KR101992713B1 - 통신 인터페이스 장치 - Google Patents
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Abstract
실시 예에 따른 통신 인터페이스 장치는, 외부로부터 제 1 데이터를 수신하고, 상기 수신한 제 1 데이터를 출력하는 물리 계층 인터페이스와, 상기 물리 계층 인터페이스를 통해 출력되는 상기 제 1 데이터를 수신하고, 상기 수신한 제 1 데이터를 상위 계층으로 전달하며, 상기 전달한 제 1 데이터에 응답하는 제 2 데이터를 수신하는 매체 접근 제어 계층 인터페이스와, 상기 물리 계층 인터페이스를 통해 출력되는 상기 제 1 데이터를 수신하고, 상기 제 1 데이터의 처리 조건 정보를 토대로 제 3 데이터를 생성하여 출력하는 중계부를 포함하며, 상기 중계부는, 상기 외부로부터 수신되는 각각의 제 1 데이터에 대응하는 처리 조건 정보를 저장하고, 상기 물리 계층 인터페이스를 통해 상기 제 1 데이터가 수신되면, 상기 수신된 제 1 데이터에 대응하는 처리 조건 정보를 토대로 상기 제 3 데이터를 생성한다.
Description
본 발명은 통신 인터페이스 장치에 관한 것으로, 이더넷 통신 시에 수신 데이터를 수신 및 처리하여 송신 데이터를 전송하는 시간 주기를 임의적으로 선택하여 보다 빠른 통신이 이루어질 수 있도록 한 고속 통신 장치에 관한 것이다.
이더넷 데이터는 네트워크에 연결된 각 기기들이 48비트 길이의 고유의 매체 접근 제어(MAC:Media Access Control) 주소, 자신의 주소, 데이터 및 에러 검출을 위한 CRC 코드를 포함한 구조를 가지고 있으며, 상기와 같은 주소들을 이용하여 상호 간에 데이터 통신을 한다.
전송 매체로는 BNC 케이블, UTP 케이블 및 STP 케이블을 사용하며, 각 기기들을 상호 연결시키는 데에는 허브, 스위치 및 리피터 등의 장치를 이용한다.
이더넷은 CSMA/CD(Carrier Sense Multipie Access with Collision Detection, 반송과 감지 다중 접속 및 충돌 탐지) 기술을 사용한다. 이 기술은 이더넷에 연결된 여러 기기들이 하나의 전송매체를 공유할 수 있도록 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 통신 인터페이스 장치를 보여준다.
도 1을 참조하면, 포트(10), 물리 계층 인터페이스(20), 매체 접근 제어 계층 인터페이스(30), 및 FIFO(First In First Out)(40)을 포함한다.
포트(10)는 이더넷 포트일 수 있으며, 케이블을 통해 외부로부터 전송되는 신호를 수신한다.
물리 계층 인터페이스(20)는 상기 케이블을 통해 상기 포트(10)로부터 전달되는 데이터를 가공하여 출력한다.
매체 접근 제어 계층 인터페이스(30)는 상기 물리 계층 인터페이스(20)로부터 데이터가 전달되면, 상기 데이터 내부의 필드를 인지하고, 그에 따라 이더넷 규약에 맞도록 상기 데이터를 처리 및 저장한다.
FIFO(First In First Out)(40)는 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(30)에 저장된 데이터를 버스를 통해 상위 계층으로 전송한다.
도 2는 이더넷 데이터의 데이터 필드 구조를 보여준다.
이더넷 데이터는 프리앰블(Preamble), DA(Destination Address), SA(Source Address), 타입/길이(Type/length), 데이터/페이로드(Data/Payload), FCS(Frame Check Sequence, CRC) 필드를 포함한다.
상위 계층은, 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(30)에 저장된 데이터를 체크하여, 외부로 전송할 송신 데이터를 가공 및 처리해서 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(30)로 전송한다.
이의 동작을 살펴보면, 전송을 원하는 호스트는 네트워크에 신호가 있는지를 감지하고, 상기 감지 여부에 따라 데이터의 전송한지를 판단하여, 전송이 가능하면 전송을 시작한다.
이때, 상기 전송 호스트는 데이터 충돌이 발생할 경우 잼 신호를 브로드캐스트한다. 여기에서, 상기 데이터의 목적지에 대응하는 수신 호스트는 상기 전송 호스트로부터 전송되는 데이터의 값을 검사하고, 그에 따라 상기 데이터가 이상이 없는지를 확인한다.
그리고, 상기 수신 호스트는 상기 데이터 내의 CRC 값에 이상이 없을 경우, 상위 계층으로 상기 수신한 데이터를 전송하고, 상기 CRC 값에 이상이 있을 경우에 상기 수신한 데이터를 버린다.
그리고, 상기 충돌이 발생한 경우, 상기 전송 호스트는 랜덤한 시간이 지난 후에 상기 데이터를 재전송한다. 여기에서, 상기 랜덤한 시간에 상기 데이터를 전송하는 이유는 고정된 시간을 사용할 경우, 상기 고정된 동일한 시간이 지난 후에 또 다시 충돌이 발생하는 것을 감지하기 위함이다.
그러나, 상기와 같은 이더넷 통신 방법은 상위 계층에서 수신된 데이터에 대한 처리 및 가공이 이루어진 후 송신 데이터가 생성되고, 그에 따라 상기 수신 호스트에서 전송 호스트로 상기 송신 데이터가 전송되며, 이에 따라 상기 송신 데이터가 상기 수신 호스트에서 전송 호스트로 전송되기 까지의 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 이더넷 통신 시에 수신 데이터를 받아서 처리하고, 그에 따라 송신 데이터를 보내는 시간 주기를 임의적으로 선택하여 보다 빠른 통신이 가능하도록 한 통신 인터페이스 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 데이터가 수신되는 기설정된 변수에 따라 상기 수신된 데이터에 대응하는 처리를 미리 수행하여 송신 데이터를 생성하고, 그에 따라 기설정된 시간 변수에 따라 상기 생성한 송신 데이터를 외부로 전송할 수 있는 통신 인터페이스 장치를 제공한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 통신 인터페이스 장치는, 외부로부터 제 1 데이터를 수신하고, 상기 수신한 제 1 데이터를 출력하는 물리 계층 인터페이스와, 상기 물리 계층 인터페이스를 통해 출력되는 상기 제 1 데이터를 수신하고, 상기 수신한 제 1 데이터를 상위 계층으로 전달하며, 상기 전달한 제 1 데이터에 응답하는 제 2 데이터를 수신하는 매체 접근 제어 계층 인터페이스와, 상기 물리 계층 인터페이스를 통해 출력되는 상기 제 1 데이터를 수신하고, 상기 제 1 데이터의 처리 조건 정보를 토대로 제 3 데이터를 생성하여 출력하는 중계부를 포함하며, 상기 중계부는, 상기 외부로부터 수신되는 각각의 제 1 데이터에 대응하는 처리 조건 정보를 저장하고, 상기 물리 계층 인터페이스를 통해 상기 제 1 데이터가 수신되면, 상기 수신된 제 1 데이터에 대응하는 처리 조건 정보를 토대로 상기 제 3 데이터를 생성한다.
또한, 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스는, 상기 수신된 제 1 데이터를 저장하는 수신 버퍼와, 상기 상위 계층으로부터 전송되는 제 2 데이터를 저장하는 송신 버퍼와, 상기 물리 계층 인터페이스로 상기 제 3 데이터 및 제 2 데이터의 송신을 제어하는 송신 상태 관리부를 포함한다.
또한, 상기 송신 상태 관리부는, 상기 제 2 데이터의 존재 여부에 따라 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스에서 상기 물리 계층 인터페이스로 송신되는 데이터의 존재 여부를 알리는 송신 상태 정보를 상기 중계부로 제공한다.
또한, 상기 처리 조건 정보는, 상기 각각의 제 1 수신 데이터의 목적지 주소, 소스 주소, 타입, 길이 및 송신 시간 변수 중 적어도 하나의 변수에 따라 설정된다.
또한, 상기 중계부는, 상기 물리 계층 인터페이스로부터 출력된 제 1 데이터에 대한 변수를 분석하여, 상기 수신된 제 1 데이터에 대응하는 송신 데이터가 존재하는지 여부를 판단한다.
또한, 상기 중계부는, 상기 수신된 제 1 데이터에 대응하는 송신 데이터가 존재하면, 상기 제 1 데이터에 대응하는 제 3 데이터를 생성하고, 상기 생성된 제 3 데이터를 상기 송신 시간 변수에 대응하는 특정 시점에 상기 물리 계층 인터페이스로 송신한다.
또한, 상기 중계부는, 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스로부터 제공되는 송신 상태 정보를 토대로 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스로부터 상기 물리 계층 인터페이스로 상기 제 2 데이터가 전송되지 않는 시점에 상기 제 3 데이터를 송신한다.
또한, 상기 송신 상태 관리부는, 상기 중계부로부터 상기 제 3 데이터를 수신하고, 상기 제 3 데이터가 수신되면, 상기 제 3 데이터의 송신 시점에 상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있는지를 확인하며, 상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지지 않는 시점에 상기 제 3 데이터를 상기 물리 계층 인터페이스로 송신한다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 물리 계층 인터페이스(120)에서 수신 데이터를 디지털화하여 출력하면, 중계부에서 기저장된 처리 조건 정보에 따라 상기 수신 데이터에 대한 송신 데이터를 생성하고, 상기 생성한 송신 데이터를 기설정된 송신 시간 변수에 따라 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 전송해줌으로써, 고속의 데이터 송신이 가능한 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 통신 인터페이스 장치를 보여준다.
도 2는 이더넷 데이터의 데이터 필드 구조를 보여준다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 인터페이스 장치의 구성 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)의 상세 구성 블록도이다.
도 5는 도 3에 도시된 중계부(160)의 상세 구성 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 물리 계층 인터페이스(120)의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 중계부(160)의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 이더넷 데이터의 데이터 필드 구조를 보여준다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 인터페이스 장치의 구성 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)의 상세 구성 블록도이다.
도 5는 도 3에 도시된 중계부(160)의 상세 구성 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 물리 계층 인터페이스(120)의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 중계부(160)의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 도면의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 도면의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 도면의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 도면의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 인터페이스 장치의 구성 블록도이다.
도 3을 참조하면, 통신 인터페이스 장치(100)는 포트(110), 물리 계층 인터페이스(120), 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140), FIFO(150) 및 중계부(160)를 포함한다.
먼저, 상기와 같은 통신 인터페이스 장치(100)의 토폴로지(Topology)는 네트워크를 구성하는 노드와 노드간의 연결 상태에 대한 배치를 의미하는 통신망 구조라 한다.
상기 토폴로지는 구성된 형태에 따라 버스(Bus)형, 스타(Star)형, 메시(Mesh)형, 링(Ring)형 등의 다양한 형태를 포함한다. 버스(Bus)형은 하나의 통신 회선에 여러대 컴퓨터가 연결되어 있는 형태다. 상기 버스형은 통신 회선에 컴퓨터를 추가, 변경, 제거 등이 용이하지만, 통신 회선의 특정 부분이 고장 나면 전체 네트워크에 영향을 미치는 단점이 있다. 또한, 통신형은 탭, 유도선, 터미네이터로 구성 되어 있다.
스타(Star형)은 각 컴퓨터가 허브라는 네트워크 장비에 점 대 점으로 연결되어 있는 구성 형태이며, 중앙 집중식 구조라 할 수 있다. 상기 스타형은 직접 통신이 불가능함으로 허브를 통해 통신한다.
메시(Mesh)형은 네트워크상의 모든 노드를 상호 연결하므로 통신 선로의 총 길이가 가장 긴 네트워크 구조이다. 메시형은 초기 데이터 통신 네트워크의 전형적인 형태이며, 공중 통신망에 많이 사용 된다.
링(Ring)형은 각 링크가 단 방향이여서, 데이터는 한 방향으로만 전송된다.각 노드는 데이터의 송수신을 제어하는 토큰을 보유한다. 이러한 링 형은, 통신 회선에 컴퓨터를 추가하거나 삭제하는 등의 네트워크 재구성이 쉽다.
다시 도 3을 설명하면, 포트(110)는 이더넷 케이블을 통해 외부로부터 전송되는 제 1 데이터를 수신한다. 포트(110)는 실시 예에 따라 복수 개로 구성될 수 있다.
물리 계층 인터페이스(120)는 상기 포트(110)를 통해 수신된 제 1 데이터를 가공 및 처리하여 출력한다. 여기에서, 물리 계층 인터페이스(120)는 다양한 규격의 신호를 수신할 수 있고, 상기 수신된 제 1 데이터에 대하여 처리된 처리 데이터를 상기 포트(110)를 통해 외부로 송신할 수 있다.
이때, 상기 처리 데이터는 상기 제 1 데이터에 대하여 상위 계층에서 처리된 제 2 데이터와, 추후 기재되는 중계부(160)에서 처리된 제 3 데이터를 포함한다.
보다 구체적으로, 물리 계층 인터페이스(120)는 외부 네트워크로부터 전송되는 이더넷 데이터를 수신하여 클럭 및 데이터를 복원한 후 출력하거나, 이의 역 기능을 수행한다.
매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)는 상기 물리 계층 인터페이스(120)를 통해 출력되는 제 1 데이터를 저장하여 상위 계층으로 전송하고, 상기 전송한 제 1 데이터에 대해 상기 상위 계층에서 처리된 제 2 데이터를 수신하여 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 전송한다.
이때, 상기 물리 계층 인터페이스(120)와 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140) 사이에는 통신 인터페이스 기능을 하는 이더넷 미디어 독립 인터페이스(도시하지 않음)가 추가로 배치될 수 있다.
여기에서, 상기 물리 계층 인터페이스(120)와 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)는 송신 데이터, 송신 클럭, 송신 인에이블, 수신 데이터, 수신 클럭, 수신 Valid, 및 CRC(Circuit Reset) 등이 매칭되어 있다.
또한, 상기 수신 데이터와 송신 데이터는 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)와 물리 계층 인터페이스(120) 간의 데이터를 주고 받는 4비트의 데이터 버스로 이루어져 있으며, 각 버스는 클럭에 의하여 동기된다.
여기에서, 상기 송신 클럭은 송신 버스의 기준 클럭으로 사용되고, 수신 클럭은 수신 버스의 기준 클럭으로 사용된다.
또한, 송신 인에이블은 전송할 송신 데이터가 준비되어 있을 때, 수신측에 이를 알리기 위한 신호이며, 수신측 수신 Valid에 연결되어 있다.
그리고, 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)와 상기 상위 계층을 연결하는 버스 사이에는 FIFO(150)가 배치된다.
상기 FIFO(150)는 First-In First-Out이라고도 하며, 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)로부터 전달되는 데이터를 상기 상위 계층으로 전송하고, 상기 전송한 데이터에 대응하는 송신 데이터를 상기 상위 계층으로부터 수신하여 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 전송한다.
이를 위해, 상기 FIFO(150)는 상기 상위 계층(예를 들어, 마스터 장치) 내에 구비된 상위 계층 FIFO(도시하지 않음)와 연결될 수 있다.
그리고, 상기 FIFO(150)와 상기 상위 계층 FIFO 사이는, 상호 데이터 전송을 위해 CA 라인, Enb 라인, DAT 라인, SOC 라인 및 CLK 라인을 통해 상호 연결된다.
CA(cell available) 라인은 셀을 받을 수 있음을 알리는 CA 신호를 전송 또는 수신하기 위한 라인이며, 이 라인을 통해서는 보낼 셀의 유무를 알리는 신호 또는 셀을 받을 수 있음을 나타낸 신호가 전송 또는 수신된다.
Enb 라인은 상기 셀의 전송 또는 수신 가능 여부를 나타내는 신호가 송신 또는 수신되는 라인이며, 이를 토대로 셀 전송이 가능한 상태임을 알리는 신호 또는 셀을 저장할 공간이 있음을 알리는 신호가 전달된다.
DAT 라인은 상기 상위 계층으로 데이터를 전송하거나, 상기 상위 계층으로부터 전송된 데이터를 수신하기 위한 라인이다.
SOC(Start Of Cell) 라인은 셀 전송 시작을 알리는 신호를 전송 또는 수신하기 위한 라인이다.
CLK(Clock) 라인은 시스템 동기를 위한 클럭 신호를 전송 또는 수신하기 위한 라인이다.
한편, 물리 계층 인터페이스(120)와 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140) 사이에는 중계부(160)가 배치된다.
중계부(160)는 상기 물리 계층 인터페이스(120)를 통해 출력되는 상기 제 1 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 저장한 제 1 데이터에 대응하는 제 3 데이터를 생성하여 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)에 전달한다.
바람직하게, 상기 중계부(160)는 상기 제 3 데이터가 생성되면, 상기 제 3 데이터를 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)와 물리 계층 인터페이스(120) 사이의 신호 송신 라인에 전송하여, 상기 제 1 데이터에 대응하는 상기 제 3 데이터가 상기 물리 계층 인터페이스(120)를 통해 외부로 송신될 수 있도록 한다.
즉, 중계부(160)는 상기 물리 계층 인터페이스(120)를 통해 상기 제 1 데이터가 수신되면, 상기 수신된 제 1 데이터의 내부 필드를 확인하여, 상기 제 1 데이터가 송신이 필요로 하는 데이터(또는 응답이 필요한 데이터)인지를 확인한다.
다시 말해서, 외부로부터 전송되는 상기 제 1 데이터는 단지 특정 정보를 제공하는 데이터일 수 있다. 이 경우에는 상기 제 1 데이터가 수신되면, 상기 수신된 제 1 데이터에 대응하여 상기 상위 계층에서 처리된 상기 제 2 데이터가 외부로 송신되지 않아도 된다.
이와 다르게, 상기 외부로부터 전송되는 상기 제 1 데이터는 응답 데이터와 같은 송신 데이터, 다시 말해서 상기 제 2 데이터를 요구하는 데이터일 수 있다. 이 경우에는, 상기 수신된 제 1 데이터의 분석을 통해 상기 제 2 데이터를 생성하고, 그에 따라 상기 생성한 제 2 데이터를 상기 외부로 전송해야 한다.
이에 따라, 상기 중계부(160)에는 조건 변수가 설정되어 있다. 상기 조건 변수는 목적지 주소, 소스 주소, 타입/길이 및 전송 시간을 포함한다.
그리고, 중계부(160)는 상기 제 1 데이터가 수신되면, 상기 수신한 제 1 데이터를 분석하여 프리앰블, 목적지 주소, 소스 주소 및 타입 등의 필드와 사용자가 설정한 필터링 조건을 판단한다.
그리고, 중계부(160)는 상기 제 1 데이터에 대응하여 미리 정의된 제 3 데이터를 생성하고, 그에 따라 상기 제 3 데이터를 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)를 통해 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 전송한다.
다시 말해서, 상기 중계부(160)에는, 수신되는 제 1 데이터에 따라, 상기 제 1 데이터에 따라 응답할 데이터가 발생하는지 여부와, 상기 수신된 제 1 데이터에 따라 응답할 송신 데이터가 발생하는 경우에 기설정된 로직에 따라 상기 제 1 데이터에 응답할 제 3 데이터가 정의되어 있다.
이는, 제 1 조건의 제 1 데이터가 수신되면, 중계부(160)의 동작이 불필요하고, 제 2 조건의 제 1 데이터가 수신되면, 제 1 내용을 포함한 제 3 데이터 데이터를 송신하고, 제 3 조건의 제 1 데이터가 수신되면, 제 2 내용을 포함한 제 3 데이터를 송신하라는 사전 정보가 중계부(160)에 저장되어 있다.
또한, 상기 중계부(160)는 상기 제 1 데이터를 하드웨어적으로 분석하여, 상기 제 1 데이터가 어떤 데이터이면, 어떤 처리를 해야 하는지에 대한 사전 정보가 설정되어 있으며, 그에 따라 상기 설정된 사전 정보에 따라 상기 제 1 데이터에 대응한 처리를 진행하여 이에 따른 제 3 데이터를 생성한다.
그리고, 상기 제 3 데이터는 상기 중계부(160)를 통해 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 직접 전송될 수 있고, 이와 다르게 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)를 통해 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 전송될 수 있다.
이에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 도 3에 도시된 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)의 상세 구성 블록도이다.
매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)는 수신부(141), 수신 버퍼(142), 제 1 직접 메모리 접근부(143), 버스 인터페이스(144), 제 2 직접 메모리 접근부(145), 송신 버퍼(146), 논리 제어기(147), 송신 상태 관리부(148) 및 송신부(149)를 포함한다.
상기와 같은 구성의 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)의 동작을 살펴보면 아래와 같다.
수신부(1410는 상기 물리 계층 인터페이스(120)를 통해 출력되는 제 1 데이터를 수신하고, 이를 수신 버퍼(142)에 저장한다.
상기 수신 버퍼(142)에 저장된 제 1 데이터를 제 1 직접 메모리 접근부(143)에 의해 선택적으로 추출되고, 그에 따라 버스 인터페이스(144)를 거쳐 상위 계층으로 전송된다.
그리고, 상기 상위 계층은 상기 제 1 직접 메모리 접근부(143)를 통해 수신 버퍼(142)에 접근하여 필요 데이터를 추출하고, 그에 따라 추출한 데이터에 따른 처리를 수행하여 제 2 데이터를 생성한다.
상기 상위 계층으로부터 생성된 제 2 데이터는 상기 버스 인터페이스(144)를 통해 제 2 직접 메모리 접근부(145)로 전달되며, 상기 제 2 직접 메모리 접근부(145)는 상기 상위 계층으로부터 송신되는 제 2 데이터를 송신 버퍼(146)에 저장한다.
논리 제어기(147)는 상기 수신 버퍼(142)에 저장되는 제 1 데이터 및 상기 송신 버퍼(146)에 저장되는 제 2 데이터를 중재한다.
상기와 같은 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)는 자신이 장착되는 단말의 버스(상위 계층과 연결되는 상위 버스)와 상기 제 1 데이터 및 제 2 데이터를 주고 받는다.
그리고, 상기 송신 버퍼(146)에 저장된 제 2 데이터는 송신부(149)를 거쳐 물리 계층 인터페이스(120)로 전달된다.
이때, 상기 송신부(149)와 송신 버퍼(146) 사이에는 송신 상태 관리부(148)가 배치된다.
송신 상태 관리부(148)는 상기 송신부(149)와 송신 버퍼(146) 사이의 상기 제2 데이터의 송신을 중계한다.
또한, 송신 상태 관리부(148)는 중계부(160)로부터 전송되는 제 3 데이터가 존재하는 경우, 다시 말해서 상기 상위 계층에 의해 처리된 상기 제 2 데이터가 아닌 사전 설정 정보에 의해 생성된 상기 제 3 데이터가 수신되면, 상기 수신된 중계부(160)로부터 전달되는 제 3 데이터를 송신부(149)를 통해 물리 계층 인터페이스(120)로 전달한다.
이때, 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 3 데이터가 수신되면, 상기 제 2 데이터가 존재하는지 여부를 확인한다. 다시 말해서, 상기 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 3 데이터가 수신되면 상기 상위 계층에 의해 생성된 제 2 데이터가 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 전달되고 있는지를 확인한다.
즉, 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 3 데이터가 수신되는 시점에 상기 송신부(149)를 통해 상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있는지 여부를 판단한다.
그리고, 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 3 데이터가 수신된 시점에 상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있다면, 상기 제 3 데이터의 송신을 지연하고, 상기 제 2 데이터의 송신이 우선적으로 이루어지도록 하여, 상기 제 2 데이터 및 상기 제 3 데이터의 송신이 동시에 이루어짐에 따라 발생하는 충돌을 사전에 방지한다.
또한, 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 3 데이터가 수신된 시점에 상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있지 않다면, 상기 제 3 데이터를 상기 송신부(149)를 통해 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 전달한다.
한편, 상기 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 3 데이터를 직접 송신하지 않고, 상기 제 3 데이터의 송신을 위한 정보만을 제공해주고, 그에 따라 상기 중계부(160)를 통해 상기 송신부(149)에 상기 제 3 데이터가 직접 입력되도록 할 수도 있다.
이를 위해, 송신 상태 관리부(148)는 상기 상위 계층에 의해 생성된 제 2 데이터가 송신 되고 있는지에 대한 정보, 다시 말해서 상기 송신부(149)가 현재 사용 중인지 미사용 중인지에 대한 송신 상태 정보를 중계부(160)로 전송한다.
그리고, 중계부(160)는 상기 송신부(149)가 사용 중이지 않는 시점에서 상기 제 3 데이터를 상기 송신부(149)에 전달하여 상기 제 3 데이터가 물리 계층 인터페이스(120)로 송신될 수 있도록 한다.
도 5는 도 3에 도시된 중계부(160)의 상세 구성 블록도이다.
도 5를 참조하면, 중계부(160)는 중계 버퍼(151) 및 중계 제어기(152)를 포함한다.
중계 버퍼(151)는 상기 물리 계층 인터페이스(120)를 통해 상기 수신 데이터를 수신하고, 이를 저장한다.
또한, 중계 버퍼(151)는 수신되는 제 1 데이터의 종류에 따른 처리 조건을 나타내는 처리 조건 정보가 저장되어 있다. 상기 처리 조건 정보는 목적지 주소, 소스 주소, 타입/길이에 따른 수신 데이터의 처리 조건 정보이다.
다시 말해서, 상기 처리 조건 정보는 어떠한 데이터가 수신되면, 상기 수신된 제 1 데이터는 어떠한 처리가 이루어져야 하고, 그에 따라 어떠한 제 3 데이터가 생성되어야 하는지에 대한 정보이다.
또한, 상기 처리 조건 정보에는 송신 시간 변수를 포함하고 있으며, 그에 따라 중계부(160)는 상기 송신 시간 변수에 따라 상기 제 3 데이터가 생성되면, 상기 송신 시간 변수에 대응하는 시간이 도래함에 따라 상기 제 3 데이터가 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 전달되도록 한다.
즉, 상기 송신 시간 변수는 사용자에 의해 설정될 수 있으며, 이와 다르게 상기 수신된 제 1 데이터의 분석 및 처리가 모두 종료된 이후에 전송하라는 등과 같은 조건을 포함할 수 있다.
중계 제어기(152)는 상기 중계 버퍼(151)에 저장된 처리 조건 정보 및 상기 수신된 제 1 데이터에 따라 상기 제 1 데이터에 대응하는 제 3 데이터가 발생하는지 여부와, 상기 제 3 데이터가 발생한다면, 상기 제 1 데이터에 대응하는 제 3 데이터를 생성한다.
그리고, 중계 제어기(152)는 상기 제 3 데이터가 생성되면, 상기 제 3 데이터를 상기 송신 상태 관리부(148)로 전달하여, 상기 제 3 데이터가 물리 계층 인터페이스(120)로 송신될 수 있도록 한다.
이때, 중계 제어기(152)는 상기 설정된 송신 시간 변수에 따라 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 상기 제 3 데이터를 전송할 시점을 제어한다.
또한, 중계 제어기(152)는 상기 송신 상태 관리부(148)로 상기 제 3 데이터를 전달하지 않고, 상기 송신 상태 관리부(148)로부터 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)의 송신 상태 정보를 수신할 수 있으며, 그에 따라 상기 송신 시간 변수에 따라 상기 송신 상태 정보가 미사용 중임을 알리는 시점에 상기 제 3 데이터를 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 직접 전송할 수도 있다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 물리 계층 인터페이스(120)에서 수신 데이터를 디지털화하여 출력하면, 중계부에서 기저장된 처리 조건 정보에 따라 상기 수신된 제 1 데이터에 대한 제 3 데이터를 생성하고, 상기 생성한 제 3 데이터를 기설정된 송신 시간 변수에 따라 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 전송해줌으로써, 고속의 데이터 송신이 가능한 이점이 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 물리 계층 인터페이스(120)의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 물리 계층 인터페이스(120)는 포트(110)를 통해 외부로부터 전송되는 제 1 데이터를 수신하고(110단계), 그에 따라 상기 수신한 제 1 데이터를 디지털화 등의 처리를 수행한다(120단계).
그리고, 물리 계층 인터페이스(120)는 상기 처리된 제 1 데이터를 외부로 전송한다(130단계).
이때, 상기 물리 계층 인터페이스(120)는 상기 수신된 제 1 데이터를 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)로 전송한다.
또한, 상기 물리 계층 인터페이스(120)는 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)로 전송한 상기 제 1 데이터와 동일한 데이터를 상기 물리 계층 인터페이스(120)와 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140) 사이에 배치된 중계부(160)로도 전송한다.
이에 따라, 상기 물리 계층 인터페이스(120)는 상기 수신된 제 1 데이터에 대한 처리가 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)를 통해 상위 계층 및 상기 중계부(160)에서 모두 수행될 수 있도록 한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 상기 물리 계층 인터페이스(120)를 통해 전달되는 제 1 데이터는 수신 버퍼(142)에 저장된다(210단계).
그리고, 제 1 직접 메모리 접근부(143) 및 버스 인터페이스(144)를 통해 상기 수신 버퍼(142)에 저장된 제 1 데이터는 상위 계층으로 전송된다(220단계).
이후, 상기 상위 계층에서 상기 전송된 제 1 데이터의 처리가 이루어지며, 상기 처리 결과에 따른 제 2 데이터가 생성되어 전송된다(230단계).
그리고, 상기 상위 계층으로부터 전송되는 제 2 데이터는 송신 버퍼(240)에 저장된다(240단계).
이후, 상기 송신 버퍼(240)에 저장된 제 2 데이터는 송신 상태 관리부(148)의 제어에 의해 송신부(149)를 통해 물리 계층 인터페이스(120)로 전송된다(250단계).
이때, 도 8을 참조하면, 송신 상태 관리부(148)는 중계부(160)로부터 전송되는 제 3 데이터를 수신한다(310단계).
상기 제 3 데이터가 수신되면, 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 3 데이터가 수신된 시점에 상기 상위 계층으로부터 전송되는 제 2 데이터가 존재하는지 여부를 확인한다(320단계). 다시 말해서, 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 3 데이터가 수신된 시점에 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)를 통해 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있는지를 확인한다.
이어서, 상기 확인 결과에 따라 상기 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있는지 여부를 판단한다(330단계).
그리고, 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있다면, 상기 제 3 데이터의 출력을 중지하고, 상기 제 2 데이터가 물리 계층 인터페이스(120)로 계속 출력되도록 한다(340단계).
또한, 송신 상태 관리부(148)는 상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있지 않다면, 상기 수신한 제 3 데이터를 물리 계층 인터페이스(120)로 전달한다(350단계).
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 중계부(160)의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 중계부(160)는 물리 계층 인터페이스(120)를 통해 전달되는 제 1 데이터를 수신하고, 그에 따라 기설정된 변수에 따른 처리 조건 정보에 따라 상기 수신된 제 1 데이터를 분석한다(410단계).
이후, 상기 중계부(160)는 상기 수신된 제 1 데이터에 대응하는 송신 데이터가 발생하는지 여부를 판단한다(420단계).
이어서, 상기 중계부(160)는 상기 송신 데이터가 발생하면, 상기 수신된 제 1 데이터의 데이터 필드를 분석하고, 그에 따라 상기 처리 조건 정보에 따라 상기 수신된 제 1 데이터에 대응하는 제 3 데이터를 생성한다(430단계).
그리고, 중계부(160)는 제 3 데이터의 송신 시간 변수를 확인한다(440단계).
이어서, 중계부(160)는 상기 확인한 송신 시간 변수에 따라 현 시점이 상기 제 3 데이터의 송신 시점인지를 확인한다(450단계).
그리고, 중계부(160)는 현 시점이 상기 제 3 데이터의 송신 시점이면, 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)를 통해 상위 계층으로부터 생성된 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있는지 여부를 판단한다(460단계).
이어서, 중계부(160)는 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)를 통해 상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있지 않다면, 상기 제 2 데이터를 매체 접근 제어 계층 인터페이스(140)로 출력하고, 그에 따라 상기 제 3 데이터가 물리 계층 인터페이스(120)로 송신되도록 한다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 물리 계층 인터페이스(120)에서 수신 데이터를 디지털화하여 출력하면, 중계부에서 기저장된 처리 조건 정보에 따라 상기 수신 데이터에 대한 송신 데이터를 생성하고, 상기 생성한 송신 데이터를 기설정된 송신 시간 변수에 따라 상기 물리 계층 인터페이스(120)로 전송해줌으로써, 고속의 데이터 송신이 가능한 이점이 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 포트
120: 물리 계층 인터페이스
130: 이더넷 미디어 독립 인터페이스
140: 매체 접근 제어 계층 인터페이스
141: 수신부
142: 수신 버퍼
143: 제 1 직접 메모리 접근부
144: 버스 인터페이스
145: 제 2 직접 메모리 접근 인터페이스부
146: 송신 버퍼
147: 논리 제어기
148: 송신 상태 관리부
149: 송신부
150: 중계부
141: 중계 버퍼
142: 중계 제어기
120: 물리 계층 인터페이스
130: 이더넷 미디어 독립 인터페이스
140: 매체 접근 제어 계층 인터페이스
141: 수신부
142: 수신 버퍼
143: 제 1 직접 메모리 접근부
144: 버스 인터페이스
145: 제 2 직접 메모리 접근 인터페이스부
146: 송신 버퍼
147: 논리 제어기
148: 송신 상태 관리부
149: 송신부
150: 중계부
141: 중계 버퍼
142: 중계 제어기
Claims (8)
- 외부로부터 제 1 데이터를 수신하고, 상기 수신한 제 1 데이터를 출력하는 물리 계층 인터페이스;
상기 출력된 제 1 데이터를 수신하고, 상기 수신한 제 1 데이터를 상위 계층으로 전달하며, 상기 전달한 제 1 데이터에 응답하는 제 2 데이터를 수신하는 매체 접근 제어 계층 인터페이스; 및
상기 출력된 제 1 데이터를 수신하고, 미리 저장된 상기 제 1 데이터의 처리 조건 정보를 토대로 제 3 데이터를 생성하여 출력하는 중계부를 포함하며,
상기 처리 조건 정보는,
상기 제 1 데이터의 목적지 주소, 소스 주소, 타입, 길이 및 송신 시간 변수 중 적어도 하나의 변수에 따라 설정되고,
상기 중계부는
상기 처리 조건 정보에 따라, 상기 제 1 데이터에 응답할 송신 데이터가 존재하는 경우, 상기 제 1 데이터에 대응하는 상기 제 3 데이터를 생성하고,
상기 송신 시간 변수에 따라 상기 제 3 데이터의 송신 시점인 경우,
상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스를 통해 상기 제 2 데이터의 송신 여부에 따라, 상기 제 2 데이터와 제 3 데이터 중 하나만 상기 물리 계층 인터페이스로 출력하는
통신 인터페이스 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스는,
상기 수신된 제 1 데이터를 저장하는 수신 버퍼와,
상기 상위 계층으로부터 전송되는 제 2 데이터를 저장하는 송신 버퍼와,
상기 물리 계층 인터페이스로 상기 제 3 데이터 및 제 2 데이터의 송신을 제어하는 송신 상태 관리부를 포함하는
통신 인터페이스 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 송신 상태 관리부는,
상기 제 2 데이터의 존재 여부에 따라 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스에서 상기 물리 계층 인터페이스로 송신되는 데이터의 존재 여부를 알리는 송신 상태 정보를 상기 중계부로 제공하는
통신 인터페이스 장치. - 삭제
- 제 3항에 있어서,
상기 중계부는,
상기 물리 계층 인터페이스로부터 출력된 상기 제 1 데이터에 대한 변수를 분석하여, 상기 제 1 데이터에 응답할 송신 데이터가 존재하는지 여부를 판단하는
통신 인터페이스 장치. - 삭제
- 제 5항에 있어서,
상기 중계부는,
상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스로부터 제공되는 송신 상태 정보를 토대로 상기 매체 접근 제어 계층 인터페이스로부터 상기 물리 계층 인터페이스로 상기 제 2 데이터가 전송되지 않는 시점에 상기 제 3 데이터를 송신하는
통신 인터페이스 장치. - 제 5항에 있어서,
상기 송신 상태 관리부는,
상기 중계부로부터 상기 제 3 데이터를 수신하고,
상기 제 3 데이터가 수신되면, 상기 제 3 데이터의 송신 시점에 상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지고 있는지를 확인하며,
상기 제 2 데이터의 송신이 이루어지지 않는 시점에 상기 제 3 데이터를 상기 물리 계층 인터페이스로 송신하는
통신 인터페이스 장치.
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| KR1020150125234A KR101992713B1 (ko) | 2015-09-04 | 2015-09-04 | 통신 인터페이스 장치 |
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| ES16184700T ES2699353T3 (es) | 2015-09-04 | 2016-08-18 | Aparato de interfaz de comunicaciones |
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