KR102154433B1

KR102154433B1 - 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법

Info

Publication number: KR102154433B1
Application number: KR1020190050197A
Authority: KR
Inventors: 박부식
Original assignee: 한국전자기술연구원
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-09-09
Also published as: WO2020222356A1

Abstract

링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성을 절감하기 위한 통신 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법은, 링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드가, 프레임 내 동적 속성(Dynamic Properties)을 기초로 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 단계; 및 결정된 전송 방식으로 프레임을 전송하는 단계;를 포함한다. 이에 의해, 이중화된 경로 간의 전송 지연 편차를 감소시키며, 이를 통해, 네트워크의 비대칭성에 의해 시퀀스 뒤바뀜 현상 오류가 발생할 확률을 절감시킬 수 있다.

Description

링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법{Communication method for reducing asymmetry of dual path of ring topology}

본 발명은 링 토폴로지에 적합한 통신 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성을 절감하기 위한 통신 방법에 관한 것이다.

항공기의 전자화가 진행되면서 항공기 내부의 수많은 항공전자시스템을 제어하기 위한 데이터 버스의 요구 성능이 증가하였다.

특히, 항공용 데이터 버스는 그 분야의 특성에 의해 매우 높은 안정성과 신뢰성이 요구됨에 따라 A380과 B787기종에 사용된 AFDX(Avionics Full DupleX Switched Ethernet) 기술과 같이 이더넷 기술을 기반으로 100Mbps의 성능을 지원하면서도 이중화 전송으로 높은 안정성과 신뢰성을 확보하는 기술들이 개발되었다.

하지만 AFDX는 스타 혹은 메쉬 형태의 망 구조에 의해 케이블이 많이 소요되어 항공기의 중량을 증가시킨다는 단점이 존재하며, 더불어, 100Mb/s 대역폭이 단말에 전용으로 제공되는 것 역시 대역폭 소비가 비효율적이라는 단점이 존재한다. 이는 단말들이 요구하는 제어 데이터의 대역폭이 대부분 100Mb/s의 10% 미만이기 때문이다.

이런 문제점을 해결하기 위한 대안으로서, 이중화 전송을 지원하는 이더넷 기반의 링 구조의 네트워크가 등장하였고 Airbus의 μAFDX (마이크로 AFDX) 그리고 Honeywell의 BRAIN 네트워크 기술이 항공용 링 네트워크 기술의 대표적인 예이다.

한편, 기존 항공용 이더넷 기술인 AFDX 시스템은 도 1에 예시된 바와 같이 두개의 독립된 네트워크를 가진다.

구체적으로, 종단간 프레임을 전송할 때 송신측은 프레임을 복제하여 두개의 네트워크로 각각 전송하고, 수신측은 프레임을 Integrity Check를 통해 유효하지 않은 시퀀스 넘버를 가지는 패킷을 제거한다.

즉, 두개의 중복되는 패킷 중 먼저 도착한 것을 수용하고 나머지 하나는 제거하며, 중복되는 프레임 쌍을 식별하기 위해 1Byte의 시퀀스 넘버 필드를 프레임의 FCS필드 앞에 추가한다. 이때, 시퀀스 넘버는 0~255 (1Byte)의 범위를 가진다.

그리고 AFDX는 도 2에 예시된 바와 같이 하나 이상의 가상의 링크가 하나의 물리적 링크를 공유하는데, 각 가상 링크는 다음의 파라미터를 가진다.

① VLID (Virtual Link ID): 가상 링크의 식별자

② BAG (Bandwidth Allocation Gap): 가상 링크에서 전송되는 프레임의 최소 간격 (1~128 사이의 2의 제곱수, milliseconds단위)

③ Lmax: 가상 링크가 전송할 수 있는 최대 프레임 길이 (Byte 단위)

이때, BAG가 32ms, Lmax가 200Byte인 가상 링크는 최대 200*8*1000/32 = 5000bps의 대역폭을 사용할 수 있다.

도 3은 AFDX 단말의 수신 부분의 기능 구성의 설명에 제공된 도면으로, A와 B 네트워크에서 각각 중복 프레임이 수신되고 각각의 프레임은 Integrity Checking 회로에 의해 유효성 확인을 거친다.

그리고 유효하지 않은 프레임은 Redundancy Management 회로로 전달되지 않으며, Redundancy Management 회로는 중복된 프레임을 확인하고 먼저 도착한 프레임을 Application에게 전달하고 중복된 프레임은 버린다.

이때, Integrity Checking 회로는 Ethernet 프레임의 각 영역의 값들이 유효한 값을 갖는지 검사한다. 항공 분야에서 사용하는 AFDX에서는 중복 프레임 전달을 위해 시퀀스 번호를 사용하는데 이 시퀀스 번호의 유효성 역시 이곳에서 확인된다.

Integrity Checking 회로는 각 VL 마다 마지막으로 수신한 시퀀스 번호를 저장하고, 이 저장된 번호보다 +1 크거나 혹은 +2 큰 시퀀스 번호를 갖는 프레임만 유효한 프레임으로 간주한다.

예를 들어 VL #1 채널에 대해서, Integrity Checking 회로에서 저장하고 있는 마지막으로 수신한 시퀀스 번호가 5일 경우 수신한 프레임의 시퀀스 번호가 6 혹은 7인 경우에만 유효하다고 판단한다. 8이 올 경우, 이 프레임은 유효하지 않은 프레임이 되고 수신하지 않는다. 다만, 이때 마지막으로 수신한 시퀀스 번호가 8로 변경된다.

도 4는 AFDX 시스템에서 발생할 수 있는 유효하지 않은 시퀀스 오류가 예시된 도면으로, 하나의 가상 링크에서 프레임은 BAG 간격으로 전송되고 복제된 두개의 프레임이 각각 A와 B 두개의 네트워크를 지나 수신 측에서 각각 수신된다.

A 네트워크에서 수신된 프레임들은 모두 정상적인 시퀀스 넘버를 가지고 수신되고, B 네트워크에서는 B3 프레임의 전송되는 도중에 오류가 발생하여 수신 측에서 B2 다음에 B3가 아닌 B99로 수신되면, B2 다음에 B99가 오면 B99 프레임은 Integrity Checking 단계에서 제거된다.

그리고 B 네트워크의 Integrity Checking 회로에 마지막 시퀀스 번호가 99로 변경된다. 또한, B99 다음에 B4가 오면, B4 역시 Integrity Checking 단계에서 제거되며, B4 다음에 B5가 오면 Integrity Checking 단계를 통과한다.

결과적으로 두개의 프레임(B99와 B4)이 Integrity Checking 단계에서 제거된다. 하지만 제거된 프레임과 동일한 시퀀스 넘버를 가지는 프레임이 A 네트워크에서는 유효하므로 이 오류는 Redundancy Management를 통해 복구가 가능하다.

이렇게 오류가 발생한 시퀀스 번호일지라도 마지막 시퀀스 번호를 저장한 이유는 이런 간단한 회로로 자동 시퀀스 번호 복구가 가능하기 때문이다.

도 5는 AFDX 시스템에서 발생할 수 있는 시퀀스 뒤바뀜 현상(Sequence Inversion) 오류가 예시된 도면이다. 네트워크 A에서 A2 프레임이 손실되고 네트워크 B에서 B2 프레임이 A3 프레임이 도착한 다음에 도착하면, 이때 AFDX Redundancy Management에서는 이미 A3가 수용되었기 때문에 이전 시퀀스 넘버를 가지는 B2는 수용되지 못한다.

이러한 문제는 네트워크 A와 B의 혼잡도 혹은 네트워크 토폴로지 상의 경로의 차이 때문에 두 경로간 전송 지연의 차이가 커졌기 때문에 발생한 것이다.

결과적으로, 시퀀스 넘버 2를 가지는 패킷은 유효한 프레임이 도착했음에도 불구하고 A3가 먼저 도착하였기 때문에 수용되지 못하게 된다.

만약 A3의 도착이 B3와 비슷하여 B2보다 늦게 도착했다면 Redundancy Management 이후 모든 패킷의 복구가 가능할 것이다.

한편, 항공용 링 네트워크는 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 둘 이상의 노드가 데이지 체인 방식으로 연결되어 링 형태를 이룬다.

이때, 노드 간 데이터 전송에는 두개의 경로가 발생한다. 예를 들어 노드 1에서 노드 6으로 데이터를 전송하려고 할 때, 링크 1만을 사용하는 경로 A와 링크 1, 2, 3, 4, 5를 사용하는 B, 두개의 경로가 존재한다.

링 네트워크에서는 하나의 패킷을 복제하여 이 두개의 경로에 각각 전송하는 이중화 전송을 지원할 수 있으며, 노드의 송신단과 수신단에서는 중복되는 패킷 중 하나의 패킷만 수용하기 위해서 시퀀스 넘버를 사용하는 AFDX와 유사한 Redundancy Management 기능을 필요로 한다. 그리고 그 과정에서 AFDX와 마찬가지로 시퀀스 뒤바뀜 현상 오류가 발생할 수 있다.

즉, 노드 1이 노드 6으로 프레임 F를 A와 B, 두개의 경로로 이중화하여 전송할 때, A 경로로 전송된 F는 즉시 노드 6에 도달하지만, B 경로를 통해 전송되는 F는 노드 2, 3, 4, 5를 거치면서 다른 트래픽에 의해 추가적인 지연을 겪을 수 있다.

예를 들어, 프레임 F가 노드 2에 도착한 시간에 이미 노드 2에서 노드 3로 보내는 프레임이 아웃 바운드 큐에서 대기 중이라면 F는 그 만큼 대기시간이 늘어나게 된다.

이러한 추가적인 대기시간은 B 경로를 통한 종단간 전송 지연을 증가시킨다. 혹, F의 우선순위를 높여 대기열에서 가장 먼저 전송되도록 하더라도 일반적인 경우 이미 전송되고 있는 패킷은 그 전송이 완료될 때까지 기다려야 하기 때문에, 결국 B경로로 전송된 프레임은 A경로로 전송된 프레임에 비해 늦게 도착하게 된다.

이러한 경로의 비대칭성에 의해 이중화 네트워크에서는 이중화된 경로 간에 종단간 전송 지연 편차가 발생하며, 링 네트워크의 경우 그 차이는 링 네트워크의 크기가 클수록 또는 노드 수가 많을 수록 증가한다.

그리고 종단간 전송 지연의 차이의 증가는 시퀀스 뒤바뀜 현상 오류가 발생할 확률이 증가함을 의미한다.

따라서, 네트워크의 비대칭성에 의해 시퀀스 뒤바뀜 현상 오류가 발생할 확률을 줄이기 위해서는 이중화된 경로 간의 전송 지연 편차를 감소시키기 위한 방안의 모색이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 이중화된 경로 간의 전송 지연 편차가 감소되도록, 링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드가 프레임의 동적 속성(Dynamic Properties)에 따라 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하고, 결정된 전송 방식에 따라 프레임을 전송하는 통신 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법은 링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드가, 프레임 내 동적 속성(Dynamic Properties)을 기초로 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 단계; 및 결정된 전송 방식으로 프레임을 전송하는 단계;를 포함한다.

그리고 상기 각각의 노드는, 각 프레임의 목표 전송 지연이 upper bound delay를 초과하지 않는 범위내에서 프레임 단위의 경로간 또는 종단간 전송 지연 편차를 줄이기 위해, 가변적으로 상기 프레임의 전송 방식을 결정할 수 있다.

또한, 결정하는 단계는, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수와 프레임의 최대 전송 시간을 곱하여, 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간과 비교하고, 곱하여 산출된 계산 결과가 남은 시간을 초과하면, 전송 방식을 Preemption 방식으로 결정하고, 계산 결과가 남은 시간의 이하이면, 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

그리고 결정하는 단계는, 특정 노드가 Preemption 방식의 프레임을 전송 중인 경우에, Preemption 방식으로 다른 프레임이 전송되면, 두 프레임 중 계산 결과와 남은 시간 차이가 상대적으로 적은 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

또한, 결정하는 단계는, 각각의 노드가, 수신된 프레임의 전송 방식과 상관없이 수신된 프레임의 목표 전송 지연 시간에 대한 upper bound delay를 고려하여 전송 방식을 결정하되, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수와 프레임의 최대 전송 시간을 곱한 결과가, Preemption 방식으로 전송된 프레임의 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간에 만족하면, 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

그리고 상기 동적 속성은, 프레임의 우선순위, 프레임이 거쳐온 홉 수(hop count), 프레임의 경로에 존재하는 전체 홉 수, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수, 프레임의 전송 시작 시간, 프레임의 누적 전송 지연 시간, 프레임의 목표 전송 지연 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 Preemption 방식은, Preemption Tickets 보유 프레임이 수신되면, 기존의 프레임 전송을 중지시키고 Preemption Tickets 보유 프레임을 우선적으로 전송하는 방식일 수 있다.

그리고 결정하는 단계는, 상기 프레임의 동적 속성으로 이중 경로 간 전체 홉 수의 차이만큼 Preemption Tickets 값을 부가하여 Preemption Tickets 보유 프레임이 우선적으로 전송되도록 결정하며, 상기 Preemption Tickets은 하나의 노드를 거칠때마다 하나씩 감소할 수 있다.

또한, 결정하는 단계는, 상기 동적 속성으로 프레임이 거쳐온 홉 수를 기 설정된 수와 비교하여 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

그리고 결정하는 단계는, 상기 동적 속성으로 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수를 기 설정된 수와 비교하여 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 시스템은, 링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드에 마련되어, 프레임 내 동적 속성(Dynamic Properties)을 기초로 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 프로세서; 및 결정된 전송 방식으로 프레임을 전송하는 통신부;를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법은, 링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드가, 프레임 내 동적 속성(Dynamic Properties)을 기초로 Non-Preemption 방식으로 수신된 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 단계; 및 결정된 전송 방식으로 프레임을 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 다른 실시예에 따른, 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 시스템은 링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드에 마련되어, 프레임 내 동적 속성(Dynamic Properties)을 기초로 Non-Preemption 방식으로 수신된 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 프로세서; 및 Non-Preemption 방식으로 전송되는 프레임을 수신하고, 결정된 전송 방식으로 프레임을 전송하는 통신부;를 포함할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 이중화된 경로 간의 전송 지연 편차를 감소시키며, 이를 통해, 네트워크의 비대칭성에 의해 시퀀스 뒤바뀜 현상 오류가 발생할 확률을 절감시킬 수 있다.

도 1은 종래의 AFDX 시스템의 설명에 제공된 도면,
도 2는 AFDX 프레임 구조의 설명에 제공된 도면,
도 3은 종래의 Integrity Checking 회로 및 Redundancy Management 회로의 설명에 제공된 도면,
도 4는 AFDX 시스템에서 발생할 수 있는 유효하지 않은 시퀀스 오류의 일 예를 예시한 도면,
도 5는 AFDX 시스템에서 발생할 수 있는 시퀀스 뒤바뀜 현상(Sequence Inversion) 오류의 일 예를 예시한 도면,
도 6 내지 도 7은 링 토폴로지 네트워크의 설명에 제공된 도면,
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법에 이용되는 프레임 구조를 설명하기 위해 제공된 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법의 설명에 제공된 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법의 설명에 제공된 도면,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법의 설명에 제공된 도면,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 시스템의 설명에 제공된 도면, 그리고
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 시스템의 구성을 더욱 상세히 설명하기 위해 제공된 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법(이하에서는 '통신 방법'으로 총칭하기로 함)에 이용되는 프레임 구조를 설명하기 위해 제공된 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방법은 프레임 단위의 경로간 또는 종단간 전송 지연 편차를 줄이기 위해, 링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드가 프레임의 전송 방식을 동적으로 결정하되, Non-Preemption 방식 및 Preemption 방식 중 어느 하나의 방식으로 결정할 수 있다.

이때, 각각의 노드는 이중화된 항공용 링 토폴로지 네트워크 상의 속성에 따라 최종적인 프레임의 전송 지연 시간의 예측이 가능하다는 점을 이용하여, 프레임의 전송 방식을 가변적으로 결정하여, 프레임의 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay를 초과하지 않는 범위 내에서, 지연 편차가 감소하도록 유도할 수 있다.

즉, 종래의 이중화된 링 토폴로지 네트워크에서 프레임이 동일한 우선순위를 갖고, 이중경로를 통해 전송되는 경우, 이중화된 경로의 비대칭성에 따라 이중화된 경로 간의 발생하는 전송 지연 편차가 발생하게 되나, 본 통신 방법은 이중화된 경로의 비대칭성에 따라 이중화된 경로 간의 발생하는 전송 지연 편차를 감소시키기 위해, 서로 다른 우선순위를 갖게 될 뿐만 아니라, 서로 다른 전송 방식으로 프레임이 전송 가능하게 할 수 있다.

본 통신 방법은, 각각의 노드가 개별적으로 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 및 Preemption 방식 중 어느 하나의 방식으로 결정하여, 프레임을 전송할 수 있으며, 이때, Non-Preemption 방식 및 Preemption 방식 모두, 별도의 우선순위를 부여하고, 부여된 우선순위에 따라 프레임의 전송을 수행한다.

단, Preemption 방식으로 전송하는 프레임은, Preemption Tickets을 보유하지 않는 제2 프레임을 전송 중인 노드에 Preemption Tickets을 보유하는 제1 프레임이 수신되면, 제2 프레임의 전송을 중지시키고, 제1 프레임의 전송을 우선적으로 수행하도록 하고, 제1 프레임의 전송이 완료되면, 중지된 제2 프레임의 전송을 재개하도록 할 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참조하여 예시하면, 이중화된 두 경로를 통해, 중복 프레임을 전송할 때 두 경로 상의 홉 수의 차이를 N이라고 가정하면, 도 6에서 A와 B 경로의 홉 수 차이는 4이므로 N = 4 이며, 도 7에서 C와 D 경로의 홉 수 차이는 2이므로 N = 2라고 할 수 있다. 이때, 두 경로 중 긴 경로로 전송될 프레임에 Preemption Tickets을 홉 수 차이만큼 부여할 수 있다.

즉, 도 6에서 B 경로로 전송될 프레임은 4개의 Preemption Tickets을 갖게 되고, Preemption Tickets에 대한 정보는 프레임 내부에 포함되어 데이터와 함께 전송될 수 있다. 이를 위해, Preemption Tickets에 대한 정보가 포함될 추가 태그가 필요하다.

또는, 도 7에서 D 경로로 전송될 프레임은 2개의 Preemption Tickets을 갖게 된다. Preemption Tickets에 대한 정보 역시 프레임 내부에 포함되어, 데이터와 함께 전송될 수 있다.

도 8은, Preemption Tickets 정보가 프레임에 부가된 일 예를 예시한 도면이다.

IEEE 802.1Q VLAN TAG와 EtherType 0800 IP Datagram 사이에 EtherType XXXX와 Preemption Tickets 정보를 포함한 태그가 부가될 수 있다.

B 혹은 D경로로 프레임이 전달되는 과정에서 프레임이 중간 노드를 경유할 때, 현재 전송되고 있는 프레임이 있을 경우, 그리고 프레임 내 Preemption Tickets가 0보다 클 경우 그 프레임은 Preemption 처리를 받을 수 있는 유효한 권리를 갖게 된다.

즉, Preemption 방식은, 특정 프레임이 이중경로를 따라 각각 전송되는 경우, 이중경로를 따라 전송되는 프레임 중 전체 홉 수가 많은 프레임에 이중경로 간의 전체 홉 수의 차이만큼의 Preemption Tickets 값을 부가하여, Preemption Tickets을 보유한 프레임의 전송이 우선적으로 수행되도록 하되, Preemption Tickets 값은, 하나의 노드를 Preemption 방식으로 거칠 때마다, 하나씩 감소하여, 0에 도달하면, Preemption Tickets을 보유하지 않은 것으로 처리되도록 할 수 있다.

프레임을 Preemption 처리하기로 결정했다면 기존의 전송 중이던 것을 중지하고 해당 프레임을 전송한다. 이때 Preemption 처리되어 전송되는 프레임을 Preemption Tickets 값을 1 감소시켜 Preemption Tickets 영역에 새롭게 덮어쓰고 변경된 값에 따른 새로운 FCS 값을 부여한다.

단, 몇 가지 노드의 정책 상 Preemption Tickets이 1 이상이지만 Preemption 처리하지 않는 경우가 있다. IEEE 802.1Qbu에서도 언급하고 있는 것으로 노드에서 전송 중인 프레임이 최소 크기의 프레임일 경우(예. 64바이트)에는 preemption 이득이 발생하지 않기 때문에 다른 프레임이 Preemption 처리될 필요가 있는 경우라도 Preemption 처리하지 않고 이 최소 크기 프레임의 전송이 완료될 때까지 기다리게 된다

이와 같이, Preemption Tickets 만큼 지연을 피할 수 있다면 중복된 프레임 간의 지연 편차를 줄일 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방법의 설명에 제공된 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방법은 이중화된 경로 간의 전송 지연 편차를 감소시키기 위해, 링 토폴로지를 구성하는 복수의 노드 중 특정 노드가 프레임을 수신하면(S910), 특정 노드는, 적어도 하나의 프레임의 동적 속성(Dynamic Properties)을 이용하여, 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정할 수 있다(S920).

이때, 프레임의 동적 속성은, 프레임의 우선순위, 프레임이 거쳐온 홉 수(hop count), 프레임의 경로에 존재하는 전체 홉 수, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수, 프레임의 전송 시작 시간, 프레임의 누적 전송 지연 시간, 프레임의 목표 전송 지연 시간 등이 포함될 수 있다.

그리고 Preemption 방식은, Preemption Tickets을 보유하지 않는 제2 프레임을 전송 중인 특정 노드에 Preemption Tickets을 보유하는 제1 프레임이 수신되면, 제2 프레임의 전송을 중지시키고, 제1 프레임의 전송을 우선적으로 수행하도록 하고, 제1 프레임의 전송이 완료되면, 중지된 제2 프레임의 전송을 재개시키는 전송 방식이며, Non-Preemption 방식은, 특정 프레임을 전송 중인 특정 노드에 특정 프레임보다 높은 우선순위의 프레임이 수신되더라도, 전송을 중지시키지 않고, 특정 프레임의 전송이 완료된 이후에, 수신된 프레임 중 우선순위가 가장 높은 프레임의 전송이 수행되도록 하는 전송 방식을 의미한다.

구체적으로, 프레임이 수신된 특정 노드가 프레임의 동적 속성을 이용하여, 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하게 되면(S930-N), 프레임의 클래스를 분류할 수 있다(S940).

그리고 프레임을 분류된 클래스에 맞는 큐에 삽입하고(S950), 대기하도록 할 수 있다(S955).

이때, 클래스는, 프레임을 복수의 큐 중 어느 큐에 삽입되도록 할 것인지 판별할 수 있는 우선순위에 해당하며, 다양한 기준 값들에 따라 결정될 수 있다.

그리고, 더 높은 우선순위의 프레임이 존재하지 않으면(S960-N), 프레임이 큐에서 추출되어(S970), 다른 노드로 전송될 수 있다(S990).

반대로, 프레임의 전송 방식을 Preemption 방식으로 결정하게 되면(S930-Y), 프레임을 수신한 노드가 해당 프레임의 Preemption Tickets 보유 여부를 판단하고(S935), 판단 결과 해당 프레임이 Preemption Tickets을 보유한 제1 프레임으로 판단되면(S935-Y), 현재 전송 중인 제2 프레임이 존재하는지 판단하여(S980), 전송 중인 제2 프레임이 없으면(S980-N), 제1 프레임을 다른 노드로 전송하고(S990), 전송 중인 제2 프레임이 존재하면(S980-Y), 제2 프레임의 전송을 중지하고(S985), 제1 프레임의 전송을 우선적으로 수행할 수 있다(S990).

이때, 제2 프레임은, Preemption tickets을 보유하지 않는 프레임을 의미하며, 판단 결과 해당 프레임이 Preemption Tickets을 보유하지 않은 제2 프레임으로 판단되면(S935-N), Non-Preemption 방식으로 결정된 바와 같이, 프레임의 클래스를 분류하고, 프레임이 클래스에 맞는 큐에 삽입되어(S950), 대기한 이후, 우선순위에 따라 전송되도록 할 수 있다.

그리고 제1 프레임의 전송이 완료되면, 중지된 제2 프레임의 전송을 재개시킬 수 있다.

이를 통해, 이중화된 경로 간의 전송 지연 편차를 감소시킴으로써, 네트워크의 비대칭성에 의해 시퀀스 뒤바뀜 현상 오류가 발생할 확률을 절감시킬 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 방법의 설명에 제공된 도면이다. 본 실시예에 따른 통신 방법은, 링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드가 프레임의 전송 방식을 개별적으로 결정하되, 도 10에 도시된 바와 같이 프레임의 동적 속성 중 홉 수를 이용하여, 전송 방식을 결정할 수 있다.

구체적으로, 링 토폴로지를 구성하는 복수의 노드 중 특정 노드가 프레임을 수신하면(S1010), 프레임이 수신된 특정 노드가, 프레임에서 홉 수를 추출하고(S1015), 추출된 홉 수를 이용하여 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정할 수 있다(S1020).

예를 들면, 특정 노드가, Non-Preemption 방식으로 전송된 프레임이 수신되면, 수신된 프레임이 거쳐온 홉 수가 기설정된 수 미만이면, 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하고, 프레임이 거쳐온 홉 수가 기설정된 수 이상이면, 전송 방식을 Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

이때, Preemption 방식으로 전송된 프레임의 경우, Preemption Tickets 값이 0보다 크면, Preemption 방식으로 결정하여 전송하도록 하되, 노드를 거칠 때마다, Preemption Tickets 값이 1씩 감소하도록 하고, Preemption Tickets 값이 0 에 도달하면, Preemption Tickets을 보유하지 않은 Non-Preemption 방식의 프레임처럼 전송하도록 처리할 수 있다.

다만, 프레임이 수신된 특정 노드가, Preemption 방식의 프레임을 전송 중인 경우에, Preemption 방식으로 다른 프레임이 전송되면, 두 프레임 중 Preemption Tickets 값이 큰 프레임의 전송 방식을 Preemption 방식으로 결정하고, Preemption Tickets 값이 작은 프레임을 Non-Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

다른 예를 들면, 특정 노드가, Non-Preemption 방식으로 전송된 프레임이 수신되면, 수신된 프레임의 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수가 기설정된 수 미만이면, 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하고, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수가 기설정된 수 이상이면, 전송 방식을 Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

또 다른 예를 들면, 특정 프레임이 이중경로를 따라 각각 전송되는 경우, 프레임이 입력된 시작지 노드가 이중경로를 따라 전송되는 프레임 중 전체 홉 수가 많은 프레임에 이중경로 간의 전체 홉 수의 차이만큼의 Preemption Tickets 값을 부가하여, Preemption Tickets을 보유한 프레임의 전송이 우선적으로 수행되도록 할 수 있다.

이 역시, 프레임이 노드를 거칠 때마다, Preemption Tickets 값이 1 씩 감소하도록 하고, Preemption Tickets 값이 0 에 도달하면, 해당 프레임을 Preemption Tickets을 보유하지 않은 것으로 처리할 수 있다.

한편, 프레임이 수신된 특정 노드가 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하게 되면(S1030-N), 프레임의 클래스를 분류하고(S1040), 프레임이 클래스에 맞는 큐에 삽입되도록 하고(S1050), 삽입된 큐에서 대기하도록 할 수 있다(S1055).

그리고 대기 순서에 따라, 더 높은 우선순위의 프레임이 존재하지 않으면(S1060-N), 프레임이 큐에서 추출되어(S1070), 프레임의 홉 수를 업데이트하고(S1075), 다른 노드로 전송되도록 할 수 있다(S1090).

이때, 홉 수의 업데이트는, 도착지 노드까지의 홉 수는 하나 감소되고, 거쳐온 홉 수는 하나 증가하게 될 수 있으며, 이 밖에도 홉 수의 종류에 따라 다양하게 업데이트 될 수 있다.

한편, 프레임의 전송 방식을 Preemption 방식으로 결정하게 되면(S1030-Y), 프레임을 수신한 노드가 해당 프레임의 Preemption Tickets 보유 여부를 판단하고(S1035), 판단 결과 해당 프레임이 Preemption Tickets을 보유한 제1 프레임으로 판단되면(S1035-Y), 현재 전송 중인 제2 프레임이 존재하는지 판단하여(S1080), 전송 중인 제2 프레임이 없으면(S1080-N), 제1 프레임을 다른 노드로 전송하고(S1090), 전송 중인 제2 프레임이 존재하면(S1080-Y), 제2 프레임의 전송을 중지하고(S1085), 제1 프레임의 전송을 우선적으로 수행할 수 있다(S1090).

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 방법의 설명에 제공된 도면이다. 본 실시예에 따른 통신 방법은, 링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드가 프레임의 전송 방식을 개별적으로 결정하되, 홉 수를 이용하여 전송 지연 편차를 절감시키는 방법보다 수학적으로 더 명확한 값을 사용하기 위해, 도 11에 도시된 바와 같이 프레임의 시간 정보를 이용하여, 전송 방식을 결정할 수 있다.

구체적으로, 링 토폴로지를 구성하는 복수의 노드 중 특정 노드가 프레임을 수신하면(S1110), 프레임이 수신된 특정 노드가, 프레임에서 전송 시작 시간, 누적 전송 지연 시간 및 목표 전송 지연 시간 등의 시간 정보를 추출하고(S1115), 추출된 시간 정보를 이용하여 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정할 수 있다(S1120).

이때, 각각의 노드의 통신부에 프레임의 누적 지연 시간 정보를 추출하기 위해, 프레임이 수신된 시간 정보, 지연 시간 정보, 그리고 전달되는 시간 정보 등을 기록할 수 있으며, 이를 통해, 해당 노드에서 지연된 시간을 프레임의 누적 지연 시간에 반영되도록 하는 회로가 추가로 마련될 수 있다.

한편, 프레임이 수신된 특정 노드는, 프레임의 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay를 고려하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 프레임이 수신된 특정 노드가, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수와 프레임의 최대 전송 시간을 곱하여, 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간과 비교하고, 곱하여 산출된 계산 결과가 남은 시간을 초과하면, 전송 방식을 Preemption 방식으로 결정하고, 계산 결과가 남은 시간의 이하이면, 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

다른 예를 들면, 프레임이 수신된 특정 노드가, 프레임이 수신된 시점(time)의 시간정보 및 전송되는 시점(time)의 시간정보를 기록하여, 프레임을 수신하는 노드마다 지연된 시간이 프레임의 누적 전송 지연 시간에 반영되도록 하여 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간을 산출할 수 있다.

즉, 프레임이 수신된 특정 노드가, 목표 전송 지연 시간에서 누적 전송 지연 시간을 차감하여, 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간을 산출할 수 있다.

또한, 프레임이 수신된 특정 노드는, Preemption 방식의 프레임을 전송 중인 경우에, Preemption 방식으로 다른 프레임이 전송되면, 두 프레임 중 계산 결과와 남은 시간 차이가 상대적으로 적은 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하고, 계산 결과와 남은 시간 차이가 상대적으로 큰 프레임의 전송 방식을 Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

이 밖에도 프레임이 수신된 특정 노드는, 다양한 방식으로 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay를 산출하고, upper bound delay까지 남은 시간을 산출할 수 있다.

한편, 프레임이 수신된 특정 노드는, 수신된 프레임의 전송 방식과 상관없이 수신된 프레임의 목표 전송 지연 시간에 대한 upper bound delay를 고려하여 전송 방식을 결정하되, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수와 프레임의 최대 전송 시간을 곱한 결과가, Preemption 방식으로 전송된 프레임의 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간에 만족하면, 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

그리고 프레임이 수신된 특정 노드가 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하게 되면(S1130-N), 프레임의 클래스를 분류하고(S1140), 클래스에 맞는 큐에서 프레임의 우선순위 인덱스를 획득할 수 있다(S1145).

이때, 클래스는, 전술한 바와 같이 프레임을 복수의 큐 중 어느 큐에 삽입되도록 할 것인지 판별할 수 있는 우선순위에 해당하며, 다양한 기준 값들에 따라 결정될 수 있다. 단, 같은 클래스인 프레임 간에는 시간이 흐름 따라 우선순위의 순서가 변동하지 않아야 한다.

그리고 우선순위 인덱스를 획득하면, 우선순위 인덱스에 따라 프레임을 클래스에 맞는 큐에 삽입하고(S1150), 대기 순서에 따라 삽입된 큐에서 대기하도록 할 수 있다(S1155).

또한, 동일한 클래스에 해당하는 큐에 삽입되는 프레임 간의 전송 순위는 변경되지 않지만, 서로 다른 클래스에 해당하는 큐에 삽입된 프레임 간의 전송 순위는 변경될 수 있으며, 특정 프레임이 큐에 삽입되어, 대기 중인 상태에서, 프레임의 우선순위가 지속적으로 업데이트 되어(S1160), 대기 순서에 따라, 더 높은 우선순위의 프레임이 존재하지 않으면(S1165-N), 프레임이 큐에서 추출되어(S1170), 프레임의 누적 전송 지연 시간을 업데이트하고(S1175), 다른 노드로 전송되도록 할 수 있다(S1190).

한편, 프레임의 전송 방식을 Preemption 방식으로 결정하게 되면(S1130-Y), 프레임을 수신한 노드가 해당 프레임의 Preemption Tickets 보유 여부를 판단하고(S1135), 판단 결과 해당 프레임이 Preemption Tickets을 보유한 제1 프레임으로 판단되면(S1135-Y), 현재 전송 중인 제2 프레임이 존재하는지 판단하여(S1180), 전송 중인 제2 프레임이 없으면(S1180-N), 제1 프레임을 다른 노드로 전송하고(S1190), 전송 중인 제2 프레임이 존재하면(S1180-Y), 제2 프레임의 전송을 중지하고(S1185), 제1 프레임의 전송을 우선적으로 수행할 수 있다(S1190).

이때, Preemption Tickets 값은, Preemption 방식으로 전송된 프레임의 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간에 만족하면, 1을 갖게 되고, Preemption 방식으로 전송된 프레임의 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간에 불만족하면, 0을 갖게 된다.

이를 통해, 홉 수를 이용하여 전송 지연 편차를 절감시키는 방법보다 수학적으로 더 명확한 값을 사용하여, 이중화된 경로 간의 전송 지연 편차를 감소시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 시스템의 설명에 제공된 도면이다.

본 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 시스템은, 도 12에 도시된 바와 같이 링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드마다 통신부(100), 저장부(200) 및 프로세서(300)를 포함할 수 있다.

통신부(100)는, 다른 노드들과 연결되어, 링 토폴로지를 구성하도록 하는 통신 수단으로서, 두 개의 이더넷 포트가 마련되어, 프레임을 수신하고, 다른 노드로 프레임을 전송할 수 있으며, 저장부(200)는, 프로세서가 동작함에 있어 필요한 저장 공간을 제공하는 저장매체이다.

프로세서(300)는, 동적 속성을 이용하여, 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

예를 들면, 프로세서(300)는 Non-Preemption 방식으로 수신된 프레임의 전송 방식을 동적 속성을 이용하여, Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정할 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 시스템의 구성을 더욱 상세히 설명하기 위해 제공된 도면이다. 도 13에 도시된 바와 같이 통신부(100)는, 반시계방향(Counter Clockwise)의 경로를 제공하기 위한, 제1 Ethernet 포트(110)와 시계방향(Clockwise)의 경로를 제공하는 제2 Ethernet 포트(130)가 구비될 수 있다.

그리고 프로세서(300)는, L2 스위칭을 통해, 프레임의 출력 포트를 결정하는 Switching fabric(310)과 제1 Ethernet 포트(110) 및 제2 Ethernet 포트(130)에 연결되기 위해 마련되는 제1 Ethernet Interface(330) 및 제2 Ethernet Interface(350)를 포함할 수 있다.

이때, 제1 Ethernet Interface(330) 및 제2 Ethernet Interface(350)의 구성을 동일함에 따라, 설명의 편의를 위해 제1 Ethernet Interface(330)를 중점적으로 설명하기로 한다.

제1 Ethernet Interface(330)은, 제1 FDP Decapsulation(331), 제1 Frame Prioritization(332), 제1 Preemption Decision(333), 제1 Classification(334), 제1 Enqueue-by-Order(335), 제1 Frame Re-prioritization(336), 제1 Scheduling(337), 제1 FDP Update(338), 제1 Transmission Selection(339), 제1 MAC & PHY Layer with Preemption Support(340), 제1 Ingress Filtering(341) 및 제1 Egress Filtering(342)을 포함할 수 있다.

제1 FDP Decapsulation(331)은, 프레임에서 우선순위 부여에 사용할 동적인 속성을 추출하기 위해 마련되며, 제1 Frame Prioritization(332)은, 프레임에 우선순위를 부여하기 위해 마련된다.

구체적으로, 프로세서(330)는 제1 Egress Filtering(342)을 통해 해당 포트로 출력하기에 유효한 프레임으로 판별되면 제1 FDP Decapsulation(331)을 통해 필요한 프레임의 동적 속성을 추출할 수 있다.

제1 Preemption Decision(333)은, 프레임의 Preemption 가부를 결정하기 위해 마련되고, 제1 Classification(334)은, 프레임을 우선순위 또는 클래스에 따라 분류하여 적절한 큐에 분배하기 위해 마련된다.

제1 Enqueue-by-Order(335)는, 큐에 프레임을 삽입할 때 우선순위에 따라 정렬하여 삽입하기 위해 마련되고, 제1 Frame Re-prioritization(336)은, 필요한 경우 프레임의 우선순위를 다시 부여할 수 있으며, 제1 Scheduling(337)은, 우선순위 스케줄링 등 시스템에 주어진 패킷 스케줄링을 수행하여 대기중인 프레임 중 우선적으로 전송할 프레임을 결정할 수 있다.

제1 FDP Update(338)는, 프레임의 동적 속성을 속성별로 업데이트할 수 있으며, 제1 Transmission Selection(339)은, 전송할 프레임 선택하거나, 전송중인 프레임의 전송을 중지시키거나, 중지된 프레임의 재전송을 수행할 수 있다.

제1 MAC & PHY Layer with Preemption Support(340)는 Preemption 기능을 지원할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(330)는 프레임의 동적 속성 중 추출된 정보를 사용하여 프레임의 Frame Prioritization을 수행하고 부여된 우선순위를 이용하여 Preemption Decision을 수행할 수 있으며, 프레임의 Preemption 이 가능한 것으로 결정되면 프레임의 프레임의 동적인 속성을 업데이트하고 Transmission Selection기능에 의해 전송 중인 프레임을 중지시킨 후 해당 프레임을 전송할 수 있으며, 전송이 완료되면 중단되었던 프레임의 전송을 다시 수행하여 전송을 완료하고 큐에서 대기중인 프레임 중 Scheduling 기능에 의해 결정된 프레임의 동적인 속성을 업데이트하고 전송을 시작할 수 있다.

또한, Preemption-tickets을 보유하지 않은 프레임은 Classification을 통해 적절한 큐로 분배된다. 그리고 주어진 스케줄링 알고리즘에 따라 여러 개의 큐에서 적절한 프레임을 추출하여 전송을 시작한다. 이때 Classification의 기준에 따라 Enqueue-by-Order 기능과 Frame Re-prioritization 기능이 필요할 수 있다.

디바이스 내에서 변동하지 않는 우선순위에 따라 분류되어 큐에 삽입되면 큐는 FIFO(First in, First out)로 동작하므로 삽입되는 프레임이 항상 큐의 끝에 위치하기 때문에 Enqueue-by-Order 기능을 필요로 하지 않는다.

그리고 프레임이 큐에 머무르는 동안 우선순위가 변하지 않으므로 큐에서 프레임이 추출될 때 해당 프레임에 대해 Frame Re-prioritization 기능을 필요로 하지 않는다.

한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100 : 통신부 110 : 제1 Ethernet 포트
130 : 제2 Ethernet 포트 200 : 저장부
300 : 프로세서 310 : Switching fabric
330 : 제1 Ethernet Interface 331 : 제1 FDP Decapsulation
332 : 제1 Frame Prioritization 333 : 제1 Preemption Decision
334 : 제1 Classification 335 : 제1 Enqueue-by-Order
336 : 제1 Frame Re-prioritization 337 : 제1 Scheduling
338 : 제1 FDP Update 339 : 제1 Transmission Selection
340 : 제1 MAC & PHY Layer with Preemption Support
341 : Ingress Filtering 342 : Egress Filtering
350 : 제2 Ethernet Interface

Claims

링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드가, 프레임 내 동적 속성(Dynamic Properties)을 기초로 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 단계; 및
결정된 전송 방식으로 프레임을 전송하는 단계;를 포함하고,
상기 동적 속성은,
프레임의 우선순위, 프레임이 거쳐온 홉 수(hop count), 프레임의 경로에 존재하는 전체 홉 수, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수, 프레임의 전송 시작 시간, 프레임의 누적 전송 지연 시간, 프레임의 목표 전송 지연 시간 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 각각의 노드는,
각 프레임의 목표 전송 지연이 upper bound delay를 초과하지 않는 범위내에서 프레임 단위의 경로간 또는 종단간 전송 지연 편차를 줄이기 위해, 가변적으로 상기 프레임의 전송 방식을 결정하고,
결정하는 단계는,
각각의 노드가, 수신된 프레임의 전송 방식과 상관없이 수신된 프레임의 목표 전송 지연 시간에 대한 upper bound delay를 고려하여 전송 방식을 결정하되,
도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수와 프레임의 최대 전송 시간을 곱한 결과가, Preemption 방식으로 전송된 프레임의 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간에 만족하면, 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하고,
결정하는 단계는,
프레임이 Non-Preemption 방식으로 결정된 경우, 프레임의 전송을 위한 별도의 우선순위를 부여하고, 부여된 우선순위에 따라 프레임의 전송이 수행되도록 하며,
결정하는 단계는,
특정 노드가 Preemption 방식의 프레임을 전송 중인 경우에, Preemption 방식으로 다른 프레임이 전송되면, 두 프레임 중 계산 결과와 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간 차이가 상대적으로 적은 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하는 것을 특징으로 하는 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 Preemption 방식은,
Preemption Tickets 보유 프레임이 수신되면, 기존의 프레임 전송을 중지시키고 Preemption Tickets 보유 프레임을 우선적으로 전송하는 방식인 것을 특징으로 하는 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법.
청구항 7에 있어서,
결정하는 단계는,
상기 프레임의 동적 속성으로 이중 경로 간 전체 홉 수의 차이만큼 Preemption Tickets 값을 부가하여 Preemption Tickets 보유 프레임이 우선적으로 전송되도록 결정하며,
상기 Preemption Tickets은 하나의 노드를 거칠때마다 하나씩 감소하는 것을 특징으로 하는 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법.
청구항 7에 있어서,
결정하는 단계는,
상기 동적 속성으로 프레임이 거쳐온 홉 수를 기 설정된 수와 비교하여 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 것을 특징으로 하는 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법.
청구항 7에 있어서,
결정하는 단계는,
상기 동적 속성으로 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수를 기 설정된 수와 비교하여 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 것을 특징으로 하는 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법.
링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드에 마련되어, 프레임 내 동적 속성(Dynamic Properties)을 기초로 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 프로세서; 및
결정된 전송 방식으로 프레임을 전송하는 통신부;를 포함하고,
상기 동적 속성은,
프레임의 우선순위, 프레임이 거쳐온 홉 수(hop count), 프레임의 경로에 존재하는 전체 홉 수, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수, 프레임의 전송 시작 시간, 프레임의 누적 전송 지연 시간, 프레임의 목표 전송 지연 시간 중 적어도 하나를 포함하며,
프로세서는,
각 프레임의 목표 전송 지연이 upper bound delay를 초과하지 않는 범위내에서 프레임 단위의 경로간 또는 종단간 전송 지연 편차를 줄이기 위해, 가변적으로 상기 프레임의 전송 방식을 결정하고,
프로세서는,
수신된 프레임의 전송 방식과 상관없이 수신된 프레임의 목표 전송 지연 시간에 대한 upper bound delay를 고려하여 전송 방식을 결정하되,
도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수와 프레임의 최대 전송 시간을 곱한 결과가, Preemption 방식으로 전송된 프레임의 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간에 만족하면, 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하고,
프로세서는,
프레임이 Non-Preemption 방식으로 결정된 경우, 프레임의 전송을 위한 별도의 우선순위를 부여하고, 부여된 우선순위에 따라 프레임의 전송이 수행되도록 하며,
프로세서는,
특정 노드가 Preemption 방식의 프레임을 전송 중인 경우에, Preemption 방식으로 다른 프레임이 전송되면, 두 프레임 중 계산 결과와 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간 차이가 상대적으로 적은 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하는 것을 특징으로 하는 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 시스템.
링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드가, 프레임 내 동적 속성(Dynamic Properties)을 기초로 Non-Preemption 방식으로 수신된 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 단계; 및
결정된 전송 방식으로 프레임을 전송하는 단계;를 포함하고,
상기 동적 속성은,
프레임의 우선순위, 프레임이 거쳐온 홉 수(hop count), 프레임의 경로에 존재하는 전체 홉 수, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수, 프레임의 전송 시작 시간, 프레임의 누적 전송 지연 시간, 프레임의 목표 전송 지연 시간 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 각각의 노드는,
각 프레임의 목표 전송 지연이 upper bound delay를 초과하지 않는 범위내에서 프레임 단위의 경로간 또는 종단간 전송 지연 편차를 줄이기 위해, 가변적으로 상기 프레임의 전송 방식을 결정하고,
결정하는 단계는,
각각의 노드가, 수신된 프레임의 전송 방식과 상관없이 수신된 프레임의 목표 전송 지연 시간에 대한 upper bound delay를 고려하여 전송 방식을 결정하되,
도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수와 프레임의 최대 전송 시간을 곱한 결과가, Preemption 방식으로 전송된 프레임의 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간에 만족하면, 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하고,
결정하는 단계는,
프레임이 Non-Preemption 방식으로 결정된 경우, 프레임의 전송을 위한 별도의 우선순위를 부여하고, 부여된 우선순위에 따라 프레임의 전송이 수행되도록 하며,
결정하는 단계는,
특정 노드가 Preemption 방식의 프레임을 전송 중인 경우에, Preemption 방식으로 다른 프레임이 전송되면, 두 프레임 중 계산 결과와 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간 차이가 상대적으로 적은 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하는 것을 특징으로 하는 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 방법.
링 토폴로지를 구성하는 각각의 노드에 마련되어, 프레임 내 동적 속성(Dynamic Properties)을 기초로 Non-Preemption 방식으로 수신된 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식 또는 Preemption 방식으로 결정하는 프로세서; 및
Non-Preemption 방식으로 전송되는 프레임을 수신하고, 결정된 전송 방식으로 프레임을 전송하는 통신부;를 포함하고,
상기 동적 속성은,
프레임의 우선순위, 프레임이 거쳐온 홉 수(hop count), 프레임의 경로에 존재하는 전체 홉 수, 도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수, 프레임의 전송 시작 시간, 프레임의 누적 전송 지연 시간, 프레임의 목표 전송 지연 시간 중 적어도 하나를 포함하며,
프로세서는,
각 프레임의 목표 전송 지연이 upper bound delay를 초과하지 않는 범위내에서 프레임 단위의 경로간 또는 종단간 전송 지연 편차를 줄이기 위해, 가변적으로 상기 프레임의 전송 방식을 결정하고,
프로세서는,
수신된 프레임의 전송 방식과 상관없이 수신된 프레임의 목표 전송 지연 시간에 대한 upper bound delay를 고려하여 전송 방식을 결정하되,
도착지 노드까지 남은 경로의 홉 수와 프레임의 최대 전송 시간을 곱한 결과가, Preemption 방식으로 전송된 프레임의 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간에 만족하면, 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하고,
프로세서는,
프레임이 Non-Preemption 방식으로 결정된 경우, 프레임의 전송을 위한 별도의 우선순위를 부여하고, 부여된 우선순위에 따라 프레임의 전송이 수행되도록 하며,
프로세서는,
특정 노드가 Preemption 방식의 프레임을 전송 중인 경우에, Preemption 방식으로 다른 프레임이 전송되면, 두 프레임 중 계산 결과와 목표 전송 지연 시간의 upper bound delay까지 남은 시간 차이가 상대적으로 적은 프레임의 전송 방식을 Non-Preemption 방식으로 결정하는 것을 특징으로 하는 링 토폴로지의 이중경로의 비대칭성 절감을 위한 통신 시스템.