KR20020092991A - 인터넷 망 연결을 위한 단일집적 전자장치 - Google Patents

인터넷 망 연결을 위한 단일집적 전자장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 네트워크 상에서의 연결과 적어도 인터넷 프로토콜들과 부분적으로 일치하는 데이터 교환을 위한 단일 집적 전자장치에 관한 것으로서, DSP(Digital Signal Processor) 타입의 아키텍처를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인터넷 망 연결을 위한 단일집적 전자장치{INTEGRATED MONOLITHIC ELECTRONIC COMPONENT FOR CONNECTION ON AN INTERNET NETWORK}
본 기술의 현황을 살펴보면, 램(RAM)에 접속된 마이크로프로세서나 ASIC (Application-specific Integrated Circuit, 주문형 집적회로)을 활용하고 있다.
RAM에는 인터넷에 의해 활용되면서 유선모뎀, 무선모뎀, 이더넷 카드 등의 통신 네트워크에 물질적 인터페이스를 구현해주는 시스템과 결합하는 네트워크 프로토콜 소프트웨어가 탑재되어 있다.
이러한 장치의 사용은 원가상승을 야기하여 적은 비용으로 인터넷 네트워크 액세스 기능을 구현하는 것을 불가능하게 한다.
통신신호를 수치화 처리하는 DSP(Digital Signal Processor, 디지털 신호 처리기) 군의 프로세서를 탑재한 통신단말기도 나와 있는데, 그 내부에는 디지털 신호와 수치화된 신호 간의 인터페이스를 확실하게 하기 위한 응용 모뎀 프로그램이 저장되어 있다. 이 장치들은 일반적으로 상보형 모스(CMOS: Complementary metal-oxide Semiconductor) 기술로 구현되는 내부 메모리를 내장한다.
전문가들에 의하면 이 내부 메모리의 크기가 다른 프로그램들을 저장하기에는 불충분한 것으로 알려져 있다. 따라서 이 경우, 인터넷 프로토콜들을 처리하려면 장치를 추가로 장착해야만 한다.
특허 WO98/37665는 전화기와 PSDN(Public Switched Data Network, 공중 데이터 교환망) 회선 간을 연결해주는 인터넷 스위치 박스를 설명하고 있는데, PSDN은 공중 데이터 교환망을 통한 전화 통화는 물론, 인터넷 액세스 서비스 제공자 (ISP)와의 연결에도 사용된다.
스위치 박스에는 하나의 하드웨어와 삽입 소프트웨어가 내장되어 있으며 인터넷을 통해 전화장치와 ISP 간의 연결을 구축한다. 전화장치에 연결된 인터넷 스위치 박스를 각자 하나씩 보유한 두 명의 사용자가 인터넷을 통해서 대화하고자 할 경우에, 그들은 스위치 박스에 있는 버튼을 누르거나 또는 전화기 자판의 키를 두드리는 방식으로 스위치 박스에 신호를 전달함으로써 인터넷을 통해 전화 시스템을 변환시킨다. 그러면 스위치 박스는 PSDN 신호를 차단하고 각자의 ISP로 연결된다. 일단 인터넷에 연결되면 스위치 박스들은 그들의 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 제공하는 어떤 서버를 통해 서로 연결된다. 사용자들은 전화장치로 인터넷을 통해 대화를 지속할 수 있다.
본 발명은 원격통신분야에 관한 것으로서, 특히 어떤 장비에 인터넷 네트워크 액세스 기능을 부여해 주는 시스템에 관한 것이다.
도 1은 제 1 실시예의 개략도이고,
도 2는 제 2 실시예의 개략도이다.
본 발명의 목적은 기존의 불편함을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 놀라운 방법으로 인터넷 네트워크 액세스 기능의 총체를 구현하는 단일집적 장치를 제공하는데 있다.
가장 일반적인 개념에서, 본 발명은 통신 네트워크 상의 연결 구축과 적어도 인터넷 프로토콜의 일부와 일치하는 데이터의 교환을 위한 단일 집적 전자 장치이며, 이 장치는 DSP 형식의 아키텍처를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명에 따른 장치는 통신 네트워크와의 연결에 사용되는 ADC (Analog-to-Digital Conversion, 아날로그-디지털 변환) 장치를 포함하는데, 이 장치는 프로토콜들의 집합과 모뎀 프로그램을 하나로 통합함으로써, 단일 DSP 프로세서 내에서 PSDN 등의 어떤 물리적 기반시설을 경유한 데이터 전송을 가능하게 한다.
주어진 물리적 기반시설(예를 들면, PSDN, 이더넷 네트워크, 반송전류, 근거리 무선 연결 등)을 바탕으로 어떤 DSP 내부에서 인터넷 프로토콜 집합을 처리한 다음, 그것들을 데이터 전송(수신 및 송신)을 안정화시키는 모뎀 프로그램에 통합시키는 작업이야 말로 전문가들에게 조차 낮선 이 새로운 기술을 특징짓는 요소라고 하겠다. 사실 일반적으로 이런 종류의 프로세서는 오직 신호 처리용 프로그램을 실행하는 데만 이용되고 있는 것이 현실이다.
동일한 하나의 DSP 내에서 어떤 인터넷 프로토콜 집합과 신호 처리 프로그램을 동시에 통합함으로써 상기에서 언급한 물리적 기반 시설 상에서 데이터를 전송할 수 있도록 만드는 것이 관건이다.
이와 같은 확실한 통합은 하나의 단일 DSP의 힘을 빌어 어떤 기반 시설에 있어서의 인터넷 연결을 구현한다. 게다가 이 장치 또는 장치들은 해당 전송 작업이 이루어지는 기반 시설과의 물리적 인터페이스를 구현하는데, 전화라인과의 인터페이스 구현을 위한 아날로그-디지털 컨버터와 같은 것을 예로 들 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 장치는 8 KB 이하인 적어도 하나의 메모리를 가진다. 그 메모리에는 인터넷 프로토콜 실행 프로그램이 저장되어 있으며, 또한 전송, FTP 다운로드 그리고/또는 WEB 서버 기능을 위한 루틴들이 포함되어 있다.
보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 장치에는 PPP, IP, TCP 표준에 맞는 데이터를 준비할 수 있도록 각 전송방향마다 하나씩 단일 버퍼가 있으며, 중간 계산작업을 위한 버퍼 메모리가 있다.
또한 본 발명은 계산기, 통신 네트워크 접속 수단들, 그리고 디스플레이 및 파악 수단을 가지는 통신장비에 관한 것이다. 본 발명의 통신 네트워크 접속 수단은 인터넷 프로토콜의 적어도 한 부분을 준수하면서 데이터를 교환하고 통신 네트워크 상의 커넥션을 구축해주는 통합된 단일 전자장치로 구성되며, 상기 장치가 DSP 타입의 아키텍처를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 모뎀 기능을 유도하는 DSP 계산기를 갖춘 통신 장비를 개량하기 위한 방법으로서, 상기 DSP 계산기의 메모리 속에 전송, FTP 다운로드 및/또는 웹(WEB) 서버의 기능성을 위한 루틴들을 포함하는 프로그램이 저장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 인터넷 네트워크를 통한 전송작업을 위해서, 수치화된 데이터들을 DSP 프로세서를 통해 처리하는 방법으로서, 중간 데이터들을 단일 작업 메모리와 단일 중간 계산 메모리에 저장하면서 표제 TCP와 표제 IP, 그리고 표제 PPP를 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 제한을 두지 않는 구현 예로서 첨부된 그림과 설명을 참조하면 더 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1에서 나타낸 장치는 축소된 인터넷 프로토콜 실행 프로그램을 내장한 모뎀기능을 가지는 DSP 장치를 보여준다.
이 장치에는 중간 데이터를 생산하고 수치화된 신호를 처리하기 위해 통합된 하나의 프로세서와 중간 수치 데이터들을 저장하기 위해 나뉘어진 램(RAM) 집합이 포함된다.
모뎀 프로그램은 장비를 인터넷 액세스 지점으로 연결시키는 물리적 네트워크로의 연결작업을 관리한다. 인터넷 프로토콜 실행 프로그램은 인터넷 프로토콜 전체의 하위계층(PPP, IP, TCP) 및 상위계층(HTTP, SMTP, POP, FTP)을 동시에 처리한다.
DSP에 저장된 프로그램은 다음 중 다수의 프로토콜을 포함한다:
PPP,
IP,
TCP,
일부 HTTP 간단한 WEB 서버 제어용,
SMTP 전자 메일 전송용,
POP3 전자 메일 수신용,
FTP 파일 다운로드용,
텔넷(Telnet).
DSP의 적은 메모리 용량에서 이 프로그램들을 실행하려면 그 데이터들을 특수한 알고리즘에 따라 처리함으로써 복수의 작업 메모리 사용을 방지해야 한다.
전화 라인을 통해 인터넷에 연결할 수 있는 장비에는 인터넷 프로토콜 실행 수단, 교환 전화망(모뎀) 상에서 물리적인 신호들을 효과적으로 전송하기 위한 신호처리 수단, 그리고 전화 라인과의 물질적 인터페이스가 포함된다.
도 2에서 그 개략도로 나타낸 바와 같은 어떤 변형된 실시예에서는 교환 전화망을 사용해 직접 인터넷에 액세스 하는 대신에, 로컬 네트워크, 그리고 로컬 네트워크와 교환 전화망 사이의 구름다리(passerelle) 방식의 연결을 이용하고 있다.
다른 실시예에 따르는 아키텍처는 소프트웨어 모듈들을 설치함으로써 동일 종류의 프로세서(DSP) 내에서 전화 라인에만 국한되지 않고 다른 물리적 기반 시설들(이더넷 또는 반송전류 등) 상에서의 전송을 가능케 한다. 이 실시예의 경우에는 해당 DSP 내부에서(일반적으로 모든 프로세서 내에서) 교차 저장이 가능한 소프트웨어 모듈들을 마음대로 사용할 수 있다. 따라서 전화선에만 국한되지 않은 다양한 물리적 기반시설을 이용한 인터넷 연결을 구현할 수 있으며, 연결된 장비에 대해 전적으로 독자적인 인터페이스를 나타낸다.
제 2 실시예에서, 교환 전화망을 통한 (직접 액세스 또는 로컬 네트워크를 통한 액세스) 인터넷 연결은 초고속 연결(ADSL 또는 케이블 사용)로 바뀌는데, 그 때도 역시 액세스는 직접 혹은 로컬 네트워크를 통해 이루어질 수 있다.
인터넷 프로토콜의 실행
DSP 내에서 인터넷 프로토콜 집합을 통합하는 실행과정의 세부사항은 다음과 같다:
DSP의 내부 메모리로부터 프로토콜 파일 집합 처리,
각 전송 방향마다 하나씩 단일 버퍼 사용,
전송기능, FTP 다운로드 기능, WEB 서버 기능 실행,
단일 작업 메모리를 사용하여 상이한 프로토콜들의 표제 생성.
전송 신호 처리 프로그램
본 장치는 DSP를 통해 모뎀 프로그램을 실행시킴으로써 전화 라인 상에서 신호들이 물리적으로 안전하게 전송될 수 있도록 한다. 전화 라인 외 여타의 물리적 기반시설에서 전송이 이루어지는 경우, DSP는 다음과 같이 실행한다.
이더넷 네트워크를 사용하는 경우에는 저급 이더넷(통상적으로 MAC(Medium Access Control)에 의해 효력을 발휘) 기능들을 보장하는 프로그램을 실행하고,
반송전류를 사용하는 경우에는 반송전류에 의한 변조/복조 프로그램을 실행하고, 단거리 무선 연결을 사용하는 경우에는 베이스 대역에서 데이터들을 처리하는 프로그램을 실행한다.
물리적 기반시설에 대한 물질적 인터페이스
교환 전화망에서 전송을 시도하는 경우에는 아날로그-디지털 컨버터를 사용하여 전화선과의 물리적 인터페이스를 구현한다. 다른 기반시설의 경우는 다음과 같다.
이더넷 네트워크를 사용하는 경우에는 이더넷 네트워크 인터페이스 장치 (PHY(Physique) 장치)를, 반송전류를 사용하는 경우에는 전자 라인의 인터페이스 회로를, 단거리 무선 연결을 사용하는 경우에는 단거리 무선 트랜시버(transceiver) 회로를 사용한다.
구름다리(passerelle)식 연결의 기능
상기 언급한 전송 작업의 물리적 단계 중 일부는 두 가지로 분류되어 동시에 같은 DSP 내부에 위치함으로써 하나의 단일 프로세서 상에서 구름다리식의 연결기능을 구현할 수 있다. 고려할 수 있는 쌍은 다음과 같다:
PSDN (교환전화망) / 이더넷,
PSDN / 반송전류,
PSDN/ 단거리 무선연결.
구름다리 연결기능을 가지는 장치는 위에서 설명했던 인터넷 액세스 프로토콜들에 더하여 다음 프로토콜들 중 적어도 하나를 실행한다:
NAT(Network Address Translation), 인터넷에 따른 해당 네트워크의 고유한 주소와 내부적 네트워크 장비들이 가지는 상이한 주소들 간에 IP 주소 전환 기능을 심어주는 방식을 사용함 (라우터 기능),
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol, 서버에 위치), 내부적 네트워크에 속하는 장비들에게 각각 하나의 IP 주소를 다이나믹한 방식으로 제공하는 프로토콜.
감수(監修)의 계층
상기 설명된 바와 같이, 본 발명은 인터넷 프로토콜 집합과 어떤 모뎀 프로그램 (보다 일반적으로 말하면 위에서 묘사된 물리적 기반시설 상에서 데이터를 전송할 수 있도록 신호를 처리하는 어떤 프로그램)을 단 하나의 DSP 프로세서 상에서 단단히 통합하는데 그 기초를 둔다. 또한 동일한 DSP 내에서 프로토콜들의 집합 위에 [감수의 계층]이라 불리는 세 번째의 소프트웨어를 통합할 수 있는데, 그 소프트웨어는 다음과 같은 기능을 한다:
한편으로는, DSP가 (자기가 통합되어 있는 장비와) 교환한 정보를, 인터넷을 경유해 원거리 시스템과 교환된 메시지의 내부에 있는 정보로 전환시킨다. 이때 전송은 수신과 송신 양방향으로 이루어진다,
다른 한편으로는 인터넷 액세스 서비스 제공자를 향해 발생하는 호출을 자동으로 생성하는데, 이것은 전자 메시지를 보낸다거나 또는 전자 메시지의 수신을 확인하는 등을 목적으로 한다. 이러한 호출은 어떤 로컬 정보(DSP 입력상태의 변화, 경보 등)에서 기인하여 생성될 수도 있으며 미리 지정한 날짜 그리고/또는 시간에 발생하도록 프로그램할 수도 있다.
그 외에도 감수의 계층은 작업수행을 증명하는 확인 메시지를 이용하기도 하고, 필요한 경우에는 인터넷 액세스 서비스 제공자를 향해 호출을 생성하는 방식을 사용해서 어떤 정보가 원거리 시스템에 확실히 전송되도록 보장하는 작업을 맡을수도 있다.

Claims (14)

  1. DSP(Digital Signal Processor) 타입의 아키텍처를 가지며, 통신 네트워크 상에서의 연결기능과, 적어도 인터넷 프로토콜의 일부와 일치하는 데이터 교환을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 교환전화망 상에서 데이터의 교환을 위한 수단들을 집적하는 것을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 무선 로컬 네트워크 상에서의 데이터 교환을 위한 수단들을 집적하는 것을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 이더넷 네트워크 상에서의 데이터 교환을 위한 수단들을 집적하는 것을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 전자 네트워크 상에서의 데이터 교환을 위한 수단들을 집적하는 것을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 통신 네트워크와의 연결을 위해 하나의 아날로그-디지털 컨버터를 보유한 것을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 8MB이하의 메모리를 가지며, 인터넷 프로토콜을 실행할 뿐 아니라, 전송, FTP 다운로드 및/또는 웹 서버의 기능수행을 위한 루틴들을 포함하고 있는 프로그램을 상기 메모리 안에 저장하는 것을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, PPP, IP, TCP 표준에 맞는 데이터를 준비할 수 있도록 각 전송방향마다 하나씩 버퍼가 있으며, 또한 중간 계산작업을 위한 버퍼 메모리를 가지는 것을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 프로토콜의 집합에 있어서, DSP가 (자기가 통합되어 있는 장비와) 교환한 정보를, 인터넷을 경유해 원거리 시스템과 교환된 메시지의 내부에 있는 내포 정보로 전환하고,
    다른 한편으로, 전자 메시지를 송부하거나 전자 메시지의 송신을 확인하기 위해 인터넷 액세스 서비스 제공자를 향하는 자동 호출을 생성하며, 상기 호출의 생성은 어떤 로컬 정보(DSP 입력상태의 변화, 경보 등)에서 기인할 수도 있고, 미리 지정한 날짜 그리고/또는 시간에 발생하도록 프로그램할 수도 있는 기능을 갖는 [감수의 계층]이라는 세 번째 소프트웨어를 가지는 것을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 감수의 계층이 작업수행 확인 메시지를 이용하고, 필요할 경우 인터넷 액세스 서비스 제공자를 향해 호출을 생성하는 방식으로 어떤 정보가 원거리 시스템을 향해 제대로 전송되었음을 확인해 주는 것을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 인터넷에 따른 해당 네트워크의 고유 주소와 내부 네트워크 장비들이 가지는 상이한 주소들 간에 IP 주소 전환 기능을 심어주는 방식을 사용(라우터 기능)하는 NAT(Network Address Translation)와, 내부 네트워크에 속하는 장비들에게 각각 하나의 IP 주소를 동적인 방식으로 제공하는 프로토콜인 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol, 서버에 위치) 중에서 적어도 하나가 실행되는 것을 특징으로 하는 단일 집적 전자장치.
  12. 하나의 계산기, 통신 네트워크 접속 수단들, 그리고 디스플레이 및 파악 수단을 포함하는 통신 장비로, 상기 통신 네트워크 접속 수단들이 통신 네트워크 상에서의 연결기능과 적어도 인터넷 프로토콜의 일부를 준수하는 데이터 교환을 위해 단일 집적 전자 장치로 구성되며, 상기 장치가 DSP(Digital Signal Processor) 타입의 아키텍처를 가지는 것을 특징으로 하는 통신 장비.
  13. 모뎀 기능을 유도하는 DSP 계산기를 갖춘 통신 장비를 개량하기 위한 방법으로서, 상기 DSP 계산기의 메모리 속에 전송, FTP 다운로드 및/또는 웹 서버의 기능성을 위한 루틴들을 포함하는 프로그램이 저장되는 것을 특징으로 하는 통신 장비를 개량하기 위한 방법.
  14. 인터넷 네트워크를 통해 전송하기 위해 수치화된 데이터들을 DSP 프로세서를 통해 처리하는 제 1 항에 따른 방법으로서, 중간 데이터들을 단일 작업 메모리와 단일 중간 계산 메모리에 저장하면서 표제 TCP와 표제 IP, 그리고 표제 PPP를 계산하는 것을 특징으로 하는 방법.
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