KR20150003543A - 캔 프레임 전송 장치 및 그 방법 - Google Patents

캔 프레임 전송 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20150003543A KR1020130076556A KR20130076556A KR20150003543A KR 20150003543 A KR20150003543 A KR 20150003543A KR 1020130076556 A KR1020130076556 A KR 1020130076556A KR 20130076556 A KR20130076556 A KR 20130076556A KR 20150003543 A KR20150003543 A KR 20150003543A
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황현용
이정환
박미룡
한태만
권오천
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Abstract

본 발명은 캔 프레임 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 특히, 제1 캔 네트워크에 연결된 제1 게이트웨이가 제2 캔 네트워크에 연결된 제2 게이트웨이로 데이터를 전송하는 방법은 제1 게이트웨이가 동기식 이더넷 프레임이 전송될 수 있는지 확인하는 전송 확인 메시지를 제2 게이트웨이로 전송하는 단계, 제1 게이트웨이가 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려주는 수신 준비 메시지를 제2 게이트웨이로부터 전달받는 단계 및 제1 게이트웨이가 캔 프레임을 동기식 이더넷 프레임에 캡슐화하고, 캡슐화한 결과를 제2 게이트웨이에 전송하는 단계를 포함한다.

Description

캔 프레임 전송 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FORWARDING CAN FRAME}
본 발명은 캔 프레임 전송 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 캔 프레임을 CAN over Ethernet 방식의 게이트웨이를 이용하여 캔 네트워크와 패킷 네트워크가 동시에 연결된 게이트웨이를 사용하는 경우에 캔 네트워크의 캔 프레임을 패킷 네트워크의 동기식 이더넷 프레임으로 캡슐화한 다음에 데이터를 전송하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
캔(Controller Area Network, CAN)은 매우 높은 보안 레벨을 가지는 분산된 실시간 제어를 지원하는 효율적인 시리얼 통신 프로토콜이다. 캔 프레임을 이용하는 캔 네트워크는 멀티 마스터 지원, 우선순위 처리 및 정교한 오류검출 등의 장점들을 이용하여 산업체 특히 자동차용 네트워크에서 널리 사용되고 있다.
패킷 네트워크는 인터넷 사용자 및 기존 데이터 서비스의 폭발적인 증가와 더불어 디지털 방송, 화상 전화, VoD(Video on Demand), IPTV(Internet Protocol Television), VoIP(Voice over IP) 등 다양한 종류의 멀티미디어 서비스 및 허브, 스위치, 라우터 등 첨단 장비들의 개발로 인하여 LAN(Local Area Network) 및 WAN(Wide Area Network) 등에서 널리 사용되고 있다.
자동차 내부에는 LIN, CAN, 그리고 FlexRay 등의 다양한 통신 시스템이 존재하고 있다. 차량 통신 시스템의 이중성으로 인하여 네트워크의 통신 효율, 전자 시스템의 비용 및 복잡성에 대한 문제가 생기고 있다. 이러한 차량 통신 시스템의 이종성을 해결하기 위하여 이종 네트워크를 연결하는 게이트웨이를 만들고 게이트웨이 사이의 백본 네트워크 기술로서 속도가 빠르고 대역폭이 넓은 이더넷을 연결하여 데이터를 전달하는 기술이 주목받고 있다.
예를 들어, 한국등록특허 제1100336호 "지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법"는 CAN 프로토콜을 기반으로 하고 CAN 네트워크 버스에 연결되는 제 1 그룹의 기기들, MOST 프로토콜을 기반으로 하고 MOST 중앙 네트워크에 연결되는 제 2 그룹의 기기들, 제 1,2 그룹 기기들 사이에 위치하여 MOST 메세지와 CAN 메세지를 상호 통신을 위하여 변환하고 경로를 설정하는 통합 게이트웨이 및 통합 게이트웨이와 CAN 네트워크 버스, MOST 중앙 네트워크를 물리적으로 연결하기 위한 인터페이스 카드를 포함하는 기술에 관하여 기재하고 있습니다.
그러나 캔 네트워크에서 데이터 전달을 위한 캔 프레임과 패킷 네트워크에서 데이터 전달을 위한 이더넷 프레임은 프레임의 형태가 다르기 때문에 서로 다른 네트워크의 데이터를 효과적으로 전송할 수 있는 방법이 필수적으로 요구된다.
본 발명의 목적은 캔 프레임을 CAN over Ethernet 방식의 게이트웨이를 이용하여 캔 네트워크와 패킷 네트워크가 동시에 연결된 게이트웨이를 사용하는 경우에 캔 네트워크의 캔 프레임을 패킷 네트워크의 동기식 이더넷 프레임으로 캡슐화한 다음에 데이터를 전송하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제1 캔 네트워크에 연결된 제1 게이트웨이가 제2 캔 네트워크에 연결된 제2 게이트웨이로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
상기 제1 게이트웨이가 동기식 이더넷 프레임이 전송될 수 있는지 확인하는 전송 확인 메시지를 상기 제2 게이트웨이로 전송하는 단계; 상기 제1 게이트웨이가 상기 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려주는 수신 준비 메시지를 상기 제2 게이트웨이로부터 전달받는 단계; 및 상기 재1 게이트웨이가 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임에 캡슐화하고, 캡슐화한 결과를 상기 제2 게이트웨이에 전송하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 제2 게이트웨이에 전송하는 단계는 상기 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임의 페이로드에 저장하여 캡슐화하고, 캡슐화한 결과를 상기 제2 게이트웨이에 전송하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 동기식 이더넷 프레임은 프리앰블, DA, SA, VLAN tag, 데이터, FCS를 포함하며, 상기 캔 프레임은 상기 데이터 내 헤더, 스트림 아이디, 타임 스탬프, 게이트웨이 정보, 페킷 정보 다음에 위치하는 상기 페이로드에 저장하여 캡슐화 하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제2 게이트웨이에 전송하는 단계 이후에, 상기 제2 게이트웨이에서는 상기 제1 게이트웨이로부터 전달받은 것을 디캡슐화하여 캔 프레임을 추출하고, 추출한 캔 프레임을 상기 제2 캔 네트워크로 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 캔 네트워크의 게이트웨이에서 패킷 네트워크의 전자제어장치로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
상기 게이트웨이가 동기식 이더넷 프레임이 전송될 수 있는지 확인하는 전송 확인 메시지를 상기 전자제어장치로 전송하는 단계; 상기 게이트웨이가 상기 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려주는 수신 준비 메시지를 상기 전자제어장치로부터 전달받는 단계; 및 상기 게이트웨이가 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임에 캡슐화하고, 캡슐화한 결과를 상기 전자제어장치에 전송하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 전자제어장치에 전송하는 단계는 상기 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임의 페이로드에 저장하여 캡슐화하고, 캡슐화한 결과를 상기 전자제어장치에 전송하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 동기식 이더넷 프레임은 프리앰블, DA, SA, VLAN tag, 데이터, FCS를 포함하며, 상기 캔 프레임은 상기 데이터 내 헤더, 스트림 아이디, 타임 스탬프, 게이트웨이 정보, 페킷 정보 다음에 위치하는 상기 페이로드에 저장하여 캡슐화 하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 전자제어장치에 전송하는 단계 이후에, 상기 전자제어장치에서는 상기 게이트웨이로부터 전달받은 것을 디캡슐화하여 캔 프레임을 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 캔 프레임 전송 장치는
동기식 이더넷 프레임이 전송될 수 있는지 확인하는 전송확인 메시지를 수신 네트워크의 수신 장치로 전송하고, 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려주는 수신 준비 메시지를 상기 수신장치로부터 전달받는 메시지부; 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임에 캡슐화하는 캡슐화부; 및 상기 캡슐화부에서 캡슐화한 결과를 상기 수신 장치로 전송하는 프레임 전송부를 포함한다.
이 때, 상기 캡슐화부는 상기 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임의 페이로드에 저장하여 캡슐화하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 수신 장치에서는 상기 프레임 전송부로부터 전달받은 것을 디캡슐화하여 캔 프레임을 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 캔 프레임 전송 방법은 동기식 이더넷 프레임을 통하여 캔 프레임을 전송하는 것이 가능하므로, 자동차 내부의 다양한 도메인에서 발생하는 다양한 종류의 데이터를 시간 동기화되고, 낮은 지연시간 오차를 가지는 고속 대용량 패킷 네트워크로 전달할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통합 게이트웨이를 적용한 자동차 네트워크 환경을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 캔 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통합 게이트웨이에서 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 캔 네트워크 간에 데이터를 전송하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 캔 네트워크 간에 데이터를 전송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통합 게이트웨이에서 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 캔 네트워크에서 패킷 네트워크로 데이터를 전송하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캔 네트워크에서 패킷 네트워크로 데이터를 전송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통합 게이트웨이에서 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 패킷 네트워크에서 캔 네트워크로 데이터를 전송하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 패킷 네트워크에서 캔 네트워크로 데이터를 전송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 캔 프레임 전송 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예 따른 캔 프레임 전송 장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통합 게이트웨이를 적용한 자동차 네트워크 환경을 나타내는 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 자동차 네트워크 환경은 제1 및 제2 통합 게이트웨이(GW)(110, 180)와 제1 및 제2 이더넷 스위치(SW)(150, 160)를 포함한다.
제1 및 제2 통합 게이트웨이(GW)(110, 180)는 서로 다른 네트워크 즉, 캔 네트워크(120, 190)와 패킷 네트워크(130, 170)를 연결한다.
예를 들어, 제1 통합 게이트웨이(110)와 제2 통합 게이트웨이(180) 사이에 위치하는 제1 및 제2 이더넷 스위치(SW)(150, 160)는 이더넷 프레임을 스위칭한다.
이와 같이, 본 발명은 자동차 네트워크에서 통합 게이트웨이(GW)와 이더넷 스위치(SW)를 이용함으로써, 서로 다른 캔 네트워크 사이의 데이터 전송이 가능하게 할 수 있다. 또한, 자동차 네트워크에서 제1 통합 게이트웨이(110)와 제1 이더넷 스위치(150)를 이용하여 캔 네트워크(120)와 패킷 네트워크(140) 사이의 데이터 전송이 가능하다.
다음, 캔 프레임의 구조를 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 캔 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2를 참고하면, 캔 프레임(CAN Frame)(200)은 시작 프레임(Start of Frame)(201), 중재 필드(Arbitration Field)(202), 제어 필드(Control Field)(203), 데이터 필드(Data Field)(204), 오류 체크 필드(CRC Field)(205), 확인 필드(ACK Field)(206) 및 종료 프레임(End of Frame)(207)을 포함한다.
시작 프레임(Start of Frame)(201)은 캔 프레임의 시작을 알려주는 프레임이다.
중재 필드(Arbitration Field)(202)는 식별자(Identifier)와 캔 프레임의 종류를 나타내는 필드이다.
제어 필드(Control Field)(203)는 데이터 필드의 길이와 캔 프레임의 종류를 나타내는 필드이다.
데이터 필드(Data Field)(204)는 전송하고자 하는 데이터를 나타내는 필드이다.
오류 체크 필드(CRC Field)(205)는 프레임의 오류를 검출하는 기능을 수행하는 필드이다.
확인 필드(ACK Field)(206)는 프레임이 정확하게 수신되었음을 알려주는 필드이다.
종료 프레임(End of Frame)(207)는 캔 프레임의 끝을 알려주는 프레임이다.
다음, 이더넷 프레임의 구조를 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
먼저, 본 발명에서 적용되는 이더넷 프레임은 IEEE 1722 AVBTP(AVB Transport Protocol) 표준에서 명시된 동기식 이더넷 프레임을 의미한다.
IEEE 1722 AVBTP 동기식 이더넷 프레임(310)은 프리앰블(Preamble)(311), SFD(Start of Frame Delimiter)(312), DA(Destination Address)(313), SA(Source Address)(314), VLAN tag(315), E-type(316), 데이터(Data)(317) 및 FCS(318)를 포함한다.
Preamble(311)은 동기를 맞추는 기능을 포함한다.
SFD(312)는 프레임의 시작을 나타내는 기능을 포함한다.
DA(313)는 목적지 주소를 나타내는 기능을 포함하고, SA(314)는 출발지 주소를 나타내는 기능을 한다.
VLAN tag(315)는 IEEE 802.1Q 프레임의 태그를 나타낸다.
E-type(316)는 AVBTP 이더넷 프레임의 유형을 나타낸다.
데이터(Data)(317)는 전송하고자 하는 데이터를 나타낸다.
FCS(318)는 프레임의 오류를 검출하는 기능을 포함한다.
IEEE 1722 AVBTP 동기식 이더넷 프레임(310)에서 데이터(317)는 데이터의 속성 정보를 나타내는 헤더(Header)(321), 스트림을 구별하기 위한 스트림 아이디(Stream ID)(322), 프레임의 입력 시간을 나타내는 타임 스탬프(AVBTP Timestamp)(323), 게이트웨이 정보(Gateway Info)(324), 패킷 정보(Packet Info)(325) 및 AVBTP 동기식 이더넷 프레임의 실제 데이터를 나타내는 페이로드(AVBTP Payload)(326)를 포함한다.
다음, 통합 게이트웨이에서 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 캔 네트워크 간에 데이터를 전송하는 경우를 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통합 게이트웨이에서 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 캔 네트워크 간에 데이터를 전송하는 경우를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명의 실시예에 캔 네트워크 간에 데이터를 전송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 도 4에서는 캔 네트워크 A(401)에 있는 캔 프레임(403)을 다른 캔 네트워크 B(402)로 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 전송하고자 하는 경우를 나타내고 있다.
도 5를 참고하면, 캔 네트워크 A(401)에 있는 캔 프레임(403)을 다른 캔 네트워크 B(402)로 전송하는데 있어서, 캔 네트워크 A의 게이트웨이(GW)(405)와 캔 네트워크 B의 게이트웨이(GW)(406)가 필요하다.
캔 네트워크 A(401)에 연결된 게이트웨이(405)는 자신의 상태를 IEEE 802.1Qat 표준을 따르는 송신 상태(Talker Station)로 설정하고(S410), 캔 네트워크 B(402)에 연결된 게이트웨이(406)는 자신의 상태를 IEEE 802.1Qat 표준을 따르는 수신 상태(Listener Station)로 설정한다(S420). 이와 같이 설정된 구조에서 게이트웨이(405 및 406) 사이에 위치하는 이더넷 스위치들(SW)(407 및 408) 역시 IEEE 802.1Qat 표준을 따른다.
캔 네트워크 A의 게이트웨이(405)는 전송 확인 메시지(talker advertise message)를 캔 네트워크 B의 게이트웨이(406)로 전송함(S430)으로써, 동기식 이더넷 프레임이 안정적으로 전송될 수 있는지 확인할 수 있다. 여기서, 전송 확인 메시지는 IEEE 802.1Qat 표준을 따른다.
캔 네트워크 B의 게이트웨이(406)는 수신 준비 메시지(Listener ready message)를 캔 네트워크 A의 게이트웨이(405)로 전송함(S440)으로써, 캔 네트워크 A의 게이트웨이(405)가 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려줄 수 있다. 여기서, 수신 준비 메시지는 IEEE 802.1Qat 표준을 따른다.
캔 네트워크 A의 게이트웨이(405)는 캔 프레임(403)을 IEEE 1722 AVBTP 프레임(411)에 캡슐화한다(S450). 여기서, 캔 프레임(403)은 캔 아이디와 캔 데이터를 포함한다. 캔 네트워크 A의 게이트웨이(405)는 S450 단계에서 캡슐화한 결과에 해당하는 IEEE 1722 AVBTP 프레임(411)을 캔 네트워크 B의 게이트웨이(406)로 전송한다(S460). 이때, 캔 프레임(403)은 IEEE 1722 AVBTP 프레임(411) 내부의 페이로드(AVBTP Payload)에 저장된 후에 캔 네트워크 B의 게이트웨이(406)로 전송된다.
캔 네트워크 B의 게이트웨이(406)는 S460 단계에서 전달받은 IEEE 1722 AVBTP 프레임(411)을 디캡슐화하여 캔 프레임(403)을 추출하고(S470), 추출한 캔 프레임(403)을 캔 네트워크 B(402)로 전달한다(S480).
다음, 통합 게이트웨이에서 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 캔 네트워크에서 패킷 네트워크로 데이터를 전송하는 경우를 도 6 및 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통합 게이트웨이에서 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 캔 네트워크에서 패킷 네트워크로 데이터를 전송하는 경우를 나타내는 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캔 네트워크에서 패킷 네트워크로 데이터를 전송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 도 6에서는 캔 네트워크 A(501)에 있는 캔 프레임(503)을 다른 패킷 네트워크(502)로 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 전송하고자 하는 경우를 나타내고 있다.
도 7을 참고하면, 캔 네트워크 A(501)에 있는 캔 프레임(503)을 다른 패킷 네트워크(502)로 전송하는데 있어서, 캔 네트워크 A(501)의 게이트웨이(GW)(504)와 패킷 네트워크(502)의 전자제어장치(electronic control unit, 이하 "ECU"라고 함)(505)가 필요하다.
캔 네트워크 A(501)의 게이트웨이(504)는 자신의 상태를 IEEE 802.1Qat 표준을 따르는 송신 상태(Talker Station)로 설정하고(S510), 패킷 네트워크(502)의 ECU(505)는 자신의 상태를 IEEE 802.1Qat 표준을 따르는 수신 상태(Listener Station)로 설정한다(S520). 이와 같이 설정된 구조에서 게이트웨이(504)와 ECU(505) 사이에 위치하는 이더넷 스위치(SW)(506) 역시 IEEE 802.1Qat 표준을 따른다.
캔 네트워크 A(501)의 게이트웨이(504)는 전송 확인 메시지(talker advertise message)를 패킷 네트워크(502)의 ECU(505)로 전송함(S530)으로써, 동기식 이더넷 프레임이 안정적으로 전송될 수 있는지 확인할 수 있다. 여기서, 전송 확인 메시지는 IEEE 802.1Qat 표준을 따른다.
패킷 네트워크(502)의 ECU(505)는 수신 준비 메시지(Listener ready message)를 캔 네트워크 A(501)의 게이트웨이(504)로 전송함(S540)으로써, 캔 네트워크 A (501)의 게이트웨이(504)가 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려줄 수 있다. 여기서, 수신 준비 메시지는 IEEE 802.1Qat 표준을 따른다.
캔 네트워크 A(501)의 게이트웨이(504)는 캔 프레임(503)을 IEEE 1722 AVBTP 프레임(509)에 캡슐화한다(S550). 여기서, 캔 프레임(503)은 캔 아이디와 캔 데이터를 포함한다. 캔 네트워크 A(501)의 게이트웨이(504)는 S550 단계에서 캡슐화한 결과에 해당하는 IEEE 1722 AVBTP 프레임(509)을 패킷 네트워크(502)의 ECU(505)로 전송한다(S560). 이때, 캔 프레임(503)은 IEEE 1722 AVBTP 프레임(509) 내부의 페이로드(AVBTP Payload)에 저장된 후에 패킷 네트워크(502)의 ECU(505)로 전송된다.
패킷 네트워크(502)의 ECU(505)는 S560 단계에서 전달받은 IEEE 1722 AVBTP 프레임(509)을 디캡슐화(S570)하여 캔 프레임(503)을 추출한다(S580)
다음, 통합 게이트웨이에서 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 패킷 네트워크에서 캔 네트워크로 데이터를 전송하는 경우를 도 8 및 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통합 게이트웨이에서 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 패킷 네트워크에서 캔 네트워크로 데이터를 전송하는 경우를 나타내는 도면이다. 또한, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 패킷 네트워크에서 캔 네트워크로 데이터를 전송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 도 8에서는 패킷 네트워크(601)에 있는 이더넷 프레임(609)을 다른 캔 네트워크(602)로 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 전송하고자 하는 경우를 나타내고 있다.
도 9를 참고하면, 패킷 네트워크(601)에 있는 이더넷 프레임(609)을 다른 캔 네트워크(602)로 전송하는데 있어서, 패킷 네트워크(601)의 전자제어장치(electronic control unit, 이하 "ECU"라고 함)(604)와 캔 네트워크(602)의 게이트웨이(GW)(605)가 필요하다.
패킷 네트워크(601)의 ECU(604)는 자신의 상태를 IEEE 802.1Qat 표준을 따르는 송신 상태(Talker Station)로 설정하고(S610), 캔 네트워크(602)의 게이트웨이(605)는 자신의 상태를 IEEE 802.1Qat 표준을 따르는 수신 상태(Listener Station)로 설정한다(S620). 이와 같이 설정된 구조에서 ECU(604)와 게이트웨이(605) 사이에 위치하는 이더넷 스위치(SW)(606) 역시 IEEE 802.1Qat 표준을 따른다.
패킷 네트워크(601)의 ECU(604)는 전송 확인 메시지(talker advertise message)를 캔 네트워크(602)의 게이트웨이(605)로 전송함(S630)으로써, 동기식 이더넷 프레임이 안정적으로 전송될 수 있는지 확인할 수 있다. 여기서, 전송 확인 메시지는 IEEE 802.1Qat 표준을 따른다.
캔 네트워크(602)의 게이트웨이(605)는 수신 준비 메시지(Listener ready message)를 패킷 네트워크(601)의 ECU(604)로 전송함으로써, 패킷 네트워크(601)의 ECU(604)가 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려줄 수 있다. 여기서, 수신 준비 메시지는 IEEE 802.1Qat 표준을 따른다.
패킷 네트워크(601)의 ECU(604)는 캔 프레임을 IEEE 1722 AVBTP 프레임(609)에 캡슐화한다(S650). 패킷 네트워크(601)의 ECU(604)는 S650 단계에서 캡슐화한 결과에 해당하는 IEEE 1722 AVBTP 프레임(609)을 캔 네트워크(602)의 게이트웨이(605)로 전송한다(660). 이때, 캔 프레임(603)은 IEEE 1722 AVBTP 프레임(609) 내부의 페이로드(AVBTP Payload)에 저장된 후에 캔 네트워크(602)의 게이트웨이(605)로 전송된다.
캔 네트워크(602)의 게이트웨이(605)는 S660 단계에서 전달받은 IEEE 1722 AVBTP 프레임(609)을 디캡슐화(S670)하여 캔 프레임(503)을 추출한다(S680)
도 4 내지 도 9에서와 같이 캔 프레임을 전송하는 방법을 수행하는 장치를 도 10을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 캔 프레임 전송 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 캔 프레임 전송 장치는 동기식 이더넷 프레임을 이용하여 다른 네트워크로 데이터를 전송할 수 있는 캔 네트워크의 게이트웨이, 패킷 네트워크의 ECU에 적용할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 즉, 캔 프레임 전송 장치는 IEEE 802.1Qat 표준을 따르는 수신 상태에 해당하는 수신 장치로 캔 프레임을 전송한다.
도 10을 참고하면, 캔 프레임 전송 장치는 메시지부(10), 캡슐화부(20) 및 프레임 전송부(30)를 포함한다.
메시지부(10)는 동기식 이더넷 프레임이 전송될 수 있는지 확인하는 전송 확인 메시지를 수신 네트워크에 해당하는 수신 장치로 전송하고, 수신 장치로부터 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려주는 수신 준비 메시지를 전달받는다. 여기서, 수신 네트워크는 캔 네트워크 또는 패킷 네트워크일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
캡슐화부(20)는 캔 프레임을 동기식 이더넷 프레임에 캡슐화한다.
프레임 전송부(30)는 캡슐화부(20)에서 캡슐화한 결과를 수신 장치로 전송한다.
이와 같이, 본 발명은 동기식 이더넷 프레임을 통하여 캔 프레임을 전송하는 것이 가능하므로, 자동차 내부의 다양한 도메인에서 발생하는 다양한 종류의 데이터를 시간 동기화되고, 낮은 지연시간 오차를 가지는 고속 대용량 패킷 네트워크로 전달할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 제1 캔 네트워크에 연결된 제1 게이트웨이가 제2 캔 네트워크에 연결된 제2 게이트웨이로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 제1 게이트웨이가 동기식 이더넷 프레임이 전송될 수 있는지 확인하는 전송 확인 메시지를 상기 제2 게이트웨이로 전송하는 단계;
    상기 제1 게이트웨이가 상기 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려주는 수신 준비 메시지를 상기 제2 게이트웨이로부터 전달받는 단계; 및
    상기 제1 게이트웨이가 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임에 캡슐화하고, 캡슐화한 결과를 상기 제2 게이트웨이에 전송하는 단계
    를 포함하는 캔 프레임 전송 방법
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 게이트웨이에 전송하는 단계는
    상기 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임의 페이로드에 저장하여 캡슐화하고, 캡슐화한 결과를 상기 제2 게이트웨이에 전송하는 것을 특징으로 하는 캔 프레임 전송 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 동기식 이더넷 프레임은 프리앰블, DA, SA, VLAN tag, 데이터, FCS를 포함하며,
    상기 캔 프레임은 상기 데이터 내 헤더, 스트림 아이디, 타임 스탬프, 게이트웨이 정보, 페킷 정보 다음에 위치하는 상기 페이로드에 저장하여 캡슐화 하는 것을 특징으로 하는 캔 프레임 전송 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 게이트웨이에 전송하는 단계 이후에,
    상기 제2 게이트웨이에서는 상기 제1 게이트웨이로부터 전달받은 것을 디캡슐화하여 캔 프레임을 추출하고, 추출한 캔 프레임을 상기 제2 캔 네트워크로 전달하는 것을 특징으로 하는 캔 프레임 전송 방법.
  5. 캔 네트워크의 게이트웨이에서 패킷 네트워크의 전자제어장치로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 게이트웨이가 동기식 이더넷 프레임이 전송될 수 있는지 확인하는 전송 확인 메시지를 상기 전자제어장치로 전송하는 단계;
    상기 게이트웨이가 상기 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려주는 수신 준비 메시지를 상기 전자제어장치로부터 전달받는 단계; 및
    상기 게이트웨이가 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임에 캡슐화하고, 캡슐화한 결과를 상기 전자제어장치에 전송하는 단계
    를 포함하는 캔 프레임 전송 방법.
  6. 청구항 5에 있어서
    상기 전자제어장치에 전송하는 단계는
    상기 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임의 페이로드에 저장하여 캡슐화하고, 캡슐화한 결과를 상기 전자제어장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 캔 프레임 전송 방법.
  7. 청구항 6에 있어서
    상기 동기식 이더넷 프레임은 프리앰블, DA, SA, VLAN tag, 데이터, FCS를 포함하며,
    상기 캔 프레임은 상기 데이터 내 헤더, 스트림 아이디, 타임 스탬프, 게이트웨이 정보, 페킷 정보 다음에 위치하는 상기 페이로드에 저장하여 캡슐화 하는 것을 특징으로 하는 캔 프레임 전송 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 전자제어장치에 전송하는 단계 이후에,
    상기 전자제어장치에서는 상기 게이트웨이로부터 전달받은 것을 디캡슐화하여 캔 프레임을 추출하는 것을 특징으로 하는 캔 프레임 전송 방법.
  9. 동기식 이더넷 프레임이 전송될 수 있는지 확인하는 전송확인 메시지를 수신 네트워크의 수신 장치로 전송하고, 동기식 이더넷 프레임을 보낼 수 있는 상황임을 알려주는 수신 준비 메시지를 상기 수신장치로부터 전달받는 메시지부;
    캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임에 캡슐화하는 캡슐화부; 및
    상기 캡슐화부에서 캡슐화한 결과를 상기 수신 장치로 전송하는 프레임 전송부
    를 포함하는 캔 프레임 전송 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 캡슐화부는
    상기 캔 프레임을 상기 동기식 이더넷 프레임의 페이로드에 저장하여 캡슐화하는 것을 특징으로 하는 캔 프레임 전송 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 수신 장치에서는 상기 프레임 전송부로부터 전달받은 것을 디캡슐화하여 캔 프레임을 추출하는 것을 특징으로 하는 캔 프레임 전송 장치.
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