KR20170033277A - 데이터 프레임의 동적 우선순위 재조정을 이용한 시리얼 데이터 전송을 위한 스테이션 및 방법 - Google Patents

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Abstract

복수의 스테이션을 포함하는 통신 네트워크에서 데이터 프레임을 사용한, 특히 여러 스테이션과 통신하는 시리얼 데이터 전송을 위한 방법으로서, 상기 복수의 스테이션에 의한 통신 중에, 상기 복수의 스테이션에 의해 통신 채널에 전송되는 데이터 프레임의 제1 우선 해상도를 실행하는 단계; 전송할 가장 높은 우선 순위를 갖는 데이터 프레임을 갖는 적어도 하나의 제1 스테이션에 의한 제1 백 오프를 실행하는 단계; 통신 채널이 백 오프 후에 이용 가능한 경우, 상기 적어도 하나의 제1 스테이션에 의해 제1 데이터 프레임을 전송하는 단계; 및 적어도 하나의 제1 스테이션에서 전송 확인이 누락된 경우, 제1 데이터 프레임의 우선 순위를, 특히 전송되지 않은 데이터 프레임에 독점적으로 사용되는 우선 순위 재조정되는 우선 순위에 올리는 단계를 포함한다.

Description

데이터 프레임의 동적 우선순위 재조정을 이용한 시리얼 데이터 전송을 위한 스테이션 및 방법 {STATION AND METHOD FOR SERIAL DATA TRANSMISSION USING DYNAMIC REPRIORITIZING OF DATA FRAMES}
본 발명은 통신 네트워크에서 데이터 프레임(data frame)을 이용한 데이터 전송을 위한 스테이션 및 방법에 관한 것으로, 특히, 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA))에 관한 것이다.
차량내 전자 시스템의 수는 지난 수년간 크게 증가하였다. 이에 따라, 그 사이에 차량의 기술적 기기는 복수의 전자 시스템을 구비하며, 이러한 복수의 전자 시스템은 차량을 제어하고 부분적으로 기계적 시스템을 대체한다.
종래기술에 따른 케이블 시스템(cable system)에서는 각각의 정보를 위해 하나의 도선(conduit)이 필요하므로, 차량 전자의 기능 범위의 증가와 더불어 케이블 하니스(cable harness)의 길이와 중량, 및 제어장치에서의 연결부의 수가 증가한다. 지금까지 데이터 버스, 특히, 모든 정보를 두 개의 도선을 통하여 전송하는 CAN(Controller Area Network) 버스가 개선책을 제공하였다. 이러한 데이터 버스는 차량 안에서 협력하는 복수의 제어장치들을 연결한다. 이때, 상기 연결된 제어장치들은 상기 데이터 버스를 통하여 서로 정보를 교환한다. 데이터 전송을 위하여, 개개의 제어장치들은 버스 시스템에서 네트워크 모양으로 서로 연결되어 정보를 교환할 수 있게 된다. 스테이션 내지 제어장치가 데이터 프레임을 이용하여 정보를 상기 버스 시스템 내로 전송하면, 또 다른 스테이션 내지 제어장치는 이러한 정보를 감시하거나 “도청” 할 수 있다. 상기 데이터 프레임 내의 정보가 관련되어 있는 스테이션은 이러한 데이터 프레임을 이용할 것이며, 또 다른 스테이션은 이러한 데이터 프레임을 무시한다.
차량 내에 존재하는 버스 시스템을 통하여 통신해야만 하는 제어장치가 점차적으로 증가함에 따라, 특히, 차량의 텔레매틱스(telematics), 미디어, 오디오 및 자동화 영역으로부터, 매번 더 많은 데이터 양과 데이터 프레임을 기존의 버스 시스템을 통하여 전송해야만 하는 문제점이 발생한다. 이러한 시리얼 전송방식으로 인해서, 이러한 통신 네트워크의 데이터 트래픽(data traffic)에서 과부하 내지 “정체”가 종종 발생한다.
이것과는 별개로, 자동차 제조사의 요망은, 경제적이고 생태학적 관점에서, 특히, 앞으로 차량 구동의 전동화 증가에 따라 차량의 중량을 줄이고, 시스템을 통합하거나, 스테이션 내지 제어장치의 전류공급을 위해 사용되는 전선을 버스 시스템으로 사용하는 것, 즉, 전류공급을 통하여 소위 파워랜(PowerLAN), 디랜(dLAN: direct LAN) 또는 파워랜-통신(PowerLAN-Communication (PLC))을, 특히, IEEE 1901 표준에 따라 구성하는 것이다.
예를 들어, IEEE 1901 표준 내의 캐리어 센서 다중 접속 및 충돌 회피 방식(CSMA/CA)에 미디어 접속을 이용할 경우, IEEE 802.11 표준의 백 오프 메커니즘(Backoff mechanism)과 비교 가능한 백 오프 메커니즘이 사용된다. 추가적으로, 네 개의 접속 우선순위가 정의된다(CA0 내지 CA3)(여기서, CA0은 가장 낮은 우선순위를 나타내고, CA3은 가장 높은 우선순위를 나타낸다.) 상기 스테이션들이 백 오프 과정을 시작할 수 있기 전에, 표준에 따라 우선 해상도가 실행된다. 상기 우선 해상도 실행 중에 각각의 스테이션은, 실제로 데이터 프레임을 자체의 대기 행렬(waiting queue)로 전송하기 위한, 가장 높은 우선순위를 알리기 위해서 우선 해상도 슬롯 신호(priority resolution slot signal)를 보낸다. 네 개의 접속 우선순위가 정의되면, 모든 우선순위가 두 개의 우선 해상도 슬롯 신호 내지 비트(bits)를 통하여 정의될 수 있다. 상기 우선 해상도에 따라서 망(net) 내의 모든 스테이션들에, 하나의 스테이션이 각각의 대기 행렬 내의 전송을 위한 데이터 프레임을 유지하는 가장 높은 우선순위가 알려져 있다. 이러한 가장 높은 우선순위를 갖는 데이터 프레임을 자체의 대기 행렬에서 가지는 스테이션만이 이후에 백 오프 과정을 시작해도 된다.
상기 백 오프 메커니즘은 충돌 가능성을 줄이는 데에 사용된다. 이를 위해, 하나의 스테이션은 우연 원칙에 따라서 소정의 시간 간격으로부터 하나의 값을 선택한다. 상기 선택한 값은, 통신채널을 통하여 송신 시도를 시작하기 전에 스테이션을 대기할 기간을 표시한다. 대기 중에 상기 통신채널이 이미 지정된 것으로 확인되면, 상기 스테이션은 백 오프를 쉬고, 상기 통신채널이 다시 충분한 기간 동안 이용 가능한 것으로 인식한 후에 백 오프를 계속해서 진행한다.
가장 짧은 기간 내지 가장 작은 값을 소정의 간격으로 선택한 각각의 스테이션은 백 오프 중에 자체의 전송 기회를 얻는다.
또한, IEEE 1901 표준에는 하나의 스테이션이 백 오프 과정을 실행하는 중에 얼마나 빈번하게 중단되는지를 감시하는 것이 규정되어 있다. 백 오프 파라미터 “디퍼럴 카운터(deferral counter)”는, 하나의 스테이션이 새로운 백 오프 과정을 시작하기까지 얼마나 자주 중단되어도 되는지를 표시한다. 이러한 새로운 백 오프 과정 중에, 또 다른 스테이션과의 충돌 가능성을 줄이기 위해서 대기 시간의 값을 임의로 선택하기 위한 간격이 확대된다. 이것은 일반적으로, 통신 네트워크 내 복수의 스테이션에 의하여 야기되는, 통신채널의 높은 부하율(load factor)에서 대부분 충돌 가능성을 더욱 줄이는 것으로 의도하는데, 그 이유는 이에 따라 백 오프 내 선택 가능한 값의 수가 증가되고 그에 따라 충돌 가능성이 줄어들기 때문이다.
일반적으로 홈 네트워크 영역 내에 존재하는 비교적 적은 수의 스테이션에 대해서, 우선 해상도 및 백 오프 메커니즘의 조합은 신뢰성 있게 작용한다. 스테이션의 수가 명백히 증가한다면, 백 오프 메커니즘은 충돌 가능성을 더 이상 충분하게 줄이지 않아도 되는데, 이는, 동일한 우선순위를 갖는, 매우 높은 데이터 프레임 수가 존재하기 때문이다. 결과적으로, 다시금 상기 통신채널의 증가된 부하율(load factor)을 유발하는, 충돌되는 데이터 프레임의 수가 증가되는데, 이는, 충돌된 데이터 프레임이 새로이 전송되기 때문이다. 상기 데이터 프레임의 충돌 또는 비전송(non-transmision) 확인(acknowledgement-ACK)의 누락은 스테이션을 통하여 인식하게 된다.
미국특허출원 공개 US 2005/0141480 A1은 무선(wireless) 및 유선 네트워크 사이의 멀티미디어 데이터 전달 방법을 개시한다. 상기 방법은 제1 네트워크로부터 수신된, 제1 통신 프로토콜 타입의 데이터 프레임을 제2 통신 프로토콜 타입의 데이터 프레임으로 변환하는 것과 관련되어 있으며, 여기서, 상기 제2 통신 프로토콜로 변환되는 데이터 프레임의 전송 우선순위 순서(transmission priority order)가 상기 수신된 데이터 프레임의 패킷 정보(packet information)를 근거로 하여 결정된다. 상기 데이터 프레임은 제2 네트워크에서 소정의 전송 우선 순서를 근거로 하여 전송된다.
본 발명의 목적은 시리얼 데이터 전송을 개선, 특히, 방지하기 위해서, 통신채널 상의 통신 중에 충돌되는 데이터 프레임의 수를 증가시키는 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적은, 청구항 1에 따른 데이터 전송을 위한 스테이션, 청구항 4에 따른 스테이션 구동 방법, 및 청구항 5에 따른 데이터 전송을 위한 방법에 의하여 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속항들에 기재된다.
본 발명에 따른 통신 네트워크, 특히, 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식(CSMA/CA)에서 데이터 프레임을 이용한, 데이터 전송을 위한 스테이션은, 통신 채널에 전송되는 고유의 데이터 프레임의 제1 우선 해상도를 실행하기 위해서 구성된 분류장치; 상기 전송할 고유의 데이터 프레임이 가장 높은 우선순위를 갖는지 여부를 확인하기 위해서 구성된 처리장치; 및 상기 고유의 데이터 프레임이 가장 높은 우선순위를 가질 경우, 제1 백 오프를 실행하기 위해서 구성된 선택장치를 포함한다. 또한, 바람직하게는, 상기 스테이션은 상기 데이터 프레임을 송신하기 위해서 구성된 송신장치; 및 전송 확인이 누락된 경우, 상기 고유의 데이터 프레임의 우선순위를, 특히 전송되지 않는 데이터 프레임에 독점적으로 사용되는 우선순위 재조정되는 우선순위에 올리기 위해서 구성된 우선순위 재조정장치를 포함한다.
본 발명에 따른 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식(CSMA/CA)을 갖는 통신 네트워크에서 데이터 프레임(data frame)을 이용한, 시리얼 데이터 전송을 위한 스테이션 구동 방법은 통신에서 바람직하게는 하기 단계, 즉, 통신 채널에 전송되는 고유의 제1 데이터 프레임의 제1 우선 해상도를 실행하는 단계; 상기 전송할 고유의 제1 데이터 프레임이 가장 높은 우선순위를 갖는지 여부를 확인하는 단계; 상기 고유의, 제1 데이터 프레임이 가장 높은 우선순위를 갖는 경우, 백 오프(back off)를 실행하는 단계; 상기 통신 채널이 상기 백 오프 후에 이용 가능한 경우, 상기 고유의 데이터 프레임을 전송하는 단계; 및 전송 확인이 누락된 경우, 상기 고유의 데이터 프레임의 우선 순위를, 특히 전송되지 않은 데이터 프레임에 독점적으로 사용되는 우선 순위 단계에 올리는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 복수의 스테이션을 포함하는 통신 네트워크, 특히 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식(CSMA/CA)에서 데이터 프레임을 이용한, 시리얼 데이터 전송을 위한 방법은 상기 복수의 스테이션의 통신에서 바람직하게는 하기 단계, 즉, 상기 복수의 스테이션에 의하여 통신 채널에 전송되는, 데이터 프레임의 제1 우선 해상도를 실행하는 단계; 가장 높은 우선순위를 갖는 데이터 프레임을 전송해야만 하는 적어도 하나의, 제1 스테이션에 의하여 백 오프(back off)를 실행하는 단계; 상기 통신 채널이 상기 백 오프 후에 이용 가능한 경우, 상기 제1 데이터 프레임을 상기 적어도 하나의, 제1 스테이션에 의하여 전송하는 단계; 및 전송 확인이 상기 적어도 하나의, 제1 스테이션에서 누락된 경우, 상기 제1 데이터 프레임의 우선순위를, 특히 전송되지 않은 데이터 프레임에 독점적으로 사용되는 우선순위 재조정되는 우선순위에 올리는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 스테이션은 통신 네트워크에서 통신의 참가자이다.
본 발명에 따른 상기 데이터 프레임은 프로토콜의 데이터 단위이다. 데이터 프레임은 바람직하게는 타겟 어드레스(target address) 및 소스 어드레스(source address), 데이터 플로우(data flow) 제어를 위한 제어정보, 및 데이터 통합성(data integrity)을 보장하기 위한 데이터 패킷(data packet) 및/또는 테스트 합계의 사용 데이터(use data)로 이루어진다.
본 발명에 따른 통신 채널은 공동으로 복수의 스테이션에 의해 사용될 수 있는 전송매체이다.
본 발명에 따른 우선 해상도는, 이러한 데이터 프레임이 포함되는 개개의 데이터 프레임 내지 메시지의 조사를 포함하는데, 이러한 조사는, 상기 데이터 프레임의 사전 정의된 우선순위, 및 가장 높은 우선순위를 갖는 데이터 프레임의 식별 내지, 바람직하게는 복수의 데이터 프레임 내지 이를 포함하는 메시지 사이의 우선 등급에 대한 조사이다.
본 발명에 따른 백 오프는 통신 채널로 전송시 다양한 스테이션의 데이터 프레임 내지 메시지의 충돌을 방지하기 위한 메커니즘이다. 상기 통신채널에서 각각의 스테이션은 설정된 시점으로부터 시작하여 바람직하게는 우연 원칙에 따라서 전송을 시작하기 위해서 선택된 기간을 대기한다.
본 발명에 따른 우선순위 재조정은, 데이터 프레임 내지 이러한 데이터 프레임을 포함하는 메시지가 전송되어야만 하는 우선순위의 변경이다.
본 발명은 전송되는 데이터 프레임을 배치하는 우선순위를 동적으로 관리하기 위한 시도에 근거한다. 스테이션에 의하여, 전송된 데이터 프레임이, 특히 확인이 누락됨으로써 인식하게 되는, 또 다른 전송과 충돌되는 것이 확인되면, 상기 데이터 프레임은 또 다른, 특히 상대적으로 높고 표준규격에 따라 사용되지 않은 우선순위 단계로 올려진다. 이에 따라, 다음의 전송 시도시 실질적으로, 이전의 전송 시도에서 충돌되는 각각의 데이터 프레임에 대해서만 백 오프가 시작되게 된다. 백 오프가 실행되는 상기 전송되는 데이터 프레임의 수는 이에 따라 증가하지 않는다. 이에 따라, 백 오프시 전송 시작을 임의로 선택하기 위한 확대된 간격으로 협동시 ("디퍼럴 카운터"), 새로운 충돌의 가능성이 심지어 줄어든다. 본 발명은 특히 IEEE 1901 파워랜(PowerLAN) 표준에서 또 다른 타입의 각각의 시리얼 데이터 전송 방법에서도 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 시리얼 데이터 전송을 위한 방법의 바람직한 실시예에서, 상기 방법은, 실행 동작단계 중에서 적어도 하나를 포함하는데, 즉, 복수의 스테이션에 의하여 통신 채널에 전송되는, 데이터 프레임의 제2 우선 해상도를 실행하는 단계; 가장 높은 우선순위를 갖는 데이터 프레임을 전송해야만 하는 적어도 하나의, 제2 스테이션에 의하여 백 오프를 실행하는 단계; 및 상기 통신 채널이 상기 백 오프 후에 이용 가능한 경우, 상기 제2 데이터 프레임을 상기 적어도 하나의, 제2 스테이션에 의하여 전송하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에서, 우선 해상도에서 원칙적으로 모든 스테이션은 전송되는 데이터 프레임을 자체의 대기 행렬에서 가질 기회를 얻을 수 있다. 가장 높은 우선순위를 갖는 데이터 프레임을 전송해야만 하는 각각의 스테이션만이 백 오프를 시작한다. 이에 따라, 상대적으로 낮은 우선순위에서 이전 백 오프 이후 충돌이 발생하는 한, 상대적으로 높은 우선순위를 갖는 데이터 프레임의 전송이 다음 전송 사이클에서 방해되지 않는 것이 보장된다. 일반적으로, 전송 우선순위가 올려진 각각의 데이터 프레임은 가장 높은 우선순위를 갖게 될 것이므로, 이러한 제1 데이터 프레임 내지 메시지 사이에서 다시 제2 백 오프가 실행된다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 방법은 하기 단계 중 적어도 하나의 단계, 즉, 복수의 스테이션에 의하여 통신 채널에 전송되는, 데이터 프레임의 제2 우선 해상도를 실행하는 단계; 올린 우선순위를 갖는 제1 데이터 프레임을 전송해야만 하는 적어도 두 개의, 제1 스테이션에 의하여 제2 백 오프를 실행하는 단계; 및 상기 통신 채널이 상기 제2 백 오프 후에 이용 가능한 경우, 상기 제1 데이터 프레임을 상기 적어도 하나의, 제1 스테이션에 의하여 전송하는 단계를 더 포함한다.
이러한 바람직한 실시예에서, 상기 제2 우선 해상도 이후 단지 각각의 스테이션은, 제1 전송 시도시 데이터 프레임 내지 이러한 데이터 프레임을 포함하는 메시지가 충돌되고 그 결과 올려진 우선순위를 제공할 기회를 갖게 된다. 이에 따라, 충돌된 데이터 프레임은 또 다른 시간 지연 없이 전달될 수 있음이 보장된다.
본 발명에 따른 또 다른 바람직한 실시예에서, 제2 백 오프의 전송 시작 선택을 위한 간격은 상기 제1 백 오프의 전송 시작 선택을 위한 간격보다 길다.
상기 간격을 확대함으로써, 백 오프에 참가하는 스테이션을 위한 전송 과정의 시작을 위한 더 많은 가능성이 발생한다. 이에 따라, 새로운 충돌의 가능성이 감소한다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에서, 데이터 프레임을 위한 네 개의 가능한 우선순위를 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에서, 표준규격에 따른 우선순위 및 적어도 하나의 우선순위 재조정되는 우선순위를 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 우선순위를 올리는 단계는 매번 상기 우선순위 재조정되는 우선순위로 수행된다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에서, 표준규격에 따른 우선순위의 수, 특히 두 개의 표준규격에 따른 우선순위, 및 동일한 수의 상기 우선순위 재조정되는 우선순위를 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 우선순위 재조정되는 우선순위 각각은 표준규격에 따른 우선순위에 의하여 배치되고, 상기 우선순위를 올리는 단계는 매번 그 위에 위치하는 상기 우선순위 재조정되는 우선순위로 수행된다.
다양한 표준규격에 따른 출력 우선순위를 위한 다양한 우선순위 재조정되는 우선순위를 가짐으로써, 우선순위의 증가가 우선순위 재조정 이후 이루어진다. 상대적으로 작은 우선순위를 갖는 데이터 프레임의 우선순위 재조정 이후 상대적으로 높게 우선순위 조정되어 표준규격에 따른 우선순위를 갖는 데이터 프레임이 하나의 스테이션의 대기 행렬에 놓이게 되면, 이러한 데이터 프레임은 바람직하게는 지연 없이 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에서, 우선 해상도에서 상기 우선순위 재조정되는 우선순위를 갖는 데이터 프레임은 표준규격에 따른 우선순위를 갖는 데이터 프레임보다 높게 우선순위 조정된다.
본 발명의 전술한 측면 및 그에 속하는, 데이터 프레임을 이용한, 시리얼 데이터 전송을 위한 방법 및 시리얼 데이터 전송을 위한 스테이션을 구동하는 방법을 실현하기 위해서 개시된 특징들은 이에 상응하는, 시리얼 데이터 전송을 위한 스테이션에서도 유효하다.
본 발명의 또 다른 특징, 장점, 및 적용 가능성은 첨부한 도면을 참조로 하여 하기 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법이 적용되는 통신 네트워크를 부분적으로 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예에서 우선순위 재조정을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제2 실시예에서 우선순위 재조정을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시리얼 데이터 전송을 위한 방법 및 본 발명에 따른 스테이션을 구동하는 방법을 부분적으로 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에서, 본 발명에 따른 시리얼 데이터 전송을 위한 방법이 바람직하게 사용되는 통신 네트워크의 예가 도시된다. 이러한 통신 네트워크는 복수의 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d, …)을 구비하는데, 이러한 스테이션 안에서 다시 본 발명에 따른 스테이션을 구동하는 방법이 바람직하게 사용된다. 이러한 스테이션들은 예를 들어, 제어장치 및 특히 시리얼 데이터 전송의 참가자이다. 상기 통신 네트워크(1)에서 특히 차량, 특히 승용차의 통신 네트워크가 중요하며, 상기 스테이션들 내지 제어장치들(2a 내지 2d)은 차량 동작을 위한 다양한 기능 또는 기타 기능, 예를 들어, 차량의 멀티미디어 기능을 제어하거나 충족시킨다. 상기 통신 네트워크(1)에서, 상기 개개의 스테이션(2a 내지 2d)은 공동으로 망 연결된 통신 채널(3)에 의하여 연결 가능하다. 상기 통신 네트워크(1)에서 바람직하게는 WLAN 망, CAN 망, 파워랜(PowerLAN) 망, 무선 (radio) 네트워크 또는 이와 유사한 것이 중요하므로, 통신 채널은 물리적 평면에서 유선 연결되고, 광학적이거나 음향적으로 실현 가능할 수 있다.
도 2에서, 데이터 패킷을 위한 네 개의 우선순위(CA0, CA1, CA2, CA3)를 개략적으로 도시된다. 도시된 실시예에서, 세 개의 표준규격에 따른 우선순위(CA0, CA1 및 CA2)가 존재한다. 상기 우선순위(CA3)는 우선순위 재조정이 실행되는 모든 데이터 프레임 내지 메시지에 할당되는 우선순위 재조정되는 우선순위이다.
도 3은 통신 채널(3)에서 데이터 프레임의 가능한 우선순위의 제2 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 두 개의 표준규격에 따른 우선순위가 점선으로 경계지어(CA0 및 CA2) 존재한다. 여기서, 이러한 표준규격에 따른 우선순위로부터 우선순위 재조정은 각각 분리된 우선순위 재조정되는 우선순위(CA1 및 CA3)에서 실행된다. 도 2의 실시예에 도시된 바와 같이, 표준규격에 따른 가장 높은 우선순위에서의 우선순위 재조정에 비하여, 상기 표준규격에 따른 우선순위(CA0)로부터 데이터 프레임의 우선순위 재조정 이후 상기 표준규격에 따른 우선순위(CA0)로부터 우선순위 재조정 우선순위(CA1)로 전송되어야만 하는, 가장 높은 우선순위(CA2)을 갖는 통지가 그럼에도 불구하고 시간 지연 없이 전송될 수 있는데, 이는 상기 우선순위(CA1)을 갖는 데이터 프레임이 채용되기 때문이다.
도 4는 본 발명에 따른 시리얼 데이터 전송을 위한 방법의 실시예를 부분적으로 개략적으로 도시하는 블록도이다. 동작단계의 측면에서 바람직한 실시예가 점선으로 도시되어 있다. 여기서, 상기 동작단계의 실시예 순서는 바람직하게는 도시된 바와 같으나, 이와 다를 수도 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에서, 우선 해상도는 각각의 스테이션에 의하여 수행된다(101). 이러한 우선 해상도에서, 전송되는 고유의 데이터 프레임이, 또 다른 스테이션을 전송하고자 하는 데이터 프레임과 비교하여 가장 높은 우선순위를 갖는지를 검사한다. 상기 고유의 데이터 프레임이 가장 높은 우선순위를 갖지 않은 것으로 확인되면, 각각의 스테이션이 상기 통신 채널(3)에서의 통신을 감시하거나 다음의 우선 해상도까지 정지상태로 진입하는 대기 상태(102, 103 (N))로 진입한다. 그에 비하여, 하나의 스테이션이 자체의 대기 행렬에서 가장 높은 우선순위를 갖는 데이터 프레임이 발생하는 것(102, 202(Y))을 확인하면, 각각의 스테이션에 의하여 백 오프가 실행된다(103, 203). 이러한 백 오프에서, 상기 각각의 스테이션은 가장 높은 우선순위를 갖는 데이터 프레임 및 이러한 데이터 프레임의 메시지의 송신을 시작하는 우연적 시간을 대기한다. 백 오프 범위에서, 전송의 시작 이전에 직접적으로, 상기 통신 채널(3)이 할당되는 지를 한번 더 검사한다. 또 다른 스테이션이 이미 전송을 시작하였다면, 상기 통신 채널이 할당되고, 상기 각각의 스테이션은 마찬가지로 대기 상태(103, 203 (N))로 진입한다. 상기 통신 채널이 할당되지 않은 경우(103, 203 (Y)), 상기 스테이션은 상기 데이터 프레임(104, 204)을 전송한다. 또한, 상기 데이터 프레임 전송(105, 205 (Y))의 확인을 스테이션이 수신하면, 상기 방법은 바람직하게는 전면으로부터 시작한다. 상기 스테이션이 확인을 수신하지 못하는 경우(105, 205 (Y)), 또 다른 데이터 프레임의 충돌이 존재하고 상기 데이터 프레임이 전달되지 않음을 알 수 있다. 이를 위해, 바람직하게는 전송되지 않은 데이터 프레임의 우선순위가 올려진다(106, 206). 이를 위해, 특히, 도 2 및 도 3의 실시예에서 도시된 바와 같이, 우선순위 재조정되는 우선순위(CA3 또는 CA1, CA3)이 존재하며, 이러한 우선순위 재조정되는 우선순위는 전송되지 않거나 충돌된 데이터 프레임에 독점적으로 사용된다. 이러한 경우에서도, 다시 상기 통신 채널(3)로 전송되는 데이터 프레임에 대한 우선 해상도가 발생하고, 하나의 데이터 프레임이 상기 우선순위 재조정된 데이터 프레임의 대기 행렬에서 가장 높은 우선순위를 갖는지(108, 208)를 확인한다. 상기 우선순위 재조정되는 우선순위(CA1, CA3)가 최고로 가능한 우선순위인지(108, 208(Y)), 또는 상대적으로 높은, 표준규격에 따른 우선순위가 존재하는지(108, 208(N))에 따라서, 단지 스테이션만이 우선순위 재조정이 이전 단계에서 수행되는 기회를 얻는다. 이에 따라서, 상기 스테이션들이 가장 높은 우선순위 또는 올려진 우선순위를 갖는 데이터 프레임에 참여하는(109, 209a; 109b, 209b) 또 다른 백 오프가 실행된다. 상기 백 오프에서 기회를 갖지 않는 스테이션들은 다시 대기상태(109a, 209a; 109b, 209b(N))로 진입한다. 상기 백 오프시 기회를 갖는(109a, 209a; 109b, 209b(Y)) 각각의 스테이션은 데이터 프레임을 전송한다(110, 210). 바람직하게는 이러한 방식은 상기 통신 네트워크(1)에서의 통신이 상기 스테이션(2a 내지 2d)에 의하여 완료될 때까지 반복된다.
통신 네트워크 1
스테이션 2a, 2b, 2c, 2d
통신 채널 3
우선순위 CA0, CA1, CA2, CA3

Claims (16)

  1. 통신 네트워크(1), 특히 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식 (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA)) 에서 데이터 프레임을 이용한, 시리얼 데이터 전송을 위한 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)으로서,
    통신 채널(3)에 전송되는 고유의 데이터 프레임의 제1 우선 해상도를 실행하기 위해서 구성된 분류장치;
    상기 전송할 고유의 데이터 프레임이 가장 높은 우선순위를 갖는지 여부를 확인하기 위해서 구성된 처리장치;
    상기 고유의 데이터 프레임이 가장 높은 우선순위를 가질 경우, 제1 백 오프를 실행하기 위해서 구성된 선택장치;
    상기 데이터 프레임을 송신하기 위해서 구성된 송신장치; 및
    전송 확인응답이 누락된 경우, 상기 고유의 데이터 프레임의 우선순위를, 특히 전송되지 않는 데이터 프레임에 독점적으로 사용되는 우선순위 재조정되는 우선순위에 올리기 위해서 구성된 우선순위 재조정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 통신 네트워크(1), 특히 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식(CSMA/CA)에서 데이터 프레임을 이용한, 시리얼 데이터 전송을 위한 스테이션.
  2. 통신 네트워크(1), 특히 공동 통신 채널(3)에서 무선 통신(radio communication) 또는 전원 라인 통신(power line communication)을 위한 통신 네트워크(1)로서, 바람직하게는 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식 (CSMA/CA 또는 시분할 다중 접속 방식(Time Division Multiple Access (TDMA))을 이용한 통신 네트워크(1)로서, 제1항에 따른 복수의 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크(1).
  3. 제2항에 따른 통신 네트워크(1)를 포함하는 차량.
  4. 통신 네트워크(1), 특히 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식(CSMA/CA)에서 데이터 프레임을 사용한, 시리얼 데이터 전송을 위한 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d) 구동 방법(100)으로서,
    통신 채널(3)에 전송되는 고유의 제1 데이터 프레임의 제1 우선 해상도를 실행하는 단계(101);
    상기 고유의, 전송되는 제1 데이터 프레임이 가장 높은 우선순위를 갖는지 여부를 확인하는 단계(102);
    상기 고유의, 제1 데이터 프레임이 가장 높은 우선순위를 갖는 경우, 제1 백 오프(back off)를 실행하는 단계(103);
    상기 통신 채널이 상기 백 오프 후에 이용 가능한 경우, 상기 고유의, 제1 데이터 프레임을 전송하는 단계(104); 및
    전송 확인이 누락된 경우, 상기 고유의, 제1 데이터 프레임의 우선 순위를, 특히 전송되지 않은 데이터 프레임에 독점적으로 사용되는 우선 순위 단계에 올리는 단계(106)를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크(1), 특히 충돌 회피를 포함한 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식(CSMA/CA) 에서 데이터 프레임을 사용한, 시리얼 데이터 전송을 위한 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d) 구동 방법(100).
  5. 복수의 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)을 포함하는 통신 네트워크, 특히 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식(CSMA/CA)에서 데이터 프레임을 사용한, 시리얼 데이터 전송을 위한 방법(200)으로서,
    상기 복수의 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)에 의하여 통신 채널(3)에 전송되는, 데이터 프레임의 제1 우선 해상도를 실행하는 단계(201);
    가장 높은 우선순위를 갖는 데이터 프레임을 전송해야만 하는 적어도 하나의, 제1 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)에 의하여 제1 백 오프(back off)를 실행하는 단계(203);
    상기 통신 채널(3)이 상기 백 오프 후에 이용 가능한 경우, 상기 제1 데이터 프레임을 상기 적어도 하나의, 제1 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)에 의하여 전송하는 단계(204); 및
    전송 확인이 상기 적어도 하나의, 제1 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)에서 누락된 경우, 상기 제1 데이터 프레임의 우선순위를, 특히 전송되지 않은 데이터 프레임에 독점적으로 사용되는 우선순위 재조정되는 우선순위(CA3)에 올리는 단계(206)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)을 포함하는 통신 네트워크, 특히 캐리어 감지 다중 접속 및 충돌 회피 방식 (CSMA/CA)에서 데이터 프레임을 사용한, 시리얼 데이터 전송을 위한 방법(200).
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 하기 단계 중 적어도 하나의 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법(100, 200):
    상기 복수의 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)에 의하여 통신 채널(3)에 전송되는, 데이터 프레임의 제2 우선 해상도를 실행하는 단계(107, 207);
    가장 높은 우선순위를 갖는 데이터 프레임을 전송해야만 하는 적어도 하나의, 제2 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)에 의하여 제2 백 오프를 실행하는 단계(109a, 209a); 및
    상기 통신 채널(3)이 상기 제2 백 오프 후에 이용 가능한 경우, 상기 제2 데이터 프레임을 상기 적어도 하나의, 제2 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)에 의하여 전송하는 단계(110, 210).
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 하기 단계중 적어도 하나의 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법(100, 200):
    상기 복수의 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)에 의하여 통신 채널(3)에 전송되는, 데이터 프레임의 제2 우선 해상도를 실행하는 단계(107, 207);
    올린 우선순위를 갖는 제1 데이터 프레임을 전송해야만 하는 적어도 두 개의, 제1 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)에 의하여 제2 백 오프를 실행하는 단계(109a, 209a); 및
    상기 통신 채널이 상기 제2 백 오프 후에 이용 가능한 경우, 상기 제1 데이터 프레임을 상기 적어도 하나의, 제1 스테이션(2a, 2b, 2c, 2d)에 의하여 전송하는 단계(110, 210).
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제2 백 오프의 전송 시작 선택을 위한 제2 간격은 상기 제1 백 오프의, 해당하는 제1 간격보다 긴 것을 특징으로 하는
    방법(100, 200).
  9. 제5항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서, 네 개의 가능한 우선순위(CA0, CA1, CA2, CA3)를 갖는 것을 특징으로 하는 방법(100, 200).
  10. 제5항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서, 표준규격에 따른 우선순위(CA0, CA1, CA2) 및 적어도 하나의 우선순위 재조정되는 우선순위(CA3)를 갖는 것을 특징으로 하는 방법(100, 200).
  11. 제10항에 있어서, 상기 우선순위를 올리는 단계(106, 206)는 매번 상기 우선순위 재조정되는 우선순위(CA3)로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법(100, 200).
  12. 제4항 내지 제11항중 어느 한 항에 있어서, 표준규격에 따른 우선순위(CA0, CA2)의 수, 특히 두 개의, 표준규격에 따른 우선순위(CA0, CA2), 및 동일한 수의 상기 우선순위 재조정되는 우선순위(CA1, CA3)를 갖는 것을 특징으로 하는 방법(100, 200).
  13. 제12항에 있어서, 상기 우선순위 재조정되는 우선순위(CA1; CA3) 각각은 표준규격에 따른 우선순위(CA0; CA2)에 의하여 배치되고,
    상기 우선순위를 올리는 단계(106, 206)는 매번 그 위에 위치하는 상기 우선순위 재조정되는 우선순위(CA3)로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법(100, 200).
  14. 제9항 내지 제13항에 있어서, 우선 해상도에서 상기 우선순위 재조정되는 우선순위(CA1, CA3)를 갖는 데이터 프레임은 표준규격에 따른 우선순위(CA0; CA2)를 갖는 데이터 프레임보다 높게 우선순위 조정되는 것을 특징으로 하는 방법(100, 200).
  15. 제4항 내지 제14항중 어느 한 항에 따른 방법의 단계를 수행하도록 설정되는 컴퓨터에 의해 실행되는 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.
  16. 제15항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장되는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
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