KR20230172945A - Plca 기반 이더넷 차량 통신에서 전송 지연 시간 감소를 위한 노드 및 그의 데이터 전송 방법 - Google Patents

Abstract

PLCA 기반 이더넷 차량 통신에서 전송 지연 시간 감소를 위한 노드가 개시된다. 본 노드는 통신부, 차량 통신의 버스 토폴로지를 구성하는 노드들의 데이터 전송 순서, 노드들의 데이터 전송 구간 사이에 위치하는 IPG에 대한 정보, 전송 세그먼트 단위 및 전송 우선 순위를 갖는 노드에 대한 정보를 저장하는 메모리 및 데이터 전송 기회가 부여될 때마다, 전송 세그먼트 단위에 기초하여, 통신부를 통해 데이터를 전송하는 제어부를 포함할 수 있으며, 우선 순위를 갖는 노드에서 데이터가 발생할 경우 일반 노드가 전송 중인 데이터를 중단하는 인터럽트 처리를 하고 우선 노드 데이터를 먼저 전송한다.

Description

PLCA 기반 이더넷 차량 통신에서 전송 지연 시간 감소를 위한 노드 및 그의 데이터 전송 방법{NODE FOR REDUCING TRANSMISSION LATENCY IN VEHICLE COMMUNICATION BASED ON PHYSICAL LAYER COLLISION AVOIDANCE ETHERNET AND METHOD FOR TRANSMITTING DATA THEREOF}

본 발명은 차량 통신의 물리 계층에서 데이터 전송 충돌을 방지하기 위한 기술에 관한 것으로 보다 상세하게는 PLCA 기반 이더넷의 차량 통신에서 전송 지연 시간 발생을 개선하기 위한 노드 및 그의 데이터 전송 방법에 관한 것이다.

차량 내에는 여러 가지 통신 방식이 혼재하여 이용되고 있다. 대표적인 차량 내 통신 방식으로 CAN(Controller Area Network) 통신과 이더넷(Ethernet) 통신을 들 수 있으며, 이들은 각기 별도의 통신 케이블을 이용하고 있다.

CAN 통신은 차량 내부의 파워트레인, 바디, 섀시 및 인포테인먼트 등의 구성에 적용되고 있는데, 이들 구성의 데이터 전송 시 이더넷 패킷이 이용된다면 차량 통신이 이더넷 통신으로 통합될 수 있어서 통신 효율 및 편의가 제고될 수 있다.

CAN 통신의 경우 네트워크 엔티티들이 버스 토폴로지(Bus Topology)를 구성하는데, 이더넷을 이 구성에 적합하도록 만든 표준 방식이 PLCA 기능을 채택한 IEEE 802.3cg 이더넷에 해당한다.

PLCA 기능은 물리 계층에서의 노드 간 충돌을 피하기 위해 전송 순서를 정해 두고, 해당 노드에 차례가 왔을 때 이더넷 패킷을 전송하도록 하고 있다. 그런데 이 방식은 충돌을 피함으로써 평균 지연 시간을 줄이고 처리량을 높일 수 있는 장점이 있지만, 주요 노드에서 발생하는 긴급 신호의 경우 CAN 통신에 비해 지연시간이 증가하는 단점이 있다.

종래 기술에서, 높은 우선 순위 신호 발생 시 전송 중인 각 노드 패킷 사이의 비어 있는 시간에 알람을 발생하여 예정된 노드의 전송을 잠시 중단하고 우선순위 신호를 전송하는 방식을 제안하고 있다. 그런데 이 경우 알람의 정확한 위치가 설정되지 않아서 다른 노드의 제어 신호(가령, 전송 요청 등)와 충돌될 가능성이 있고, 또한 우선 순위 신호가 여러 개 발생하는 경우 해당 노드들이 발생하는 알람 신호끼리 충돌하여 모든 노드의 전송이 불가하게 되는 문제가 발생하기도 한다. 이에, 종래 기술보다 보다 개선된 방법이 요청된다.

한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드 (background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.

공개특허공보 제10-2020-0119337호 (공개일 : 2020.10.19.)

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 차량 통신의 물리 계층에서 데이터 전송 충돌을 방지함과 동시에 전송 우선 순위를 갖는 노드의 우선 전송을 보장하는 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 IEEE 802.3cg 이더넷(Ethernet) 기반 차량 통신에서 전송 지연 시간 감소를 위한 노드는 통신부; 상기 차량 통신의 버스 토폴로지(Bus Topology)를 구성하는 노드들의 데이터 전송 순서, 노드들의 데이터 전송 구간 사이에 위치하는 IPG(InterPacket Gap)에 대한 정보, 전송 세그먼트 단위 및 전송 우선 순위를 갖는 노드에 대한 정보를 저장하는 메모리; 및 데이터 전송 기회가 부여될 때마다, 상기 전송 세그먼트 단위에 기초하여, 상기 통신부를 통해 데이터를 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 전송 대상 데이터가 상기 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 상기 전송 대상 데이터를 상기 전송 세그먼트 단위로 세그먼트화하고, 세그먼트화된 데이터를 데이터 전송 기회 마다 순차적으로 전송하도록 구성될 수 있다.

상기 제어부는, 전송 대상 데이터가 상기 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 오버헤드를 포함하는 최초 세그먼트를 최초로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, FCS(Frame Check Sequence)를 포함하는 마지막 세그먼트를 생성하여 마지막으로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, 상기 최초 세그먼트 및 상기 마지막 세그먼트 사이에 하나 이상의 중간 세그먼트가 있는 경우, 상기 중간 세그먼트에 프리앰블을 포함하여 전송하도록 구성될 수 있다.

상기 IPG의 갭 구간은, 전송 대상 노드의 컨트롤 구간을 위해 할당된 갭 구간을 포함할 수 있다.

상기 컨트롤 구간은, 전송 대상 노드의 커밋(Commit) 명령, 노드 식별 정보, 세그먼트에 관련된 정보를 전송하기 위해 할당될 수 있다.

상기 노드가 전송 우선 순위를 갖는 노드인 경우, 상기 제어부는, 일반 노드의 전송 기회 중에도 인터럽트 신호를 생성하여 데이터 버스로 전송하여 상기 일반 노드의 전송을 중지시킨 후, 우선적으로 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다.

상기 노드가 일반 노드 또는 인터럽트 신호를 전송하지 않은 전송 우선 순위를 갖는 노드의 경우, 상기 제어부는, 인터럽트 신호를 전송한 노드가 데이터 전송을 마치기까지 대기하도록 구성될 수 있다.

상기 노드가 마스터 노드인 경우, 상기 제어부는, 상기 버스 토폴로지의 노드들이 전송 사이클마다 데이터 전송 기회를 갖도록, 상기 전송 사이클을 개시하는 비콘(Beacon) 스트림을 상기 통신부를 통해 데이터 버스로 전송하도록 구성될 수 있다.

상기 노드가 마스터 노드인 경우, 상기 마스터 노드가 차량의 영역 게이트웨이(Zonal Gateway)와 인접하게 배치될 수 있다.

상기 노드가 인터럽트 신호를 수신하여 데이터 전송을 중지한 일반 노드인 경우, 상기 제어부는, 상기 인터럽트 신호를 발생시킨 노드가 데이터 전송을 마친 경우, 중지한 데이터를 처음부터 다시 전송하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 PLCA 기반 이더넷 차량 통신에서 전송 지연 시간 감소를 위한 노드의 데이터 전송 방법은 상기 차량 통신의 버스 토폴로지를 구성하는 노드들의 데이터 전송 순서, 노드들의 데이터 전송 구간 사이에 위치하는 IPG에 대한 정보, 전송 세그먼트 단위 및 전송 우선 순위를 갖는 노드에 대한 정보를 저장하는 단계; 및 데이터 전송 기회가 부여될 때마다, 상기 전송 세그먼트 단위에 기초하여, 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 데이터를 전송하는 단계는, 전송 대상 데이터가 상기 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 상기 전송 대상 데이터를 상기 전송 세그먼트 단위로 세그먼트화하고, 세그먼트화된 데이터를 데이터 전송 기회 마다 순차적으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 데이터를 전송하는 단계는, 전송 대상 데이터가 상기 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 오버헤드를 포함하는 최초 세그먼트를 최초로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, FCS를 포함하는 마지막 세그먼트를 생성하여 마지막으로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, 상기 최초 세그먼트 및 상기 마지막 세그먼트 사이에 하나 이상의 중간 세그먼트가 있는 경우, 상기 중간 세그먼트에 프리앰블을 포함하여 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 노드가 전송 우선 순위를 갖는 노드인 경우, 일반 노드의 전송 기회 중에도 인터럽트 신호를 생성하여 데이터 버스로 전송하여 상기 일반 노드의 전송을 중지시킨 후, 우선적으로 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 노드가 일반 노드 또는 인터럽트 신호를 전송하지 않은 전송 우선 순위를 갖는 노드의 경우, 인터럽트 신호를 전송한 노드가 데이터 전송을 마치기까지 대기하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 노드가 인터럽트 신호를 수신하여 데이터 전송을 중지한 일반 노드이고, 상기 인터럽트 신호를 발생시킨 노드가 데이터 전송을 마친 경우, 중지한 데이터를 처음부터 다시 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 더 제공될 수 있다.

이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 의하면, 차량 통신의 물리 계층에서 데이터 전송 충돌을 방지함과 동시에 전송 우선 순위를 갖는 노드의 우선 전송을 보장하는 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLCA 기반 이더넷의 차량 통신을 개략적으로 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLCA 기반 이더넷의 프로토콜 스택 구조를 OSI 7 계층 모델과 비교하여 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IEEE 802.3cg 표준에 정의된 RS를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLCA 기반 이더넷의 차량 통신에서 버스 토폴로지를 형성하는 노드의 구성을 나타내는 블록도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노드들의 데이터 전송 구간 사이에 위치한 IPG(InterPacket Gap)을 설명하기 위한 도면,
도 6은 IPG의 컨트롤 구간에 배치되는 정보를 설명하기 위한 도면,
도 7(a) 내지 도 7(c)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전송 대상 데이터를 세그먼트화하여 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면들,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 통신의 물리 계층에서 데이터 전송 충돌을 방지하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 긴급 상황에서 인터럽트 방식으로 데이터 전송 기회를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLCA 기반 이더넷 차량 통신에서 전송 지연 시간 감소를 위한 노드의 데이터 전송 방법을 나타내는 시퀀스도이다.

본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시 예들에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLCA 기반 이더넷의 차량 통신을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

차량(V1) 내 차량 통신 시스템(VCS)은 서버(MS) 및 복수의 게이트 웨이(GW1~GW4)를 포함할 수 있다.

서버(MS)는 차량(V1)의 컨트롤 타워이며, 복수의 게이트 웨이(GW1~GW4)를 연결하므로 메인 게이트웨이의 역할을 수행할 수 있고, 방대한 데이터를 수집하여 자율 주행 등 차량 운행의 각종 기능을 집중적으로 수행할 수 있다.

서버(MS)는 차량(V1) 내 1개 이상 포함될 수 있으며, 복수의 게이트웨이(GW1~GW4)에서 전달된 데이터를 처리하고 라우팅할 수 있다. 선택적 또는 부가적 실시 예로, 서버(MS)는 자율 주행의 중심 역할을 수행하기 위해서 높은 성능을 갖춘 애플리케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 서버(MS) 및 복수의 게이트웨이(GW1~GW4) 사이의 전송 속도는 개별 게이트웨이가 구성하는 네트워크(가령, 10)의 전송 속도보다 빠르게 구현될 수 있다.

복수의 게이트 웨이(GW1~GW4)는 다양한 형태의 데이터들을 서로 송수신하기 위한 통신 장치이며, 차량(V1)을 몇몇의 구역(zone)으로 구분한 경우, 각 구역에서 발생하는 데이터들을 통합하여 서버(MS) 또는 다른 게이트 웨이로 전송할 수 있다. 복수의 게이트 웨이(GW1~GW4) 각각은 별도의 네트워크를 구성할 수 있는데, 이하에서는 제3 게이트 웨이(GW3)가 구성한 네트워크를 대표적으로 설명하기로 한다.

제3 게이트 웨이(GW3)는 노드 X, 노드 A, 노드 B 및 노드 C 등과 연결될 수 있다. 여기서, 노드 A, 노드 B 및 노드 C는 하나의 네트워크(10)를 형성할 수 있으며, 노드 X는 제3 게이트 웨이(GW3)에 별도로 연결될 수 있다. 제3 게이트 웨이(GW3)와 노드들(X, A, B, C)의 전송 속도는 서버(MS)와 복수의 게이트웨이(GW1~GW4)의 전송 속도보다 느리게 구현될 수 있으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.

여기서, 제3 게이트 웨이(GW3)의 네트워크(10)는 노드 A, 노드 B 및 노드 C를 포함할 수 있으며, 버스 토폴로지(Bus Topology)의 구조일 수 있으며, 노드 A는 다른 차량 통신(가령, CAN 통신)의 노드(CAN 노드)와 연결될 수도 있다.

버스 토폴로지 기반의 네트워크(10)는 마스터 노드(가령, 노드 A) 및 엔드 노드(가령, 노드 B 및 노드 C)를 포함할 수 있으며, 구현 예에 따라서는, 제3 게이트 웨이(GW3)도 네트워크(10)에 포함될 수 있다.

버스 토폴로지 기반의 네트워크(10)는 차량 통신의 물리(PHY) 계층에서 데이터의 충돌을 방지하기 위한 기능인 PLCA 기능을 수행할 수 있다. 버스 토폴로지 기반의 네트워크(10)는 10Base-T1S 규격에 따라 15 내지 25 미터의 25~26 AWG(American Wire Gauge), 2 가닥 UTP 케이블에 기반하여 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLCA 기반 이더넷의 프로토콜 스택 구조를 OSI 7 계층 모델과 비교하여 설명하기 위한 도면이다.

일단, OSI 7 계층 모델은 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 세션 계층, 프리젠테이션 및 어플리케이션 계층 등을 포함할 수 있다.

PLCA 기반 이더넷의 MAC(Media Access Control), MAC CONTROL, LLC(Logical Link Control) 계층은 OSI 7 계층 모델의 데이터 링크 계층에 대응할 수 있다.

PLCA 기반 이더넷은 물리 계층(PHY)에서 데이터의 충돌을 방지하기 위한 기능을 수행할 수 있으며, 여기서, 물리 계층(PHY)은 MDI(Medium Dependent Interface), AN(Auto-Negotiation), PMA(Physical Medium Attachment), PLS(Physical Layer Signaling)/PCS(Physical Coding Sublayer), MII(Media Independent Interface), RS(Reconciliation Sublayer) 등을 포함할 수 있다.

RS는 PLCA 기능을 제공하는데 필수적 구성으로, MAC 및 MII 사이에서 신호를 조절하여 물리 계층(PHY)에서의 전송 충돌을 막을 수 있다. 이를 위해, 버스 토폴로지를 구성하는 각 노드에 식별 정보(ID)가 부여되고, 각 노드에 전송 기회(TO, Transmission Opportunity)가 할당되며, 각 노드마다 자신의 순서에서만 데이터가 전송될 수 있다.

RS는 물리 계층(PHY)에서 충돌이 발생되면 MII로부터 수신되는 COL 신호에 기초하여 전송 충돌을 감지할 수 있으며, CRS 신호를 통해 데이터 전송 전에 버스 토폴로지의 데이터 전송을 모니터링할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IEEE 802.3cg 표준에 정의된 RS를 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참고하면, RS는 variable delay line, PLCA DATA FSM, PLCA CTRL FSM, PLCA CMD DETECT 등을 포함할 수 있다.

variable delay line은 노드의 전송 기회(TO)에서 전송을 맞추는 작은 버퍼일 수 있으며, PLCA DATA FSM(Finite State Machine)은 TX_EN, TX_ER 신호를 전송할 수 있으며, PLS_CARRIER.indication, PLS_SIGNAL.indication 을 MAC/PLS service interface로 전송할 수 있다.

RS 프로토콜 스택을 저장한 노드(가령, 도 1의 버스 토폴로지를 구성하는 노드)는 데이터 분할부(191)를 포함하는데, 데이터 분할부(191)는 variable delay line 에 버퍼링된 데이터의 패킷 사이즈를 카운팅할 수 있으며, 전송 기회(TO)에서 송신할 데이터 세그먼트 단위보다 카운팅된 패킷 사이즈가 큰 경우, 데이터를 세그먼트 단위로 분할하여 전송 기회(TO)에서 세그먼트화된 데이터를 전송하고, 다음 전송 기회(TO)에서 그 다음 세그먼트화된 데이터를 전송할 수 있다.

PLCA DATA FSM은 COL 신호 및 CRS 신호를 수신할 수 있으며, 이를 통해, 각 노드의 전송 기회(TO)가 모니터링되어 전송 충돌이 방지될 수 있다. PLCA CTRL FSM은 RX 시, rx_cmd를 수신할 수 있다. PLCA CMD DETECT 는 RX_CLK, RXD<3:0>, RX_DV, RX_ER 등을 수신할 수 있으며, PLS_DATA.indication, PLS_DATA_VALID.indication 등을 PLS service interface로 전송할 수 있다.

RS 프로토콜 스택을 저장한 노드는 데이터 재조합부(193)를 포함하는데, 데이터 재조합부(193)는 수신 과정에서 패킷이 여러 세그먼트로 분할되어 수신될 경우, EoS(End of Stream)을 확인하기까지 대기하였다가 전체 패킷을 재조합할 수 있으며, rx_cmd 를 수신할 수 있다.

이하에서는, PLCA 기반 이더넷에서 버스 토폴로지를 구성하는 각 노드를 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLCA 기반 이더넷의 차량 통신에서 버스 토폴로지를 형성하는 노드(100)의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노드들의 데이터 전송 구간 사이에 위치한 IPG(InterPacket Gap)을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 IPG의 컨트롤 구간에 배치되는 정보를 설명하기 위한 도면이다.

노드(100)는 다양한 장치로 구현될 수 있으며, 노드(100)는 통신부(110), 센서(120), 메모리(150) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 구성요소들은 본 개시에 따른 노드(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 노드(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

구체적으로, 통신부(110)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 방송 수신 모듈, 유선통신 모듈, 무선통신 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 선택적 또는 부가적 실시 예에서, 통신부(110)는 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.

센서(120)는 노드(100) 내 정보, 노드(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(190)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 노드(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 노드(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다.

상기와 같은, 센서는 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라), 마이크로폰, 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 중 적어도 하나를 포함함), 화학 센서(예를 들어, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등), 유량 센서, 압력 센서, 일사 센서, 우적 센서, 충돌 방지 센서, 에어백 센서, 차고 센서, 토크 센서, 배기 가스 센서, 라이다 등을 포함할 수 있으나, 실시 예에 따라서는 차량에서 사용되는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 한편, 노드(100)는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

메모리(150)는 노드(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터와, 제어부(190)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 자동차 속도, 냉각수 온도, 엔진 회전수 등의 차량 상태 관련 데이터들)을 저장할 있고, 노드(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 노드(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있으며, 이를 위해 OTA(Over-The-Air) 기능이 탑재될 수 있다.

이러한, 메모리(150)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 메모리는 본 노드(100)와는 분리되어 있으나, 유선 또는 무선으로 연결된 데이터베이스가 될 수도 있다.

제어부(190)는 노드(100) 내의 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리, 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.

메모리(150)는 제어부(190)의 제어에 따라, 버스 토폴로지를 구성하는 노드들의 데이터 전송 순서, 노드들의 데이터 전송 구간 사이에 위치하는 IPG(InterPacket Gap)에 대한 정보, 전송 세그먼트 단위 및 전송 우선 순위를 갖는 노드에 대한 정보를 저장할 수 있다.

제어부(190)는 우선 전송 요청의 유무 및 데이터 전송 순서에 기초하여, 통신부(110)를 통해, 데이터를 데이터 버스로 전송할 수 있으며, 데이터 전송 기회(TO)가 부여될 때마다, 전송 세그먼트 단위에 기초하여, 통신부(110)를 통해 데이터를 전송할 수 있다.

제어부(190)는 전송 대상 데이터가 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 전송 대상 데이터를 전송 세그먼트 단위로 세그먼트화하는 데이터 분할부(191) 및 수신 과정에서 세그먼트화된 데이터를 EoS 에 기반하여, 재조합하는 데이터 재조합부(193)를 포함할 수 있다.

여기서, 전송 세그먼트 단위는 100 바이트 내지 300 바이트 사이에서 선택될 수 있으나, 적용 예에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.

도 4에 도시된 구성 요소들 이외에 입력부, 디스플레이, 음향 출력부, 햅틱 모듈, 광 출력부, 각종 인터페이스 등을 포함한 다양한 구성요소가 추가될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.

한편, 도 4에서 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.

도 5를 참고하면, 제1 이더넷 데이터 전송 구간(DT1)은 버스 토폴로지를 구성하는 제1 노드의 데이터 전송 구간, 제2 이더넷 데이터 전송 구간(DT2)은 버스 토폴로지를 구성하는 제2 노드의 데이터 전송 구간으로 가정하면, IPG는 버스 토폴로지를 구성하는 노드들의 데이터 전송 구간(DT1, DT2) 사이에 위치할 수 있다. IPG는 12 바이트 이상으로 구현될 수 있으나, 상황에 따라 가변적일 수 있다.

IPG는 비동기 구간으로, IPG는 컨트롤 구간(510c)을 포함할 수 있는데, 컨트롤 구간(510c)은 전송 대상 노드의 커밋(Commit) 명령, 노드 식별 정보, 세그먼트에 관련된 정보 등을 위해 할당된 갭 구간일 수 있다.

선택적 또는 부가적 실시 예로, IPG는 복수의 갭 구간을 더 포함할 수 있으며, 복수의 갭 구간 각각은 우선 전송 요청을 위해 노드 별로 할당된 갭 구간일 수 있다.

도 6을 참고하면, 컨트롤 구간(510c)은 커밋 명령을 위한 구간(510ca), 노드 식별 정보(510cb, 가령, 노드 ID)를 위한 구간 및 세그먼트와 관련된 정보(510cc, 가령, 세그먼트 정보)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 컨트롤 구간(510c)은 아이들 스트림(가령, 8비트), 커밋 명령(가령, 5비트), 아이들 스트림(가령, 8비트), 노드 식별 정보(가령, 5비트), 아이들 스트림(가령, 8비트), 세그먼트에 관련된 정보(가령, 5비트) 등을 포함하도록 구현될 수 있으나, 각 사이즈는 가변적일 수 있으며, 복수 회에 걸쳐서 전송될 수 있다. 여기서, 각 사이즈는 구현 예에 따라 다를 수 있다.

IPG는 버스 토폴로지를 구성하는 노드들의 데이터 전송 구간 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 노드 1에서 패킷이 전송되고 IPG가 배치되는 경우　뒤이은 노드 2가 데이터를 전송하지 않고 노드 3에게 순서를 양보하거나 COMMIT 명령을 전송하는 경우　이미 배치된 노드 1의 IPG 안에 노드 2의 COMMIT 또는 SILENCE 상태 구간이 포함될 수 있습니다.

도 7(a) 내지 도 7(c)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전송 대상 데이터를 세그먼트화하여 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면들이며, 도 7(a)는 세그먼트화가 필요한 전송 대상 데이터를 설명하기 위한 도면, 도 7(b)는 버스 토폴로지를 구성하는 노드들이 전송 대상 데이터를 세그먼트화하는 방법을 나타내는 도면, 도 7(c)는 버스 토폴로지를 구성하는 노드들의 전송 순서를 설명하기 위한 도면이다.

도 7(a)를 참고하면, 전송 대상 데이터는 복수의 필드를 포함하는데, 오버헤드(OH), 페이로드(Payload) 및 FCS 필드를 포함할 수 있으며, 구체적으로, 송신측 및 수신측 간의 송/수신 속도를 일치시키기 위한 Preamble 필드, 정상적인 프레임의 내용이 시작된다는 것을 알리는 프레임 동기 비트열인 SFD(Start of Frame Delimiter) 필드(이상, Pre), 목적지 주소를 나타내는 DA(Destination Address) 필드, 소스 주소를 나타내는 SA(Source Address) 필드, 타입이나 길이를 나타내는 Ether Type 필드 등을 포함할 수 있으며, 데이터인 Payload 와 FCS(Frame Check Sequence) 필드를 포함할 수 있다.

전송 대상 데이터는 1530 바이트(가령, Preamble (7 바이트) + SFD (1 바이트) + DA (6 바이트) + SA (6 바이트) + 802.1Q Tag (4 바이트) + Ether Type (2 바이트) + Payload (1500 바이트) + FCS (4 바이트))일 수 있으나, , 본 발명의 일 실시 예에 따른 노드(100)는 Payload 의 데이터를 100 내지 300 사이의 바이트로 세그먼트화하여 데이터를 전송할 수 있으며, 이때, 각 세그먼트는 오버헤드를 각각 포함하며, 마지막 세그먼트는 FCS 를 더 포함할 수 있다. 이는, 버스 토폴로지를 구성하는 노드 각각이 최악의 경우, 1530 바이트 씩 데이터를 전송할 경우, 노드 수에 따라 달라질 여지가 있기는 하나, 최대 전송 지연 시간이 9.8 msec 까지 될 수 있는 문제를 극복하기 위한 방법일 수 있다. 다만, 구현 예에 따라서는 세그먼트 단위가 다르게 구현될 수 있다.

아울러, 긴급을 요하면서 전송 우선 순위를 갖는 노드(브레이크 관련 장치, 에어백 전개 장치 등)의 경우, 데이터 전송량이 크지 않으므로, 100 바이트 내지 300 바이트로 데이터 전송 사이즈로도 충분히 적용될 수 있다.

선택적 실시 예로, 노드(100)는 버스 토폴로지를 구성하는 노드들이, 차량을 실제로 주행하면서, 가장 효율적인 데이터 전송 사이즈를 학습에 의해, 산출할 수 있으며, 이를 위해, 인공 지능 기반의 알고리즘이 적용될 수 있다. 또한, 노드(100)는 OTA 기반으로 데이터 전송 사이즈를 외부 시스템에 의해 업데이트 받을 수도 있으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 7(b)를 참고하면, 버스 토폴로지를 구성하는 노드들(NodeA~NodeZ)은 전송 대상 데이터를 소정 사이즈로 세그먼트화할 수 있는데, 최초 세그먼트(SA1,SB1,…,SZ1)는 오버헤드 및 제1 세그먼트를 포함할 수 있으며, 마지막 세그먼트(SAN,SBN,…,SZN)는 Preamble과 SFD를 포함하는 프리앰블(PreAN~PreZn), 제N 세그먼트, FCS(FCSA~FCSZ) 등을 포함할 수 있다.

도 7(c)를 참고하면, 노드 A, 노드 B,…, 노드 Z 순으로 데이터 전송 기회가 주어진 경우, SA1, SB1,…, SZ1, SA2, SB2,…, SZ2, SAN, SBN,…, SBZ 순으로 데이터가 전송될 수 있다.

즉, 각 노드의 제어부는 전송 대상 데이터가 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 전송 대상 데이터를 상기 전송 세그먼트 단위로 세그먼트화하고, 세그먼트화된 데이터를 데이터 전송 기회 마다 순차적으로 전송할 수 있다.

이를 위해, 각 노드의 제어부는 전송 대상 데이터가 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 오버헤드를 포함하는 최초 세그먼트를 최초로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, FCS를 포함하는 마지막 세그먼트를 생성하여 마지막으로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, 최초 세그먼트 및 상기 마지막 세그먼트 사이에 하나 이상의 중간 세그먼트가 있는 경우, 중간 세그먼트에 프리앰블을 포함하여 전송할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 통신의 물리 계층에서 데이터 전송 충돌을 방지하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.

버스 토폴로지를 구성하는 노드의 개수를 8개로 가정하고, 노드들의 레이블은 노드 0 내지 노드 7로 설정될 수 있다. 여기서, 마스터 노드는 노드 0이고, 노드 0부터 노드 7까지, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 순으로 라운드 로빈 방식에 의해 순차적으로 데이터를 전송할 있다.

노드 0의 제어부는 버스 토폴로지의 노드들이 전송 사이클마다 데이터 전송 기회를 갖도록, 전송 사이클을 개시하는 비콘 스트림(BS1, BS2)을 데이터 버스로 전송할 수 있다. 전송 사이클의 개수에 따라 비콘 스트림의 개수도 정해질 수 있다. 노드들(0~7)은 비콘 스트림(BS1, BS2)에 따라 전송 기회(TO)를 사이클 별로 초기화할 수 있다.

여기서, 노드 0은 마스터 노드로, 차량의 영역 게이트웨이(Zonal Gateway)와 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 통신 전송 효율이 제고될 수 있다.

IPG는 노드들의 데이터 전송 구간(620b, 630d, 640d, 650d) 사이(IPG1, IPG2, IPG3)에 배치될 수 있는데, 노드 0는 데이터를 전송하지 않을 수 있다(SILENCE 상태), 여기서, SILENCE 상태는 전송 순서를 부여받은 노드가 데이터를 전송하지 않아 후순위 노드에 데이터 전송 순서가 부여되는 상태일 수 있다.

노드 1은 커밋 명령을 전송(620a)하고 데이터 전송 구간(620b)에서, 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, IPG1에서 노드 2가 컨트롤 구간(630c)에서 커밋 명령을 전송하면, 노드 2가 데이터 전송 구간(630d)을 확보하여 데이터를 전송할 수 있다. 컨트롤 구간(630c)은 커밋 명령을 위한 구간, 노드 식별 정보를 위한 구간 및 세그먼트와 관련된 정보를 포함할 수 있는데, 컨트롤 구간(630c)은 아이들 스트림(가령, 8비트), 커밋 명령(가령, 5비트), 아이들 스트림(가령, 8비트), 노드 식별 정보(가령, 5비트), 아이들 스트림(가령, 8비트), 세그먼트에 관련된 정보(가령, 5비트) 등을 포함하도록 구현될 수 있으나, 각 사이즈는 가변적일 수 있으며, 복수 회에 걸쳐서 전송될 수도 있다.

노드 2가 데이터 전송하고, IPG2에서 노드 3이 컨트롤 구간(640c)에서 커밋 명령을 전송하면, 노드 3이 데이터 전송 구간(630d)을 확보하여 (세그먼트화된) 데이터를 전송할 수 있다.

노드 3이 데이터를 전송한 후, 노드 4는 다른 노드들의 전송 기회(TO, Transmit Opportunity)를 모니터링하고, 노드 4에 전송 기회가 부여되는 경우, 데이터를 데이터 버스로 전송할 수 있다.

제1 전송 사이클이 노드 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 순으로 수행되고, 제2 전송 사이클이 비콘 스트림(BS2)을 통해 다시 시작될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 긴급 상황에서 인터럽트 방식으로 데이터 전송 기회를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 전송 우선 순위를 갖는 노드를 PN(Priority Node), 전송 우선 순위를 갖지 않는 노드를 NN(Normal Node)라 할 수 있다.

PN는 긴급한 경우, NN의 데이터 전송 중(TO1)에도 인터럽트 신호를 데이터 버스에 전송할 수 있다.

그러면, NN는 데이터 전송을 중지하고, PN은 컨트롤 구간에서 (커밋 명령을 전송한 후) PN의 데이터를 전송할 수 있다. PN 이 데이터를 전송할 때, 일반 노드 및 다른 우선 순위를 갖는 노드(상위 우선 순위를 갖는 노드 포함)일지라도, PN의 데이터 전송을 중지시킬 수는 없다. PN 의 전송 데이터는 차량의 긴급 데이터(가령, 브레이크, 에어백 등과 관련된 데이터)일 수 있으며, 사이즈가 크지는 않으므로, 상술한 세그먼트 과정이 필요 없을 수 있다.

PN 이 데이터 전송을 마치고 NN은 전송 기회(TO2)를 얻어, (세그먼트화된) 데이터를 처음부터 다시 전송할 수 있다.

즉, 전송 우선 순위를 갖는 PN의 제어부는 일반 노드(NN)의 전송 기회 중에도 인터럽트 신호를 생성하여 데이터 버스로 전송하여 일반 노드(NN)의 전송을 중지시킨 후, 우선적으로 데이터를 전송할 수 있다.

이때, 일반 노드 또는 인터럽트 신호를 전송하지 않은 전송 우선 순위를 갖는 노드의 제어부는 인터럽트 신호를 전송한 노드가 데이터 전송을 마치기까지 대기할 수 있다.

아울러, 인터럽트 신호를 수신하여 데이터 전송을 중지한 일반 노드(NN)는 인터럽트 신호를 발생시킨 노드가 데이터 전송을 마친 경우, 다른 전송 우선 순위를 갖는 노드가 인터럽트를 발생시키지 않는 한, 중지한 데이터를 처음부터 다시 전송할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLCA 기반 이더넷 차량 통신에서 전송 지연 시간 감소를 위한 노드의 데이터 전송 방법을 나타내는 시퀀스도이다. 먼저, 노드의 제어부는 차량 통신의 버스 토폴로지를 구성하는 노드들의 데이터 전송 순서, 노드들의 데이터 전송 구간 사이에 위치하는 IPG에 대한 정보, 전송 세그먼트 단위 및 전송 우선 순위를 갖는 노드에 대한 정보를 메모리(150)에 저장할 수 있다(S110).

S110 단계 이후, 제어부(190)는 데이터 전송 기회가 부여될 때마다, 전송 세그먼트 단위에 기초하여, 데이터를 전송할 수 있다(S120).

제어부(190)는 전송 대상 데이터가 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 상기 전송 대상 데이터를 상기 전송 세그먼트 단위로 세그먼트화하고, 세그먼트화된 데이터를 데이터 전송 기회 마다 순차적으로 전송할 수 있다.

제어부(190)는 전송 대상 데이터가 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 오버헤드를 포함하는 최초 세그먼트를 최초로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, FCS를 포함하는 마지막 세그먼트를 생성하여 마지막으로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, 상기 최초 세그먼트 및 상기 마지막 세그먼트 사이에 하나 이상의 중간 세그먼트가 있는 경우, 상기 중간 세그먼트에 프리앰블을 포함하여 전송할 수 있다.

노드가 전송 우선 순위를 갖는 노드인 경우, 해당 노드의 제어부(190)는 일반 노드의 전송 기회 중에도 인터럽트 신호를 생성하여 데이터 버스로 전송하여 상기 일반 노드의 전송을 중지시킨 후, 우선적으로 데이터를 전송할 수 있다.

노드가 일반 노드 또는 인터럽트 신호를 전송하지 않은 전송 우선 순위를 갖는 노드의 경우, 해당 노드의 제어부(190)는 인터럽트 신호를 전송한 노드가 데이터 전송을 마치기까지 대기할 수 있다.

노드가 인터럽트 신호를 수신하여 데이터 전송을 중지한 일반 노드이고, 상기 인터럽트 신호를 발생시킨 노드가 데이터 전송을 마친 경우, 제어부(190)는 다른 전송 우선 순위를 갖는 노드가 이어지는 IPG 에서 우선 전송 요청하지 않으면, 중지한 데이터를 처음부터 다시 전송할 수 있다.

한편, 개시된 실시 예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시 예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시 예들을 설명하였다. 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시 예들과 다른 형태로 본 개시가 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시 예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

100 : PLCA 기반 이더넷 차량 통신에서 전송 지연 시간 감소를 위한 노드.

Claims (17)

1. PLCA(Physical Layer Collision Avoidance) 기반 이더넷(Ethernet) 차량 통신에서 전송 지연 시간 감소를 위한 노드로서,
   통신부;
   상기 차량 통신의 버스 토폴로지(Bus Topology)를 구성하는 노드들의 데이터 전송 순서, 노드들의 데이터 전송 구간 사이에 위치하는 IPG(InterPacket Gap)에 대한 정보, 전송 세그먼트 단위 및 전송 우선 순위를 갖는 노드에 대한 정보를 저장하는 메모리; 및
   데이터 전송 기회가 부여될 때마다, 상기 전송 세그먼트 단위에 기초하여, 상기 통신부를 통해 데이터를 전송하는 제어부를 포함하는, 노드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   전송 대상 데이터가 상기 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 상기 전송 대상 데이터를 상기 전송 세그먼트 단위로 세그먼트화하고, 세그먼트화된 데이터를 데이터 전송 기회 마다 순차적으로 전송하도록 구성되는, 노드.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   전송 대상 데이터가 상기 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 오버헤드를 포함하는 최초 세그먼트를 최초로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, FCS(Frame Check Sequence)를 포함하는 마지막 세그먼트를 생성하여 마지막으로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, 상기 최초 세그먼트 및 상기 마지막 세그먼트 사이에 하나 이상의 중간 세그먼트가 있는 경우, 상기 중간 세그먼트에 프리앰블을 포함하여 전송하도록 구성되는, 노드.
4. 제3항에 있어서,
   상기 IPG의 갭 구간은, 전송 대상 노드의 컨트롤 구간을 위해 할당된 갭 구간을 포함하는, 노드.
5. 제4항에 있어서,
   상기 컨트롤 구간은,
   전송 대상 노드의 커밋(Commit) 명령, 노드 식별 정보, 세그먼트에 관련된 정보를 전송하기 위해 할당되는, 노드.
6. 제1항에 있어서,
   상기 노드가 전송 우선 순위를 갖는 노드인 경우, 상기 제어부는,
   일반 노드의 전송 기회 중에도 인터럽트 신호를 생성하여 데이터 버스로 전송하여 상기 일반 노드의 전송을 중지시킨 후, 우선적으로 데이터를 전송하도록 구성되는, 노드.
7. 제1항에 있어서,
   상기 노드가 일반 노드 또는 인터럽트 신호를 전송하지 않은 전송 우선 순위를 갖는 노드의 경우, 상기 제어부는, 인터럽트 신호를 전송한 노드가 데이터 전송을 마치기까지 대기하도록 구성되는, 노드.
8. 제5항에 있어서,
   상기 노드가 마스터 노드인 경우, 상기 제어부는,
   상기 버스 토폴로지의 노드들이 전송 사이클마다 데이터 전송 기회를 갖도록, 상기 전송 사이클을 개시하는 비콘(Beacon) 스트림을 상기 통신부를 통해 데이터 버스로 전송하도록 구성되는, 노드.
9. 제8항에 있어서,
   상기 노드가 마스터 노드인 경우, 상기 마스터 노드가 차량의 영역 게이트웨이(Zonal Gateway)와 인접하게 배치되는, 노드.
10. 제7항에 있어서,
    상기 노드가 인터럽트 신호를 수신하여 데이터 전송을 중지한 일반 노드인 경우, 상기 제어부는, 상기 인터럽트 신호를 발생시킨 노드가 데이터 전송을 마친 경우, 중지한 데이터를 처음부터 다시 전송하도록 구성되는, 노드.
11. PLCA 기반 이더넷 차량 통신에서 전송 지연 시간 감소를 위한 노드의 데이터 전송 방법으로서,
    상기 차량 통신의 버스 토폴로지를 구성하는 노드들의 데이터 전송 순서, 노드들의 데이터 전송 구간 사이에 위치하는 IPG에 대한 정보, 전송 세그먼트 단위 및 전송 우선 순위를 갖는 노드에 대한 정보를 저장하는 단계; 및
    데이터 전송 기회가 부여될 때마다, 상기 전송 세그먼트 단위에 기초하여, 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 노드의 데이터 전송 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 데이터를 전송하는 단계는,
    전송 대상 데이터가 상기 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 상기 전송 대상 데이터를 상기 전송 세그먼트 단위로 세그먼트화하고, 세그먼트화된 데이터를 데이터 전송 기회 마다 순차적으로 전송하는 단계를 포함하는, 노드의 데이터 전송 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 데이터를 전송하는 단계는,
    전송 대상 데이터가 상기 전송 세그먼트 단위를 초과하는 경우, 오버헤드를 포함하는 최초 세그먼트를 최초로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, FCS를 포함하는 마지막 세그먼트를 생성하여 마지막으로 부여된 데이터 전송 기회에서 전송하고, 상기 최초 세그먼트 및 상기 마지막 세그먼트 사이에 하나 이상의 중간 세그먼트가 있는 경우, 상기 중간 세그먼트에 프리앰블을 포함하여 전송하는 단계를 포함하는, 노드의 데이터 전송 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 노드가 전송 우선 순위를 갖는 노드인 경우, 일반 노드의 전송 기회 중에도 인터럽트 신호를 생성하여 데이터 버스로 전송하여 상기 일반 노드의 전송을 중지시킨 후, 우선적으로 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는, 노드의 데이터 전송 방법.
15. 제13항에 있어서,
    상기 노드가 일반 노드 또는 인터럽트 신호를 전송하지 않은 전송 우선 순위를 갖는 노드의 경우, 인터럽트 신호를 전송한 노드가 데이터 전송을 마치기까지 대기하는 단계를 더 포함하는, 노드의 데이터 전송 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 노드가 인터럽트 신호를 수신하여 데이터 전송을 중지한 일반 노드이고, 상기 인터럽트 신호를 발생시킨 노드가 데이터 전송을 마친 경우, 중지한 데이터를 처음부터 다시 전송하는 단계를 더 포함하는, 노드의 데이터 전송 방법.
17. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된, 노드의 데이터 전송 프로그램.
    

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