KR20010108569A - 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전체 메시지 길이가 가변적인 경우에 에러 제어용 코드를 그에 부합되도록 재구성하여 에러검출 및 에러 정정을 수행할 수 있는 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명은 메시지의 데이터정보필드가 가변적인 필드인가를 판단하는 단계와; 메시지의 데이터정보필드가 가변적인 필드이면, 데이터정보필드의 길이에 따라 추가할 부가정보필드를 결정하고, 원래의 프레임에 부가정보필드를 추가하도록 구성하는 단계를 포함한다. 따라서, 전송로 상에서 발생되는 에러를 최소화하고 통신 시에 규정된 에러율에 맞게 효율적으로 메시지를 송수신할 수 있는 효과가 있다.

Description

메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법{An Error-control Method on Variable-length Data Communication}

본 발명은 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전체 메시지 길이가 가변적인 경우에 에러 제어용 코드를 그에 부합되도록 재구성하여 에러검출 및 에러 정정을 수행할 수 있는 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 데이터 통신은 디지털 형태의 신호를 전달하는 일종의 정보 통신에 해당하는 것으로 임의의 정보를 디지털 신호 형태인 부호로 바꾸어 그 데이터를 서로 다른 위치에 설치된 컴퓨터간 또는 컴퓨터와 단말기간을 통신회선을 이용하여 송수신하는 통신 방식을 말한다. 전화와 같은 전기 통신과는 달리 데이터 통신은 2진 부호인 데이터를 송수신하는 방식이므로 데이터를 처리할 수 있는 데이터 처리기술과 데이터를 전송할 수 있는 데이터 전송기술이 복합적으로 구성된 통신방식이다.

도 1은 일반적인 데이터 통신 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 데이터 통신 시스템은 크게 데이터 단말장치(DTE:Data Terminal Equipment)(10,50), 데이터 회선 종단장치(DCE:Data Circuit-terminating Equipment)(20,40), 데이터 교환장치(DSE:Data Switching Equipment)(30)로 구성되어 있다.

데이터 단말장치(10,50)는 데이터 통신의 주체로서 단말기 또는 컴퓨터를 가리키며, 정보의 입/출력 및 통신망을 통한 데이터를 송/수신하는 역할을 수행한다. 여기에서는 데이터 단말장치(10)가 데이터 송신의 기능을 담당하고, 데이터 단말장치(50)가 데이터 수신의 기능을 담당한다. 데이터 회선 종단장치(20,40)는 데이터 단말장치(10,50)와 데이터 교환장치(30) 사이에서 접속을 확립하고 보호 예방하기 위한 모든 기능 또는 신호의 교환, 부호화 등을 실행하는 장치로서, 음성 대역 아날로그 통신망인 전화망에 접속할 경우에는 모뎀이 필요하고, 데이터 통신망의 경우에는 데이터 서비스 유닛(DSU)이 필요하다. 데이터 교환장치(30)는 망 내에서 데이터를 교환하는 장치로서, 전용회선과 교환망으로 구성되고, 음성 대역의 아날로그망과 디지털 통신망으로 분류할 수 있다.

이와 같은 데이터 통신 시스템에서는 유선 또는 무선의 전송로를 통해 정보를 주고받을 때 전송 장비 또는 전송매체를 통해 원래의 정보에 에러가 혼재하는 정보로는 수신측에서 정확한 의미를 전달할 수 없게 된다. 따라서, 수신된 정보로부터 올바른 의미를 전달받기 위해서는 수신 정보 내에 포함된 에러를 찾아내어 이를 수정하는 절차, 즉 에러 제어 기술이 요구된다. 정보에 대한 신뢰성 요구가 날로 높아지고 있는 오늘날에는 더욱 에러 제어 기술에 대한 중요성이 부각되고 있다. 일반적으로, 에러 제어 기술은 에러 검출과 에러 정정으로 나누어진다.

수신된 정보 내에 에러가 포함되어 있는지 여부를 검사하기 위해서는 미리 송신측에서 보내고자 하는 원래의 정보 이외에 별도로 잉여분의 데이터를 추가하여 수신측에서는 이 잉여 데이터를 검사함으로써 에러 검출이 가능하게 된다. 가장 널리 사용되는 있는 에러 검출 방식으로는 패리티 검사(parity check)와 순환잉여 검사(cyclic redundancy check)를 들 수 있다. 패리티 검사는 한 블록의 데이터 끝에 패리티 비트를 추가하는 것으로서 가장 간단한 에러 검출 방식이다. 그 대표적인 예가 ASCII 전송으로 7비트 길이의 ASCII 데이터의 끝에 한 비트를 추가하여 8비트로서 데이터를 전송하는 경우이다. 이 때, 패리티 비트 값은 8비트 문자 정보 내의 1의 개수를 짝수 또는 홀수 개가 되도록 조정하는 과정에서 결정된다. 일반적으로 짝수 패리티는 동기식 전송에, 홀수 패리티는 비동기식 전송에 자주 사용된다.

순환잉여 검사(CRC)는 여러 검출 코드인 FCS(Frame Check Sequence)를 생성해 내는 한 가지 방법으로서 패리티 검사와 함께 가장 널리 사용되는 에러 검출 방식이다. FCS는 프레임 내의 에러를 검출하기 위한 비트열로서 송신시에 임의의 알고리즘에 의해 계산되어 정보 프레임과 함께 전송된다. 수신측에서는 수신된 전체 데이터 가운데 정보 프레임만을 대상으로 송신측과 동일한 알고리즘에 의해 FCS를 계산한 다음 이 값이 수신된 FCS값과 동일하면 전송 중에 에러가 발생되지 않은 것으로 판단하고, 일치하지 않으면 전송 에러가 발생한 것으로 판단하게 된다.

제어정보필드

정보데이터필드

부가정보필드

따라서, 일반적인 에러 검출 방식은 에러 검출을 위한 부가정보의 필드 길이가 고정되어 있고 수신측에서도 이 고정된 필드에 들어있는 부가 정보를 활용하여 에러를 검출한다. 예를 들면, CRC-16을 사용하는 에러 검출 방식의 경우에는 다음과 같이 구성되어 있다.

일반적으로, 제어정보는 전체 메시지 길이에 대한 정보를 포함하여 구성하며, 정보데이터 길이가 고정된 경우에는 길이정보가 생략될 수도 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 에러 검출 방식은 에러검출을 위한 부가정보의 필드 길이가 고정되어 있고 수신측에서도 이 고정된 필드에 들어있는 부가정보를 활용하여 에러를 검출하므로 정보데이터필드의 길이가 가변적인 경우에 에러검출율이 상대적으로 가변적이 되어 에러 검출을 효율적으로 수행할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전송하고자 하는 데이터의 전체 메시지 길이가 가변인 경우에 에러 제어용 코드를 그에 부합되도록 재구성하여 데이터를 송수신할수 있는 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 정보데이터필드와 부가정보필드의 명시적 구분이 없이 혼합된 데이터의 경우 정보데이터필드에 해당되는 부분에 따라 부가정보필드에 해당되는 부분을 가변시켜 데이터를 송수신 함으로써 가변된 부가정보필드에 의해 데이터의 에러를 검출할 수 있는 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 데이터 통신 시스템의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 데이터프레임의 구성을 보여주는 예시도,

도 3은 본 발명에 따른 동작을 설명하는 흐름도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10,50: 데이터 단말장치 20,40:데이터 회선 종단장치

30: 데이터 교환장치

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 송신측에서 보내고자 하는 메시지의 데이터정보필드 이외에 별도로 잉여분의 데이터 비트를 부가정보필드에 추가하여 프레임을 형성하고, 형성된 프레임을 수신측으로 전송하고, 전송된 프레임에 의해 에러를 검출하는 에러 제어 방법에 있어서, 메시지의 데이터정보필드가 가변적인 필드인가를 판단하는 단계와; 메시지의 데이터정보필드가 가변적인 필드이면, 데이터정보필드의 길이에 따라 추가할 부가정보필드를 결정하고, 원래의 프레임에 부가정보필드를 추가하도록 구성하는 단계를 포함한다.

또한, 데이터정보필드의 길이에 대한 각각의 단계값을 테이블에 저장하는 단계와; 데이터정보필드의 길이에 대한 단계값에 따라 부가정보필드의 길이를 결정하는 단계를 더 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 데이터프레임의 구성을 보여주는 예시도이다. 도 2에도시된 바와 같이, 전송하고자 하는 데이터의 초기상태는 각각의 프레임(n, n+1, n+2, n+3…)으로 이루어져 있고, 각각의 프레임(n, n+1, n+2, n+3…)은 세부적으로 제어정보필드, 정보데이터필드, 부가정보필드로 구성되어 있다. 전송하고자 하는 데이터가 고정되지 않고 가변적일 때는 그에 부합되도록 에러검출용 부가정보필드를 재구성할 필요가 있다. 에러검출용 부가정보필드를 재구성하는 방법은 여러 가지가 있지만, 본 발명에서는 CRC-16 또는 CRC-32 방식을 예를 들어 설명한다.

IBM 기종의 플로피 디스크에서는 16비트 CRC를 사용하며, 또한 압축 프로그램들이 데이터 복구 과정에서 에러를 검사하는 방식으로 사용한다. LHA(MS-DOS용 압축 프로그램)는 16비트 CRC를 사용하며, IBM 플로피 디스크 16비트 CRC를 반전시켜서 사용하고 있다. 또한, PKZIP(파일 압축 해제용 소프트웨어)와 ARJ(압축-해제 유틸리티 프로그램)는 32비트 CRC를 사용하고 있다. 본 발명에서는 정보데이터필드의 길이에 따라 추가할 부가정보필드의 길이를 16비트로 할 것인지 32비트로 할 것인지를 결정하는 과정을 예를 들어 설명한다. 따라서, 전송할 데이터프레임은 원래의 데이터프레임에 추가할 필드를 포함하도록 재구성하여 수신측으로 전송한다.

제어정보필드에는 라우팅 정보를 가지고 있으며, 이 정보는 메시지의 근원지와 목적지 및 메시지가 생성될 때의 메시지 번호가 포함된다. 또한, 전체 메시지 길이, 플래그 정보, 활성화되는 시간, 기타 다른 정보를 함께 포함하고 있다. 정보데이터필드에는 한 곳의 응용 프로그램에서 다른 곳의 응용 프로그램으로 네트워크를 통해 전송하고자 하는 실제적인 정보가 포함되며, 메시지의 크기에 따라 가변되는 부분이다. 부가정보필드에는 메시지가 전송되기 전에 계산되어 프레임의 마지막부분에 추가되는 에러제어용 CRC가 포함된다. 이러한 부가정보필드는 프레임의 마지막에 추가하여 구성되지만 몇몇 프레임들은 제어정보필드 내에 포함되는 경우도 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법에 대한 동작 상태를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 동작을 설명하는 흐름도이며, k 번째 송신하는 메시지의 정보데이터필드의 길이가 L(k)이고, 부가정보필드의 길이가 P(k)일 경우에 균일한 에러제어품질을 위한 정보데이터필드의 단계값을 S[k], 그에 부합되는 부가정보필드의 길이값을 T[k]라고 가정한다.

먼저, 전송할 메시지의 크기에 상응하는 정보데이터필드의 단계값을 테이블에 저장시켜 둔다(S10). 정보데이터필드의 단계값은 정보데이터필드의 길이에 따라 가변되며, 정보데이터필드의 길이가 64∼127 비트인 경우에는 S[1]=64, 128∼255 비트인 경우에는 S[2]=128로 정의하고, 이 때의 T[k]는 각각 16비트, 32비트로 정의한다. 예를 들면, L(1)=64비트인 경우에는 S[1]=64가 되고, L(2)=128비트인 경우에는 S[2]=128이 되고, L(3)=80비트인 경우에는 S[3]=64가 된다. 여기에서, S[1]=64인 경우에는 CRC-16을 사용하고, S[2]=128인 경우에는 CRC-32를 사용한다. 정보데이터필드의 단계값은 본 기술분야의 전문가들에 의해 미리 정해진 값이며, CRC-16에는 0x8005를 주로 사용하고, CRC-32에는 0x04c11db7을 주로 사용한다.

메시지의 송신측은 정보데이터필드의 단계값을 테이블에 저장시켜 둔 후, 전송할 프레임이 있는가를 판단한다(S20). 판단 결과, 전송할 프레임이 없으면 전송할 프레임이 있을 때까지 계속 대기하고, 전송할 프레임이 있으면 해당 프레임을 판독한다(S30). 프레임을 판독한 후, 그 프레임이 가변 프레임인가를 판단(S40)하여 가변 프레임이 아닌 경우에는 고정 프레임을 전송하는 일반적인 CRC 방식에 의해 프레임을 수신측으로 전송하고(S50), 가변 프레임인 경우에는 전송하고자 하는 n 번째 프레임의 정보데이터필드를 판독한다(S60).

정보데이터필드의 판독에 의해 부가정보필드에 추가할 필드가 결정된다(S70). 예를 들면, n, n+1, n+2 번째 프레임의 정보데이터필드가 각각 64 비트, 128 비트, 80 비트인 경우에는 추가할 부가정보필드는 16 비트, 32 비트, 16 비트로 결정된다. 다시 말해서, 정보데이터필드의 길이가 64∼127 비트인 경우에는 16비트의 부가정보필드가 결정되고, 정보데이터필드의 길이가 128∼255 비트인 경우에는 32비트의 부가정보필드가 결정된다.

전송할 프레임의 추가할 부가정보필드가 결정되면, 상기 단계(S70)에서 처리한 프레임이 마지막 프레임인가를 판단(S80)하여 마지막 프레임이 아닌 경우에는 다음 프레임의 정보데이터필드를 판독한 후 상기 단계(S70)로 복귀하여 이후의 단계들을 반복 수행하고(S90), 마지막 프레임인 경우에는 전송할 모든 프레임의 부가정보필드를 결정한 것이므로 원래의 프레임에 상기 단계(S70)에서 결정된 부가정보필드를 추가하여 새로운 프레임을 구성한 후 수신측으로 전송한다(S100).

이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법에 의하면, 가변적인 메시지에 따라 에러검출용 부가정보필드를 재구성하여 메시지를 송수신 함으로써, 전송로 상에서 발생되는 에러를 최소화하고 통신 시에 규정된 에러율에 맞게 효율적으로 메시지를 송수신할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 송신측에서 보내고자 하는 메시지의 데이터정보필드 이외에 별도로 잉여분의 데이터 비트를 부가정보필드에 추가하여 프레임을 형성하고, 형성된 프레임을 수신측으로 전송하고, 전송된 프레임에 의해 에러를 검출하는 에러 제어 방법에 있어서,

   상기 메시지의 데이터정보필드가 가변적인 필드이면, 상기 데이터정보필드의 길이에 따라 추가할 부가정보필드를 결정하고, 원래의 프레임에 상기 부가정보필드를 추가하도록 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터정보필드의 길이에 대한 각각의 단계값을 테이블에 저장하는 단계와;

   상기 데이터정보필드의 길이에 대한 단계값에 따라 상기 부가정보필드의 길이를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 부가정보필드의 결정은 순환잉여 검사(CRC)-16과 순환잉여 검사-32 중 어느 하나를 사용하여 상기 부가정보필드의 길이가 선택되는 메시지 길이에 따른가변형 에러 제어 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 부가정보필드를 생성하는 규칙을 순환잉여검사법이 아닌 에러정정부호 생성다항식을 사용하여 상기 부가정보필드의 길이가 선택되고 수신측에서 이에 따라 에러정정 또는 검출을 수행하는 메시지 길이에 따른 가변형 에러 제어 방법.