KR20050122667A - 네트워크 중계장치 및 중계 방법 - Google Patents

네트워크 중계장치 및 중계 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소프트웨어 모듈을 사용하여 구성된 네트워크 중계 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 네트워크 중계 장치는 제1 프로토콜을 사용하는 제1 네트워크와의 통신을 수행하는 제1 모뎀부, 제2 프로토콜을 사용하는 제2 네트워크와의 통신을 수행하는 제2 모뎀부, 제1 모뎀부 및 제2 모뎀부간 교환되는 데이터를 각 네트워크에서 사용하는 프로토콜에 맞게 변환하는 브리지부, 및 각 모뎀부 및 브리지부를 소프트웨어적으로 생성하는 관리부를 포함한다.
본 발명에 따르면 다양한 네트워크 프로토콜 및 새로운 종류의 네트워크 프로토콜을 손쉽게 지원할 수 있다.

Description

네트워크 중계장치 및 중계 방법{Apparatus and method for interconnecting networks using different protocols}
본 발명은 네트워크 중계 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소프트웨어 모듈을 사용하여 구성된 네트워크 중계 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 각종 근거리 네트워크(Local Area Network; LAN) 및 유무선 인터넷 망의 보급과 함께 등장한 홈 네트워크는 가정에서 사용하는 가전 제품들이 서로 의사소통 할 수 있도록 하여 리모콘 하나로도 대부분의 가전 제품을 동작시키고 인터넷을 통해 디지털 음성 및 영상 데이터를 이용할 수 있도록 한다.
홈 네트워크는 네트워크의 각 노드가 되는 가전 제품들의 특성에 따라 여러가지 프로토콜들로 운영되고 있다. 고속 처리가 필요한 디지털 오디오-비디오 계열의 데이터를 처리하기 위해서는 디지털 송수신 규격 IEEE1394를 기반으로하며 오디오-비디오의 상호 작용을 가능하게 하는 통신 표준인 HAVi(Home Audio Video interoperability)가 이용되고, PC 중심의 가전 제품을 위해서는 UPnP(Universal Plug & Play)가 이용된다. 그리고 냉장고나 에어컨, 세탁기등의 비교적 저속으로 동작되는 가전 제품들은 저속의 PLC(Power Line Communication)를 기반으로 하는 HNCP(Home Network Control Protocol)가 이용되기도 한다.
이러한 여러 프로토콜들중 하나만 사용하더라도 홈 네트워크를 구성할 수 있는 가능성이 있지만, 가정내의 모든 가전 제품을 단일 프로토콜을 사용하는 가전 제품으로 구입하는 경우는 극히 드물다. 오히려 각 프로토콜마다 각각의 장단점이 있으므로 각 프로토콜에 적합한 가전 제품들을 구입하는 것이 일반적이다. 이러한 경우 동일 프로토콜을 사용하는 기기들 간에는 상호 통신이 가능하지만, 상이한 프로토콜을 사용하는 기기간에는 직접적인 통신이 어렵다.
따라서 상이한 프로토콜을 사용하는 기기들 간에 원활한 통신이 수행될 수 있도록 네트워크간의 통신을 중계하는 브릿지나 라우터와 같은 네트워크 중계장치가 필요하다.
도 1은 두개의 이종 서브 네트워크로 구성되는 홈 네트워크의 일 예를 나타낸 도면이다.
도시된 홈 네트워크는 IEEE802.11 프로토콜을 따르는 서브 네트워크(110)와 블루투스(Blutooth) 프로토콜을 따르는 서브 네트워크(120)로 이루어져 있다. 또한 홈 네트워크는 두 서브 네트워크(110, 120)간의 통신을 중계하는 네트워크 중계장치(130)도 포함한다.
도시된 네트워크 중계장치(130)는 IEEE802.11 네트워크(110)와의 통신을 담당하는 제1 모뎀부(132)와, 블루투스 네트워크(120)와의 통신을 담당하는 제2 모뎀부(134)를 포함한다.
IEEE802.11 네트워크(110)의 PDA(112)로부터 블루투스 네트워크(120)의 프린터(122)에게로 데이터를 전송하는 경우, 데이터 패킷은 네트워크 중계장치(130)의 제1 모뎀부(132)로 수신된다. 제1 모뎀부(132)는 네트워크 중계장치(130)의 계층 구조중 물리 계층(PHY layer) 및 맥 계층(MAC layer)에 해당한다. 수신된 데이터 패킷은 제1 모뎀부(132)에 의해 처리되어 논리링크제어(Logical Link Control; LLC) 계층(136)으로 전달된다.
논리링크제어 계층(136)은 각 서브 네트워크에 속하는 네트워크 장치들의 주소 매핑 테이블을 활용하여 제1 모뎀부(132)로부터 전달받은 데이터 패킷에 포함된 주소의 변환을 수행한다.
그후 데이터는 제2 모뎀부(134)로 전달된다. 제2 모뎀부(134)역시 중계장치의 계층 구조중 물리 계층 및 맥 계층에 해당하며, 논리링크제어 계층(136)으로부터 전달받은 데이터를 블루투스 프로토콜에 맞게 캡슐화한 후 프린터(122)에게로 전달 한다.
이러한 네트워크 중계장치를 구성하는 종래의 방법은 크게 두가지가 있다. 하나는 모뎀 하드웨어를 내장하여 네트워크 중계장치의 전체 시스템을 모두 하드웨어로 구성하는 방법이고, 다른 하나는 맥 계층 및 물리 계층은 하드웨어(모뎀 하드웨어)로 구성하고 논리링크제어 계층은 소프트웨어로 구성하는 방법이다. 특히, 두번째 방법은 저가의 PC에 모뎀 하드웨어 역할을 하는 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card; NIC)를 장착하고 네트워크 중계장치 소프트웨어를 구동하는 방식으로 널리 이용되는 방법이다.
그러나 종래의 기술에 따를 경우, 지원해야 하는 서브 네트워크의 프로토콜 종류가 다양한 경우, 또는 일단 네트워크 중계장치가 구성되어 설치된 후 새로운 표준의 네트워크 프로토콜을 지원해야 하는 경우에는 네트워크 중계장치의 구성에 제약을 받거나 많은 비용을 필요로 한다.
예컨데 네트워크 중계장치 전체가 하드웨어로 구성된 경우라면 각 서브 네트워크 프로토콜의 조합에 대해 별도의 네트워크 중계장치가 필요하다. 또한 기존의 홈 네트워크에 새로운 표준의 프로토콜을 사용하는 서브 네트워크를 추가하려 한다면, 기존의 홈 네트워크 내에 유지되던 서브 네트워크 프로토콜의 개수 만큼 네트워크 중계장치가 추가적으로 필요하다. 이는 결과적으로 복잡하고 많은 제약을 갖는 솔루션이 될 것이다.
한편 논리링크제어 계층을 소프트웨어로 처리하는 방식에서는 이러한 제약은 크게 덜게 된다. 하지만 각각의 네트워크 표준에 대해 별도의 네트워크 인터페이스 카드를 유지하는 것은 모뎀 하드웨어를 내장하는 방식에 비해 더 많은 비용을 필요로 한다. 또한 이경우, 기존의 홈 네트워크에 새로운 프로토콜의 서브 네트워크를 추가할 때마다, 추가되는 서브 네트워크 프로토콜에 적합한 네트워크 인터페이스 카드를 구매하고, 이를 구동하기 위한 소프트웨어를 설치/재설정 해야 하는 번거로움이 있다.
이처럼 서브 네트워크의 수가 많은 경우나 기존의 홈 네트워크에 새로운 프로토콜의 서브 네트워크를 추가하는 경우, 종래 기술에 따라 네트워크 중계장치를 구성하는 것은 많은 비용을 필요로 하고, 전문 지식을 갖지 않는 일반 사용자에게 불편함을 초래하였다.
본 발명은 다양한 네트워크 프로토콜 및 새로운 종류의 네트워크 프로토콜을 손쉽게 지원하는 네트워크 중계 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 중계장치는 제1 프로토콜을 사용하는 제1 네트워크와의 통신을 수행하는 제1 모뎀부, 제2 프로토콜을 사용하는 제2 네트워크와의 통신을 수행하는 제2 모뎀부, 상기 제1 모뎀부 및 상기 제2 모뎀부간 데이터 교환시 상기 데이터를 상기 각 네트워크에서 사용하는 프로토콜에 맞게 변환하는 브리지부, 및 상기 각 모뎀부 및 상기 브리지부를 소프트웨어적으로 생성하는 관리부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 중계 방법은 제1 모뎀부를 제공하여, 제1 프로토콜을 사용하는 제1 네트워크로부터 수신된 신호를 디코딩하는 단계, 브리지부를 제공하여, 상기 디코딩된 신호를 제2 프로토콜에 맞도록 변환하는 단계, 및 제2 모뎀부를 제공하여, 상기 변환된 신호를 코딩한후 상기 제2 프로토콜을 사용하는 제2 네트워크로 송신하는 단계를 포함하되, 상기 제1 모뎀부, 상기 제2 모뎀부 및 상기 브리지부는 소프트웨어적으로 생성된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
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 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 중계장치를 나타내는 블록도이다.
도시된 네트워크 중계장치는 물리적 통신매체에 직접 접하여 아날로그 신호를 송수신하는 아날로그 전단부(210) 및 아날로그 전단부(210)를 통해 수신된 신호를 해석하여 네트워크 중계를 위한 실질적인 데이터 처리를 담당하는 주처리부(290)를 포함한다.
한편 주처리부(290)는 아날로그 신호와 디지털 신호간 상호 변환을 수행하는 아날로그/디지털 변환부(220), DSP(250)의 신호 처리 역할을 일부 분담하는 전처리부(230), 필요에 따라 소프트웨어 모뎀을 구성하여 수신된 신호의 네트워크 통신 중계를 담당하는 DSP(250), 소프트웨어 모뎀 구성시 필요한 신호처리부를 구현할 수 있는 프로그램 파일들을 저장하는 저장부(260) 및 사용자나 외부 호스트가 네트워크 중계장치를 원격제어할 수 있도록 하는 외부제어 인터페이스(240)를 포함한다.
아날로그 전단부(210)는 이더넷 케이블(Ethernet cable), 전력선(power line)과 같은 유선 매체(280)나 무선 매체등의 물리적 통신 매체에 직접 접하여 아날로그 신호를 송수신한다. 무선 매체를 대상으로 하는 아날로그 전단부(210)의 경우 안테나(270)를 포함할 수 있다.
아날로그 전단부(210)는 수신된 RF(Radio Frequency) 신호를 낮은 주파수의 IF(Immediate Frequency)로 감소한 후 IF 신호에서 베이스밴드(baseband) 신호를 추출하여 주처리부(290)로 출력하거나, 주처리부(290)에서 출력되는 베이스밴드 신호를 IF 신호로 증폭하고 이를 반송파에 실어 생성된 RF 신호를 물리적 통신 매체로 출력한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 아날로그 전단부(210)는 다이렉트 컨버전 방식(Zero IF)을 사용하여 RF 신호와 베이스 밴드 신호간의 직접적인 변환을 수행할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 중계장치는 하나 이상의 아날로그 전단부(210)를 포함할 수 있며, 이에 따라 네트워크 중계장치는 둘 이상의 서브 네트워크를 동시에 지원할 수도 있다.
아날로그/디지털 변환부(220)는 아날로그 전단부(210)로부터 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하거나, 외부 통신 매체로 출력할 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다.
전처리부(230)는 DSP(250)에 의해 수행될 일련의 신호처리 과정중 일부 신호처리 과정(예컨데 아날로그/디지털 변환부(220)로부터 출력되는 디지털 신호 또는 DSP(250)로부터 처리되어 출력되는 디지털 신호의 필터링(filtering), 파형 정형(waveform shaping) 및 압축(decimation)등)을 수행할 수 있다.
이처럼 네트워크 중계를 위한 실질적인 신호 처리 과정의 일부가 전처리부(230)에 의해 1차적으로 수행됨으로써 DSP(250)의 신호 처리 부담을 덜어줄 수 있으며, 이로 인해 네트워크 중계장치가 고속, 대용량의 실시간 데이터 처리를 담당할 수 있도록 한다. 이러한 전처리부(230)는 FPGA(Field Programmable Gate Array)등의 상용 기술을 이용하여 쉽게 구성될 수 있다. 특히 본 발명에 따르면 전처리부(230)의 각 신호처리 동작을 수행하기 위한 프로그램 파일을 동적으로 다운로드받아 재구성할 수 있으며, 이로써 지원 대상 프로토콜에 따른 모뎀 동작에 맞도록 전처리부(230)의 신호 처리 로직을 변경할 수 있다.
DSP(Digital Signal Processor)(250)는 특정 프로토콜을 사용하는 네트워크로부터 수신되는 데이터 패킷을 해석하고 이를 적절히 변환하여 다른 프로토콜을 사용하는 네트워크로 전송시킬 수 있도록한다. 이를 위해 DSP(250)는 저장부(260)에 저장된 프로그램 파일들을 로드하여 구현된 하나 이상의 신호처리부들의 집합으로써 생성된 모뎀부(도시하지 않음) 및 브리지부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 한편 DSP가 아니더라도 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 중계장치를 구성하기 위해 디지털 신호를 처리할 수 있는 하드웨어 블록이 사용될 수 있다. 이러한 DSP(250)에 대한 구체적인 설명은 도 3을 통해 후술하기로 한다.
저장부(260)는 플래쉬 메모리나 하드디스크등의 영구적 기억 장치일 수 있으며, 각종 신호처리부를 소프트웨어적으로 구현할 수 있도록 하는 프로그램 파일들을 저장한다. 프로그램 파일들은 DSP(250)의 요청에 따라 선택적으로 로드되며, DSP(250)는 로드된 프로그램 파일들을 실행시킴으로써 각종 신호처리부를 구현할 수 있다. 프로그램 파일들에 의해 구현되는 각 신호처리부는 입력되는 신호에 대한 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT), CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Cllision Avoidance), 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying; QPSK), IIR(Infinite Impulse Response) 필터링, FIR(Finite Impulse Response) 필터링등 모뎀 기능을 수행하는데 필요한 각종 신호처리를 담당한다.
DSP(250)는 이러한 신호처리부의 조합으로 모뎀부를 생성할 수 있으며, 각종 신호처리부를 소프트웨어적으로 구현시킬 수 있는 프로그램 파일들은 C언어등의 프로그램 언어로 제작되어 컴파일된 오브젝트 파일 형태로 저장부(260)에 저장될 수 있다.
따라서 프로그램 파일의 로드를 통해 구현되는 신호처리부는 하나 이상의 모뎀부를 생성하기 위하여 재사용될 수 있으며, 동시에 사용될 수도 있다. 또한 프로그램 파일중 일부는 전처리부(230)의 신호 처리 로직을 구성하거나 변경하기 위해 사용될 수도 있다.
이밖에도 저장부(260)는 DSP(250)를 구동하기 위한 BIOS(Basic Input Output System)나 OS(Operating System), 브리지부를 생성하기 위한 프로그램 파일등을 저장할 수도 있다.
외부제어 인터페이스부(240)는 외부 호스트가 네트워크 중계장치를 원격 제어할 수 있도록하는 이더넷, RS232 직렬 통신 등의 인터페이스를 제공한다. 네트워크 중계장치는 외부제어 인터페이스부(240)를 통해 특정 프로토콜에 적합한 모뎀부를 구성하는데 필요한 각종 신호처리부의 조합에 대한 정보, 각 신호처리부를 소프트웨어적으로 구현시킬 수 있는 프로그램 파일, 전처리부(230)의 신호 처리 로직 정보 등을 동적으로 다운로드 받을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DSP(250)의 구성을 나타낸 블록도이다.
DSP(250)는 모뎀부(254, 256) 및 브리지부(258)를 생성하고 관리하는 제어부(252), 제1 프로토콜을 사용하는 네트워크와의 통신을 수행하는 제1 모뎀부(254), 제2 프로토콜을 사용하는 네트워크와의 통신을 수행하는 제2 모뎀부(256), 및 각 모뎀부(254, 256) 간에 교환되는 데이터를 각 네트워크에서 사용하는 프로토콜에 맞게 변환하는 브리지부(258)를 포함한다.
제어부(252)는 프로그램 파일들을 저장부(260)에서 로드하여 각종 신호처리부를 소프트웨어적으로 구현하고, 이러한 신호처리부들의 집합으로 특정 네트워크 프로토콜을 사용하는 모뎀부(254, 256)를 생성한다. 각 모뎀부를 구성하기 위해 필요한 신호처리부들의 집합에 관한 정보는 사용자의 설정이나, 외부제어 인터페이스부(240)를 통해 외부 호스트로부터 획득할 수 있다.
비슷한 방법으로 제어부(252)는 하나 이상의 프로그램 파일을 실행시킴으로써 전처리부(230)의 신호 처리 로직을 구성하거나 변경시킬 수 있다.
또한 제어부(252)는 브리지부(258) 또한 소프트웨어적으로 생성할 수 있으며, 네트워크 중계장치의 논리링크제어 계층 역할을 수행하는 브리지부(258)의 소프트웨어적인 구현은 종래 기술에 의할 수 있다.
이밖에도 제어부(252)는 생성된 모뎀부(254, 256) 및 브리지부(258)의 구성을 저장하여 두었다가, 네트워크 중계장치의 부팅 또는 리셋시에 사용자나 외부 호스트의 지시가 없더라도 기존의 모뎀부(254, 256) 및 브리지부(258)를 구동시킬 수 있다.
모뎀부(254, 256)는 네트워크 중계장치의 물리 계층 및 맥 계층의 역할을 수행하며, 제어부(252)에 의해 소프트웨어적으로 생성된다. 모뎀부(254, 256)의 생성은 중계장치가 중계할 특정 네트워크 프로토콜이 설정된 경우 해당 프로토콜과의 통신을 수행하는데 필요한 일련의 신호 처리부들의 집합으로써 가능하며, 각 모뎀부를 구성하는데 필요한 신호처리부의 집합 및 신호처리부간의 데이터 이동 경로(신호 처리 순서)에 관한 정보는 사용자나 외부 호스트의 설정에 의할 수 있다.
하나의 모뎀부를 구성하는 각 신호 처리부를 소프트웨어적으로 구현하는데 필요한 프로그램 파일들은 저장부(260)에 저장되어 있다. 또한 새로운 프로토콜을 따르는 모뎀부를 추가하려는 경우, 이를 구성하는데 필요한 신호 처리부들의 집합에 대한 정보 및 각 신호처리부를 구현할 수 있는 프로그램 파일들은 외부제어 인터페이스부(240)를 통해 입력되어 저장부(260)에 저장될 수 있다.
이러한 모뎀부는 사용자의 설정에 따라 2개 이상 생성될 수도 있으며, 이로써 하나의 네트워크 중계장치가 복수의 네트워크를 지원할 수도 있다.
브리지부(258)는 브리지 기능을 포함하는 소프트웨어 모듈로서 각 모뎀부(254, 256)가 지원하는 네트워크간에 교환되는 데이터를 상호 네트워크에서 사용하는 프로토콜에 맞도록 변환시킨다. 이때 브리지부(258)는 각 네트워크에 속하는 네트워크 장치들의 주소 매핑 테이블을 활용하여, 각 네트워크간의 데이터 교환을 위한 주소 매핑 작업을 수행하며, 데이터 저장/전송등 네트워크 중계장치의 논리링크제어 계층의 역할을 수행한다.
이러한 브리지부(258) 역시 제어부(252)에 의해 소프트웨어적으로 생성될 수 있으며, 브리지부(258)의 소프트웨어적인 구성은 종래의 방법을 따를 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모뎀부를 나타낸 블록도이다. 도시된 모뎀부(254 또는 256)는 모뎀 기능을 수행하기 위해 필요한 각종 신호처리를 담당하는 FFT부(Fast Fourier Transform), CSMA/CA부(Carrier Sense Multiple Access with Cllision Avoidance), QPSK부(Quadrature Phase Shift Keying)등의 신호처리부들로 구성되어 있다. 이에 따라 각 모뎀부(254, 256)의 기능은 하나 이상의 신호처리부들에 의한 일련의 신호 처리 과정으로 완성될 수 있다.
특정 모뎀부를 구성하기 위해 필요한 신호처리부들의 집합에 대한 정보 및 각 신호처리부를 소프트웨어적으로 구현하기 위한 프로그램 파일은 저장부(260)에 저장되어 있으며, 필요에 따라 외부 호스트로부터 동적으로 다운로드받을 수도 있다.
따라서 프로그램 파일에 의해 구현되는 각 신호처리부는 하나 이상의 모뎀부의 구성을 위해 재사용될 수 있으며 동시에 사용될 수도 있다. 예컨데 IIR 필터 또는 FIR 필터 등의 필터류는 대부분의 모뎀 기능에 있어서 필수적이며, 경우에 따라 필요한 매개변수값을 적절히 조정함으로써 다양한 모뎀에 응용되어 사용될 수 있다.
이와 같이 모뎀부의 기능을 하나의 소프트웨어 모듈로 만들기보다는 하나 이상의 재사용 가능한 신호처리부로 구성하면 네트워크 중계장치의 저장공간 사용의 효율을 높일 수 있으며, 다양한 네트워크 프로토콜을 보다 빠르고 간편하게 지원할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 브리지부의 구성을 위한 소프트웨어 코드를 나타낸 도면이다.
BRIDGE_MODULE brg_802_3_802_11b는 브리지를 구성하는 두개의 대상 모뎀 및 패킷 큐를 기술한다. 도시된 소프트웨어 코드는 IEEE802.3 프로토콜을 사용하는 네트워크와 IEEE802.11b 프로토콜을 사용하는 네트워크를 중계하는 브리지부를 구성하도록 한다.
Initialize() 함수는 제어부(252)에 의해 초기에 한번 호출되며, 대상 모뎀부의 초기화 함수를 호출하여 모뎀 초기화를 실행한다.
work() 함수는 브리지 기능인 주소변환, 패킷 저장/전송 등의 로직을 담게 된다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 모뎀부의 구성을 위한 소프트웨어 코드를 나타낸 도면이다.
도시된 소프트웨어 코드는 IEEE802.11b를 구현하기 위한 코드이며, 여기에서 mdm_ieee_802_11b::setup()함수는 IEEE802.11b 모뎀에 대한 초기화 함수로서 디지털 샘플 소스부, 채널 필터링을 위한 FIR부, QPSK 디모듈레이션부, CSMA/CA MAC부 등의 신호처리부로 구성되어 있음을 알 수 있다. 또한 CONNECT_MODULE() 라인들을 통해 각 신호처리부간의 데이터 이동 관계가 어떻게 연결되는지가 기술되고 있으며, 이를 통해 특정 모뎀 기능을 수행하는데 필요한 일련의 신호처리 순서를 알 수 있다. 이와 같이 특정 모뎀부를 구성하는데 필요한 하나 이상의 신호처리부의 집합 및 신호처리부간의 데이터 이동 관계(신호 처리 순서)에 대한 정보는 사용자의 설정이나 외부 호스트를 통해 다운로드 받을 수 있다.
각 신호처리부를 구현하기 위한 프로그램 파일은 C언어등의 프로그래밍 언어로 제작되어 컴파일된 오브젝트 파일 형태로 존재할 수 있으며, 모뎀부의 셋업단계에서 제어부(252)의 제어에 따라 저장부(260)로부터 로드된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 중계 과정을 나타낸 흐름도이다.
최초 아날로그 전단부(210)가 제1 프로토콜을 사용하는 제1 네트워크로부터 제2 프로토콜을 사용하는 제2 네트워크로 전송하고자 하는 신호를 수신하면(S110), 아날로그 전단부(210)는 수신된 신호에서 베이스밴드 신호를 추출한다(S115).
추출된 베이스밴드 신호는 아날로그/디지털 변환부(220)로 출력되고, 아날로그/디지털 변환부(220)는 이를 디지털 신호로 변환한다(S120).
아날로그/디지털 변환부(220)에 의해 변환된 디지털 신호는 전처리부(230)에서 DSP(250)에 의해 수행될 일련의 신호처리 과정중 일부 신호처리 과정(예컨데 아날로그/디지털 변환부(220)로부터 출력되는 디지털 신호 또는 DSP(250)로부터 처리되어 출력되는 신호의 필터링(filtering), 파형 정형(waveform shaping) 및 압축(decimation)등)을 미리 거치게 된다(S125).
이처럼 네트워크 중계를 위한 실질적인 신호 처리 과정의 일부가 전처리부(230)에 의해 1차적으로 수행됨으로써 DSP(250)의 신호 처리 부담을 덜어줄 수 있으며, 이로 인해 네트워크 중계장치가 고속, 대용량의 실시간 데이터 처리를 담당할 수 있도록 한다.
네트워크 중계장치는 전처리부(230)에 의해 일부 신호처리 과정을 거친 디지털 신호는 제1 모뎀부(254)에 의해 디코딩된다(S130). 제1 모뎀부(254)는 제1 프로토콜을 따르는 데이터를 해석하여 제1 네트워크와 통신할 수 있으며 제어부(252)에 의해 소프트웨어적으로 생성된다.
제1 모뎀부(254)의 생성은 중계장치가 중계할 네트워크에서 사용하는 각 프로토콜(제1 프로토콜 및 제2 프로토콜)이 설정된 경우 해당 프로토콜과의 통신을 수행하는데 필요한 일련의 신호 처리부들의 집합으로써 가능하며, 제1 모뎀부(254)를 구성하는데 필요한 신호처리부의 집합 및 신호처리부간의 데이터 이동 경로(신호 처리 순서)에 관한 정보는 사용자나 외부 호스트에 의해 설정될 수 있다.
제1 모뎀부(254)를 구성하는 각 신호 처리부를 소프트웨어적으로 구현하는데 필요한 프로그램 파일들은 저장부(260)에 저장되어 있으며, 필요에 따라 외부제어 인터페이스부(240)를 통해 다운로드 받을 수도 있다. 기타 모뎀부를 구성하는데 대한 설명은 도 3 및 도 4를 통해 전술한 바와 같다.
제1 모뎀부(254)에 의해 처리된 신호는 브리지부(258)로 전달되어 네트워크 중계를 위한 변환 과정을 거친다(S135). 브리지부(258)는 브리지 기능을 포함하는 소프트웨어 모듈로서 각 모뎀부(254, 256)가 지원하는 네트워크간에 교환되는 데이터를 상호 네트워크에서 사용하는 프로토콜에 맞도록 변환시킨다. 이때 브리지부(258)는 각 네트워크에 속하는 네트워크 장치들의 주소 매핑 테이블을 활용하여, 각 네트워크간의 데이터 교환을 위한 주소 매핑 작업을 수행하며, 데이터 저장/전송등 네트워크 중계장치의 논리링크제어 계층의 역할을 수행한다.
브리지부(258)에 의해 변환된 데이터는 제2 모뎀부(256)에 의해 코딩된다(S140). 제2 모뎀부(256)는 제2 프로토콜을 따르는 데이터를 해석하여 제2 네트워크와 통신할 수 있으며 제어부(252)에 의해 소프트웨어적으로 생성된다.
제2 모뎀부(256)는 제1 모뎀부(254)의 생성과 유사한 방법으로 생성될 수 있으며, 모뎀부의 생성에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
제2 모뎀부(256)에 의해 코딩된 신호는 전처리부(230)에 의한 최종 신호처리 과정을 거치며(S145), 그후 아날로그/디지털 변환부(220)에 의해 아날로그 베이스밴드 신호로 변환된다(S150).
그후 아날로그 전단부(210)는 아날로그/디지털 변환부(220)로부터 출력된 아날로그 베이스밴드 신호가 포함된 RF 신호를 생성하고(S155), 이를 제2 네트워크로 송신한다(S160).
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 네트워크 중계장치 및 방법에 따르면 다양한 네트워크 프로토콜 및 새로운 종류의 네트워크 프로토콜을 손쉽게 지원할 수 있다.
도 1은 두개의 이종 서브 네트워크로 구성되는 홈 네트워크의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 중계장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(220)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브리지부를 나타낸 블록도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 브리지부의 구성을 위한 소프트웨어 코드를 나타낸 도면이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 모뎀부의 구성을 위한 소프트웨어 코드를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 중계 과정을 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
210 : 아날로그 전단부 220 : 아날로그/디지털 변환부
230 : 전처리부 240 : 외부제어 인터페이스부
250 : DSP 260 : 저장부
252 : 제어부 254 : 제1 모뎀부
256 : 제2 모뎀부 228 : 브리지부

Claims (9)

  1. 제1 프로토콜을 사용하는 제1 네트워크와의 통신을 수행하는 제1 모뎀부;
    제2 프로토콜을 사용하는 제2 네트워크와의 통신을 수행하는 제2 모뎀부;
    상기 제1 모뎀부 및 상기 제2 모뎀부간 데이터 교환시 상기 데이터를 상기 각 네트워크에서 사용하는 프로토콜에 맞게 변환하는 브리지부; 및
    상기 각 모뎀부 및 상기 브리지부를 소프트웨어적으로 생성하는 관리부를 포함하는 네트워크 중계장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 각 모뎀부는, 소프트웨어적으로 구현되며 모뎀 기능을 수행하는데 필요한 하나 이상의 신호처리부의 집합에 의해 생성되는 네트워크 중계장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 각 신호처리부를 구현할 수 있는 프로그램 파일들을 저장하는 저장부를 더 포함하는 네트워크 중계장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 각 신호처리부는 하나 이상의 모뎀부의 구성시 재사용되거나 동시에 사용 가능한 네트워크 중계장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 관리부는 또 다른 프로토콜을 사용하는 네트워크와의 통신을 담담하는 하나 이상의 모뎀부를 더 생성하는 네트워크 중계장치.
  6. 제1 모뎀부를 제공하여, 제1 프로토콜을 사용하는 제1 네트워크로부터 수신된 신호를 디코딩하는 단계;
    브리지부를 제공하여, 상기 디코딩된 신호를 제2 프로토콜에 맞도록 변환하는 단계; 및
    제2 모뎀부를 제공하여, 상기 변환된 신호를 코딩한후 상기 제2 프로토콜을 사용하는 제2 네트워크로 송신하는 단계를 포함하되, 상기 제1 모뎀부, 상기 제2 모뎀부 및 상기 브리지부는 소프트웨어적으로 생성된 네트워크 중계 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 각 모뎀부는, 소프트웨어적으로 구현되며 모뎀 기능을 수행하는데 필요한 하나 이상의 신호처리부의 집합에 의해 생성되는 네트워크 중계 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 각 신호처리부는 저장부에 저장된 프로그램 파일의 실행을 통해 구현되는 네트워크 중계 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 각 신호처리부는 하나 이상의 모뎀부의 구성시 재사용되거나 동시에 사용 가능한 네트워크 중계 방법.
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