KR20060113834A - 레지덴셜 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적동기 방법 - Google Patents

레지덴셜 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적동기 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 이더넷을 이용하여 실시간 서비스와 비실시간 서비스를 효율적으로 동시에 제공할 수 있는 Residential 이더넷에 관련된 것으로 특히 Residential 이더넷의 수퍼프레임의 시작을 엄격하게 보장하기 위한 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 Residential 이더넷에서 Sync 프레임의 QoS를 보장하면서 Async 프레임의 대역 활용도를 높이기 위하여 수퍼 프레임의 시작을 소정의 주기에서 엄격히 지키도록 하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, Residential 이더넷의 소정의 전송 링크에서 상기 Residential 이더넷을 위한 수퍼 프레임의 시작에 대한 동기 방법에 있어서, 상기 소정의 전송 링크에서 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작을 지키는 제 1 단계; 상기 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작으로부터 기설정된 소정의 수(N-1)만큼의 수퍼 프레임에서 Sync 프레임과 Async 프레임을 전송하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작으로부터 기설정된 소정의 수(N-1)만큼의 수퍼 프레임의 종료 시점에서 전송하고자 하는 Async 프레임에 대한 전송 제어를 수행하여 다음 수퍼 프레임(N)의 시작을 엄격히 지켜 수퍼 프레임의 시작에 대한 동기를 유지하는 제 3 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 Residential 이더넷 등에 이용됨.
Residential 이더넷, 홀드 방법, 분할 방법, RUNT 방법

Description

레지덴셜 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법{Periodic Synchronus Method For Start of Super-Frame in Residential Ethernet}
도 1 은 종래의 수퍼 프레임의 시작을 엄격하게 지키는 Residential 이더넷에서의 일실시예 전송 구조도.
도 2 는 종래의 Residential 이더넷에서 Sync 프레임에 대해 노드 당 2개의 수퍼 프레임 내의 전송을 보장하는 방법에 대한 일실시예 전송 예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법이 적용된 일실시예 전송 구조도.
도 4 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하는 방법의 제 1 실시예 예시도.
도 5 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하는 방법의 제 2 실시예 예시도.
도 6 은 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하 는 방법의 제 3 실시예 예시도.
도 7 은 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하는 방법의 제 4 실시예 예시도.
본 발명은 이더넷을 이용하여 실시간 서비스와 비실시간 서비스를 효율적으로 동시에 제공할 수 있는 Residential 이더넷에 관련된 것으로 특히 Residential 이더넷의 수퍼프레임의 시작을 엄격하게 보장하기 위한 방법에 관한 것이다.
이더넷(Ethernet)은 가장 광범위하게 설치된 근거리통신망 기술이다. 이제는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3에 표준으로 정의되어있지만, 이더넷은 원래 제록스에 의해 개발되었으며, 제록스와 DEC 그리고 인텔 등에 의해 발전되었다.
종래의 이더넷은 IEEE 802.3에서 규정된 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) 프로토콜을 이용하여 경쟁적으로 액세스하기 때문에, IFG(Inter Frame Gap) 간격을 유지하면서 상위 계층의 서비스 프레임을 이더넷 프레임으로 생성하여 전송한다. 이때, 상위 서비스 프레임의 종류에 상관없이 발생 순서대로 전송을 한다. 즉, 이더넷은 서로 다른 여러 단말 사이에 또는 여러 사용 자 사이에 데이터를 전송하고자 할 때 가장 보편적으로 익숙하게 접할 수 있는 기술 중 하나다.
이러한 이더넷은 전송 시간 지연에 민감한 동영상이나 음성전달에 적합하지 않은 기술로 알려져 있으나 최근에는 기존의 이더넷을 이용하여 영상/음성과 같은 동기화 데이터(Synchronous data)를 전송하고자 하는 기술이 활발하게 논의 되어지고 있는데, 이와 같이 논의되고 있는 동기화 데이터의 전송을 위한 이더넷을 Residential 이더넷이라 한다.
Residential 이더넷에서는 프레임 전송은 사이클 단위로 이루어 진다. 일반적으로 125us을 한 사이클로 정의한다. 한 사이클은 동기식 프레임을 전송할 수 있는 구간과 비동기식 프레임을 전송하는 구간으로 나뉘어 전송이 된다. 이러한 하나의 사이클에 따르는 프레임을 수퍼 프레임이라 한다.
그런데, 이와 같은 Residential 이더넷을 구현함에 있어 수퍼 프레임의 시작을 엄격하게 적용하게 되면(즉, 수퍼 프레임의 시작에서 동기식 프레임의 전송이 반드시 이루어지도록 하면) 비동기식 프레임을 강제적으로 홀드하거나 분할하는 등의 방법을 이용하여야 하는데 이렇게 되면 비동기식 프레임에 대한 대역 활용도가 크게 떨어지게 된다.
도 1 은 종래의 수퍼 프레임의 시작을 엄격하게 지키는 Residential 이더넷에서의 일실시예 전송 구조도이다.
도 1를 참조하면, 종래의 수퍼 프레임의 시작을 엄격하게 지키는 Residential 이더넷에서는 데이터 전송을 위한 전송 사이클을 125usec 단위의 수퍼 프레임으로 구성하며, 각각의 수퍼 프레임은 동기화 영역(11-1, 11-2)과 비동기화 영역(12-1, 12-2)을 가진다.
특히 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 수퍼 프레임의 시작을 엄격하게 지키는 Residential 이더넷에서는 수퍼 프레임의 시작(101, 102, 103)을 엄격히 지키도록 수퍼 프레임의 시작(101, 102, 103)에서 Sync 프레임(111-1 내지 111-11)의 전송이 이루어지도록 한다.
이를 위해서는 각각의 수퍼 프레임의 마지막 Async 프레임(112-2, 112-4)을 수퍼 프레임의 종료에 맞추어 처리하여야 한다. 이러한 처리 방법에는 홀드(Hold) 방법, 분할(Fragmentation) 방법 및 홀드 방법과 분할 방법을 절충한 방법 등이 존재한다.
여기서, 홀드 방법은 현재 전송할 Async 프레임의 크기가 현재 수퍼 프레임의 남은 영역의 크기를 초과하는 경우, 다음 수퍼 프레임의 시작을 엄격히 지키기 위해 해당 Async 프레임을 홀드하여 다음 수퍼 프레임에 전송하고 현재 수퍼 프레임의 남은 영역은 비워서 전송하는 방법이다.
그리고 분할 방법은 현재 전송할 Async 프레임의 크기가 현재 수퍼 프레임의 남은 영역의 크기를 초과하는 경우, 다음 수퍼 프레임의 시작을 엄격히 지키기 위해 해당 Async 프레임을 분할하여 현재 수퍼 프레임의 남은 영역의 크기에 맞는 분할된 제 1 Async 프레임을 전송하고, 다음 수퍼 프레임에 분할된 나머지 제 2 Async 프레임을 전송하는 방법이다.
그리고 이를 절충한 방법은 현재 수퍼 프레임의 남은 영역의 크기에 대한 소 정의 임계값을 두고, 현재 수퍼 프레임의 남은 영역이 해당 임계값 이상인 경우에는 분할 방법을 사용하고 해당 임계값에 미치지 못할 경우에는 홀드 방법을 사용하는 방법이다.
이와 같이 수퍼 프레임의 시작을 엄격히 맞추는 경우에는 Async 프레임을 전송할 영역을 비우거나 분할하여 추가적인 헤더를 포함시키게 되어 Async 프레임의 대역 활용도가 떨어지게 되고 매 수퍼 프레임마다 이와 같은 절차를 거쳐야 하므로 프로세싱 타임의 손실이라던가 지연 시간을 보장하기 위한 난이성이 증가하는 등의 문제점이 발생한다.
이에 대하여 도 2에서 제시된 바와 같이 종래의 IEEE 1394에서 제안한 기술과 유사하게 Sync 프레임에 대해 각각의 전송 노드에서 2개의 수퍼 프레임 영역안에서 전송을 보장함으로써, Sync 프레임의 실시간 서비스의 QoS를 보장하면서 Async 프레임에 대한 대역 활용도가 떨어지지 않도록 하는 방법이 제안되었다.
도 2 는 종래의 Residential 이더넷에서 Sync 프레임에 대해 노드 당 2개의 수퍼 프레임 내의 전송을 보장하는 방법에 대한 일실시예 전송 예시도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 Residential 이더넷은 4개의 전송 링크(21, 22, 23, 24)를 가지며 모든 전송 링크들(21, 22, 23, 24)은 동일한 마스터 클럭에 대해 동기화된다. 즉, 모든 전송 링크들(21, 22, 23, 24)은 같은 사이클 타이머에 따라 동작이 이루어지는 것이다.
그리고 각각의 Sync 프레임은 각각의 전송 링크를 통과하는 경우, 2개의 사이클 타이머 내에서 다음 전송 링크로 전달되면 되고 특별히 수퍼 프레임의 시작은 엄격히 지킬 필요는 없기 때문에 Async 프레임의 전송에 대한 대역 활용도를 떨어뜨리지 않게 된다.
관심을 가지는 Sync 프레임(201)을 통해 그 동작을 살펴보면, 링크 1(21)에서 제 1 사이클에 전송된 Sync 프레임(201)은, 링크 2(22)에서는 제 3 사이클에 전송됨(202)으로써 2개의 사이클 내에 다음 전송 링크로의 전달을 보장하고, 링크 3(23)에서는 제 5 사이클에 전송하고(203), 링크 4(24)에서는 제 7 사이클에 전송이 이루어짐을 알 수 있다. 그 밖의 205, 208, 211과 같은 Sync 프레임들에 대한 전송되 위의 201 Sync 프레임의 전송과 같다.
그러나 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 Residential 이더넷에서 Sync 프레임에 대해 노드 당 2개의 수퍼 프레임 내의 전송을 보장하는 방법은, 모든 전송 링크들(21, 22, 23, 24)이 하나의 마스터 클럭에 대해 모두 동기화되는 "Time of day"가 필수적이며, 이를 위한 알고리즘과 프로토콜이 필요하게 되는 문제점이 발생한다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 제안된 것으로, Residential 이더넷에서 Sync 프레임의 QoS를 보장하면서 Async 프레임의 대역 활용도를 높이기 위하여 수퍼 프레임의 시작을 소정의 주기에서 엄격히 지키도록 하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, Residential 이더넷의 소정의 전송 링크에서 상기 Residential 이더넷을 위한 수퍼 프레임의 시작에 대한 동기 방법에 있어서, 상기 소정의 전송 링크에서 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작을 지키는 제 1 단계; 상기 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작으로부터 기설정된 소정의 수(N-1)만큼의 수퍼 프레임에서 Sync 프레임과 Async 프레임을 전송하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작으로부터 기설정된 소정의 수(N-1)만큼의 수퍼 프레임의 종료 시점에서 전송하고자 하는 Async 프레임에 대한 전송 제어를 수행하여 다음 수퍼 프레임(N)의 시작을 엄격히 지켜 수퍼 프레임의 시작에 대한 동기를 유지하는 제 3 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3 은 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법이 적용된 일실시예 전송 구조도이다.
도 3을 참조하면, Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법은 각각의 수퍼 프레임에 대해서 모두 수퍼 프레임의 시작을 엄격히 지키는 종래의 기술과는 달리, 소정 주기(n)의 수퍼 프레임에 대해서만 수퍼 프레임의 시작을 엄격히 지키고 나머지 수퍼 프레임에서는 이를 지킬 필요가 없다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법은 특정한 수퍼 프레임의 시작(301)을 엄격히 지킨 후 소정(n)의 수퍼 프레임 동안은 이를 지킬 필요가 없이 자유롭게 Sync 프레임(31-1 내지 31-6)과 Async 프레임(32-1 내지 32-4)을 전송하고 엄격히 지켰던 수퍼 프레임의 시작(301)으로부터 소정의 수퍼 프레임의 시작(304)에 대해서 다시 엄격히 그 시작을 지키는 것이다.
이와 같이 소정의 주기에 따라 수퍼 프레임의 시작을 지키게 되면, 기존의 각각의 수퍼 프레임의 시작을 엄격히 지키던 방법에 비해 Async 프레임에 대한 대역 활용도가 높아지게 된다. 또한, 수퍼 프레임의 시작을 엄격히 지키기 위한 여러 알고리즘을 일정한 횟수마다 반복하도록 함으로써 매회 반복해야 하는 기존의 방법에 비해 시스템의 프로세싱 타임을 줄일 수 있고 복잡도도 감소시킬 수 있다.
또한, 소정의 주기에 따라 수퍼 프레임의 시작을 지키게 되면, 기존의 노드 당 2개의 수퍼 프레임 내의 전송을 보장하는 방법과 비교할 때, 모든 전송 링크에 대해 동일한 마스터 클럭을 제공해야할 필요가 없게 된다. 즉, 각각의 전송 링크에서 독립적으로 동기를 맞추는 것으로 충분하다.
다시말해 각각의 전송 링크에서 특정 수퍼 프레임의 시작을 맞춘 후 그로부터 일정한 주기로 수퍼 프레임의 시작을 엄격히 맞추면 되고 전체 전송 링크의 동기에 대한 고려는 필요치 않다.
도 4 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하는 방법의 제 1 실시예 예시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하는 방법 중의 홀드 방법을 예시한다.
도 4에 도시된 바를 참조하면, 각각의 사이클(41, 42, 43)에는 Sync 프레임(401, 402, 403, 406, 407, 408, 411, 412)들과 Async 프레임(404, 405, 409, 410, 413)들을 각각 포함되어 전송된다.
도 4는 N 사이클(42)의 수퍼 프레임의 시작의 동기가 정확히 맞음을 알 수 있다. 이는 N-1 사이클(41)의 Async 프레임에 대한 전송 제어를 통해 이루어지게 되는데, 그 전송 제어 과정은 다음과 같다.
우선, N-1 사이클(41)의 경우를 보면, Async 프레임(405)의 전송이 이루어진 후 여분의 전송 영역이 남아 있으나 이 영역은 N 사이클(42)의 첫번째 Async 프레임(409)의 크기보다 작다. 따라서 해당 영역을 남기고 전송할 순서의 Async 프레임(409)을 다음 사이클(42)에 전송하도록 제어함으로써 소정의 주기의 수퍼 프레임의 시작에 대한 엄격한 동기를 유지할 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 홀드 방법에서는 전송할 Async 프레임(A)의 크기와 해당 전송 사이클 내의 남은 프레임 전송 영역(B)의 크기를 비교하여 전송할 Async 프레임(A)의 크기가 더 크면 해당 사이클은 해당 프레임 전송 영역(B)을 비 우고 전송을 하고, 보내지 못한 Async 프레임(A)는 다음 사이클에서 전송하는 것을 특징으로 한다.
도 5 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하는 방법의 제 2 실시예 예시도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하는 방법 중의 분할 방법을 예시한다.
도 5에 도시된 바를 참조하면, 각각의 사이클(51, 52, 53)에는 Sync 프레임(501, 502, 503, 507, 508, 509, 512, 513)들과 Async 프레임(504, 505, 506, 510, 511, 514)들을 각각 포함되어 전송된다.
도 5는 N 사이클(52)의 수퍼 프레임의 시작의 동기가 정확히 맞음을 알 수 있다. 이는 N-1 사이클(51)의 Async 프레임에 대한 전송 제어를 통해 이루어지게 되는데, 그 전송 제어 과정은 다음과 같다.
우선, N-1 사이클(51)의 경우를 보면, Async 프레임(505)의 전송이 이루어진 후 N-1 사이클(51)에는 여분의 전송 영역이 남아 있으나 이 영역은 현재 전송하고자 하는 Async 프레임(506+510)의 크기보다 작다. 따라서 현재 전송하고자 하는 Async 프레임을 분할하여 각각 나누어 전송하도록 함으로써 엄격한 동기를 유지할 수 있음을 알 수 있다.
좀 더 상세히 실펴보면, 제 N-1 사이클(51)에서 Async 데이터 전송을 위해 비어있는 프레임 영역의 크기가 L1이라고 하고, 전송을 위해 입력하려는 Async 데이터의 크기가 L2라고 가정할 때, L1의 길이와 L2의 길이가 같거나 L1의 길이가 길다면 전송을 위해 입력하려는 Async 데이터를 비어있는 프레임 영역에 입력하여 전송한다.
그러나, L2의 길이가 길다면, L2의 길이를 가지는 Async 데이터를 비어있는 프레임 영역의 길이인 L1의 길이로 분할하여 Async 프레임1/2(506)로 제 N-1 사이클(51)을 통해 전송한다. 이때 비동기 프레임1/2(506)는 프리앰블(531), DA(532), SA(533), E 타입(534), 분할 제어(535) 및 FSC(537)를 포함하여 구성된다.
그리고 나머지 "L2-L1"의 길이를 가지는 부분은 다음 사이클(N)(52)의 첫번째 Async 프레임인 Async2/2(510)에 포함되어 전송된다. 그런데, 이때 Async 프레임2/2(510)에는 단순히 "L2-L1"의 길이를 가지는 남겨진 부분만으로 이루어지는 것이 아니고 Async 프레임1/2(506)과 같이 프리앰블(541), DA(542), SA(543), E 타입(544), 분할 제어(545) 및 FSC(547)를 포함하여 구성된다.
여기서, 분할된 Async 프레임(506, 510)은 다음과 같이 구성된다. 즉, 8바이트로 구성되어 프레임의 시작과 끝을 알려 주는 프리앰블(Preamble) 필드(531, 541), 6바이트로 구성되어 프레임이 전송되어야 할 목적지 MAC(Media Access Control) 주소를 표시하는 목적지 주소(DA : Destination Address) 필드(532, 542), 6바이트로 구성되어 프레임을 전송하는 스테이션의 MAC 주소를 표시하는 소스 주소(SA : Source Address) 필드(533, 543), 2바이트로 구성되어 프레임이 어떤 프로토콜 타입인지를 표시하는 E 타입(Ethernet Type) 필드(534, 544), 2바이트로 구성되어 프레임이 분할되어 전송되는지 여부를 나타내기 위한 분할 제어(Fragmentation Control) 필드(535, 545), 전송하고자 하는 데이터를 싣기 위한 데이터 필드(536, 546) 및 4바이트로 구성되어 데이터 통신에서 정보를 프레임 별로 나누어 전송할 때 각 프레임의 끝에 오류 검출을 위한 FCS(frame check sequence) 필드(537, 547)로 구성된다.
여기서, 분할 제어 필드(535, 545)는 프레임이 분할되어 전송됨을 표시하기 위한 1비트의 More 플래그와 수신측에서 분할된 프레임의 재조립을 위하여 사용되도록 하기 위해 전송되는 15 비트의 시퀀스(Sequence)를 포함한다. 즉, 동일한 시퀀스(sequence) 번호를 가지는 프레임들을 모아서 수신측의 MAC에서 재조합할 수 있게 된다. 그리고, 이와 같은 Async 프레임의 구조에서 분할된 프레임에 대한 새로운 E 타입(534, 544)은 "0x8889"로 설정하고, 분할된 프레임의 마지막 영역을 제외한 프레임들은 모두 More 플래그를 "1"로 설정하여 전송하고, 마지막 프레임의 경우에만 More 플래그를 "0"으로 설정한다. 이와같은 설정값은 본 발명의 설명을 위한 예시일 뿐 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 시스템의 운용에 따라 변경이 가능하다.
또한, 프레임을 분할할 경우, 분할된 나머지 프레임의 영역(510)에 대해서는 분할 되기 이전의 프레임(506)에 부착된 이더넷 헤더와 분할 정보 2바이트를 재사용한다
도 6 은 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하 는 방법의 제 3 실시예 예시도이다.
도 6 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하는 방법 중의 홀드 방법과 분할 방법을 절충한 방법을 예시한다.
이와 같이 홀드 방법과 분할 방법을 절충한 방법은 수퍼프레임의 시작을 엄격하게 보장하기 위하여 비동기 프레임을 홀드하는 방법과 분할하는 방법을 결합하고, 결합된 방법을 선택적으로 사용하기 위한 임계치를 두어 두 가지 방법 중에 한가지 방법을 선택할 수 있도록 하는 것이다.
이를 위하여 우선, 전송하고자하는 Async 데이터의 크기(L2)와 수퍼 프레임의 비어있는 전송 공간의 크기(L1)를 비교한다(61).
그리고, 비교 결과 Async 데이터의 크기(L2)가 수퍼 프레임의 비어있는 전송 공간의 크기(L1)보다 작거나 같은 경우(62), Async 데이터를 해당 수퍼 프레임의 비어있는 전송 공간에 삽입하여(68) 전송한다(69).
한편, 비교 결과 Async 데이터의 크기(L2)가 수퍼 프레임의 비어있는 전송 공간의 크기(L1)보다 큰 경우(62), 수퍼 프레임의 비어있는 전송 공간의 크기(L1)가 기설정된 소정의 임계값 이상인지를 확인한다(63).
여기서 기설정된 소정의 임계값은 프레임 분할의 효과가 있기 위한 영역 이상이 남아있어야 프레임 분할을 수행하도록 하기 위한 것이다. 즉, 남아 있는 프레임이 Async 프레임의 헤더 부분을 구성하기에도 부족한 크기라면 분할을 할 필요가 없기 때문이다. 이에 따라 본 발명의 실시예에서는 소정의 임계값을 48바이트로 설 정하는 것을 제안한다.
여기서, 48바이트라 함은 비동기 프레임의 헤더 영역인 프리앰블, DA, SA, E 타입을 합한 22바이트와 분할 제어를 위해 추가된 분할 제어 필드의 2바이트와 이더넷에서 프레임 간의 영역 구분을 위한 IFG(Inter Frame Gap)의 24바이트를 고려한 값이다.
그리고 확인 결과(63) 소정의 임계값에 미치지 못하는 전송 공간의 크기(L1)인 경우에는, 홀드 방법을 사용하여 비어 있는 전송 공간을 그대로 비워둔 채 전송한다(67).
그리고, 확인 결과(63) 소정의 임계값 이상의 전송 공간의 크기(L1)인 경우에는, 분할 방법을 사용한다.
그 분할 방법에 따른 과정은 다음과 같다.
우선, Async 데이터를 수퍼 프레임의 비어있는 전송 공간의 크기(L1)에 맞게 분할한다(64). 그리고, 수퍼 프레임의 비어있는 전송 공간의 크기(L1)에 맞게 분할된 Async 데이터를 해당 수퍼 프레임의 비어있는 전송 공간에 삽입하고 More 플래그를 설정한다(65).
그리고, 전송하고자 하는 Async 데이터 중 수퍼 프레임의 비어있는 전송 공간의 크기에 맞게 분할된 Async 데이터를 제외한 나머지 Async 데이터(L2-L1)는 다음 전송 사이클에 해당하는 수퍼 프레임의 최초 Async 프레임으로 삽입하여 전송한다(66).
도 7 은 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하는 방법의 제 4 실시예 예시도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법에서 주기적 동기를 엄격히 맞추기 위하여 Async 프레임을 처리하는 방법 중의 RUNT 방법을 예시한다.
여기서, RUNT 방법은 Residential 이더넷 시스템에서 어떤 별도의 알고리즘이 필요없이 엄격하게 수퍼 프레임의 시작을 지켜야 하는 경우(703)에 현재 전송 중인 Async 프레임(72-2)의 전송을 멈추고 수퍼 프레임의 시작으로 Sync 프레임(71-2)을 전송하는 것이다.
이때 전송을 멈추게된 Async 프레임(72-2)은 FCS 체크를 통해 해당 프레임이 완결되지 않음을 판단하고 버려진다.
그리고 다음 수퍼 프레임에서 새롭게 재전송된다(72-2').
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, Residential 이더넷을 구현함에 있어 구현상의 복잡성을 단순화하고 Async 프레임에 대한 대역폭 활용을 보다 적극적으로 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 구현이 쉬워지고 대역폭의 활용도를 높일 수 있게 됨에 따라 궁극적으로 Residential 이더넷의 경쟁력을 제고할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. Residential 이더넷의 소정의 전송 링크에서 상기 Residential 이더넷을 위한 수퍼 프레임의 시작에 대한 동기 방법에 있어서,
    상기 소정의 전송 링크에서 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작을 지키는 제 1 단계;
    상기 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작으로부터 기설정된 소정의 수(N-1)만큼의 수퍼 프레임에서 Sync 프레임과 Async 프레임을 전송하는 제 2 단계; 및
    상기 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작으로부터 기설정된 소정의 수(N-1)만큼의 수퍼 프레임의 종료 시점에서 전송하고자 하는 Async 프레임에 대한 전송 제어를 수행하여 다음 수퍼 프레임(N)의 시작을 엄격히 지켜 수퍼 프레임의 시작에 대한 동기를 유지하는 제 3 단계를 포함하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작으로부터 기설정된 소정의 수(N-1)만큼의 수퍼 프레임의 종료 시점에서 전송하고자 하는 Async 프레임에 대한 전송 제어는,
    상기 N-1 번째 수퍼 프레임의 남은 영역이 상기 전송하고자 하는 Async 프레 임에 비해 작은 경우, 상기 Async 프레임을 홀드하여 상기 남은 영역을 비운 채 전송하도록 제어하는 것임을 특징으로 하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 홀드된 Async 프레임은 상기 N 번째 수퍼 프레임의 Async 프레임 영역에서 전송됨을 특징으로 하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작으로부터 기설정된 소정의 수(N-1)만큼의 수퍼 프레임의 종료 시점에서 전송하고자 하는 Async 프레임에 대한 전송 제어는,
    상기 N-1 번째 수퍼 프레임의 남은 영역이 상기 전송하고자 하는 Async 프레임에 비해 작은 경우, 상기 Async 프레임을 분할하여 상기 남은 영역에 맞추고 전달하고, 상기 분할되고 남은 Async 프레임은 상기 N 번째 수퍼 프레임의 Async 프레임 영역에서 전송되도록 제어하는 것임을 특징으로 하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분할된 Async 프레임은,
    상기 Async 프레임의 시작과 끝을 알려 주는 프리앰블(Preamble) 필드;
    상기 Async 프레임이 전송되어야 할 목적지 MAC(Media Access Control) 주소를 표시하는 목적지 주소(DA : Destination Address) 필드;
    상기 Async 프레임을 전송하는 스테이션의 MAC 주소를 표시하는 소스 주소(SA : Source Address) 필드;
    상기 Async 프레임이 어떤 프로토콜 타입인지를 표시하는 E 타입(Ethernet Type) 필드;
    상기 Async 프레임이 분할되었는지 여부에 관한 정보를 나타내기 위한 분할 제어(Fragmentation Control) 필드;
    상기 Async 프레임을 통해 전송하고자 하는 데이터를 싣기 위한 데이터 필드; 및
    데이터 통신에서 정보를 프레임 별로 나누어 전송할 때 각 프레임의 끝에 오류 검출을 위한 FCS(frame check sequence) 필드로 구성됨을 특징으로 하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작으로부터 기설정된 소정의 수(N-1)만큼의 수퍼 프레임의 종료 시점에서 전송하고자 하는 Async 프레임에 대한 전송 제어는,
    상기 N-1 번째 수퍼 프레임의 남은 영역이 상기 전송하고자 하는 Async 프레임에 비해 작은 경우, 상기 남은 영역의 크기를 기설정된 임계값과 비교하는 제 4 단계;
    상기 남은 영역의 크기가 상기 기설정된 임계값보다 큰 경우, 상기 Async 프레임을 분할하여 상기 남은 영역에 맞추고 전달하고, 상기 분할되고 남은 Async 프레임은 상기 N 번째 수퍼 프레임의 Async 프레임 영역에서 전송되도록 제어하는 제 5 단계; 및
    상기 남은 영역의 크기가 상기 기설정된 임계값보다 작은 경우, 상기 Async 프레임을 홀드하여 상기 남은 영역을 비운 채 전송하도록 제어하는 제 6 단계를 포함하는 것임을 특징으로 하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 5 단계에서 분할된 Async 프레임은,
    상기 Async 프레임의 시작과 끝을 알려 주는 프리앰블(Preamble) 필드;
    상기 Async 프레임이 전송되어야 할 목적지 MAC(Media Access Control) 주소 를 표시하는 목적지 주소(DA : Destination Address) 필드;
    상기 Async 프레임을 전송하는 스테이션의 MAC 주소를 표시하는 소스 주소(SA : Source Address) 필드;
    상기 Async 프레임이 어떤 프로토콜 타입인지를 표시하는 E 타입(Ethernet Type) 필드;
    상기 Async 프레임이 분할되었는지 여부에 관한 정보를 나타내기 위한 분할 제어(Fragmentation Control) 필드;
    상기 Async 프레임을 통해 전송하고자 하는 데이터를 싣기 위한 데이터 필드; 및
    데이터 통신에서 정보를 프레임 별로 나누어 전송할 때 각 프레임의 끝에 오류 검출을 위한 FCS(frame check sequence) 필드로 구성됨을 특징으로 하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 소정의 수퍼 프레임의 시작으로부터 기설정된 소정의 수(N-1)만큼의 수퍼 프레임의 종료 시점에서 전송하고자 하는 Async 프레임에 대한 전송 제어는,
    소정의 Async 프레임의 전송 중, 상기 다음 수퍼 프레임(N)의 시작이 되면 상기 전송 중인 Async 프레임의 전송을 중단하고 상기 수퍼 프레임(N)의 시작에 따 른 Sync 프레임을 전송하도록 제어하는 것임을 특징으로 하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 중단된 Async 프레임은,
    상기 Async 프레임에 대한 FCS 체크를 통해 버려지고, 상기 다음 수퍼 프레임(N)의 Async 프레임 영역에서 처음부터 다시 전송되는 것을 특징으로 하는 Residential 이더넷에서 수퍼 프레임의 시작에 대한 주기적 동기 방법.
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