KR102667630B1 - Ptp 기반 시간 동기 운용 시스템 및 이의 운용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 PTP 기반의 시간 동기 운용 시스템은 이더넷 프레임 내 소정 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록하는 RX 프로세서와, 상기 이더넷 프레임이 기 설정된 조건을 만족하는 경우 TX 프로세서의 전송 제어부로 상기 수신시각을 전달하는 RX 필터부를 포함하는 RX 관리부 및 상기 수신시각에 PTP 동기 메시지의 주기를 합산하여 다음 수신 예정 시각을 산출하고, 상기 다음 수신 예정 시각에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 계산하는 전송 제어부와, 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 TX 프로세서를 포함하는 TX 관리부를 포함한다.

Description

PTP 기반 시간 동기 운용 시스템 및 이의 운용 방법{SYSTEM FOR OPERATING PTP-BASED TIME SYNCHRONIZATION AND METHOD FOR OPERATING THEREOF}

본 발명은 PTP 기반 시간 동기 운용 시스템 및 이의 운용 방법에 관한 것으로 특히 함정, 전차, 부대 등 군 전술통신망에서의 시간 동기 운용 시스템 및 방법에 관한 것이다.

군 전술 통신망에서 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 때 발생하는 지연은 피할 수 없는 요소이다. 이러한 지연은 데이터가 송신자에서 수신자로 이동하는 경우 발생하는 시간이다. 이러한 지연을 최소화하거나 일정하게 유지하는 것은 군사 통신 시스템의 효율성과 신뢰성을 유지하는데 매우 중요한 요소이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정밀한 시간동기가 요구되는 시스템(예를 들어, 단대단 시간 동기 오차가 1us 이하)에서 PTP(Precision Timing Protocol)가 사용될 때, PTP 동기 메시지가 마스터 노드에서 생성되어 슬레이브 노드에 도달하기까지 전달되는 네트워크 경로에서 동기 메시지가 겪는 네트워크 지연을 일정하게 유지하여 슬레이브 노드에서 안정적인 시간 동기를 가능하게 하는, PTP 기반 시간 동기 운용 시스템 및 이의 운용 방법에 관한 것이다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 RX 프로세서, RX 필터부, 제1 큐 선택부 및 제1 타이머를 구비하는 RX 관리부와, TX 프로세서, 전송 제어부, 제2 큐 선택부 및 제2 타이머를 구비하는 TX 관리부와, 포워드 관리부를 포함하는 PTP 기반의 시간 동기 운용 시스템에서 수행되는 방법은 상기 RX 프로세서가 이더넷 프레임 내 소정 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록하는 단계; 상기 RX 필터부가 상기 이더넷 프레임이 기 설정된 조건을 만족하는 경우 전송 제어부로 상기 수신시각을 전달하는 단계; 상기 전송 제어부에서 상기 수신시각에 PTP 동기 메시지의 주기를 합산하여 다음 수신 예정 시각을 산출하는 단계; 상기 전송 제어부에서 상기 다음 수신 예정 시각에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 계산하는 단계; 및 상기 TX 프로세서에서 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 RX 프로세서가 이더넷 프레임 내 소정 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록하는 단계는, 상기 RX 프로세서가 이더넷 프레임 내 SFD 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예는, 상기 포워드 관리부에서 상기 기 설정된 조건을 만족하는 경우 상기 제1 큐 선택부에서 CTF 큐에 상기 PTP 동기 메시지를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 포워드 관리부는 관리하는 큐의 우선순위에 기초하여 큐에 저장된 메시지의 전송 순위를 결정하되, 상기 CTF 큐에 상기 PTP 동기 메시지가 저장되어 있는 경우, TX 관리부로 상기 저장된 동기 메시지를 전달할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 포워드 관리부는 상기 기 설정된 조건을 만족지 않는 경우 STF 큐에 상기 PTP 동기 메시지를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 전송 제어부에서 상기 다음 수신 예정 시각에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 계산하는 단계는, 상기 다음 수신 예정 시각을 기준으로 전후 구간에 소정의 여유 마진을 부여하여 상기 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 산출할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 TX 프로세서에서 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 단계는, 상기 PTP 동기 메시지가 CTF 경계구간에 존재하는 경우 상기 TX 프로세서는 상기 PTP 동기 메시지를 전송할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 TX 프로세서에서 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 단계는, 상기 PTP 동기 메시지가 상기 CTF 경계구간에 존재하지 않는 경우 상기 TX 프로세서는 다른 이더넷 프레임이 전송 중인지 여부를 판단하고, 판단 결과 존재하지 않는 경우 상기 PTP 동기 메시지를 전송할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 TX 프로세서에서 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 단계는, 상기 판단 결과 다른 이더넷 프레임이 전송 중인 경우 상기 다른 이더넷 프레임의 전송이 완료될 때까지 상기 PTP 동기 메시지의 전송을 대기할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예는, 상기 제2 큐 선택부가 다음 전송 예정에 따른 이더넷 프레임을 수신함에 따라 상기 전송 제어부로 전달하는 단계; 상기 전송 제어부가 상기 다음 전송 예정에 따라 수신한 이더넷 프레임이 CTF 대상인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단한 결과 CTF 대상 이더넷 프레임인 경우 상기 TX 프로세서가 전송을 시작하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 판단한 결과 CTF 대상이 아닌 경우, 상기 TX 프로세서가 전송 구간이 상기 CTF 경계구간을 벗어남에 따라 전송을 시작하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 측면에 따른 PTP 기반의 시간 동기 운용 시스템은 이더넷 프레임 내 소정 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록하는 RX 프로세서와, 상기 이더넷 프레임이 기 설정된 조건을 만족하는 경우 TX 프로세서의 전송 제어부로 상기 수신시각을 전달하는 RX 필터부를 포함하는 RX 관리부 및 상기 수신시각에 PTP 동기 메시지의 주기를 합산하여 다음 수신 예정 시각을 산출하고, 상기 다음 수신 예정 시각에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 계산하는 전송 제어부와, 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 TX 프로세서를 포함하는 TX 관리부를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 RX 프로세서는 이더넷 프레임 내 SFD 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 RX 필터부는 상기 기 설정된 조건을 만족하는 경우 CTF 큐에 상기 PTP 동기 메시지를 저장하고, 상기 기 설정된 조건을 만족지 않는 경우 STF 큐에 상기 PTP 동기 메시지를 저장하는 제1 큐 선택부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 관리하는 큐의 우선순위에 기초하여 큐에 저장된 메시지의 전송 순위를 결정하는 포워드 관리부를 더 포함하되, 상기 포워드 관리부는 상기 CTF 큐에 상기 PTP 동기 메시지가 저장되어 있는 경우, TX 관리부로 상기 저장된 동기 메시지를 전달할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 TX 프로세서는 상기 PTP 동기 메시지가 CTF 경계구간에 존재하는 경우 상기 TX 프로세서는 상기 PTP 동기 메시지를 전송할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 TX 프로세서는 상기 PTP 동기 메시지가 상기 CTF 경계구간에 존재하지 않는 경우 상기 TX 프로세서는 다른 이더넷 프레임이 전송 중인지 여부를 판단하고, 판단 결과 존재하지 않는 경우 상기 PTP 동기 메시지를 전송할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 TX 프로세서는 상기 판단 결과 다른 이더넷 프레임이 전송 중인 경우 상기 다른 이더넷 프레임의 전송이 완료될 때까지 상기 PTP 동기 메시지의 전송을 대기할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 TX 관리부는 다음 전송 예정에 따른 이더넷 프레임을 수신함에 따라 상기 전송 제어부로 전달하는 제2 큐 선택부를 포함하고, 상기 전송 제어부는 상기 다음 전송 예정에 따라 수신한 이더넷 프레임이 CTF 대상인지 여부를 판단하고, 상기 판단한 결과 CTF 대상 이더넷 프레임인 경우 상기 TX 프로세서는 전송을 시작할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 상기 판단한 결과 CTF 대상이 아닌 경우, 상기 TX 프로세서는 전송 구간이 상기 CTF 경계구간을 벗어남에 따라 전송을 시작할 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 상기 PTP 기반 시간 동기 운용 시스템 및 이의 운용 방법을 실행하며, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

전술한 본 발명의 일 실시예에 의하면, PTP 동기 메시지의 일정한 지연 시간을 보장함으로써 PTP Slave 노드가 시간 동기화를 보다 안정적으로 유지할 수 있도록 하며, 이를 통해 통신 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 CTF 전송 방법을 사용하여 시간 동기 메시지를 확정적으로 전송하는 기능을 제공할 수 있는바, 이를 통해 데이터 전송의 예측 가능성과 정확성을 향상시키며, 데이터 송신 및 수신 간의 불확실성을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 CTF 전송을 통해 대역폭을 효율적으로 사용하도록 할 수 있으며, 따라서 데이터 전송을 예측 가능하고 확정적으로 만들어, 불필요한 대역폭 소모를 줄이며 네트워크 효율성을 향상시킬 수 있다.

그 밖에, 본 발명의 일 실시예는 시간 동기 기술을 포함하는 산업용 네트워크에 적용될 수 있다. 산업용 네트워크의 경우 신뢰성과 안전성이 중요한 요구 사항인 경우가 많으며, 정밀한 시간 동기화 또한 필요로 하는 경우가 많은데, 본 발명의 일 실시예에 따르면 이러한 산업용 네트워크에서 시스템의 안정성과 효율성을 향상시키는데 기여할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시 예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 종래기술에서의 STF 및 CTF 전송방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 PTP 시간 동기 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b은 종래기술에서의 동기 메시지의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래기술에서의 동기 메시지 포워딩시 발생하는 지연을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 종래 STF 방식의 중계 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PTP 기반 시간 동기 운용 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에서의 이더넷 프레임의 전송 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연시간을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 PTP 기반의 시간 동기 운용 방법의 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하에서는 당업자로 하여금 이해에 도움을 주기 위하여 본 발명이 안출된 배경에 대해 설명한 다음, 본 발명의 내용을 상세히 설명하도록 한다.

네트워크를 통해서 데이터를 전달할 경우 송신자와 수신자 사이에는 지연이 필연적으로 발생한다. 이때, 데이터가 중간에 중계장치를 경유하여 수신자에게 도달하는 과정에서 케이블, PHY와 같은 물리계층에서 발생하는 지연은 거의 일정한 수치이지만, 데이터가 중계장치내에서 포워딩되기까지 큐에서 대기하는 시간은 네트워크 혼잡 정도와 중계장치 내부 상황에 따라 가변적이다.

또한, 이더넷을 통해 데이터가 송신될 때는 송신자와 수신자의 주소(MAC 주소, IP주소)에 데이터, 오류 검출을 위한 CRC(Cyclical Redundancy Check)를 포함하는 이더넷 프레임으로 전송된다. 중계장치는 이더넷 프레임을 어떤 포트로 포워딩할지 판단하는 과정에서 프레임의 주소 정보를 참조한다. 이때, 연산 과정이나 네트워크 혼잡 정도에 따라 중계 지연이 가변적으로 발생한다.

산업용 네트워크 시간동기 프로토콜인 PTP(Precision Timing Protocol)의 핵심적인 기능은 시간동기 메시지를 통해 송수신 시각 정보를 교환하여 네트워크 지연을 계산하고, 옵셋(Offset)을 산출하여 시간을 보정하는 것이다.

도 1은 종래기술에서의 STF 및 CTF 전송방식을 설명하기 위한 도면이다.

네트워크 전송방식 중 하나인 STF(Store-and-Forwarding, (b))는 이더넷 포트에 인입되는 이더넷 프레임(a)이 처음부터 끝까지 들어올 때까지 대기 후 포워딩 테이블을 참조하여 포워딩 포트를 결정하는 방식으로 표준화된 기술이다.

네트워크 전송방식 중 하나인 CTF(Cut-Through-Forwarding, (c))는 이더넷 포트에서 인입되는 이더넷 프레임을 포워딩하기 위한 최소한의 필드까지 대기하여 포워딩 테이블을 통해 포워딩할 포트를 결정하는 방식으로 아직 표준화되지 않은 기술이다. CTF 방식으로 중계한다는 것은 우선순위가 가장 높은 데이터임을 의미하며, 일정 필드까지만 수신, 검사 후 즉시 다른 포트로 중계되기 때문에 수신 타이밍에 전송하려는 포트에서 전송 가능하여야 한다. 참고로, 2계층은 목적지 맥 주소(Destination Mac Address) 주소까지 확인하고, IP 계층은 목적지 아이피 주소(Destination IP Address)까지 최소한 확인해야 하며, 보통 이더넷 헤더인 64바이트가 들어올 때까지 대기한다.

한편, 네트워크 노드의 정밀한 시간 동기가 가능하게 하는 산업용 네트워크 프로토콜인 IEEE 1588 PTP는, PTP 노드간 네트워크 지연을 측정하여 시간 차이인 옵셋(Offset)을 계산함으로써 노드간 us(microsecond) 수준의 오차를 갖는 시간 동기를 목적으로 하는 네트워크 기술이다. PTP 메시지는 다양한 메시지로 구성되지만 본 발명에서 고려하는 메시지는 PTP 동기(Sync) 메시지 하나이다. PTP에서는 네트워크 장치를 크게 3가지로 구분하며 각 장치의 역할은 다음과 같다.

● 마스터(Master): 동기화할 시간을 제공하는 PTP 노드이며 동기 메시지에 동기화할 시간 데이터를 주기적으로(0.125, 1, 2 초 등) 전송한다. 원 스텝으로 운용시에는 동기 메시지만 송신하지만, 투스텝으로 운영 시에는 동기 메시지 송신 직후 팔로우 업(Follow up) 메시지를 송신한다.

◆ 원스텝(One-Step): 원 스텝 방식은 동기 메시지가 마스터 노드로부터 전송되는 시각과 네트워크에서 겪는 지연값(중계장치에서 측정)을 동기 메시지에 전송 중에 업데이트 하는 'on the fly' 방식으로 팔로우 업 메시지를 사용하지 않는다. 이를 위해서는 특정 기능을 위한 로직이 필요하다. 이러한 로직이 없다면 동기 메시지 직후에 팔로우 업 메시지가 전송되는 투 스텝 방식을 사용해야 한다.

◆ 투스텝(Two-Step): 동기 메시지의 전송 시점(마스터 노드가 측정)과 동기 메시지가 겪는 네트워크 지연(중계장치에서 측정)을 팔로우 업 메시지에 실어서 보내는 것이 투 스텝 방식이다.

● 중계장치(Transparent Clock): 1588 PTP에서 PTP 메시지를 중계하는 타입은 TC(Transparent Clock)로 칭하고 있으며, 마스터가 송신한 시간 동기 목적의 메시지인 동기 메시지 및 팔로우 업 메시지를 하위 노드로 중계한다.

● 중계 시, PTP 전송방식에 따라서 동기 메시지가 스위치내에서 체류한 시간과 이웃노드와의 물리적 지연값을 더하여 동기 메시지 또는 팔로우 업 메시지의 시간 보정 필드에 더한다.

● 슬레이브(Slave): 마스터 노드가 송신한 동기 메시지 및 팔로우 업 메시지를 수신하여 마스터 노드에 동기화되는 PTP 노드이다. 마스터가 동기 메시지를 송신한 시점, 슬레이브가 동기 메시지를 수신한 시점, 중계장치가 보정한 값을 이용하여 마스터 노드와 슬레이브 노드간 시간 차이인 옵셋(Offset)을 계산하여 자신의 시간을 수정한다. 투 스텝 운영 시에는 팔로우 업 메시지에 마스터가 송신한 동기 메시지의 전송 시점과 동기 메시지가 여러 대의 TC를 거치면서 겪는 물리적 지연과 TC에서 겪는 중계 지연이 합으로 계산되어 탑재된다

도 2는 PTP 시간 동기 필터를 설명하기 위한 도면이다.

PTP에서는 물리적 지연(Physical Delay)과 중계 지연(Forwarding Delay)을 측정하기 위한 방법으로 각 노드에 탑재된 프로세서 내부의 하드웨어 타이머를 사용한다. 타이머를 통해 이더넷 프레임의 특정 지점을 기준으로 수신 포트에서의 수신 시각, 포워딩되어 나가는 포트의 송신 시각의 차이를 통해 각 지연을 측정할 수 있다.

마스터 노드의 시간에 동기화 되는 노드인 슬레이브(Slave) 노드의 시간 동기 성능은 동기 메시지가 겪는 지연시간과 지연시간의 변화율에 영향을 받는다. 도 2를 참조하면, PTP는 지연시간(delay) 및 옵셋(offset)이 허용 범위 내 있지 않은 경우, 시간동기품질에 영향을 최소화하기 위해 LF FIR, LF IIR과 같은 소프트웨어로 구현된 필터들이 탑재되어 있다. 그리고 필터를 거친 시간 정보는 시스템의 시간 동기에 이용된다. PTP 슬레이브 노드에서는 도 2와 같이 필터 알고리즘을 탑재하여 어느정도 가변 하는 지연에 대해 대응이 가능하지만 지연 변화율이 커질수록 필터에 의해 다시 시간을 동기화하기까지의 시간이 더 발생할 수 있다. 슬레이브 노드에서 안정적인 시간동기를 위해서는 동기 메시지가 겪는 네트워크 지연을 일정하게 유지하여 지연의 변화율을 줄이는 것이 중요하다.

도 3a 및 도 3b은 종래기술에서의 동기 메시지의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 목적은 정밀한 시간동기가 요구되는 시스템(예를 들어, 단대단 시간 동기 오차가 1us 이하)에서 PTP가 사용될 때, PTP 동기 메시지가 마스터 노드에서 생성되어 슬레이브 노드에 도달하기까지 전달되는 네트워크 경로에서 동기 메시지가 겪는 네트워크 지연을 일정하게 유지하여 슬레이브 노드에서 안정적인 시간 동기를 이루기 위함이다.

그 방법으로 본 발명에서는 PTP 메시지를 중계하는 장치인 TC에서 동기 메시지가 겪는 네트워크 지연을 일정하게 유지하여 지연 변화율을 최소화하기 위해 CTF 방식과 동기 메시지에 대한 중계 타이밍 보호 방법을 적용하였다.

한편, 지연의 변화율에 가장 영향을 많이 주는 요인은 중계장치에서의 중계 지연이다. 중계 지연이 발생하는 요인은 중계장치의 우선 순위 정책이나 네트워크 혼잡도에 따라 가변되는 동기 메시지의 큐 대기 시간이다. 이를 고려한 종래기술의 문제점들은 다음과 같다.

먼저, 도 3a 및 도 3b을 참조하면, 종래 기술의 경우 PTP 동기 메시지는 수신 처리 후 PTP 엔진(Engine)에 전달되어 다시 PTP 엔진에서 포트를 지정하여 중계하거나 포워딩 테이블을 통해서 중계된다. 네트워크 전송 방식 중 가장 많이 사용되는 방식인 STF로 중계장치에서 PTP 메시지를 도 3a 및 도 3b과 같이 포워딩하면 중계장치에서의 FD(Forwarding Delay)는 가변적이다. 이때, FD는 다음과 같이 구성된다.

①이더넷 프레임전체가 중계장치로 인입하는데까지 걸리는 시간(대기시간)

②포워딩 포트를 결정하는 시간(프로세스 시간) 또는 동기 메시지가 PTP Engine까지 도달하여 중계되는 경우에 소요되는 모든 시간

③포워딩 포트 또는 전송 포트 결정 후 송신까지 시간(대기시간)

이때, ①, ②, ③의 상황을 도 3a 및 도 3b을 통해 표현하면 다음과 같다.

1. 메시지 인입(1)

1.1 SFD 비트 수신 직후 타이머를 이용하여 수신 시각 기록

1.2 Rx Process는 프레임이 모두 들어올 때까지 대기 후 저장

2. 포워딩 절차(2)

2.1 수신 이후 Rx 필터에 의해 어플리케이션(Application)에 전달할지 또는 중계를 할지 선택하고 큐 선택부(Queue Selector)에 의해 해당 큐로 이동

2.2 포워드 관리부(Forward Manager)에서 각각의 큐의 우선순위를 관리하여 어떤 큐가 먼저 전송될지 결정

3. 전송 절차(3)

TX Manager의 큐 선택부(Queue Selector)는 다음 전송 예정인 데이터를 전달받아서 Tx Process가 전송 수행

이때, 메시지 인입 절차 (1)의 경우 동기 메시지의 크기는 고정적이라서 메시지 인입 절차 (1)에 의한 지연시간은 항상 같다. 포워딩 절차 (2)의 경우 포워딩 포트를 결정하기 위해 동기 메시지가 PTP를 구동하는 중계장치의 PTP 엔진(Engine)까지 도달하여 전송 포트를 결정하거나, 메시지 인입 절차 (1) 이후 포워딩 테이블을 참조하여 중계 포트를 결정하는 방식을 사용할 수 있다. 포워딩 포트가 결정되는 단계에 따라서 포워딩 절차 (2)의 값은 고정적일수도 가변적일 수도 있다.

전송 절차 (3)의 경우 포워딩 절차 (2) 이후에 전송 포트가 결정되어도 전송하려는 포트에서 다른 이더넷 프레임이 전송 중이면 전송 완료될 때까지 동기 메시지가 대기하여야 하는 시간이다. 메시지 인입 절차 (1) 및 포워딩 절차 (2)가 고정적인 시간이라 하더라도 포트에서 이미 전송 중인 이더넷 프레임의 길이에 따라서 대기시간이 달라지므로 전송 절차 (3)은 가변적이다.

네트워크의 혼잡 정도는 중계장치에서 동기 메시지의 큐 대기시간과 직결된다. 따라서, 중계장치에서 동기 메시지가 겪는 지연은 포워딩 절차와 네트워크 상황에 따라 달라진다.

위 (1), (2), (3)에서의 지연시간의 합인 FD(Forwarding Delay)는 동기 메시지가 거치는 중계장치마다 다를 수 있으며 중계장치의 수가 늘어날수록 슬레이브의 입장에서는 측정되는 지연의 변동 범위가 넓어질 수 있다. 이것은 PTP 표준에서 다루는 PDV(Packet Delay Variation)의 통계 오차에 영향을 주며 시간 동기 품질과 직결된다.

이때, 메시지 지연 시간을 일정하게 유지하는 것이 중요한 동기 메시지의 관점에서 종래 기술의 문제점은 다음과 같다.

도 4는 종래기술에서의 동기 메시지 포워딩시 발생하는 지연을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 종래 STF 방식의 중계 과정을 설명하기 위한 도면이다.

첫째로, 기존의 전송 방식인 STF 과정(도 3a, 도 3b, 5)에서 중계 완료 시점까지 동기 메시지의 큐 대기시간에는 우선순위정책이나 네트워크 상황에 의한 대기 시간이 가변적으로 반영된다. 도 4와 같이 동기 메시지가 다수의 중계장치(TC)를 경유할 때, 지연시간의 변동 범위는 넓어질 수 있다. 도 4를 참조하면, 이더넷 프레임의 특정 지점(SFD송 수신 직후)을 기준으로 물리적 지연시간인 Physical Delay와 내부 지연에 해당하는 Forwarding Delay를 측정하였을 때 end-to-end 지연 시간은 도 4에 기재된 수식과 같다. 이때, Physical Delay는 고정적이지만 Forwarding Delay는 가변적이다.

둘째로, 기존의 전송방식인 STF 대신 수신 도중에 일정 필드까지 수신 후 즉시 중계하는 CTF를 적용하게 되면, 전송 포트가 사용 중이면 즉시 중계가 불가능하다. 이로 인해 큐 대기시간이 추가적으로 발생하는 문제가 있다.

이러한 문제를 해소하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 PTP 기반 시간 동기 운용 시스템 및 이의 운용 방법은 정밀한 시간동기가 요구되는 시스템에서 PTP가 사용될 때, PTP 동기 메시지가 마스터 노드에서 생성되어 슬레이브 노드에 도달하기까지 전달되는 네트워크 경로에서 동기 메시지가 겪는 네트워크 지연을 일정하게 유지하여 슬레이브 노드에서 안정적인 시간 동기를 가능하게 할 수 있다.

이하에서는 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 PTP 기반 시간 동기 운용 시스템(100)에 대해 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PTP 기반 시간 동기 운용 시스템(100)을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 PTP 기반 시간 동기 운용 시스템(100)은 RX 관리부(110), TX 관리부(120), 포워드 관리부(130)를 포함한다.

RX 관리부(110)는 RX 프로세서(111), RX 필터부(112), 제1 큐 선택부(113) 및 제1 타이머(114)를 포함한다.

RX 프로세서(111)는 이더넷 프레임 내 소정 비트를 수신함에 따라 제1 타이머(114)를 이용하여 PTP 동기 메시지의 수신시각(current_sync_rx_t)을 기록한다. 이때, 본 발명의 일 실시예는 기존과 달리 동기 메시지는 PTP 엔진에 전달되지만 중계장치의 PTP 엔진에서 참조하는 것은 동기 메시지의 수신시각뿐이다. 일 실시예로, RX 프로세서(111)는 소정 비트로 이더넷 프레임 내 SFD 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록할 수 있다.

RX 필터부(112)는 이더넷 프레임이 기 설정된 조건을 만족하는 경우 TX 관리부(120)의 전송 제어부(122)로 수신시각을 전달한다. 이때, 기 설정된 조건은 이더넷 타입 및 PTP 메시지의 ID 중 적어도 하나일 수 있다[2개의 조건 만족해야함](EthType: 0x88f7 (PTP Protocol), PTP message ID: Sync message).

그리고 RX 필터부(112)는 기 설정된 조건을 만족하는 경우에는 제1 큐 선택부(113)를 통해 포워드 관리부(130)의 CTF 큐에 PTP 동기 메시지를 저장할 수 있다. 이와 달리, RX 필터부(112)는 기 설정된 조건을 만족하지 않는 경우 제1 큐 선택부(113)를 통해 포워드 관리부(130)의 STF 큐에 PTP 동기 메시지를 저장할 수 있다.

다음으로, TX 관리부(120)는 TX 프로세서(121), 전송 제어부(122), 제2 큐 선택부(123) 및 제2 타이머(124)를 포함한다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에서의 이더넷 프레임의 전송 과정을 설명하기 위한 도면이다.

전송 제어부(122)는 RX 필터부(112)로 받은 PTP 동기 메시지 수신시각에 PTP 동기 메시지의 주기를 합산하여 다음 수신 예정 시각을 산출한다. 그리고, 다음 수신 예정 시각에 기초하여 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간(Boundary)를 계산한다.

PTP 동기 메시지의 수신 시각을 Tn이라 하면, 다음 PTP 동기 메시지의 수신 예정 시각은 다음 식 1에 따라 산출될 수 있다. 이때, 전송 제어부(122)는 식 2와 같이 다음 수신 예정 시각을 기준으로 전후 구간에 소정의 여유 마진(margin_t)을 부여하여 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 산출할 수 있다.

[식 1]

Tn+1 = Tn + ptp_sync_period(sync 메시지 주기)

[식 2]

T(n+1) - margin_t ≤ CTF enabled section[time] ≤ T(n+1) +margin_t

이에 따라, TX 프로세서(121)는 PTP 동기 메시지가 CTF 경계구간에 존재하는 경우 PTP 동기 메시지를 전송할 수 있으며, CTF 경계구간에 존재하지 않는 경우 다른 이더넷 프레임이 전송 중인지 여부를 판단하고, 판단 결과 존재하지 않는 경우 PTP 동기 메시지를 전송할 수 있다. 다시 말해, CTF 경계구간에서는 PTP 동기 메시지 외의 메시지는 전송이 제한된다. 그리고 CTF 경계구간에서 PTP 동기 메시지는 방해받지 않고 중계에 소요되는 최소한의 시간 이후 즉시 중계될 수 있다. 또한, 전송 제어부는 다음 수신 예정 시각에 PTP 동기 메시지의 즉각적인 중계를 위해 STF 큐나 어플리케이션 큐에 있는 프레임이 CTF 경계구간에서 전송되는 것을 방지할 수 있다.

포워드 관리부(130)는 포워딩 절차를 위한 것으로 STF 큐 및 CTF 큐를 관리한다. 전술한 바와 같이, 제1 큐 선택부(113)는 기 설정된 조건을 만족하는 경우 CTF 큐에 PTP 동기 메시지를 저장하도록 하고, 기 설정된 조건을 만족하지 않는 경우에는 STF 큐에 PTP 동기 메시지를 저장하도록 선택한다.

이때, 포워드 관리부(130)는 각각의 큐의 우선순위를 관리하여 어느 큐에 저장된 메시지가 먼저 전송될지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예로, 포워드 관리부(130)는 CTF 큐에 PTP 동기 메시지가 있으면 Tx 관리부(120)에게 전달하도록 우선순위를 설정할 수 있다.

이후, TX 관리부(120)의 제2 큐 선택부(123)는 다음 전송 예정에 따른 이더넷 프레임을 수신함에 따라 전송 제어부(122)로 전달할 수 있다. 전송 제어부(122)는 다음 전송 예정에 따라 수신한 이더넷 프레임이 CTF 대상인지 여부를 판단하고, 판단한 결과 CTF 대상 이더넷 프레임인 경우 TX 프로세서(121)를 통해 전송을 시작할 수 있다. 이와 달리, 전송 제어부(122)의 판단 결과 CTF 대상이 아닌 경우, TX 프로세서(121)는 전송 구간이 CTF 경계구간을 벗어남에 따라 전송을 시작할 수 있다. 이때, TX 프로세서(121)는 프레임을 전송할 때, SFD 비트 직후 송신 시각을 기록할 수 있으며, TX 관리부(120)는 PTP 엔진에 PTP 동기 메시지의 송신시각을 전달할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연시간을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에서, 이더넷 프레임의 특정 지점(SFD송 수신 직후)을 기준으로 물리적 지연시간인 Physical Delay와 내부 지연에 해당하는 Forwarding Delay를 측정하였을 때 end-to-end 지연 시간은 도 9의 수식과 같다. 도 9에 도시된 바처럼 본 발명의 일 실시예에 따르면 Physical Delay와 Forwarding Delay가 일정함을 확인할 수 있다. 이와 같은 일정한 지연시간은 시간동기를 이루는 슬레이브 노드 입장에서 시간 안정적인 시간 동기 운용을 가능하게 하는 장점이 있다.

이하에서는 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 PTP 기반의 시간 동기 운용 시스템(100)에서 수행되는 방법을 설명하도록 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 PTP 기반의 시간 동기 운용 방법의 순서도이다.

먼저, RX 프로세서는 이더넷 프레임 내 소정 비트를 수신하면(S105), PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록한다(S110).

다음으로, RX 필터부는 이더넷 프레임이 기 설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단하고(S115), 기 설정된 조건에 따라 제1 큐 선택부를 통해 큐에 저장하도록 한다(S120).

다음으로, 포워드 관리부는 포워딩 포트를 계산한 후 CTF 큐 또는 STF 큐에 PTP 동기 메시지를 저장한다(S125).

포워드 관리부는 CTF 큐에 상기 PTP 동기 메시지가 저장되어 있는 경우, TX 관리부로 상기 저장된 동기 메시지를 전달한다(S130).

한편, 전송 제어부는 수신시각에 PTP 동기 메시지의 주기를 합산하여 다음 수신 예정 시각을 산출하고(S135), 다음 수신 예정 시각에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 계산할 수 있다(S140).

다음으로, TX 관리부의 제2 큐 선택부가 포워드 관리부의 CTF 큐로부터 이더넷 프레임을 수신함에 따라(S145), 전송 제어부는 PTP 동기 메시지가 CTF 경계구간에 존재하는지 여부를 판단하여(S150) 존재하는 경우 TX 프로세서는 PTP 동기 메시지를 전송할 수 있다(S165).

이와 달리, PTP 동기 메시지가 상기 CTF 경계구간에 존재하지 않는 경우 TX 프로세서는 다른 이더넷 프레임이 전송 중인지 여부를 판단하고(S155), 판단 결과 존재하지 않는 경우 PTP 동기 메시지를 전송할 수 있다(S165). 또는, 판단 결과 다른 이더넷 프레임이 전송 중인 경우 다른 이더넷 프레임의 전송이 완료될 때까지 PTP 동기 메시지의 전송을 대기할 수 있다(S160).

한편, TX 관리부의 제2 큐 선택부가 포워드 관리부의 STF 큐로부터 이더넷 프레임을 수신하면(S170), 전송 제어부는 CTF 경계구간에 존재하는지 여부를 판단하여(S175), 판단 결과 존재하는 경우 전송 제어부는 전송을 차단하고(S180), CTF 경계구간이 종료될 때까지 대기한 후(S185), 이더넷 프레임을 전송하도록 제어할 수 있다(S165).

한편, 상술한 설명에서, 단계 S105 내지 S185는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 6 내지 도 9에 기술된 내용과 도 10에 기술된 내용은 상호 적용될 수 있다.

이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 PTP 기반 시간 동기 운용 시스템 및 이의 운용 방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.

상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, Ruby, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: PTP 기반의 시간 동기 운용 시스템
110: RX 관리부
111: RX 프로세서
112: RX 필터부
113: 제1 큐 선택부
114: 제1 타이머
120: TX 관리부
121: TX 프로세서
122: 전송 제어부
123: 제2 큐 선택부
124: 제2 타이머
130: 포워드 관리부

Claims (20)

1. RX 프로세서, RX 필터부, 제1 큐 선택부 및 제1 타이머를 구비하는 RX 관리부와, TX 프로세서, 전송 제어부, 제2 큐 선택부 및 제2 타이머를 구비하는 TX 관리부와, 포워드 관리부를 포함하는 PTP 기반의 시간 동기 운용 시스템에서 수행되는 방법에 있어서,
   상기 RX 프로세서가 이더넷 프레임 내 소정 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록하는 단계;
   상기 RX 필터부가 상기 이더넷 프레임이 기 설정된 조건을 만족하는 경우 전송 제어부로 상기 수신시각을 전달하는 단계;
   상기 전송 제어부에서 상기 수신시각에 PTP 동기 메시지의 주기를 합산하여 다음 수신 예정 시각을 산출하는 단계;
   상기 전송 제어부에서 상기 다음 수신 예정 시각에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 계산하는 단계; 및
   상기 TX 프로세서에서 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 RX 프로세서가 이더넷 프레임 내 소정 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록하는 단계는, 상기 RX 프로세서가 이더넷 프레임 내 SFD 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록하고,
   상기 포워드 관리부에서 상기 기 설정된 조건을 만족하는 경우 상기 제1 큐 선택부에서 CTF 큐에 상기 PTP 동기 메시지를 저장하는 단계를 더 포함하며,
   상기 포워드 관리부는 관리하는 큐의 우선순위에 기초하여 큐에 저장된 메시지의 전송 순위를 결정하되, 상기 CTF 큐에 상기 PTP 동기 메시지가 저장되어 있는 경우, TX 관리부로 상기 저장된 동기 메시지를 전달하고,
   상기 포워드 관리부는 상기 기 설정된 조건을 만족지 않는 경우 STF 큐에 상기 PTP 동기 메시지를 저장하는 단계를 더 포함하며,
   상기 전송 제어부에서 상기 다음 수신 예정 시각에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 계산하는 단계는, 상기 다음 수신 예정 시각을 기준으로 전후 구간에 소정의 여유 마진을 부여하여 상기 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 산출하고,
   상기 TX 프로세서에서 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 단계는, 상기 PTP 동기 메시지가 CTF 경계구간에 존재하는 경우 상기 TX 프로세서는 상기 PTP 동기 메시지를 전송하며,
   상기 TX 프로세서에서 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 단계는, 상기 PTP 동기 메시지가 상기 CTF 경계구간에 존재하지 않는 경우 상기 TX 프로세서는 다른 이더넷 프레임이 전송 중인지 여부를 판단하고, 판단 결과 존재하지 않는 경우 상기 PTP 동기 메시지를 전송하고,
   상기 TX 프로세서에서 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 단계는, 상기 판단 결과 다른 이더넷 프레임이 전송 중인 경우 상기 다른 이더넷 프레임의 전송이 완료될 때까지 상기 PTP 동기 메시지의 전송을 대기하며,
   상기 제2 큐 선택부가 다음 전송 예정에 따른 이더넷 프레임을 수신함에 따라 상기 전송 제어부로 전달하는 단계;
   상기 전송 제어부가 상기 다음 전송 예정에 따라 수신한 이더넷 프레임이 CTF 대상인지 여부를 판단하는 단계;
   상기 판단한 결과 CTF 대상 이더넷 프레임인 경우 상기 TX 프로세서가 전송을 시작하는 단계를 더 포함하고
   상기 판단한 결과 CTF 대상이 아닌 경우, 상기 TX 프로세서가 전송 구간이 상기 CTF 경계구간을 벗어남에 따라 전송을 시작하는 단계를 더 포함하는,
   PTP 기반의 시간 동기 운용 방법.
   
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12. PTP 기반의 시간 동기 운용 시스템에 있어서,
    이더넷 프레임 내 소정 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록하는 RX 프로세서와, 상기 이더넷 프레임이 기 설정된 조건을 만족하는 경우 TX 프로세서의 전송 제어부로 상기 수신시각을 전달하는 RX 필터부를 포함하는 RX 관리부 및
    상기 수신시각에 PTP 동기 메시지의 주기를 합산하여 다음 수신 예정 시각을 산출하고, 상기 다음 수신 예정 시각에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 전송을 위한 CTF 경계구간을 계산하는 전송 제어부와, 상기 CTF 경계구간에 기초하여 상기 PTP 동기 메시지 또는 타 메시지를 전송하는 TX 프로세서를 포함하는 TX 관리부를 포함하고,
    상기 RX 프로세서는 이더넷 프레임 내 SFD 비트를 수신함에 따라 PTP 동기 메시지의 수신시각을 기록하며,
    상기 RX 필터부는 상기 기 설정된 조건을 만족하는 경우 CTF 큐에 상기 PTP 동기 메시지를 저장하고, 상기 기 설정된 조건을 만족지 않는 경우 STF 큐에 상기 PTP 동기 메시지를 저장하는 제1 큐 선택부를 포함하고,
    관리하는 큐의 우선순위에 기초하여 큐에 저장된 메시지의 전송 순위를 결정하는 포워드 관리부를 더 포함하되, 상기 포워드 관리부는 상기 CTF 큐에 상기 PTP 동기 메시지가 저장되어 있는 경우, TX 관리부로 상기 저장된 동기 메시지를 전달하며,
    상기 TX 프로세서는 상기 PTP 동기 메시지가 CTF 경계구간에 존재하는 경우 상기 TX 프로세서는 상기 PTP 동기 메시지를 전송하고,
    상기 TX 프로세서는 상기 PTP 동기 메시지가 상기 CTF 경계구간에 존재하지 않는 경우 상기 TX 프로세서는 다른 이더넷 프레임이 전송 중인지 여부를 판단하고, 판단 결과 존재하지 않는 경우 상기 PTP 동기 메시지를 전송하며,
    상기 TX 프로세서는 상기 판단 결과 다른 이더넷 프레임이 전송 중인 경우 상기 다른 이더넷 프레임의 전송이 완료될 때까지 상기 PTP 동기 메시지의 전송을 대기하고,
    상기 TX 관리부는 다음 전송 예정에 따른 이더넷 프레임을 수신함에 따라 상기 전송 제어부로 전달하는 제2 큐 선택부를 포함하고,
    상기 전송 제어부는 상기 다음 전송 예정에 따라 수신한 이더넷 프레임이 CTF 대상인지 여부를 판단하고, 상기 판단한 결과 CTF 대상 이더넷 프레임인 경우 상기 TX 프로세서는 전송을 시작하며,
    상기 판단한 결과 CTF 대상이 아닌 경우, 상기 TX 프로세서는 전송 구간이 상기 CTF 경계구간을 벗어남에 따라 전송을 시작하는 것인,
    PTP 기반의 시간 동기 운용 시스템.
    
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