KR200192007Y1

KR200192007Y1 - 이더넷용 티씨피/아이피 모뎀

Info

Publication number: KR200192007Y1
Application number: KR2020000005619U
Authority: KR
Inventors: 윤영찬
Original assignee: 솔내시스템주식회사
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2000-08-16
Also published as: KR100321822B1; KR20010084769A

Abstract

본 고안은 단일 장치로 이더넷 환경에서 모뎀 인터페이스를 통한 TCP/IP통신을 수행하는 하드웨어 및 소프트웨어에 관한 것이다.

종래에는 기존의 장비에 이더넷을 통한 TCP/IP 모듈을 개발하거나 실시간 운영체제를 이식하고, 하드웨어적으로는 이더넷 인터페이스 회로를 추가하는 어려움이 있었다. 본 고안은 TCP/IP 통신 기능을 구비하지 못한 장비에 플러그 인 방식으로 장착되어 모뎀 인터페이스인 AT명령에 의하여 클라이언트와 서버기능 모두 지원 가능한 TCP/IP 통신을 수행하므로, 통신 환경을 고려하지 않고 개발된 여러 장비에 TCP/IP 통신 기능을 용이하게 부가할 수 있어 장비의 개발 기간을 단축시키고 경제성을 갖게 한다.

Description

이더넷용 티씨피/아이피 모뎀{Ethernet TCP/IP Modem}

본 고안은 모뎀의 AT 명령어로 제어가 가능한 인터페이스 장치인 이더넷용 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 모뎀에 관한 것이다.

TCP/IP는 오늘날 가장 많이 사용되고 있는 통신 규약 중 한가지로서 서로 다른 기종의 컴퓨터간에 통신에 관련된 통신규약이다. TCP/IP를 구성하는 규약들은 ARP(Address Resolution Protocol), RARP(Reverse Address Resolution Protocol), IP(Internet Protocol), ICMP(Internet Message Protocol), TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol) 등이 있다.

근래 들어 인터넷의 응용 분야가 증가함에 따라 기존의 여러 장비에 TCP/IP 통신 기능을 추가하려는 경향이 두드러지고 있다. 전용 통신 장비에서만 사용되던 TCP/IP 통신 기능은 인터넷 응용분야의 폭발적인 증가에 따라 각종 제어 및 감시 장비로까지 확산되고 있다. 특히, 현재 미국에서 진행중인 인터넷2(IPng) 기술이 실용화되면 가정에서 사용하는 모든 전자 제품에도 인터넷 기술이 이용될 정도로 광범위한 적용이 가능하게 된다.

이와 같이 TCP/IP 통신 기능의 필요성이 증가하면서 기존에 사용하던 장비에 TCP/IP 통신 모듈을 추가하는 사례가 늘어가고 있다. 특히 LAN환경에서 가장 광범위하게 사용되는 이더넷을 통한 TCP/IP 통신 기능의 필요성이 확대되고 있다.

이더넷을 통해 통신을 하기 위해서는 이더넷 컨트롤러를 기존의 장비에 접목시켜야 하며, 소프트웨어적으로는 TCP/IP 뿐 아니라 이더넷 인터페이스를 지원하는 프로그램이 동작하고 있어야 한다. 대부분의 범용 운영체제는 기본적으로 TCP/IP 프로토콜을 지원하기 때문에 아무런 문제가 없지만, TCP/IP 통신 시스템을 개발하기 위해서는 전문적인 지식과 인터넷 통신에 대한 기술을 보유하고 있어야 하기 때문에, 인터넷 통신 환경을 고려하지 않고 개발된 소형 장비에 대하여 TCP/IP 통신 기능을 추가함에 있어서 많은 어려움이 따르고 있다.

한편, TCP/IP 통신이 지원되는 상용 실시간 운영체제(Real-Time Operating System)를 사용해서 그 목적을 달성할 수도 있겠으나, 시스템의 이식과 높은 가격 때문에 이를 적용하는데도 많은 어려움이 따른다. 또한 이더넷 인터페이스도 이더넷 컨트롤러를 장착하고 필요한 디바이스 드라이버를 새로 작성해야 하는 기술적 시간적 어려움이 있다. 즉, TCP/IP, 이더넷 인터페이스 모듈, 실시간 운영체제 등을 직접 개발하거나 상용 제품을 구입해서 이식하여 구성을 완료할 수 있다. 이러한 과정은 장비의 개발기간을 지연시키고 경제성 있는 개발을 할 수 없다는 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 그 목적은 장비의 직렬포트와 연결되어 모뎀 제어 과정과 유사한 방식으로 TCP/IP 통신 기능을 수행케 함으로써 TCP/IP/Ethernet 통신 기능을 용이하게 부가할 수 있도록 하는 인터페이스 장치인 이더넷용 TCP/IP 모뎀을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 의한 이더넷용 TCP/IP 모뎀 장치의 구성을 표시한 블록도이다.

도 2는 본 고안에 의한 이더넷용 TCP/IP 모뎀이 AT 명령에 따라 접속모드를 설정 및 처리하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도 3은 본 고안에 의한 이더넷용 TCP/IP 모뎀의 프로세서부에서의 처리과정을 표시한 흐름도이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 직렬 통신부

12 : 이더넷 통신부

13 : 프로그램 메모리부

14 : 프로세서부

15 : 데이터 메모리부

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 의한 이더넷용 TCP/IP 모뎀은, TCP/IP 통신이 지원되지 않는 장비와 데이터를 송수신하는 직렬 통신부; TCP/IP 데이터를 송수신할 수 있는 이더넷 포트와 연결되어 TCP/IP/Ethernet 형식으로 데이터를 송수신하는 이더넷 통신부; TCP/IP/Ethernet 프로토콜을 처리할 수 있는 프로그램 및 TCP/IP가 지원되지 않는 장비가 쉽게 접근할 수 있게 프로세서부가 모뎀 명령인 AT 명령을 처리하기 위한 프로그램이 저장되어 있는 프로그램 메모리부; 상기 프로그램 메모리부에 저장된 프로그램을 실행하여 상기 이더넷 통신부를 통하여 입력되는 TCP/IP/Ethernet 형태의 데이터를 TCP/IP가 지원되지 않는 장비에서 인식할 수 있는 형태로 변환시켜서 상기 직렬 통신부로 출력하고, 상기 직렬 통신부를 통하여 입력되는 데이터를 TCP/IP/Ethernet 등의 형태로 변환하여 상기 이더넷 통신부로 출력하는 프로세서부; 상기 프로세서부에서 처리를 위하여 데이터를 저장하거나 또는 저장된 데이터의 내용을 변경하기 위한 데이터 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 의한 이더넷용 TCP/IP 모뎀을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 이더넷용 TCP/IP 모뎀의 구성을 표시한 블록도이다.

직렬 통신부(11)는 TCP/IP 통신 기능이 지원되지 않는 단말기와 직렬로 데이터를 주고 받는 부분이다. 필요에 따라서는 TIA/EIA-232 또는 RS232C 규약에 따른 라인드라이버를 포함할 수 있다.

이더넷 통신부(12)는 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) 프로토콜을 쓰는 이더넷을 담당하는 부분으로 IEEE 802.3 규정에 따라서 동작하는 장치이다. 상기 이더넷 통신부(12)는 프로세서부에 따라서 프로세서부(14)와 동일한 장치로 구성될 수 있고, 터미널 포트에 펄스트랜스포머, 터미네이터 등 이더넷 하드웨어 인터페이스를 위한 장치들이 붙일 수 있으며, IEEE 802.3 에 명시된 10BaseT, 10BaseT5, 10Base2, 10BaseF 등 여러 가지 인터페이스가 장착될 수 있다.

프로그램 메모리부(13)은 ROM 또는 RAM으로 구현되는데, Ethernet, ARP, RARP, IP, UDP, ICMP, TCP 등 프로토콜을 처리할 수 있는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, TCP/IP가 지원되지 않는 장비가 쉽게 접근할 수 있게 프로세서부(14)가 모뎀 명령인 AT 명령을 처리하기 위한 프로그램이 상기 프로그램 메모리부(13)에 저장된다. 필요에 따라서 상기 프로그램 메모리부(13)는 장착 또는 분리된 상태로 프로그램 내용을 변경할 수 있는 기능을 제공한다.

프로세서부(14)는 상기 프로그램 메모리부(13)에 저장된 프로그램을 실행하여 상기 이더넷 통신부(12)에 입력되는 TCP/IP 형태의 데이터를 TCP/IP 프로토콜이 지원되지 않는 단말기에서 인식할 수 있는 형태로 변환시켜서 상기 직렬 통신부(11)로 출력하고, 또한, 상기 직렬 통신부(11)를 통하여 입력된 데이터를 TCP/IP 형태의 데이터로 변환하여 상기 이더넷 통신부(12)로 데이터를 출력한다. 그리고, 상기 프로세서부(14)는 TCP/IP 프로토콜이 지원되지 않는 장비가 모뎀 명령(AT 명령)을 이용하여 TCP/IP 능동(client mode) 및 수동(server mode) 접속을 손쉽게 하기 위한 프로그램을 실행할 수 있다.

데이터 메모리부(15)는 RAM으로 구현되는데, 상기 프로세서부(14)에서 처리하기 위한 데이터를 저장하거나 저장된 데이터의 내용을 변경할 수 있는 기능을 제공한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 이더넷용 TCP/IP 모뎀의 작동을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 의한 이더넷용 TCP/IP 모뎀의 프로세서부(14)의 접속 모드에 따른 설명으로, 모뎀 명령어로써 상기 이더넷용 TCP/IP 모뎀의 IP 주소 및 기타 환경을 설정하고, TCP/IP 접속 모드를 설정한다.

TCP/IP 접속 모드에는 두 가지 종류가 있다. 능동 접속 모드와 수동 접속 모드가 있는데, 상기 능동 접속 모드는 접속하고자 하는 호스트에 능동적으로 접속하는 것이고, 상기 수동 접속 모드는 상대방 호스트가 접속해 오기를 기다리다가 접속이 들어오면 접속하는 것이다.

도 2의 AT 명령에 의한 환경 설정과 접속 방법은, 먼저 AT 명령에 의한 환경 설정(21)을 한다. 이때에 AT 명령은 표준 AT 명령을 사용하고, 적절한 표준 AT 명령이 없을 경우 확장된 AT 명령을 이용하여 만들어 사용할 수 있다. 상기 환경설정(21)후 AT명령에 의해서 TCP/IP접속 모드를 설정한다(22). 설정된 접속 모드에 따라서 수동 접속이면 다른 호스트에서 접속을 기다리고(23), 능동 접속이면 미리 설정된 IP 주소로 접속을 하게 된다(24). 접속을 할 때에는 도 3에 도시한 바와 같이 데이터 통신이 이루어지게 된다.

도 3은 본 고안에 의한 이더넷용 TCP/IP 모뎀의 프로세서부(14)를 설명하는 흐름도로서, 이더넷 통신부(12)를 통하여 들어온 TCP/IP 데이터가 TCP/IP 프로토콜이 지원되지 않는 장비와 연결되어 있는 직렬 통신부(11)로 출력되는 것을 상세히 설명하고 있다.

ARP 데이터 처리 단계(31)는 이더넷 통신부(12)에 들어온 데이터가 ARP 형태의 데이터이면 RFC903에서 정의한 데이터 처리과정을 수행한다.

RARP 데이터 처리 단계(32)는 이더넷 통신부에 들어온 데이터가 RARP형태의 데이터이면 RFC903에서 정의한 데이터 처리과정을 수행한다.

IP 데이터 처리 단계(33)는 IP형태의 데이터를 RFC791에서 정의한 바에 따라서 처리한다. 상기 IP 데이터 처리 단계(33)에서는 또한, RFC1114에서 정의한 TCP/IP 헤더 압축 과정을 포함할 수도 있다. 상기 IP 데이터 처리 단계(33)에 의하여 처리된 데이터는 그 종류에 따라서, ICMP 데이터 처리 단계(34), UDP 데이터 처리단계(35) 또는 TCP 데이터 처리 단계(36)로 입력된다.

ICMP 데이터 처리 단계(34)는 RFC792에서 정의한 데이터 처리 기능을 수행한다.

UDP 데이터 처리 단계(35)는 RFC768에서 정의한 데이터 처리 기능을 수행한다.

TCP 데이터 처리 단계(36)는 RFC793에서 정의한 데이터 처리 기능을 수행한다.

상기 UDP 데이터 처리 단계(35)와 TCP 데이터 처리 단계(36)로부터 출력된 데이터에 대하여 TCP/IP 프로토콜과는 상관없이 TCP/IP가 지원되지 않는 장비에서 정의하는 데이터 처리가 수행된다(37). 이 단계는 직렬 통신부(11)를 통하여 연결된 TCP/IP가 지원되지 않는 장치의 특성에 따라 생략될 수 있다.

상기한 단계를 거친 데이터는 직렬 통신부(11)를 통하여 TCP/IP가 지원되지 않는 장비로 출력된다.

한편, 직렬 통신부(11)로부터 입력되는 데이터는 도 3에 도시된 반대의 과정을 거치며 다음과 같은 처리과정을 거친다.

직렬 통신부(11) →직렬 통신부에 연결된 TCP/IP가 지원되지 않는 장비에서 정의되는 데이터 처리(37) →TCP 데이터 처리(36) →IP 데이터 처리(33) →이더넷 통신부(12);

직렬 통신부(11) →TCP 데이터 처리(36) →IP 데이터 처리(33) →이더넷 통신부(12)

지금까지 인터넷 통신 기능이 필요 없는 장비들을 개발하던 업체에서는 최근의 인터넷 응용분야의 확대에 따라 TCP/IP 통신 기능을 추가하기 위해서 많은 노력을 기울이고 있지만 기술적인 문제 때문에 어려움을 겪고 있다. 종래에는 기존의 장비에 이더넷을 통한 TCP/IP 모듈을 개발하거나 실시간 운영체제를 이식하고, 하드웨어적으로는 이더넷 인터페이스 회로를 추가하는 어려움이 있었다. 본 고안은 TCP/IP 통신 기능을 구비하지 못한 장비에 플러그 인 방식으로 장착되어 모뎀 인터페이스인 AT명령에 의하여 클라이언트와 서버기능 모두 지원 가능한 TCP/IP 통신을 수행하므로, 통신 환경을 고려하지 않고 개발된 여러 장비에 TCP/IP 통신 기능을 용이하게 부가할 수 있어 장비의 개발 기간을 단축시키고 경제성을 갖게 한다. 또한, 상기 이더넷용 TCP/IP 모뎀 자체에 각종 통신 프로토콜을 내장함으로서 기존의 소프트웨어 구동 방식의 실시간 운영체제보다도 향상된 처리속도를 실현할 수 있으며, 개별 장치마다 구동 드라이버를 제작해야 하는 어려움을 덜어준다. 본 고안은 지능형 장비를 제조하는 이러한 업체들에게 TCP/IP 통신 기능을 갖는 인터페이스 장치를 제공함으로서 TCP/IP 통신 기능을 갖는 장비의 모듈화를 실현하였으며, 이로 인하여 상기 업체들은 시간적 또는 경제적인 중복투자 없이 손쉽게 TCP/IP 통신 기능을 이용할 수 있게 됨으로써 자신들의 고유기술분야에만 투자할 수 있는 방법을 제공한다.

Claims

TCP/IP 통신이 지원되지 않는 장비와 데이터를 송수신하는 직렬 통신부;

TCP/IP 데이터를 송수신할 수 있는 이더넷 포트와 연결되어 TCP/IP/Ethernet 형식으로 데이터를 송수신하는 이더넷 통신부;

TCP/IP/Ethernet 프로토콜을 처리할 수 있는 프로그램 및 TCP/IP가 지원되지 않는 장비가 쉽게 접근할 수 있게 프로세서부가 모뎀 명령인 AT 명령을 처리하기 위한 프로그램이 저장되어 있는 프로그램 메모리부;

상기 프로그램 메모리부에 저장된 프로그램을 실행하여 상기 이더넷 통신부를 통하여 입력되는 TCP/IP/Ethernet 형태의 데이터를 TCP/IP가 지원되지 않는 장비에서 인식할 수 있는 형태로 변환시켜서 상기 직렬 통신부로 출력하고, 상기 직렬 통신부를 통하여 입력되는 데이터를 TCP/IP/Ethernet 등의 형태로 변환하여 상기 이더넷 통신부로 출력하는 프로세서부;

상기 프로세서부에서 처리를 위하여 데이터를 저장하거나 또는 저장된 데이터의 내용을 변경하기 위한 데이터 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷용 TCP/IP 모뎀.