KR20160025452A - 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법 - Google Patents

네트워크에서 통신 노드의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

네트워크에서 통신 노드의 동작 방법이 개시된다. 제1 통신 노드의 동작 방법은 슬립 모드에서 액티브 모드로 천이하는 단계, 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드를 지시하는 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 생성하는 단계, 및 제1 메시지를 제2 통신 노드에 전송하는 단계를 포함한다. 따라서, 차량 네트워크의 성능이 향상될 수 있다.

Description

네트워크에서 통신 노드의 동작 방법{OPERATION METHOD OF COMMUNICATION NODE IN NETWORK}
본 발명은 네트워크에서 통신 노드의 동작에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신 노드의 웨이크업(wakeup)을 위한 기술에 관한 것이다.
차량용 부품의 전자화가 급속도로 진행됨에 따라 차량에 탑재되는 전자 장치의 종류와 수가 크게 증가되고 있다. 전자 장치는 크게 파워트레인(power train) 제어 시스템, 바디(body) 제어 시스템, 새시(chassis) 제어 시스템, 차량 네트워크(network), 멀티미디어(multimedia) 시스템 등에서 사용될 수 있다. 파워트레인 제어 시스템은 엔진 제어 시스템, 자동 변속 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 바디 제어 시스템은 바디 전장품 제어 시스템, 편의 장치 제어 시스템, 램프(lamp) 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 새시 제어 시스템은 조향 장치 제어 시스템, 브레이크(brake) 제어 시스템, 서스팬션(suspension) 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 차량 네트워크는 CAN(controller area network), 플렉스레이(FlexRay) 기반의 네트워크, MOST(media oriented system transport) 기반의 네트워크 등을 의미할 수 있다. 멀티미디어 시스템은 항법 장치 시스템, 텔레메틱스(telematics) 시스템, 인포테이먼트(infortainment) 시스템 등을 의미할 수 있다.
이러한 시스템들 및 시스템들 각각을 구성하는 전자 장치들은 차량 네트워크를 통해 연결되어 있으며, 전자 장치들 각각의 기능을 지원하기 위한 차량 네트워크가 요구되고 있다. CAN은 최대 1Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있으며, 충돌된 메시지의 자동 재전송, CRC(cycle redundancy interface) 기반의 오류 검출 등을 지원할 수 있다. 플렉스레이 기반의 네트워크는 최대 10Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있으며, 2채널을 통한 데이터의 동시 전송, 동기 방식의 데이터 전송 등을 지원할 수 있다. MOST 기반의 네트워크는 고품질의 멀티미디어를 위한 통신 네트워크로, 최대 150Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있다.
한편, 차량의 텔레메틱스 시스템, 인포테이먼트 시스템, 향상된 안전 시스템 등은 높은 전송 속도, 시스템 확장성 등을 요구하며, CAN, 플렉스레이 기반의 네트워크 등은 이를 충분히 지원하지 못한다. MOST 기반의 네트워크는 CAN 및 플렉스레이 기반의 네트워크에 비해 높은 전송 속도를 지원할 수 있으나, 차량의 모든 네트워크에 MOST 기반의 네트워크가 적용되기 위해서는 많은 비용이 소모된다. 이러한 문제들에 의해, 차량 네트워크로 이더넷(ethernet) 기반의 네트워크가 고려될 수 있다. 이더넷 기반의 네트워크는 한 쌍의 권선을 통한 양방향 통신을 지원할 수 있으며, 최대 10Gbps의 전송 속도를 지원할 수 있다.
이더넷 기반의 차량 네트워크에서 시스템들 각각을 구성하는 전자 장치들은 액티브 모드(active mode), 슬립(sleep) 모드(또는, 도즈(doze) 모드) 등으로 동작할 수 있다. 전자 장치들은 기본적으로 슬립 모드로 동작할 수 있다. 전자 장치들은 필요에 따라 슬립 모드에서 액티브 모드로 천이(transition)할 수 있고, 액티브 모드에서 특정 동작(예를 들어, 인포테이먼트 시스템 관련 동작 등)을 수행할 수 있다. 특정 동작의 수행을 위해 일부 전자 장치들만이 웨이크업(wakeup) 될 필요가 있으나, 특정 동작의 수행을 위해 필요한 전자 장치들뿐만 아니라 다른 전자 장치들도 슬립 모드에서 액티브 모드로 천이되는 문제가 있다. 즉, 특정 동작의 수행에 관여하지 않는 전자 장치들도 웨이크업 되므로, 불필요한 자원(resource)이 낭비되는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 네트워크에서 통신 노드의 웨이크업 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 통신 노드에서 수행되는 동작 방법은, 슬립 모드에서 액티브 모드로 천이하는 단계, 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드를 지시하는 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 생성하는 단계, 및 상기 제1 메시지를 제2 통신 노드에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드의 식별 정보일 수 있다.
여기서, 상기 식별 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드의 IP 주소, MAC 주소 및 포트 번호 중 적어도 하나일 수 있다.
여기서, 상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드가 속하는 차량의 시스템을 지시하는 정보일 수 있다.
여기서, 상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드에 의해 수행되는 차량의 동작을 지시하는 정보일 수 있다.
여기서, 상기 제2 통신 노드는 스위치 또는 브릿지이고, 상기 제1 통신 노드는 상기 제2 통신 노드에 연결된 엔드 노드일 수 있다.
여기서, 상기 제1 메시지는 이더넷 프로토콜을 기반으로 생성되며, 상기 제1 정보는 상기 제1 메시지의 MAC 헤더 및 LLC 프레임 중에서 적어도 하나에 포함될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 통신 노드에서 수행되는 동작 방법은, 제2 통신 노드로부터 제1 메시지를 수신하는 단계, 상기 제1 메시지에 포함된 제1 정보에 의해 지시되는 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드를 확인하는 단계, 및 상기 제1 메시지를 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 동작 방법은 상기 제1 통신 노드에 연결된 복수의 통신 노드들 중에서 상기 제1 정보에 의해 지시되지 않는 적어도 하나의 통신 노드에 패시브 모드로 동작할 것을 지시하는 제2 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하며, 상기 패시브 모드에서 통신 노드에 포함된 PHY 계층 유닛이 웨이크업 되고, 상기 액티브 모드에서 통신 노드에 포함된 상기 PHY 계층 유닛 및 MAC 계층 유닛이 웨이크업 될 수 있다.
여기서, 상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드의 식별 정보일 수 있다.
여기서, 상기 식별 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드의 IP 주소, MAC 주소 및 포트 번호 중 적어도 하나일 수 있다.
여기서, 상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드가 속하는 차량의 시스템을 지시하는 정보일 수 있다.
여기서, 상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드에 의해 수행되는 차량의 동작을 지시하는 정보일 수 있다.
여기서, 상기 제1 통신 노드는 스위치 또는 브릿지이고, 상기 제2 통신 노드는 상기 제1 통신 노드에 연결된 엔드 노드일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 통신 노드에서 수행되는 동작 방법은, 제2 통신 노드로부터 제1 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 제1 메시지의 수신 신호 세기가 미리 설정된 기준 이상인 경우, 슬립 모드에서 패시브 모드로 천이하는 단계를 포함하며, 상기 패시브 모드에서 상기 제1 통신 노드에 포함된 PHY 계층 유닛이 웨이크업 된다.
여기서, 상기 동작 방법은 상기 제1 메시지에 포함된 제1 정보에 의해 상기 제1 통신 노드가 액티브(active) 모드로 동작할 통신 노드로 판단된 경우, 상기 패시브 모드에서 액티브(active) 모드로 천이하는 단계를 더 포함하며, 상기 액티브 모드에서 상기 제1 통신 노드에 포함된 MAC 계층 유닛이 추가로 웨이크업 될 수 있다.
여기서, 상기 제1 정보는 상기 제1 통신 노드의 IP 주소, MAC 주소 및 포트 번호 중 적어도 하나일 수 있다.
여기서, 상기 제1 정보는 상기 제1 통신 노드가 속하는 차량의 시스템을 지시하는 정보일 수 있다.
여기서, 상기 제1 정보는 상기 제1 통신 노드에 의해 수행되는 차량의 동작을 지시하는 정보일 수 있다.
여기서, 상기 동작 방법은 상기 제1 메시지의 수신 종료 시점으로부터 미리 설정된 시간 내에 상기 제2 통신 노드로부터 액티브 모드로의 천이를 지시하는 제2 메시지를 수신하지 못한 경우, 상기 패시브 모드에서 상기 슬립 모드로 천이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 차량의 특정 동작의 수행에 필요한(또는, 차량의 특정 시스템에 속한) 전자 장치들만이 웨이크업(wakeup) 될 수 있다. 또한, 차량의 특정 동작의 수행에 관여하지 않는 전자 장치들은 슬립 모드(sleep mode)로 동작할 수 있고, 또는 차량의 특정 동작의 수행에 관여하지 않는 전자 장치들 각각의 PHY 계층 유닛(physical layer unit)만이 웨이크업 된 상태인 패시브(passive) 모드로 동작할 수 있다. 따라서, 차량 네트워크에서 불필요한 자원이 낭비되는 것이 방지될 수 있다.
도 1은 차량 네트워크의 토폴로지에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 노드의 동작 모드를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 노드의 웨이크업 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 노드의 웨이크업 방법이 적용되는 차량 네트워크를 도시한 블록도이다.
도 6은 이더넷 기반의 차량 네트워크에서 사용되는 메시지의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7은 이더넷 기반의 차량 네트워크에서 사용되는 메시지의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 차량 네트워크의 토폴로지(network topology)의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드(communication node)는 게이트웨이(gateway), 스위치(switch)(또는, 브릿지(bridge)) 또는 엔드 노드(end node) 등을 의미할 수 있다. 게이트웨이(100)는 적어도 하나의 스위치(110, 110-1, 110-2, 120, 130)와 연결될 수 있으며, 서로 다른 네트워크를 연결할 수 있다. 예를 들어, 게이트웨이(100)는 CAN(controller area network)(또는, 플렉스레이(FlexRay), MOST(media oriented system transport), LIN(local interconnect network) 등) 프로토콜을 지원하는 스위치와 이더넷(ethernet) 프로토콜을 지원하는 스위치 간을 연결할 수 있다. 스위치들(110, 110-1, 110-2, 120, 130) 각각은 적어도 하나의 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)와 연결될 수 있다. 스위치들(110, 110-1, 110-2, 120, 130) 각각은 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)를 상호 연결할 수 있고, 자신과 연결된 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)를 제어할 수 있다.
엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)는 차량에 포함된 각종 장치를 제어하는 ECU(electronic control unit)를 의미할 수 있다. 예를 들어, 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)는 인포테인먼트(infortainment) 장치(예를 들어, 디스플레이(display) 장치, 내비게이션(navigation) 장치, 어라운드 뷰 모니터링(around view monitoring) 장치) 등을 구성하는 ECU를 의미할 수 있다.
한편, 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드들(즉, 게이트웨이, 스위치, 엔드 노드 등)은 스타(star) 토폴로지, 버스(bus) 토폴로지, 링(ring) 토폴로지, 트리(tree) 토폴로지, 메쉬(mesh) 토폴로지 등으로 연결될 수 있다. 또한, 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드들 각각은 CAN 프로토콜, 플렉스레이 프로토콜, MOST 프로토콜, LIN 프로토콜, 이더넷 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예들은 앞서 설명된 네트워크 토폴로지에 적용될 수 있으며, 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 네트워크 토폴로지는 이에 한정되지 않고 다양하게 구성될 수 있다.
도 2는 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 네트워크를 구성하는 통신 노드(200)는 PHY 계층 블록(210) 및 컨트롤러(220)를 포함할 수 있다. 이때, 컨트롤러(220)는 MAC(medium ccess control) 계층을 포함하여 구현될 수 있다. PHY 계층 블록(210)은 다른 통신 노드로부터 신호를 수신할 수 있거나, 다른 통신 노드로 신호를 전송할 수 있다. 컨트롤러(220)는 PHY 계층 블록(210)을 제어할 수 있고, 다양한 기능들(예를 들어, 인포테인먼트 기능 등)을 수행할 수 있다. PHY 계층 블록(210)과 컨트롤러(220)는 하나의 SoC(System on Chip)로 구현될 수도 있고, 별도의 칩으로 구성될 수도 있다.
PHY 계층 블록(210)과 컨트롤러(220)는 매체 독립 인터페이스(media independent interface, MII)(230)를 통해 연결될 수 있다. MII(230)는 IEEE 802.3에 규정된 인터페이스를 의미할 수 있으며, PHY 계층 블록(210)과 컨트롤러(220) 간의 데이터 인터페이스 및 관리 인터페이스로 구성될 수 있다. MII(230) 대신에 RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII), XGMII(10 GMII) 중 하나의 인터페이스가 사용될 수 있다. 데이터 인터페이스는 전송 채널(channel) 및 수신 채널을 포함할 수 있으며, 채널들 각각은 독립적인 클럭(clock), 데이터 및 제어 신호를 가질 수 있다. 관리 인터페이스는 2-신호 인터페이스로 구성될 수 있으며, 하나는 클럭을 위한 신호이고 다른 하나는 데이터를 위한 신호일 수 있다.
PHY 계층 블록(210)은 PHY 계층 인터페이스부(211), PHY 계층 프로세서(212) 및 PHY 계층 버퍼(213) 등을 포함할 수 있다. PHY 계층 블록(210)의 구성은 이에 한정되지 않으며, PHY 계층 블록(210)은 다양하게 구성될 수 있다. PHY 계층 인터페이스부(211)는 컨트롤러(220)로부터 수신된 신호를 PHY 계층 프로세서(212)로 전송할 수 있고, PHY 계층 프로세서(212)로부터 수신된 신호를 컨트롤러(220)에 전송할 수 있다. PHY 계층 프로세서(212)는 PHY 계층 인터페이스부(211) 및 PHY 계층 버퍼(213) 각각의 동작을 제어할 수 있다. PHY 계층 프로세서(212)는 전송할 신호의 변조 또는 수신된 신호의 복조를 수행할 수 있다. PHY 계층 프로세서(212)는 신호를 입력 또는 출력하도록 PHY 계층 버퍼(213)를 제어할 수 있다. PHY 계층 버퍼(213)는 수신된 신호를 저장할 수 있고, PHY 계층 프로세서(212)의 요청에 따라 저장된 신호를 출력할 수 있다.
컨트롤러(220)는 MII(230)를 통해 PHY 계층 블록(210)에 대한 모니터링 및 제어를 수행할 수 있다. 컨트롤러(220)는 컨트롤러 인터페이스부(221), 코어(222), 주 메모리(memory)(223) 및 보조 메모리(224) 등을 포함할 수 있다. 컨트롤러(220)의 구성은 이에 한정되지 않으며, 컨트롤러(220)는 다양하게 구성될 수 있다. 컨트롤러 인터페이스부(221)는 PHY 계층 블록(210)(즉, PHY 계층 인터페이스부(211)) 또는 상위 계층(미도시)으로부터 신호를 수신할 수 있고, 수신된 신호를 코어(222)에 전송할 수 있고, 코어(222)로부터 수신된 신호를 PHY 계층 블록(210) 또는 상위 계층에 전송할 수 있다. 코어(222)는 컨트롤러 인터페이스부(221), 주 메모리(223) 및 보조 메모리(224)를 제어하기 위한 독립된 메모리 컨트롤 로직(control logic) 또는 통합 메모리 컨트롤 로직을 더 포함할 수 있다. 메모리 컨트롤 로직은 주 메모리(223) 및 보조 메모리(224)에 포함되어 구현될 수도 있으며, 또는 코어(222)에 포함되어 구현될 수도 있다.
주 메모리(223) 및 보조 메모리(224) 각각은 코어(222)에 의해 처리된 신호를 저장할 수 있고, 코어(222)의 요청에 따라 저장된 신호를 출력할 수 있다. 주 메모리(223)는 코어(222)의 동작을 위해 필요한 데이터를 일시 저장하는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM(random access memory) 등)를 의미할 수 있다. 보조 메모리(224)는 운영체제 코드(operating system code)(예를 들어, 커널(kernel) 및 디바이스 드라이버(device driver))와 컨트롤러(220)의 기능을 수행하기 위한 응용 프로그램(application program) 코드 등이 저장되는 비휘발성 메모리를 의미할 수 있다. 비휘발성 메모리로 빠른 처리 속도를 가지는 플래쉬 메모리(flash memory)가 사용될 수 있고, 또는 대용량의 데이터 저장을 위한 하드 디스크 드라이브(hard disc drive, HDD), CD-ROM(compact disc-read only memory) 등이 사용될 수 있다. 코어(222)는 통상적으로 적어도 하나의 프로세싱 코어를 포함하는 로직 회로로 구성될 수 있다. 코어(222)로 ARM(Advanced RISC Machines Ltd.) 계열의 코어, 아톰(atom) 계열의 코어 등이 사용될 수 있다.
아래에서는, 차량 네트워크에 속하는 통신 노드와 이에 대응하는 상대(counterpart) 통신 노드에서 수행되는 방법이 설명될 것이다. 이하에서, 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 제1 통신 노드의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 제2 통신 노드의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 제1 통신 노드는 스위치의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
한편, 이더넷 기반의 차량 네트워크에서 챠량에 포함된 시스템들(예를 들어, 파워트레인(power train) 제어 시스템, 바디(body) 제어 시스템, 새시(chassis) 제어 시스템, 멀티미디어(multimedia) 시스템 등) 각각을 구성하는 통신 노드는 슬립 모드(sleep mode), 패시브(passive) 모드, 액티브(active) 모드 등으로 동작할 수 있다.
도 3은 통신 노드의 동작 모드를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 통신 노드는 기본적으로 슬립 모드로 동작할 수 있고, 필요에 따라 슬립 모드에서 패시브 모드 또는 액티브 모드로 천이(transition)할 수 있다. 패시브 모드로 동작하는 통신 노드는 슬립 모드 또는 액티브 모드로 천이할 수 있고, 액티브 모드로 동작하는 통신 노드는 슬립 모드 또는 패시브 모드로 천이할 수 있다. 슬립 모드에서 통신 노드에 포함된 PHY 계층 유닛(즉, 앞서 도 2를 참조하여 설명된 PHY 계층 블록(210)) 및 MAC 계층 유닛(즉, 앞서 도 2를 참조하여 설명된 컨트롤러(220))는 모두 슬립 상태를 유지할 수 있다. 패시브 모드에서 통신 노드에 포함된 PHY 계층 유닛은 웨이크업(wakeup) 되어 액티브 상태로 동작할 수 있고, 통신 노드에 포함된 MAC 계층 유닛은 슬립 상태를 유지할 수 있다. 액티브 모드에서 통신 노드에 포함된 PHY 계층 유닛 및 MAC 계층 유닛은 모두 웨이크업 되어 액티브 상태로 동작할 수 있다.
다음으로, 이더넷 기반의 차량 네트워크에서 통신 노드의 웨이크업 방법이 설명될 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 노드의 웨이크업 방법을 도시한 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 노드의 웨이크업 방법이 적용되는 차량 네트워크를 도시한 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 노드의 웨이크업 방법은 아래에서 설명되는 차량 네트워크에만 적용되지 않으며, 다양한 차량 네트워크에 적용될 수 있다.
도 4 및 5를 참조하면, 스위치들(510, 520, 530) 및 엔드 노드들(511, 512, 513, 521, 522, 523, 531, 532, 533) 각각은 이더넷 프로토콜을 지원할 수 있다. 스위치들(510, 520, 530) 및 엔드 노드들(511, 512, 513, 521, 522, 523, 531, 532, 533) 각각은 도 2를 참조하여 설명된 통신 노드(200)를 의미할 수 있다. 스위치 1(510)은 각 포트(port)를 통해 엔드 노드들(511, 512, 513)과 연결될 수 있고, 스위치 2(520)와 연결될 수 있다. 스위치 2(520)는 각 포트를 통해 엔드 노드들(521, 522, 523)과 연결될 수 있고, 스위치 1(510) 및 스위치 3(530)과 연결될 수 있다. 스위치 3(530)은 각 포트를 통해 엔드 노드들(531, 532, 533)과 연결될 수 있고, 스위치 2(520)와 연결될 수 있다.
하나의 스위치(510, 520, 530)에 연결된 엔드 노드들(511, 512, 513, 521, 522, 523, 531, 532, 533)은 서로 다른 시스템에 속할 수 있다. 예를 들어, 엔드 노드 1(511), 엔드 노드 2(512), 엔드 노드 4(521) 및 엔드 노드 7(531) 각각은 차량에 포함된 제1 시스템(예를 들어, 멀티미디어 시스템)에 속할 수 있다. 제1 시스템 관련 동작을 수행하기 위해 엔드 노드들(511, 512, 521, 531) 각각은 액티브 모드로 동작할 수 있다. 엔드 노드 5(522) 및 엔드 노드 8(532) 각각은 차량에 포함된 제2 시스템(예를 들어, 바디 제어 시스템)에 속할 수 있다. 제2 시스템 관련 동작을 수행하기 위해 엔드 노드들(522, 532) 각각은 액티브 모드로 동작할 수 있다. 엔드 노드 3(513), 엔드 노드 6(523) 및 엔드 노드 9(533) 각각은 차량에 포함된 제3 시스템(예를 들어, 파워트레인 제어 시스템)에 속할 수 있다. 제3 시스템 관련 동작을 수행하기 위해 엔드 노드들(513, 523, 533) 각각은 액티브 모드로 동작할 수 있다.
스위치들(510, 520, 530) 및 엔드 노드들(511, 512, 513, 521, 522, 523, 531, 532, 533) 각각은 차량 네트워크의 토폴로지 정보를 가질 수 있다. 여기서, 토폴로지 정보는 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드들 각각의 배치 정보, 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드들 각각의 식별 정보, 차량에 포함된 시스템들 각각에 속하는 통신 노드의 정보, 차량의 동작들(즉, 차량에 포함된 시스템들 각각의 동작들) 각각을 수행하는 통신 노드의 정보 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 통신 노드의 식별 정보는 IP(internet protocol) 주소, MAC 주소, 포트 번호 등을 지시할 수 있다. 차량에 포함된 시스템에 속하는 통신 노드의 정보는 제1 시스템에 속하는 엔드 노드들(511, 512, 521, 531), 제2 시스템에 속하는 엔드 노드들(522, 532), 제3 시스템에 속하는 엔드 노드들(513, 523, 533) 등을 지시할 수 있다. 차량의 동작들 각각을 수행하는 통신 노드의 정보는 제1 동작(예를 들어, 내비게이션 관련 동작)을 수행하는 엔드 노드들(511, 512), 제2 동작(예를 들어, 후방 카메라 관련 동작)을 수행하는 엔드 노드들(521, 531) 등을 지시할 수 있다.
스위치들(510, 520, 530) 및 엔드 노드들(511, 512, 513, 521, 522, 523, 531, 532, 533) 각각은 차량 네트워크에 전원이 인가되는 경우(예를 들어, 차량에 배터리(battery)가 장착되는 경우) 상위 통신 노드(예를 들어, 스위치, 게이트웨이 등)로부터 차량 네트워크의 토폴로지 정보를 포함한 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 메시지를 통해 차량 네트워크의 토폴로지를 확인할 수 있다. 또는, 스위치들(510, 520, 530) 및 엔드 노드들(511, 512, 513, 521, 522, 523, 531, 532, 533) 각각에 차량 네트워크의 토폴로지 정보가 미리 저장될 수 있으며, 차량 네트워크에 전원이 인가되는 스위치들(510, 520, 530) 및 엔드 노드들(511, 512, 513, 521, 522, 523, 531, 532, 533) 각각은 저장된 정보를 기초로 차량 네트워크의 토폴로지를 확인할 수 있다.
한편, 엔드 노드 1(311)은 임의의 신호(예를 들어, 웨이크업 신호 등)를 수신한 경우 웨이크업 될 수 있다(S400). 즉, 엔드 노드 1(311)은 슬립 모드에서 액티브 모드로 천이될 수 있다. 액티브 모드로 천이된 엔드 노드 1(311)은 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드를 지시하는 제1 정보를 생성할 수 있고, 생성된 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 생성할 수 있다. 여기서, 제1 메시지는 웨이크업 메시지를 의미할 수 있다.
제1 정보는 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드의 식별 정보(예를 들어, IP 주소, MAC 주소, 포트 번호 등), 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드가 속하는 차량의 시스템을 지시하는 정보, 및 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드에 의해 수행되는 차량의 동작을 지시하는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드가 엔드 노드 2, 4 및 7(512, 521, 531)인 경우, 엔드 노드 1(511)은 엔드 노드 2, 4 및 7(512, 521, 531) 각각의 식별 정보를 포함하는 제1 정보를 생성할 수 있고, 생성된 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 생성할 수 있다. 또는, 액티브 모드로 동작할 엔드 노드 2, 4 및 7(512, 521, 531)이 속한 시스템이 제1 시스템인 경우, 엔드 노드 1(311)은 제1 시스템을 지시하는 제1 정보를 생성할 수 있고, 생성된 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 생성할 수 있다. 여기서, 차량에 포함된 시스템들 각각을 지시하는 제1 정보는 아래 표 1과 같이 설정될 수 있다.
Figure pat00001
예를 들어, 차량의 제1 시스템은 이진수 "0000"에 의해 지시될 수 있고, 차량의 제2 시스템은 이진수 "0001"에 의해 지시될 수 있고, 차량의 제3 시스템은 이진수 "0010"에 의해 지시될 수 있다. 차량에 포함된 시스템들 각각을 지시하는 제1 정보는 상기 표 1에 기재된 내용에 한정되지 않으며, 다양한 방식으로 설정될 수 있다.
또는, 액티브 모드로 동작할 엔드 노드 2, 4 및 7(512, 521, 531) 각각이 수행하는 차량의 동작이 제1 동작인 경우, 엔드 노드 1(311)은 제1 동작을 지시하는 제1 정보를 생성할 수 있고, 생성된 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 생성할 수 있다. 여기서, 차량의 동작들 각각을 지시하는 제1 정보는 아래 표 2와 같이 설정될 수 있다.
Figure pat00002
예를 들어, 차량의 제1 동작은 이진수 "1000"에 의해 지시될 수 있고, 차량의 제2 동작은 이진수 "1001"에 의해 지시될 수 있고, 차량의 제3 동작은 이진수 "1010"에 의해 지시될 수 있다. 차량의 동작들 각각을 지시하는 제1 정보는 표 2에 기재된 내용에 한정되지 않으며, 다양한 방식으로 설정될 수 있다. 한편, 제1 메시지는 이더넷 프로토콜을 기반으로 생성될 수 있다. 제1 메시지는 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 6은 이더넷 기반의 차량 네트워크에서 사용되는 메시지의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 이더넷 프로토콜 기반의 메시지(600)는 PHY 헤더(header), MAC 프레임(frame) 및 FCS(frame check sequence) 필드(field)(609)를 포함할 수 있다. MAC 프레임은 통신 노드(200)의 컨트롤러(220)에 의해 생성될 수 있다. PHY 헤더는 프리앰블(preamble)(601) 및 SFD(start frame delimiter) 필드(602)를 포함할 수 있다. 프리앰블(601)은 7옥텟(octets)의 크기를 가질 수 있으며, 타이밍(timing) 동기를 위해 사용될 수 있다. SFD 필드(602)는 1옥텟의 크기를 가질 수 있으며, "10101011" 시퀀스(sequence)를 가질 수 있다.
MAC 프레임은 SFD 필드(602) 뒤에 위치할 수 있다. MAC 프레임은 MAC 헤더만 포함할 수 있고, 또는 MAC 헤더 및 LLC(logic link control) 프레임을 포함할 수 있다. MAC 헤더는 DA(destination address) 필드(603), SA(source address) 필드(604) 및 길이/타입(length/type) 필드(606)를 포함할 수 있다. DA 필드(603)는 6옥텟의 크기를 가질 수 있으며, 해당 MAC 프레임을 수신하는 통신 노드의 식별 정보(예를 들어, MAC 주소)를 포함할 수 있다. SA 필드(604)는 6옥텟의 크기를 가질 수 있으며, 해당 MAC 프레임을 전송하는 통신 노드의 식별 정보(예를 들어, MAC 주소)를 포함할 수 있다.
길이/타입 필드(606)는 2옥텟의 크기를 가질 수 있으며, 데이터 필드(607)의 길이 또는 해당 프로토콜 기반의 메시지(600)를 전송한 통신 노드가 지원하는 이더넷 타입을 지시할 수 있다. 예를 들어, 길이/타입 필드(606)에 포함된 첫 번째 옥텟의 값이 십진수 1500 이하인 경우, 해당 길이/타입 필드(606)는 데이터 필드(607)의 길이를 지시할 수 있다. 길이/타입 필드(606)에 포함된 첫 번째 옥텟의 값이 십진수 1536 이상인 경우, 해당 길이/타입 필드(606)는 이더넷 타입을 지시할 수 있다. LLC 프레임은 데이터 필드(607)를 포함할 수 있고, 필요에 따라(예를 들어, 최소 MAC 프레임의 크기를 충족시키기 위해) 패드(pad) 필드(608)를 더 포함할 수 있다. 이때, 패드 필드(608)는 데이터 필드(607) 뒤에 추가될 수 있다.
도 7은 이더넷 기반의 차량 네트워크에서 사용되는 메시지의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 이더넷 프로토콜 기반의 메시지(700)는 PHY 헤더, MAC 프레임 및 FCS 필드를 포함할 수 있다. 이더넷 프로토콜 기반의 메시지(700)는 IEEE 802.1Q에 규정된 메시지를 의미할 수 있다. PHY 헤더는 프리앰블(701) 및 SFD 필드(702)를 포함할 수 있다. 프리앰블(701) 및 SFD 필드(702) 각각은 앞서 도 6을 참조하여 설명된 프리앰블(601) 및 SFD 필드(602)와 동일할 수 있다. MAC 프레임은 SFD 필드(702) 뒤에 위치할 수 있다. MAC 프레임은 MAC 헤더만 포함할 수 있고, 또는 MAC 헤더 및 LLC 프레임을 포함할 수 있다.
MAC 헤더는 DA 필드(703), SA 필드(704), 802.1Q 헤더(705) 및 길이/타입 필드(706)를 포함할 수 있다. DA 필드(703), SA 필드(704) 및 길이/타입 필드(706) 각각은 앞서 도 6을 참조하여 설명된 DA 필드(603), SA 필드(604) 및 길이/타입 필드(606)와 동일할 수 있다. 802.1Q 헤더(705)는 4옥텟의 크기를 가질 수 있다. 802.1Q 헤더(705)에 포함된 첫 번째 및 두 번째 옥텟들은 TPID(tag protocol identifier)를 지시할 수 있고, 802.1Q 헤더(705)에 포함된 세 번째 및 네 번째 옥텟들은 TCI(tag control identifier)를 지시할 수 있다. LLC 프레임은 데이터 필드(707)를 포함할 수 있고, 필요에 따라(예를 들어, 최소 MAC 프레임의 크기를 충족시키기 위해) 패드 필드(708)를 더 포함할 수 있다. 이때, 패드 필드(708)는 데이터 필드(707) 뒤에 추가될 수 있다.
다시 도 4 및 5를 참조하면, 제1 정보는 제1 메시지의 MAC 헤더 또는 데이터 필드에 포함될 수 있다. 앞서 도 7을 참조하여 설명된 메시지의 경우, 제1 정보는 802.1Q 헤더(705)에 포함될 수 있다. 즉, 제1 정보는 802.1Q 헤더(705)에 포함된 TPID에 의해 지시될 수 있다. 엔드 노드 1(511)은 제1 메시지를 스위치 1(510)에 전송할 수 있다(S401). 스위치 1(510)은 기본적으로 슬립 모드로 동작할 수 있으며, 엔드 노드 1(511)로부터 제1 메시지를 수신한 경우 슬립 모드에서 패시브 모드 또는 액티브 모드로 천이할 수 있다. 예를 들어, 스위치 1(510)은 에너지 검출(energy detection) 동작에 기초하여 제1 메시지에 포함된 프리앰블의 수신 신호 세기가 미리 설정된 기준 이상으로 판단된 경우 슬립 모드에서 패시브 모드로 천이할 수 있고, 패시브 모드로 천이된 스위치 1(510)은 제1 메시지에 포함된 MAC 프레임을 획득한 경우 패시브 모드에서 액티브 모드로 천이할 수 있다. 패시브 모드에서 스위치 1(510)의 동작은 액티브 모드에서 스위치 1(510)의 동작과 다를 수 있다.
패시브 모드에서 스위치 1(510)에 포함된 MAC 계층 유닛은 슬립 상태를 유지할 수 있고, 스위치 1(510)에 포함된 PHY 계층 유닛은 웨이크업 되어 액티브 상태로 동작할 수 있다. 이 경우, 스위치 1(510)은 제1 메시지의 MAC 프레임에 포함된 제1 정보를 확인할 수 없으므로, 미리 정의된 라우팅(routing) 규칙(즉, 라우팅 테이블(table))을 기반으로 제1 메시지를 라우팅할 수 있다. 예를 들어, 미리 정의된 라우팅 규칙이 포트 1(즉, 엔드 노드 1(511)과 연결된 포트)를 통해 수신된 메시지를 포트 2(즉, 엔드 노드 2(512)와 연결된 포트) 및 포트 4(즉, 스위치 2(520)와 연결된 포트)를 통해 라우팅하는 것인 경우, 스위치 1(510)은 포트 1을 통해 엔드 노드 1(511)로부터 제1 메시지를 수신한 경우 미리 정의된 라우팅 규칙에 기초하여 제1 메시지를 포트 2 및 4를 통해 라우팅하는 것으로 결정할 수 있고(S402), 포트 2 및 4를 통해 제1 메시지를 라우팅할 수 있다(S403).
또한, 스위치 1(510)은 제1 메시지가 라우팅 되지 않은 포트 3을 통해 제2 메시지를 전송할 수 있다(S404). 즉, 스위치 1(510)은 포트 3을 통해 엔드 노드 3(513)에 제2 메시지를 전송할 수 있다. 여기서, 제2 메시지는 패시브 모드로 동작할 것을 지시할 수 있다. 제2 메시지는 MAC 프레임 없이 PHY 헤더(예를 들어 제1 메시지에 포함된 프리앰블)만으로 구성될 수 있다. 제2 메시지를 전송하는 단계는 생략될 수 있다. 스위치 1(510)은 제2 메시지를 라우팅한 후에(또는, 제2 메시지의 전송이 생략되는 경우 제1 메시지를 라우팅한 후에) 패시브 모드에서 슬립 모드로 천이할 수 있다.
반면, 액티브 모드로 동작하는 스위치 1(510)은 제1 메시지의 MAC 프레임에 포함된 제1 정보를 획득할 수 있고, 제1 정보에 기초하여 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 엔드 노드를 확인할 수 있다(S402). 예를 들어, 제1 정보가 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 엔드 노드의 식별 정보를 포함하는 경우, 스위치 1(510)은 해당 식별 정보에 대응하는 엔드 노드를 액티브 모드로 동작할 엔드 노드로 판단할 수 있다. 또는, 제1 정보가 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 엔드 노드가 속하는 차량의 시스템을 지시하는 경우, 스위치 1(510)은 해당 시스템에 속하는 엔드 노드를 액티브 모드로 동작할 엔드 노드로 판단할 수 있다. 또는, 제1 정보가 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 엔드 노드가 수행하는 차량의 동작을 지시하는 경우, 스위치 1(510)은 해당 동작을 수행하는 엔드 노드를 액티브 모드로 동작할 엔드 노드로 판단할 수 있다.
예를 들어, 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 엔드 노드가 엔드 노드 2, 4 및 7(512, 521, 531)로 확인된 경우, 스위치 1(510)은 제1 메시지를 엔드 노드 2(512) 및 스위치 2(520)에 전송할 수 있다(S403). 또한, 스위치 1(510)은 자신에 연결된 엔드 노드들(511, 512, 513) 중에서 제1 메시지에 포함된 제1 정보에 의해 지시되지 않은(즉, 액티브 모드로 동작하지 않는) 엔드 노드 3(513)에 제2 메시지를 전송할 수 있다(S404). 여기서, 제2 메시지는 패시브 모드로 동작할 것을 지시할 수 있다. 제2 메시지는 MAC 프레임 없이 PHY 헤더(예를 들어 제1 메시지에 포함된 프리앰블)만으로 구성될 수 있다. 제2 메시지를 전송하는 단계는 생략될 수 있다. 즉, 스위치 1(510)은 자신에 연결된 엔드 노드들(511, 512, 513) 중에서 제1 메시지에 포함된 제1 정보에 의해 지시되지 않은 엔드 노드 3(513)에 아무런 메시지를 전송하지 않을 수 있다. 스위치 1(510)은 제2 메시지를 전송한 후에(또는, 제2 메시지의 전송이 생략되는 경우 제1 메시지를 전송한 후에) 액티브 모드에서 슬립 모드 또는 패시브 모드로 천이될 수 있다.
한편, 엔드 노드 2(512)는 스위치 1(510)로부터 제1 메시지를 수신한 경우 웨이크업 될 수 있다(S405). 예를 들어, 엔드 노드 2(512)는 에너지 검출 동작에 기초하여 제1 메시지에 포함된 프리앰블의 수신 신호 세기가 미리 설정된 기준 이상으로 판단된 경우 슬립 모드에서 패시브 모드로 천이할 수 있다. 반면, 엔드 노드 2(512)는 에너지 검출 동작에 기초하여 제1 메시지에 포함된 프리앰블의 수신 신호 세기가 미리 설정된 기준 미만으로 판단된 경우 슬립 모드를 유지할 수 있다. 패시브 모드로 천이된 엔드 노드 2(512)는 제1 메시지에 포함된 MAC 프레임(즉, MAC 프레임에 포함된 제1 정보)을 획득한 경우 패시브 모드에서 액티브 모드로 천이할 수 있다. 또한, 엔드 노드 2(512)는 제1 메시지에 포함된 제1 정보가 자신을 지시하는 경우 액티브 모드를 유지할 수 있고, 제1 메시지에 포함된 제1 정보가 자신을 지시하지 않는 경우 액티브 모드에서 슬립 모드 또는 패시브 모드로 천이할 수 있다.
엔드 노드 3(513)은 에너지 검출 동작에 기초하여 제2 메시지의 수신 신호 세기가 미리 설정된 기준 이상으로 판단된 경우 슬립 모드에서 패시브 모드로 천이할 수 있고(S406), 제2 메시지의 수신 신호 세기가 미리 설정된 기준 미만으로 판단된 경우 슬립 모드를 유지할 수 있다. 패시브 모드로 천이된 엔드 노드 3(513)은 미리 설정된 시간 내에 제1 정보를 포함하는 메시지(즉, 제1 메시지)를 수신하지 못한 경우 패시브 모드에서 슬립 모드로 천이할 수 있다. 반면, 패시브 모드로 천이된 엔드 노드 3(513)은 미리 설정된 시간 내에 제1 정보를 포함하는 메시지(즉, 제1 메시지)를 수신한 경우 패시브 모드에서 액티브 모드로 천이할 수 있다. 이때, 엔드 노드 3(513)은 메시지에 포함된 제1 정보가 자신을 지시하는 경우 액티브 모드를 유지할 수 있고, 메시지에 포함된 제1 정보가 자신을 지시하지 않는 경우 액티브 모드에서 슬립 모드 또는 패시브 모드로 천이할 수 있다.
한편, 스위치 2(520)는 스위치 1(510)로부터 제1 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들어, 스위치 2(520)는 에너지 검출 동작에 기초하여 제1 메시지에 포함된 프리앰블의 수신 신호 세기가 미리 설정된 기준 이상으로 판단된 경우 슬립 모드에서 패시브 모드로 천이할 수 있고, 패시브 모드로 천이된 스위치 2(520)는 제1 메시지에 포함된 MAC 프레임을 획득한 경우 패시브 모드에서 액티브 모드로 천이할 수 있다. 스위치 2(520)는 제1 메시지에 포함된 제1 정보를 획득할 수 있고, 제1 정보를 통해 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 엔드 노드를 확인할 수 있다(S408).
여기서, 스위치 2(520)는 앞서 설명된 단계 S402와 유사하게 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 엔드 노드를 확인할 수 있다. 액티브 모드로 동작할 엔드 노드가 엔드 노드 4 및 7(521, 531)로 확인된 경우, 스위치 2(520)는 제1 메시지를 엔드 노드 4(521) 및 스위치 3(530)에 전송할 수 있다(S409). 또한, 스위치 2(520)는 자신과 연결된 엔드 노드들(521, 522, 523) 중에서 제1 메시지에 포함된 제1 정보에 의해 지시되지 않는 엔드 노드 5 및 6(522, 523)에 제2 메시지를 전송할 수 있다. 여기서, 제2 메시지를 전송하는 단계는 생략될 수 있다. 스위치 2(520)는 제2 메시지를 전송한 후에(또는, 제2 메시지의 전송이 생략되는 경우 제1 메시지를 전송한 후에) 액티브 모드에서 슬립 모드 또는 패시브 모드로 천이할 수 있다.
엔드 노드 4(521)는 스위치 2(520)로부터 제1 메시지를 수신한 경우 앞서 설명된 엔드 노드 1 및 2(511, 512) 각각의 동작과 유사하게 슬립 모드에서 액티브 모드로 천이할 수 있다. 엔드 노드 5 및 6(522, 523) 각각은 스위치 2(520)로부터 제2 메시지를 수신한 경우 앞서 설명된 엔드 노드 3(513)의 동작과 유사하게 슬립 모드에서 패시브 모드로 천이할 수 있다. 또한, 엔드 노드 5 및 6(522, 523) 각각은 제2 메시지의 수신 종료 시점으로부터 미리 설정된 시간 내에 제1 메시지의 수신한 경우 패시브 모드에서 액티브 모드로 천이할 수 있고, 제2 메시지의 수신 종료 시점으로부터 미리 설정된 시간 내에 제1 메시지를 수신하지 못한 경우 패시브 모드에서 슬립 모드로 천이할 수 있다.
한편, 스위치 3(530)은 스위치 2(520)로부터 제1 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들어, 스위치 3(530)은 에너지 검출 동작에 기초하여 제1 메시지에 포함된 프리앰블의 수신 신호 세기가 미리 설정된 기준 이상으로 판단된 경우 슬립 모드에서 패시브 모드로 천이할 수 있고, 패시브 모드로 천이된 스위치 3(530)은 제1 메시지에 포함된 MAC 프레임을 획득한 경우 패시브 모드에서 액티브 모드로 천이할 수 있다. 스위치 3(530)은 제1 메시지에 포함된 제1 정보를 획득할 수 있고, 제1 정보를 통해 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 엔드 노드를 확인할 수 있다(S410).
여기서, 스위치 3(530)은 앞서 설명된 단계 S402와 유사하게 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 엔드 노드를 확인할 수 있다. 액티브 모드로 동작할 엔드 노드가 엔드 노드 7(531)로 확인된 경우, 스위치 3(530)은 제1 메시지를 엔드 노드 7(531)에 전송할 수 있다. 또한, 스위치 3(530)은 자신과 연결된 엔드 노드들(531, 532, 533) 중에서 제1 메시지에 포함된 제1 정보에 의해 지시되지 않는 엔드 노드 8 및 9(532, 533)에 제2 메시지를 전송할 수 있다. 여기서, 제2 메시지를 전송하는 단계는 생략될 수 있다. 스위치 3(530)은 제2 메시지를 전송한 후에(또는, 제2 메시지의 전송이 생략되는 경우 제1 메시지를 전송한 후에) 액티브 모드에서 슬립 모드 또는 패시브 모드로 천이할 수 있다.
엔드 노드 7(531)은 스위치 3(530)으로부터 제1 메시지를 수신한 경우 앞서 설명된 엔드 노드 1 및 2(511, 512) 각각의 동작과 유사하게 슬립 모드에서 액티브 모드로 천이할 수 있다. 엔드 노드 8 및 9(532, 533) 각각은 스위치 3(530)으로부터 제2 메시지를 수신한 경우 앞서 설명된 엔드 노드 3(513)의 동작과 유사하게 슬립 모드에서 패시브 모드로 천이할 수 있다. 또한, 엔드 노드 8 및 9(532, 533) 각각은 제2 메시지의 수신 종료 시점으로부터 미리 설정된 시간 내에 제1 메시지의 수신한 경우 패시브 모드에서 액티브 모드로 천이할 수 있고, 제2 메시지의 수신 종료 시점으로부터 미리 설정된 시간 내에 제1 메시지를 수신하지 못한 경우 패시브 모드에서 슬립 모드로 천이할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 이더넷(ethernet) 기반의 차량 네트워크(network)에서 제1 통신 노드(communication node)의 동작 방법으로서,
    슬립 모드(sleep mode)에서 액티브(active) 모드로 천이(transition)하는 단계;
    액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드를 지시하는 제1 정보를 포함하는 제1 메시지(message)를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 메시지를 제2 통신 노드에 전송하는 단계를 포함하는, 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드의 식별 정보인, 동작 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드의 IP(internet protocol) 주소, MAC(medium access control) 주소 및 포트(port) 번호 중 적어도 하나인, 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드가 속하는 차량의 시스템을 지시하는 정보인, 동작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드에 의해 수행되는 차량의 동작을 지시하는 정보인, 동작 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 통신 노드는 스위치(switch) 또는 브릿지(bridge)이고, 상기 제1 통신 노드는 상기 제2 통신 노드에 연결된 엔드(end) 노드인, 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 메시지는 이더넷 프로토콜(protocol)을 기반으로 생성되며, 상기 제1 정보는 상기 제1 메시지의 MAC 헤더(header) 및 LLC(logic link control) 프레임 중에서 적어도 하나에 포함되는, 동작 방법.
  8. 이더넷(ethernet) 기반의 차량 네트워크(network)에서 제1 통신 노드(communication node)의 동작 방법으로서,
    제2 통신 노드로부터 제1 메시지(message)를 수신하는 단계;
    상기 제1 메시지에 포함된 제1 정보에 의해 지시되는 액티브 모드(active mode)로 동작할 적어도 하나의 통신 노드를 확인하는 단계; 및
    상기 제1 메시지를 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드에 전송하는 단계를 포함하는, 동작 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 동작 방법은,
    상기 제1 통신 노드에 연결된 복수의 통신 노드들 중에서 상기 제1 정보에 의해 지시되지 않는 적어도 하나의 통신 노드에 패시브(passive) 모드로 동작할 것을 지시하는 제2 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 패시브 모드에서 통신 노드에 포함된 PHY(physical) 계층 유닛(unit)이 웨이크업(wakeup) 되고, 상기 액티브 모드에서 통신 노드에 포함된 상기 PHY 계층 유닛 및 MAC(medium access control) 계층 유닛이 웨이크업 되는, 동작 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드의 식별 정보인, 동작 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 식별 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드의 IP(internet protocol) 주소, MAC 주소 및 포트(port) 번호 중 적어도 하나인, 동작 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드가 속하는 차량의 시스템을 지시하는 정보인, 동작 방법.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 액티브 모드로 동작할 적어도 하나의 통신 노드에 의해 수행되는 차량의 동작을 지시하는 정보인, 동작 방법.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 통신 노드는 스위치(switch) 또는 브릿지(bridge)이고, 상기 제2 통신 노드는 상기 제1 통신 노드에 연결된 엔드(end) 노드인, 동작 방법.
  15. 이더넷(ethernet) 기반의 차량 네트워크(network)에서 제1 통신 노드(communication node)의 동작 방법으로서,
    제2 통신 노드로부터 제1 메시지(message)를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 메시지의 수신 신호 세기가 미리 설정된 기준 이상인 경우, 슬립 모드(sleep mode)에서 패시브(passive) 모드로 천이(transition)하는 단계를 포함하며,
    상기 패시브 모드에서 상기 제1 통신 노드에 포함된 PHY(physical) 계층 유닛(unit)이 웨이크업(wakeup) 되는, 동작 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 동작 방법은,
    상기 제1 메시지에 포함된 제1 정보에 의해 상기 제1 통신 노드가 액티브(active) 모드로 동작할 통신 노드로 판단된 경우, 상기 패시브 모드에서 액티브(active) 모드로 천이하는 단계를 더 포함하며,
    상기 액티브 모드에서 상기 제1 통신 노드에 포함된 MAC(medium access control) 계층 유닛이 추가로 웨이크업 되는, 동작 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 제1 통신 노드의 IP(internet protocol) 주소, MAC 주소 및 포트(port) 번호 중 적어도 하나인, 동작 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 제1 통신 노드가 속하는 차량의 시스템을 지시하는 정보인, 동작 방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 제1 통신 노드에 의해 수행되는 차량의 동작을 지시하는 정보인, 동작 방법.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 동작 방법은,
    상기 제1 메시지의 수신 종료 시점으로부터 미리 설정된 시간 내에 상기 제2 통신 노드로부터 액티브 모드로의 천이를 지시하는 제2 메시지를 수신하지 못한 경우, 상기 패시브 모드에서 상기 슬립 모드로 천이하는 단계를 더 포함하는, 동작 방법.
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