KR102233213B1 - 네트워크에서 스트림의 통신 경로 설정 방법 - Google Patents

네트워크에서 스트림의 통신 경로 설정 방법 Download PDF

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Abstract

네트워크에서 스트림의 통신 경로 설정 방법이 개시된다. 통신 경로의 설정 방법은 통신 경로의 설정을 요청하는 제1 프레임을 수신하는 단계, 제1 프레임의 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 가지는 제2 프레임이 수신되지 않은 경우에 제1 프레임에 포함된 정보를 기초로 제1 통신 노드의 테이블을 설정하는 단계, 제1 프레임의 홉 카운트를 증가시키는 단계, 및 증가된 홉 카운트를 포함하는 제1 프레임을 전송하는 단계를 포함한다. 따라서, 차량 네트워크의 성능이 향상될 수 있다.

Description

네트워크에서 스트림의 통신 경로 설정 방법{METHOD FOR SETTING COMMUNICATION PATH OF STREAM IN NETWORK}
본 발명은 스트림의 통신 경로를 설정하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 네트워크에서 SRP(stream reservation protocol)에 기초하여 스트림의 통신 경로를 설정하는 방법에 관한 것이다.
차량용 부품의 전자화가 급속도로 진행됨에 따라 차량에 탑재되는 전자 장치(예를 들어, ECU(electronic control unit))의 종류와 수가 크게 증가되고 있다. 전자 장치는 크게 파워트레인(power train) 제어 시스템, 바디(body) 제어 시스템, 새시(chassis) 제어 시스템, 차량 네트워크(network), 멀티미디어(multimedia) 시스템 등에서 사용될 수 있다. 파워트레인 제어 시스템은 엔진 제어 시스템, 자동 변속 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 바디 제어 시스템은 바디 전장품 제어 시스템, 편의 장치 제어 시스템, 램프(lamp) 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 새시 제어 시스템은 조향 장치 제어 시스템, 브레이크(brake) 제어 시스템, 서스팬션(suspension) 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 차량 네트워크는 CAN(controller area network), 플렉스레이(FlexRay) 기반의 네트워크, MOST(media oriented system transport) 기반의 네트워크 등을 의미할 수 있다. 멀티미디어 시스템은 항법 장치 시스템, 텔레메틱스(telematics) 시스템, 인포테이먼트(infortainment) 시스템 등을 의미할 수 있다.
이러한 시스템들 및 시스템들 각각을 구성하는 전자 장치들은 차량 네트워크를 통해 연결되어 있으며, 전자 장치들 각각의 기능을 지원하기 위한 차량 네트워크가 요구되고 있다. CAN은 최대 1Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있으며, 충돌된 프레임의 자동 재전송, CRC(cycle redundancy check) 기반의 오류 검출 등을 지원할 수 있다. 플렉스레이 기반의 네트워크는 최대 10Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있으며, 2채널을 통한 데이터의 동시 전송, 동기 방식의 데이터 전송 등을 지원할 수 있다. MOST 기반의 네트워크는 고품질의 멀티미디어를 위한 통신 네트워크로, 최대 150Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있다.
한편, 차량의 텔레메틱스 시스템, 인포테이먼트 시스템, 향상된 안전 시스템 등은 높은 전송 속도, 시스템 확장성 등을 요구하며, CAN, 플렉스레이 기반의 네트워크 등은 이를 충분히 지원하지 못한다. MOST 기반의 네트워크는 CAN 및 플렉스레이 기반의 네트워크에 비해 높은 전송 속도를 지원할 수 있으나, 차량의 모든 네트워크에 MOST 기반의 네트워크가 적용되기 위해서는 많은 비용이 소모된다. 이러한 문제들에 의해, 차량 네트워크로 이더넷(ethernet) 기반의 네트워크가 고려될 수 있다. 이더넷 기반의 네트워크는 한 쌍의 권선을 통한 양방향 통신을 지원할 수 있으며, 최대 10Gbps의 전송 속도를 지원할 수 있다.
차량 네트워크에서 전자 장치는 SRP(stream reservation protocol)에 기초하여 스트림을 전송할 수 있다. 예를 들어, 서비스를 제공하는(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 전송하는) 전자 장치(이하, "토커(talker)"라 함)와 서비스를 받는(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 수신하는) 전자 장치(이하, "리스너(listener)"라 함) 간의 통신 경로가 설정될 수 있고, 통신 경로에서 스트림 전송을 위한 자원이 예약될 수 있다. 자원의 예약이 완료된 후에 토커는 스트림을 전송할 수 있다. 토커로부터 전송된 스트림은 예약된 자원을 통해 리스너로 전송될 수 있다.
한편, 차량 네트워크에서 통신 경로의 설정을 위해 사용되는 프레임(이하, "애드버타이즈 프레임(advertise frame)"이라 함)은 복수의 경로들을 통해 전송될 수 있으며, 특정 전자 장치(예를 들어, 스위치(switch) 또는 브릿지(bridge))는 복수의 경로들(또는, 복수의 포트들)로부터 동일한 애드버타이즈 프레임들(예를 들어, 동일한 스트림 ID(identifier)를 가지는 애드버타이즈 프레임들)을 수신할 수 있다. 이 경우, 동일한 애드버타이즈 프레임들 간의 충돌로 인하여, 특정 전자 장치에서 통신 경로의 설정이 불가능할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 차량 네트워크에서 통신 경로를 설정하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 네트워크의 제1 통신 노드에서 수행되는 통신 경로의 설정 방법은, 스트림이 전송되는 통신 경로의 설정을 요청하는 제1 프레임을 수신하는 단계, 상기 제1 프레임의 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 가지는 제2 프레임이 수신되지 않은 경우, 상기 제1 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하는 단계, 상기 제1 프레임의 홉 카운트를 증가시키는 단계, 및 증가된 홉 카운트를 포함하는 상기 제1 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 홉 카운트는 상기 차량 네트워크에서 상기 제1 프레임이 경유한 통신 노드의 개수를 지시할 수 있다.
여기서, 상기 제1 통신 노드는 MMRP, MVRP 및 MSRP를 지원할 수 있다.
여기서, 상기 제1 통신 노드는 스위치 또는 브릿지일 수 있다.
여기서, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각은 애드버타이즈 프레임일 수 있고, 상기 애드버타이즈 프레임은 스트림 ID, SR 클래스, 누적된 레이턴시 및 홉 카운트를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 테이블은 통신 경로의 설정을 위해 사용되는 SRP 테이블일 수 있다.
여기서, 상기 통신 경로의 설정 방법은 상기 제1 프레임의 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 가지는 제3 프레임이 수신된 경우, 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제3 프레임의 홉 카운트를 비교하는 단계, 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제3 프레임의 홉 카운트가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 홉 카운트를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하는 단계, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 홉 카운트를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키는 단계, 및 증가된 홉 카운트를 가지는 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 통신 경로의 설정 방법은, 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제3 프레임의 홉 카운트가 동일한 경우, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제3 프레임의 누적된 레이턴시를 비교하는 단계, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제3 프레임의 누적된 레이턴시가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하는 단계, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키는 단계, 및 증가된 홉 카운트를 가지는 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 통신 경로의 설정 방법은 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제3 프레임의 누적된 레이턴시가 동일한 경우, 상기 제1 프레임이 수신된 입력 포트(port)의 번호와 상기 제3 프레임이 수신된 입력 포트의 번호를 비교하는 단계, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 번호의 입력 포트를 통해 수신된 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하는 단계, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 번호의 입력 포트를 통해 수신된 프레임의 홉 카운트를 증가시키는 단계, 및 증가된 홉 카운트를 가지는 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 통신 경로의 설정 방법은 상기 제1 프레임의 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 가지는 제3 프레임이 수신된 경우, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제3 프레임의 누적된 레이턴시를 비교하는 단계, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제3 프레임의 누적된 레이턴시가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하는 단계, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키는 단계, 및 증가된 홉 카운트를 가지는 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 네트워크를 구성하는 제1 통신 노드는 프로세서 및 상기 프로세서에서 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리를 포함하며, 상기 적어도 하나의 명령은 스트림이 전송되는 통신 경로의 설정을 요청하는 제1 프레임을 수신하고, 상기 제1 프레임의 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 가지는 제2 프레임이 수신되지 않은 경우, 상기 제1 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하고, 상기 제1 프레임의 홉 카운트를 증가시키고, 그리고 증가된 홉 카운트를 포함하는 상기 제1 프레임을 전송하도록 실행된다.
여기서, 상기 홉 카운트는 상기 차량 네트워크에서 상기 제1 프레임이 경유한 통신 노드의 개수를 지시할 수 있다.
여기서, 상기 제1 통신 노드는 MMRP, MVRP 및 MSRP를 지원할 수 있다.
여기서, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각은 애드버타이즈 프레임일 수 있고, 상기 애드버타이즈 프레임은 스트림 ID, SR 클래스, 누적된 레이턴시) 및 홉 카운트를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 제1 프레임의 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 가지는 제3 프레임이 수신된 경우, 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제3 프레임의 홉 카운트를 비교하고, 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제3 프레임의 홉 카운트가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 홉 카운트를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하고, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 홉 카운트를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키고, 그리고 증가된 홉 카운트를 가지는 프레임을 전송하도록 더 실행될 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제3 프레임의 홉 카운트가 동일한 경우, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제3 프레임의 누적된 레이턴시를 비교하고, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제3 프레임의 누적된 레이턴시가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하고, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키고, 그리고 증가된 홉 카운트를 가지는 프레임을 전송하도록 더 실행될 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제3 프레임의 누적된 레이턴시가 동일한 경우, 상기 제1 프레임이 수신된 입력 포트의 번호와 상기 제3 프레임이 수신된 입력 포트의 번호를 비교하고, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 번호의 입력 포트를 통해 수신된 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하고, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 번호의 입력 포트를 통해 수신된 프레임의 홉 카운트를 증가시키고, 그리고 증가된 홉 카운트를 가지는 프레임을 전송하도록 더 실행될 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 제1 프레임의 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 가지는 제3 프레임이 수신된 경우, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제3 프레임의 누적된 레이턴시를 비교하고, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제3 프레임의 누적된 레이턴시가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하고, 상기 제1 프레임 및 상기 제3 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키고, 그리고 증가된 홉 카운트를 가지는 프레임을 전송하도록 더 실행될 수 있다.
본 발명에 의하면, 차량 네트워크에서 복수의 경로들(또는, 복수의 포트들)을 통해 동일한 스트림 ID를 가지는 복수의 애드버타이즈 프레임들이 수신된 경우, 통신 노드(예를 들어, 스위치 또는 브릿지)는 복수의 애드버타이즈 프레임들 각각의 홉 카운트(count), 누적된 레이턴시(accumulated latency), 입력 포트의 번호 등에 기초하여 복수의 경로들 중에서 하나의 경로를 선택할 수 있다. 선택된 하나의 경로는 AVB 스트림 전송을 위한 통신 경로로 사용될 수 있다. 즉, 복수의 경로들을 통해 동일한 스트림 ID를 가지는 복수의 애드버타이즈 프레임들이 수신된 경우에도 통신 노드는 통신 경로를 설정할 수 있고, 이에 따라 차량 네트워크의 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 차량 네트워크의 토폴로지에 대한 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 차량 네트워크의 토폴로지에 대한 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 SRP에 기초한 프레임 전송 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 5는 애드버타이즈 프레임에 포함되는 정보 요소들을 도시한 블록도이다.
도 6은 차량 네트워크의 토폴로지에 대한 제3 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7은 SRP에 기초한 프레임 전송 방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다.
도 8은 SRP 테이블 설정 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
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.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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 명세서상에 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.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 차량 네트워크의 토폴로지(network topology)의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드(communication node)는 게이트웨이(gateway), 스위치(switch)(또는, 브릿지(bridge)) 또는 엔드 노드(end node) 등을 의미할 수 있다. 게이트웨이(100)는 적어도 하나의 스위치(110, 110-1, 110-2, 120, 130)와 연결될 수 있으며, 서로 다른 네트워크를 연결할 수 있다. 예를 들어, 게이트웨이(100)는 CAN(controller area network)(또는, 플렉스레이(FlexRay), MOST(media oriented system transport), LIN(local interconnect network) 등) 프로토콜을 지원하는 스위치와 이더넷(ethernet) 프로토콜을 지원하는 스위치 간을 연결할 수 있다. 스위치들(110, 110-1, 110-2, 120, 130) 각각은 적어도 하나의 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)와 연결될 수 있다. 스위치들(110, 110-1, 110-2, 120, 130) 각각은 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)를 상호 연결할 수 있고, 자신과 연결된 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)를 제어할 수 있다.
엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)는 차량에 포함된 각종 장치를 제어하는 ECU(electronic control unit)를 의미할 수 있다. 예를 들어, 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)는 인포테인먼트(infortainment) 장치(예를 들어, 디스플레이(display) 장치, 내비게이션(navigation) 장치, 어라운드 뷰 모니터링(around view monitoring) 장치) 등을 구성하는 ECU를 의미할 수 있다.
한편, 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드들(즉, 게이트웨이, 스위치, 엔드 노드 등)은 스타(star) 토폴로지, 버스(bus) 토폴로지, 링(ring) 토폴로지, 트리(tree) 토폴로지, 메쉬(mesh) 토폴로지 등으로 연결될 수 있다. 또한, 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드들 각각은 CAN 프로토콜, 플렉스레이 프로토콜, MOST 프로토콜, LIN 프로토콜, 이더넷 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예들은 앞서 설명된 네트워크 토폴로지에 적용될 수 있으며, 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 네트워크 토폴로지는 이에 한정되지 않고 다양하게 구성될 수 있다.
도 2는 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 네트워크를 구성하는 통신 노드(200)는 PHY 계층 유닛(physical layer unit)(210) 및 컨트롤러(controller) 유닛(220)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 파워(power)를 공급하는 레귤레이터(regulator)(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 컨트롤러 유닛(220)은 MAC(medium access control) 계층을 포함하여 구현될 수 있다. PHY 계층 유닛(210)은 다른 통신 노드로부터 신호를 수신할 수 있거나, 다른 통신 노드로 신호를 전송할 수 있다. 컨트롤러 유닛(220)은 PHY 계층 유닛(210)을 제어할 수 있고, 다양한 기능들(예를 들어, 인포테인먼트 기능 등)을 수행할 수 있다. PHY 계층 유닛(210)과 컨트롤러 유닛(220)은 하나의 SoC(System on Chip)로 구현될 수도 있고, 별도의 칩으로 구성될 수도 있다.
PHY 계층 유닛(210)과 컨트롤러 유닛(220)은 매체 독립 인터페이스(media independent interface, MII)(230)를 통해 연결될 수 있다. MII(230)는 IEEE 802.3에 규정된 인터페이스를 의미할 수 있으며, PHY 계층 유닛(210)과 컨트롤러 유닛(220) 간의 데이터 인터페이스 및 관리 인터페이스로 구성될 수 있다. MII(230) 대신에 RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII), XGMII(10 GMII) 중 하나의 인터페이스가 사용될 수 있다. 데이터 인터페이스는 전송 채널(channel) 및 수신 채널을 포함할 수 있으며, 채널들 각각은 독립적인 클럭(clock), 데이터 및 제어 신호를 가질 수 있다. 관리 인터페이스는 2-신호 인터페이스로 구성될 수 있으며, 하나는 클럭을 위한 신호이고 다른 하나는 데이터를 위한 신호일 수 있다.
PHY 계층 유닛(210)은 PHY 계층 인터페이스 유닛(211), PHY 계층 프로세서(processor)(212) 및 PHY 계층 메모리(memory)(213) 등을 포함할 수 있다. PHY 계층 유닛(210)의 구성은 이에 한정되지 않으며, PHY 계층 유닛(210)은 다양하게 구성될 수 있다. PHY 계층 인터페이스 유닛(211)은 컨트롤러 유닛(220)으로부터 수신된 신호를 PHY 계층 프로세서(212)로 전송할 수 있고, PHY 계층 프로세서(212)로부터 수신된 신호를 컨트롤러 유닛(220)에 전송할 수 있다. PHY 계층 프로세서(212)는 PHY 계층 인터페이스 유닛(211) 및 PHY 계층 메모리(213) 각각의 동작을 제어할 수 있다. PHY 계층 프로세서(212)는 전송할 신호의 변조 또는 수신된 신호의 복조를 수행할 수 있다. PHY 계층 프로세서(212)는 신호를 입력 또는 출력하도록 PHY 계층 메모리(213)를 제어할 수 있다. PHY 계층 메모리(213)는 수신된 신호를 저장할 수 있고, PHY 계층 프로세서(212)의 요청에 따라 저장된 신호를 출력할 수 있다.
컨트롤러 유닛(220)은 MII(230)를 통해 PHY 계층 유닛(210)에 대한 모니터링 및 제어를 수행할 수 있다. 컨트롤러 유닛(220)은 컨트롤러 인터페이스 유닛(221), 컨트롤러 프로세서(222), 주 메모리(223) 및 보조 메모리(224) 등을 포함할 수 있다. 컨트롤러 유닛(220)의 구성은 이에 한정되지 않으며, 컨트롤러 유닛(220)은 다양하게 구성될 수 있다. 컨트롤러 인터페이스 유닛(221)은 PHY 계층 유닛(210)(즉, PHY 계층 인터페이스 유닛(211)) 또는 상위 계층(미도시)으로부터 신호를 수신할 수 있고, 수신된 신호를 컨트롤러 프로세서(222)에 전송할 수 있고, 컨트롤러 프로세서(222)로부터 수신된 신호를 PHY 계층 유닛(210) 또는 상위 계층에 전송할 수 있다. 컨트롤러 프로세서(222)는 컨트롤러 인터페이스 유닛(221), 주 메모리(223) 및 보조 메모리(224)를 제어하기 위한 독립된 메모리 컨트롤 로직(control logic) 또는 통합 메모리 컨트롤 로직을 더 포함할 수 있다. 메모리 컨트롤 로직은 주 메모리(223) 및 보조 메모리(224)에 포함되어 구현될 수도 있으며, 또는 컨트롤러 프로세서(222)에 포함되어 구현될 수도 있다.
주 메모리(223) 및 보조 메모리(224) 각각은 컨트롤러 프로세서(222)에 의해 처리된 신호를 저장할 수 있고, 컨트롤러 프로세서(222)의 요청에 따라 저장된 신호를 출력할 수 있다. 주 메모리(223)는 컨트롤러 프로세서(222)의 동작을 위해 필요한 데이터를 일시 저장하는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM(random access memory) 등)를 의미할 수 있다. 보조 메모리(224)는 운영체제 코드(operating system code)(예를 들어, 커널(kernel) 및 디바이스 드라이버(device driver))와 컨트롤러 프로세서(220)의 기능을 수행하기 위한 응용 프로그램(application program) 코드 등이 저장되는 비휘발성 메모리를 의미할 수 있다. 비휘발성 메모리로 빠른 처리 속도를 가지는 플래쉬 메모리(flash memory)가 사용될 수 있고, 또는 대용량의 데이터 저장을 위한 하드 디스크 드라이브(hard disc drive, HDD), CD-ROM(compact disc-read only memory) 등이 사용될 수 있다. 컨트롤러 프로세서(222)는 통상적으로 적어도 하나의 프로세싱 코어(core)를 포함하는 로직 회로로 구성될 수 있다. 컨트롤러 프로세서(222)로 ARM(Advanced RISC Machines Ltd.) 계열의 코어, 아톰(atom) 계열의 코어 등이 사용될 수 있다.
아래에서는, 차량 네트워크에 속하는 통신 노드와 이에 대응하는 상대(counterpart) 통신 노드에서 수행되는 방법이 설명될 것이다. 이하에서, 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 제1 통신 노드의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 제2 통신 노드의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 제1 통신 노드는 스위치의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
도 3은 차량 네트워크의 토폴로지에 대한 제2 실시예를 도시한 블록도이고, 도 4는 SRP(stream reservation protocol)에 기초한 프레임 전송 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 차량 네트워크에 속하는 통신 노드들(301, 302, 310, 320, 330) 각각은 도 2를 참조하여 설명된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있으며, MMRP(multiple MAC reservation protocol), MVRP(multiple VLAN(virtual local area network) reservation protocol), MSRP(multiple SRP) 등을 지원할 수 있다. 엔드 노드-1(301)은 서비스를 제공하는(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 전송하는) 토커(talker)일 수 있고, 엔드 노드-2(302)는 토커로부터 서비스를 받는(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 수신하는) 리스너(listner)일 수 있다. 스위치들(310, 320, 330) 각각은 브릿지일 수 있다. 여기서, 스트림은 연속하는 복수의 프레임들을 포함할 수 있다. 프레임은 AVB(audio video bridging) 데이터를 포함할 수 있으며, AVB 데이터는 AVB에 규정된 데이터일 수 있다.
프레임에 포함된 데이터는 우선순위를 가질 수 있으며, 우선순위는 SR(stream reservation) 클래스, 베스트 에펏(best effort) 클래스 등으로 분류될 수 있다. SR 클래스의 우선순위는 베스트 에펏 클래스의 우선순위보다 높을 수 있다. SR 클래스는 SR 클래스 A 및 SR 클래스 B를 포함할 수 있으며, SR 클래스 A의 우선순위는 SR 클래스 B의 우선순위와 동일하거나 SR 클래스 B의 우선순위보다 높을 수 있다. AVB 데이터의 우선순위는 SR 클래스 A 또는 SR 클래스 B일 수 있다. 아래 표 1은 클래스별 우선순위를 나타낸다.
Figure 112017019708096-pat00001
우선순위 레벨이 클수록 높은 우선순위가 지시될 수 있다. 우선순위가 두 개의 레벨(0, 1)로 구분되는 경우, SR 클래스 A 및 SR 클래스 B의 우선순위 레벨은 "1"로 설정될 수 있고, 베스트 에펏 클래스의 우선순위 레벨은 "0"으로 설정될 수 있다. 우선순위가 세 개의 레벨(0, 1, 2)로 구분되는 경우, SR 클래스 A의 우선순위 레벨은 "2"로 설정될 수 있고, SR 클래스 B의 우선순위 레벨은 "1"로 설정될 수 있고, 베스트 에펏 클래스의 우선순위 레벨은 "0"으로 설정될 수 있다. 우선순위가 네 개의 레벨(0, 1, 2, 3)로 구분되는 경우, SR 클래스 A의 우선순위 레벨은 "3"으로 설정될 수 있고, SR 클래스 B의 우선순위 레벨은 "2"로 설정될 수 있고, 베스트 에펏 클래스의 우선순위 레벨은 "0, 1"로 설정될 수 있다. 우선순위가 다섯 개의 레벨(0, 1, 2, 3, 4)로 구분되는 경우, SR 클래스 A의 우선순위 레벨은 "4"로 설정될 수 있고, SR 클래스 B의 우선순위 레벨은 "3"으로 설정될 수 있고, 베스트 에펏 클래스의 우선순위 레벨은 "0, 1, 2"로 설정될 수 있다.
우선순위가 여섯 개의 레벨(0, 1, 2, 3, 4, 5)로 구분되는 경우, SR 클래스 A의 우선순위 레벨은 "5"로 설정될 수 있고, SR 클래스 B의 우선순위 레벨은 "4"로 설정될 수 있고, 베스트 에펏 클래스의 우선순위 레벨은 "0, 1, 2, 3"으로 설정될 수 있다. 우선순위가 일곱 개의 레벨(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6)로 구분되는 경우, SR 클래스 A의 우선순위 레벨은 "6"으로 설정될 수 있고, SR 클래스 B의 우선순위 레벨은 "5"로 설정될 수 있고, 베스트 에펏 클래스의 우선순위 레벨은 "0, 1, 2, 3, 4"로 설정될 수 있다. 우선순위가 여덟 개의 레벨(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)로 구분되는 경우, SR 클래스 A의 우선순위 레벨은 "7"로 설정될 수 있고, SR 클래스 B의 우선순위 레벨은 "6"으로 설정될 수 있고, 베스트 에펏 클래스의 우선순위 레벨은 "0, 1, 2, 3, 4, 5"로 설정될 수 있다.
한편, 엔드 노드-1(301)은 서비스를 제공하는 것(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 전송하는 것)을 알리기 위해 애드버타이즈(advertise) 프레임을 생성할 수 있다(S400). 애드버타이즈 프레임은 스트림 전송을 위해 사용되는 통신 경로의 설정을 요청할 수 있다. 애드버타이즈 프레임은 아래 표 2에 기재된 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
Figure 112017019708096-pat00002
애드버타이즈 프레임에 포함되는 정보 요소들은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 5는 애드버타이즈 프레임에 포함되는 정보 요소들을 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 스트림 ID(identifier) 필드(510)는 6옥텟(octets)의 크기를 가지는 확장된 유니크 ID(extended unique identifier; EUI)(또는, MAC 주소) 필드(511) 및 2옥텟의 크기를 가지는 유니크 ID(unique identifier; UI) 필드(512)를 포함할 수 있다. EUI 필드(511)는 특정 차량 시스템(예를 들어, 파워트레인(power train) 제어 시스템, 바디(body) 제어 시스템, 새시(chassis) 제어 시스템, 멀티미디어(multimedia) 시스템 등)을 지시할 수 있다. UI 필드(512)는 EUI 필드(511)에 의해 지시되는 특정 차량 시스템 내에서 스트림들을 구별하기 위해 사용될 수 있다.
데이터 프레임 파라미터(parameter) 필드(520)는 6옥텟의 크기를 가지는 목적지 주소 필드(521) 및 2옥텟의 크기를 가지는 VLAN ID 필드(522)를 포함할 수 있다. 목적지 주소 필드(521)는 엔드 노드-2(302)의 MAC 주소를 지시할 수 있다. VLAN ID 필드(522)는 엔드 노드-1(301)(또는, 엔드 노드-2(302))이 속하는 VLAN을 지시할 수 있다.
트래픽 스페시피케이션(traffic specification) 필드(530)는 2옥텟의 크기를 가지는 최대 프레임 크기(max frame size) 필드(531) 및 2옥텟의 크기를 가지는 최대 인터벌 프레임(max interval frame) 필드(532)를 포함할 수 있다. 최대 프레임 크기 필드(531)는 프레임의 최대 크기를 지시할 수 있다. 최대 인터벌 프레임 필드(532)는 프레임들 간의 최대 인터벌을 지시할 수 있다.
우선순위/랭크(rank) 필드(540)는 3비트(bits)의 크기를 가지는 데이터 프레임 우선순위 필드(541), 1비트의 크기를 가지는 랭크 필드(542) 및 4비트의 크기를 가지는 예비 필드(543)를 포함할 수 있다. 데이터 프레임 우선순위 필드(541)는 큐(queue)에서 사용되는 프레임(또는, 프레임에 포함된 데이터)의 우선순위를 지시할 수 있으며, 표 1을 참조하여 설명된 우선순위 레벨을 지시할 수 있다. 랭크 필드(542)는 스트림의 우선순위를 지시할 수 있다.
예를 들어, 스위치(310, 320, 330)는 복수의 스트림들(예를 들어, 제1 스트림, 제2 스트림)의 전송을 위한 자원(예를 들어, 대역폭) 예약의 요청을 수신할 수 있으며, 자신의 자원을 통해 복수의 스트림들 모두를 처리할 수 있으면 복수의 스트림들 각각의 전송을 위한 자원을 예약할 수 있다. 반면, 스위치(310, 320, 330)는 자신의 자원을 통해 복수의 스트림들 모두를 처리할 수 없으면 복수의 스트림들 각각의 랭크를 확인할 수 있다. 스위치(310, 320, 330)는 상대적으로 높은 랭크를 가지는 스트림 전송을 위한 자원을 예약할 수 있고, 상대적으로 낮은 랭크를 가지는 스트림 전송을 위한 자원을 예약하지 않을 수 있다.
누적된 레이턴시(accumulated latency) 필드(550)는 3옥텟의 크기를 가질 수 있으며, 토커(예를 들어, 엔드 노드-1(301))와 리스너(예를 들어, 엔드 노드-2(302)) 간의 통신 경로에서 발생되는 레이턴시를 지시할 수 있다. 실패(failure) 정보 필드(560)는 9옥텟의 크기를 가지는 스위치 ID 필드(561) 및 1옥텟의 크기를 가지는 실패 코드(code) 필드(562)를 포함할 수 있다. 스위치 ID 필드(561)는 자원 예약에 실패한 스위치(또는, 브릿지)를 지시할 수 있다. 실패 코드 필드(562)는 자원 예약의 실패 타입(type)을 지시할 수 있다.
디클레이션(declaration) 타입은 "토커 애드버타이즈 디클레이션", "토커 페일드(failed) 디클레이션", "리스너 레디(ready) 디클레이션", "리스너 레디 페일드 디클레이션", "리스너 애스킹(asking) 페일드 디클레이션" 등으로 분류될 수 있다. "토커 애드버타이즈 디클레이션"은 토커가 서비스를 제공하는 것을 지시할 수 있다. "토커 페일드 디클레이션"은 (예를 들어, 자원 예약의 실패로 인하여) 서비스가 제공될 수 없음을 지시할 수 있다. "리스너 레디(ready) 디클레이션"은 리스너가 서비스를 받을 수 있는 것을 지시할 수 있다. "리스너 레디 페일드 디클레이션"은 리스너가 서비스를 받을 수 없는 것을 지시할 수 있다. "리스너 애스킹 페일드 디클레이션"은 리스너가 "토커 페일드 디클레이션"을 지시하는 프레임을 수신하였으나 서비스를 받을 수 있는 경우를 지시할 수 있다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 애드버타이즈 프레임의 디클레이션 타입은 "토커 애드버타이즈 디클레이션"으로 설정될 수 있고, 애드버타이즈 프레임의 목적지 주소는 엔드 노드-2(302)의 MAC 주소로 설정될 수 있다. 엔드 노드-1(301)은 애드버타이즈 프레임을 스위치-1(310)에 전송할 수 있다(S401). 스위치-1(310)은 엔드 노드-1(301)로부터 애드버타이즈 프레임을 수신할 수 있다. 스위치-1(310)은 애드버타이즈 프레임이 "토커 애드버타이즈 디클레이션"을 지시하므로, 엔드 노드-1(301)이 서비스를 제공할 것임을 알 수 있다.
따라서, 스위치-1(310)은 엔드 노드-1(301)의 스트림(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림)을 처리할 자원의 존재 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 스위치-1(310)은 애드버타이즈 프레임에 포함된 트래픽 스페시피케이션 필드에 기초하여 스트림 처리에 필요한 자원을 산출할 수 있고, 산출된 자원이 존재하는 경우 애드버타이즈 프레임을 스위치-2(320)에 전송할 수 있다(S402). 또한, 스위치-1(310)은 애드버타이즈 프레임에 포함된 정보에 기초하여 SRP 테이블(table)을 설정할 수 있다. 설정된 SRP 테이블은 스위치-1(310)의 데이터베이스(database)에 저장할 수 있다. 여기서, SRP 테이블은 IEEE 802.1Qcc에 규정된 SRP 브릿지 베이스(base) 테이블 또는 SRP 브릿지 포트(port) 테이블일 수 있다. SRP 테이블은 아래 표 3의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 표 3에서 삽입 시간은 레디(ready) 프레임이 수신된 경우에 설정될 수 있다.
Figure 112017019708096-pat00003
반면, 스위치-1(310)은 엔드 노드-1(301)의 스트림을 처리할 자원이 존재하지 않는 경우(예를 들어, "SR 클래스 A 및 B인 스트림을 위해 예약된 자원" > "전체 자원의 75%")에 "토커 페일드 디클레이션"을 지시하는 페일드 프레임을 생성할 수 있고, 페일드 프레임을 엔드 노드-1(301)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 엔드 노드-1(301)은 페일드 프레임을 수신한 경우에 자원 예약의 실패 등의 이유로 서비스가 제공될 수 없는 것을 알 수 있다.
스위치-2(320)는 스위치-1(310)로부터 애드버타이즈 프레임을 수신할 수 있다. 스위치-2(320)는 스위치-1(310)과 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다. 따라서, 스위치-2(320)는 엔드 노드-1(301)이 서비스를 제공할 것임을 알 수 있고, 엔드 노드-1(310)의 스트림을 처리할 자원이 존재하는 경우에 애드버타이즈 프레임을 스위치-3(330)에 전송할 수 있다(S403). 또한, 스위치-2(320)는 애드버타이즈 프레임에 포함된 정보에 기초하여 SRP 테이블(예를 들어, 표 3의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함하는 SRP 테이블)을 설정할 수 있다. 설정된 SRP 테이블은 스위치-2(320)의 데이터베이스에 등록될 수 있다. 반면, 스위치-2(320)는 엔드 노드-1(301)의 스트림을 처리할 자원이 존재하지 않는 경우(예를 들어, "SR 클래스 A 및 B인 스트림을 위해 예약된 자원" > "전체 자원의 75%")에 "토커 페일드 디클레이션"을 지시하는 페일드 프레임을 스위치-1(310)에 전송할 수 있다. 페일드 프레임은 스위치-1(310)을 통해 엔드 노드-1(301)에 전송될 수 있다.
스위치-3(330)은 스위치-2(320)로부터 애드버타이즈 프레임을 수신할 수 있다. 스위치-3(330)은 스위치-1(310)과 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다. 따라서, 스위치-3(330)은 엔드 노드-1(301)이 서비스를 제공할 것임을 알 수 있고, 엔드 노드-1(310)의 스트림을 처리할 자원이 존재하는 경우에 애드버타이즈 프레임을 엔드 노드-2(302)에 전송할 수 있다(S404). 또한, 스위치-3(330)은 애드버타이즈 프레임에 포함된 정보에 기초하여 SRP 테이블(예를 들어, 표 3의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함하는 SRP 테이블)을 설정할 수 있다. 설정된 SRP 테이블은 스위치-3(330)의 데이터베이스에 등록될 수 있다. 반면, 스위치-3(330)은 엔드 노드-1(301)의 스트림을 처리할 자원이 존재하지 않는 경우(예를 들어, "SR 클래스 A 및 B인 스트림을 위해 예약된 자원" > "전체 자원의 75%")에 "토커 페일드 디클레이션"을 지시하는 페일드 프레임을 스위치-2(320)에 전송할 수 있다. 페일드 프레임은 스위치-2(320) 및 스위치-1(310)을 통해 엔드 노드-1(301)에 전송될 수 있다.
엔드 노드-2(302)는 스위치-3(330)으로부터 애드버타이즈 프레임을 수신할 수 있다. 엔드 노드-2(302)는 애드버타이즈 프레임이 "토커 애드버타이즈 디클레이션"을 지시하므로, 엔드 노드-1(301)이 서비스를 제공할 것임을 알 수 있다. 엔드 노드-2(302)는 엔드 노드-1(301)로부터 서비스를 받고자 하는 경우(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 수신하고자 하는 경우)에 서비스 요청을 지시하는 "리스너 레디 디클레이션"을 포함하는 레디 프레임을 생성할 수 있다(S405). 엔드 노드-2(302)는 레디 프레임을 스위치-3(330)에 전송할 수 있다(S406). 레디 프레임은 표 1의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 레디 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID는 애드버타이즈 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID와 동일할 수 있다. 레디 프레임의 목적지 주소는 엔드 노드-1(301)의 MAC 주소로 설정될 수 있다.
반면, 엔드 노드-2(302)는 엔드 노드-1(301)로부터 서비스를 받는 것을 원하지 않는 경우에 서비스 비-요청을 지시하는 "리스너 레디 페일드 디클레이션"을 포함하는 페일드 프레임을 생성할 수 있다. 엔드 노드-2(302)는 페일드 프레임을 스위치-3(330)에 전송할 수 있다. 페일드 프레임은 스위치-3(330), 스위치-2(320) 및 스위치-1(310)을 통해 엔드 노드-1(301)로 전송될 수 있다. 엔드 노드-1(301)은 스위치-1(310)로부터 페일드 프레임을 수신할 수 있고, 수신된 페일드 프레임을 기초로 엔드 노드-2(302)가 서비스를 받는 것을 원하지 않는 것을 확인할 수 있다.
스위치-3(330)은 엔드 노드-2(302)로부터 레디 프레임을 수신할 수 있다. 스위치-3(330)은 레디 프레임이 "리스너 레디 디클레이션"을 지시하므로 엔드 노드-2(302)가 서비스를 받고자 하는 것을 알 수 있다. 스위치-3(330)은 레디 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID를 확인할 수 있고, 확인된 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 포함하는 SRP 테이블이 존재하는지를 확인할 수 있다. 스위치-3(330)은 레디 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 포함하는 SRP 테이블이 존재하는 경우에 스트림 ID에 의해 지시되는 스트림 전송을 위한 출력 포트(예를 들어, 엔드 노드-2(302)와 연결된 포트) 및 자원을 할당할 수 있다. 스위치-3(330)은 레디 프레임을 스위치-2(320)에 전송할 수 있다(S407).
스위치-2(320)는 스위치-3(330)으로부터 레디 프레임을 수신할 수 있다. 스위치-2(320)는 스위치-3(330)과 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다. 따라서, 스위치-2(320)는 엔드 노드-2(302)가 서비스를 받고자 하는 것을 알 수 있고, 레디 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 포함하는 SRP 테이블이 존재하는 경우에 스트림 ID에 의해 지시되는 스트림의 전송 위한 출력 포트(예를 들어, 스위치-3(330)과 연결된 포트) 및 자원을 할당할 수 있다. 스위치-2(320)는 레디 프레임을 스위치-1(310)에 전송할 수 있다(S408).
스위치-1(310)은 스위치-2(320)로부터 레디 프레임을 수신할 수 있다. 스위치-1(310)은 스위치-3(330)과 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다. 따라서, 스위치-1(310)은 엔드 노드-2(302)가 서비스를 받고자 하는 것을 알 수 있고, 레디 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 포함하는 SRP 테이블이 존재하는 경우에 스트림 ID에 의해 지시되는 스트림의 전송을 위한 출력 포트(예를 들어, 스위치-2(320)와 연결된 포트) 및 자원을 할당할 수 있다. 스위치-1(310)은 레디 프레임을 엔드 노드-1(301)에 전송할 수 있다(S409).
엔드 노드-1(301)은 스위치-1(310)로부터 레디 프레임을 수신할 수 있다. 엔드 노드-1(301)은 레디 프레임이 "리스너 레디 디클레이션"을 지시하므로 엔드 노드-2(302)가 서비스를 받고자 하는 것을 알 수 있다. 또한, 엔드 노드-1(301)은 자신과 엔드 노드-2(302) 간의 통신을 위한 자원(예를 들어, 통신 경로)의 예약이 완료된 것을 알 수 있다. 따라서, 엔드 노드-1(301)은 데이터(예를 들어, AVB 데이터)를 포함하는 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 프레임을 엔드 노드-2(302)에 전송할 수 있다(S410). 프레임은 스위치-1(310), 스위치-2(320) 및 스위치-3(330)을 통해(즉, 예약된 자원을 통해) 엔드 노드-2(302)에 전송될 수 있다.
한편, 차량 네트워크에서 애드버타이즈 프레임은 복수의 경로들(또는, 복수의 포트들)을 통해 전송될 수 있으며, 이 경우에 통신 노드(예를 들어, 스위치 또는 브릿지)는 동일한 스트림 ID를 가지는 복수의 애드버타이즈 프레임들을 수신할 수 있다. 이 경우, 복수의 애드버타이즈 프레임들 간의 충돌로 인하여, 통신 경로가 설정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 아래 차량 네트워크에서 통신 경로가 설정되지 않을 수 있다.
도 6은 차량 네트워크의 토폴로지에 대한 제3 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 차량 네트워크에 속하는 통신 노드들(601, 602, 610, 620, 630) 각각은 도 2를 참조하여 설명된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있으며, MMRP, MVRP, MSRP 등을 지원할 수 있다. 엔드 노드-1(601)은 서비스를 제공하는(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 전송하는) 토커일 수 있고, 엔드 노드-2(602)는 토커로부터 서비스를 받는(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 수신하는) 리스너일 수 있다. 스위치들(610, 620, 630) 각각은 브릿지일 수 있다. 여기서, 스트림은 연속하는 복수의 프레임들을 포함할 수 있다. 프레임은 AVB 데이터를 포함할 수 있으며, AVB 데이터는 AVB에 규정된 데이터일 수 있다. 프레임에 포함된 데이터는 표 1에 기초한 우선순위를 가질 수 있다.
한편, 엔드 노드-1(601)은 서비스를 제공하는 것(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 전송하는 것)을 알리기 위해 애드버타이즈 프레임을 생성할 수 있다. 애드버타이즈 프레임은 표 2에 기재된 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 애드버타이즈 프레임에 포함된 스트림 ID는 "11"로 설정될 수 있다. 애드버타이즈 프레임의 디클레이션 타입은 "토커 애드버타이즈 디클레이션"으로 설정될 수 있고, 애드버타이즈 프레임의 목적지 주소는 엔드 노드-2(602)의 MAC 주소로 설정될 수 있다. 엔드 노드-1(601)은 출력 포트를 통해 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11)을 전송할 수 있다. 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11)은 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 전송될 수 있다.
엔드 노드-1(601)과 스위치-1(610)은 포트를 통해 연결되어 있으므로, 스위치-1(610)은 엔드 노드-1(601)로부터 애드버타이즈 프레임을 수신할 수 있다. 스위치-1(610)은 애드버타이즈 프레임이 "토커 애드버타이즈 디클레이션"을 지시하므로, 엔드 노드-1(601)이 서비스를 제공할 것임을 알 수 있다. 또한, 스위치-1(610)은 애드버타이즈 프레임에 포함된 정보에 기초하여 SRP 테이블(예를 들어, 표 3의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함하는 SRP 테이블)을 설정할 수 있다. 설정된 SRP 테이블은 스위치-1(610)의 데이터베이스에 등록될 수 있다. 여기서, 스위치-1(610)의 SRP 테이블에 포함된 스트림 ID는 "11"로 설정될 수 있다. 그리고 스위치-1(610)은 출력 포트를 통해 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11)을 전송할 수 있다. 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11)은 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
스위치-1(610)과 스위치-2(620)는 포트를 통해 연결되어 있으므로, 스위치-2(620)는 스위치-1(610)로부터 애드버타이즈 프레임을 수신할 수 있다. 스위치-2(620)는 스위치-1(610)과 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다. 따라서, 스위치-2(620)는 엔드 노드-1(601)이 서비스를 제공할 것임을 알 수 있고, 애드버타이즈 프레임에 포함된 정보에 기초하여 SRP 테이블(예를 들어, 표 3의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함하는 SRP 테이블)을 설정할 수 있다. 설정된 SRP 테이블은 스위치-2(620)의 데이터베이스에 등록될 수 있다. 여기서, 스위치-2(620)의 SRP 테이블에 포함된 스트림 ID는 "11"로 설정될 수 있다. 그리고 스위치-2(620)는 출력 포트를 통해 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11)을 전송할 수 있다. 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11)은 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
스위치-1(610)과 스위치-3(630)은 포트를 통해 연결되어 있으므로, 스위치-3(630)은 스위치-1(610)로부터 애드버타이즈 프레임을 수신할 수 있다. 스위치-3(630)은 스위치-1(610)과 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다. 따라서, 스위치-3(630)은 엔드 노드-1(601)이 서비스를 제공할 것임을 알 수 있고, 애드버타이즈 프레임에 포함된 정보에 기초하여 SRP 테이블(예를 들어, 표 3의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함하는 SRP 테이블)을 설정할 수 있다. 설정된 SRP 테이블은 스위치-3(630)의 데이터베이스에 등록될 수 있다. 여기서, 스위치-3(630)의 SRP 테이블에 포함된 스트림 ID는 "11"로 설정될 수 있다.
또한, 스위치-3(630)은 스위치-1(610)뿐만 아니라 스위치-2(620)와 포트를 통해 연결되어 있으므로, 스위치-3(630)은 스위치-2(620)로부터 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11)을 수신할 수 있다. 스위치-3(630)의 SRP 테이블에 포함된 스트림 ID는 이미 "11"으로 설정되어 있고, 스트림 ID마다 1개의 스트림이 SRP 테이블에 등록 가능하므로, 스위치-2(620)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11)에 기초한 SRP 테이블의 설정 동작과 스위치-1(610)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11)에 기초한 SRP 테이블의 설정 동작 간의 충돌이 발생할 수 있다. 즉, 스위치-2(620)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임의 스트림 ID가 스위치-1(610)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임의 스트림 ID와 동일하므로, 각각의 애드버타이즈 프레임에 기초한 SRP 테이블의 설정 동작들 간에 충돌이 발생할 수 있다. 이 경우, 스위치-3(610)에서 스트림 전송을 위한 통신 경로의 예약이 실패할 수 있다.
다음으로, 차량 네트워크에서 통신 경로의 예약 실패를 방지하기 위한 방법이 설명될 것이다.
도 7은 SRP에 기초한 프레임 전송 방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 차량 네트워크에 속하는 통신 노드들(601, 602, 610, 620, 630) 각각은 도 2를 참조하여 설명된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있으며, MMRP, MVRP, MSRP 등을 지원할 수 있다. 엔드 노드-1(601)은 서비스를 제공하는(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 전송하는) 토커일 수 있고, 엔드 노드-2(602)는 토커로부터 서비스를 받는(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 수신하는) 리스너일 수 있다. 스위치들(610, 620, 630) 각각은 브릿지일 수 있다. 즉, 도 7의 엔드 노드-1(601)은 도 6의 엔드 노드-1(601)일 수 있고, 도 7의 스위치-1(610)은 도 6의 스위치-1(610)일 수 있고, 도 7의 스위치-2(620)는 도 6의 스위치-2(620)일 수 있고, 도 7의 스위치-3(630)은 도 6의 스위치-3(630)일 수 있고, 도 7의 엔드 노드-2(602)는 도 6의 엔드 노드-2(602)일 수 있다.
여기서, 스트림은 연속하는 복수의 프레임들을 포함할 수 있다. 프레임은 AVB 데이터를 포함할 수 있으며, AVB 데이터는 AVB에 규정된 데이터일 수 있다. 프레임에 포함된 데이터는 표 1에 기초한 우선순위를 가질 수 있다.
한편, 엔드 노드-1(601)은 서비스를 제공하는 것(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 전송하는 것)을 알리기 위해 애드버타이즈 프레임을 생성할 수 있다(S700). 애드버타이즈 프레임은 스트림 전송을 위해 사용되는 통신 경로의 설정을 요청할 수 있고, 표 2에 기재된 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 애드버타이즈 프레임의 스트림 ID는 "11"로 설정될 수 있고, 애드버타이즈 프레임의 우선순위는 "SR 클래스 A"로 설정될 수 있고, 애드버타이즈 프레임의 디클레이션 타입은 "토커 애드버타이즈 디클레이션"으로 설정될 수 있고, 애드버타이즈 프레임의 목적지 주소는 엔드 노드-2(602)의 MAC 주소로 설정될 수 있다.
또한, 애드버타이즈 프레임은 홉 카운트(hop count; HC)를 더 포함할 수 있다. 홉 카운트(HC)는 차량 네트워크에서 애드버타이즈 프레임이 경유한 통신 노드(예를 들어, 스위치 또는 브릿지)의 개수를 지시할 수 있다. 단계 S700에서 애드버타이즈 프레임이 경유한 통신 노드의 개수는 "0"이므로, 애드버타이즈 프레임의 홉 카운트(HC)는 "0"으로 설정될 수 있다.
엔드 노드-1(601)은 출력 포트를 통해 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 0)을 전송할 수 있다(S701). 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 0)은 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
스위치-1(610)은 포트를 통해 엔드 노드-1(601)과 연결되어 있으므로, 스위치-1(610)은 엔드 노드-1(601)로부터 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 0)을 수신할 수 있다. 스위치-1(610)은 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 0)이 "토커 애드버타이즈 디클레이션"을 지시하므로, 엔드 노드-1(601)이 서비스를 제공할 것임을 알 수 있다.
또한, 스위치-1(610)은 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 0)에 포함된 정보에 기초하여 SRP 테이블을 설정할 수 있다. 예를 들어, 스위치-1(610)은 엔드 노드-1(601)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 0)의 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 가지는 다른 애드버타이즈 프레임의 수신 여부를 확인할 수 있고, 다른 애드버타이즈 프레임이 수신되지 않은 경우에 SRP 테이블을 설정할 수 있다. 설정된 SRP 테이블은 스위치-1(610)의 데이터베이스에 저장될 수 있다. SRP 테이블은 표 3의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, SRP 테이블은 엔드 노드-1(601)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 0)의 홉 카운트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치-1(610)의 SRP 테이블은 "스트림 ID: 11", "SR 클래스: SR 클래스 A", "홉 카운트: 0" 등을 포함할 수 있다.
또한, 엔드 노드-1(601)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 0)은 스위치-1(610)을 경유하여 다른 통신 노드로 전송되므로, 스위치-1(610)은 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 0)의 홉 카운트(HC)를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 스위치-1(610)은 홉 카운트(HC)를 1만큼 증가시킬 수 있다. 이 경우, 스위치-1(610)에서 애드버타이즈 프레임의 홉 카운트는 "1"로 설정될 수 있다.
스위치-1(610)은 증가된 홉 카운트를 포함하는 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)을 출력 포트를 통해 전송할 수 있다(S702). 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)은 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
스위치-2(620)는 포트를 통해 스위치-1(601)과 연결되어 있으므로, 스위치-2(620)는 스위치-1(610)로부터 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)을 수신할 수 있다. 스위치-2(620)는 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)이 "토커 애드버타이즈 디클레이션"을 지시하므로, 엔드 노드-1(601)이 서비스를 제공할 것임을 알 수 있다.
또한, 스위치-2(620)는 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)에 포함된 정보에 기초하여 SRP 테이블을 설정할 수 있다. 예를 들어, 스위치-2(620)는 스위치-1(610)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)의 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 가지는 다른 애드버타이즈 프레임의 수신 여부를 확인할 수 있고, 다른 애드버타이즈 프레임이 수신되지 않은 경우에 SRP 테이블을 설정할 수 있다. 설정된 SRP 테이블은 스위치-2(620)의 데이터베이스에 저장될 수 있다. SRP 테이블은 표 3의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, SRP 테이블은 스위치-1(610)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)의 홉 카운트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치-2(620)의 SRP 테이블은 "스트림 ID: 11", "SR 클래스: SR 클래스 A", "홉 카운트: 1" 등을 포함할 수 있다.
또한, 스위치-1(610)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)은 스위치-2(620)를 경유하여 다른 통신 노드로 전송되므로, 스위치-2(620)는 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)의 홉 카운트(HC)를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 스위치-2(620)는 홉 카운트(HC)를 1만큼 증가시킬 수 있다. 이 경우, 스위치-2(620)에서 애드버타이즈 프레임의 홉 카운트는 "2"로 설정될 수 있다.
스위치-2(620)는 증가된 홉 카운트를 포함하는 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 2)을 출력 포트를 통해 전송할 수 있다(S703). 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 2)은 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
스위치-3(630)은 포트를 통해 스위치-1(610) 및 스위치-2(620)와 연결되어 있으므로, 스위치-3(630)은 스위치-1(610)로부터 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)을 수신할 수 있고, 스위치-2(620)로부터 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 2)을 수신할 수 있다. 복수의 애드버타이즈 프레임들이 수신된 경우, 스위치-3(630)은 홉 카운트(HC), 누적된 레이턴시, 애드버타이즈 프레임이 수신된 입력 포트의 번호 등에 기초하여 SRP 테이블을 설정할 수 있다(S704). SRP 테이블의 설정 방법의 일 실시예는 다음과 같다.
도 8은 SRP 테이블 설정 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 스위치-3(630)은 복수의 애드버타이즈 프레임들(예를 들어, 애드버타이즈 프레임#1, 애드버타이즈 프레임#2)이 수신된 경우에 애드버타이즈 프레임#1 및 애드버타이즈 프레임#2 각각의 스트림 ID를 비교할 수 있다. 예를 들어, 애드버타이즈 프레임#1의 스트림 ID와 애드버타이즈 프레임#2의 스트림 ID가 다른 경우, 스위치-3(630)은 애드버타이즈 프레임#1을 위한 SRP 테이블#1과 애드버타이즈 프레임#2를 위한 SRP 테이블#2를 설정할 수 있다.
반면, 스위치-1(610)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)의 스트림 ID는 스위치-2(620)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 2)의 스트림 ID와 동일하므로, 스위치-3(630)은 스위치-1(610)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)의 홉 카운트(HC)와 스위치-2(620)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 2)의 홉 카운트(HC)를 비교할 수 있다(S704-1). 홉 카운트가 서로 다른 경우, 스위치-3(630)은 낮은 홉 카운트를 가지는 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)을 기초로 SRP 테이블을 설정할 수 있다(S704-2). 예를 들어, 스위치-3(630)의 SRP 테이블은 "스트림 ID: 11", "SR 클래스: SR 클래스 A", "홉 카운트: 1" 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 스트림 전송을 위한 통신 경로는 "스위치-2(620) ↔ 스위치-3(630)" 대신에 "스위치-1(610) ↔ 스위치-3(630)"로 설정될 수 있다. 즉, 스위치-2(620)와 연결된 포트는 통신 경로에서 제외될 수 있고, 스위치-3(630)은 스위치-2(620)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 2)을 폐기할 수 있다.
또는, 복수의 애드버타이즈 프레임들(예를 들어, 애드버타이즈 프레임#1, 애드버타이즈 프레임#2)이 수신되고, 애드버타이즈 프레임#1의 스트림 ID 및 홉 카운트(HC)가 애드버타이즈 프레임#2의 스트림 ID 및 홉 카운트(HC)와 동일한 경우, 스위치-3(630)은 애드버타이즈 프레임#1의 누적된 레이턴시와 애드버타이즈 프레임#2의 누적된 레이턴시를 비교할 수 있다(S704-3). 누적된 레이턴시가 서로 다른 경우, 스위치-3(630)은 애드버타이즈 프레임#1-2 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 애드버타이즈 프레임을 기초로 SRP 테이블을 설정할 수 있다(S704-4).
반면, 누적된 레이턴시가 동일한 경우(즉, 애드버타이즈 프레임#1의 스트림 ID, 홉 카운트(HC) 및 누적된 레이턴시가 애드버타이즈 프레임#2의 스트림 ID, 홉 카운트(HC) 및 누적된 레이턴시와 동일한 경우), 스위치-3(630)은 애드버타이즈 프레임#1이 수신된 입력 포트 번호와 애드버타이즈 프레임#2가 수신된 입력 포트 번호를 비교할 수 있다. 스위치-3(630)은 애드버타이즈 프레임#1-2 중에서 낮은 번호의 입력 포트를 통해 수신된 애드버타이즈 프레임을 기초로 SRP 테이블을 설정할 수 있다(S704-5).
다른 실시예로, 스위치-3(630)은 누적된 레이턴시 및 애드버타이즈 프레임이 수신된 입력 포트의 번호에 기초하여 SRP 테이블을 설정할 수 있다. 즉, 홉 카운트(HC)는 사용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 복수의 애드버타이즈 프레임들(예를 들어, 애드버타이즈 프레임#1, 애드버타이즈 프레임#2)이 수신되고, 애드버타이즈 프레임#1의 스트림 ID가 애드버타이즈 프레임#2의 스트림 ID와 동일한 경우, 스위치-3(630)은 애드버타이즈 프레임#1의 누적된 레이턴시와 애드버타이즈 프레임#2의 누적된 레이턴시를 비교할 수 있다. 누적된 레이턴시가 서로 다른 경우, 스위치-3(630)은 애드버타이즈 프레임#1-2 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 애드버타이즈 프레임을 기초로 SRP 테이블을 설정할 수 있다. 반면, 누적된 레이턴시가 동일한 경우(즉, 애드버타이즈 프레임#1의 스트림 ID 및 누적된 레이턴시가 애드버타이즈 프레임#2의 스트림 ID 및 누적된 레이턴시와 동일한 경우), 스위치-3(630)은 애드버타이즈 프레임#1이 수신된 입력 포트 번호와 애드버타이즈 프레임#2가 수신된 입력 포트 번호를 비교할 수 있다. 스위치-3(630)은 애드버타이즈 프레임#1-2 중에서 낮은 번호의 입력 포트를 통해 수신된 애드버타이즈 프레임을 기초로 SRP 테이블을 설정할 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 스위치-3(630)의 SRP 테이블은 스위치-1(610)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)을 기초로 설정될 수 있다. 설정된 SRP 테이블은 스위치-3(630)의 데이터베이스에 저장될 수 있다. SRP 테이블은 표 3의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, SRP 테이블은 스위치-1(610)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)의 홉 카운트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치-3(630)의 SRP 테이블은 "스트림 ID: 11", "SR 클래스: SR 클래스 A", "홉 카운트: 1" 등을 포함할 수 있다.
또한, 스위치-1(610)로부터 수신된 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)은 스위치-3(630)을 경유하여 다른 통신 노드로 전송되므로, 스위치-3(630)은 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 1)의 홉 카운트(HC)를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 스위치-3(630)은 홉 카운트(HC)를 1만큼 증가시킬 수 있다. 이 경우, 스위치-3(630)에서 애드버타이즈 프레임의 홉 카운트는 "2"로 설정될 수 있다.
스위치-3(630)은 증가된 홉 카운트를 포함하는 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 2)을 출력 포트를 통해 전송할 수 있다(S705). 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 2)은 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다.
엔드 노드-2(602)는 포트를 통해 스위치-3(630)과 연결되어 있으므로, 엔드 노드-2(602)는 스위치-6(630)으로부터 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 2)을 수신할 수 있다. 엔드 노드-2(602)는 애드버타이즈 프레임(스트림 ID: 11, HC: 2)이 "토커 애드버타이즈 디클레이션"을 지시하므로, 엔드 노드-1(601)이 서비스를 제공할 것임을 알 수 있다. 엔드 노드-2(602)는 엔드 노드-1(601)로부터 서비스를 받고자 하는 경우(예를 들어, 서비스에 관련된 스트림을 수신하고자 하는 경우)에 서비스 요청을 지시하는 "리스너 레디 디클레이션"을 포함하는 레디 프레임을 생성할 수 있다(S706). 레디 프레임은 표 1의 정보 요소들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 레디 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID는 애드버타이즈 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID와 동일할 수 있다. 예를 들어, 레디 프레임의 스트림 ID는 "11"일 수 있다. 레디 프레임의 목적지 주소는 엔드 노드-1(601)의 MAC 주소로 설정될 수 있다. 엔드 노드-2(602)는 레디 프레임(스트림 ID: 11)을 스위치-3(630)에 전송할 수 있다(S707).
반면, 엔드 노드-2(602)는 엔드 노드-1(601)로부터 서비스를 받는 것을 원하지 않는 경우에 서비스 비-요청을 지시하는 "리스너 레디 페일드 디클레이션"을 포함하는 페일드 프레임을 생성할 수 있다. 페일드 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID는 애드버타이즈 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID와 동일할 수 있다. 예를 들어, 페일드 프레임의 스트림 ID는 "11"일 수 있다. 엔드 노드-2(602)는 페일드 프레임을 스위치-3(630)에 전송할 수 있다. 페일드 프레임은 스위치-3(630) 및 스위치-1(610)을 통해 엔드 노드-1(601)로 전송될 수 있다. 엔드 노드-1(601)은 스위치-1(610)로부터 페일드 프레임을 수신할 수 있고, 수신된 페일드 프레임을 기초로 엔드 노드-2(602)가 서비스를 받는 것을 원하지 않는 것을 확인할 수 있다.
한편, 스위치-6(630)은 엔드 노드-2(602)로부터 레디 프레임(스트림 ID: 11)을 수신할 수 있다. 스위치-3(630)은 레디 프레임이 "리스너 레디 디클레이션"을 지시하므로 엔드 노드-2(602)가 서비스를 받고자 하는 것을 알 수 있다. 스위치-3(630)은 레디 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID를 확인할 수 있고, 확인된 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 포함하는 SRP 테이블이 존재하는지를 확인할 수 있다. 스위치-3(630)은 레디 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 포함하는 SRP 테이블이 존재하는 경우에 스트림 ID에 의해 지시되는 스트림 전송을 위한 출력 포트(예를 들어, 엔드 노드-2(602)와 연결된 포트) 및 자원을 할당할 수 있다. 스위치-3(330)은 SRP 테이블에 기초하여 레디 프레임(스트림 ID: 11)을 스위치-1(610)에 전송할 수 있다(S708). 즉, 애드버타이즈 프레임에 기초하여 스위치-3(630)과 스위치-1(610) 간의 통신 경로가 설정되었으므로, 스위치-3(630)은 레디 프레임을 스위치-2(620) 대신에 스위치-1(610)에 전송할 수 있다. 이 경우, 스위치-2(620)는 레디 프레임을 수신하지 못하므로, 스트림 전송을 위한 출력 포트(예를 들어, 스위치-3(630)과 연결된 포트) 및 자원을 할당하지 않을 수 있다.
스위치-1(610)은 스위치-3(630)으로부터 레디 프레임(스트림 ID: 11)을 수신할 수 있다. 스위치-1(610)은 스위치-3(630)과 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다. 따라서, 스위치-1(610)은 엔드 노드-2(302)가 서비스를 받고자 하는 것을 알 수 있고, 레디 프레임에 의해 지시되는 스트림 ID와 동일한 스트림 ID를 포함하는 SRP 테이블이 존재하는 경우에 스트림 ID에 의해 지시되는 스트림의 전송을 위한 출력 포트(예를 들어, 스위치-3(630)과 연결된 포트) 및 자원을 할당할 수 있다. 스위치-1(610)은 레디 프레임(스트림 ID: 11)을 엔드 노드-1(601)에 전송할 수 있다(S709).
엔드 노드-1(601)은 스위치-1(610)로부터 레디 프레임(스트림 ID: 11)을 수신할 수 있다. 엔드 노드-1(601)은 레디 프레임이 "리스너 레디 디클레이션"을 지시하므로 엔드 노드-2(602)가 서비스를 받고자 하는 것을 알 수 있다. 또한, 엔드 노드-1(601)은 자신과 엔드 노드-2(602) 간의 통신을 위한 자원(예를 들어, 통신 경로)의 예약이 완료된 것을 알 수 있다. 따라서, 엔드 노드-1(601)은 데이터(예를 들어, AVB 데이터)를 포함하는 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 프레임을 엔드 노드-2(602)에 전송할 수 있다(S710). 프레임은 스위치-1(610) 및 스위치-3(630)을 통해(즉, 예약된 자원을 통해) 엔드 노드-2(602)에 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 차량 네트워크(network)의 제1 통신 노드(node)에서 수행되는 통신 경로의 설정 방법으로서,
    스트림(stream)이 전송되는 통신 경로의 설정을 요청하는 제1 프레임(frame) 및 제2 프레임을 수신하는 단계;
    상기 제1 및 제2 프레임에 포함된 하나 이상의 정보들에 기초하여, 상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위를 비교하는 단계;
    상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위가 동일한 경우, 상기 제1 및 제2 프레임을 수신된 입력 포트를 기준으로 비교하여 상기 제1 및 제2 프레임 중 하나의 프레임을 선택하는 단계;
    상기 선택된 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블(table)을 설정하는 단계;
    상기 선택된 프레임의 홉 카운트(hop count)를 증가시키는 단계; 및
    상기 증가된 홉 카운트를 포함하는 상기 선택된 프레임을 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 포함하는, 통신 경로의 설정 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 홉 카운트는 상기 차량 네트워크에서 상기 제1 및 제2 프레임이 경유한 통신 노드의 개수를 지시하는, 통신 경로의 설정 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 통신 노드는 MMRP(multiple MAC(medium access control) reservation protocol), MVRP(multiple VLAN(virtual local area network) reservation protocol) 및 MSRP(multiple SRP(stream reservation protocol))를 지원하는, 통신 경로의 설정 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 통신 노드는 스위치(switch) 또는 브릿지(bridge)인, 통신 경로의 설정 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각은 애드버타이즈(advertise) 프레임이고, 상기 제1 및 제2 프레임에 포함된 상기 하나 이상의 정보들은 스트림 ID, SR(stream reservation) 클래스, 누적된 레이턴시(accumulated latency) 및 상기 홉 카운트를 포함하는, 통신 경로의 설정 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 테이블은 통신 경로의 설정을 위해 사용되는 SRP 테이블인, 통신 경로의 설정 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 우선순위를 비교하는 단계는,
    상기 제1 프레임의 스트림 ID와 상기 제2 프레임의 스트림 ID가 동일한 경우, 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제2 프레임의 홉 카운트를 비교하는 단계를 포함하고,
    상기 통신 경로의 설정 방법은,
    상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제2 프레임의 홉 카운트가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 홉 카운트를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하는 단계;
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 홉 카운트를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키는 단계; 및
    상기 증가된 홉 카운트를 가지는 상기 프레임을 상기 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 더 포함하는, 통신 경로의 설정 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 우선순위를 비교하는 단계는,
    상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제2 프레임의 홉 카운트가 동일한 경우, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시(accumulated latency)와 상기 제2 프레임의 누적된 레이턴시를 비교하는 단계를 더 포함하고,
    상기 통신 경로의 설정 방법은,
    상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제2 프레임의 누적된 레이턴시가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하는 단계;
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키는 단계; 및
    상기 증가된 홉 카운트를 가지는 상기 프레임을 상기 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 더 포함하는, 통신 경로의 설정 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 우선순위를 비교하는 단계는,
    상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제2 프레임의 누적된 레이턴시가 동일한 경우, 상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위가 동일한 것으로 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 프레임 중 하나의 프레임을 선택하는 단계는,
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 번호의 입력 포트를 통해 수신된 프레임을 선택하는 것을 특징으로 하는, 통신 경로의 설정 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 우선순위를 비교하는 단계는,
    상기 제1 프레임의 스트림 ID와 상기 제2 프레임의 스트림 ID가 동일한 경우, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제2 프레임의 누적된 레이턴시를 비교하는 단계를 포함하고,
    상기 통신 경로의 설정 방법은,
    상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제2 프레임의 누적된 레이턴시가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하는 단계;
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키는 단계; 및
    상기 증가된 홉 카운트를 가지는 상기 프레임을 상기 제2 통신 노드로 전송하는 단계를 더 포함하는, 통신 경로의 설정 방법.
  11. 차량 네트워크(network)를 구성하는 제1 통신 노드(node)로서,
    프로세서(processor); 및
    상기 프로세서에서 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    스트림(stream)이 전송되는 통신 경로의 설정을 요청하는 제1 프레임(frame) 및 제2 프레임을 수신하고;
    상기 제1 및 제2 프레임에 포함된 하나 이상의 정보들에 기초하여 상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위를 비교하고;
    상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위를 비교한 결과, 상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위가 동일한 경우, 상기 제1 및 제2 프레임을 수신된 입력 포트를 기준으로 비교하여 상기 제1 및 제2 프레임 중 하나의 프레임을 선택하고;
    상기 선택된 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블(table)을 설정하고;
    상기 선택된 프레임의 홉 카운트(hop count)를 증가시키고; 그리고
    상기 증가된 홉 카운트를 포함하는 상기 선택된 프레임을 제2 통신 노드로 전송하도록 실행되는, 제1 통신 노드.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 홉 카운트는 상기 차량 네트워크에서 상기 제1 및 제2 프레임이 경유한 통신 노드의 개수를 지시하는, 제1 통신 노드.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 통신 노드는 MMRP(multiple MAC(medium access control) reservation protocol), MVRP(multiple VLAN(virtual local area network) reservation protocol) 및 MSRP(multiple SRP(stream reservation protocol))를 지원하는, 제1 통신 노드.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각은 애드버타이즈(advertise) 프레임이고, 상기 제1 및 제2 프레임에 포함된 상기 하나 이상의 정보들은 스트림 ID, SR(stream reservation) 클래스, 누적된 레이턴시(accumulated latency) 및 상기 홉 카운트를 포함하는, 제1 통신 노드.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위를 비교한 결과, 상기 제1 프레임의 스트림 ID와 상기 제2 프레임의 스트림 ID가 동일하고, 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제2 프레임의 홉 카운트가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 홉 카운트를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하고;
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 홉 카운트를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키고; 그리고
    상기 증가된 홉 카운트를 가지는 상기 프레임을 상기 제2 통신 노드로 전송하도록 더 실행되는, 제1 통신 노드.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위를 비교한 결과, 상기 제1 프레임의 스트림 ID와 상기 제2 프레임의 스트림 ID가 동일하고, 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제2 프레임의 홉 카운트가 동일하고, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제2 프레임의 누적된 레이턴시가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하고;
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키고; 그리고
    상기 증가된 홉 카운트를 가지는 상기 프레임을 상기 제2 통신 노드로 전송하도록 더 실행되는, 제1 통신 노드.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위를 비교한 결과, 상기 제1 프레임의 스트림 ID와 상기 제2 프레임의 스트림 ID가 동일하고, 상기 제1 프레임의 홉 카운트와 상기 제2 프레임의 홉 카운트가 동일하고, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제2 프레임의 누적된 레이턴시가 동일한 경우, 상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위가 동일한 것으로 결정하고;
    상기 제1 프레임이 수신된 입력 포트(port)의 번호와 상기 제2 프레임이 수신된 입력 포트의 번호를 비교하고;
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 번호의 입력 포트를 통해 수신된 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하고;
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 번호의 입력 포트를 통해 수신된 프레임의 홉 카운트를 증가시키고; 그리고
    상기 증가된 홉 카운트를 가지는 상기 프레임을 전송하도록 더 실행되는, 제1 통신 노드.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 제1 및 제2 프레임의 우선순위를 비교한 결과, 상기 제1 프레임의 스트림 ID와 상기 제2 프레임의 스트림 ID가 동일하고, 상기 제1 프레임의 누적된 레이턴시와 상기 제2 프레임의 누적된 레이턴시가 동일하지 않은 경우, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 통신 노드의 테이블을 설정하고;
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 중에서 낮은 누적된 레이턴시를 가지는 프레임의 홉 카운트를 증가시키고; 그리고
    상기 증가된 홉 카운트를 가지는 상기 프레임을 상기 제2 통신 노드로 전송하도록 더 실행되는, 제1 통신 노드.
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