KR20160146045A - 차량 네트워크에서 통신노드의 동작방법 - Google Patents

차량 네트워크에서 통신노드의 동작방법 Download PDF

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KR20160146045A
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윤진화
서강운
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 PHY 계층 블록 및 컨트롤러를 포함하는 통신 노드의 동작방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 노드의 동작방법은, 상기 PHY 계층 블록이 상대 통신 노드로부터 전송되는 신호를 수신하는 단계; 상기 PHY 계층 블록이 상기 컨트롤러를 웨이크업하기 위한 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송하고, 상기 수신된 신호에 포함된 데이터를 PHY 계층 버퍼에 저장하는 단계; 및 상기 PHY 계층 블록이 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함한다.

Description

차량 네트워크에서 통신노드의 동작방법{OPERATING METHOD OF A COMMUNICATION NODE IN AUTOMOTIVE NETWORK}
본 발명은 차량 네트워크의 노드들 간의 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신 노드들 간의 데이터 전송시에 수신측 통신 노드의 데이터 손실을 방지하기 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 분야, 바디(body) 제어 분야, 섀시(chassis) 제어 분야, 차량 네트워크(network) 분야, 멀티미디어(multimedia) 분야 등에서 사용될 수 있다. 파워트레인 제어 분야는 엔진 제어 시스템, 자동 변속 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 바디 제어 분야는 바디 전장품 제어 시스템, 편의 장치 제어 시스템, 램프(lamp) 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 섀시 제어 분야는 조향 장치 제어 시스템, 브레이크(brake) 제어 시스템, 서스팬션(suspension) 제어 시스템 등을 의미할 수 있다.
한편, 차량 네트워크로는 CAN(controller area network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(media oriented system transport) 네트워크 등이 존재한다. 최근에는 이더넷을 차량 네트워크로 활용하기 위한 표준화가 진행되고 있다.
한편, 멀티미디어 분야는 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, 차량 네트워크를 통하여 상호간에 데이터 송수신 및 제어신호 송수신이 수행된다. CAN 네트워크는 최대 1Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있으며, 충돌된 메시지의 자동 재전송, CRC(cycle redundancy interface) 기반의 오류 검출 등을 지원할 수 있다. 플렉스레이 네트워크는 최대 10Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있으며, 2채널을 통한 데이터의 동시 전송, 동기 방식의 데이터 전송 등을 지원할 수 있다. MOST 네트워크는 고품질의 멀티미디어를 위한 통신 시스템으로, 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 네트워크, 플렉스레이 네트워크 등은 이를 충분히 지원하지 못한다. MOST 네트워크는 CAN 네트워크 및 플렉스레이 네트워크에 비해 높은 전송 속도를 지원할 수 있으나, 차량의 모든 네트워크에 MOST 네트워크를 적용하기 위해서는 많은 비용이 소모된다. 이러한 문제들로 인해, 차량 네트워크로 이더넷(ethernet) 시스템이 고려될 수 있다. 이더넷 시스템은 한 쌍의 권선을 통한 양방향 통신을 지원할 수 있으며, 최대 100Mbps 내지 1000Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있다.
이러한 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드는 외부 노드와의 데이터 송수신 및 제어신호 송수신을 처리하는 PHY 계층 블록 및 통신 노드의 기능들을 수행하는 컨트롤러를 포함하여 구성된다.
이때, 통신 노드의 소모 전력 절감을 위하여 통상적으로 PHY 계층 블록 만이 활성화되어 동작하거나, 비활성화된 상태로 있다가 외부로부터 수신된 신호에 의하여 빠르게 활성화되도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 비활성화 상태에서 PHY 계층 블록이 외부로부터 데이터 또는 제어신호를 수신하는 시점에서 운영체제 부팅을 수행하게 된다.
따라서, 컨트롤러 계층의 운영체제 부팅 동작 완료 전에 수신되는 데이터는 컨트롤러 계층의 비활성화 상태에서 수신됨으로 인해 데이터의 손실이 발생하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 데이터를 수신하는 통신 노드의 PHY 계층이 컨트롤러 계층의 부팅 동작완료 전까지 수신 데이터를 임시 저장하였다가 컨트롤러 계층의 부팅이 완료된 후에 컨트롤러 계층으로 데이터를 전달하도록 하는 통신 노드의 동작방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, PHY 계층 블록 및 컨트롤러를 포함하는 통신 노드의 동작방법은, 상기 PHY 계층 블록이 상대 통신 노드로부터 전송되는 신호를 수신하는 단계; 상기 PHY 계층 블록이 상기 컨트롤러를 웨이크업하기 위한 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송하고, 상기 수신된 신호에 포함된 데이터를 PHY 계층 버퍼에 저장하는 단계; 및 상기 PHY 계층 블록이 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계는, 상기 PHY 계층 블록이 MII(media independent interface), RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII) 및 XGMII(10 GMII) 중 적어도 하나의 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송할 수 있다.
여기서, 상기 PHY 계층 블록은 상기 웨이크업 신호의 전송 및 상기 데이터의 저장을 병렬적으로 수행할 수 있다.
여기서, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계는, 상기 컨트롤러로부터 운영체제 부팅 완료신호를 수신하는 단계; 및 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계는, 상기 웨이크업 신호의 전송 시점으로부터 미리 설정된 시간 후에, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송한 후에, 상기 PHY 계층 버퍼의 구동을 위한 전원을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 통신 노드는 차량 네트워크에 연결되어 동작할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, PHY 계층 블록 및 컨트롤러를 포함하는 통신 노드의 동작방법은, 상기 컨트롤러가 상기 PHY 계층 블록으로부터 상기 컨트롤러의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 수신하는 단계; 상기 컨트롤러가 운영체제 부팅 동작을 수행하는 단계; 및 상기 컨트롤러가 상기 PHY 계층 블록으로부터 수신된 데이터를 저장하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 웨이크업 신호를 수신하는 단계는, MII(media independent interface), RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII) 및 XGMII(10 GMII) 중 적어도 하나의 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 수신할 수 있다.
여기서, 상기 컨트롤러의 운영체제 부팅 동작의 완료를 나타내는 운영체제 부팅 완료신호를 상기 PHY 계층 블록으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 통신 노드는 차량 네트워크에 연결되어 동작할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, PHY 계층 블록 및 컨트롤러를 포함하는 통신 노드의 상기 PHY 계층 블록은, 상대 통신 노드로부터 전송되는 신호를 수신하는 PHY 계층 인터페이스부; 상기 컨트롤러의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송하도록 제어하고, 상기 수신된 신호에 포함된 데이터를 저장하도록 제어하는 PHY 계층 프로세서; 및 상기 PHY 계층 프로세서의 제어에 따라, 상기 데이터를 저장하는 PHY 계층 버퍼를 포함하고, 상기 PHY 계층 프로세서가 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 PHY 계층 인터페이스부는, MII(media independent interface), RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII) 및 XGMII(10 GMII) 중 적어도 하나의 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송할 수 있다.
여기서, 상기 PHY 계층 프로세서는, 상기 웨이크업 신호의 전송 및 상기 데이터의 저장을 병렬적으로 수행하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 PHY 계층 프로세서는, 상기 컨트롤러로부터 운영체제 부팅 완료신호를 수신한 후에, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하도록 상기 PHY 계층 버퍼를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 PHY 계층 프로세서는, 상기 웨이크업 신호의 전송 시점으로부터 미리 설정된 시간 후에, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하도록 상기 PHY 계층 버퍼를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 PHY 계층 프로세서는, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송한 후에, 상기 PHY 계층 버퍼의 구동을 위한 전원을 차단하도록 제어할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, PHY 계층 블록 및 컨트롤러를 포함하는 통신 노드의 상기 컨트롤러는, 상기 PHY 계층 블록으로부터 상기 컨트롤러의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 수신하는 컨트롤러 인터페이스부; 상기 웨이크업 신호의 수신에 따라 운영체제 부팅 동작을 수행하는 코어; 부팅 동작을 위한 데이터 및 상기 PHY 계층 블록으로부터 전송된 데이터 중 적어도 하나 이상을 저장하도록 제어하는 메모리 컨트롤 로직; 및 상기 메모리 컨트롤 로직의 제어에 따라 데이터를 저장하는 저장부를 포함한다.
여기서, 상기 컨트롤러 인터페이스부는, MII(media independent interface), RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII) 및 XGMII(10 GMII) 중 적어도 하나의 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 수신할 수 있다.
여기서, 상기 코어는, 상기 운영체제 부팅 동작의 완료에 따라, 상기 운영체제 부팅 동작의 완료를 나타내는 운영체제 부팅 완료신호를 상기 PHY 계층 블록으로 전송하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, 차량 네트워크의 통신 노드들 사이에서 데이터 전송시에, 수신측 통신 노드에서 운영체제를 부팅하는 과정 중에 데이터를 수신하더라도, 수신되는 데이터의 손실을 방지하는 효과가 있다.
즉, 수신측 통신 노드의 컨트롤러에서 운영체제를 부팅하는 과정 중에 데이터를 수신하더라도, 수신측 통신 노드의 PHY 계층 블록이 수신되는 데이터를 임시 저장하였다가 부팅이 완료된 후에 컨트롤러로 데이터를 전달함으로써, 운영체제의 부팅 과정 중에 발생할 수 있는 데이터의 손실을 방지할 수 있다.
도 1은 차량 네트워크의 토폴로지의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 차량 네트워크를 구성하는 일 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 노드들 사이의 네트워크 연결 관계를 예시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 통신 노드의 동작방법을 설명하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 통신 노드의 동작방법을 설명하기 위한 다른 실시예의 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 통신 노드의 PHY 계층 블록을 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 통신 노드의 컨트롤러를 설명하기 위한 일 실시예의 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. 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드(communication-node)는 게이트웨이(gateway), 스위치(switch)(또는, 브릿지(bridge)), 엔드 노드(end-node) 등을 포함한다.
도 1을 참조하면, 게이트웨이(100)는 적어도 하나의 스위치들(110, 111, 112, 120, 130)과 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) 등) 프로토콜을 지원하는 스위치와 이더넷(ethernet) 프로토콜을 지원하는 스위치 간을 연결할 수 있다.
스위치들(110, 111, 112, 120, 130) 각각은 적어도 하나의 엔드 노드(113, 114, 115, 121, 122, 123, 131, 132, 133)와 연결될 수 있다. 각각의 스위치들(110, 111, 112, 120, 130)은 연결된 엔드 노드들을 상호 연결하고, 이들을 제어하는 역할을 수행한다.
이하의 설명에서, '엔드 노드'는 엔드 스테이션(end-station) 등으로 지칭될 수도 있다.
이때, 각각의 엔드 노드는 차량에 대한 각종 장치를 제어하는 ECU(electronic control unit), 다양한 오디오/비디오 인포테인먼트(infortainment)들 중 하나일 수 있다. 예컨대, 엔드 노드는 카 오디오 장치, 디스플레이 장치, 네비게이션 장치, 어라운드 뷰 모니터링 시스템을 구성하는 카메라 등의 각종 장치들 중 하나일 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. 설명의 편의상, 도 1에서는 각각의 통신 노드들이 트리 토폴로지로 연결된 환경을 예시하고 있으나, 이하에서 설명되는 통신 노드의 동작 방법 실시예들은 통신 노드에 적용된 네트워크 토폴로지에 독립적으로 적용될 수 있다. 또한, 네트워크를 구성하는 통신 노드들 각각은 CAN 프로토콜, 플렉스레이 프로토콜, MOST 프로토콜, LIN(local interconnect network) 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 일 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 네트워크를 구성하는 하나의 통신 노드(200)는 PHY 계층 블록(210) 및 컨트롤러(220)를 포함할 수 있다. 이때, 컨트롤러(220)는 MAC(medium access control) 계층을 포함하여 구현될 수 있다.
한편, PHY 계층 블록(210)은 상기 통신 노드(200)가 네트워크로 연결된 다른 통신 노드로부터 데이터를 수신하거나, 다른 통신 노드로 데이터를 전송하는 처리를 수행하는 구성요소이며, 상기 컨트롤러(220)는 전술한 다양한 기능들(ECU, 카오디오, 카비디오, 네비게이션 등)을 수행하는 구성요소이다.
이때, 상기 PHY 계층 블록(210)과 상기 컨트롤러(220)는 하나의 SoC(System on Chip)로 구현될 수도 있고, 별도의 chip으로 구성될 수도 있다.
또한, 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.
한편, MII(230)를 대신하여, RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII), XGMII(10 GMII) 중 하나의 인터페이스가 사용될 수도 있다. 데이터 인터페이스는 전송 채널(channel) 및 수신 채널을 포함할 수 있으며, 채널들 각각은 독립적인 클럭(clock), 데이터 및 제어 시그널(signal)을 가질 수 있다. 관리 인터페이스는 2-시그널 인터페이스로 구성될 수 있으며, 하나는 클럭을 위한 시그널이고 다른 하나는 데이터를 위한 시그널일 수 있다.
PHY 계층 블록(210)은 PHY 계층 인터페이스부(211), PHY 계층 프로세서(212) 및 PHY 계층 버퍼(213)를 포함할 수 있다. PHY 계층 블록(210)의 구성은 이에 한정되지 않고 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)의 동작을 각각 제어할 수 있다. 또한, PHY 계층 프로세서(212)는 전송할 신호의 변조 또는 수신된 신호의 복조를 수행할 수 있다. 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)을 모니터링(monitoring)하고 제어할 수 있다. 컨트롤러(220)는 컨트롤러 인터페이스부(221), 코어(222), 주 메모리(223) 및 보조 메모리(224)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(220)의 구성은 이에 한정되지 않고 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 또는 통합 메모리 컨트롤 로직을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 메모리 컨트롤 로직은 상기 주 메모리(223) 및 보조 메모리(224)에 포함되어 구현될 수도 있으며, 상기 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.
코어(222)는 통상적으로 적어도 하나의 프로세싱 core를 포함하는 로직 회로로 구성될 수 있다. 이때, 상기 코어(222)로는 ARM core 등의 다양한 코어들이 이용될 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.
도 3은 통신 노드들 사이의 네트워크 연결 관계를 예시하는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 제1 통신 노드(300)와 제2 통신 노드(310)는 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 노드(300)와 제2 통신 노드(310)는 CAN 프로토콜, 플렉스레이 프로토콜, MOST 프로토콜, LIN(local interconnect network) 프로토콜 또는 이더넷 프로토콜을 통해 연결될 수 있다. 제1 통신 노드(300) 및 제2 통신 노드(310) 각각은 PHY 계층 블록(312) 및 컨트롤러(314)를 포함할 수 있다. 여기서, PHY 계층 블록(312) 및 컨트롤러(314)는 도 2를 참조하여 설명된 PHY 계층 블록(210) 및 컨트롤러(220)와 동일할 수 있다.
제1 통신 노드(300)는 제2 통신 노드(310)로 전송될 데이터가 존재하는 경우 데이터를 포함한 신호(이하, 데이터 신호라 함) 또는 제2 통신 노드(310)의 웨이크업(wakeup)을 트리거링(triggering)하기 위한 신호(이하, 웨이크업 신호라 함)를 생성할 수 있다. 제1 통신 노드(300)는 채널이 아이들(idle) 상태인 경우 데이터 신호 또는 웨이크업 신호를 제2 통신 노드(310)에 전송할 수 있다(S320). 웨이크업 신호가 제2 통신 노드(310)에 전송되는 경우, 제1 통신 노드(300)는 웨이크업 신호의 전송 종료 시점으로부터 미리 설정된 시간 후에 데이터 프레임을 제2 통신 노드(310)에 전송할 수 있다.
제2 통신 노드(310)의 PHY 계층 블록(312)은 채널에 신호가 존재하는지 여부를 판단하기 위해 에너지 검출 동작(energy detection operation)을 수행할 수 있다. PHY 계층 블록(312)은 미리 설정된 변조 방식을 기반으로 수신된 신호를 복조하여, 메모리에 저장할 수 있다(S322).
PHY 계층 블록(312)은 제2 통신 노드(310)의 컨트롤러(314)의 웨이크업을 트리거링하기 위한 신호(즉, 웨이크업 신호)를 생성할 수 있고, 생성된 웨이크업 신호를 컨트롤러(314)에 전송할 수 있다(S324). 웨이크업 신호는 PHY 계층 버퍼의 메모리에 저장될 수도 있다.
컨트롤러(314)는 웨이크업 신호의 수신에 따라 운영체제를 부팅 시퀀스에 따라 부팅할 수 있다(S326).
컨트롤러(314)는 운영체제에 대한 부팅이 완료되면, 운영체제 부팅 완료신호를 생성할 수 있고, 생성된 운영체제 부팅 완료신호를 PHY 계층 블록(312)로 전송할 수 있다(S328). 만일, PHY 계층 블록(312)은 미리 설정된 시간 내에 컨트롤러(314)로부터 부팅 완료 신호를 수신하지 못한 경우 웨이크업 신호를 컨트롤러(314)에 재전송할 수 있다. PHY 계층 블록(312)은 컨트롤러(314)로부터 운영체제 부팅 완료신호를 수신한 경우 컨트롤러(314)의 부팅이 완료된 것으로 판단할 수 있다. 또한, PHY 계층 블록(312)은 웨이크업 신호의 전송 시점으로부터 미리 설정된 시간이 경과한 경우 컨트롤러(314)의 부팅이 완료된 것으로 판단할 수 있다.
컨트롤러(314)의 부팅동작이 완료되었다고 판단되면, PHY 계층 블록(312)는 저장된 데이터를 컨트롤러(314)로 전송한다(S330).
이하, 본 발명에 따른 통신 노드의 동작방법을 PHY 계층 블록과 컨트롤러로 나누어 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 통신 노드의 동작방법을 설명하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.
통신 노드를 구성하는 PHY 계층 블록이 상대 통신 노드로부터 전송되는 신호를 수신한다(S400). 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 통신 노드(310)의 PHY 계층 블록(312)이 상대 통신 노드에 해당하는 제1 통신 노드(300)로부터 전송되는 신호를 수신한다. 여기서, 신호는 데이터를 포함하는 신호 또는 웨이크업을 위한 신호를 의미할 수 있다.
PHY 계층 블록(312)은 항상 웨이크 모드(wake mode)로 동작할 수 있다. 컨트롤러(314)는 기본적으로 도즈 모드(doze mode)로 동작할 수 있으며, 필요에 따라 도즈 모드에서 웨이크 모드로 천이할 수 있다. PHY 계층 블록(312)은 에너지 검출 동작(energy detection operation)을 통해 신호의 존재 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, PHY 계층 블록(312)은 에너지 검출 동작을 통해 미리 설정된 임계값보다 큰 신호 세기를 가지는 신호가 검출된 경우 채널에 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
S400 단계 후에, 신호의 수신에 따라, PHY 계층 블록(312)은 컨트롤러(314)의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 컨트롤러로 전송하고, 수신된 신호에 포함된 데이터를 PHY 계층 버퍼에 저장한다(S402). 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 통신 노드(310) 내의 PHY 계층 블록(312)이 제2 통신 노드(310)를 구성하는 또 다른 구성요소인 컨트롤러(314)에 대한 웨이크업 신호를 생성하여 컨트롤러(314)로 전송한다. 웨이크업 신호는 컨트롤러(314)의 웨이크업을 위한 신호라는 점에서 컨트롤러(314)는 수신된 웨이크업 신호를 별도로 저장할 필요는 없다.
이때, PHY 계층 블록(312)은 인터페이스를 통해 웨이크업 신호를 컨트롤러(314)로 전송한다. 이를 위해, PHY 계층 블록(312)과 컨트롤러(314)는 소정의 인터페이스를 통해 연결되어 있다. 여기서, 소정의 인터페이스는 매체 독립 인터페이스(media independent interface, MII), RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII), XGMII(10 GMII) 등을 포함할 수 있다.
한편, PHY 계층 블록(312)은 상대 통신 노드로부터 신호를 수신하면, 상기 수신된 신호 중에 포함되어 있는 데이터를 PHY 계층 버퍼에 저장한다. 여기서, PHY 계층 버퍼는 컨트롤러(314)의 운영체제 부팅 동작 완료 시까지 상대 통신 노드로부터 전송되는 데이터를 저장하기 위한 메모리 공간이다.
PHY 계층 블록(312)은 미리 설정된 변조 방식을 기반으로 수신된 신호를 복조할 수 있다. PHY 계층 블록(312)은 변조된 신호를 PHY 계층 버퍼에 전송할 수 있다. PHY 계층 버퍼는 수신된 신호를 PHY 계층 버퍼의 버퍼 메모리에 저장할 수 있다.
PHY 계층 블록(312)은 웨이크업 신호에 대해 컨트롤러(314)로 전송하는 과정과 수신된 데이터를 PHY 계층 버퍼에 저장하는 과정을 병렬적으로 수행할 수 있다. 즉, PHY 계층 블록(312)은 웨이크업 신호의 전송과 수신된 데이터에 대한 저장을 동시에 수행할 수 있다.
S402 단계 후에, PHY 계층 블록(312)은 컨트롤러(314)의 운영체제 부팅 동작이 완료되었는지를 판단한다(S404). 컨트롤러(314)의 운영체제 부팅동작에 대한 완료 판단은 컨트롤러(314)로부터 운영체제 부팅 완료신호를 수신한 경우일 수 있다. 컨트롤러(314)는 웨이크업 신호에 의해 부팅 동작을 수행하며, 부팅 동작이 완료되면 운영체제 부팅 완료신호를 PHY 계층 블록(312)으로 전송할 수 있다.
이때, 운영체제 부팅 동작은 미리 정해진 부팅 시퀀스에 따라 수행된다. 예컨대, 운영체제 부팅 동작은 컨트롤러(314)의 활성화에 의해서 실행되는 부팅 스트랩(booting strap)에 의한다. 컨트롤러(314)는 보조 메모리에 저장된 운영체제 커널(kernel) 및 디바이스 드라이버(device driver)등의 코드를 주 메모리로 로드하고, 상기 커널 및 디바이스 드라이버 등을 이용한 디바이스 초기화 등의 동작을 수행한다. 여기에서, 상기 운영체제로는 차량용 전장 장치 용도의 운영체제가 이용될 수 있다. 통상적으로, 경량, 소형의 차량용 운영체제가 적용될 수 있으며, 목적에 따라 리얼타임 운영체제(Real-time operating system) 또는 논리얼타임 운영체제(non-realtime operating system)이 이용될 수 있다. 예컨대, 상기 운영체제로는 안드로이드 기반 운영체제, 윈도우(Windows) 기반 운영체제 등이 이용될 수 있다. 이에 따라, 컨트롤러(314)로부터 운영체제 부팅 완료신호를 수신하면, PHY 계층 블록(312)은 컨트롤러(314)의 부팅동작이 완료되었다고 인식한다.
또한, 별도의 운영체제 부팅 완료신호를 수신하지 않고, 웨이크업 신호의 전송 시점으로부터 미리 설정된 시간이 경과한 경우에, PHY 계층 블록(312)은 컨트롤러(314)의 부팅동작이 완료되었다고 판단할 수도 있다. 여기서, 미리 설정된 시간은 컨트롤러(314)의 부팅동작이 완료될 수 있을 정도의 충분한 시간을 의미한다. 이러한 설정 시간에 대한 값은 필요에 따라 변경이 가능하다.
한편, 컨트롤러(314)의 부팅동작이 완료되지 않았다면, 전술한 S400 단계 및 S402 단계를 반복 수행한다.
S404 단계에서, 컨트롤러(314)의 부팅동작이 완료되었다고 판단되면, PHY 계층 블록(312)은 PHY 계층 버퍼에 저장된 데이터를 컨트롤러(314)로 전송한다(S406). 컨트롤러(314)의 부팅동작이 완료되었다면, 컨트롤러(314)가 상대 통신 노드로부터 전송된 데이터를 이용해 필요한 동작을 수행할 수 있는 상태에 도달한 것이다. 따라서, PHY 계층 블록(312)의 PHY 계층 버퍼에 임시 저장되어 있던 데이터를 컨트롤러(314)가 이용할 수 있도록 컨트롤러(314)로 전송한다. 이에 따라, 컨트롤러(314)는 PHY 계층 블록(312)으로부터 전송된 데이터를 컨트롤러(314)의 주 메모리에 저장하고, 저장된 데이터를 이용하여 지시된 동작을 실행한다.
S406 단계 후에, PHY 계층 블록(312)은 PHY 계층 버퍼에 저장된 데이터가 컨트롤러(314)로 전송되면, PHY 계층 버퍼의 구동을 위한 전원을 차단한다(S408). PHY 계층 버퍼에 저장된 데이터가 컨트롤러(314)로 전송되면, PHY 계층 버퍼의 기능은 더 이상 필요하지 않다. 따라서, 전력 절감을 위해, PHY 계층 블록(312)은 PHY 계층 버퍼의 구동을 위한 전원을 차단한다. 이때, PHY 계층 버퍼에 전원 공급을 제어하는 전원 공급부(미도시)가 별도로 구비되어 있다면, PHY 계층 블록(312)은 전원 공급부를 제어하여, PHY 계층 버퍼에 공급되는 전원이 차단되도록 제어한다.
도 5는 본 발명에 따른 통신 노드의 동작방법을 설명하기 위한 다른 실시예의 흐름도이다.
통신 노드를 구성하는 컨트롤러가 PHY 계층 블록으로부터 컨트롤러의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 수신한다(S500). 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 통신 노드(310) 내의 컨트롤러(314)가 제2 통신 노드(310)를 구성하는 또 다른 구성요소인 PHY 계층 블록(312)으로부터 컨트롤러(314)의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 수신한다.
컨트롤러(314)는 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 수신한다. 이를 위해, 컨트롤러(314)는 PHY 계층 블록(312)과 소정의 인터페이스를 통해 연결되어 있다. 여기서, 소정의 인터페이스는 매체 독립 인터페이스(MII), RMII, GMII, RGMII, SGMII, XGMII 등을 포함할 수 있다.
S500 단계 후에, 상기 웨이크업 신호의 수신에 따라, 컨트롤러(314)는 운영체제 부팅 동작을 수행한다(S502). 상기 웨이크업 신호가 수신되면, 상기 컨트롤러(314)는 보조 메모리에 저장된 부팅을 위한 데이터를 주 메모리에 읽어들여서 부팅 동작을 수행한다.
S502 단계 후에, 컨트롤러(314)는 운영체제 부팅 동작이 완료되었는지를 판단한다(S504). 부팅 동작이 완료되지 않았다면, 전술한 S502 단계 즉, 부팅 동작을 계속 수행한다.
S504 단계에서, 운영체제 부팅 동작이 완료되면, 컨트롤러(314)는 부팅 동작의 완료를 나타내는 운영체제 부팅 완료신호를 PHY 계층 블록(312)으로 전송한다(S506). 운영체제 부팅 완료신호는 컨트롤러(314)의 부팅이 완료되었음을 PHY 계층 블록(312)에게 알리기 위한 신호이다. PHY 계층 블록(312)은 운영체제 부팅 완료신호를 수신함으로써 컨트롤러(314)의 부팅이 완료되었음을 인식하게 된다. 다만, S506 단계는 본 발명에서 필수적인 단계는 아니며, PHY 계층 블록(312)에서 자체적으로 컨트롤러(314)의 부팅이 완료되었음을 판단할 수 있다면, 운영체제 부팅 완료신호를 PHY 계층 블록(312)로 전송할 필요는 없다. 예를 들어, PHY 계층 블록(312)이 웨이크업 신호를 전송한 후에 일정 시간이 경과한 시점을 컨트롤러(314)의 부팅 완료시점으로 판단할 수 있다면, 부팅 완료신호가 PHY 계층 블록으로 전송되지 않을 수 있다.
S506 단계 후에, 운영체제 부팅 동작의 완료에 따라, 컨트롤러(314)는 PHY 계층 블록(312)으로부터 전송되는 데이터를 수신 및 저장한다(S508). 부팅 동작이 완료되면, PHY 계층 블록(312)은 PHY 계층 버퍼에 임시 저장된 데이터를 컨트롤러(314)로 전송한다. 이에 따라, 컨트롤러(314)는 PHY 계층 블록(312)으로부터 전송된 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 주 메모리에 저장한다. 그 후, 컨트롤러(314)는 주 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 지시된 동작을 실행한다.
도 6은 본 발명에 따른 통신 노드의 PHY 계층 블록(600)을 설명하기 위한 일 실시예의 블록도로서, PHY 계층 인터페이스부(605), PHY 계층 변복조부(610), PHY 계층 프로세서(620), PHY 계층 버퍼(630) 및 전원 공급부(640) 등을 포함할 수 있다.
PHY 계층 인터페이스부(605)는 상대 통신 노드로부터 전송되는 신호를 수신한다. PHY 계층 인터페이스부(605)가 상대 통신 노드로부터 수신하는 신호는 웨이크업을 위한 신호 또는 데이터를 포함할 수 있다.
PHY 계층 인터페이스부(605)는 상대 통신 노드로부터 신호를 수신하기 위해, 상대 통신 노드와 소정의 네트워크로 연결될 수 있다. 여기서, 소정의 네트워크는 CAN 네트워크, 플렉스레이 네트워크, MOST 네트워크, LIN(local interconnect network) 네트워크 또는 이더넷 네트워크 등을 포함할 수 있다. 이러한 네트워크들은 스타(star) 토폴로지, 버스(bus) 토폴로지, 링(ring) 토폴로지, 트리(tree) 토폴로지, 메쉬(mesh) 토폴로지 등으로 연결될 수 있다. 따라서, PHY 계층 인터페이스부(605)는 상대 통신 노드와 통신을 위해 CAN 프로토콜, 플렉스레이 프로토콜, MOST 프로토콜, LIN(local interconnect network) 프로토콜 또는 이더넷 프로토콜 등을 지원할 수 있다.
PHY 계층 인터페이스부(605)는 에너지 검출 동작(energy detection operation)을 통해 수신 신호의 존재 여부를 확인할 수 있다. 즉, PHY 계층 인터페이스부(605)는 에너지 검출 동작을 통해 미리 설정된 임계값보다 큰 신호 세기를 가지는 신호가 검출된 경우 채널에 수신 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
PHY 계층 인터페이스부(605)는 수신된 신호를 PHY 계층 변복조부(610)에 전송할 수 있고, 채널에 신호가 존재함을 PHY 계층 프로세서(620)에 알릴 수 있다. 또는, PHY 계층 인터페이스부(605)는 수신된 신호를 PHY 계층 프로세서(620)에 전송할 수 있고, PHY 계층 프로세서(620)는 PHY 계층 인터페이스부(605)로부터 신호를 수신한 경우 채널에 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있고, PHY 계층 인터페이스부(605)로부터 수신된 신호를 PHY 계층 변복조부(610)에 전달할 수 있다.
또한, PHY 계층 인터페이스부(605)는 컨트롤러의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 컨트롤러로 전송한다. 이때, PHY 계층 인터페이스부(605)는 소정의 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 컨트롤러로 전송한다. 여기서, 소정의 인터페이스는 매체 독립 인터페이스(MII), RMII, GMII, RGMII, SGMII, XGMII 등을 포함할 수 있다.
PHY 계층 변복조부(610)는 컨트롤러로부터 신호를 수신한 경우에, 수신된 신호에 대한 변조(modulation)을 수행할 수 있고, 변조된 신호를 PHY 계층 인터페이스부(600), PHY 계층 프로세서(620) 및 PHY 계층 버퍼(630) 중 적어도 하나에 전달할 수 있다.
또한, PHY 계층 변복조부(610)는 PHY 계층 인터페이스부(605) 또는 PHY 계층 프로세서(620)로부터 신호를 수신하면, 수신된 신호 중에 포함된 데이터를 복조(demodulation)하고, 복조된 데이터를 PHY 계층 프로세서(620) 및 PHY 계층 버퍼(630) 중 적어도 하나에 전달할 수 있다.
PHY 계층 프로세서(620)는 PHY 계층 인터페이스부(605), PHY 계층 변복조부(610) 및 PHY 계층 버퍼(630) 각각의 동작을 제어할 수 있다. PHY 계층 프로세서(620)는 수신된 신호에 근거하여 컨트롤러의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 생성 또는 추출하고, 웨이크업 신호를 컨트롤러로 전송하도록 PHY 계층 인터페이스부(605)를 제어한다. 이에 따라, PHY 계층 인터페이스부(605)는 소정의 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 컨트롤러로 전송한다.
또한, PHY 계층 프로세서(620)는 수신된 신호 중에 포함된 데이터를 저장하도록 PHY 계층 버퍼(630)를 제어한다. 이를 위해, PHY 계층 프로세서(620)는 상대 통신 노드로부터 신호를 수신하면, 수신된 신호 중에 포함된 데이터를 복조하도록 PHY 계층 변복조부(610)를 제어한다. 이에 따라, PHY 계층 프로세서(620)는 PHY 계층 변복조부(610)에서 복조된 데이터를 PHY 계층 버퍼(630)로 전달한다.
PHY 계층 프로세서(620)는 웨이크업 신호에 대해 컨트롤러로 전송하도록 하는 것과 수신된 데이터를 PHY 계층 버퍼(630)에 저장하도록 하는 것을 병렬적으로 수행하도록 제어할 수 있다. 즉, PHY 계층 프로세서(620)는 웨이크업 신호의 전송과 수신된 데이터에 대한 저장을 동시에 수행할 수 있다.
PHY 계층 버퍼(630)는 PHY 계층 프로세서(620)의 제어에 따라 수신된 데이터를 저장한다. PHY 계층 버퍼(630)는 수신된 데이터를 컨트롤러의 부팅 동작 완료 시까지 임시 저장한다. PHY 계층 버퍼(630)는 PHY 계층 프로세서(620)의 제어에 따라 복조된 데이터를 저장한다. 또한, PHY 계층 버퍼(630)는 PHY 계층 프로세서(620)의 요청에 따라 저장된 데이터를 출력할 수 있다.
그 후, 컨트롤러(650)는 웨이크업 신호에 의해 부팅 동작을 수행하며, 부팅 동작이 완료되면 부팅 완료신호를 PHY 계층 블록으로 전송할 수 있다. 이에 따라, 컨트롤러(650)로부터 부팅 완료신호를 수신하면, PHY 계층 프로세서(620)는 컨트롤러의 부팅동작이 완료되었다고 판단할 수 있다. 따라서, PHY 계층 프로세서(620)는 컨트롤러(650)로부터 부팅 완료신호를 수신한 후에, PHY 계층 버퍼(630)에 저장된 데이터를 컨트롤러(650)로 전송하도록 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(650)로부터 별도의 부팅 완료신호를 수신하지 않더라도, PHY 계층 프로세서(620)는 웨이크업 신호의 전송 후에 미리 설정된 시간이 경과한 경우에 컨트롤러(650)의 부팅동작이 완료되었다고 판단할 수도 있다. 여기서, 미리 설정된 시간은 컨트롤러(650)의 부팅동작이 완료될 수 있을 정도의 충분한 시간을 의미한다. 설정된 시간에 대한 값은 필요에 따라 변경이 가능하다. 이에 따라, PHY 계층 프로세서(620)는 웨이크업 신호를 컨트롤러(650)로 전송한 후 미리 설정된 시간이 경과한 후에, PHY 계층 버퍼(630)에 저장된 데이터를 컨트롤러로 전송하도록 제어할 수 있다.
컨트롤러(650)의 부팅동작이 완료되었다고 판단되면, PHY 계층 인터페이스부(600)는 PHY 계층 프로세서(620)의 제어에 따라 PHY 계층 버퍼(630)에 저장된 데이터를 컨트롤러(650)로 전송한다. 이에 따라, 컨트롤러(650)는 PHY 계층 블록(600)으로부터 전송된 데이터를 컨트롤러(650)의 주 메모리에 저장하고, 저장된 데이터를 이용하여 지시된 동작을 실행할 수 있다.
한편, PHY 계층 프로세서(620)는 PHY 계층 버퍼(630)에 저장된 데이터를 컨트롤러(650)로 전송한 후에, PHY 계층 버퍼(630)의 구동을 위한 전원을 차단하도록 제어할 수 있다. PHY 계층 버퍼(630)에 저장된 데이터가 컨트롤러(650)로 전송되면, PHY 계층 버퍼(630)의 기능은 더 이상 필요하지 않다. 따라서, 전력 절감을 위해, PHY 계층 프로세서(620)는 PHY 계층 버퍼(630)의 구동을 위한 전원을 차단시킬 수 있다. 이때, PHY 계층 버퍼(630)로 전원 공급을 제어하는 전원 공급부(640)가 별도로 구비되어 있다면, PHY 계층 프로세서(620)는 PHY 계층 버퍼(630)에 공급되는 전원이 차단되도록 전원 공급부(640)를 제어한다. 이에 따라, 전원 공급부(640)는 컨트롤러의 부팅 과정 동안 PHY 계층 버퍼(630)에 공급되던 전원을 차단시킨다. 한편, 전원 공급부(640)는 PHY 계층 블록의 다른 구성요소들에도 각각 상이한 전원을 공급할 수 있으며, 이에 따라, PHY 계층 프로세서(620)는 PHY 계층 버퍼(630)에 저장된 데이터를 컨트롤러로 전송한 후에는 이러한 다른 구성요소들로 공급되는 전원을 차단할 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 통신 노드의 컨트롤러(700)를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도로서, 컨트롤러 인터페이스부(710), 코어(720), 메모리 컨트롤 로직(730) 및 저장부(740) 등을 포함할 수 있다.
컨트롤러 인터페이스부(710)는 PHY 계층 블록(750)으로부터 웨이크업 신호를 수신할 수 있다. 컨트롤러 인터페이스부(710)는 소정의 인터페이스를 통해 웨이크업 신호를 PHY 계층 블록으로부터 수신할 수 있다. 여기서, 소정의 인터페이스는 매체 독립 인터페이스(MII), RMII, GMII, RGMII, SGMII, XGMII 등을 포함할 수 있다.
코어(720)는 웨이크업 신호의 수신에 따라 운영체제 부팅 동작을 수행한다. 웨이크업 신호가 수신되면, 코어(720)는 메모리 컨트롤 로직(730)을 제어하여, 저장부(740)의 보조 메모리(742)에 저장되어 있는 운영체제 커널 및 디바이스 드라이버 코드를 주 메모리(724)에 읽어들여서 부팅 동작을 수행한다.
그 후, 코어(720)는 운영체제 부팅 동작이 완료되었는지를 판단한다. 부팅 동작이 완료되면, 코어(720)는 부팅 동작의 완료를 나타내는 운영체제 부팅 완료신호를 생성하고, 생성된 운영체제 부팅 완료신호를 PHY 계층 블록(750)으로 전송하도록 컨트롤러 인터페이스부(710)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 컨트롤러 인터페이스부(710)는 운영체제 부팅 완료신호를 PHY 계층 블록(750)으로 전송한다.
PHY 계층 블록(750)은 컨트롤러(700)로부터 운영체제 부팅 완료신호를 수신함으로써, 컨트롤러(700)의 부팅이 완료되었음을 인식하게 된다. 그 후, PHY 계층 블록(750)은 PHY 계층 버퍼에 임시 저장된 데이터를 컨트롤러(700)로 전송한다.
이에 따라, 컨트롤러 인터페이스부(710)가 PHY 계층 블록(750)으로부터 전송된 데이터를 수신하면, 코어(720)는 수신된 데이터를 저장하도록 메모리 컨트롤 로직(730)을 제어한다.
메모리 컨트롤 로직(730)은 코어(720)에 의해 처리된 데이터를 저장하도록 저장부(740)를 제어할 수 있고, 코어(720)의 요청에 따라 저장된 데이터를 출력하도록 저장부(740)를 제어할 수도 있다. 특히, 메모리 컨트롤 로직(730)은 운영체제 부팅 동작을 위한 데이터 및 부팅 동작 완료 후에 PHY 계층 블록(750)으로부터 전송된 데이터 중 적어도 하나 이상을 저장하도록 제어할 수 있다.
저장부(740)는 보조 메모리(742) 및 주 메모리(744)를 포함할 수 있다. 보조 메모리(742)는 운영체제 코드(커널 및 디바이스 드라이버)와 컨트롤러의 기능 수행을 위한 응용 프로그램 코드 등이 저장되는 비휘발성 메모리를 포함한다. 이때, 비휘발성 메모리는 빠른 처리 속도를 가지는 플래쉬 메모리(flash memory)가 이용되는 것이 통상적이나, 대용량의 데이터 저장을 위한 하드디스크(HDD), CD-ROM 등을 포함하여 구성될 수도 있다. 주 메모리(744)는 RAM에 해당하는 것으로 코어(720)의 동작을 위해 필요한 데이터가 일시 저장되는 휘발성 메모리에 해당한다. 메모리 컨트롤 로직(730)이 수신된 데이터를 주 메모리(744)에 저장하도록 제어하면, 주 메모리(744)가 수신된 데이터를 저장한다. 그 후, 코어(720)는 주 메모리(744)에 저장된 데이터를 이용하여 지시된 동작을 실행한다.
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.
210, 312, 600, 750: PHY 계층 블록
220, 314, 650, 700: 컨트롤러
605: PHY 계층 인터페이스부
610: PHY 계층 변복조부
620: PHY 계층 프로세서
630: PHY 계층 버퍼
710: 컨트롤러 인터페이스부
720: 코어
730: 메모리 컨트롤 로직
740: 저장부

Claims (20)

  1. PHY 계층 블록 및 컨트롤러를 포함하는 통신 노드의 동작방법에 있어서,
    상기 PHY 계층 블록이 상대 통신 노드로부터 전송되는 신호를 수신하는 단계;
    상기 PHY 계층 블록이 상기 컨트롤러를 웨이크업하기 위한 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송하고, 상기 수신된 신호에 포함된 데이터를 PHY 계층 버퍼에 저장하는 단계; 및
    상기 PHY 계층 블록이 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함하는 통신 노드의 동작방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계는
    상기 PHY 계층 블록이 MII(media independent interface), RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII) 및 XGMII(10 GMII) 중 적어도 하나의 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 노드의 동작방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 PHY 계층 블록은 상기 웨이크업 신호의 전송 및 상기 데이터의 저장을 병렬적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 노드의 동작방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계는
    상기 컨트롤러로부터 운영체제 부팅 완료신호를 수신하는 단계; 및
    상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 노드의 동작방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계는
    상기 웨이크업 신호의 전송 시점으로부터 미리 설정된 시간 후에, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 노드의 동작방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송한 후에, 상기 PHY 계층 버퍼의 구동을 위한 전원을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 노드의 동작방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 노드는 차량 네트워크에 연결되어 동작하는 것을 특징으로 하는 통신 노드의 동작방법.
  8. PHY 계층 블록 및 컨트롤러를 포함하는 통신 노드의 동작방법에 있어서,
    상기 컨트롤러가 상기 PHY 계층 블록으로부터 상기 컨트롤러의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 수신하는 단계;
    상기 컨트롤러가 운영체제 부팅 동작을 수행하는 단계; 및
    상기 컨트롤러가 상기 PHY 계층 블록으로부터 수신된 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 통신 노드의 동작방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 웨이크업 신호를 수신하는 단계는
    MII(media independent interface), RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII) 및 XGMII(10 GMII) 중 적어도 하나의 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 통신 노드의 동작방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 컨트롤러의 운영체제 부팅 동작의 완료를 나타내는 운영체제 부팅 완료신호를 상기 PHY 계층 블록으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 노드의 동작방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 통신 노드는 차량 네트워크에 연결되어 동작하는 것을 특징으로 하는 통신 노드의 동작방법.
  12. PHY 계층 블록 및 컨트롤러를 포함하는 통신 노드의 상기 PHY 계층 블록에 있어서,
    상대 통신 노드로부터 전송되는 신호를 수신하는 PHY 계층 인터페이스부;
    상기 컨트롤러의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송하도록 제어하고, 상기 수신된 신호에 포함된 데이터를 저장하도록 제어하는 PHY 계층 프로세서; 및
    상기 PHY 계층 프로세서의 제어에 따라, 상기 데이터를 저장하는 PHY 계층 버퍼를 포함하고,
    상기 PHY 계층 프로세서가 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 PHY 계층 블록.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 PHY 계층 인터페이스부는,
    MII(media independent interface), RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII) 및 XGMII(10 GMII) 중 적어도 하나의 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 상기 컨트롤러로 전송하는 것을 특징으로 하는 PHY 계층 블록.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 PHY 계층 프로세서는,
    상기 웨이크업 신호의 전송 및 상기 데이터의 저장을 병렬적으로 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 PHY 계층 블록.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 PHY 계층 프로세서는,
    상기 컨트롤러로부터 운영체제 부팅 완료신호를 수신한 후에, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하도록 상기 PHY 계층 버퍼를 제어하는 것을 특징으로 하는 PHY 계층 블록.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 PHY 계층 프로세서는,
    상기 웨이크업 신호의 전송 시점으로부터 미리 설정된 시간 후에, 상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송하도록 상기 PHY 계층 버퍼를 제어하는 것을 특징으로 하는 PHY 계층 블록.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 PHY 계층 프로세서는,
    상기 PHY 계층 버퍼에 저장된 상기 데이터를 상기 컨트롤러로 전송한 후에, 상기 PHY 계층 버퍼의 구동을 위한 전원을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 PHY 계층 블록.
  18. PHY 계층 블록 및 컨트롤러를 포함하는 통신 노드의 상기 컨트롤러에 있어서,
    상기 PHY 계층 블록으로부터 상기 컨트롤러의 웨이크업을 위한 웨이크업 신호를 수신하는 컨트롤러 인터페이스부;
    상기 웨이크업 신호의 수신에 따라 운영체제 부팅 동작을 수행하는 코어;
    부팅 동작을 위한 데이터 및 상기 PHY 계층 블록으로부터 전송된 데이터 중 적어도 하나 이상을 저장하도록 제어하는 메모리 컨트롤 로직; 및
    상기 메모리 컨트롤 로직의 제어에 따라 데이터를 저장하는 저장부를 포함하는 컨트롤러.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 컨트롤러 인터페이스부는,
    MII(media independent interface), RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII) 및 XGMII(10 GMII) 중 적어도 하나의 인터페이스를 통해 상기 웨이크업 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 코어는
    상기 운영체제 부팅 동작의 완료에 따라, 상기 운영체제 부팅 동작의 완료를 나타내는 운영체제 부팅 완료신호를 상기 PHY 계층 블록으로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
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