KR102080756B1 - Low power embedded system for packet bypass in low power wireless TCP network - Google Patents

Low power embedded system for packet bypass in low power wireless TCP network Download PDF

Info

Publication number
KR102080756B1
KR102080756B1 KR1020180170406A KR20180170406A KR102080756B1 KR 102080756 B1 KR102080756 B1 KR 102080756B1 KR 1020180170406 A KR1020180170406 A KR 1020180170406A KR 20180170406 A KR20180170406 A KR 20180170406A KR 102080756 B1 KR102080756 B1 KR 102080756B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
ethernet
packet
address
wireless router
Prior art date
Application number
KR1020180170406A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
안재우
최성곤
Original Assignee
충북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 충북대학교 산학협력단 filed Critical 충북대학교 산학협력단
Priority to KR1020180170406A priority Critical patent/KR102080756B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102080756B1 publication Critical patent/KR102080756B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/24—Negotiation of communication capabilities
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/382—Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter
    • G06F13/385—Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter for adaptation of a particular data processing system to different peripheral devices
    • H04L61/2007—
    • H04L61/2038—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5007—Internet protocol [IP] addresses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5038—Address allocation for local use, e.g. in LAN or USB networks, or in a controller area network [CAN]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/22—Parsing or analysis of headers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

According to the present invention, a lower power embedded system comprises: an Ethernet module communicating with a wired Ethernet device via a wired cable; and a Wi-Fi module communicating with a wireless router via a Wi-Fi interface. According to the present invention, by realizing a packet bypass by applying a media access control (MAC) header processing method and an Internet protocol (IP) address processing method in a low power wireless transmission control protocol (TCP) network, an embedded system can be realized with low power and low costs.

Description

저전력 무선 TCP 네트워크에서 패킷 바이패스를 위한 저전력 임베디드 시스템 {Low power embedded system for packet bypass in low power wireless TCP network}Low power embedded system for packet bypass in low power wireless TCP network

본 발명은 유선장비들에 저전력 임베디드 시스템을 이용한 무선화를 통해 IoT/WSN(Internet of Things/Wireless Sensor Network) 환경에 접목시키기 위한 기술에 관한 것으로서, 저전력 임베디드 시스템이 TCP 네트워크에서 자원 절약형 MAC/IP 처리 방법을 통해 패킷 바이패스를 가능하게 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for incorporating wired devices into an IoT / WSN (Internet of Things / Wireless Sensor Network) environment through wirelessization using a low power embedded system, wherein a low power embedded system is a resource-saving MAC / IP process in a TCP network The present invention relates to a technique for enabling packet bypass through a method.

최근 IoT/WSN(Internet of Things/Wireless Sensor Network)은 무선화를 지향하고 있고 이를 위한 많은 프로토콜 및 데이터 통신 방법들이 제시되어 왔고 블루투스를 활용한 기존의 유선 장치들의 무선화를 통한 방법 및 장치들이 제시되어 왔다. 하지만, 기존의 유선 장치들 중 TCP(Transmission Control Protocol) 패킷(packet) 네트워크를 사용하는 장치들의 무선화를 위해서 장치가 보내는 패킷을 그대로 무선으로 통신할 수 있는 바이패스 방법이 필요하며, 특히 기존 장비에 추가되는 형식으로 만들어져야 하는 장치의 특성에 따라 OS가 포팅되는 고비용의 장비가 아닌 저전력/저비용의 임베디드 시스템 추가를 통한 무선화 방법이 필요하다.Recently, IoT / WSN (Internet of Things / Wireless Sensor Network) has been aimed at wirelessization, and many protocols and data communication methods have been proposed for this, and methods and devices through wirelessization of existing wired devices using Bluetooth have been proposed. . However, in order to wirelessize devices using a Transmission Control Protocol (TCP) packet network among the existing wired devices, a bypass method for wirelessly communicating a packet sent by the device is needed. Depending on the characteristics of the device that needs to be made in an additional format, there is a need for a method of wirelessization through the addition of low-power / low-cost embedded systems rather than the expensive equipment to which the OS is ported.

대한민국 등록특허 10-1598099Republic of Korea Patent 10-1598099

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, TCP(Transmission Control Protocol) 패킷 네트워크를 사용하는 장치의 패킷 바이패스를 위한 임베디드 하드웨어 구성, IP 주소처리 방법, MAC(Media Access Control) 헤더(header) 처리방법을 통해 OS가 포팅되지 않는 저전력 임베디드 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, an embedded hardware configuration for packet bypass of a device using a Transmission Control Protocol (TCP) packet network, IP address processing method, MAC (Media Access Control) header ( Its purpose is to provide a low-power embedded system that is not ported by the operating system.

또한, IP 주소 처리 방법, MAC 헤더 처리방법은 CRC 계산을 회피하여 임베디드 시스템의 자원을 절약할 수 있는 저전력 임베디드 시스템을 제공하는데 그 다른 목적이 있다. In addition, the IP address processing method and MAC header processing method has another object to provide a low-power embedded system that can avoid the CRC calculation to save the resources of the embedded system.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects which are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저전력 임베디드 시스템은, 유선 케이블을 통해 유선 이더넷 장치와 통신하는 이더넷 모듈 및 와이파이 인터페이스를 통해 무선 공유기와 통신하는 와이파이 모듈을 포함하되, 상기 이더넷 모듈은 상기 유선 이더넷 장치와 패킷을 송수신하고, 상기 와이파이 모듈과 패킷을 송수신하며, 상기 와이파이 모듈은 상기 무선 공유기를 통해 상기 무선 공유기에 접속한 사용자 장치와 패킷을 송수신하고, 상기 이더넷 모듈과 패킷을 송수신하며, 상기 이더넷 모듈은 상기 유선 이더넷 장치로부터 패킷을 수신하면, 수신된 패킷에서 MAC 헤더를 제거하고 데이터 부분만을 큐에 저장하고, 큐에 저장되어 있는 데이터에 MAC 헤더를 추가한 패킷을 상기 유선 이더넷 장치에 송신하고, 상기 와이파이 모듈은 상기 무선 공유기로부터 패킷을 수신하면, 수신된 패킷에서 MAC 헤더를 제거하고 데이터 부분만을 큐에 저장하고, 큐에 저장되어 있는 데이터에 MAC 헤더를 추가한 패킷을 상기 무선 공유기에 송신한다. The low-power embedded system of the present invention for achieving the above object includes an Ethernet module for communicating with a wired Ethernet device via a wired cable and a Wi-Fi module for communicating with a wireless router via a Wi-Fi interface, wherein the Ethernet module is the wired Ethernet. Send and receive packets with a device, and transmit and receive packets with the Wi-Fi module, the Wi-Fi module transmits and receives packets with a user device connected to the wireless router via the wireless router, and transmits and receives packets with the Ethernet module, the Ethernet When the module receives a packet from the wired Ethernet device, the module removes the MAC header from the received packet, stores only the data portion in the queue, and transmits the packet to which the MAC header is added to the data stored in the queue to the wired Ethernet device. The wifi module is the wireless router From it when receiving the packet, it removes the MAC header from the received packets and stores only the data portion in a queue and sends a packet adding a MAC header to the data in the queue to the wireless router.

본 발명의 일 실시예에서 저전력 임베디드 시스템은, 상기 이더넷 모듈과 상기 와이파이 모듈 사이에서 모듈간 패킷이 송수신되도록 인터페이스를 제공하는 SPI 인터페이스 및 상기 이더넷 모듈과 상기 와이파이 모듈 사이에서 모듈간 IP 주소 정보가 송수신되도록 인터페이스를 제공하는 UART 인터페이스를 더 포함할 수 있다. In an embodiment of the present invention, a low power embedded system includes an SPI interface that provides an interface for transmitting and receiving packets between modules between the Ethernet module and the Wi-Fi module, and IP address information between modules is transmitted and received between the Ethernet module and the Wi-Fi module. It may further include a UART interface for providing an interface.

상기 이더넷 모듈이 상기 UART 인터페이스를 통해 상기 유선 이더넷 장치의 IP 주소를 송신하고, 상기 와이파이 모듈이 상기 UART 인터페이스를 통해 상기 사용자 장치의 IP 주소를 송신할 수 있다. The Ethernet module may transmit an IP address of the wired Ethernet device through the UART interface, and the Wi-Fi module may transmit an IP address of the user device through the UART interface.

상기 이더넷 모듈의 IP 주소를 상기 사용자 장치의 IP 주소로 설정하고, 상기 와이파이 모듈의 IP 주소를 상기 유선 이더넷 장치의 IP 주소로 설정할 수 있다. The IP address of the Ethernet module may be set as the IP address of the user device, and the IP address of the Wi-Fi module may be set as the IP address of the wired Ethernet device.

본 발명에 의하면, 저전력 무선 TCP 네트워크에서 MAC 헤더 처리 방식, IP 주소 처리 방식을 적용하여 패킷 바이패스를 구현함으로써, 저전력 및 저비용으로 임베디드 시스템을 구현할 수 있다는 효과가 있다. According to the present invention, by implementing a packet bypass by applying a MAC header processing method and an IP address processing method in a low power wireless TCP network, there is an effect that an embedded system can be implemented at low power and low cost.

또한, 본 발명에 의하면, 네트워크에서 MAC 헤더 처리 방식, IP 주소 처리 방식을 이용하여 CRC 계산을 회피할 수 있으므로, 임베디드 시스템의 자원을 절약할 수 있다는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, since the CRC calculation can be avoided by using the MAC header processing method and the IP address processing method in the network, the resource of the embedded system can be saved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 무선 TCP 패킷 네트워크에서 패킷 바이패스를 위한 임베디드 시스템의 하드웨어 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 장치, 이더넷 모듈, 와이파이 모듈, 무선 공유기, 사용자 장치의 IP 주소 처리 방법을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 모듈에서 이더넷 장치로의 송수신과, 와이파이 모듈에서 무선 공유기로의 송수신에서의 MAC 헤더 처리 방법을 예시한 도면이다. 1 is a hardware configuration diagram of an embedded system for packet bypass in a low power wireless TCP packet network according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an IP address processing method of an Ethernet device, an Ethernet module, a Wi-Fi module, a wireless router, and a user device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a method of processing a MAC header in transmission and reception from an Ethernet module to an Ethernet device and transmission and reception from a Wi-Fi module to a wireless router according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the present invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of reference numerals will be given the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. In the following description of the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 무선 TCP 패킷 네트워크에서 패킷 바이패스를 위한 임베디드 시스템의 하드웨어 구성도이다. 즉, 도 1은 이더넷 모듈, SPI 인터페이스, UART 인터페이스, 와이파이 모듈의 MCU, 와이파이 인터페이스를 활용한 저전력 무선 TCP 패킷 네트워크에서 패킷 바이패스를 위한 임베디드 시스템의 하드웨어 구성도이다.1 is a hardware configuration diagram of an embedded system for packet bypass in a low power wireless TCP packet network according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 1 is a hardware configuration diagram of an embedded system for packet bypass in a low power wireless TCP packet network using an Ethernet module, an SPI interface, a UART interface, an MCU of a Wi-Fi module, and a Wi-Fi interface.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 임베디드 시스템(100)은 이더넷(Ethernet) 모듈(110), SPI(serial peripheral interface) 인터페이스(111), UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 인터페이스(112), 와이파이(WiFi) 모듈(120)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the embedded system 100 according to an embodiment of the present invention may include an Ethernet module 110, a serial peripheral interface (SPI) interface 111, and a universal asynchronous receiver / transmitter (UART) interface ( 112, a Wi-Fi module 120.

그리고, 와이파이 모듈(120)은 MCU(121), 와이파이 인터페이스(122)를 포함한다. In addition, the Wi-Fi module 120 includes an MCU 121 and a Wi-Fi interface 122.

그리고, 본 발명의 임베디드 시스템(100)은 유선 이더넷 장치(200)과 유선 케이블로 연결되고, 무선 공유기(300)과 와이파이로 연결된다.The embedded system 100 of the present invention is connected to the wired Ethernet device 200 by a wired cable, and is connected to the wireless router 300 by Wi-Fi.

본 발명에서 무선 공유기(300)는 다수의 사용자 장치(400)와 무선으로 통신한다. In the present invention, the wireless router 300 communicates wirelessly with a plurality of user devices 400.

사용자 장치(400)는 사용자가 사용하는 각종 유무선 단말을 포함하는 개념이며, 예를 들어 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 스마트폰, 태블릿 PC 등을 포함하는 개념이다. 그리고, 사용자 장치(400)는 무선망을 통해 무선 공유기(300)에 접속할 수 있다. The user device 400 is a concept including various wired and wireless terminals used by a user, for example, a concept including a desktop PC, a laptop PC, a smartphone, a tablet PC, and the like. In addition, the user device 400 may access the wireless router 300 through a wireless network.

이더넷 모듈(110)은 유선 케이블을 통해 유선 이더넷 장치(200)와 통신한다. The Ethernet module 110 communicates with the wired Ethernet device 200 through a wired cable.

와이파이 모듈(120)은 와이파이 인터페이스(122)를 통해 무선 공유기(300)와 통신한다. The wifi module 120 communicates with the wireless router 300 through the wifi interface 122.

본 발명에서 이더넷 모듈(110)은 유선 이더넷 장치(200)와 패킷을 송수신하고, 와이파이 모듈(120)과 패킷을 송수신한다. In the present invention, the Ethernet module 110 transmits and receives packets to and from the wired Ethernet device 200 and transmits and receives packets to and from the Wi-Fi module 120.

그리고, 와이파이 모듈(120)은 무선 공유기(300)를 통해 무선 공유기(300)에 접속한 사용자 장치(400)와 패킷을 송수신하고, 이더넷 모듈(110)과 패킷을 송수신한다. The Wi-Fi module 120 transmits and receives a packet to and from the user device 400 connected to the wireless router 300 through the wireless router 300, and transmits and receives a packet to and from the Ethernet module 110.

이더넷 모듈(110)은 유선 이더넷 장치(200)로부터 패킷을 수신하면, 수신된 패킷에서 MAC 헤더를 제거하고 데이터 부분만을 큐(queue)에 저장하고, 큐에 저장되어 있는 데이터에 MAC 헤더를 추가한 패킷을 유선 이더넷 장치(200)에 송신한다. When receiving the packet from the wired Ethernet device 200, the Ethernet module 110 removes the MAC header from the received packet, stores only the data portion in the queue, and adds the MAC header to the data stored in the queue. The packet is transmitted to the wired Ethernet device 200.

그리고, 와이파이 모듈(120)은 무선 공유기(300)로부터 패킷을 수신하면, 수신된 패킷에서 MAC 헤더를 제거하고 데이터 부분만을 큐에 저장하고, 큐에 저장되어 있는 데이터에 MAC 헤더를 추가한 패킷을 무선 공유기(300)에 송신한다. When receiving the packet from the wireless router 300, the Wi-Fi module 120 removes the MAC header from the received packet, stores only the data portion in the queue, and adds the MAC header to the data stored in the queue. Send to the wireless router 300.

SPI 인터페이스(111)는 이더넷 모듈(110)과 와이파이 모듈(120) 사이에서 모듈간 패킷이 송수신되도록 인터페이스를 제공한다. The SPI interface 111 provides an interface to transmit and receive packets between modules between the Ethernet module 110 and the Wi-Fi module 120.

UART 인터페이스(112)는 이더넷 모듈(110)과 와이파이 모듈(120) 사이에서 모듈간 IP 주소 정보가 송수신되도록 인터페이스를 제공한다. The UART interface 112 provides an interface for transmitting and receiving IP address information between modules between the Ethernet module 110 and the Wi-Fi module 120.

본 발명에서 이더넷 모듈(110)이 UART 인터페이스(112)를 통해 유선 이더넷 장치(200)의 IP 주소를 송신한다. In the present invention, the Ethernet module 110 transmits the IP address of the wired Ethernet device 200 through the UART interface 112.

그리고, 와이파이 모듈(120)이 UART 인터페이스(112)를 통해 사용자 장치(400)의 IP 주소를 송신한다. The Wi-Fi module 120 then transmits the IP address of the user device 400 via the UART interface 112.

본 발명에서 이더넷 모듈(110)의 IP 주소를 사용자 장치(400)의 IP(internet protocol) 주소로 설정하고, 와이파이 모듈(120)의 IP 주소를 유선 이더넷 장치(200)의 IP 주소로 설정하는 방식으로 IP 주소를 처리할 수 있다. 그리고, 이러한 IP 주소 처리 방식을 기반으로 패킷 바이패스를 구현할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. In the present invention, the IP address of the Ethernet module 110 is set to the IP (internet protocol) address of the user device 400, and the IP address of the Wi-Fi module 120 is set to the IP address of the wired Ethernet device 200. Can handle IP addresses. In addition, packet bypass may be implemented based on the IP address processing scheme. Detailed description thereof will be described later.

이더넷 모듈(110)은 유선케이블을 통해 유선 이더넷 장치(200)와 패킷을 송수신하고, 이 패킷들을 SPI 인터페이스(111)을 통해 와이파이 모듈(120)과 송수신한다. 그리고, 와이파이 모듈(120)은 와이파이 인터페이스(122)를 통해 무선 공유기(300)와 통신한다.The Ethernet module 110 transmits and receives packets to and from the wired Ethernet device 200 through a wired cable, and transmits and receives these packets to and from the Wi-Fi module 120 through the SPI interface 111. In addition, the Wi-Fi module 120 communicates with the wireless router 300 through the Wi-Fi interface 122.

UART 인터페이스(112)는 이더넷 모듈(110)과 와이파이 모듈(120)의 IP(internet protocol) 주소 처리 방법에 사용된다.The UART interface 112 is used in a method of processing an internet protocol (IP) address of the Ethernet module 110 and the Wi-Fi module 120.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 장치, 이더넷 모듈, 와이파이 모듈, 무선 공유기, 사용자 장치의 IP 주소 처리 방법을 보여주는 도면이다. 2 is a diagram illustrating an IP address processing method of an Ethernet device, an Ethernet module, a Wi-Fi module, a wireless router, and a user device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 유선 이더넷 장치(200)과 이더넷 모듈(110)의 출발 주소와 도착 주소를 유선 이더넷 장치(200)와 사용자 장치(400) 사이의 출발 주소와 도착 주소와 동일하게 설정한다. Referring to FIG. 2, the departure address and the arrival address of the wired Ethernet device 200 and the Ethernet module 110 are set to be the same as the departure address and the arrival address between the wired Ethernet device 200 and the user device 400.

그리고, 와이파이 모듈(120)과 사용자 장치(400)의 출발 주소와 도착 주소도 상기와 같게 설정하면 MAC 헤더를 제외한 부분에서의 패킷 바이패스가 가능하다.In addition, if the departure address and the arrival address of the Wi-Fi module 120 and the user device 400 are set as described above, packet bypass is possible in the portion except the MAC header.

상기 기술된 IP 주소 설정 방법들은 이더넷 모듈(110)과 와이파이 모듈(120) 사이의 UART 인터페이스(112)를 통해 이루어진다. The IP address setting methods described above are performed through the UART interface 112 between the Ethernet module 110 and the Wi-Fi module 120.

그리고, 사용자 장치(400)의 IP 주소, 무선 공유기(300)의 SSID(Service Set IDentification) 및 비밀번호는 와이파이 모듈(120)에 미리 입력되어 있다. 그리고, 와이파이 모듈(120)은 이더넷 모듈(110)에게 UART 인터페이스(112)로 사용자 장치(400)의 IP 주소를 알려준다. 이더넷 모듈(110)은 자신의 IP를 사용자 장치(400)과 동일한 IP 주소로 설정한다. 그리고, 이더넷 모듈(110)은 유선 이더넷 장치(200)의 IP 주소를 ARP(Address Resolution Protocol)를 통해 알아내고, 이를 와이파이 모듈(120)에게 알려준다. 그리고, 와이파이 모듈(120)은 유선 이더넷 장치(200)의 IP 주소를 고정 IP로 사용하여 무선 공유기(300)에 연결한다. 이와 같은 방식으로 IP 주소를 도 2와 같은 상황으로 구현할 수 있다.The IP address of the user device 400, the service set identification (SSID) of the wireless router 300, and the password are previously input to the Wi-Fi module 120. The Wi-Fi module 120 informs the Ethernet module 110 of the IP address of the user device 400 by the UART interface 112. The Ethernet module 110 sets its IP to the same IP address as the user device 400. In addition, the Ethernet module 110 finds an IP address of the wired Ethernet device 200 through an ARP (Address Resolution Protocol), and informs the Wi-Fi module 120 of this. The Wi-Fi module 120 connects to the wireless router 300 using the IP address of the wired Ethernet device 200 as a fixed IP. In this manner, the IP address may be implemented in the situation as shown in FIG. 2.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 모듈에서 이더넷 장치로의 송수신과, 와이파이 모듈에서 무선 공유기로의 송수신에서의 MAC 헤더 처리 방법을 예시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a method of processing a MAC header in transmission and reception from an Ethernet module to an Ethernet device and transmission and reception from a Wi-Fi module to a wireless router according to an embodiment of the present invention.

도 3은 유선 이더넷 장치(200), 이더넷 모듈(110), 와이파이 모듈(120), 무선 공유기(300) 에서의 MAC 헤더 처리 방법을 상황별로 나누어 표현한 개념도이다. FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating MAC header processing methods of the wired Ethernet device 200, the Ethernet module 110, the Wi-Fi module 120, and the wireless router 300 according to situations.

상황 1(500)에서 유선 이더넷 장치(200)에서 이더넷 모듈(110)로 패킷을 전달할 때, 이더넷 모듈(110)은 MAC 헤더(501A)를 제거하고 데이터(502A) 부분만을 큐(queue)에 저장한다. 그리고, 큐에 저장된 데이터는 501B, 502B의 상황이 된다. In situation 1 500, when forwarding a packet from the wired Ethernet device 200 to the Ethernet module 110, the Ethernet module 110 removes the MAC header 501A and stores only the data 502A portion in the queue. do. The data stored in the queues are in the situations of 501B and 502B.

상황 2(510)에서는 반대로 이더넷 모듈(110)에서 유선 이더넷 장치(200)로 패킷을 전송하는 상황이다. 여기서, 비어있는 511A 부분에 MAC 헤더(511B)를 생성하여, 총 511B, 512B를 하나의 패킷으로 전송한다.In situation 2 510, the packet is transmitted from the Ethernet module 110 to the wired Ethernet device 200. Here, the MAC header 511B is generated in the empty 511A portion, and a total of 511B and 512B are transmitted in one packet.

상황 3(520)에서 무선 공유기(300)에서 와이파이 모듈(120)로 패킷을 전달 할 때, 와이파이 모듈(120)은 MAC 헤더(521A)를 제거하고 데이터(522A) 부분만을 큐에 저장한다. 그리고, 큐에 저장된 데이터는 521B, 522B의 상황이 된다. In situation 3 (520), when transferring the packet from the wireless router 300 to the Wi-Fi module 120, the Wi-Fi module 120 removes the MAC header 521A and stores only the data 522A portion in the queue. The data stored in the queues are in the states 521B and 522B.

상황 4(530)에서는 반대로 와이파이 모듈(120)에서 무선 공유기(300)로 패킷을 전송하는 상황이다. 여기서, 비어있는 531A 부분에 MAC 헤더(531B)를 생성하여, 총 531B, 532B를 하나의 패킷으로 전송한다.In situation 4 530, the packet is transmitted from the Wi-Fi module 120 to the wireless router 300. Here, the MAC header 531B is generated in the empty 531A portion, and a total of 531B and 532B are transmitted in one packet.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.While the invention has been described using some preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not restrictive. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the invention and the scope of rights set forth in the appended claims.

100 유선 이더넷 장치 110 이더넷 모듈
111 SPI 인터페이스 112 UART 인터페이스
120 와이파이 모듈 121 MCU
122 와이파이 인터페이스 300 무선 공유기
400 사용자 장치100 Wired Ethernet Device 110 Ethernet Module
111 SPI Interface 112 UART Interface
120 Wifi Module 121 MCU
122 WiFi Interface 300 Wireless Router
400 user devices

Claims (5)

유선 케이블을 통해 유선 이더넷 장치와 통신하는 이더넷 모듈;
와이파이 인터페이스를 통해 무선 공유기와 통신하는 와이파이 모듈;
상기 이더넷 모듈과 상기 와이파이 모듈 사이에서 모듈간 패킷이 송수신되도록 인터페이스를 제공하는 SPI 인터페이스; 및
상기 이더넷 모듈과 상기 와이파이 모듈 사이에서 모듈간 IP 주소 정보가 송수신되도록 인터페이스를 제공하는 UART 인터페이스를 포함하되,
상기 이더넷 모듈은 상기 유선 이더넷 장치와 패킷을 송수신하고, 상기 와이파이 모듈과 패킷을 송수신하며,
상기 와이파이 모듈은 상기 무선 공유기를 통해 상기 무선 공유기에 접속한 사용자 장치와 패킷을 송수신하고, 상기 이더넷 모듈과 패킷을 송수신하며,
상기 이더넷 모듈은 상기 유선 이더넷 장치로부터 패킷을 수신하면, 수신된 패킷에서 MAC 헤더를 제거하고 데이터 부분만을 큐에 저장하고, 큐에 저장되어 있는 데이터에 MAC 헤더를 추가한 패킷을 상기 유선 이더넷 장치에 송신하고,
상기 와이파이 모듈은 상기 무선 공유기로부터 패킷을 수신하면, 수신된 패킷에서 MAC 헤더를 제거하고 데이터 부분만을 큐에 저장하고, 큐에 저장되어 있는 데이터에 MAC 헤더를 추가한 패킷을 상기 무선 공유기에 송신하며,
상기 이더넷 모듈이 상기 UART 인터페이스를 통해 상기 유선 이더넷 장치의 IP 주소를 상기 와이파이 모듈에 송신하고,
상기 와이파이 모듈이 상기 UART 인터페이스를 통해 상기 사용자 장치의 IP 주소를 상기 이더넷 모듈에 송신하고,
상기 이더넷 모듈의 IP 주소를 상기 사용자 장치의 IP 주소와 동일하게 설정하고, 상기 와이파이 모듈은 상기 유선 이더넷 장치의 IP 주소를 고정 IP로 사용하여 상기 무선 공유기에 연결하는 방식으로 패킷 바이패스를 구현하는 것을 특징으로 하는 저전력 임베디드 시스템.
An Ethernet module for communicating with a wired Ethernet device via a wired cable;
A wifi module for communicating with a wireless router via a wifi interface;
An SPI interface providing an interface for transmitting and receiving packets between modules between the Ethernet module and the Wi-Fi module; And
It includes a UART interface that provides an interface to transmit and receive IP address information between modules between the Ethernet module and the Wi-Fi module,
The Ethernet module transmits and receives packets with the wired Ethernet device, and transmits and receives packets with the Wi-Fi module,
The Wi-Fi module transmits and receives a packet to and from a user device connected to the wireless router through the wireless router, and transmits and receives a packet to and from the Ethernet module.
When the Ethernet module receives a packet from the wired Ethernet device, the MAC module removes the MAC header from the received packet, stores only the data portion in the queue, and adds the packet to the wired Ethernet device by adding the MAC header to the data stored in the queue. Send,
When receiving the packet from the wireless router, the Wi-Fi module removes the MAC header from the received packet, stores only the data portion in the queue, and transmits the packet to which the MAC header is added to the data stored in the queue to the wireless router. ,
The Ethernet module sends the IP address of the wired Ethernet device to the Wi-Fi module through the UART interface,
The Wi-Fi module sends the IP address of the user device to the Ethernet module via the UART interface,
The IP address of the Ethernet module is set to be the same as the IP address of the user device, and the Wi-Fi module implements packet bypass by connecting to the wireless router using the IP address of the wired Ethernet device as a fixed IP. Low power embedded system, characterized in that.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020180170406A 2018-12-27 2018-12-27 Low power embedded system for packet bypass in low power wireless TCP network KR102080756B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180170406A KR102080756B1 (en) 2018-12-27 2018-12-27 Low power embedded system for packet bypass in low power wireless TCP network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180170406A KR102080756B1 (en) 2018-12-27 2018-12-27 Low power embedded system for packet bypass in low power wireless TCP network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102080756B1 true KR102080756B1 (en) 2020-02-24

Family

ID=69637250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180170406A KR102080756B1 (en) 2018-12-27 2018-12-27 Low power embedded system for packet bypass in low power wireless TCP network

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102080756B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000101678A (en) * 1998-09-18 2000-04-07 Canon Inc Communication device
KR20110070704A (en) * 2009-12-18 2011-06-24 한국전자통신연구원 Method for controlling electric power of electric power controller , lrwpan-ethernet bridge and senser nod
KR101598099B1 (en) 2012-03-11 2016-02-26 엘지전자 주식회사 Method and apparatus for compressing mac header in wireless lan system
JP2018195013A (en) * 2017-05-16 2018-12-06 富士通株式会社 Information processing device and control method for information processing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000101678A (en) * 1998-09-18 2000-04-07 Canon Inc Communication device
KR20110070704A (en) * 2009-12-18 2011-06-24 한국전자통신연구원 Method for controlling electric power of electric power controller , lrwpan-ethernet bridge and senser nod
KR101598099B1 (en) 2012-03-11 2016-02-26 엘지전자 주식회사 Method and apparatus for compressing mac header in wireless lan system
JP2018195013A (en) * 2017-05-16 2018-12-06 富士通株式会社 Information processing device and control method for information processing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110086578B (en) Data transmission method, device and system
US11330469B2 (en) Increasing access point throughput by exceeding A-MPDU buffer size limitation in a 802.11 compliant station
CN110022264B (en) Method for controlling network congestion, access device and computer readable storage medium
US9407734B2 (en) System and method for efficient frame aggregation based on aggregation limits or parameters
US9743218B2 (en) Proxy connection method and apparatus
EP2760143B1 (en) Apparatus for transmitting and receiving data in NFC
RU2670605C1 (en) System and method for indicating type of response frame
US20150058457A1 (en) Bridge for implementing a converged network protocol to facilitate communication between different communication protocol networks
CN105578553B (en) data communication initiating, relaying and receiving method and device thereof
EP3021555B1 (en) Message processing method and device
US10560389B2 (en) Method and apparatus for controlling send buffer of transmission control protocol in communication system
JP6963411B2 (en) Communication equipment, communication methods, and programs
US9755793B2 (en) Heterogeneous network integrating device and method thereof
KR102080756B1 (en) Low power embedded system for packet bypass in low power wireless TCP network
EP3136665B1 (en) Method for processing data packet of rlc layer and rlc entity
JP2014158241A (en) Data communication device and data communication method
US20180239729A1 (en) Increasing media agnostic universal serial bus (ma usb) throughput using multiple parallel tcp connections
CN109379342B (en) UDP network protocol-based upper computer and DSP data transmission method
KR100789770B1 (en) Method for Buffering Received Packet in MAC Hardware for Sensor Network and Controller of Buffer
WO2018086693A1 (en) Transmitting device, receiving device and methods thereof
WO2024060302A1 (en) Technologies for congestion signaling in wireless networks
CN114666745B (en) Data transmission method, node control method, network equipment and network system
US10057163B2 (en) Sending communication between a remote device and a control server
JP6429411B2 (en) Wireless communication system
KR101329311B1 (en) Method for transmitting data packet in wireless network using unicasting

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant