KR20070096261A - 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법 - Google Patents

통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 프로토콜의 데이터 링크 계층에서의 데이터 처리 방법에 관한 것으로, 특히 데이터 링크 계층의 하위 계층인 LLC(Logical Link Control) 계층의 데이터 처리 방법에 있어서, (a) 제어 메시지에 의해 데이터의 임시 저장을 위한 링 버퍼를 설정하는 단계; (b) 수신되는 데이터를 순차적으로 상기 링 버퍼에 저장하는 단계; 및 (c) 상기 수신된 데이터를 상위계층으로 전송가능한지 판단하여, 링 버퍼의 데이터를 상위 계층으로 전송하는 단계를 포함하여 구성되며, 상기의 과정에 따라 LLC 계층에서 수신되는 데이터를 임시 저장할 수 있도록 하여 데이터 손실을 최소화한다.
OSI 7 Layer, LLC, 링 버퍼

Description

통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법{Method of data controling by data link layer in communication system}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LLC 계층의 링 버퍼 설정 동작 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 LLC 계층의 링 버퍼를 통한 데이터 처리 방법의 동작 순서도이다.
도 3은 상기 도 2의 LLC 계층에서 관리하는 링 버퍼를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 통신 시스템의 데이터 링크 계층에서의 데이터 처리에 관한 것으로, 특히 OSI(Open System Interconnect) 7모델의 데이터 링크 계층의 서브계층인 LLC(Logical Link Control) 계층의 데이터 손실 없는 처리를 위한 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리방법에 관한 것이다.
통신 시스템의 데이터 송수신을 위한 과정을 정의한 프로토콜은 통신 시스템 환경에 따라 정해진 규칙에 의해 데이터를 송수신할 수 있도록 한다.
다양한 통신 시스템을 위한 프로토콜중 대표적인 프로토콜로는 OSI 프로토콜이 있으며, OSI 프로토콜은 네트워크를 7개의 계층(Layer)으로 정의하였고, 각각의 층은 서로 독립적이기 때문에 컴퓨터의 기종이 다르다 하더라도 각각의 계층에서 정의하는 표준에 맞는 프로토콜을 설계하여 통신이 가능하도록 한다.
OSI 7 계층은 최하위의 계층인 물리계층(Physical Layer)으로부터, 데이터 링크 계층(Data Link Layer; 이하 DLL 이라 함), 네트워크 계층(Network Layer), 전송 계층(Transport Layer), 세션 계층(Session Layer), 표현 계층(Presentation Layer), 및 응용 계층(Application Layer)으로 구성되며, 각각의 계층은 특정 기능을 수행하며, 바로 위 및 바로 아래의 계층과 직접 통신을 수행한다.
상기의 OSI 7 계층 중에서 DLL을 주요 기술분야로 다루게 되는데, DLL은 물리 계층의 상위에 존재하며 물리 계층이 데이터 송수신 기능을 제대로 수행하고 있는지를 확인하는 역할을 수행한다.
즉, 데이터 전송 상 발생될 수 있는 문제들을 해결하여 인접한 통신 시스템 간에 확실한 데이터 전송 기능을 갖도록 해 주는 것이 DLL 이다.
또한 본 발명의 기술분야에 속하는 ISO 11898-1 규약에 의해 정해진 CAN(Controller Area Network) 통신에서의 DLL은 MAC 계층과 LLC(Logical Link Control) 계층의 서브 계층을 가지며, 특히 LLC 계층에서는 MAC 계층에서 수신되는 데이터에 대한 처리가 정의되지 않고, 단지 상위 레벨로 전송하는 서비스만이 정의되어 있다.
따라서 LLC 계층이 MAC 계층으로부터 수신되는 데이터를 처리하여 상위계층 으로 전송하는 시간보다 MAC 계층으로부터 데이터가 수신되는 시간이 더 빠르다면, 데이터의 손실이 발생할 수 있으며, 이때 수신되는 데이터가 실시간 시스템으로 전송되어야 하는 데이터인 경우에는 시스템에 치명적인 영향을 미치는 문제가 있다.
이는 현재 MAC 계층 이하는 하드웨어로 구성된 CAN 제어 칩을 사용하고, LLC 계층 이상부터 소프트웨어로 구성된 통신 시스템에서 하드웨어단인 MAC 계층으로부터 빠른 데이터 수신을 받아 소프트웨어단인 LLC 계층이 처리해야 하므로 발생할 수 있는 문제이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 통신 프로토콜의 데이터 링크 계층의 서브 계층인 LLC 계층에서의 데이터 처리시 손실이 없도록 하는 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법은,
통신 프로토콜의 LLC(Logical Link Control) 계층에서 데이터를 처리하는 방법에 있어서, 제어 메시지에 의해 데이터의 임시 저장을 위한 링 버퍼를 설정하는 단계; 수신되는 데이터를 순차적으로 상기 링 버퍼에 저장하는 단계; 및 상기 수신된 데이터를 상위계층으로 전송가능한지 판단하여, 링 버퍼의 데이터를 상위 계층으로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리를 위한 통신 프로토콜은,
LLC(Logical Link Control) 계층의 데이터 처리를 위한 통신 프로토콜에 있어서, 상기 LLC 계층에 링 버퍼를 설정하도록 하는 제어 서비스 프리미티브; 및 상기 LLC 계층의 하위 계층으로부터 수신되는 데이터를 상기 설정된 링 버퍼에 저장하도록 하는 서비스 프리미티브를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 데이터 처리를 위한 프로그램을 저장하는 기록매체는,
통신 프로토콜의 LLC(Logical Link Control) 계층에서 데이터를 처리하도록 하는 프로그램을 저장하는 기록매체에 있어서, 제어 메시지에 의해 데이터의 임시 저장을 위한 링 버퍼를 설정하는 기능; 및 수신되는 데이터를 순차적으로 상기 링 버퍼에 저장하는 기능 를 포함하는 프로그램을 포함한다.
언급된 바와 같이 본 발명에 따른 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법은 LLC 계층에 링 버퍼를 추가하여 데이터 손실이 없이 LLC 계층에서 데이터 처리를 할 수 있도록 하며, 이하에서는 도면을 참조하여 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서 종래에 공지가 되어 알려진 부분에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 OSI 7 계층 중에서 데이터 링크 계층(Data Link Layer; 이하 DLL 이라 함)의 서브 계층인 LLC(Logical Link Control) 계층에 링 버퍼(Ring Buffer)를 추가하여 데이터 손실을 방지하는 것으로, 상기 LLC 계층 서비스를 규정한 ISO 11989-1에 링 버퍼를 추가 구성하고 사용할 수 있도록 하는 서비스 프리미티브(Primitive)를 추가해야만 한다.
먼저, 링 버퍼를 할당하여 적용하기 위한 서비스 프리미티브는 다음과 같이 구성된다.
Figure 112006020162876-PAT00001
상기 L_Data.Status_Request 서비스 프리미티브는 새로 추가되는 것으로, LLC 계층에서 링 버퍼를 사용 또는 사용하지 않도록 설정하며, 이때 Use_Ring_Buffer를 통해 사용(USE) 또는 비사용(NOT USE)을 설정하고, Buff_Max_Number를 이용하여 최대 링 버퍼의 크기를 설정한다.
상기 링 버퍼는 데이터 하나당 8바이트를 할당하며, 만약 시스템 사용자가 LLC 계층에서 수신된 데이터를 처리하여 상위 계층으로 전달하는 시간을 알고 있다면, 링 버퍼의 사이즈를 적절히 할당하여 데이터 손실을 방지할 수 있다.
상술한 서비스 프리미티브에 의한 LLC 계층에서의 링 버퍼 설정은 다음과 같이 수행된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LLC 계층의 링 버퍼 설정 동작 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라 LLC 계층은 시스템으로부터 링 버퍼(Ring Buffer)를 구성하기 위해서 정의된 서비스 프리미티브인 L_Data.Status_Request 메시지를 수신하고(S101), 수신된 메시지에 링 버퍼를 사용할 것인지에 대한 내용을 판단한다(S102).
즉, 상술한 서비스 프리미티브에서 Use_Ring_Buffer의 내용이 'USE'라면 링 버퍼를 사용하는 것으로 판단하고, 그 내용이 'NOT_USE'라면 링 버퍼를 할당하지 않고 동작하는 것으로 판단한다.
링 버퍼를 할당하는 것으로 판단이 되면, LLC 계층은 메시지에 포함된 Buff_Max_Number만큼의 링 버퍼를 할당하는데, 상술한 바와 같이 시스템 사용자가 LLC 계층에서 데이터를 처리하여 상위 계층으로 전달하는 시간을 알고 있다면, 최소한 데이터 손실을 위해 필요한 버퍼의 크기를 설정하여 메시지를 전송할 수 있으며, 만약 시스템 사용자가 정확한 정보를 가지지 않는 경우에도 최소한의 버퍼 크기를 할당함으로써 많은 데이터 손실을 방지할 수 있다.
LLC 계층에서는 수신된 서비스 프리미티브에 의한 링 버퍼 할당이 정상적으로 되었는지 여부에 따라(S104) 응답을 시스템으로 전송한다(S105, S107).
이때, 응답은 L_Data.Status_Response 서비스 프리미티브이며, 다음과 같이 구성된다.
Figure 112006020162876-PAT00002
즉, 정상적인 링 버퍼 할당이 된 경우는, Set_Status[OK]의 내용으로 서비스 프리미티브를 시스템에 전송하며(S105), 정상적인 링 버퍼 할당이 되지 않은 경우 는 Set_Status[NOT OK]를 전송한다(S107).
이상과 같이 링 버퍼를 LLC 계층에서 할당받아 사용하는 경우는 수신되는 데이터를 링 버퍼에 저장하기 위하여 기존의 서비스 프리미티브를 재 정의하여 사용한다.
재 정의된 L_Data.Indication 서비스 프리미티브는 다음과 같다.
Figure 112006020162876-PAT00003
상기 L_Data.Indication 서비스 프리미티브는 MAC 계층으로부터 데이터가 수신되면, 수신된 데이터를 링 버퍼에 차례로 저장하는 과정을 수행하도록 한다.
상기 DLC(Data Length Code)[N]은 N번째 데이터의 사이즈 정보이고, DATA[N]은 실제 N번째 데이터를 나타낸다.
또한, N은 유효한 데이터의 개수로, 앞서 도 1에서 설명한 바와 같이, 임의로 설정할 수 있다.
상술한 바와 같이 재 정의된 L_Data.Indication 서비스 프리미티브를 이용하여 LLC 계층에서 데이터를 링 버퍼에 저장하고, 처리하는 과정은 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 LLC 계층의 링 버퍼를 통한 데이터 처리 방법의 동작 순서도이다.
도 2를 참조하면, LLC 계층은 하위의 MAC 계층으로부터 데이터를 수신하면(S201), 현재 링 버퍼를 사용하도록 설정되어있는지 여부를 확인한다(S202).
LLC 계층이 링 버퍼를 사용한다면, 수신된 데이터는 링 버퍼에 임시 저장하고(S203)
이때, 상기 링 버퍼는 헤드(head)와, 테일(Tail)까지 차례로 데이터가 저장되도록 하여, 가장 최신의 데이터가 N 번째에 저장될 수 있도록 하며, 링 버퍼에 대한 자세한 설명은 아래의 도 3에서 하기로 한다.
링 버퍼에 데이터를 임시 저장한 이루로는, LLC 계층은 상위 계층으로 데이터를 전송할 수 있는 상태가 되는지를 확인하고(S204), 전송이 가능한 경우 상위 레벨로 링 버퍼의 데이터를 전송한다(S305).
상기 데이터를 전송한 이후로, 링 버퍼에 저장되어 있던 데이터는 모두 삭제하고, 다음의 데이터를 차례로 저장할 수 있도록 한다(S206).
또한, 상기 단계 S204의 확인 결과, 상위 계층으로 데이터를 전송할 수 없는 상태라면 MAC 계층으로부터 다음으로 전송되는 데이터를 수신하여(S201), 링 버퍼에 차례로 저장한다(S202, S203).
상기한 데이터 처리를 수행하는 LLC 계층의 링 버퍼는 다음과 같이 블록화 하여 나타낼 수 있다.
도 3은 상기 도 2의 LLC 계층에서 관리하는 링 버퍼를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 링 버퍼(300)는 버퍼의 처음과 끝인 헤드(Head)(310)와 테 일(Tail)(320)이 LLC 내부적으로 관리되며, N 개로 설정된 데이터 영역(330)에 수신되는 데이터가 저장된다.
상기 데이터 영역(330) 역시 LLC 계층 내부적으로 관리되며, 버퍼 내 유효한 N 개의 데이터가 저장되도록 할당된다.
이상과 같이 새로 정의되는 링 버퍼 설정 및 할당과, 재 정의된 데이터 처리에 대한 동작에 따라 LLC 계층은 MAC 계층으로부터 수신되는 데이터의 손실을 최소한으로 줄이며 상위 계층으로 전달할 수 있도록 하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법은 LLC 계층에서 링 버퍼를 이용하도록 설정함으로써, LLC 계층에서의 데이터 손실을 줄일 수 있는 특징이 있으며, 본 발명을 올바르게 이해하는 당업자는 본 발명의 사상 범위 내에서 구성 요소의 취사선택에 의해서 또 다른 실시 예를 만들어 내는 것은 쉬운 일이다.
상기된 바와 같은 본 발명에 따른 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법은 LLC 계층에서 링 버퍼를 이용하여 수신되는 데이터를 임시 저장하도록 함으로써, 상위 계층으로 전송할 데이터의 손실을 줄이도록 하는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 통신 프로토콜의 LLC(Logical Link Control) 계층에서 데이터를 처리하는 방법에 있어서,
    제어 메시지에 의해 데이터의 임시 저장을 위한 링 버퍼를 설정하는 단계;
    수신되는 데이터를 순차적으로 상기 링 버퍼에 저장하는 단계; 및
    상기 수신된 데이터를 상위계층으로 전송가능한지 판단하여, 링 버퍼의 데이터를 상위 계층으로 전송하는 단계
    를 포함하는 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 메시지는 링 버퍼 크기 및 설정 여부에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 메시지는 L_Data.Status_Request 서비스 프리미티브로 정의되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 메시지는,
    링 버퍼 사용 여부를 설정하는 단계; 및
    상기 링 버퍼를 사용하는 경우, 해당 링 버퍼의 크기를 설정하는 단계
    를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    수신되는 데이터를 링 버퍼에 저장하기 위하여 L_Data.Indication 서비스 프리미티브를 재 정의하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 링 버퍼는,
    데이터를 처음으로 저장하는 헤드(Head) 및 데이터가 가장 마지막에 저장되는 테일(Tail)을 포함하며, 가장 최근의 데이터를 가장 마지막에 순차적으로 저장하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 링 버퍼는 상기 제어 메시지에 따라 N 개의 데이터를 저장할 수 있도록 설정하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상위 계층으로 상기 링 버퍼에 저장된 데이터를 전송한 이후, 상기 링 버퍼에 저장된 데이터를 삭제하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 데이터 링크 계층의 데이터 처리 방법.
  9. LLC(Logical Link Control) 계층의 데이터 처리를 위한 통신 프로토콜에 있어서,
    상기 LLC 계층에 링 버퍼를 설정하도록 하는 제어 서비스 프리미티브; 및
    상기 LLC 계층의 하위 계층으로부터 수신되는 데이터를 상기 설정된 링 버퍼에 저장하도록 하는 서비스 프리미티브
    를 포함하는 통신 프로토콜.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 통신 프로토콜은 ISO 11989-1 규격에 의해 정의되는 통신 프로토콜에 상기 서비스 프리미티브를 재정의 또는 추가한 프로토콜인 것을 특징으로 하는 통신 프로토콜.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 링 버퍼를 설정하는 제어 서비스 프리미티브는 ISO 11898-1 규격에 추가되는 것을 특징으로 하는 통신 프로토콜.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제어 서비스 프리미티브는,
    상기 링 버퍼의 사용 여부를 정의하는 기능; 및
    상기 링 버퍼 사용에 따른 크기를 설정하는 기능
    을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 통신 프로토콜.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 링 버퍼에 데이터를 저장하는 서비스 프리미티브는,
    ISO 11989-1 규격의 L_Data.Indication 서비스 프리미티브를 재정의하는 것을 특징으로 하는 통신 프로토콜.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 링 버퍼는 헤드(head)를 시작으로 테일(Tail)까지 N 개의 데이터 저장이 가능하도록 정의되는 것을 특징으로 하는 통신 프로토콜.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 수신되는 데이터는 수신되는 순서에 따라, 상기 링 버퍼에 순차적으로 저장되는 것을 특징으로 하는 통신 프로토콜.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 링 버퍼에 저장되는 데이터는, 상위 계층으로 전송된 후, 삭제되는 것을 특징으로 하는 통신 프로토콜.
  17. 통신 프로토콜의 LLC(Logical Link Control) 계층에서 데이터를 처리하도록 하는 프로그램을 저장하는 기록매체에 있어서,
    제어 메시지에 의해 데이터의 임시 저장을 위한 링 버퍼를 설정하는 기능; 및
    수신되는 데이터를 순차적으로 상기 링 버퍼에 저장하는 기능
    를 포함하는 프로그램을 저장하는 기록매체.
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