KR20140142276A - 통신 장치 및 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

제1 통신 장치는 복수의 데이터 필드를 이용하여 상기 복수의 데이터 필드의 오류 검출을 위한 복수의 데이터 오류 검출 코드를 계산한다. 제1 통신 장치는 복수의 데이터 필드, 복수의 데이터 오류 검출 코드를 포함하는 패킷을 생성한 후, 생성한 패킷을 제2 통신 장치에 전송한다.

Description

통신 장치 및 통신 방법{COMMUNICATION DEVICE AND COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 통신 장치 및 통신 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 안전 통신 장치 및 안전 통신 방법에 관한 것이다.
산업계에서 사용되기 위한 안전 통신(safety communication)을 위한 방안이 모색되고 있다. 특히, 산업용 제어 시스템은 작업자의 안전, 환경에 대한 위협, 기타의 안전 관련 문제를 방지하기 위해 네트워크를 통해 전달되는 정보에 대해 규정된 수준 이상의 무결성을 요구한다.
이러한 무결성 조건을 만족하기 위하여 산업용 제어 시스템은 오염(corruption), 의도되지 않은 반복(unintended repetition), 부정확한 서열(incorrect sequence), 손실(loss), 받아들일 수 없는 지연(unacceptable delay), 삽입(insertion), 속임(masquerade), 주소(addressing)에 관한 문제에 대처할 수 있을 것이 요구된다.
오염(corruption)에 대한 문제와 관련하여서, 산업용 제어 시스템은 전송되는 데이터에 에러가 발생했는지를 규정된 수준 이상의 확률로 확인할 수 있어야 한다.
의도되지 않은 반복(unintended repetition)에 대한 문제와 관련하여서, 산업용 제어 시스템은 악의를 가진 자의 의도에 의한 것이 아닌 자연적으로 발생될 수 있는 데이터 반복이 발생했는지를 규정된 수준 이상의 확률로 확인할 수 있어야 한다.
부정확한 서열(incorrect sequence)에 대한 문제와 관련하여서, 산업용 제어 시스템은 데이터의 전송 순서가 변경되었는지를 규정된 수준 이상의 확률로 확인할 수 있어야 한다.
손실(loss)에 대한 문제와 관련하여서, 산업용 제어 시스템은 전송된 데이터의 일부에 손실이 발생했는지를 규정된 수준 이상의 확률로 확인할 수 있어야 한다.
받아들일 수 없는 지연(unacceptable delay)에 대한 문제와 관련하여서, 산업용 제어 시스템은 데이터의 전송에 받아들일 수 없는 지연이 발생했는지를 규정된 수준 이상의 확률로 확인할 수 있어야 한다.
삽입(insertion)에 대한 문제와 관련하여서, 산업용 제어 시스템은 데이터의 전송 과정에 의도치 않은 데이터가 삽입되었는지를 규정된 수준 이상의 확률로 확인할 수 있어야 한다.
속임(masquerade)에 대한 문제와 관련하여서, 산업용 제어 시스템은 악의를 가진 자에 의한 데이터 변경이 발생했는지를 규정된 수준 이상의 확률로 확인할 수 있어야 한다.
주소(addressing)에 대한 문제와 관련하여서, 산업용 제어 시스템은 데이터가 올바른 수신자(receiver)에게 전송되었는지를 규정된 수준 이상의 확률로 확인할 수 있어야 한다.
특히, IEC 61508에서는 에러 발생 확률을 아래의 표 1에서 보여지는 바와 같이 SIL 등급으로 나타낸다.
Figure pct00009
예컨데, SIL3를 만족하기 위하여는 에러 확률은 10-9를 만족하여야 한다.
그러나, 현재 이용되고 있는 이너넷 프레임 구조로는 산업용 제어 시스템이 요구하는 수준의 무결성을 만족하기 어렵다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 산업용 제어 시스템이 요구하는 무결성을 만족하는 통신 장치 및 통신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 통신 장치가 제2 통신 장치에 데이터를 전송하는 통신 방법은 상기 제1 통신 장치가, 복수의 데이터 필드를 이용하여 상기 복수의 데이터 필드의 오류 검출을 위한 복수의 오류 검출 코드를 계산하는 단계; 상기 제1 통신 장치가, 상기 복수의 데이터 필드, 상기 복수의 오류 검출 코드를 포함하는 패킷을 생성하는 단계; 및 상기 제1 통신 장치가, 상기 패킷을 상기 제2 통신 장치에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 통신 장치가 제2 통신 장치로부터 데이터를 수신하는 통신 방법은 상기 제1 통신 장치가, 패킷을 상기 제2 통신 장치로부터 수신하는 단계; 상기 제1 통신 장치가, 상기 패킷으로부터 복수의 데이터 필드와 복수의 수신 오류 검출 코드를 획득하는 단계; 상기 제1 통신 장치가, 상기 복수의 데이터 필드를 이용하여 복수의 비교 오류 검출 코드를 계산하는 단계; 및 상기 제1 통신 장치가, 상기 복수의 수신 오류 검출 코드와 상기 복수의 비교 오류 검출 코드를 이용하여 상기 패킷에 오류가 있는지를 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 산업용 제어 시스템이 요구하는 무결성을 만족할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전 통신 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법을 보여주는 래더 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안전 데이터를 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오류 검출 코드가 계산되는 과정을 보여준다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안전 프로토콜 데이터 유닛의 구조를 보여준다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 프레임의 구조를 보여준다.
이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 안전 통신 장치와 안전 통신 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전 통신 장치를 보여주는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안전 통신 장치(100)는 오류 검출 코드 계산부(110), 프로토콜 데이터 유닛 생성부(120), 이더넷 프레임 생성부(130), 데이터 전송부(140), 데이터 수신부(150), 이더넷 프레임 분석부(160), 프로토콜 데이터 유닛 분석부(170), 오류 검출부(180), 제어부(190)를 포함한다.
제어부(190)는 안전 데이터를 생성하여 생성된 안전 데이터를 오류 검출 코드 계산부(110)에 제공한다.
오류 검출 코드 계산부(110)는 안전 데이터를 이용하여 안전 데이터를 위한 오류 검출 코드를 계산한다.
프로토콜 데이터 유닛 생성부(120)는 계산된 오류 검출 코드와 생성된 안전 데이터를 포함하는 안전 프로토콜 데이터 유닛을 생성한다. 이때, 안전 프로토콜 데이터 유닛은 패킷이라고 부를 수도 있다.
이더넷 프레임 생성부(130)는 생성된 안전 프로토콜 데이터 유닛을 포함하는 이더넷 프레임을 생성한다.
데이터 전송부(140)는 생성된 이더넷 프레임을 또 다른 안전 통신 장치에 전송한다. 이를 통해, 데이터 전송부(140)는 생성된 안전 프로토콜 데이터 유닛을 또 다른 안전 통신 장치에 전송한다.
데이터 수신부(150)는 또 다른 안전 통신 장치로부터 안전 프로토콜 데이터 유닛을 포함하는 이더넷 프레임을 수신한다.
이더넷 프레임 분석부(160)는 수신한 이더넷 프레임을 분석하여 안전 프로토콜 데이터 유닛을 획득한다.
프로토콜 데이터 유닛 분석부(170)는 프로토콜 데이터 유닛을 분석하여 오류 검출 코드와 안전 데이터를 획득한다.
오류 검출부(180)는 안전 데이터를 이용하여 오류 검출 코드를 계산한 후 계산된 오류 검출 코드와 획득한 오류 검출 코드를 비교하여 오류를 검출한다. 계산된 오류 검출 코드가 획득한 오류 검출 코드와 동일한 경우에, 오류 검출부(180)는 안전 데이터에 오류가 발생하지 않았다고 판단한다. 그렇지 않고 계산된 오류 검출 코드가 획득한 오류 검출 코드와 다른 경우에는, 오류 검출부(180)는 안전 데이터에 오류가 발생했다고 판단한다.
안전 데이터에 오류가 발생했다고 판단한 경우에, 제어부(190)는 안전 통신 장치(100)의 동작 상태를 실패-안전 상태(fail-safe state)로 천이한다. 이 실패-안전 상태에서, 안전 통신 장치(100)는 리셋을 위한 사용자 입력을 수신할 때까지 안전 통신을 중단한다. 특히, 이 실패-안전 상태에서, 안전 통신 장치(100)는 안전 데이터와 관련한 통신 이외의 통신을 중단할 수도 있고 중단하지 않을 수도 있으나, 적어도 안전 데이터와 관련된 통신을 중단한다.
안전 데이터에 오류가 발생하지 않았다고 판단한 경우에, 제어부(190)는 다음에 전송할 안전 데이터를 생성한다. 수신한 안전 데이터가 요청에 관한 것이면, 제어부(190)는 응답에 관한 안전 데이터를 생성한다. 수신한 안전 데이터가 응답에 관한 것이면, 제어부(190)는 다음의 요청에 관한 안전 데이터를 생성한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법을 보여주는 래더 다이어그램이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 안전 통신 장치(100A)와 제2 안전 통신 장치(100B)가 서로 통신하며, 제1 안전 통신 장치(100A)는 제2 안전 통신 장치(100B)에게 안전 프로토콜 데이터 유닛 요청을 전송하고, 제2 안전 통신 장치(100B)는 제1 안전 통신 장치(100A)에게 안전 프로토콜 데이터 유닛 응답을 전송한다고 가정한다.
제1 안전 통신 장치(100A)의 제어부(190)는 요청(request)을 위한 안전 데이터를 생성한다(S101). 제1 안전 통신 장치(100A)의 제어부(190)는 요청 안전 데이터와 함께 이 안전 데이터와 관련된 안전 헤더 데이터를 함께 생성할 수도 있다. 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 안전 헤더 데이터와 안전 데이터를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 한전 헤더 데이터와 안전 데이터를 보여준다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안전 헤더 데이터는 안전 헤더 필드로 나타내질 수 있다. 안전 헤더 필드는 안전 데이터와 관련된 명령 필드와 예약 필드를 포함할 수 있다.
표 2는 본 발명의 실시예에 따른 명령 필드의 값의 예를 보여준다.
Figure pct00010
표 2에서 보여지는 바와 같이, 명령 필드의 값이 0x01이면, 안전 데이터는 리셋 명령을 나타낼 수 있다. 명령 필드의 값이 0x02이면, 안전 데이터는 연결 명령을 나타낼 수 있다. 명령 필드의 값이 0x03이면, 안전 데이터는 파라미터 전송 명령을 나타낼 수 있다. 명령 필드의 값이 0x04이면, 안전 데이터는 데이터 전송 명령을 나타낼 수 있다.
특히, 도 2의 실시예는 명령 필드가 connection에 해당하는 값을 가지는 연결 상태(connection state)에서의 통신 방법에 해당할 수 있다. 연결 상태에서, 제1 안전 통신 장치(100A)는 개시자(initiator)에 해당하고, 제2 안전 통신 장치(100B)는 응답자(responder)에 해당할 수 있다. 개시자는 응답 안전 데이터를 전송하지는 않고 요청 안전 데이터만을 응답자에 전송하는 모드에 해당한다. 응답자는 요청 안전 데이터를 전송하지는 않고 응답 안전 데이터만을 개시자에 전송하는 모드에 해당한다.
예약 필드는 추후 다른 용도를 위해 사용될 수 있다.
특히, 도 3의 실시예에서, 안전 헤더 필드의 크기(size)는 4 옥텟이고, 명령 필드의 크기는 2 옥텟이고, 예약 필드의 크기는 2 옥텟이고, 데이터 필드의 크기는 4 옥텟이지만, 이에 한정될 필요는 없다. 1 옥텟은 일반적으로 8 비트를 의미한다.
다시 도 2를 설명한다.
제1 안전 통신 장치(100A)의 오류 검출 코드 계산부(110)는 안전 데이터를 이용하여 안전 데이터를 위한 데이터 오류 검출 코드(data error detection code)를 계산한다(S103). 이때, 제1 안전 통신 장치(100A)의 오류 검출 코드 계산부(110)는 안전 헤더 데이터를 이용하여 안전 헤더 데이터를 위한 헤더 오류 검출 코드를 계산할 수 있다. 오류 검출 코드는 순환 중복 검사(Cyclic Redundancy Check, CRC)일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 오류 검출 코드의 계산에 관하여는 도 4를 참고하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오류 검출 코드가 계산되는 과정을 보여준다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 안전 통신 장치(100A)의 오류 검출 코드 계산부(110)는 헤더 데이터 필드를 이용하여 헤더 데이터 필드의 오류 검출을 위한 헤더 오류 검출 코드를 계산할 수 있다.
또, 제1 안전 통신 장치(100A)의 오류 검출 코드 계산부(110)는 복수의 데이터 필드를 이용하여 복수의 데이터 필드의 오류 검출을 위한 복수의 데이터 오류 검출 코드를 계산할 수 있다.
복수의 데이터 오류 검출 코드는 복수의 데이터 필드에 각각 대응할 수 있다. 이때, 제1 안전 통신 장치(100A)의 오류 검출 코드 계산부(110)는 복수의 데이터 오류 검출 코드의 각각을, 대응하는 데이터 필드를 이용하여, 그리고 대응하는 데이터 필드를 제외한 나머지 데이터 필드를 이용하지 않고, 계산할 수 있다.
특히, 아래의 수학식 1에서 보여지는 바와 같이, 제1 안전 통신 장치(100A)의 오류 검출 코드 계산부(110)는 헤더 오류 검출 코드(HEADER_CRC)를, 헤더 필드(header field), 고유 식별자, 시퀀스 번호를 이용하여, 계산할 수 있다. 이때 고유 식별자는 안전 고유 식별자(safety unique identifier, SUID)일 수 있다.
Figure pct00011
수학식 1에서 f는 해시 함수를 나타낸다.
안전 고유 식별자는 제1 안전 통신 장치(100A)와 제2 안전 통신 장치(100B) 사이의 연결 관계를 나타내는 식별자일 수 있다. 특히, 안전 고유 식별자는 소스 MAC(media access control) 주소, 소스 디바이스 식별자, 목적지 MAC(media access control) 주소, 및 목적지 디바이스 식별자의 조합으로 만들어질 수 있다. 제1 안전 통신 장치(100A)가 안전 데이터를 전송하고 제2 안전 통신 장치(100B)가 안전 데이터를 수신하므로, 제1 안전 통신 장치(100A)가 소스이고, 제2 안전 통신 장치(100B)가 목적지가 된다. 이 경우, 안전 고유 식별자는 제1 안전 통신 장치(100A)의 MAC(media access control) 주소, 제1 안전 통신 장치(100A)의 디바이스 식별자, 제2 안전 통신 장치(100B)의 MAC(media access control) 주소, 및 제2 안전 통신 장치(100B)의 디바이스 식별자의 조합일 수 있다. 안전 고유 식별자는 오류 검출 코드의 계산에만 이용될 뿐 안전 PDU에는 포함되지 않을 수 있다.
시퀀스 번호는 안전 PDU의 시퀀스 번호를 나타낼 수 있다. 오류 검출 코드의 계산에 이용되는 시퀀스 번호는 안전 PDU에는 포함되지 않는 가상의 시퀀스 번호일 수 있다. 즉, 제1 안전 통신 장치(100A)는 가상의 시퀀스 번호를 오류 검출 코드의 계산에는 이용하지만, 제2 안전 통신 장치(100B)에 전송하지는 않는다.
한편, 아래의 수학식 2에서 보여지는 바와 같이, 제1 안전 통신 장치(100A)의 오류 검출 코드 계산부(110)는 복수의 오류 검출 코드의 각각(DATA_CRC[i])을, 대응하는 데이터 필드(data[i]), 명령 필드, 고유 식별자, 시퀀스 번호를 이용하여, 계산할 수 있다.
Figure pct00012
수학식 2에서 f는 해시 함수를 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 헤더 오류 검출 코드의 크기와 데이터 오류 검출 코드의 크기는 4 옥텟이지만, 이에 한정될 필요는 없다.
다시 도 2를 설명한다.
제1 안전 통신 장치(100A)의 프로토콜 데이터 유닛 생성부(120)는 안전 데이터 및 계산된 데이터 오류 검출 코드를 포함하는 안전 프로토콜 데이터 유닛을 생성한다(S105). 이때, 안전 프로토콜 데이터 유닛은 안전 헤더 데이터 및 계산된 헤더 오류 검출 코드를 더 포함할 수 있다. 도 5를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 안전 프로토콜 데이터 유닛의 구조를 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안전 프로토콜 데이터 유닛의 구조를 보여준다.
도 5에 도시된 바와 같이, 안전 프로토콜 데이터 유닛은 안전 PDU 헤더와 안전 PDU 페이로드를 순서대로 포함한다. 안전 PDU 헤더는 안전 헤더 필드와 헤더 오류 검출 코드를 순서대로 포함한다. 안전 PDU 페이로드는 복수의 안전 데이터 필드와 복수의 데이터 오류 검출 코드를 포함한다. 특히, 안전 PDU 헤더는 안전 프로토콜 데이터 유닛의 가장 앞 부분에 배치될 수 있다. 그리고, 복수의 안전 데이터 필드와 복수의 데이터 오류 검출 코드가 번갈아 안전 PDU 헤더를 뒤따를 수 있다. 이때, 복수의 데이터 오류 검출 코드의 각각은 대응하는 안전 데이터 필드를 곧바로 뒤따를 수 있다.
다시 도 2를 설명한다.
제1 안전 통신 장치(100A)의 이더넷 프레임 생성부(130)는 요청 안전 데이터를 포함하는 이더넷 프레임을 생성한다(S107). 이때, 이더넷 프레임은 생성된 안전 프로토콜 데이터 유닛을 포함할 수 있다. 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 프레임의 구조를 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 프레임의 구조를 보여준다.
도 6에 도시된 바와 같이, 이더넷 프레임은 이더넷 헤더, 이더넷 페이로드, 프레임 검사 시퀀스(frame check sequence, FCS)를 순서대로 포함한다. 이더넷 프레임은 페이로드로서 안전 PDU를 포함한다. 이더넷 프레임 헤더는 프리앰블 필드, 목적지 주소 필드, 소스 주소 필드, 타입 필드를 포함한다. 목적지 주소 필드는 목적지에 해당하는 안전 통신 장치의 주소를 담고, 소스 주소 필드는 소스에 해당하는 안전 통신 장치의 주소를 담는다. 프레임 검사 시퀀스는 이더넷 헤더 내의 데이터 및 페이로드 내의 데이터를 이용하여 생성될 수 있다.
다시 도 2를 설명한다.
제1 안전 통신 장치(100A)의 데이터 전송부(140)는 요청 안전 데이터를 포함하는 이더넷 프레임을 제2 안전 통신 장치(100B)에 전송한다(S109). 이를 통해, 데이터 전송부(140)는 생성된 안전 프로토콜 데이터 유닛을 제2 안전 통신 장치(100B)에 전송할 수 있다.
제2 안전 통신 장치(100B)의 데이터 수신부(150)는 제1 안전 통신 장치(100A)로부터 요청 안전 데이터를 포함하는 안전 프로토콜 데이터 유닛을 포함하는 이더넷 프레임을 수신한다(S111). 이때, 이더넷 프레임은 도 6에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
제2 안전 통신 장치(100B)의 이더넷 프레임 분석부(160)는 수신한 이더넷 프레임을 분석하여 안전 프로토콜 데이터 유닛을 획득한다(S113). 이때, 안전 프로토콜 데이터 유닛은 도 5에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
제2 안전 통신 장치(100B)의 프로토콜 데이터 유닛 분석부(170)는 프로토콜 데이터 유닛을 분석하여 안전 헤더 데이터, 수신 헤더 오류 검출 코드, 요청 안전 데이터, 수신 데이터 오류 검출 코드를 획득한다(S115). 이때, 제2 안전 통신 장치(100B)의 프로토콜 데이터 유닛 분석부(170)는 안전 헤더 필드, 수신 헤더 오류 검출 코드, 복수의 요청 안전 데이터 필드와 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드를 획득할 수 있다.
제2 안전 통신 장치(100B)의 오류 검출부(180)는 요청 안전 데이터를 이용하여 비교 데이터 오류 검출 코드를 계산한다(S117). 이에 더하여, 제2 안전 통신 장치(100B)의 오류 검출부(180)는 안전 헤더 데이터를 이용하여 비교 헤더 오류 검출 코드를 계산할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제2 안전 통신 장치(100B)의 오류 검출부(180)는 헤더 데이터 필드를 이용하여 헤더 데이터 필드의 오류 검출을 위한 비교 헤더 오류 검출 코드를 계산할 수 있다. 특히, 제2 안전 통신 장치(100B)의 오류 검출부(180)는 수학식 1에서 보여지는 바와 같이 비교 헤더 오류 검출 코드를 계산할 수 있다.
제2 안전 통신 장치(100B)의 오류 검출부(180)는 복수의 데이터 필드를 이용하여 복수의 데이터 필드의 오류 검출을 위한 복수의 데이터 오류 검출 코드를 계산할 수 있다. 복수의 데이터 오류 검출 코드는 복수의 데이터 필드에 각각 대응할 수 있다. 이때, 제2 안전 통신 장치(100B)의 오류 검출부(180)는 복수의 데이터 오류 검출 코드의 각각을, 대응하는 데이터 필드를 이용하여, 그리고 대응하는 데이터 필드를 제외한 나머지 데이터 필드를 이용하지 않고, 계산할 수 있다. 특히, 제2 안전 통신 장치(100B)의 오류 검출부(180)는 수학식 2에서 보여지는 바와 같이 복수의 오류 검출 코드의 각각을 계산할 수 있다.
제2 안전 통신 장치(100B)의 오류 검출부(180)는 계산된 오류 검출 코드와 수신한 오류 검출 코드를 비교하여 오류를 검출한다(S119). 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드 모두가 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드와 동일하고 비교 헤더 오류 검출 코드가 수신 헤더 오류 검출 코드와 동일한 경우에, 오류 검출부(180)는 안전 데이터에 오류가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 그렇지 않고 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드 중 하나라도 수신 데이터 오류 검출 코드와 다르거나, 비교 헤더 오류 검출 코드가 수신 헤더 오류 검출 코드와 다른 경우에는, 오류 검출부(180)는 안전 데이터에 오류가 발생했다고 판단할 수 있다.
안전 데이터에 오류가 발생했다고 판단한 경우에, 제2 안전 통신 장치(100B)의 제어부(190)는 안전 통신 장치(100)의 동작 상태를 실패-안전 상태(fail-safe state)로 천이한다(S121). 이 실패-안전 상태에서, 안전 통신 장치(100)는 리셋을 위한 사용자 입력을 수신할 때까지 안전 통신을 중단한다. 특히, 이 실패-안전 상태에서, 안전 통신 장치(100)는 안전 데이터와 관련한 통신 이외의 통신을 중단할 수도 있고 중단하지 않을 수도 있으나, 적어도 안전 데이터와 관련된 통신을 중단한다.
안전 데이터에 오류가 발생하지 않았다고 판단한 경우에, 제2 안전 통신 장치(100B)의 제어부(190)는 수신한 요청 안전 데이터를 소비하고(S123), 다음에 전송할 응답 안전 데이터를 생성한다(S125).
제2 안전 통신 장치(100B)의 오류 검출 코드 계산부(110), 프로토콜 데이터 유닛 생성부(120), 이더넷 프레임 생성부(130), 데이터 전송부(140)는 단계(S101)에서 단계(S109)에서 설명한 바와 같이 응답 안전 데이터를 포함하는 응답 안전 PDU를 포함하는 이더넷 프레임을 생성한 후 제1 안전 통신 장치(100A)에 전송한다(S127).
제1 안전 통신 장치(100A)의 데이터 수신부(150), 이더넷 프레임 분석부(160), 프로토콜 데이터 유닛 분석부(170), 오류 검출부(180), 제어부(190)는 단계(S111) 내지 단계(S123)에서와 같이 응답 안전 PDU를 포함하는 이더텟 프레임을 수신하고 오류 검출을 수행하며 응답 안전 데이터를 소비한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
상기와 같이 설명된 이동 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (13)

  1. 제1 통신 장치가 제2 통신 장치에 데이터를 전송하는 통신 방법에 있어서,
    상기 제1 통신 장치가, 복수의 데이터 필드를 이용하여 상기 복수의 데이터 필드의 오류 검출을 위한 복수의 데이터 오류 검출 코드를 계산하는 단계;
    상기 제1 통신 장치가, 상기 복수의 데이터 필드, 상기 복수의 데이터 오류 검출 코드를 포함하는 패킷을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 통신 장치가, 상기 패킷을 상기 제2 통신 장치에 전송하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 오류 검출 코드는 상기 복수의 데이터 필드에 각각 대응하고,
    상기 복수의 데이터 오류 검출 코드를 계산하는 단계는,
    상기 복수의 데이터 오류 검출 코드의 각각을 대응하는 데이터 필드를 이용하여 계산하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 필드와 상기 복수의 데이터 오류 검출 코드는 번갈아 상기 패킷에 배치되고,
    상기 복수의 데이터 오류 검출 코드의 각각은 대응하는 데이터 필드를 곧바로 뒤따르는
    통신 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 통신 장치가, 헤더 필드를 이용하여 상기 헤더 필드의 오류 검출을 위한 헤더 오류 검출 코드를 계산하는 단계를 더 포함하고,
    상기 패킷을 생성하는 단계는
    상기 헤더 필드, 상기 헤더 오류 검출 코드, 상기 복수의 데이터 필드, 상기 복수의 데이터 오류 검출 코드를 포함하는 패킷을 생성하는 단계를 더 포함하는
    통신 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 오류 검출 코드의 각각을 대응하는 데이터 필드를 이용하여 계산하는 단계는
    고유 식별자 및 시퀀스 번호를 더 이용하여 상기 복수의 데이터 오류 검출 코드의 각각을 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 고유 식별자는 제1 통신 장치와 제2 통신 장치 사이의 연결 관계를 나타내는 식별자이고,
    상기 시퀀스 번호는 상기 패킷의 시퀀스 번호를 나타내는
    통신 방법.
  6. 제1 통신 장치가 제2 통신 장치로부터 데이터를 수신하는 통신 방법에 있어서,
    상기 제1 통신 장치가, 패킷을 상기 제2 통신 장치로부터 수신하는 단계;
    상기 제1 통신 장치가, 상기 패킷으로부터 복수의 데이터 필드와 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드를 획득하는 단계;
    상기 제1 통신 장치가, 상기 복수의 데이터 필드를 이용하여 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드를 계산하는 단계;
    상기 제1 통신 장치가, 상기 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드와 상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드를 이용하여 상기 패킷에 오류가 있는지를 판단하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드는 상기 복수의 데이터 필드에 각각 대응하고,
    상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드를 계산하는 단계는,
    상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드의 각각을 대응하는 데이터 필드를 이용하여 계산하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드는 상기 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드에 각각 대응하고,
    상기 패킷에 오류가 있는지를 판단하는 단계는,
    상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드의 각각을 대응하는 수신 데이터 오류 검출 코드와 비교하는 단계와,
    상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드 모두가 상기 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드와 동일한 경우에, 상기 패킷에 오류가 발생하지 않았다고 판단하는 단계와,
    상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드 중 하나라도 대응하는 수신 데이터 오류 검출 코드와 다른 경우에, 상기 패킷에 오류가 발생했다고 판단하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패킷에 오류가 있다고 판단한 경우에, 리셋을 위한 사용자 입력을 수신할 때까지 통신을 중단하는 상태로 동작 상태를 변경하는
    통신 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 필드와 상기 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드는 번갈아 상기 패킷에 배치되고,
    상기 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드의 각각은 대응하는 데이터 필드를 곧바로 뒤따르는
    통신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 필드와 상기 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드를 획득하는 단계는
    상기 패킷으로부터 헤더 필드, 수신 헤더 오류 검출 코드, 상기 복수의 데이터 필드와 상기 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 통신 방법은
    상기 헤더 필드를 이용하여 상기 헤더 필드의 오류 검출을 위한 비교 헤더 오류 검출 코드를 계산하는 단계를 더 포함하는
    통신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 패킷에 오류가 있는지를 판단하는 단계는,
    상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드 모두가 상기 복수의 수신 데이터 오류 검출 코드와 동일하고 상기 비교 헤더 오류 검출 코드가 상기 수신 헤더 오류 검출 코드와 동일한 경우에, 상기 패킷에 오류가 발생하지 않았다고 판단하는 단계와,
    상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드 중 하나라도 대응하는 수신 데이터 오류 검출 코드와 다르거나 상기 비교 헤더 오류 검출 코드가 상기 수신 헤더 오류 검출 코드와 다른 경우에, 상기 패킷에 오류가 발생했다고 판단하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 비교 데이터 오류 검출 코드의 각각을 대응하는 데이터 필드를 이용하여 계산하는 단계는
    고유 식별자 및 시퀀스 번호를 더 이용하여 상기 복수의 데이터 오류 검출 코드의 각각을 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 고유 식별자는 제1 통신 장치와 제2 통신 장치 사이의 연결 관계를 나타내는 식별자이고,
    상기 시퀀스 번호는 상기 패킷의 시퀀스 번호를 나타내는
    통신 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112015006961T5 (de) 2015-09-26 2018-06-14 Intel Corporation Verbindungsfehlerdetektion in mehrfachchipgehäusen
US11927950B2 (en) * 2018-07-27 2024-03-12 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and method of communicating safety data over high availability industrial control systems
CN114007196B (zh) * 2020-07-16 2024-04-12 上海朗帛通信技术有限公司 一种被用于无线通信的方法和设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020067758A1 (en) * 1998-10-05 2002-06-06 Motorola, Inc. Data terminal and coding method for increased packet reliability in a frequency hopping system
KR20100003227A (ko) * 2008-06-30 2010-01-07 후지쯔 가부시끼가이샤 송수신 회로, 송신 회로 및 송수신 방법
KR20100019562A (ko) * 2007-07-10 2010-02-18 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 송신 장치 및 통신 시스템

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6151253A (ja) * 1984-08-20 1986-03-13 Nec Corp 誤り訂正回路
US5535229A (en) * 1993-05-10 1996-07-09 Global Interconnect, Corp. Digital data transfer system for use especially with advertisement insertion systems
AU716341B2 (en) * 1996-06-12 2000-02-24 Au Optronics Corporation Monitoring system of multimedia communication terminal
US6201811B1 (en) 1998-03-24 2001-03-13 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Transferring Identifier information in a telecommunications system
JP3437990B2 (ja) * 2000-03-17 2003-08-18 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 通信方法、通信端末、無線アドホックネットワークおよび携帯電話
US6782503B1 (en) * 2000-11-28 2004-08-24 Nortel Networks Limited Generating a signature to add to a test packet to achieve a target check value
CN1810005A (zh) 2003-08-20 2006-07-26 日本电信电话株式会社 分组通信方法及分组通信装置
WO2005020531A1 (ja) * 2003-08-20 2005-03-03 Nippon Telegraph And Telephone Corporation パケット通信方法およびパケット通信装置
JP4284280B2 (ja) 2005-01-18 2009-06-24 株式会社東芝 無線通信システムおよび無線送信装置
US8054752B2 (en) 2005-12-22 2011-11-08 Intuitive Surgical Operations, Inc. Synchronous data communication
JP2007174644A (ja) 2005-12-22 2007-07-05 Intuitive Surgical Inc 同期データ通信
US7979784B2 (en) * 2006-03-29 2011-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for enhancing transmission reliability of video information over wireless channels
US7447831B2 (en) 2006-05-18 2008-11-04 International Business Machines Corporation Memory systems for automated computing machinery
US20080195912A1 (en) 2007-02-14 2008-08-14 Nokia Corporation Method of communicatoin
US8958460B2 (en) 2008-03-18 2015-02-17 On-Ramp Wireless, Inc. Forward error correction media access control system
JP5163298B2 (ja) * 2008-06-04 2013-03-13 富士通株式会社 情報処理装置、データ伝送装置及びデータ伝送方法
KR100986124B1 (ko) 2008-06-12 2010-10-07 한국철도기술연구원 폐쇄형 전송 시스템에서 열차 제어신호 전송 방법
JP2010206394A (ja) 2009-03-02 2010-09-16 Mitsubishi Electric Corp 安全ネットワーク装置および安全ネットワーク
US9094175B2 (en) 2010-07-16 2015-07-28 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for saving power by using signal field of preamble
US20130162190A1 (en) * 2010-07-30 2013-06-27 Automatic Technology (Australia) Pty Ltd Integrated controller for closure operator unit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020067758A1 (en) * 1998-10-05 2002-06-06 Motorola, Inc. Data terminal and coding method for increased packet reliability in a frequency hopping system
KR20100019562A (ko) * 2007-07-10 2010-02-18 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 송신 장치 및 통신 시스템
KR20100003227A (ko) * 2008-06-30 2010-01-07 후지쯔 가부시끼가이샤 송수신 회로, 송신 회로 및 송수신 방법

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