KR20000023056A

KR20000023056A - 데이터전송기기, 네트워크 인터페이스 기기 및데이터전송시스템

Info

Publication number: KR20000023056A
Application number: KR1019990038553A
Authority: KR
Inventors: 시오바라야스히사
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2000-04-25
Also published as: US6711131B1; CA2281461A1; AU4749599A; AU742652B2; JP3351744B2; KR100362813B1; JP2000092089A; CA2281461C

Abstract

본 발명은 네트워크를 포함하는 복수의 데이터전송기기 중 하나에 대응하는 데이터 전송기기에 관한 것으로서, 이 데이터전송기기는 접속부, 신호수신부, 전송권한획득부 및 신호전송부를 포함하며, 상기 접속부는 데이터전송로를 통해 신호가 전송되는 동안 어떤 신호도 전송하지 않고, 전송된 신호가 데이터전송로에서 다른 신호와 충돌하면 신호의 전송을 중단하고, 신호의 충돌을 방지하기 위한 기간이 경과한 후 다시 신호를 전송하도록 프로토콜에 따라 동작하는 단말기를 포함하는 통신시스템에 연결되고, 상기 신호수신부는 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터전송로에서 전송되는 단말기 또는 다른 데이터전송기기 중 임의의 하나에서 전송된 신호를 수신하고, 상기 전송권한획득부는 특정 타이밍에서 다른 데이터전송기기가 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보에서 다른 데이터전송기기 중 임의의 하나가 지정된 기간 동안 전송 권한을 갖는지를 판단하며, 상기 신호전송부는 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 갖고 있다고 상기 전송권한획득부가 판단할 때 데이터전송로의 신호의 존재 유무와는 상관없이, 그리고 데이터전송로에서 신호가 다시 충돌하는 것을 방지하기 위해서 데이터전송로에서 신호가 충돌할 때 전송 타이밍을 조정하지 않고 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터전송로에 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

데이터전송기기, 네트워크 인터페이스 기기 및 데이터전송시스템{DATA TRANSMITTING APPARATUS, NETWORK INTERFACE APPARATUS, AND DATA TRANSMITTING SYSTEM}

본 발명은 네트워크 표준, 특히 이더넷(Ethernet) 표준에 따라 데이터 프레임을 전송함과 동시에 데이터 프레임의 충돌을 감시할 수 있는 네트워크 인터페이스 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 네트워크 인터페이스 장치를 포함하는 데이터전송기기 및 이런 형태의 데이터전송기기를 포함하는 데이터전송시스템에 관한 것이다.

네트워크 기술은 정보를 처리하거나(데이터처리시스템) 또는 시스템 등을 제어하는데(감시제어시스템) 응용될 수 있다. 현재 정보처리시스템에서는 LAN(근거리통신망)이 널리 이용되고 있다. 특히, 이더넷 기반 LAN과 IEEE 802.2 기반 LAN(이하 집합적으로 "이더넷"이라 한다)의 진전이 눈에 띈다. 이더넷은 현재 정보처리시스템 뿐만 아니라 감시제어시스템에 사용되고 있다. 이것은 기술적인 진전에 따른 데이터전송속도와 통신기기의 성능향상 뿐만 아니라 대량표준제품의 가격 절감이 원인이다.

실제로 여러 종류의 이더넷 LAN이 설치되고 있다. 이들 중 하나는 10Mbps 버스형 전송로를 갖는 네트워크이다. 다른 것은 네트워크 장치와 중계기 또는 스위칭 허브 장치로 구성되고, 성형 전송로를 갖는 네트워크이다. 이들 각각의 이더넷 LAN들은 10Mbps 전송로, 100Mbps 전송로 및 1GMbps 전송로와 같은 다양한 전송로를 갖는 이더넷 장치들을 적절히 조합하여 사용함으로써 용이하게 제공될 수 있다.

현재 사용되고 있고, 앞으로도 계속 사용될 이더넷에 있어서, 전송제어방법으로서 CSMA/CD(캐리어 검출 다중 액세스/충돌 검출) 시스템이 사용되고 있다. CSMA/CD 시스템이 이더넷에서 사용되는 한, 이더넷은 프레임 전송 타이밍으로 접속시에 다음과 같은 문제가 있다. 기술적인 진전으로 데이터 전송 속도가 증가해도, 프레임을 확실하게 전송로상에 송출할 때까지 각 전송국(즉, 데이터 전송국)이 대기해야 하는 시간을 정확히 예측하는 것은 불가능하다.

CSMA/CD 시스템에 있어서, 각 전송국은 공통 전송로상의 캐리어를 감시한다. 공통 전송로가 소정 시간 동안 비어 있으면 전송국은 프레임을 전송하기 시작한다. 공통 전송로가 비어 있지 않으면, 즉 전송로상에 캐리어가 존재하면, 전송국은 전송로가 비워질 때까지 프레임을 전송하지 않는다. 프레임 전송을 개시한 후에도, 전송국은 자신이 전송한 프레임이 다른 전송국에서 전송된 프레임과 충돌하는지 판단하기 위해 전송로를 감시한다. 만약 충돌을 검지하면, 프레임 전송을 중지하고, 정해진 시간만큼 지연시켜 다시 프레임 전송을 시도한다.

각 전송국에 의한 전송로의 사용율이 높아지면, 전송로에서 프레임이 서로 충돌한 가능성도 높아진다. 전송로에서 한 프레임이 다른 프레임과 충돌하면, 전송국은 프레임을 확실하게 전송할 수 없다. 다시 말해서, 각 전송국은 장애 없이 지정 시간 까지 프레임을 전송할 수 없다. 즉, 프레임을 전송하기 전에 전송국이 대기해야 하는 시간을 예측할 수 없다. 따라서, 이더넷은 소정 시간내에 정보 교환을 행하는 것으로 객체 또는 프로세스의 실시간 제어에 있어서 사용이 제한되어 있다.

상기한 바와 같이, 현재 이더넷은 감시제어시스템에도 사용되고 있다. 시스템을 재설계하고, 조정된 체계로 시스템은 운용함으로써 충분한 응답속도가 보장된다. 따라서 이더넷은 고속으로 정보를 전송할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 정보의 트래픽은 최소화되고, 전송시스템을 구성하는 전송국의 수는 감소한다. 따라서, 감시제어시스템은 최대용량으로 동작할 필요는 없고, 간단하고 확실하게 동작한다.

소정 시간내에 실시간 방식으로 확실하게 정보를 교환하기 위해서 토큰 전달을 구현하는 시스템이 예를 들어 일본특허공보 No. 4-39819에 제안되어 있다. "묵시적 토큰 전달"로 알려져 있는 이 시스템은 IEEE 802.2에 게재된 토큰 전달 시스템에서 실행된 것과 같은 토큰 프레임의 명시적 교환을 실행하지 않고 묵시적 토큰 전달을 실행한다.

일본특허공보 No. 4-39819에 개시된 데이터전송기기(묵시적 토큰 전달 시스템)는 이더넷 전송제어 LSI를 사용할 수 있다. 이 데이터전송기기에 있어서, 특정 신호패턴이 이더넷에 의해 지정된 프레임 포맷에 부가되고, 이에 따라 토큰 전달을 개시하는 타이밍은 특정 동기 전송국에서 전송된 동기 신호에 의해 정해진다. 각 전송국은 동기 신호 이후에 차례로 프레임을 전송할 수 있다. 이에 의해 CSMA/CD 시스템에 있어서 항상 발생하는 프레임의 충돌이 방지된다.

데이터전송기기는 이더넷을 구성하는 LSI, 커넥터, 케이블, 소프트웨어 자원 등을 사용할 수 있다. 전송로를 통해 전송되는 신호열은 이더넷에 의해 정해진 것과는 다른 프레임 포맷을 갖는다.

따라서 이더넷 기반 데이터전송시스템, 즉 중계기, 허브 장치, 이더넷 장치(예를 들어 스위칭 허브 장치) 및 이더넷 전송국을 포함하는 네트워크 시스템에 묵시적 토큰 전달 시스템의 네트워크를 결합하는 것은 불가능하다. 묵시적 토큰 전달 시스템의 네트워크는 사실 이더넷 기반 장치들을 사용할 수 있지만, 이더넷과는 상이하거나 무관한 데이터전송시스템이어야 한다.

본 발명의 목적은 프레임 충돌을 방지하도록 설계된 프로토콜을 사용하는 장치들(예를 들어 이더넷 기반 장치들)을 포함하는 통신시스템에 연결되고, 네트워크에 연결된 전송국들이 정보를 교환할 수 있도록 이들 장치들 사이에서 통신을 행하는 데이터전송기기를 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 소정 시간내에 실시간으로 프레임을 전송할 수 있고, 통신시스템에 설치된 전송국 사이의 데이터 통신에 영향을 받지 않는 데이터전송기기, 네트워크 인터페이스 장치 및 데이터전송시스템을 제공하는데 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 버스형 네트워크의 데이터전송시스템을 나타내는 도면,

도 1b는 본 발명에 따른 성형 네트워크의 데이터전송시스템을 나타내는 도면,

도 1c는 본 발명에 따른 버스형 네트워크와 성형 네트워크이 조합된 데이터전송시스템을 나타내는 도면,

도 2a는 본 발명에 따른 네트워크 인터페이스 장치를 포함하는 데이터전송기기(RETH)를 나타내는 도면,

도 2b는 이더넷 기반 네트워크 인터페이스 장치와 어댑터 장치가 조합된 본 발명의 네트워크 인터페이스 장치를 포함하는 데이터전송기기(RETH)를 나타내는 도면,

도 2c는 이더넷용 네트워크 인터페이스 장치를 포함하는 이더넷 전용 데이터전송기기(ETH)를 나타내는 도면,

도 3은 실시간 이더넷 국과 이더넷 전송국 사이의 데이터 통신을 설명하는 도면,

도 4는 본 발명에 따른 데이터전송시스템에 있어서 프레임 전송 타이밍을 나타내는 타이밍도,

도 5a는 이더넷 표준에 기초한 이더넷 프레임의 데이터 구성을 나타내는 도면,

도 5b는 IEEE802.3 표준에 기초한 이더넷 프레임의 데이터 구성을 나타내는 도면,

도 6은 실시간으로 전송되는 이더넷 프레임에 포함된 형식 필드의 한 예를 나타내는 도면,

도 7a는 IP 데이터그램의 구성을 나타내는 도면,

도 7b는 IP 데이터그램에 포함된 옵션 필드의 데이터 구성을 나타내는 도면,

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 데이터전송시스템의 동작을 설명하는 흐름도,

도 9는 본 발명에 따른 네트워크 인터페이스 장치를 상세히 나타내는 블럭도,

도 10a 내지 도 10e는 본 발명에 따른 네트워크 인터페이스 장치를 상세히 보여주는 블럭도,

도 11은 각 프레임에 대한 데이터 버퍼 제어워드의 구성을 보여주는 도면 및

도 12는 본 발명에 따른 데이터전송시스템을 포함하고, 버스형 네트워크와 성형 네트워크의 조합인 네트워크를 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

101, 102, ∼10k : 실시간 이더넷 전송국

20m∼20n : 이더넷 전송국

111∼11n, 121∼12n, 131∼13n, 141∼14n : 실시간 이더넷 전송국

210∼21n, 231∼23n : 이더넷 전송국

300∼302 : 허브 장치

401, 402 : 이더넷·스위칭 허브 장치

본 발명의 제 1 태양에 따르면, 특정 네트워크를 구성하는 복수의 데이터전송기기 중 하나에 상응하는 데이터전송기기가 제공된다. 이 데이터전송기기는 데이터 전송로를 통해 다른 신호가 전송되는 동안 신호를 전송하지 않고, 데이터 전송로에서 다른 신호와 충돌하면 신호의 전송을 중단하며, 신호의 충돌을 방지하기 위한 시간이 경과한 후 신호를 다시 전송하도록 프로토콜에 따라 동작하는 단말기를 포함 가능한 특정 네트워크를 포함하는 통신시스템에 연결된 접속수단,

데이터전송로를 통해 전송되고, 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷을 갖는 단말기 또는 다른 데이터전송기기 중 임의의 하나에서 전송되는 신호를 수신하는 신호수신수단,

특정 타이밍에서 특정 네트워크의 전송기기들이 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보로부터 특정 네트워크에 있어서 주기적으로 제공되는 전송 권한을 데이터전송기기가 획득했는지를 판단하는 전송 권한 획득 수단 및

프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터 전송로에 신호를 전송하고, 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했다고 상기 전송 권한 획득 수단이 판단한 때, 데이터 전송로의 신호의 유무에 관계없이 신호를 전송하며, 데이터전송로에서 신호의 충돌이 발생한 때에도 데이터전송로에서 다시 신호가 충돌하는 것을 방지하기 위해 신호의 충돌을 방지하기 위한 시간이 경과하기 전에 신호를 연속적으로 전송하는 신호전송수단을 포함한다.

데이터전송기기는 전송 권한을 갖고 있는 한 데이터 전송로에 다른 신호가 존재하여도 신호를 전송하며, 이 때문에 이 신호는 데이터 전송로의 다른 신호와 충돌하게 된다. 또한, 데이터전송기기는 신호가 다른 신호들과 충돌할 때에도 전송 타이밍을 조정하지 않고 계속 신호를 전송한다. 따라서, 이 기기는 확실하게 데이터를 전송할 수 있다. 전송 권한은 주기적으로 한 데이터전송기기에서 다른 데이터전송기기로 이동되기 때문에, 각 데이터전송기기는 이더넷 프로토콜 시스템의 이더넷 단말기에 연결되어 있을 때에도 네트워크의 소정 시간내에 프레임을 전송할 수 있다. 따라서, 데이터전송기기는 실시간 방식으로 동작할 수 있다.

본 발명의 제 2 태양에 따르면, 네트워크를 구성하는 복수의 데이터전송기기 중 하나에 사용하는 네트워크 인터페이스 장치가 제공된다. 이 네트워크 인터페이스 장치는 데이터 전송로를 통해 다른 신호가 전송되는 동안 신호를 전송하지 않고, 데이터 전송로에서 다른 신호와 충돌하면 신호의 전송을 중단하며, 신호의 충돌을 방지하기 위한 시간이 경과한 후 신호를 다시 전송하도록 프로토콜에 따라 동작하는 단말기를 포함 가능한 특정 네트워크를 포함하는 통신시스템에 연결되는 접속수단,

데이터전송로를 통해 전송되고, 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷을 갖는 단말기 또는 다른 데이터전송로 중 임의의 하나를 통해 전송되는 신호를 수신하는 신호수신수단,

본 발명의 제 3 태양에 따르면 데이터전송시스템이 제공된다. 이 데이터전송시스템은

데이터 전송로,

신호가 데이터 전송로를 통해 전송되는 동안 신호를 전송하지 않고, 전송된 신호가 데이터 전송로에서 다른 신호와 충돌하면 신호의 전송을 중지하며, 신호의 충돌을 방지하기 위한 시간이 경과한 후 다시 신호를 전송하도록 프로토콜에 따라 동작하는 적어도 하나의 단말기 및

프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터 전송로로부터 전송된 신호를 수신하는 신호수신수단, 특정 타이밍에서 데이터전송기기가 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보에서 주기적으로 제공되는 전송 권한을 데이터전송기기가 획득했는지를 판단하는 전송 권한 획득 수단 및 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터 전송로에 신호를 전송하고, 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했다고 전송 권한 획득 수단이 판단한 때, 데이터 전송로의 신호의 유무에 상관없이 신호를 전송하며, 데이터전송로에서 신호의 충돌이 발생한 때에도 데이터전송로에서 다시 신호가 충돌하는 것을 방지하기 위해 신호의 충돌을 방지하기 위한 시간이 경과하기 전에 신호를 연속적으로 전송하는 신호전송수단을 각각 포함하는 복수의 데이터전송기기를 포함한다.

이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 기술한다.

(실시예 1)

[데이터전송시스템]

본 발명의 데이터전송시스템은 다음 2가지 요구조건을 만족하는 네트워크 시스템에 결합될 수 있다. 첫째, 각 전송국(데이터전송기기)은 전송로를 감시하여, 전송로에 다른 프레임이 존재하면, 새로운 프레임을 전송하지 않도록 하여, 프레임의 충돌을 방지해야 한다. 둘째, 어떤 국에서 전송된 프레임이 전송로에서 다른 프레임과 충돌하면, 상기 국은 적절한 타이밍으로 프레임을 다시 전송하여, 전송로에서의 프레임의 충돌을 방지해야 한다. 예를 들어 표준 이더넷과 IEEE 802.3 표준은 이들 2가지 조건을 만족한다. 본 발명은 이더넷 뿐만 아니라 2가지 요구조건을 만족하는 네트워크 및 통신시스템에도 적용될 수 있다.

본 발명에서, 상기한 2가지 요구조건을 만족하는 네트워크("기준 네트워크"라 함)에 새로운 네트워크가 결합된다. 기준 네트워크에 결합된 새로운 네트워크에서("결합 네트워크"라 함), 각 전송국은 다음 전송국으로 프레임을 전송하는 권한을 제공하는 부가적인 기능을 갖는다. 따라서, 결합 네트워크의 전송국은 소정 주기내에 프레임을 전송할 수 있다. 결합 네트워크의 전송국에서 전송된 프레임은 기준 네트워크에서 사용된 것과 동일한 형태의 것이다. 따라서, 결합 네트워크의 전송국은 외부에서 볼 때 마치 기준 네트워크의 전송국인 것처럼 보인다. 따라서, 전송국 사이에서의 데이터 통신은 전송국이 기준 네트워크 또는 결합 네트워크에 속하는지에 상관없이 이루어진다.

즉, 기준 네트워크(결합 네트워크 포함)는 대체로 기준 네트워크의 표준과 일치한다. 결합 네트워크의 전송국은 부가적인 기능을 실행함으로써 소정 주기내에 확실하게 프레임을 전송하는 권한(이하 "프레임 전송 권한"이라 함)을 갖는다. 결합 네트워크 외부에 설치된 전송국들은 기준 네트워크의 프로토콜에 따라 프레임을 전송한다. 따라서, 이 전송국들은 결합 네트워크의 한 전송국이 전송로를 통해 프레임을 전송하는 동안 전송로를 사용할 수 없다. 이것은 기준 네트워크의 표준 관점에서는 문제가 되지 않는다.

결합 네트워크의 전송국들이 다음 전송국으로 하나씩 프레임 전송 권한을 제공하여 프레임을 확실하게 전송하는 방법을 아래에 간략하게 기술한다.

상기한 바와 같이, 기준 네트워크의 전송국은 전송로에 프레임이 존재하는 한 새로운 프레임을 전송하지 않는다. 전송로에서 프레임의 충돌이 발생하면, 즉시 프레임을 다시 전송하지는 않는다(그러나, 이론적으로는 그렇게 할 수 있다). 다시 말해서, 프레임의 충돌이 중지할 때까지 프레임을 전송하지 않는다. 결합 네트워크의 전송국들은 이 권한을 유지하면서 전송로를 계속 점령하게 된다.

즉, 프레임 전송 권한을 갖는 전송국은 전송로에 프레임이 존재하든지 그렇지 않든지 프레임을 전송한다. 이 국에서 전송된 프레임은 전송로에서 적은 양이라도 프레임과 충돌한다. 프레임 전송 권한을 갖는 전송국은 새로운 프레임을 전송할 수 있고, 기준 네트워크의 전송국으로부터의 전송로를 사용하는 권한을 가진다. 이것은 기준 네트워크의 전송국들이 프레임의 충돌이 중지할 때까지 또는 전송로에 프레임이 존재하는 한 프레임을 전송하지 않기 때문이다. 결합 네트워크의 한 전송국이 프레임 전송 권한을 갖고 있는 한, 결합 네트워크의 다른 전송국들은 권한을 가질 수 없다. 따라서, 권한을 가진 전송국은 전송로를 사용하는 권한을 확실하게 유지할 수 있다.

프로토콜에서 지정된 기간이 경과하면, 그 기간 동안 프레임 전송 권한을 유지하고 있었던 결합 네트워크의 전송국은 결합 네트워크의 다음 전송국으로 권한을 넘긴다. 이에 따라 그 기간 동안 프레임들은 전송로를 통해 원활하게 전송될 수 있다. 기준 네트워크의 전송국들이 그 기간 동안 프레임을 전송할 수 있도록 하기 위해 그 기간내에 부기간이 설정될 수 있고, 이 때 결합 네트워크의 전송국들은 기준 네트워크의 전송국으로부터의 경로를 사용하는 권한을 가질 수 없다. 부기간 동안, 결합 네트워크의 내부 또는 외부에 설치된 것과는 무관하게 전송국들은 기준 네트워크의 프로토콜에 따라 프레임을 자유롭게 전송할 수 있다.

[네트워크의 구성]

본 실시예는 이더넷 네트워크와 소위 실시간 이더넷을 포함하는 [데이터전송시스템]에 기술된 형태의 네트워크 시스템(데이터전송시스템)이다. 이더넷 네트워크는 기준 네트워크로 사용되고, 실시간 이더넷은 결합 네트워크로 사용된다.

도 1a는 본 발명의 데이터전송시스템을 보여주고, 버스형 네트워크이다. 도 1b는 본 발명의 데이터전송시스템을 보여주고, 본 발명의 데이터전송시스템과 결합하는 성형 네트워크이다. 도 1c는 본 발명의 데이터전송시스템을 보여주고, 스위칭 허브 등으로 서로 연결된 버스형 네트워크와 성형 네트워크를 포함한다.

도 1a 내지 도 1c에서, 부호 101, 102, …10k, 111, 121, 131, 141, 11n, 12n, 13n 및 14n은 실시간 이더넷 네트워크(즉 결합 네트워크)의 전송국(실시간 이더넷 국)(#1RETH, #2RETH, …#kRETH, #11reth, #21reth, #31reth, #41reth, "1nRETH, "2nRETH, #3nRETH 및 #4nRETH)을 나타낸다. 인용부호 20m, …20n, 210, 211, 212, …21n, 231, …23n은 이더넷 네트워크(기준 네트워크)의 전송국(이더넷 전송국)(#nETH, …#nETH, #10nETH, #11ETH, #12ETH, …1nETH)을 나타낸다.

상기한 바와 같이, 결합 네트워크의 전송국(즉 실시간 이더넷 국, 이하 "실시간 전송국" 또는 "RETH 전송국"이라 함)은 본 발명에 따른 부가적인 기능을 갖는다. 따라서, 이들도 또한 이더넷 전송국으로 기능할 수 있다. 그렇지만, 이하에서 사용된 용어 "이더넷 전송국"(또는 "ETH 전송국")은 특정하지 않는 한 실시간 이더넷 국을 의미하는 것이 아니라 기준 네트워크에 속하는 전송국을 의미한다.

도 1c에서, 인용부호 401, 402는 이더넷 스위칭 허브 장치(#1SW 및 #2SW)를 나타내고, 인용부호 300, 301 및 302는 이더넷 중계기 허브 장치(#1HUB, #2HUB 및 #3HUB)를 나타낸다.

도 1a, 도 1b 및 도 1c의 데이터전송시스템에서, RETH ETH 전송국들은 공통 전송로(L) 또는 허브 장치(HUB)와 스위칭 허브 장치(SW)를 통해 RETH 국과 다른 RETH 국 및 ETH 국과 다른 ETH 국 뿐만 아니라 RETH 국과 ETH 국과 같이 서로 통신한다.

도 1a 및 도 1b의 시스템에서, 모든 전송국들은 가상적으로는 시간 지연 없이 공통 전송로를 감시할 수 있다. 따라서, 이 시스템들은 상기한 형태의 것일 수 있다. 도 1c의 시스템에서, RETH 전송국은 스위칭 허브 장치들이 임시로 프레임을 유지하기 때문에 어떤 경우에는 공통 전송로를 차지할 수 없다. 이하에 기술되는 바와 같이 RETH 전송국이 확실하게 공통 전송로를 차지하도록 하기 위해 몇가지 수단이 취해진다.

[전송국과 인터페이스 장치 사이의 관계]

본 실시예의 데이터전송시스템은 네트워크 인터페이스 장치를 포함하기 때문에 실시간 이더넷 네트워크를 제공한다. 각 네트워크 인터페이스는 하나의 RETH 전송국에 결합된다.

도 2a 및 도 2b는 각각 인터페이스 장치를 결합한 2개의 RETH 전송국을 보여준다. 보다 상세하게 설명하면, 도 2a의 RETH 전송국은 컴퓨터와 네트워크 인터페이스 카드를 포함한다. 전송국의 주요 구성요소인 컴퓨터는 네트워크 인터페이스 카드를 포함한다. 네트워크 인터페이스 카드는 이더넷 기능을 실행하도록 설계된 하드웨어와 소프트웨어를 포함한다. 또한 이 카드는 실시간 이더넷 기능을 실행하도록 설계된 하드웨어와 소프트웨어를 포함한다.

도 2b의 RETH 전송국은 컴퓨터와 이더넷용으로 설계된 네트워크 인터페이스 카드를 포함한다. 네트워크 인터페이스 카드에는 어댑터 카드가 연결되어 있다. 따라서, 컴퓨터, 네트워크 인터페이스 카드 및 어댑터 카드는 상기 RETH 전송국을 구성한다. 어댑터 카드는 실시간 이더넷 기능을 실행하도록 설계된 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다.

도 2c는 ETH 전송국을 보여준다. ETH 전송국은 컴퓨터와, 이 컴퓨터에 설치된 네트워크 인터페이스 카드를 포함한다. 이 네트워크 인터페이스 카드는 이더넷용으로 설계되어 있다.

상기에서 알 수 있는 바와 같이, 실시간 이더넷 기능을 실행하는 하드웨어 및 소프트웨어를 갖는 전송국은 RETH 전송국 및 ETH 전송국일 수 있다. 이 전송국이 RETH 국 또는 ETH 국으로 동작하는 것은 미리 설정된 값에 따른다. 간단한 표현을 위해, 실시간 이더넷 기능을 실행할 수 있는 하드웨어 및 소프트웨어를 갖는 전송국은 어떤 경우에는 RETH 전송국으로 간주된다.

[데이터전송시스템의 동작]

이더넷 네트워크와, 이더넷 네트워크에 포함된 실시간 이더넷 네트워크를 포함하는 데이터전송시스템의 동작은 이하에 개략적으로 기술된다.

도 3은 이더넷 네트워크와 실시간 이더넷 네트워크가 어떻게 동작하는지를 설명하는 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 데이터전송시스템에서 프레임을 전송하는 타이밍을 보여주는 타이밍도이다.

도 3 및 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시간 이더넷 네트워크의 각 전송주기(T)는 제 1 반주기(T1)와 제 2 반주기(T2)로 분리된다. 제 1 반주기(T1) 동안 적어도 한번은 각각의 RETH 전송국에 프레임 전송 권한이 주어진다. 제 2 반주기(T2)에서는 이더넷 전송국(즉, RETH 국 및 ETH 국)으로 기능하는 전송국에 프레임 전송 권한이 주어진다. 전송국이 이더넷 프레임을 수신할 수 있기 때문에 프레임의 행선이 될 수 있다. 반주기(T1 및 T2)는 임의적이다. 데이터전송시스템의 모든 전송국이 RETH 국인 경우에 제 2 반주기(T2)는 0, 즉 T2=0으로 설정될 수 있다.

도 3 및 도 4의 데이터전송시스템이 도 1a에 도시되어 있는 바와 같이 실시간 이더넷 국(#1RETH 내지 #krRETH) 및 이더넷 전송국(#mETH 내지 #nETH)를 포함한다고 가정한다.

그리고, RETH 국 중 하나는 실시간 이더넷 네트워크의 동기 전송국이다. 동기 전송국이 동기 신호 프레임(PKT(SYN))을 전송할 때 전송 주기(T)가 개시된다. 이후, 프레임 전송 권한을 가진 RETH 국이 전송 완료 신호 프레임(PKT(CMP))을 출력하거나 또는 소정 시간에 도달하면, 프레임 전송 권한은 다음 RETH 국으로 이동한다. 후술되는 바와 같이, 동기 신호 프레임과 전송 완료 신호 프레임은 모두 이더넷 프레임이고, 실시간 이더넷 네트워크를 제어하는 제어 프레임으로 기능한다.

도 3 및 도 4의 데이터전송시스템에서, 전송국 #1RETH은 동기 전송국이고, 프레임 전송 권한은 국 #1RETH에서 국 #2RETH로, 그리고 이후부터는 #3RETH 등으로 이동한다. 최정적으로, 권한은 국 #kRETH로 이동한다. RETH 국은 프레임 전송 권한을 갖고 있는 한 프레임을 전송할 수 있다. RETH 국이 전송해야 하는 프레임을 모두 전송하면, 권한을 유지할 수 있는 시간이 아직 만료되지 않았어도 다음 RETH 국으로 권한을 넘긴다. RETH 국이 프레임을 전송할 수 있는 시간은 고정된 것은 아니다. 오히려, 이 시간은 다음 RETH 국이 프레임 전송 권한을 유지하면서 프레임을 전송할 수 있는 최단 가능 시간으로 설정된다.

제 1 반주기(T1)은 5U(U는 시간 단위)이고, 5개의 RETH 국이 제 1 반주기(T1) 동안 프레임을 전송해야 한다고 가정한다. 이 경우에, 각 RETH 국은 시간 U를 프레임을 전송하기 위해 평균적으로 시간 U를 갖는다. 5개 RETH 국 중 제 1 RETH 국이 0.5U를 소비하며 프레임 전송을 완료하면, 제 2 RETH 국은 제 1 RETH의 프레임 전송 개시부터 2U의 시간이 경과할 때까지의 시간, 즉 1.5U의 프레임 전송 시간을 갖는다. 제 2 RETH 국이 불과 1.2U를 소비하며 프레임 전송을 완료하면, 제 3 RETH 국은 제 1 RETH의 프레임 전송 개시부터 3U의 시간이 경과할 때까지의 시간, 즉 1.8U의 시간을 갖는다. 따라서, 각 RETH 국이 프레임을 전송하는데 소비하는 시간이 짧아질수록 다음 RETH 국이 프레임 전송하는데 갖는 시간은 보다 길어진다.

제 1 반주기(T1)에서, 프레임 전송 권한을 가진 RETH 국은 프리앰블(preamble)을 계속 송출하기 때문에, 전송로를 통해 다른 RETH 국으로부터 프레임 전송 권한을 취한다. 이 프리앰블은 다른 RETH 국이 전송로를 통해 전송된 프레임을 수신하는데 사용하는 클럭 신호를 발생하는데 사용된다. 이 프리앰블은 대부분 64비트의 길이를 갖는다. 프레임 전송 권한을 가진 RETH 국은 이 프리앰블을 계속 송출하기 때문에 전송로에서의 프레임 충돌을 초래하고, 이에 따라 전송로를 차지하게 된다. 이 프리앰블은 64비트보다 긴 길이를 가질 수 있다. 이 경우에는 이더넷 프레임이 남게 된다. RETH 국이 제 1 반주기(T1)에서 이더넷 프레임을 전송하기 때문에, RETH 국 또는 ETH 국 중 어느 국으로 프레임이 전송되는가는 문제가 되지 않는다.

제 2 반주기(T2)에서, RETH 국과 ETH 국은 원칙적으로 이더넷 프로토콜에 따라 프레임을 전송한다. 제 2 반주기(T2)에서 다른 국으로부터 프레임 전송 권한을 획득하는 국은 없다. 가입요청신호 프레임(REQ), 가입승인신호 프레임(ACP) 등은 제 2 반주기(T2)에서 실시간 이더넷 네트워크로 전송될 수 있다.

제 2 반주기(T2)가 끝날 때, 전송 주기(T)가 끝난다. 다음에, 동기 전송국은 동기 신호 프레임을 전송하고, 다음 전송 주기(T)가 시작된다.

[프레임 구성 및 프레임에 포함된 정보]

본 발명의 특징 중 하나는 결합 네트워크로부터 전송된 프레임이 기준 네트워크로부터 프레임과 동일하게 보이도록 기준 네트워크의 프레임 표준이 변형되지 않고 사용된다는 것이다.

도 3 및 도 4의 데이터전송시스템에서, 기준 네트워크는 이더넷이다. 따라서, 기준 네트워크에 전송된 프레임들은 이더넷 표준 또는 IEEE 802.3 표준에 기초하고 있다. 도 5a는 이더넷 표준에 기초한 이더넷 프레임의 데이터 구성을 보여준다. 도 5b는 IEEE 802.3 표준에 기초한 이더넷 프레임의 데이터 구성을 보여준다.

도 5a 및 도 5b에서, PRE는 프리앰블(더미(dummy) 프레임), SFD는 "개시 프레임 구분자", DA는 행선 노드 번지, 그리고 SA는 원시 노드 번지를 나타낸다. IP는 "인터넷 프로토콜"의 약자이고, TCP/UDP는 "전송제어 프로토콜/사용자 데이터그램 프로토콜"을 나타내며, FCS는 "프레임 검사 시퀀스(CRC232)"를 나타낸다. 또한, 정보는 사용자 데이터, Len은 데이터 유닛의 길이, DSAP는 "행선 서비스 액세스 위치 번지", SSAP는 "원시 서비스 액세스 위치 번지", CNT는 제어 정보, 그리고, Pad는 PAD 문자를 나타낸다.

각 전송국이 전송하는 프레임들은 모두 도 5a 및 도 5b에 도시된 이더넷 프레임들이다. 이더넷 표준에 기초한 각 프레임의 형식 필드 또는 IEEE 802.3 표준에 기초한 각 프레임의 Ethertype 필드(이하 "형식 필드"라 함)는 프레임, IP, ARP, IBM 프로토콜 등을 처리하는데 사용하는 프로토콜을 나타내는 정보를 포함한다. 예를 들어, 실시간 이더넷의 프로토콜을 나타내는 정보는 프레임의 형식 필드에 포함될 수 있다.

어떤 RETH 국으로부터 전송된 프레임은 실시간 이더넷 네트워크에서 데이터 통신을 달성하기 위해 처리해야 하는 프레임일 수 있다. 보다 상세하게 말하면, 프레임은 제어 프레임(예를 들어, 동기신호 프레임, 전송완료신호 프레임 또는 후술되는 동기/전송완료신호 프레임)일 수 있다. 대안적으로, RETH 국으로부터 전송된 프레임은 제어 프레임이 아니라 실시간 이더넷 네트워크와 관련된 처리를 요청하거나 또는 이런 처리를 나타내는 가입요청신호 프레임, 가입승인신호 프레임 등일 수도 있다. 원칙적으로, 형식필드에 실시간 이더넷 프로토콜과 일치하는 다만 하나의 식별자를 기록하면 충분하고, 다른 필요한 정보는 형식 필드 외의 프레임 부분에 기록된다. 하지만, 도 3 및 도 4의 데이터전송시스템에서는 실시간 이더넷 프로토콜을 구현하는데 도움을 주는 다양한 항목의 정보가 이더넷 프레임의 형식 필드에 포함된다.

이더넷 표준에 따르면, 동기신호(SYN), 전송완료신호(CMP), 동기/전송완료신호(SYNCMP), 가입요청신호(REQ) 및 가입승인신호(ACP)의 제어 식별자(ID 번호)가 각 프레임의 형식 필드에 기록된다. 제어 식별자(ID 번호)는 이미 사용된 IP, APR 등과는 다른 것이어야 한다.

또한 IEEE 802.3 표준에 따르면, 동기신호(SYN), 전송완료신호(CMP), 동기/전송완료신호(SYNCMP), 가입요청신호(REQ), 가입승인신호(ACP)의 제어 식별자(ID 번호)는 각 프레임의 형식 필드(즉, 이더넷 형식 필드)에 기록된다. 제어 식별자(ID 번호)는 이더넷 표준에서와 마찬가지로 이미 사용된 IP, APR 등과는 다른 것이어야 한다.

상기한 바와 같이, 형식 필드에는 실시간 이더넷 프로토콜과 일치하는 하나의 식별자만을 기록하면 충분하다. 이런 관점에서는 실시간 이더넷 프로토콜의 다만 하나의 제어 식별자 RETH가 형식 필드 또는 이더넷 형식 필드에 기록될 수 있고, 프레임의 다른 필드, 예를 들어 IP 헤더, IP 데이터그램, 정보 등에는 동기신호(SYN), 전송완료신호(CMP), 동기/전송완료신호(SYNCMP), 가입요청신호(REQ), 가입승인신호(ACP) 및 다른 정보가 포함될 수 있다. 이 경우에 제어 식별자 RETH, 신호 SYN, CMP, SYNCMP, REQ, ACP 및 다른 정보는 프레임이 이더넷 프레임을 유지하는 방식으로 기록되어야 한다.

실시간 이더넷에서 동기신호 프레임, 전송완료신호 프레임 등과같은 제어 프레임을 전송하기 위해서 제어 프레임은 많은 부가적인 정보 조각들을 포함해야 한다. 따라서, 다음과 같은 수단이 취해진다.

동기신호 프레임은 실시간 이더넷 네트워크에 가입된 RETH 국의 수를 나타내는 정보를 포함해야 한다. 본 실시예에서, 이 정보를 저장하는 필드는 옵션 IP 프로토콜 헤더(즉, 도 5a에 도시된 IP 헤더 또는 도 5b에 도시된 IP 데이터그램)에 제공된 옵션 워드에 설정되어 있다.

도 7a는 IP 헤더(IP 데이터그램)의 데이터 구성을 보여주고, 도 7b는 IP 헤더(IP 데이터그램)에 포함된 옵션 필드의 데이터 구성을 보여준다.

가입된 RETH 국들의 수를 나타내는 정보는 도 7a에 도시된 Option에 포함된 옵션 데이터(도 7b)에 포함되어 있다. 각 RETH 국은 얼마나 많은 전송국이 실시간 이더넷 네트워크에 가입되어 있는지를 알아내기 위해 프레임에서 이 필드를 추출한다.

또한, 동기신호 프레임은 동기 전송국에 할당된 논리 전송국 수를 포함해야 한다. 또한, 이에 부가하여, 프레임 전송 권한의 이동을 제어하는 슬롯 카운트 값을 포함해야 한다. 전송완료신호 프레임은 동기 전송국에 대한 슬롯 카운트 값 뿐만 아니라 프레임을 전송한 RETH 국에 대한 슬롯 카운트 값을 포함해야 한다.

논리 전송국 수와 슬롯 카운트 값은 도 5a에 도시된 필드 Type 또는 도 5b에 도시된 필드 Ethernet Type에 설정되어 있다. 논리 전송국 수와 슬롯 카운트 값이 설정되어 있는 필드는 도 6에 도시된 16비트 제어 식별자 필드 중 몇개로 정해진다. 제어 식별자 필드의 다른 비트들은 제어 식별자를 규정한다.

논리 전송국 수와 슬롯 카운트 값은 다른 필드에 설정될 수도 있다. 예를 들어, 동기 전송국의 논리 전송국 수 또는 전송완료신호 프레임의 슬롯 카운트 값은 도 7a에 도시된 IP 헤더(IP 데이터그램)에 포함될 수 있다. 특히, 논리 전송국 수 또는 슬롯 카운트 값 중 하나는 도 7a에 도시된 Option에 포함된 옵션 데이터(도 7b)에 포함될 수 있다.

동기신호 프레임에 포함되는 가입 전송국 수와 동기 전송국의 논리 전송국 수는 다른 필드에 설정될 수 있다. 예를 들어, 이들은 도 5a에 도시된 필드 Type 또는 도 5b에 도시된 필드 Ethernet Type에 설정될 수 있다. 가입 전송국 수와 논리 전송국 수가 설정되어 있는 필드는 도 6에 도시된 16비트 제어 식별자 비트 중 몇개로 정해진다. 제어 식별자 필드의 다른 비트들은 제어 식별자를 규정한다. 동기 전송국의 논리 전송국 수가 설정된 필드는 상기한 것과 동일한 방법으로 제공된다. 하지만, 논리 전송국 수는 적은 양의 정보로 표현된다. 즉, 전송국 수는 항상 묵시 값, 예를 들어 0이다. 따라서, 필드 Type 또는 필드 Ethernet Type에 제공된 제한된 영역(16비트 영역)내에 가입 전송국 수와 논리 전송국 수를 설정하는 것이 용이하다.

[네트워크 시스템의 전체 동작]

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 데이터전송시스템에서 실행된 전체 동작을 설명하는 흐름도이다.

먼저, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 도 1a 및 도 1b에 도시된 구성의 네트워크에서 실행된 동작을 설명한다. 다음에, 도 1c에 도시된 구성의 네트워크에서 실행된 동작을 설명한다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 네트워크에서의 동작

스텝(S1):

먼저, 데이터전송시스템이 활성화되고, 실시간 이더넷 네트워크내 동기전송국이 판정된다.

상기 시스템이 활성화된 직후, 어떠한 동기전송국도 판정되지 않는다. 하드웨어 및 소프트웨어를 갖고 따라서 실시간 이더넷 전송국이 될 수 있는 전송국은 RETH 전송국으로서 설정될 수도 있다. 만일 그렇다면, 이러한 전송국은 동기신호 프레임을 기다린다. 동기신호 프레임은 순환적으로 도달하는 것으로 예상된다. 이러한 프레임의 특정 군동보 번지인 행선 번지를 갖는다. 특정필드에 기록되고 특정 제어식별자로서 기능하는 동기신호를 갖는 것이 이더넷 프레임이다. 좀더 상세하게, 제어식별자(SYN)는 필드 Type 또는 그와 유사한 필드에 저장된다. 대신, 제어식별자(RETH)는 필드 Type 또는 그와 유사한 필드에 저장되고, 제어식별자(SYN)는 임의의 다른 특정필드에 저장된다.

동기신호 프레임을 기다리는 전송국은 동기신호 프레임이 도달하는 동안의 1주기 시간(즉, 전송주기(T))에 대응하는 시간내에 동기신호 프레임을 검출하지 않을 수도 있다. 만일 이러한 경우, 전송국은 소정의 시간주기가 경과할 때 이더넷 프레임(즉, 동기신호 프레임)을 전송한다. 전송된 이더넷 프레임은 행선 번지 또는 RETH 전송국으로서 기능할 전송국을 지정하는 특정 군동보 번지를 갖고, 특정 필드에 저장된 동기신호를 포함하는 이더넷 프레임(즉, 동기신호 프레임)이 된다. 동기신호 프레임 전송 타이밍을 정의하는 소정의 시간주기는 각각의 전송국을 위해 판정된다.

만일 임의의 전송국으로부터 전송된 동기신호 프레임이 전송로내 어떠한 다른 프레임과 충돌하지 않는 경우, 전송국은 동기전송국으로서 지정될 것이다. 일단 지정되면, 전송국은 동기신호를 포함하는 이더넷 프레임(즉, 동기신호 프레임)을 순환적으로 전송한다.

스텝(S2):

각각의 RETH 전송국은 이더넷 프레임을 식별할 수 있고, 그 각각은 특정 군동보 번지인 행선 번지를 갖고, 또한 상기한 바와 같이 특정 필드에 저장되고 특정 제어식별자로 기능하는 동기신호를 포함한다.

스텝(S1)에서, 임의의 전송국은 전송국으로부터의 동기신호 프레임이 전송로에서 다른 프레임과의 충돌없이 전송되는 경우, 동기전송국으로서 지정된다. 만일 그렇게 지정된 후에라도 전송국이 동기신호 프레임을 출력하는 것을 지루해한다면, 실시간 이더넷 네트워크는 전혀 작동할 수 없다.

동기전송국으로서 스텝(S1)에서 지정된 전송국 이외의 임의의 RETH 전송국이 동기신호 프레임을 수신할 수도 있다. 이러한 경우, 데이터전송시스템은 동기신호 프레임이 완전하게 수신될 때 작동가능하게 되는 것으로 가정된다. 따라서, 동기신호 프레임을 수신한 전송국은 온라인 상태로 설정된다. 동기전송국으로서 작동하도록 설정된 전송국은 재설정된다. 상기와 같이 작동하도록 설정된 동안, 상기 전송국은 각각이 동기신호를 포함하는 프레임을 전송할 수 없다.

따라서, 모든 RETH 전송국은 실시간 이더넷 네트워크내 데이터를 전송할 수 있게 된다.

스텝(S3):

동기전송국은 동기신호 프레임을 전송하기 시작하고, 각각, 모든 다른 RETH 전송국을 지정하는 특정 군동보 번지를 이용함으로써 1전송주기동안 전송한다. 이때, 각각의 동기신호 프레임의 특정 필드는 제어식별자로 사용된 적어도 하나의 동기신호, 동기전송국을 식별하는 논리 전송국 번호 및 실시간 이더넷 네트워크로 예정된 RETH 전송국의 수를 포함한다.

다른 RETH 전송국과 같이, 동기전송국은 스텝(S5-S7)에서 데이터 프레임을 전송하고, 이것은 후술될 것이다. 만일 동기전송국이 전송할 데이터 프레임을 전혀 갖지 않는 경우, 후술하는 바와 같이 작동한다.

즉, 동기전송국은 동기신호 프레임대신 동기/전송완료신호를 갖는 이더넷 프레임을 전송한다. 동기/전송완료신호는 도 6에서 "SYNCMP"로 표시되어 있다. 신호(SYNCMP)는 동기신호와 전송완료신호(CMP)의 결합이다. 동기전송국이 전송할 데이터를 전혀 갖지 않는 경우, 동기신호 프레임과 전송완료신호 프레임의 2개 프레임이 아닌 1개 프레임만을 전송할 필요가 있다. 다시 말해, 단순히 하나의 프레임을 전송함으로써, 새로운 전송주기가 시작될 수 있고 프레임 전송 권한이 이동될 수 있다.

스텝(S4):

각각의 RETH 전송국에 제공된 슬롯 카운터의 카운트는 RETH 전송국이 전송완료신호 프레임을 전송할 때, 또는 [데이터전송시스템의 작동]에서 설명하는 바와 같이 소정시간에 도달할 때 소정값에 도달한다. 이때, RETH 전송국은 프레임전송권한을 획득한다. 전송완료신호 프레임은 특정 군동보 번지인 행선 번지를 갖는다. 이 프레임은 전송완료신호(CMP) 및 슬롯 카운터 값을 갖는 이더넷 프레임이다. 신호(CMP)는 특정 제어식별자로서 전송완료신호 프레임의 특정 필드에 저장된다. 전송완료신호 프레임은 RETH 전송국이 전송완료신호 프레임을 전송한 후 전송할 프레임을 전혀 가지고 있지 않다는 것을 나타낸다.

프레임 전송 권한을 기다리는 임의의 RETH 전송국에서, 슬롯 카운터는 RETH 전송국이 동기전송국으로부터 동기신호(SYN)를 수신할 때 재설정된다. 슬롯 카운터의 카운트는 RETH 전송국이 프레임 전송 권한을 갖고 그래서 프레임을 전송할 수 있는 임의의 다른 RETH 전송국으로부터 전송된 전송완료신호 프레임을 수신할 때 변경된다. 따라서, 전송완료신호 프레임에 포함된 슬롯 카운트값은 프레임전송권한을 기다리는 RETH 전송국의 슬롯 카운터로 설정되고, 1씩 인크리멘트되어, 새로운 슬롯 카운트값을 제공한다.

만일 새로운 슬롯 카운트값이 프레임 전송 권한을 기다리는 RETH 전송국에 주어진 슬롯번호와 충돌하는 경우, RETH 전송국은 이러한 권한을 획득하고 따라서 프레임을 전송할 수 있다.

스텝(S5):

권한을 획득하면, RETH 전송국은 후술하는 바와 같이 데이터 프레임을 전송한다.

스텝(S5-1):

이제 권한을 갖는 전송국은 캐리어가 전송로에 존재하는지 여부에 관계없이 이더넷 프레임을 전송할 수 있다.

스텝(S5-2):

권한을 갖는 전송국은 전송된 이더넷 프레임이 데이터전송시스템중 임의의 다른 전송국으로부터 전송되거나 또는 전송로와 연결된 임의의 전송국으로부터 전송되고 이더넷 표준에 기초하여 이더넷 프레임을 전송할 수 있는 프레임과 충돌하는 것을 검출할 수도 있다. 만일 이러한 경우, 상기 전송국은 상기한 시간동안 이더넷 프리앰블의 전송을 계속한다. 만일 이더넷 프리앰블의 전송에도 불구하고 프레임의 충돌이 계속되는 경우, 상기 전송국은 이더넷 프리앰블의 전송을 중지한다. 만일 상기 전송국이 추가로 이더넷 프리앰블을 전송하는 경우, 데이터전송시스템은 무력화될 수도 있다.

스텝(S5-3):

권한을 갖는 전송국은 전송된 이더넷 프레임이 데이터전송시스템중 임의의 다른 전송국으로부터 전송되거나 또는 전송로와 연결된 임의의 전송국으로부터 전송되고 이더넷 표준에 기초하여 이더넷 프레임을 전송할 수 있는 프레임과 충돌하는 것을 검출할 수도 있다. 만일 이러한 경우, 상기 전송국은 상기한 시간동안 이더넷 프리앰블의 전송을 계속한다. 만일 이더넷 프리앰블의 전송덕분에 프레임의 충돌이 멈추는 경우, 상기 전송국은 이더넷 프리앰블의 전송을 계속한다. 즉, 프레임전송권한을 갖는 전송국은 전송로를 점유한다.

스텝(S6):

전송해야하는 모든 데이터 프레임을 전송할 때, 프레임 전송 권한을 갖는 전송국은 전송완료신호 프레임을 전송하고, 따라서, 임의의 다른 RETH 전송국으로 권한을 전달한다. 다시 말해, 전송할 데이터 프레임을 가지고 있는한, 상기 전송국은 데이터 프레임의 전송을 지속한다.

각각의 RETH 전송국은 프레임을 전송할 수 있는 주기를 설정하기 위한 타이머를 구비한다. 만일 프레임 전송 권한을 갖는 전송국이 타이머에 의해 설정된 주기내에 전송할 모든 이더넷 프레임(데이터 프레임)을 전송할 수 없다고 결정하는 경우, 상기한 특정 필드에 기록된 전송완료신호를 갖는 이더넷 프레임을 전송한다. 따라서, 각각의 RETH 전송국은 타이머에 의해 설정된 주기를 초과하여 프레임 전송을 지속하지 않고, 임의의 다른 RETH 전송국이 프레임을 전송할 수 있는 주기의 일부 또는 모두를 이용하지 않는다. 결과적으로, 제 1 반주기(T1)는 연장될 필요가 없고, 다음 반주기(T2)는 단축되지 않을 것이다.

스텝(S7):

만일 프레임 전송 권한을 갖는 전송국이 전송완료신호 프레임을 전송하거나 또는 주기보다 긴 시간동안 이 신호를 전송하지 않는 경우, 각각의 RETH 전송국내 슬롯 카운트값은 1씩 인크리멘트된다. 따라서, RETH 전송국에 제공된 슬롯 카운터는 마지막 전송완료신호 프레임에 포함된 슬롯 카운트값을 저장하고, 1씩 인크리멘트되었다. 그러므로, 작동이 스텝(S9)에서 스텝(S4)로 복귀될 때, 프레임전송권한을 기다리는 RETH 전송국은 전송완료신호 프레임을 수신하지 않은 경우라도 프레임전송권한을 획득할 수 있어, 슬롯 카운트값은 RETH 전송국에 주어진 슬롯번호와 충돌한다.

스텝(S8):

각각의 RETH 전송국은 프레임 전송 권한이 하나의 RETH 전송국에서 다음으로 순차적으로 전달되는지 여부와 임의의 다른 RETH 전송국이 문제를 갖는지 여부를 판정하여, 전송완료신호 프레임의 전송을 부득이하게 지연한다.

즉, 각각의 RETH 전송국은 프레임을 전송하는 타이밍을 나타내는 슬롯 카운트값을 보유하고, 이때 데이터전송시스템은 저정되었다. 만일 RETH 전송국이 전송완료신호를 포함하는 이더넷 프레임을 수신한 경우, 원시 전송국의 슬롯 카운트값과 번지를 보유하고, 둘다 전송완료신호 프레임에 포함되어 있다. RETH 전송국은 이러한 정보 아이템을 검사하여, 이더넷 프레임이 원시 전송국에 지정된 슬롯 카운트값에 따라 정상적으로 전송되었는지 여부를 판정한다.

스텝(S9):

각각의 RETH 전송국은 가입된 전송국 카운터를 갖고, 제 1 반주기(T1)가 종료되고 다음 반주기(T2)가 시작될 때의 시간을 검출하고 다음 반주기(T2)에서 이더넷 전송국과 동일한 방법으로 작동하도록 하기 위해 후술하는 바와 같이 작동한다.

먼저, RETH 전송국은 동기신호 프레임을 수신하고, 이것은 실시간 이더넷 네트워크에 가입된 전송국의 수를 포함한다. RETH 전송국에 제공된 가입된 전송국 카운터는 가입된 전송국의 수를 보유하고 있다.

RETH 전송국이 전송완료신호 프레임을 수신할 때마다, 가입된 전송국 카운터의 카운트는 1씩 감소된다. 가입된 전송국 카운터의 카운트가 제로인 경우, 제 1 반주기(T1)가 종료되었다고 판정한다. 이때 다음 반주기(T2)가 시작되고, RETH 전송국이 다음 동기신호 프레임을 수신할 때까지 지속된다. 그러므로, RETH 전송국은 다음 동기신호프레임을 수신할 때까지 특정 군동보 번지인 행선 번지를 갖는 데이터 프레임, 즉 전송완료신호 프레임을 전송하지 않는다. 임의의 다른 RETH 전송국으로부터 프레임 전송 권한을 획득하지도 않는다. 따라서 이더넷 주기의 다음 반주기가 확보된다.

스텝(S10):

스텝(S10)은 제 2 반주기(T2)의 시작에서 수행된다.

제 1 반주기(T1)는 동기전송국, 즉 실시간 전송국중의 하나가 동기신호를 전송할 때 시작된다. 제 1 반주기(T1)는 실시간 이더넷 전송국으로부터의 이더넷 프레임의 전송에 할당된다. 스텝(S9)과 관련하여 상기한 바와 같이, 제 2 반주기(T2)는 실시간 이더넷 네트워크에 가입된 모든 실시간 전송국이 이더넷 프레임을 차례로 전송한 후 시작된다. 제 2 반주기(T2)는 실시간 이더넷 네트워크로의 가입을 성취하고 임의의 이더넷 전송국이 이더넷 프레임을 전송할 수 있도록 하기 위해 할당된다. 따라서, 이 주기 동안 실시간 이더넷 전송국은 이더넷 전송국으로서 기능한다.

스텝(S11):

제 2 반주기(T2) 동안, 각각의 RETH 전송국은 상기한 바와 같이 이더넷 프레임을 전송할 수 있다. 이 주기 동안, RETH 전송국으로서 기능하는 그러한 하드웨어 및 소프트웨어를 갖고, 아직 실시간 이더넷 네트워크에 가입되지 않았으며, 이더넷 전송국으로서 작동하고 있는 임의의 전송국은 실시간 이더넷 네트워크에 가입될 수 있다.

다시 말해, 실시간 이더넷 네트워크에 가입될 임의의 전송국은 가입된 전송국의 수를 보유하고, 이것은 동기신호 프레임에 포함된다. 그리고, 전송국은 실시간 이더넷 네트워크에 가입된 전송국으로부터 전송된 전송완료신호 프레임을 수신한다. 다음, 전송국은 가입된 전송국의 수를 감소시키고, 제 2 반주기(T2)가 시작된다고 판정한다(가입된 전송국 카운터의 수가 제로가 될 때).

제 2 반주기(T2) 동안, 아직 가입되지 않은 임의의 전송국이 가입될 수 있다. 실시간 이더넷 네트워크에 가입될 임의의 전송국은 전송국에서 미리 정해진 시간의 경과때 이더넷 프레임을 전송한다. 이러한 이더넷 프레임은 가입요구신호 및 동기전송국을 행선으로서 지정하는 번지를 포함한다. 가입요구신호 프레임이 전송로에서 다른 프레임과 충돌하지 않는다는 것을 판정할 때, 상기 전송국은 성공적으로 가입되었다고 판정한다.

스텝(S12):

동기전송국은 가입요구신호 프레임을 수신하고, 후술하는 바와 같이 요청을 받아들인다.

동기전송국이 가입요구신호 프레임을 수신하는 경우, 동기전송국을 지정하는 번지를 판독하고 보유한다. 그리고 동기전송국은 가입된 전송국의 수에 1을 더해 새로운 수의 가입된 전송국을 발생시킨다. 또한, 동기전송국은 원시 전송국 번지를 갖는 RETH 전송국에 이더넷 프레임을 전송한다. 이러한 이더넷 프레임은 제어식별자 및 가입허가신호를 포함한다. 제어식별자는 프레임의 특정 필드에 기록된다. 가입허가 신호는 가입요청의 허가 및 제 1 반주기(T1)내 프레임을 전송하는 타이밍을 나타낸다. 가입요구신호를 포함하는 이더넷 프레임은 특정 필드내 새로운 가입자 전송국 수를 포함한다. 새로운 가입자 전송국 수는 원시 전송국 번지를 갖는 RETH 전송국을 지정하는 슬롯 번호로서 사용될 것이다(슬롯 번호는 RETH 전송국이 프레임 전송 권한을 획득했다는 것을 나타내는 값이다).

한편, 가입허가신호 프레임을 수신한 전송국(즉, 가입요구신호 프레임을 전송한 전송국)은 수신한 이더넷 프레임에 포함된 슬롯 번호를 판독하고 보유한다. 그후, 이 전송국은 제공된 슬롯 카운터의 카운트가 슬롯 번호값에 도달한 경우 프레임 전송 권한을 획득한다. 상기 전송국은 상기한 타이밍에서 프레임 전송 권한을 전달하도록 작동한다.

스텝(S13):

제 2 반주기(T2)가 종료되면, 스텝(S14)으로 작동이 진행된다. 일부 경우, 스텝(S14)에서 스텝(S3)으로 작동이 복귀된다. 동기전송국은 새로운 동기신호 프레임을 출력한다. 따라서 전송주기(T)가 종료하고, 새로운 전송주기(T)가 시작된다. 새로운 동기신호 프레임은 전송주기(T)가 종료된 후에라도(또는 제 2 반주기(T2)가 종료된 후에라도) 동기전송국 출력으로부터 전송되지 않을 수도 있다. 그렇다면, 스텝(S14)은 후술하는 바와 같이 수행된다.

스텝(S14):

각각의 RETH 전송국은 실시간 이더넷 네트워크가 이미 사용중이더라도, 소정 시간이 흐른 후 동기신호 프레임을 수신하지 않을 수도 있다. 이러한 경우, RETH 전송국의 작동 상태는 온라인 상태에서 오프라인 상태로 전이한다.

따라서, RETH 전송국은 데이터전송시스템이 활성화될 때 갖고 있던 상태로 복귀한다. 그리고 RETH 전송국은 동기전송국을 판정하기 위해 작동을 시작한다. 특히, 작동은 스텝(S1)으로 복귀하고, 이때 동기전송국을 판정한다. 작동은 스텝(S2)이 되고 스텝(S3)이 되어, 실시간 이더넷 네트워크를 서비스상태로 다시 설정한다.

지금까지 설명한 것이 도 1a 및 도 1b에 도시된 구성의 네트워크에서 수행되는 작동이다. 도 1c에 도시된 구성의 네트워크에서 수행된 작동은 후술될 것이다. 도 1c에 도시된 네트워크에서의 작동:

도 1c에 도시된 구성의 네트워크에서 수행된 작동은 도 8a 및 8b에 도시된 작동과 기본적으로 동일하다. 그러나 도 1c의 네트워크에서, 네트워크들간에 스위칭 허브가 제공된다. 각각의 스위칭 허브는 버퍼를 구비한다. 일부 경우, 스위칭 허브에 제공된 버퍼는 각각의 전송국이 프레임 전송 권한을 획득하기 어렵게 만든다.

즉, 임의의 이더넷 전송 전송국으로부터의 프레임의 전송은 프레임의 충돌을 검출함으로써 금지될 수 없다. 이것은 이론적으로 스위칭 허브장치 또는 유사장치와 연결된 이더넷 전송국들 사이에서 어떠한 프레임도 충돌하지 않기 때문이다. 결과적으로, 바람직하지 않은 타이밍과 바람직하지 않은 수에서 이더넷 전송국으로부터 프레임이 전송될 수도 있다. 만일 이러한 일이 발생한다면, 스위칭 허브 장치에서 임의의 실시간 이더넷 전송국으로부터 전송된 프레임과 상기 프레임이 충돌한다. 만일 임의의 스위칭 허브 장치가 오버로드되면, 상기 프레임은 그들을 전송한 전송국, 이더넷 전송국 또는 실시간 이더넷 전송국마다 제거될 것이다. 프레임은 스위칭 허브장치에 누적될 수도 있다. 이것은 각각의 실시간 이더넷 전송국이 소정시간내에 프레임을 전송하거나 확실하게 프레임을 전송하는 것을 불가능하게 할 수도 있다.

이것을 방지하기 위해, 도 1c의 네트워크는 후술한 바와 같이 설계된 데이터 전송국과 네트워크 인터페이스장치를 구비한다.

즉, 각각의 RETH 전송국은 RETH 전송국만이 연결되는 전송로에 전송국을 연결하기 위한 적어도 하나의 실시간 이더넷 인터페이스 및 이더넷 전송국에 전송국을 연결하기 위한 적어도 하나의 이더넷 인터페이스를 갖는다. 실시간 이더넷 인터페이스 및 상기 이더넷 인터페이스는 각각 그들과 연결된 전송로 인터페이스로서 기능한다. 좀더 정확하게, 실시간 이더넷 인터페이스는 RETH 전송국의 기능을 수행하고, 도 7a 및 도 7b에 이것이 기재되어 있다. 반면, 이더넷 인터페이스는 이더넷 전송국의 기능을 수행한다.

도 1c에 도시된 바와 같이, 각각의 RETH 전송국은 스위칭 허브장치 또는 허브장치에 의해서라도, RETH 전송국만이 연결될 수 있는 시스템(세그먼트)과 연결된다. RETH 전송국을 시스템과 연결하기 위한 전송로 인터페이스는 실시간 이더넷 인터페이스이다. 일부 경우, RETH 전송국은 도 1c에 도시된 바와 같이, 이더넷 전송국만으로 구성된 시스템에 연결된다. RETH 전송국을 이 시스템에 연결하기 위한 임의의 전송로 인터페이스는 이더넷 인터페이스이다. 이러한 경우, 이 시스템에 속한 임의의 이더넷 전송국은 RETH 전송국에 의해 또다른 전송국과 연결된다.

특히, ETH 전송국은 RETH 전송국과 연결되거나, 또는 ETH 전송국은 RETH 전송국만으로 구성된 네트워크에 의해 서로 연결된다. 스위칭 허브장치와 같이 프레임 버퍼링효과를 갖는 어떠한 장치도 각각의 RETH 전송국과 ETH 전송국으로 이루어진 시스템내에 배치된다. 따라서, 본 발명은 데이터전송시스템을 제공할 수 있고, 이것은 도 1c에 도시된 바와 같은 큰 스케일을 갖게 된다. RETH 전송국은 프레임 전송 권한을 보유하는 동안만 프레임을 전송한다. 그러므로, 스위칭 허브장치는 만일 제공되는 경우 어떠한 문제도 일으키지 않고, 어떠한 ETH 전송국도 시스템에 제공되지 않도록 한다.

도 1c에 도시된 데이터전송시스템이 좀더 상세하게 기술될 것이다.

제 1 반주기(T1)에서, 각각의 RETH 전송국은 실시간 이더넷 인터페이스로부터 수신한 이더넷 프레임을 이더넷 인터페이스로 릴레이한다. RETH 전송국은 이더넷 프레임을 전혀 수신하지 않을 수도 있고, ETH 전송국만이 연결된 전송로에 캐리어가 전혀 존재하지 않을 수도 있다. 만일 그러한 경우, 실시간 이더넷 인터페이스는 이더넷 인터페이스가 연결된 전송로를 점유할 것이다. 좀더 정확하게, 실시간 이더넷 인터페이스는 적절한 시간에 이더넷 프리앰블신호를 전송하고, 이더넷 프리앰블 신호는 이더넷 인터페이스에 의해 ETH 전송국만이 연결되는 전송로로 전송된다.

결과적으로, 프레임은 실시간 이더넷 인터페이스 및 상기 이더넷 인터페이스를 통해 RETH 전송국에서 ETH 전송국으로 전송된다. 만일 전송될 프레임이 없는 경우, 이더넷 프리앰블 신호가 ETH 전송국만이 연결되는 전송로로 전송됐기 때문에 ETH 전송국만으로 이루어지는 시스템으로 전송될 수 있다. 따라서, 도 1c의 데이터전송시스템은 기본적으로 도 1a 및 도 1b에 도시된 데이터전송시스템과 동일한 작동을 수행한다.

제 2 반주기(T2)에서, 실시간 이더넷 인터페이스는 어떠한 이더넷 프리앰블 신호도 전송하지 않고, 각각의 RETH 전송국은 단순히 이더넷 프레임을 릴레이하기 위한 장치로서 작동한다.

상기한 기능을 수행하는 RETH 전송국과 ETH 전송국은 다음의 네트워크 시스템을 구성할 수 있다.

이더넷 표준의 중계기로 이루어지는 버스형 전송로를 갖는 이더넷 및 중계기 허브와 스위칭 허브로 이루어지는 성형 전송로를 갖는 이더넷이 결합된다. 따라서 데이터전송시스템이 제공되고, 이것은 상기한 설계 제한을 갖는 RETH 전송국 및 ETH 전송국으로 이루어진다.

[네트워크 인터페이스 장치의 작동]

본 발명에 따른 네트워크 인터페이스 장치, 데이터전송장치 및 데이터전송시스템이 구성되는 방법 및 상기 장치 및 시스템이 작동하는 방법이 설명되었다. 본 발명의 네트워크 인터페이스장치는 특정한 실시예를 참조하여 좀더 상세하게 설명될 것이다. 상기 실시예는 도 2a에 도시된 형태의 실시예이고, 도 1a, 1b 및 1c에 도시된 모든 데이터전송시스템에서 사용될 수 있다.

도 9 및 도 10a 내지 10e는 이러한 네트워크 인터페이스 장치의 하드웨어 구성을 나타내고 있다. 다음의 설명에서, 용어 "참(true)"은 양의 논리값 "1"을 의미한다.

도 9 및 도 10a 내지 10e에 도시된 네트워크 인터페이스 장치는 2개의 인터페이스, 즉 실시간 이더넷 인터페이스("실시간 인터페이스"라고도 함) 및 이더넷 인터페이스로 이루어진다.

실시간 인터페이스에서, 제 1 수신회로(Rec1)(1)는 신호(Rec-In)를 수신한다. 신호(Rec-In)는 제 1 트랜시버회로(Tcv1)(19) 또는 제 2 충돌신호 발생회로(Cols gen2)(40)로부터 전송된 신호(Tx-out)에 대응한다.

제 2 수신회로(Rec2)(37)가 수신한 신호(Erec-In)는 제 2 트랜시버회로(Tcv2) 또는 제 1 충돌신호 발생회로(Cols gen1)(43)로부터 이더넷 인터페이스로 전송된 신호(ETx-out)에 대응한다.

상기 수신회로(1)는 신호(Rec-In)를 수신하고, 프레임검출회로(2)(Rec-Srt-End)는 신호(Rec-In)를 식별한다. 프레임 검출회로(2)는 프레임을 수신하기 시작할 때 수신시작신호(Rvsrt)를 출력하고, 프레임 수신을 종료할 때 수신완료신호(Rvend)를 출력한다. 수신신호(Rec-In)는 제 1 수신회로(1)에서 제 1 디코더회로(Dec1)(3)로 공급된다. 제 1 디코더회로(3)는 신호(Rec-In)를 디지털 신호열로 변환한다.

디코더회로(3)의 출력은 특정 군동보 번지 판정회로(BC-Det)(4)로 입력된다. 상기 회로(4)는 수신회로(1)가 특정 군동보 번지를 설정하기 위해 신호(BC-set)를 수신할 때, 수신한 프레임의 행선 번지가 본 발명에서 "특정 군동보 번지"로 정의된 것인지 여부를 판정한다. 상기 군동보 번지 설정신호(BC-set)는 출력 레지스터회로(6)(Out-Reg)로부터 전송되었고, 후술될 것이다. 만일 행선 번지가 특정 군동보 번지에 포함된 번지 중의 임의의 하나와 충돌하는 경우, 신호(BC-coin)(특정 군동보 번지 충돌신호)는 참이 될 것이다.

특정 군동보 번지 충돌신호(BC-coin)는 마이크로제어기 회로(5)(μPU회로)의 마이크로프로세서 버스(MP)(53)를 통해 출력 레지스터회로(6)로 입력된다. 마이크로제어기 회로(5)는 신호(BC-coin)를 기입함으로써, 상기 군동보 번지설정신호(BC-set)가 특정 군동보 번지 판정회로(4)에 공급된다.

오류판정회로(CRC-Rev)(7)는 모두 프레임검출회로(2)로부터 공급된 수신개시신호(Rvsrt) 및 수신완료신호(Rvend)에 의해 정의된 주기동안 수신한 임의의 프레임이 오류를 포함하는지 또는 포함하지 않는지 여부를 판정한다. 만일 회로(7)가 상기 프레임이 오류를 포함하지 않는 것으로 판정한다면, 프레임을 위한 정상 수신완료신호(Gd-CRC)는 참이 된다. 만일 프레임이 후술될 프레임 전송제어회로(Tx-Frame-Cnt)(13)에 제공된 오류신호발생회로에 의해 발생된 순회 용장도 체크코드(CRC)를 포함하는 경우, 프레임을 위한 비정상 수신완료신호(Bd-CRC)가 참이 된다.

명령검출회로(CMD-Det)(8)는 만일 행선 번지가 특정 군동보 번지와 충돌하는 경우 수신한 프레임의 특정 필드를 체크하고, 상기 프레임이 동기신호(SYN)와 전송완료신호(CMP)를 포함하는지 여부를 판정한다. 판정 결과 동기신호(SYN)와 전송완료신호(CMP) 모두 참이 된다.

동기신호 혼잡검출타이머(SYN-Stall-Timer)(9)는 다운카운터로 이루어진다 다운 카운터의 카운트는 동기신호부재검출 시간값(SYN-Stall-set)으로 재설정되고, 각각의 시각에 정상수신신호(Gd-SYN)는 수신상태 제어회로(Rec-State-Cnt)(10)로부터 다운 카운터로 입력되고, 이것은 후술될 것이다. 동기신호부재검출 시간값(SYN-Stall-set)은 마이크로제어기 회로(5)에 의해 출력레지스터 회로(6)로 기록된다. 그리고, 상기 값(SYN-Stall-set)은 동기신호 혼잡검출 타이머(9)에 공급된다.

수신상태제어회로(Rec-State-Cnt)(10)(도 10b에 도시)는 만일 동기신호(SYN), 정상수신완료신호(Gd-CRC) 및 수신완료신호(Rvend)가 모두 참인 경우 정상수신신호(Gd-SYN)를 발생한다.

다시 말해, 정상수신신호(Gd-SYN)는 동기신호 프레임이 정상적으로 발생될 때마다 발생된다. 만일 동기신호 부재검출 시간값(SYN-Stall-set)에 의해 정의된 시간이 경과한 후 어떠한 정상수신신호(Gd-SYN)도 수신되지 않는 경우, 동기신호 혼잡검출 타이머(9)의 카운트가 제로에 도달한다. 이러한 경우, 타이머(9)는 동기신호 부재검출신호(YNC-Stall-Det)를 발생하고, 이것은 어떠한 동기신호(SYN)도 입력이 취소되지 않았다는 것을 나타낸다.

동기신호 부재검출신호(YNC-Stall-Det)는 도 10a에 도시된 노드지연타이머(Node-Delay-Timer)(11)에 공급된다. 동기신호 부재검출신호(YNC-Stall-Det)는 노드지연시간(Node-Delay-Set)에 의해 정의된 시간이 종료된 후에도 참으로 유지될 수도 있다. 만일 그렇다면, 노드지연타이머(11)는 데이터전송시스템의 동기화기능이 작동 실패했다는 것을 나타내는 동기신호 부재신호(SYN-Stall)를 발생한다. 노드지연시간(Node-Delay-set)은 출력레지스터 회로(6)에 지연시간을 기록함으로써 설정된다.

네트워크 인터페이스장치의 전체 작동을 설명하였다. 이제 도 8a 및 도 8b에 도시된 스텝을 참조하여 작동 순서를 설명할 것이다.

스텝(S1)(시스템 활성화에서 동기 전송국의 판정)

먼저, 데이터전송시스템의 전송국중의 하나는 묵시적 토큰 경로를 이용하는 타이밍을 순환적으로 전송하는 동기 전송국으로 지정된다. ("발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술"에 기재된 것과는 다른) 묵시적 토큰 경로를 실현하도록 지정되어야 한다. 만일 임의의 동기 전송국이 데이터전송시스템이 활성화될 때를 판정하지 않은 경우, 시스템에 제공된 전송국중의 하나가 동기전송국으로서 지정된다.

이러한 경우, 임의의 동기신호 프레임은 1주기 시간에 대응하는 소정 시간애에 검출되지 않을 수도 있다. 만일 이러한 경우, 상기 동기전송섹션은 특정 군동보 번지로서 행선 번지를 이용하여, 동기신호 프레임을 전송한다. 만일 동기신호 프레임이 전송로내 임의의 다른 프레임과 충돌하지 않는 경우, 이더넷 프레임을 전송한 전송국은 동기전송국으로서 지정되고, 이것은 순환적으로 동기신호 프레임을 전송할 것이다.

이것을 실현하는 수단은 수신회로(1), 프레임검출회로(2), 마이크로제어기 회로(5), 동기신호 혼잡검출타이머(9), 수신 상태 제어회로(Rec-State-Cnt)(10), 노드지연 타이머(11), 프레임 전송제어회로(Tx-Frame-Cnt)(13), 공유 메모리회로(CM)(14), 제 1 충돌검출회로(Cols-Det1)(15), 프리앰블 전송제어회로(PRE-Tx-Cnt)(16), 전송상태 제어회로(Tx-State-Cnt)(17), 제 1 인코더 회로(Enc1)(18) 및 제 1 트랜시버회로(Tcv1)(19)로 이루어진다.

데이터전송시스템이 활성화되는 경우, 명령검출회로(CMD-Det)(8) 및 상태 제어회로(Rec-State-Cnt)(10)는 동기신호 프레임이 정상적으로 발생되었는지와 그것에 의해 정상수신신호(Gd-SYN)가 발생되었는지 여부에 따라, 동기신호(SYN)를 포함하는 프레임이 전송로를 통해 순환적으로 전송됐는지 여부를 판정한다. 만일 정상수신신호(Gd-SYN)가 순환적으로 발생된 경우, 데이터전송시스템이 이미 활성화되었고 동기전송국이 기능하고 있다고 판정된다.

만일 동기전송국이 기능하는 경우, 이 전송국은 새로운 전송국을 가입하는 프로시저를 달성함으로써 데이터전송시스템으로 통합되고, 이것은 후술될 것이다. 만일 상기 상태 제어회로(10)가 정상 수신신호(Gd-SYN)를 전혀 발생시키지 않았고, 노드지연 타이머(11)가 참인 동기신호 부재신호(SYS-Stall)를 출력한 경우, 전송상태 제어회로(Tx-State-Cnt)(17)는 후술되는 바와 같이 작동할 것이다.

전송 상태 제어회로(17)는 만일 동기신호 부재신호(SYS-Stall), 동기노드신호(SYN-Node) 및 온라인 상태 신호(On-line)이 각각 참, 거짓 및 거짓인 경우 동기신호 전송명령신호(Tx-SYS)를 발생한다. 동기노드신호(SYN-Node)는 전송국이 동기전송국이라는 것을 나타낸다. 온라인 상태 신호(On-line)는 데이터전송시스템이 온라인 상태라는 것을 나타낸다. 동기신호 전송명령신호(Tx-SYS)는 프레임 전송제어회로(Tx-Frame-Cnt)가 그 행선 번지가 특정 군동보 번지이고 그 특정 필드에 기록된 동기신호를 포함하는 이더넷 프레임을 전송해야한다고 명령한다.

프레임 전송제어회로(13)는 공유 메모리회로(14)에 이미 저장된 동기프레임데이터를 판독하고, 동기프레임데이터를 전송하기 시작한다. 프레임 전송제어회로(13)는 동기 프레임 전송신호(Txing-SYN)를 출력하고, 이것은 동기 프레임이 전송되고 있다는 것을 나타낸다.

데이터는 프리앰블 전송제어회로(16)에 의해 제 1 인코더 회로(18)로 공급된다. 제어회로(16)는 전송로를 통해 전송되는 프레임의 충돌을 제어한다. 제 1 인코더 회로(18)는 데이터를 인코드하고, 전송로로 공급한다. 프레임 전송제어회로(13)는 전송완료신호(Tx-end)(즉, 프레임이 전송되었다는 것을 나타내는 타이밍신호)를 출력한다. 전송완료신호(Tx-end)는 인터럽트 입력회로(20)에 의해 마이크로제어기 회로(5)로 그리로의 인터럽트 입력으로서 공급된다.

수신신호(Rec-In)에 응답하여, 수신회로(1)는 프레임을 수신하고, 이것은 전송될 것이다. 제 1 충돌검출회로(15)는 캐리어 검출신호(Crs) 및 충돌발생신호(Cols)를 출력한다. 신호(Crs)는 캐리어가 전송로에서 검출되었다는 것을 나타낸다. 신호(Cols)는 프레임이 전송로에서 충돌하고 있다는 것을 나타낸다. 충돌발생신호(Cols)는 상태 제어회로(10)에 공급된다. 상태 제어회로(10)에서, 동기 프레임전송신호(Txing-SYN), 충돌 발생신호(Cols), 정상 수신완료신호(Gd-CRC), 동기신호(SYN), 동기신호 부재검출신호(SYN-Stall-Det), 수신완료신호(Rvend)는 각각 참, 거짓, 참, 참, 참, 참이고, 따라서 동기 프레임은 임의의 다른 프레임과 충돌하지 않고 전송될 수도 있다. 그렇다면, 전송국이 동기전송국이라는 것을 나타내는 동기노드신호(SYN-Node)는 참이 된다. 결과적으로, 동기 프레임을 전송한 전송국이 동기 전송국이 될뿐만 아니라, 데이터전송시스템이 온라인 상태라는 것을 나타내는 온라인 상태 신호(On-line)는 참이 된다. 만일 충돌발생신호(Cols)가 참인 경우, 프레임은 전송로에서 충돌하고, 동기노드신호(SYN-Node)는 거짓이 된다. 동기노드신호(SYN-Node)는 전송완료신호(SYN-Node)에 응하여 입력레지스터회로(IN-Reg)(21)로 공급된다. 마이크로제어기 회로(5)는 그안에 저장된 프로그램을 이용하여 동기노드신호(SYN-Node)를 체크함으로써, 전송국이 동기전송국인지 여부를 결정한다.

입력 레지스터회로(21)는 동기신호 부재검출신호(SYN-Stall-Det)를 판독하여, 데이터전송시스템이 멈춰있는지, 즉 동기전송국이 기능하지 않는지를 판정한다. 각각의 전송국은 동기전송국이 활성화될 때까지 상기한 작동을 지속한다.

스텝(S2)(동기전송국간의 충돌 예방)

본 스텝은 다음의 대안적인 경우중의 하나에서 동기전송국 외부에서 수행된다. 먼저, 동기전송국은 데이터전송시스템내에 존재하고, 실시간으로 전송을 제어할 수 있다. 둘째, 동기전송국이 스텝(S1)에서 지정된 경우, 거의 또다른 전송국이 동기전송국으로 된다.

즉, 2 이상의 전송국이 동기전송국이 되는 것을 방지하기 위해, 동기전송국으로부터 동기신호 프레임을 수신하고 따라서 식별될 수 있는 임의의 전송국이 데이터전송시스템이 작동중으로 입력된 것을 나타내는 온라인 상태로 전이한다. 이것은 동기신호를 포함하고 전송되기위해 준비된 프레임의 전송을 금지하고, 동기전송국이 되도록 이미 준비된 전송국을 재설정한다.

특히, 동기 프레임을 수신한 임의의 전송국은 데이터전송시스템이 활성화 상태로 있는 동안 동기전송국과 충돌하지 않도록 다음의 작동을 한다. 상태 제어회로(10)는 프레임 전송제어회로(13)로부터 동기 프레임 전송신호(Txing-SYN)를, 명령검출회로(8)로부터 동기신호를, 참/거짓 판정회로(7)로부터 정상 수신완료신호(Gd-CRC)를, 내부적으로 지연된 동기신호 부재검출신호(SYN-Stall-Det)를, 그리고 프레임검출회로(2)로부터 수신완료신호(Rvend)를 수신한다. 만일 동기 프레임 전송신호(Txing-SYN), 동기신호(SYN), 정상 수신완료신호(Gd-CRC), 동기신호 부재검출신호(SYN-Stall-Det) 및 완료신호(Rvend)가 각각 거짓, 참, 참, 참, 참인 경우, 상태 제어회로(10)로부터 출력된 온라인 상태 신호(On-line)는 참이 될 것이다. 상태 제어회로(10)로부터 출력된 정상 수신신호(Gd-SYN)는 지연 타이머(11)로부터 출력된 동기신호 부재신호(SYN-Stall)를 재설정하여, 동기신호 전송명령신호(Tx-SYS)를 거짓이 되게 한다. 이것은 동기전송국이 동기 프레임을 발생한 직후 동기 프레임을 발생할 수도 있는 임의의 전송국이 동기 프레임을 발생시키는 것을 예방한다.

스텝(S3)(동기 프레임의 전송)

동기전송국은 소정 시간간격으로 동기신호 프레임을 전송한다. 이 동기신호 프레임은 행선 번지로 이용되는 특정 군동보 번지를 갖는다. 동기신호 프레임은 적어도 하나의 동기신호, 논리전송국 번호 및 가입된 전송국의 수를 포함한다. 데이터전송시스템의 전송국 각각에서, 논리 전송국 번호는 동기전송국을 식별하고, 가입된 전송국의 수는 데이터전송시스템에 가입된 전체 전송국의 수를 나타낸다.

좀더 정확하게, 동기전송국에서, 동기신호(SYN)를 전송하는 시간에 대응하고 명령검출회로(8)로부터 순환적으로 출력되는 동기신호를 전송하는 프리셋 시간(SYN-Time-set)이 출력 레지스터회로(6)에 기록된다. 따라서 동기신호를 전송하는 프리셋시간(SYN-Time-set)은 도 10c에 도시된 동기 타이머회로(SYN-Timer)(22)에서 설정된다. 동기 타이머회로(22)는 동기신호의 전송을 요청하는 전송요청신호(SYN-Tx-Time)을 순환적으로 발생한다. 전송요청신호(SYN-Tx-Time)는 전송 상태제어회로(17)로 공급된다. 전송 상태 제어회로(17)는 만일 모두 상태 제어회로(10)로부터 출력된, 동기노드신호(SYN-Node) 및 온라인 상태 신호(On-line)가 참인 경우, 동기신호 전송 명령신호(Tx-SYS)를 발생한다. 동기신호 전송명령신호(Tx-SYS)에 응답하여, 동기전송국은 순환적으로 동기 프레임을 전송로로 전송한다.

만일 동기전송국이 전송할 데이터를 갖고 있지 않은 경우, 전송로의 데이터전송효율 저하를 막기위해, 또한 동기신호로서 공급되는 전송완료신호를 갖는 이더넷 프레임을 출력한다. 이더넷 프레임은 그것을 수신한 임의의 전송국내 동기신호 및 전송완료신호로서 공급된다.

만일 동기전송국이 1프레임만을 전송하는 경우, 전송완료신호(CMP)는 동기신호(SYN)와 함께 프레임을 수신하는 임의의 전송국으로 공급될 수 있다. 도 9 및 도 10a 내지 도 10e에 도시된 네트워크 인터페이스 장치에서, 명령검출회로(8)는 동기/전송완료신호(SYNCMP)의 수신 즉시, 동기신호(SYN) 및 전송완료신호(CMP)를 동시에 발생한다. 그렇게 발생된 동기신호(SYN) 및 전송완료신호(CMP)는 다양한 기능을 수행한다.

스텝(S4)(전송타이밍의 획득)

이 스텝에서, 데이터전송시스템에 가입된 전송국은 차례로 순환적으로 프레임을 전송하는 타이밍을 획득한다. 각각의 전송국은 이더넷 프레임을 전송할 때 전송완료신호를 출력하여, 이더넷 프레임 이후 전송할 프레임이 없음을 나타낸다.

프레임 전송 권한을 기다리는 임의의 전송국에서, 전송국이 동기전송국으로부터 전송된 동기신호를 수신할 때 슬롯 카운터회로(Slot-counter)(23)는 재설정된다. 이 전송국은 프레임 전송 권한을 갖는 전송국으로부터 정상 수신완료신호를 수신할 수도 있고, 이것은 동기신호를 포함하는 이더넷 프레임이 정상적으로 수신되었다는 것을 나타낸다. 프레임 전송 권한을 기다리는 전송국이 정상 수신완료 신호를 수신하는 경우, 이더넷 프레임에 포함된 슬롯 카운트값은 전송국에 구비된 슬롯 카운터로 설정되고, 1씩 증가하여, 새로운 슬롯 카운트값을 발생한다. 만일 새로운 슬롯 카운트값이 프레임 전송 권한을 기다리는 전송국에 주어진 슬롯 번호값과 충돌하는 경우, 이 전송국은 프레임 전송 권한을 획득하고 프레임을 전송할 수 있는 다음 전송국으로서 작동할 것이다.

보다 특정적으로, 전송국이 전송완료신호(CMP)를 포함하는 프레임을 수신하면, 이 전송국 내에 있는 명령검출회로(8)가 상기 전송완료 신호(CMP)를 수신하고 동일한 참을 표현한다. 상기 전송국과 통합된 이 전송완료 검출회로(Rcv-Slot)(24)가 특정 필드내에 기록된 상기 신호(CMP)를 포함하는 프레임을 전송한 상기 전송국의 슬롯 카운트 값을 유지한다.

상기 전송완료 신호(CMP), 정상 수신완료신호(Gd-CRC) 및 수신 종료 신로(Rvend) 가 모두 참인 경우, 상기 상태제어회로(10)는 수신완료신호(CMP-end)를 발생한다. 이 신호(CMP-end)는 전송국이 전송완료신호(CMP)를 수신했음을 나타낸다. 더욱이, 전송완료 검출회로(Rcv-Slot) 내에 유지되어 상기 신호(CMP)를 포함하는 프레임을 전송한 상기 전송국의 슬롯 카운트 값은 슬롯 카운터 회로(Slot-counter)(23)내에 설정된다. 다음으로, 가산기 회로(Add+1)(25)가 이 슬롯 카운터 회로(23)의 카운트에 하나를 더한다.

상기 슬롯 카운터 회로(23)내의 카운트 값은 일치검출회로(Coin-Det)(26)에 의해 상기 전송국에 주어진 슬롯 번호값과 비교된다. 만일 일치검출회로(26)가 상기 카운트 값이 상기 슬롯 번호값과 동일함을 검출하게 되면, 상기 회로(26)에서 출력되는 일치검출신호(Tx-Coin)는 참이 된다. 이 일치검출신호(Tx-Coin)는 상태제어회로(10)로 공급된다. 상기 상태제어회로(10)는 수신완료신호(Rvend)가 참이면 전송허가신호(Tx-next)를 출력한다.

상기 전송허가신호(Tx-next)가 참이되면, 상기 전송국은 전송로를 통해 프레임을 전송할 수 있다. 이 전송허가신호(Tx-next)를 수신하는 즉시, 전송상태제어회로(17)는 데이터 프레임 전송지시신호(Tx-Data)를 발생하는데, 이것은 상기 프레임전송제어회로(13)로 공급된다. 이 데이터 프레임 전송지시신호(Tx-Data)를 수신하자마자, 프레임전송제어회로(13)는 공유메모리회로(14)내에 저장된 프레임을 판독하고 그 프레임 전송을 시작한다.

상기 프레임은 동기 프레임의 전송 방식과 같은 방식으로 프리앰블전송제어회로(16) 및 제 1 인코더 회로(18)를 경유해 전송로로 전송된다. 슬롯 카운터 회로(23)내의 카운터값은 전송국이 동기 신호를 수신할 때마다 재설정된다. 일치검출회로(26)가 전송완료신호를 수신할 때마다, 새로운 값이 설정되고 전송국의 슬롯값(Slot-No)과 비교된다.

슬롯 넘버값(Slt-No)은 상기 전송국을 데이터전송시스템에 신청하는 절차에서 상기 전송국에 할당된다. (이 절차는 후술함.) 상기 슬롯 넘버값(Slt-No)은 상기 마이크로컨트롤회로(5)의 프로그램에 따라 출력 레지스터회로(6)로 기록된다.

스텝(S5):

스텝 S5-1 (프레임 출력):

데이터전송시스템에는 각각 이더넷 표준에 따라 이더넷 프레임을 전송 및 수신할 수 있는 다수의 데이터전송기기 및 실시간 이더넷 네트워크의 전송국이 있을 수 있다. 이러한 데이터전송시스템에서, 상기 전송국은 동기 전송국에서 전송되는 동기신호를 각각 수신한 다음, 차례대로 프레임 전송 권한을 획득한다. 프레임 전송 권한을 획득한 전신국은 전송로상의 캐리어 존재 유무에 상관없이, 행선 번지에서 사용된 특정 군동보 번지가 있는 이더넷 프레임 전송을 시작한다. 따라서, 상기 전송로와 연결된 어느 이더넷 전송국이 프레임을 전송하는 경우에도, 이 전송국은 원하는 시간 간격내에서 데이터 프레임의 전송을 끝마칠 수 있다.

즉, 전송로내에 다른 신호가 존재하는 경우에도 신호가 전송될 수 있는데, 이것은 이더넷 표준에 비추어 운용상태라고 가정되는 것은 아니다. 이러한 이유로, 상기 이더넷 프레임의 선두부분인 프리앰블 신호와 상기 프리앰블 신호 다음에 출력되는 프레임 데이터는 프레임 전송정지신호(Tx-stp) 및 프레임 전송 재개시신호(Tx-re-srt)에 의해 각각 제어된다. 상기 프리앰블 신호는 상기 프레임-전송정지신호(Tx-stp)의 제어하에 프리앰블 전송제어회로(16)에서 출력된다. 상기 프레임 전송제어회로(13)에서 출력된 프레임 데이터는 상기 프레임 전송 재개시신호(Tx-re-srt)의 제어하에 있다.

스텝 S5-2 (프레임 충돌 예방):

프레임 전송 권한을 가지고 있는 전송국은 데이터전송시스템의 다른 전송국에서 프레임이 전송된 것이 검출되고 전송국에서 전송된 프레임이 전송로에 연결되는 것을 검출되면 미리결정된 시간에서 이더넷 프리앰블을 계속 전송하고 상기 전송로와 충돌하는 이더넷 프레임을 전송할 수 있다. 만일 프레임 충돌이 상기 미리결정된 시간 이후에도 계속되면, 전송국은 상기 이더넷 프레임의 전송을 멈춘다.

보다 특정적으로, 프레임 전송지시신호(Tx-On)는 상기 전송상태제어회로(17)에서의 출력이 프레임이 상기 프레임전송제어회로(13)로 전송되어 왔음을 나타내는 경우 상기 프리앰블 전송제어회로(16)로 공급된다. 상기 프레임 전송지시신호(Tx-On)을 수신하는 즉시, 상기 프리앰블 전송제어회로(16)는 프리앰블신호를 발생하는데, 이 신호는 상기 제 1 인코더 회로(18)로 출력된다. 만일 전송로에서 프레임이 충돌하면, 제 1 충돌검출회로(15)에서 출력된 충돌발생신호(Cols)는 참이된다.

상기 충돌발생신호(Cols) 프레임 전송 권한을 가지고 있는 전송국이 미리결정된 시간동안 이더넷 프리앰블을 계속 전송한 다음에는 거짓이 아닐수 도 있다. 그렇게 되면, 프리앰블 전송제어회로(16)는 프레임 전송 정지신호(Tx-stp)를 출력한다. 이 프레임 전송정지신호(Tx-stp)는 상기 프레임전송제어회로(13)로 공급된다. 이 신호(Tx-stp)에 응답하여, 회로(13)는 프레임 전송을 멈춘다.

다음으로, 상기 프레임전송제어회로(13)에서 출력된 프레임-송출 지시신호(Tx-On)은 거짓이 되고, 상기 프리앰블송출제어회로(16)은 상기 프리앰블신호의 발생을 멈춘다. 상기 프리앰블 전송제어회로(16)에서 출력된 프레임 전송정지신호(Tx-stp) 또한, 인터럽트가 입력되는 것과 같이, 마이크로컨트롤러회로(5)로 공급된다. 상기 신호(Tx-stp)를 수신하자마자, 상기 회로(5)는 상기 회로(5)의 프로그램에 따라 프레임 전송이 정지했는지를 결정한다.

이더넷 표준에 일치하는 이더넷 전송국에서는, 프레임 충돌의 발생으로부터 미리 결정된 시간 내에서는 스텝 S5-2 에서와 동일한 상태에서는 이더넷 프레임의 전송은 금지된다. 따라서, 다른 타입의 전송국과 함께 이더넷 전송국으로 구성된 데이터전송시스템에서는, 프레임 전송 권한을 가지고 있는 ETH 국은 이더넷 프레임이 전송되는 때에서의 프레임의 충돌이 검출되는 경우 미리 정해진 시간 동안 이더넷 프리앰블을 계속 전송한다. 프레임 충돌이 정지되면, 상기 ETH 국은 상기 이더넷 프레임을 전송한다.

보다 정밀하게는, 상기 프리앰블 전송제어회로(16)는 상기 프레임전송제어회로(13)에서 출력된 프레임 전송지시신호(Tx-On)에 응답하여 프리앰블신호를 발생한다. 전송 경로내에서 프레임이 충돌하면, 제 1 충돌검출회로(15)에서 출력된 상기 충돌발생신호(Cols)는 참이된다. 상기 충돌발생신호(Cols)는 상기 프리앰블신호가 미리결정된 시간, 즉 최소 백-오프(back-off) 시간보다 훨씬 짧은 시간동안 전송된 다음 거짓이 될 수 있다. 이 경우, 프리앰블 전송제어회로(16)는 상기 프리앰블신호의 발생을 일시적으로 멈춘다.

이더넷 표준의 프레임간 시간보다 약간 짧은 시간이 끝나고 나면, 상기 프리앰블 신호의 전송은 다시 시작된다. 상기 프리앰블 전송제어회로(16)가 먼저 8-바이트 프리앰블신호를 발생하고나서 프레임 전송 재개시신호(Tx-re-srt)를 상기 프레임전송제어회로(13)로 공급한다. 상기 프레임 전송 재개시신호(Tx-re-srt)를 수신하는 즉시, 상기 프레임전송제어회로(13)는 공유메모리(14)로부터 판독된 프레임 데이터를 출력한다. 이 프레임 데이터는 상기 프리앰블 전송제어회로(16)로 공급된다. 동시에, 상기 회로(13)는 프레임 전송 개시신호(Tx-srt)를 출력하여 상기 제어회로(16)에게 프레임 데이터의 전송이 시작된 시간을 알려준다.

상기 프리앰블 전송제어회로(16)는 제 1 인코더 회로(18)에 프리앰블을 전송한 후 적절한 타이밍에서 상기 회로(18)에 상기 프레임 데이터를 전송한다. 상기 프레임 데이터의 전송이 있은 다음, 프레임전송제어회로(13)는 상기 제어회로(13)에 제공된 에러신호발생회로에서 발생된 순회 중복검사코드(CRC)를 출력한다. 이 순회 중복검사코드(CRC)를 출력하자마자, 상기 제어회로(13)는 프레임 전송이 완료되었음을 나타내는 전송완료신호(Tx-end)를 출력한다. 만일 데이터전송시스템이 전송할 데이터를 가지고 있다면, 앞서 설명한 동작이 반복된다.

계속 전송된 프레임들은 프레임 디스크립터(frame descriptor)에 의해 제어되는데, 각각은 공유메모리회로(14)로부터 한 프레임을 판독하고, 일부 버퍼 디스크립터(BD)들은 상기 FD 에의해 지정되며 서로 결합되어 있다. 각각의 FD 에는 데이터 프레임을 구성하는 데이터 아이템의 수를 나타내는 워드-카운트가 포함되어 있다. 각각의 BD 에도 데이터 아이템의수를 보여주는 워드-카운트가 포함되어 있다. 다수의 프레임이 계속 전송되면, 동일한 FD 수가 서로 결합된다. 도 11은 한 프레임에서의 데이버 버퍼 제어작업의 구성을 보여주고 있다.

스텝 S6 (실시간국으로의 대역폭 할당 및 대역폭 관리):

제 1 반주기(T1)가이 실시간 전송국으로 할당된다. 이 반주기를 계속 유지하기 위해, 상기 실시간 전송국은 전송시간관리타이머(Tx-Timer)(33)를 통합한다. 상기 타이머(33)의 카운트는 상기 제 1 반주기(T1)의 나머지 부분을 나타낸다. 만일 이더넷 프레임이 이 제 1 반주기(T1)의 상기 나머지 부분 내에서 전송될 수 없다면, 전송완료신호 프레임이 그 이더넷 프레임 대신 전송된다.

즉, 상기 전송시간관리타이머(Tx-Timer)(33)가 다운 카운트 회로라는 것이다. 이 타이머(33)를 것은 출력측 레지스터회로(6)에서 출력되고 동기국에서 동기신호의 전송주기를 나타내는 동기 주기값 SYN-Time-set 으로 설정한다. 상기 제 1 반주기(T1)의 나머지 부분을 나타내는 상기 타이머(33)의 카운트는 상기 출력 레지스터회로(6)에서 출력되는 상기 전송허가신호(Tx-next)가 액티브 되면 상기 잔존시간관리타이머(34)로 설정된다. 이 전송시간관리타이머(33)가 재설정되고, 상기 전송주기 값 SYN-Time-set 은 상기 전송시간관리타이머(33)내에서 새롭게 설정된다. 따라서, 타이머(33)는 다운카운팅을 시작한다. 상기 잔존시간관리 타이머(34)는 전송타이밍신호(Tx-Byte)가 프레임전송제어회로(13)로부터 공급됨에 따라, 바이트와 같은 유닛으로 감산회로(Dcrt)(35)에 의해 줄어든다.

새로운 이더넷 프레임이 전송되는 때, 상기 프레임 전송제어회로(13)는 상기 프레임 디스크립터(FD)의 워드 카운트를, 전송제어신호(TX-count)를 사용하여, 비교회로(Xpr-chk)(36)로 공급한다. 비교회로(36)는 이 전송제어신호(TX-count)를 상기 잔존시간관리타이머(34)의 카운트와 비교한다. 이 잔존시간관리타이머(34)의 카운트가 프리셋 값보다 적으면, 상기 전송시간관리타이머(33)의 카운터에 의해 표시된 상기 나머지 시간 내에 이더넷 프레임이 전송될 수 없음을 결정한다. 이 경우, 비교회로(36)의 출력(Tx-CMP)는 액티브 된다. 이 출력(Tx-CMP)은 프레임 전송제어회로(13)로 공급되는데, 이것은 상기 이더넷 프레임 대신 전송완료프레임을 전송한다.

스텝 S7 (전송완료 감시 및 비정상 상태 제거):

프레임 전송 권한을 획득한 전송국은 특정 군동보 번지를 가지고 있고 전송완료신호(CMP)를 포함하고 있는 마지막 이더넷 프레임을 전송한다.

이 전송국이 어떠한 전송완료신호(CMP)도 전송하지 못하는 경우에도, 묵시적 토큰은 장애없이 계속 획득되어야 한다. 이를 위해서, 각각의 전송국은 프레임 전송 권한을 가지는 전송국이 상기 서술된 시간 안에 전송로로 전송완료신호를 전송하지 못하는 경우 슬롯 카운트값을 하나씩 증가한다. 따라서, 상기 슬롯 카운트값과 일치하는 슬롯 넘버값을 가지는 전송국은 프레임 전송 권한을 획득한다.

이 목적을 위해, 각 전송국은 상기 전송완료신호를 모니터하는 감시 타이머(CMO-Timer)(27)를 갖추고 있다. 도 10d 에 도시된, 이 감시 타이머(27)는 프레임 전송 권한을 가지는 전송국이 상기 전송완료신호를 포함하는 데이터 프레임 전송을 실패하는 경우에 그 역할을 한다.

상기 감시 타이머(27)는 수신완료신호(CMP-end) 및 정상수신신호(Gd-SYN)에 의해 설정되는데, 상기 두 신호 모두 상기 상태제어회로(10)에서 출력된다. 이 신호(CMO-end)는 상기 전송완료신호가 정상적으로 수신되었음을 나타내고 상기 신호(Gd-SYN)은 동기신호프레임이 정상적으로 수신되었음을 보여준다. 상기 수신완료신호(CMP-end)는 출력레지스터회로(6)에 의해 프리셋 되어온 상기 전송완료신호시간(CMP-Time-set)이 끝난 후에도 참이 아닐 수 있다. 이런 경우에는, 감시타이머(27)는 카운트를 올리며, 전송완료신호부재신호(CMP-lost)를 거짓으로 판명한다. 이 전송완료신호부재신호(CMP-lost)는 상기 슬롯카운터회로(23)에 제공된 가산기 회로(Add+1)(25)로 공급된다. 이 가산기회로(25)는 상기 슬롯 카운터 회로(23)의 카운트에 하나를 더한다. 이제 슬롯 카운터 회로(23)의 카운트가 증가하고, 프레임전송 권한은 어느 다른 전송국에게 주어질 수 있다.

스텝 S8(전송국 기능 감시):

데이터전송시스템에 가입된 전송국이 이더넷 프레임을 차례로 전송했는지 여부 및 각 전송국이 자체 문제로 인한 전송완료신호의 지연을 검출했는지 여부를 결정할 필요가 있다. 이를위해, 각각의 전송국은 전송완료신호를 포함하는 이더넷 프레임을 수신하고, 이 이더넷 프레임내에 포함된 행선 번지 및 슬롯 카운트값 모두를 유지하며, 이것들을 동기산호의 각 주기에서 검증한다. 따라서, 프레임 전송 권한을 가지는 전송국이 정상적으로 이더넷 프레임을 전송하는지가 결정된다.

즉, 프레임 전송 권한을 가지는 전송국이 각각 전송완료신호(CMP)를 포함하고 있는 데이터 프레임을 하나도 전송하지 못했다면, 이 프레임 전송 권한은 다음 슬롯 번호를 가지는 전송국으로 이전한다.

수신된 각 프레임은 도 9에 도시된 공유메모리(14)로 저장된다. 마이크로-컨트롤회로(5)가 원시 국이 상기 공유메모리회로(14)에 저장된 프레임내에 포함되어 있는 번지와 슬롯 카운트값을 모두 판독한다. 이 번지 및 슬롯 카운트값은 상기 공유 메모리회로(14)내에 유지된다. 마이크로-컨트롤 회로(15)는 각 프레임 내에 포함된 상기 슬롯 카운트값을 검사하고, 이 슬롯 카운트값으로부터 원시국의 번지가 마지막 시간이 계산되었을 때와 같은지를 결정한다.

스텝 S9(데이터 프레임의 전송 간격 설정):

데이터전송시스템에 가입된 모든 전송국들이 프레임을 전송했는지를 결정할 필요가 있다. 이를 위해, 동기전송국에서 전송된 동기신호를 포함하고 있는 이더넷 프레임을 수신한 어느 수신국이 가입된 노드 카운터내의 가입된 전송국 수를 가지고 있다. 각 전송국에서 전송된 전송완료신호를 포함하고 있는 이더넷 프레임이 정상적으로 수신되는 때마다, 가입된 노드 카운터의 카운트는 하나씩 감소한다. 이 카운터의 카운트가 제로까지 감소하면, 상기 제 1 반주기가 종료했다고 결정한다. 다음 동기신호가 도달할 때까지, 데이터전송시스템에 가입된 어느 전송국도 특정 군동보 번지인 행선 번지를 포함하는 이더넷 프레임을 전송하지 못하는 것으로 가정한다. 이 간격은, 예를들어, 일반적인 이더넷 전송국에서의 데이터 전송에 전용된다.

보다 정확하게는, 가입된 노드 카운터회로(Total-Node-counter)(28)가 데이터전송시스템에 가입된 노드의 수를 유지하는데, 이것은 동기전송국에서 전송된 동기 프레임내에 포함되어 있다. 상기 가입된 노드 카운터회로(28)의 카운트는 감산회로(48)가 수신완료신호(CMP-end)를 수신하면 상기 감산회로(Add-1)(48)에 의해 하나씩 감소한다. 상기 시스템에 가입된 모든 국들이 프레임 전송을 끝마치면, 상기 가입된 카운터회로(28)의 카운트는 제로가 된다. 이 시간에서, 가입승인 기간신호(Cycle-On)는 참이다. 상기 신호(Cycle-On)가 참이면, 전송상태제어회로(17)는 특정 군동보 번지를 가지고 있는 어느 프레임의 전송을 막는다.

스텝 S10 및 S13(하이브리드 전송 시스템내의 주기 분할):

전송주기를 분할하기 위해, 스텝 S5(특히, 서브스텝 S5-1 및 S5-3)이 수행된다. 동기전송국에서 전송된 동기신호에 의해 초기화된, 전송주기의 제 1 반주기가 실시간 전송국으로부터 이더넷 프레임의 전송으로 할당된다. 데이터전송시스템에 가입된 모든 실시간 전송국 이후에 시작되는, 상기 전송주기의 제 2 반주기는 상기 데이터전송시스템으로의 국의 가입 및 상기 이더넷 전송국으로부터의 이더넷 프레임 전송에 전용된다.

스텝 S11(데이터전송시스템으로의 새로운 국 가입 요청):

실시간 이더넷 네트워크 운용에 가입하기 위해서는, 새로운 전송국은 동기전송국에서 전송된 동기 신호를 수신하고, 이더넷 프레임내에 포함된 가입된 국의 수를 유지하며, 상기 이더넷 프레임을 전송해온 국에서 전송된 전송완료신호를 수신한다. 상기 가입된 노드 카운터의 카운터가 제로로 된 후 상기 전송국에 정해진 시간이 경과한 후, 전송국은 이더넷 프레임을 전송한다. 이 이더넷 프레임에는, 행선 번지와 같이, 상기 동기전송국의 번지를 포함하고 있으며, 데이터전송시스템으로의 가입을 요청하는 신호도 포함되어 있다. 상기 이더넷 프레임이 이더넷 전송로내의 다른 프레임과 충돌하지 않는 것으로 결정되면, 전송국은 요청한 대로 가입된 것으로 가정된다.

즉, 상기 가입된 노드카운터회로(28)에서 출력된 가입승인 기간신호(Cycle-On)가 참으로 유지되는 동안의 간격은 새로운 전송국의 가입 및 가입 요청 접수에 전용된다. 동기전송국이 이미 운용 상태내에서 설정되었다면, 가입 요청 신호 및 ,행선 어드레서와 같이, 동기 전송국의 번지도 포함하고 있는 프레임 데이터는 상기 공유 메모리회로(14)내에 저장된다.

그 이후에, 전송요구신호(REQ-on)가 출력레지스터회로(6)에 기록되어, 전송될 가입신호가 요청된다. 이 전송요구신호(REQ-on)는 전송상태제어회로(17)에 공급된다. 가입승인기간신호(Cycle-On)가 참이면, 가입 요청 프레임의 전송을 요구하는 비교기회로(36)의 출력(Tx0CMP)은 액티브 될 것이다. 이 출력(Tx-CMP)은 프레임 전송제어회로(13)로 입력된다. 이 제어회로(13)는 상기 공유 메모리 회로(14)로부터 가입 요청 프레임 데이터를 판독하고 이를 전송한다.

이 프레임 전송제어회로(13)는 요청 프레임이 전송되고 있음을 보여주는 신호(Txing-REQ)를 출력한다. 이 신호(Txing-REQ)는 상태제어회로(10)로 공급된다. 이 신호(Txing-REQ)는 정상 수신완료신호(Gd-CRC), 충돌 발생신호(Cols) 및 수신 완료신호(Rvend) 가 각각 참, 거짓 그리고 참인 경우, 정상수신신호(Gd-REQ)를 액티브한 것으로 나타낸다. 이 정상수신신호(Gd-REQ)는 마이크로컨트롤회로(5)로 공급된다. 입력레지스터회로(21)에 공급된 상기 정상수신완료신호(Gd-CRC)는 검증되어서 가입요청 프레임이 전송국에서 성공적으로 전송되었음을 결정한다.

스텝 S12(국 가입 접수 및 슬롯 번호 식별):

동기전송국이 가입을 요청하고 가입 요청 신호를 포함하는 국으로부터 전송된 이더넷 프레임을 수신하면, 가입된 국의 전체 번호를 하나 증가시켜 새로운 가입된 노드의 번호를 발생한다.

상기 동기전송국이 수신된 이더넷 프레임으로부터 판독된 원시 노드 번지를 사용하여, 가입승인신호 프레임을 상기 가입 요청을 전송한 국으로 출력한다. 이 가입승인신호 프레임에는, 그 특정 필드에, 가입요청승인 신호 및 가입요청 신호가 포함되어 있다. 이 가입요청승인 신호는 특정 제어 식별기 역할을 한다. 이 가입승인 신호는 가입을 요청해온 국으로 프레임을 전송하는 타이밍을 정의하는 슬롯 번호를 식별한다. 이 가입승인 신호프레임에는, 그 특정 필드에, 슬롯 번호값을 식별한 것처럼 가입된 노드의 새로운 번호도 포함되어 있다. 상기 가입승인신호 프레임이 전송되면, 데이터전송시스템에 새로운 전송국의 가입 및 새로운 전송국의 슬롯 번호값의 식별이 있게된다.

상기 가입승인신호를 수신한 국에서는, 상기 수신된 이더넷 프레임내에 포함된 슬롯 번호값이 판독되고 이 슬롯 번호 레지스터내에 유지된다. 그러므로, 이 국은 다음 전송주기의 첫번째 반에서 프레임을 전송할 수 있다.

보다 특정적으로, 상기 가입승인기간신호(Cycle-On)이 참으로 유지되는 동안, 동기전송국이 가입 요청을 하는 국으로부터 가입요청신호를 포함하는 프레임을 수신한다. 번지 검출회로(IA-Det)(29)가 상기 국의 ID 번지 신호(IA-set)와 일치하는 프레임을 검출하면, 이 ID 번지 일치신호(IA-coin)가 참인 것으로 표시한다. 이 프레임 검출회로(수신확인회로 RAC-Dec)(30)가 상기 ID 번지와 일치하는 프레임이 가입을 요청하는 프레임 또는 가입된 프레임인지를 결정한다. 만일 이 프레임이 요청 또는 가입 프레임이라면, 상기 회로(30)는 가입요청신호(REQ)를 출력한다. 만일 이 프레임이 이미 가입된 것이라면, 상기 회로(30)는 가입승인신호(ACP)를 출력한다. 이 신호들은 상태제어회로(10)로 공급된다. 이 수신완료신호(Rvend) 및 정상 수신완료신호(Gd-CRC)가 참이면, 가입요청 프레임을 위한 상기 정상 수신신호(Gd-REQ) 및 가입승인 프레임을 위한 상기 정상 수신신호(Gd-ACP)는 참이 된다.

상기 ID 번지 일치신호(IA-coin), 디코더회로(3)의 출력, 수신 개시신호(Rvsrt), 수신완료신호(Rvend) 및 특정 군동보 번지일치신호(BC-coin)는 프레임 수신 제어회로(Rcv-Fraim-Cnt)(31)에 공급된다. 이 프레임 수신 제어회로(31)는 수신된 번지를 포함하는 ID 번지 및 지정된 특정 군동보 번지가 있는 프레임 데이터를 수신하고 이들의 직렬-병렬 변환을 실시한다. 수신 메모리로의 액세스를 허가하는 신호(Rmem-req)에 응답하여, 상기 프레임수신제어회로(31)는 상기 공유메모리회로(14)로의 액세스, 상기 마이크로컨트롤러 회로(5) 및 기기인터페이스회로(47)와 연결된 버스조정회로(32)로의 액세스을 위한 요청을 출력한다. 액세스 허가 신호(RM-grt)를 수신하는 즉시, 상기 프레임 수신제어회로(31)는 수신되는 프레임 데이터(RM-DT)를, 메모리-기록제어/메모리 번지 신호(Rmem-Adrs/RW)를 사용하여 상기 공유 메모리회로(14)로 기록한다.

수신된 프레임 데이터는, 전송될 데이터가 앞서 설명한 것과 같은 방법으로 판독되는 것과 같이, 수신된 데이터를 위해 제공된 프레임 디스크립터(FD)와 링크된 데이터 버퍼 디스크립터(BD)에 의해 지정된 수신 버퍼 영역으로 기록된다. 따라서 기록된 데이터 길이는 워드 카운트로 기록되고, 기록된 모든 아이템의 번호는 상기 프레임 디스크립터(FD)의 워드 카운트 영역으로 기록된다.

상기 상태제어회로(10)에서 출력된 프레임 수신완료신호(Rv-Frame-end)에 의한 인터럽트 타이밍에서, 상기 마이크로컨트롤러회로(5)의 프로그램은 입력 레지스터회로(21)로부터 정상수신신호(Gd-REQ)를 판독한다. 가입요청 프레임이 수신된 것으로 결정한 다음, 회로(21)는 상기 수신버퍼영역으로부터 프레임의 원시 노드 번지를 판독하고 이 원시 노드 번지를 유지한다. 또한, 가입된 노드의 총 수는 하나씩 증가하여, 가입된 노드의 새로운 전체 수를 발생한다.

특정 필드내에 기록되어 있는 가입승인신호 및 새로운 가입 노드의 총 수가 포함되어 있는 이더넷 프레임이 제공된다. 이 가입승인신호는 특정 제어 식별기로서 사용되는데, 가입요청 및 프레임 전송 타이밍을 허가한다. 이 가입된 노드의 새로운 총 수는 슬롯 번호로서 사용되며, 이것은 새롭게 식별된다. 이 가입승인 프레임은 가입을 요청하고 상기 원시 노드 번지가 있는 국으로 전송된다.

상기 가입승인 프레임을 수신하고 상기 가입요청신호(Gd-ACP)를 전송한 국에서는, 입력 레지스터회로(IN-Reg)(21)가 정상수신신호(Gd-ACP)를 수신하고, 프레임판정회로(30)로부터 공급된 상기 가입승인신호(ACP)가 상기 프레임이 수신된 것을 나타내면, 이 프레임이 정상적으로 수신되었음을 확인한다. 또한, 상기 동기전송국에서 식별되고 수신된 프레임내에 포함되어 있는 상기 슬롯 번호값은 판독되고 상기 국의 슬롯 번호값(Slt-No)로서 설정된다.

스텝 S14 (동기전송국 백업):

동기전송국은 온라인 상태에서 데이터전송시스템 동작중 기능를 멈추기도 한다. 이러한 경우가 발생하면, 데이터전송시스템의 다른 국이 동기전송국으로서 사용된다. 따라서, 미리 정해진 시간이 지나간 후에도 동기 신호를 포함하는 어떠한 이더넷이 도달하지 않으면, 동작 온라인 상태가 비동작 온라인 상태로 이동된다. 그리고, 상기 국을 위한 시간 설정이 종료한 다음 행선 번지가 특정 군동보 번지로 사용된다. 특정 필드내에 포함되어 있는 동기신호를 가지고 있는 이더넷 프레임이 전송된다. 만일 이 이더넷 프레임이 전송 경로내의 다른 프레임과 충돌없이 완벽하게 전송되면, 이 이더넷 프레임을 전송한 국이 새로운 동기 전송국으로서 사용될 것이다.

즉, 동기 전송국이 아닌, 서비스 상태에 있는, 다른 국에서, 상기 상태제어회로(10)에서 출력된 온라인 상태 신호(On-line)는 상기 노드 지연 타이머(11)가 동기신호 부재검출신호(SYN-Stall-Det)를 발생하면 거짓으로 된다. 그러면, 전송상태제어회로(17)가 동기신호 부재신호(SYS-Stall)에 응답하여 동기신호 전송지시신호(Tx-SYS)를 발생한다. 그 결과, 이 국이 새로운 동기 전송국으로서 사용된다.

도 1의 네트워크 프로세스(이더넷 국 및 실시간 국의 세그먼트 분리):

도 1c는 이더넷 국 및 실시간 국으로 구성된 데이터전송시스템을 설명하고 있다. 이 이더넷 국은 이더넷 표준에 따라 이더넷 프레임을 전송, 수신 및 변화할 수 있다. 상기 실시간국에는 이더넷 국을 따라 전송로가 제공되어 있다. 이 데이너 전송 시스템에서는, 스위칭 허브 장치(#1SW 및 #2SW)와 연결된 이더넷 국 간에서, 원칙적으로는 충돌은 발생하지 않는다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이 충돌을 검출하여 어느 이더넷 국으로부터 프레임 전송을 금지하는 것을 불가능하다.

따라서, 기대하지 않은 번호의 기대하지 않은 타이밍에서 이더넷 국으로부터 프레임이 전송되기도 한다. 이 경우, 이더넷 국에서 전송된 프레임은 상기 스위칭 허브 장치(#1SW 및 #2SW)를 통해 상기 실시간 국에서 전송된 프레임과 겹쳐진다. 이 스위칭 허브 장치(#1SW 및 #2SW)가 과부하 되면, 전송국이 이들을 이더넷 국 또는 실시간 국인 어느 국으로 전송하든지, 그 프레임은 버려질 것이다. 이것은 각각의 실시간 이더넷 국이 설정된 시간내에 또는 안정적으로 프레임을 전송하는 것이 불가능함을 나타낸다.

이를 예방하기 위해, 각각의 실시간 국에는 적어도 하나의 전송 경로 인터페이스 및 적어도 하나의 이더넷 인터페이스가 있다. 이 전송 경로 인터페이스는 전송 경로와 실시간 국을 연결한다. 상기 이더넷 인터페이스는 실시간 국을 이더넷 국이 연결되는 상기 전송 경로와 연결하는, 전송 경로 인터페이스로서 동작한다. 실시간 국에 할당된 전송주기의 제 1 반주기에서, 상기 실시간 국으로부터 수신된 이더넷 프레임은 상기 이더넷 인터페이스로 중계된다. 상기 이더넷 국이 연결된 전송 경로상에 어떠한 캐리어도 존재하지 않는다면, 상기 실시간 인터페이스는 이더넷 프리앰블 신호를 적절한 타이밍에서 상기 이더넷 인터페이스로 전송한다. 그러면, 상기 이더넷 인터페이스와 연결된 상기 이더넷 국으로부터의 프레임 전송은 금지된다. 그 결과, 상기 제 1 반주기는 도 1a 및 도 1b의 네트워크 구조와 같은 방식으로 실현된다.

제 2 반주기에서, 상기 실시간 인터페이스는 프리앰블을 발생하지 않고 또는 이를 이더넷 인터페이스로 전송하지 않는다. 따라서, 이 제 2 반주기는 도 1a 및 도 1b의 네트워크 구조와 같은 방식으로 실현된다.

보다 정확하게는, 실시간 국과 전송 경로를 연결하는 상기 인터페이스는 수신신호(Rec-In)을 실시간 국에 공급하고 상기 실시간 국에서의 전송(Tx-out)을 수신하는 회로이다. 이더넷 국과 전송 경로를 연결하는 상기 인터페이스는 수신신호(Erec-In)을 이더넷 국으로 공급하고 상기 이더넷 국에서의 전송(Tx-out)을 수신하는 회로이다. 이 회로들은 제 2 수신 회로(Rec2)(37), 제 2 디코더 회로(Dec2)(38), 제 2 충돌검출회로(Cols-Det2)(39), 제 2 충돌-신호 발생회로(Cols gen2)(40), 검출기회로(Rstrt)(46), 제 2 인코더 회로(Enc2)(41), 제 2 송수신 회로(Tcv2)(42) 및 제 1 충돌신호 발생회로(Cols gen1)(43)으로 구성되어 있다. 상기 제 2 충돌신호 발생회로(40)는 프리앰블 등가신호를 발생한다. 상기 검출기회로(46)는 프레임의 수신 개시를 검출한다. 상기 제 1 충돌신호 발생회로(43)는 프리앰블 등가신호를 발생한다.

상기 실시간 국에 할당된 제 1 반주기에서, 이 주기에서는 가입승인기간신호(Cycle-On)가 거짓으로 유지되며, 실시간 인터페이스로부터 수신된 프레임은 중계기회로(중계 제어회로 Repeat-cntrl)(44)의 중계 기능에 의해 상기 이더넷 인터페이스로 중계된다. 상기 중계기 회로(44)는 캐리어 검출 신호(Crs)가 상기 전송 경로내에 어떠한 캐리어도 없음을 나타내는 경우, 상기 이더넷 인터페이스로 이더넷 프리앰블 신호를 전송한다.

가입승인기간신호(Cycle-On)이 참인 동안, 상기 이더넷 프리앰블신호는 이더넷 인터페이스로 전송되지 않는다. 프레임 신호가 중계되면, 상기 중계된 신호를 송신측으로의 회전으로부터 예방하기 위해, 신호회전방지회로(Fl-Det)(45)가 출력전송 금지신호(Rinh1 및 Rinh2)로 제공된다. 상기 신호(Rinh1)는 프레임 검출회로(2)로부터 공급된 수신개시신호(Rvsrt)로부터 발생된다. 상기 신호(Rinh2)는 상기 검출기회로(46)로부터 공급된 수신개시신호(Resrt)로부터 발생된다.

앞서 설명한 동작이 수행되어 상기 실시간 국과 이더넷 국의 세그먼트가 분리되고 이들 세그먼트들을 확장한다. 예를들어, 어느 실시간 국은 어느 이더넷 국이 프레임을 전송하는 경우에도 프레임을 전송할 수 있고, 이 기능은 동기전송국에서 전송된 주기 시간을 유지하기 위해서 실행될 수는 없다. 이것은 상기 스위칭 허브기기와 연결된 국들 사이에는, 원칙적으로 어떠한 충돌도 발생하지 않기 때문이다. 이 실시예에서, 이더넷 국은 각각의 실시간 국내에 제공된 이더넷 인터페이스와 연결된다. 따라서, 이더넷 국과 실시간 국이 데이터전송시스템내에 나란히 있을 수 있을 뿐만 아니라, 스위칭 허브 기기가 전송 거리를 늘일 수도 있다.

즉, 본 발명은 10베이스-T 및 100베이스-T 등의 버스형 이더넷에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 앞으로 개발될 1Gbits 이더넷 등의 중계기 허브 기기 및 스위칭 허브 기기를 사용하는 성형 이더넷에도 적용될 수 있다.

앞서 설명한 실시예들은 다음과 같은 장점이 있다:

(1) 실시간 국이 이더넷 기기와 함께 네트워크내에 제공될 수 있다. 이 국 중 하나는, 동작 상태에 따라 결정되는데, 동기전송국의 기능을 하고, 동기신호 주기 동안 프레임 전송 권한을 획득하고, 장애없이, 이더넷 패킷을 전송할 수 있다.

(2) 프레임 전송 권한을 가지고 있는 어느 실시간 국도 어느 시간에서 전송로로 이더넷 패킷을 전송할 수 있다. 실시간 국이 어느 이더넷 국과 충돌하게 되면, 이 패킷들은 상기 이더넷 국에서 전송된 이더넷 패킷과 충돌을 일으켜 이더넷 국으로부터으 패킷 전송을 막게된다. 따라서 실시간 국이 패킷을 전송할 수 있는 기간 간격이 네트워크에 제공된 이더넷 기기를 통해 최소의 외부-혼란 시간으로 제한된다.

(3) 하나의 실시간 국으로부터 어느 다른 실시간 국까지의 패킷 전송 타이밍은 표준 이더넷 프로토콜인 IP, TCP 및 UDP 등의 표준 절차에 의해 제어될 수 있다. 상기 실시간 국간 뿐만 아니라 각각의 실시간 국과 네트워크에 통합된 어느 이더넷 기기 사이에서도 통신이 이루어질 수 있다.

(4) 실시간 국간의 데이터 패킷 전송 타이밍은 상기 데이터 패킷내에 포함된 제어신호에 의해 제어될 수 있다. 제어신호만을 포함하고 있는 각 패킷은 전혀 사용될 필요가 없다. 이것은 전송로의 높은 이용 효율을 유지하는데 도움을 준다.

(5) 각각의 실시간 국에는 전송 시간 관리 타이머가 통합되어 있다. 이 타이머는 실시간 국이 미리 결정된 시간 내에 실패없이 패킷을 전송할 수 있게 해주며, 다른 실시간 국이 전송해야 하는 데이터량이 줄어들면 더 많은 패킷을 전송할 수 있게 해 준다.

(6) 실시간 국은 이더넷 표준에 일치하는 이더넷 기기를 구성하는 전송 경로와 연결될 수 있고 이더넷 국과 함께 제공될 수 있다. 따라서, 실시간 국 및 이더넷 국은 각각의 실시간 국이 어느 이더넷 국으로 정보를 변경할 뿐만 아니라 미리 결정된 시간 내에서 프레임을 전송할 수 있고, 상기 이더넷 국들 간의 통신에 의해 영향을 받지 않고 실시간 네트워크를 구성할 수 있다.

(실시예 2)

본 실시예는 도 1c에 도시된 본 발명의 실시예 1의 데이터전송시스템의 변형이다.

도 12는 실시예 2에 따른 데이터전송시스템을 보여주고 있다.

도 12에 도시된 시스템은 RETH 국(104), ETH 국(211 내지 21n) 및 한편으로는 상기 RETH 국(104)과, 그리고 다른 한편으로는 상기 ETH 국(211 내지 21n) 사이에 있는 라우터(501)로 구성되어 있다. 라우터(502)가 허브(303) 대신 제공되어 있다(도 1c). 이 점을 제외하고는, 이 시스템은 노드 구성에서 도 1c에 도시된 시스템과 유사하다. 본 실시예 2는 노드의 조합에서 실시예 2와 다르지만, 각 국의 기능은 유사하다.

상기 라우터(501,502)는 행선에 따라 패킷(프레임)의 흐름을 변화시킨다. 라우터 각각에는 전송될 프레임을 저장하는 버퍼가 있기도 하다.

데이터전송시스템이 위와 같이 구성되어 있기 때문에, 네트워크를 구성하는 상기 ETH 국(211 내지 21n) 사이로 프레임이 전송될 수 있다. 마찬가지로 이더넷 국(231 내지 23n) 만으로 구성된 네트워크의 참이 유지된다.

즉, 도 12에 도시된, RETH 국(104)과 라우터(501) 사이의 전송로는, 상기 RETH 국(104)에서부터 라우터(501) 까지 프레임이 전송되는 경우를 제외하고는, ETH 국(104)의 실시간 이더넷 인터페이스로부터 전송된 프리앰블 신호로 인해 사용될 수 없다. 따라서, 제 1 반주기에서는 라우터(501)에서 RETH 국(104) 까지 어떠한 프레임도 전송될 수 없다. 그러나, 라우터(501)와 ETH 국(211 내지 21n) 각각 사이의 전송 경로는 상기 RETH 국(104)에 의해 점유되지 않는데, 그 이유는 상기 프리앰블 신호가 상기 ETH 국(104)과 라우터(501) 사이에서 확장되는 전송로의 부분에서만 유효하기 때문이다. 따라서, 상기 제 1 반주기에서도 프레임은 상기 ETH 국(211 내지 21n) 사이에서 전송될 수 있다. 이것은 RETH 국(14n), 라우터(502) 및 ETH 국(231 내지 23n)에 참을 유지한다.

제 2 반주기에서는, 각 국은 상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 자유롭게 이더넷 프레임을 전송할 수 있다.

실시예 2에 따른 데이터전송시스템에서는, 이더넷 국만이 연결된 네트워크가 상기 RETH 국과 라우터에 의해 연결되어 있다. 따라서 본 실시예 2는 실시예 1과 같은 장점을 얻을 수 있다. 또한, 다른 라우터와 연결된 이더넷 국들은 상기 제 2 반주기내에서도 서로 프레임을 전송할 수 있다.

앞서 설명한 각 실시예에서는 이더넷을 적용 하였으나, 본 발명은 이것으로 제한되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 다음의 요구사항을 만족시키는 어떠한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 첫째로, 전송 경로를 모니터하는 각 국은 이 전송 경로내에 신호가 존재한다면 새로운 신호를 전송하지 않으므로 인해, 이 전송 경로에서의 신호 충돌을 예방한다. 두번째로, 상기 전송 경로내에서, 감시를 했음에도 불구하고, 전송된 신호가 다른 신호와 충돌하게 되면, 적절한 타이밍에서 그 신호는 다시 전송되어 전송 경로내의 어떠한 다른 신호와의 충돌을 예방한다. 이더넷 네트워크 시스템이 아닌 그러한 통신 시스템으로는, 예를들면, CDMA 무선 통신 시스템이 있다.

본 발명에 따르면, 이더넷 규격에 따른 이더넷 기기로 구성된 전송로에 접속할 수 있고, 이더넷 전송국과의 결합이 가능해지며, 이더넷 전송국과의 정보교환은 물론, 이더넷 전송국의 통신에 영향을 받지 않고, 미리 정해진 시간이내에 전송프레임의 전송이 가능해지는 실시간 데이터전송시스템을 제공할 수 있다.

Claims

데이터전송로를 통해 다른 신호가 전송되는 동안 데이터전송로를 통해 신호를 전송하지 않고, 신호가 데이터전송로에서 다른 신호와 충돌하면, 신호의 전송을 중단하며, 신호의 충돌을 방지하기 위한 기간이 경과한 후, 다시 신호를 전송하도록 프로토콜에 따라 동작하는 단말기를 포함 가능한 특정 네트워크를 포함하는 통신 시스템에 연결된 접속수단,

데이터전송로를 통해 전송되고, 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷을 갖는 단말기 또는 다른 데이터전송기기 중 임의의 하나에서 전송된 신호를 수신하는 신호수신수단,

특정 타이밍에서 특정 네트워크의 전송기기들이 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보로부터 특정 네트워크에 있어서 주기적으로 제공되는 전송 권한을 데이터전송기기가 획득했는지를 판단하는 전송 권한 획득 수단 및

프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터 전송로에 신호를 전송하고, 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했다고 상기 전송 권한 획득 수단이 판단한 때, 데이터 전송로의 신호의 유무에 관계없이 신호를 전송하며, 데이터전송로에서 신호의 충돌이 발생한 때에도 데이터전송로에서 다시 신호가 충돌하는 것을 방지하기 위해 신호의 충돌을 방지하기 위한 시간이 경과하기 전에 신호를 연속적으로 전송하는 신호전송수단을 포함하는 것을 특징을 하는 특정 네트워크를 구성하는 복수의 데이터전송기기 중 하나에 대응하는 데이터전송기기.
제 1 항에 있어서,

상기 전송 권한 획득 수단은 상기 신호수신수단이 다른 데이터전송기기 중 임의의 하나에서 전송완료신호를 수신한 때에도 특정 네트워크의 전송기기가 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보에서 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했는지를 판단하고, 상기 신호수신수단은 전송될 신호가 모두 전송되면 다른 모든 데이터전송기기에 전송완료신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 2 항에 있어서,

상기 전송완료신호에 포함된 원시 번지 및 다른 데이터전송기기 중 적어도 하나가 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보에 따라, 상기 전송완료신호를 출력하는 상기 데이터전송기기가 정상적으로 신호를 전송했는지를 판단하는 감시수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 1 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 전송되는 신호의 포맷을 규정하는 프로토콜로서 이더넷 표준 프로토콜 또는 IEEE 802.3 표준 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 4 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 상기 데이터전송로에 전송되는 신호로서 프리앰블 신호를 계속 전송하고, 이어서 상기 데이터전송로에서 충돌이 중지하면 이더넷 프레임을 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 5 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 상기 프리앰블 신호가 소정 시간 동안 전송된 후에도 상기 데이터전송로에 충돌이 잔존하면 신호의 전송을 중단하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 1 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 가질 때 신호를 전송하지 않고, 전송 권한을 획득하기 위한 상기 데이터전송기기의 전송 타이밍 때까지 모든 신호를 전송하지 못하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 1 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 특정 네트워크의 다른 전송기기들이 모두 전송 권한을 갖지 않을 때 프로토콜에 따라 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 1 항에 있어서,

상기 신호수신수단이 다음 주기를 개시하는 동기 신호를 수신할 때, 상기 전송 권한 획득 수단은 다음 동기 신호가 도달할 때까지 적어도 한번 전송 권한을 획득하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 9 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 상기 데이터전송기기가 활성 상태에 있을 때 또는 상기 통신시스템에 연결된 어떤 장치들도 소정 시간내 동기신호를 출력하지 않을 때 동기 신호를 출력하고, 데이터전송로에서 다른 신호와 충돌하지 않고 동기 신호가 완전히 전송될 때 특정 네트워크에 속하는 다른 모든 데이터전송기기에 주기적으로 동기 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 10 항에 있어서,

상기 데이전송기기가 활성 상태에 있을 때 또는 상기 통신시스템에 연결된 어떤 장치들도 소정 시간내에 동기 신호를 출력하지 않을 때, 상기 신호전송수단은 상기 신호수신수단이 동기 신호를 수신한 후 및 상기 신호전송수단이 소정 조건으로 설정될 때까지 어떤 동기 신호도 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 10 항에 있어서,

상기 전송 권한 획득 수단은 상기 데이터전송기기가 조금이라도 동기 신호를 주기적으로 출력함과 동시에 전송 권한을 획득하고, 상기 데이터전송기기가 주기적으로 동기 신호를 출력하는 상태에 있고, 다른 어떤 신호도 전송하지 않을 때, 상기 신호전송수단은 동기 신호를 포함하고, 전송 권한이 이동되는 것을 나타내는 전송완료신호를 포함하는 신호를 특정 네트워크의 다른 모든 데이터전송기기에 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 10 항에 있어서,

상기 신호전송수단이 네트워크에 속하지 않을 때, 상기 신호전송수단은 동기 신호를 주기적으로 전송하는 특정 네트워크에 속하는 다른 데이터전송기기 중 하나에 네트워크에 대한 가입 요청을 포함하는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 10 항에 있어서,

상기 데이터전송기기가 동기 신호를 주기적으로 출력하는 상태에 있고, 상기 신호수신수단이 특정 네트워크에 속하지 않는 데이터전송기기로부터 네트워크에 대한 가입 요청을 포함하는 신호를 수신할 때, 상기 신호전송수단은 특정 네트워크에 속하지 않는 데이터전송기기가 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보를 출력하고, 특정 네트워크에 속하지 않는 데이터전송기기에 동기 신호를 연속적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 1 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 특정 네트워크에 사용된 프로토콜과 일치하는 적어도 하나의 제어 식별자를 전송되는 신호를 처리하는 방식을 규정하는 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷의 필드에 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 15 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 전송되는 신호의 포맷을 규정하는 프로토콜로서 이더넷 표준 프로토콜 또는 IEEE 802.3 표준 프로토콜을 사용하고, 이더넷 표준 프로토콜이 사용될 때는 Type 필드에, 또 IEEE 802.3 표준 프로토콜이 사용될 때는 EthernerType 필드에 상기 제어 식별자를 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 16 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 제어 식별자로서 한 주기의 개시를 나타내는 동기 신호, 전송 권한의 이동을 나타내는 전송완료신호 또는 특정 네트워크에 대한 가입 요청을 전송되는 신호를 처리하는 방식을 규정하는 필드에 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 16 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 제어 식별자로서 한 주기의 개시를 나타내는 동기 신호를 전송되는 신호를 처리하는 방식을 규정하는 필드에 기록하고, 특정 네트워크의 데이터전송기기의 수를 보여주는 정보와 동기 신호를 출력하는 데이터전송기기의 식별 정보 중 적어도 하나를 전송되는 신호를 처리하는 방식을 규정하는 필드에 또한 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 16 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 제어 식별자로서 전송 권한의 이동을 나타내는 전송완료신호를 전송된 신호를 처리하는 방식을 규정하는 필드에 기록하고, 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 습득하기 전에 얼마나 많은 다른 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했는지를 보여주는 정보를 전송된 신호를 처리하는 방식을 규정하는 필드에 또한 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 16 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 제어 식별자로서 한 주기의 개시를 나타내는 동기 신호를 전송되는 신호를 처리하는 방식을 규정하는 필드에 기록하고, 특정 네트워크의 데이터전송기기의 수를 보여주는 정보를 IP 프로토콜 헤더에 포함된 옵션 워드의 필드에 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 16 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 제어 식별자로서 한 주기의 개시를 나타내는 동기 신호를 전송되는 신호를 처리하는 방식을 규정하는 필드에 기록하고, IP 프로토콜 헤더에 포함된 옵션 워드의 필드에 데이터전송기기가 전송 권한을 습득하기 전에 얼마나 많은 다른 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했는지를 보여주는 정보를 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
제 16 항에 있어서,

상기 신호전송수단은 데이터전송기기가 특정 네트워크에 사용된 프로토콜과 일치하는 것을 나타내는 단일 제어 식별자를 Type 필드 또는 EthernerType 필드에 기록하고, 특정 네트워크에 사용된 프로토콜에 따라 프레임을 처리하는데 필요한 다른 정보를 조금이라도 있으면 Type 필드 외의 필드 또는 EthernetType 필드 외의 필드에 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터전송기기.
다른 신호가 데이터전송로를 통해 전송될 때 데이터전송로를 통해 어떤 신호도 전송하지 않고, 전송된 신호가 데이터전송로에서 다른 신호와 충돌하면 신호의 전송을 중단하며, 신호의 충돌을 방지하는 기간이 경과한 후 다시 신호를 전송하도록 프로토콜에 따라 동작하는 어떤 단말기도 포함하지 않는 제 1 네트워크에 연결된 제 1 접속수단,

프로토콜에 따라 동작하는 단말기를 포함하고, 다른 어떤 데이터전송기기도 포함하지 않는 제 2 네트워크에 연결된 제 2 접속수단,

상기 제 1 접속수단 또는 상기 제 2 접속수단에서 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 전송된 신호를 수신하여, 단말기 또는 다른 데이터전송기기 중 임의의 하나로부터 신호를 수신하는 신호수산수단,

특정 타이밍에서 제 1 네트워크의 데이터전송기기가 전송 권한을 획득하ㅡㄴ 순서를 나타내는 정보에서 제 1 네트워크에서 주기적으로 제공되는 전송 권한을 데이터전송기기가 획득했는지를 판단하는 전송 권한 획득 수단 및

프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터전송로에 신호를 전송하고, 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했다고 전송 권한 획득 수단이 판단할 때 제 1 네트워크 또는 제 2 네트워크에 데이터를 출력하며, 제 1 네트워크의 데이터전송기기 중 임의의 하나가 전송 권한을 갖고 있는 동안 제 2 네트워크로 신호를 연속적으로 전송하는 신호전송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1 네트워크를 구성하는 복수의 데이터전송기기 중 하나에 대응하는 데이터전송기기.
다른 신호가 데이터전송로를 통해 전송되는 동안 데이터전송로를 통해 어떤 신호도 전송하지 않고, 전송된 신호가 데이터전송로에서 다른 신호와 충돌하면 신호의 전송을 중단하며, 신호의 충돌을 방지하기 위한 기간이 경과한 후에 다시 신호를 전송하도록 프로토콜에 따라 동작하는 어떤 단말기도 포함하지 않는 제 1 네트워크에 연결된 제 1 접속수단,

프로토콜에 따라 동작하는 단말기를 포함하고, 다른 어떤 데이터전송기기도 포함하지 않는 제 2 네트워크에 라우터에 의해 연결된 제 2 접속수단,

상기 제 1 접속수단 또는 상기 제 2 접속수단에서 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 전송된 신호를 수신하여, 단말기 또는 다른 데이터전송기기 중 임의의 하나에서 신호를 수신하는 신호수신수단,

특정 타이밍에서 제 1 네트워크의 데이터전송기기가 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보에서 제 1 네트워크에서 주기적으로 제공되는 전송 권한을 데이터전송기기가 획득했는지를 판단하는 전송 권한 획득 수단 및

프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터전송로에 신호를 전송하고, 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했다고 상기 전송 권한 획득 수단이 판단할 때 제 1 네트워크 또는 제 2 네트워크로 데이터를 출력하며, 제 1 네트워크의 데이터전송기기 중 임의의 하나가 전송 권한을 갖고 있는 동안 데이터전송로를 통해 라우터로 신호를 연속적으로 전송하는 신호전송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1 네트워크를 구성하는 복수의 데이터전송기기 중 하나에 대응하는 데이터전송기기.
다른 신호 데이터전송로를 통해 전송될 때 데이터전송로를 통해 어떤 신호도 전송하지 않고, 신호가 데이터전송로에서 다른 신호와 충돌하면 신호의 전송을 중단하며, 신호의 충돌을 방지하기 위한 기간이 경과한 후에 신호를 다시 전송하도록 프로토콜에 따라 동작하는 단말기를 포함 가능한 특정 네트워크를 포함하는 통신시스템에 연결된 접속부,

데이터전송로를 통해 전송되고, 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷을 갖는 단말기 또는 다른 데이터전송기기 중 임의의 하나에서 전송된 신호를 수신하는 신호수신부,

특정 타이밍에서 특정 네트워크의 데이터전송기기가 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보에서 데이터전송기기가 특정 네트워크에서 주기적으로 제공되는 전송 권한을 획득했는지를 판단하는 전송권한획득부 및

프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터전송로에 신호를 전송하고, 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했다고 상기 전송권한획득부가 판단할 때 데이터전송로의 신호의 존재 유무와는 상관없이 신호를 전송하며, 데이터전송로에서 다시 신호들이 충돌하는 것을 방지하기 위해 데이터전송로에서 신호의 충돌이 발생한 경우에도 신호의 충돌을 방지하기 위한 기간이 경과하기 훨씬 전에 신호를 연속적으로 전송하는 신호전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 네트워크를 구성하는 복수의 데이터전송기기 중 하나에 대응하는 데이터전송기기.
데이터 전송로를 통해 다른 신호가 전송되는 동안 신호를 전송하지 않고, 데이터 전송로에서 다른 신호와 충돌하면 신호의 전송을 중단하며, 신호의 충돌을 방지하기 위한 시간이 경과한 후 신호를 다시 전송하도록 프로토콜에 따라 동작하는 단말기를 포함 가능한 특정 네트워크를 포함하는 통신시스템에 연결되는 접속수단,

데이터전송로를 통해 전송되고, 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷을 갖는 단말기 또는 다른 데이터전송로 중 임의의 하나를 통해 전송되는 신호를 수신하는 신호수신수단,

특정 타이밍에서 특정 네트워크의 전송기기들이 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보로부터 특정 네트워크에 있어서 주기적으로 제공되는 전송 권한을 데이터전송기기가 획득했는지를 판단하는 전송 권한 획득 수단 및

프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터 전송로에 신호를 전송하고, 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했다고 상기 전송 권한 획득 수단이 판단한 때, 데이터 전송로의 신호의 유무에 관계없이 신호를 전송하며, 데이터전송로에서 신호의 충돌이 발생한 때에도 데이터전송로에서 다시 신호가 충돌하는 것을 방지하기 위해 신호의 충돌을 방지하기 위한 시간이 경과하기 전에 신호를 연속적으로 전송하는 신호전송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 네트워크를 구성하는 복수의 데이터전송기기 중 하나에 사용하는 네트워크 인터페이스 장치.
데이터 전송로,

신호가 데이터 전송로를 통해 전송되는 동안 신호를 전송하지 않고, 전송된 신호가 데이터 전송로에서 다른 신호와 충돌하면 신호의 전송을 중지하며, 신호의 충돌을 방지하기 위한 시간이 경과한 후 다시 신호를 전송하도록 프로토콜에 따라 동작하는 적어도 하나의 단말기 및

프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터 전송로로부터 전송된 신호를 수신하는 신호수신수단, 특정 타이밍에서 데이터전송기기가 전송 권한을 획득하는 순서를 나타내는 정보에서 주기적으로 제공되는 전송 권한을 데이터전송기기가 획득했는지를 판단하는 전송 권한 획득 수단 및 프로토콜과 일치하는 데이터 포맷으로 데이터 전송로에 신호를 전송하고, 상기 데이터전송기기가 전송 권한을 획득했다고 전송 권한 획득 수단이 판단한 때, 데이터 전송로의 신호의 유무에 상관없이 신호를 전송하며, 데이터전송로에서 신호의 충돌이 발생한 때에도 데이터전송로에서 다시 신호가 충돌하는 것을 방지하기 위해 신호의 충돌을 방지하기 위한 시간이 경과하기 전에 신호를 연속적으로 전송하는 신호전송수단을 각각 포함하는 복수의 데이터전송기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터전송시스템.
제 27 항에 있어서,

어떤 데이터전송기기도 상기 소정 기간 중 약간의 시간 동안 전송 권한을 갖지 않고, 각 데이터전송기기의 신호전송부는 어떤 데이터전송기기도 전송 권한을 갖지 않을 때 프로토콜에 따라 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터전송시스템.