WO2023068543A1 - 데이터 전송 장치 및 방법 - Google Patents

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WO2023068543A1
WO2023068543A1 PCT/KR2022/013207 KR2022013207W WO2023068543A1 WO 2023068543 A1 WO2023068543 A1 WO 2023068543A1 KR 2022013207 W KR2022013207 W KR 2022013207W WO 2023068543 A1 WO2023068543 A1 WO 2023068543A1
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WO
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virtual tsn
virtual
bridge
tsn
port
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/013207
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English (en)
French (fr)
Inventor
변일무
고경준
안우진
김영주
박성수
Original Assignee
한국철도기술연구원
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2491—Mapping quality of service [QoS] requirements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/28—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/04—Registration at HLR or HSS [Home Subscriber Server]

Definitions

  • the present invention relates to a data transmission apparatus and method.
  • Time Sensitive Networks defines an accumulated latency for each stream when establishing a communication connection between terminals, and determines that the stream connection is disconnected when the accumulated delay value changes.
  • TSN Time Sensitive Networks
  • communication devices are connected by wire, so the delay time is constant, but in a wireless network, communication devices move, so the delay time changes.
  • the virtual TSN bridge formed through wireless communication moves, the stream connection may be disconnected due to a change in accumulated delay. This means that stream connection disconnection and resetting must be repeated when the communication device is moved, which puts a lot of burden on the network and makes it difficult to provide continuous communication service. Therefore, a technique for enabling wireless communication devices to operate as a stable virtual bridge is required.
  • SRP Stream Reservation Protocol
  • Both the centralized and distributed types use accumulated latency as a parameter when a stream is reserved and a domain for signal transmission is formed.
  • the devices on the path add their own delay times to calculate the accumulated delay.
  • the CNC receives and stores delay information from network configuration devices, and when terminals form a stream, the accumulated delay is calculated using the stored information. At this time, the cumulative delay is a major parameter of stream reservation.
  • the cumulative delay time of a specific stream is changed, the corresponding stream is declared as a fail.
  • Embodiments of the present invention provide a data transmission device and method in which a stream established using a time sensitive network is not interrupted even when a communication device moves.
  • a data transmission method between a first communication device including a first terminal and a first virtual Time Sensitive Networks (TSN) bridge and a second communication device including a second terminal and a second virtual TSN bridge according to an embodiment of the present invention.
  • the first terminal transmits a virtual TSN bridge connection request to the first virtual TSN bridge, wherein the first virtual TSN bridge transmits virtual TSN port information to the second virtual TSN bridge according to the virtual TSN bridge connection request sending a request, the second virtual TSN bridge sending information related to a virtual TSN port included in the second virtual TSN bridge to the first virtual TSN bridge, and the first virtual TSN bridge sending the virtual TSN bridge to the first virtual TSN bridge. and determining a plurality of virtual TSN ports to be used for communication from the first virtual TSN bridge to the second virtual TSN bridge based on port-related information.
  • the virtual TSN bridge connection request includes at least one of identification information and a time stamp of the second virtual TSN bridge, and the virtual TSN port information request is sent to the first virtual TSN bridge.
  • the information related to the virtual TSN port includes the number of virtual TSN port groups that received the virtual TSN port information request among virtual TSN port groups included in the second virtual TSN bridge, the virtual TSN port information The number of virtual TSN ports for each virtual TSN port group that received the request, and the virtual TSN port information request for each virtual TSN port group that received the virtual TSN port information request from the first virtual TSN bridge to the second virtual TSN bridge It may include at least one of a delay time required to go, a delay time between the second virtual TSN bridge and the second terminal, and a
  • the transmitting of the virtual TSN port information request may include the first virtual TSN bridge to the second virtual TSN bridge, respectively, to one or more virtual TSN port groups included in the first virtual TSN bridge.
  • Information related to the virtual TSN port may be transmitted through a wireless communication technology corresponding to each of one or more virtual TSN port groups included in the bridge.
  • the determining of the plurality of virtual TSN ports may include the first virtual TSN bridge receiving information related to the virtual TSN port among virtual TSN port groups included in the first virtual TSN bridge. Determining one virtual TSN port group, wherein the first virtual TSN bridge uses virtual TSN ports included in virtual TSN port groups from which information related to the virtual TSN port has been received for communication with the second virtual TSN bridge. Determining virtual TSN ports to be used, and information related to the virtual TSN port for each virtual TSN port group in which the first virtual TSN bridge has received the information related to the virtual TSN port is transferred from the second virtual TSN bridge to the first virtual TSN port. and calculating the delay time required to reach the virtual TSN bridge.
  • the data transmission method further includes transmitting, by the first virtual TSN bridge, virtual TSN bridge connection information to the first terminal, wherein the virtual TSN bridge connection information includes the second virtual TSN bridge connection information.
  • TSN bridge identification information, the number of virtual TSN port groups to be used for communication with the second virtual TSN bridge, the number of virtual TSN ports for each virtual TSN port group to be used for communication, and the virtual TSN port to be used for communication may include at least one or more of delay times between the first terminal and the second terminal for each group.
  • a data transmission method includes transmitting, by the first terminal, a stream setting request to the first virtual TSN bridge, the first virtual TSN bridge transmitting the second virtual TSN bridge based on the stream setting request. Determining a plurality of streams to be used for communication with a TSN bridge, wherein the first virtual TSN bridge is to map a virtual TSN to the plurality of streams from among the plurality of virtual TSN ports based on the number of the plurality of streams. Determining ports, mapping, by the first virtual TSN bridge, virtual TSN ports to be mapped to the plurality of streams to wireless data transmission sessions, and providing stream configuration information by the first virtual TSN bridge to the first terminal. It may include the step of transmitting.
  • the stream setting request includes at least one of the number of stream groups and quality of service (QoS) for each stream group
  • the stream setting information includes the number of streams for each stream group, It may include at least one of the QoS for each stream group, the determined number of virtual TSN ports for each virtual TSN port group, and information on whether the virtual TSN ports are activated.
  • QoS quality of service
  • the determining of the plurality of streams may include calculating, by the first virtual TSN bridge, a delay time between the first terminal and the second terminal for each of the plurality of virtual TSN ports; extracting, by the first virtual TSN bridge, reliability, data rate, and traffic characteristics for each of the plurality of virtual TSN ports; and determining, by the first virtual TSN bridge, the number of streams included in each of the stream groups and QoS for each stream It may include a decision-making step.
  • the determining of virtual TSN ports to be mapped to the plurality of streams may include the plurality of streams so that the first virtual TSN bridge is greater than the number of streams included in each of the stream groups. Determining the number of virtual TSN ports to be mapped to, determining, by the first virtual TSN bridge, the number of wireless data transfer sessions, and extracting, by the first virtual TSN bridge, QoS for each wireless data transfer session. can include
  • the mapping may include mapping the first virtual TSN bridge to a wireless data transmission session that is not connected to the second virtual TSN bridge or does not satisfy QoS among the wireless data transmission sessions. deactivating a virtual TSN port and activating a virtual TSN port mapped to a wireless data transmission session in which the first virtual TSN bridge is connected to the second virtual TSN bridge among the wireless data transmission sessions and satisfies QoS. can include
  • a data transmission apparatus and method according to the present technology can provide a method in which a stream established using a time-sensitive network is not interrupted even when a communication device moves.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining another example of a communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining configurations of a first terminal and a first virtual TSN bridge according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a data transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a communication system 10 according to an embodiment of the present invention.
  • a communication system 10 may be a communication system that supports distributed Time Sensitive Networks (TSN).
  • TSN Time Sensitive Networks
  • the communication system 10 may include a first communication device 100a and a second communication device 200a. However, unlike the example shown in FIG. 1 , the number of communication devices included in the communication system may be three or more.
  • the first communication device 100a and the second communication device 200a may refer to devices that transmit and receive data through wireless communication.
  • the first communication device 100a and the second communication device 200a may include a railroad car, a personal computer (PC), a smart phone, and the like.
  • the first communication device 100a may include a first terminal 110 , a first TSN bridge 120 and a first virtual TSN bridge 130 .
  • the second communication device 200a may include a second terminal 210 , a second TSN bridge 220 and a second virtual TSN bridge 230 .
  • a series of periodically occurring messages may be referred to as a stream.
  • the first terminal 110 and the second terminal 210 may be nodes that generate or receive and consume streams.
  • the first TSN bridge 120 , the first virtual TSN bridge 130 , the second TSN bridge 220 , and the second virtual TSN bridge 230 may be nodes responsible for forwarding traffic.
  • the first terminal 110 and the second terminal 210 may exchange data through a stream.
  • the first terminal 110 and the second terminal 210 may perform a stream reservation operation.
  • a stream reservation operation may be performed while a terminal and a bridge exchange request and indication messages.
  • the first terminal 110 is connected to the second terminal 210 through the first TSN bridge 120 - the first virtual TSN bridge 130 - the second TSN bridge 220 - the second virtual TSN bridge 230.
  • the first virtual TSN bridge 130 and the second virtual TSN bridge 230 may perform wired communication and wireless communication.
  • the first virtual TSN bridge 130 may receive traffic from the first TSN bridge 120 connected by wire and transmit the traffic to the second virtual TSN bridge 230 wirelessly.
  • the first virtual TSN bridge 130 may wirelessly transmit the traffic received from the second virtual TSN bridge 230 to the first TSN bridge 120 connected by wire.
  • the first communication device 100a and the second communication device 200a may store the accumulated delay time for a stream reserved according to the IEEE 802.1Q TSN standard, and release the stream reservation when the accumulated delay time is changed.
  • the above-described embodiment can be equally applied to the second TSN bridge 220 and the second virtual TSN bridge 230 .
  • FIG. 2 is a diagram for explaining another example of a communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the communication system 20 may be a communication system supporting a centralized type of Time Sensitive Networks (TSN).
  • TSN Time Sensitive Networks
  • the communication system 20 may include a first communication device 100b and a second communication device 200b.
  • the first communication device 100b includes a first terminal 110, a first TSN bridge 120, a first virtual TSN bridge 130, a first centralized network configuration (CNC) 140, and a first centralized user (CUC). Configuration) (150).
  • the second communication device 200a may include a second terminal 210, a second TSN bridge 220, a second virtual TSN bridge 230, a second CNC 140, and a second CUC 150.
  • a first terminal 110, a first TSN bridge 120, a first virtual TSN bridge 130, a second terminal 210, a second TSN bridge 220, and a second virtual TSN bridge 230 are shown in FIG. 1 Since it is the same as the configuration of , detailed description will be omitted.
  • the first CNC 140 and the second CNC 140 receive information from the first TSN bridge 120, the first virtual TSN bridge 130, the second TSN bridge 220, and the second virtual TSN bridge 230. It can be a device that collects and is responsible for setting up the bridge.
  • the first CUC 150 and the second CUC 150 may be devices that collect and manage requirements for streams from the first terminal 110 and the second terminal 210 .
  • the first CNC 140 and the second CNC 140 may perform stream reservation when receiving stream reservation requests from the first terminal 110 and the second terminal 210 .
  • the first communication device 100b and the second communication device 200b may store the accumulated delay time for a stream reserved according to the IEEE 802.1Q TSN standard, and release the stream reservation when the accumulated delay time is changed.
  • a virtual TSN bridge may set a plurality of virtual TSN ports in a wireless communication section and set stream reservation for each virtual TSN port.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining configurations of the first terminal 110 and the first virtual TSN bridge 130 according to an embodiment of the present invention.
  • a first terminal 110 and a first virtual TSN bridge 130 include a virtual TSN application, a Multi Stream Reservation Protocol (MSRP) application, a MAD, a data link layer, and a physical layer. layer) may be included.
  • a virtual TSN application a virtual TSN application
  • a Multi Stream Reservation Protocol (MSRP) application a Multi Stream Reservation Protocol (MSRP) application
  • MAD a data link layer
  • a physical layer. layer may be included.
  • a virtual TSN application may be a communication application at a higher layer than the data link layer.
  • Virtual TSN applications can perform stream reservation operations.
  • a virtual TSN application can activate or deactivate virtual TSN ports.
  • the virtual TSN application can transmit and receive signals to form a virtual TSN bridge.
  • the first terminal 110 When the first virtual TSN bridge 130 deactivates a specific stream, the first terminal 110 cannot transmit data through the corresponding stream.
  • the data link layer and the physical layer of the first terminal 110 and the first virtual TSN bridge 130 may not know whether a corresponding stream is activated or deactivated. The data link layer and the physical layer may recognize that data transmission does not come through the corresponding stream.
  • a virtual TSN application may be a higher layer application than an MSRP application. If a communication application in addition to the MSRP application is required, the corresponding communication application can be added to the lower layer of the virtual TSN application. If there is no MSRP application, a virtual TSN application may be located at a layer immediately above the data link layer.
  • a virtual TSN application can establish multiple virtual TSN ports within a single radio communication technology.
  • the virtual TSN application can set different wireless communication technologies to different virtual TSN ports. For example, when the first virtual TSN bridge 130 and the second virtual TSN bridge 230 communicate using 5G communication technology, a plurality of virtual TSN ports may be formed within the 5G communication technology. As another example, when the first virtual TSN bridge 130 and the second virtual TSN bridge 230 are connected using 5G communication technology and Wi-Fi communication technology, one or more virtual A TSN port may be formed.
  • a plurality of virtual TSN ports may constitute a virtual TSN port group.
  • virtual TSN ports formed within the same wireless communication technology may constitute one virtual TSN port group.
  • the m virtual TSN ports become a first virtual port group, and n The virtual TSN ports may be a second virtual port group. That is, if the virtual TSN port group is the same, it may mean that the same wireless communication technology is generally used.
  • the virtual TSN ports when a plurality of virtual TSN ports are included in a virtual TSN port group, the virtual TSN ports may be mapped to wireless data transmission sessions (or flows) on a one-to-one basis. Accordingly, by mapping the virtual TSN ports to different wireless data transmission sessions, other virtual TSN ports are continuously maintained even when a specific wireless data transmission session is created or disconnected according to the movement of the first terminal 110 and the channel change. communication may be possible.
  • the first virtual TSN port is mapped to a default bearer having an EPS Bearer ID of 5
  • the second virtual TSN port may be mapped to a Dedicated Bearer having an EPS Bearer ID of 9.
  • a stream group may include a plurality of streams, and there may be a plurality of stream groups. Including a plurality of streams in a stream group may mean using a plurality of streams for the same data transmission.
  • communication paths of streams in the same stream group may be established through different virtual TSN ports. Accordingly, when a specific virtual TSN port is inactivated, data can be transmitted without interruption using another stream within the same stream group.
  • a plurality of streams in the same stream group may be mapped to virtual TSN ports included in different virtual TSN port groups.
  • a plurality of streams in the same stream group may be mapped to different virtual TSN ports among virtual TSN ports included in the same virtual TSN port group.
  • the embodiment described with reference to FIG. 3 may be equally applied to the second terminal 210 and the second virtual TSN bridge 230 .
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a data transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • the method shown in FIG. 4 is performed by, for example, the first communication device 100a and the second communication device 200a of FIG. 1 or the first communication device 100b and the second communication device 200b of FIG. 2 .
  • FIG. 4 describes an embodiment in which the first terminal 110 requests a virtual TSN bridge connection for convenience of description, the following embodiments are described even when the second terminal 210 requests a virtual TSN bridge connection. The same can be applied.
  • the first terminal 110 may store identification information of the second terminal 210 and the second virtual TSN bridge 230 in advance.
  • the second terminal 210 may store identification information of the first terminal 110 and the first virtual TSN bridge 130 in advance.
  • the first terminal 110 may transmit a virtual TSN bridge connection request to the first virtual TSN bridge 130 .
  • the virtual TSN bridge connection request may include at least one of identification information and a time stamp of the second virtual TSN bridge 230 .
  • the first virtual TSN bridge 130 may transmit a virtual TSN port information request to the second virtual TSN bridge 230 according to the virtual TSN bridge connection request.
  • the request for virtual TSN port information includes the number of virtual TSN port groups included in the first virtual TSN bridge 130 and the number of virtual TSN ports for each virtual TSN port group included in the first virtual TSN bridge 130. , a first delay time between the first virtual TSN bridge 130 and the first terminal 110, and a time stamp.
  • the first delay time may be a time difference between a time when the first virtual TSN bridge 130 receives the virtual TSN bridge connection request and a time stamp included in the virtual TSN bridge connection request.
  • the second delay time between the second virtual TSN bridge 230 and the second terminal 210 is It may be a time difference between a time when the second virtual TSN bridge 230 receives the virtual TSN bridge connection request and a time stamp included in the virtual TSN bridge connection request.
  • the first virtual TSN bridge 130 may transmit a request for virtual TSN port information through a wireless communication technology corresponding to each of one or more virtual TSN port groups included in the first virtual TSN bridge 130. .
  • the first virtual TSN bridge 130 may transmit a request for virtual TSN port information through one wireless communication technology.
  • the first virtual TSN bridge 130 provides virtual TSN ports through wireless communication technologies corresponding to each of the plurality of virtual TSN port groups. Information requests can be sent. If there is a wireless communication technology in which communication connection is impossible among a plurality of wireless communication technologies, the first virtual TSN bridge 130 may not transmit a request for virtual TSN port information through the corresponding wireless communication technology.
  • step S405 the second virtual TSN bridge 230 transmits information related to the virtual TSN port included in the second virtual TSN bridge 230 to the first virtual TSN bridge 130 in response to the request for virtual TSN port information.
  • the information related to the virtual TSN port is a request for virtual TSN port information from virtual TSN port groups of the first virtual TSN bridge 130 among the virtual TSN port groups included in the second virtual TSN bridge 230.
  • the number of virtual TSN port groups received, the number of virtual TSN ports for each virtual TSN port group from which the virtual TSN port information request was received, and the virtual TSN port information request for each virtual TSN port group from which the virtual TSN port information request was received At least one of a third delay time required to go from the TSN bridge 130 to the second virtual TSN bridge 230, a second delay time between the second virtual TSN bridge 230 and the second terminal 210, and a time stamp can include
  • the virtual TSN port group receiving the request for virtual TSN port information from the virtual TSN port groups of the first virtual TSN bridge 130 may indicate a virtual TSN port group to which a current communication connection is possible.
  • the third delay time may be a time difference between a time when the virtual TSN port information request is received and a time stamp included in the virtual TSN port information request.
  • the third delay time may be calculated for each virtual TSN port group.
  • the second virtual TSN bridge 230 may transmit information related to a virtual TSN port through a wireless communication technology corresponding to each of one or more virtual TSN port groups included in the second virtual TSN bridge 230. there is.
  • the second virtual TSN bridge 230 may transmit information related to the virtual TSN port through one wireless communication technology.
  • the second virtual TSN bridge 230 provides virtual TSN ports through wireless communication technologies corresponding to each of the plurality of virtual TSN port groups. information related to can be transmitted.
  • the first virtual TSN bridge 130 selects a plurality of virtual TSN ports to be used for communication from the first virtual TSN bridge 130 to the second virtual TSN bridge 230 based on the virtual TSN port-related information. can decide
  • the first virtual TSN bridge 130 may determine virtual TSN port groups that have received information related to a virtual TSN port among virtual TSN port groups included in the first virtual TSN bridge 130 . At this time, the first virtual TSN bridge 130 may check whether the number of virtual TSN port groups having received information related to the virtual TSN port is equal to the number of virtual TSN port groups included in the first virtual TSN bridge 130. there is. If the number of virtual TSN port groups receiving virtual TSN port-related information is smaller than the number of virtual TSN port groups included in the first virtual TSN bridge 130, virtual TSN port groups receiving virtual TSN port-related information are It can be determined as virtual TSN ports to be used for communication. The first virtual TSN bridge 130 may store the number of virtual TSN port groups that have received information related to virtual TSN ports.
  • the first virtual TSN bridge 130 transmits the virtual TSN ports included in the virtual TSN port groups that have received information related to the virtual TSN port to the virtual TSN to be used for communication with the second virtual TSN bridge 230. ports can be determined.
  • the first virtual TSN bridge 130 may store the number of virtual TSN ports included in virtual TSN port groups that have received virtual TSN port-related information.
  • the first virtual TSN bridge 130 transmits information related to the virtual TSN port for each virtual TSN port group that has received the information related to the virtual TSN port from the second virtual TSN bridge 230 to the first virtual TSN bridge ( 130) can be calculated.
  • the fourth delay time may be a time difference between a time when information related to the virtual TSN port is received and a time stamp included in the information related to the virtual TSN port. The fourth delay time may be calculated for each virtual TSN port group.
  • the first virtual TSN bridge 130 may transmit virtual TSN bridge connection information to the first terminal.
  • the virtual TSN bridge connection information includes identification information of the second virtual TSN bridge 230, the number of virtual TSN port groups to be used for communication with the second virtual TSN bridge 230, and the virtual TSN port to be used for communication. It may include at least one of the number of virtual TSN ports for each group and the fifth delay time between the first terminal 110 and the second terminal 210 for each virtual TSN port group to be used for communication.
  • the first virtual TSN bridge 130 may not transmit virtual TSN bridge connection information through the virtual TSN port.
  • the fifth delay time may be calculated using at least two or more of the first delay time, the second delay time, the third delay time, and the fourth delay time.
  • the fifth delay time may be calculated as the sum of the first delay time, the second delay time, and the third delay time.
  • the first virtual TSN bridge 130 does not know the third delay time and knows the fourth delay time, it may be calculated as the sum of the first delay time, the second delay time, and the fourth delay time.
  • the fifth delay time may be calculated as a sum of a value obtained by doubling the first delay time and the third delay time.
  • the first terminal 110 may transmit a stream setup request to the first virtual TSN bridge 130. For example, when it is necessary to perform communication through the first virtual TSN bridge 130, the first terminal 110 may determine the number of stream groups to be connected with the second terminal. In addition, the first terminal 110 may transmit a stream setup request to the first virtual TSN bridge 130 after determining a quality of service (QoS) for each stream group.
  • QoS quality of service
  • the stream setup request may include at least one of the number of stream groups to be configured and QoS for each stream group.
  • the QoS for each stream group may include a fifth delay time, reliability for each stream group, error rate, data rate, traffic characteristics, and the like.
  • the traffic characteristics are GBR (Guaranteed Bit Rate) or Non GBR, delay critical data (time sensitive packet), time sensitive network traffic class (class CDT or A or B or BE), Priority Code Point (generally 3 bits), a drop eligible indicator (generally 1 bit), and a VLAN ID (generally 12 bits).
  • the first virtual TSN bridge 130 may determine a plurality of streams to be used for communication with the second virtual TSN bridge 230 based on the stream setup request.
  • the first virtual TSN bridge 130 may calculate a sixth delay time between the first terminal 110 and the second terminal 210 for each of a plurality of virtual TSN ports.
  • the sixth delay time may be calculated based on the fifth delay time.
  • the first virtual TSN bridge 130 may extract reliability, data rate, and traffic characteristics for each of a plurality of virtual TSN ports.
  • the first virtual TSN bridge 130 may determine the number of streams included in each of the stream groups and QoS for each stream. Having a plurality of streams in a stream group may mean setting a plurality of streams for one data transmission. In this case, streams included in one stream group may have the same QoS.
  • the first terminal 110 may request configuration of a plurality of streams for transmission of Class Control Data Traffic (CDT) in a time-sensitive network. Streams included in one stream group may be mapped to different virtual TSN ports. Therefore, the number of streams included in a stream group cannot exceed the number of virtual TSN ports.
  • CDT Class Control Data Traffic
  • the first virtual TSN bridge 130 may determine virtual TSN ports to be mapped to a plurality of streams from among a plurality of virtual TSN ports based on the number of streams.
  • the first virtual TSN bridge 130 may determine the number of virtual TSN ports to be mapped to a plurality of streams to be greater than the number of streams included in each of the stream groups. That is, the number of virtual TSN ports must be greater than the number of streams in a stream group. Also, the number of virtual TSN ports may not be greater than the total number of streams.
  • the first virtual TSN bridge 130 may determine the number of wireless data transmission sessions. Since virtual TSN ports are mapped to wireless data transmission sessions one-to-one, the number of virtual TSN ports and the number of wireless data transmission sessions may be the same. Also, the first virtual TSN bridge 130 may extract QoS for each wireless data transmission session.
  • the first virtual TSN bridge 130 may map virtual TSN ports to be mapped to a plurality of streams to wireless data transmission sessions.
  • the first virtual TSN bridge 130 deactivates a virtual TSN port mapped with a wireless data transmission session that is not connected to the second virtual TSN bridge 230 or does not satisfy QoS among the wireless data transmission sessions. can do.
  • the first virtual TSN bridge 130 may activate a virtual TSN port connected to the second virtual TSN bridge 230 and mapped to a wireless data transmission session satisfying QoS among wireless data transmission sessions.
  • the first virtual TSN bridge 130 may transmit stream setting information to the first terminal 110 in response to the stream setting request.
  • the stream configuration information may include at least one of the number of streams for each stream group, QoS for each stream group, the number of virtual TSN ports determined for each virtual TSN port group, and information on whether the virtual TSN ports are activated. there is.
  • the first terminal 110 may set each stream by using a protocol of a time-sensitive network in order to set a stream for communication with the second terminal 210 .
  • the first terminal 110 may set the stream using the SRP or the first CNC 140.
  • the virtual TSN application can provide information for stream setup to the MSRP application.
  • the first terminal 110 may transmit data to the second terminal 210 through one of one or more streams mapped to the activated virtual TSN port.
  • the first terminal 110 and the second terminal 210 may perform communication through any one of one or more streams mapped to an activated virtual TSN port.
  • the first terminal 110 and the second terminal 210 may transmit data only using a stream passing through an activated virtual TSN port.
  • the first terminal 110 may transmit data using a stream having the best QoS.
  • the first virtual TSN bridge 130 may periodically update activation information of each virtual TSN port.

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Abstract

본 기술에 따른 통신 장치가 이동하는 경우에도 시간 민감 네트워크를 이용하여 설정한 스트림이 끊기지 않고, 제1 단말 및 제1 가상 TSN(Time Sensitive Networks) 브릿지를 포함하는 제1 통신 장치와 제2 단말 및 제2 가상 TSN 브릿지를 포함하는 제2 통신 장치 사이의 데이터 전송 방법은, 상기 제1 단말이 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 가상 TSN 브릿지 연결 요청을 전송하는 단계, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 가상 TSN 브릿지 연결 요청에 따라 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송하는 단계, 상기 제2 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송하는 단계 및 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 기초로 상기 제1 가상 TSN 브릿지에서 상기 제2 가상 TSN 브릿지와의 통신에 이용될 복수의 가상 TSN 포트들을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

데이터 전송 장치 및 방법
본 발명은 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.
시간 민감 네트워크(Time Sensitive Networks, TSN)는 단말 간의 통신 연결을 설정할 때 스트림 별로 누적 지연(accumulated latency)을 정의하고, 누적 지연 값이 변화하면 스트림 연결이 끊어졌다고 판단한다. 유선 네트워크에서는 통신 장치들이 유선으로 연결이 되므로 지연시간이 일정하지만, 무선 네트워크에서는 통신 장치들이 이동하므로 지연시간이 변화하게 된다. 이로 인해 무선 통신으로 형성된 가상 TSN 브릿지가 이동하게 되면 누적 지연 변화로 스트림 연결이 끊어질 수 있다. 이는 통신 장치의 이동 시 스트림 연결 끊김과 재설정이 반복되어야 하는 것을 의미하므로 네트워크에 많은 부담을 주고 지속적인 통신 서비스 제공이 어려운 단점이 된다. 그러므로 무선 통신 장치들이 안정적인 가상 브릿지로 동작할 수 있도록 하는 기술이 필요하다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.1Q 표준의 시간 민감 네트워크는 스트림을 설정하기 위해 SRP(Stream Reservation Protocol)를 이용한다. SRP는 기본적으로 중앙제어장치 없이 네트워크 구성 장치들이 서로 정보를 주고 받아 스트림을 설정하는 분산형태이다. 또한, IEEE 802.11Qcc에서 SRP의 향상된 기능으로 CNC(Centralized Network Configuration)가 중앙제어장치 역할을 수행하여 네트워크의 스트림을 설정하는 기능이 추가되었다.
중앙집중형태나 분산형태 모두 스트림을 예약해서 신호 전송을 위한 도메인을 형성할 때 누적 지연(Accumulated Latency)을 파라미터로 이용한다. 분산형태일 경우에는 스트림 형성을 위해 신호를 주고 받을 때 경로에 있는 장치들이 자신의 지연시간을 더하여 누적지연을 계산한다. CNC가 있는 경우에는 CNC가 네트워크 구성 장치들로부터 지연정보를 수신하여 저장하고, 단말들이 스트림을 형성하는 경우 저장한 정보를 이용하여 누적지연을 계산한다. 이때, 누적지연은 스트림 예약의 주요 파라미터이다. IEEE 802.1Q표준에서는 특정 스트림의 누적지연시간이 변경되면 해당 스트림을 페일(Fail)로 선언하도록 되어 있다.
시간 민감 네트워크는 유선 네트워크를 가정하여 개발하였으므로 누적지연시간이 변경되면 스트림 예약을 페일로 선언한다. 하지만, 시간 민감 네트워크 내에 무선 통신 링크가 있는 경우에는 누적지연시간이 변화하여 스트림 설정이 페일로 선언되는 문제가 빈번하게 발생할 수 있다. 무선 통신 링크는 통신 채널이 다이나믹하게 변화하므로 누적지연시간이 쉽게 변경될 수 있기 때문이다. 이에 따라, 시간 민감 네트워크에 무선 통신 도입이 확대됨에 따라 상술한 문제점의 해결 필요성이 높아지고 있다.
본 발명의 실시 예는 통신 장치가 이동하는 경우에도 시간 민감 네트워크를 이용하여 설정한 스트림이 끊기지 않는 데이터 전송 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 제1 단말 및 제1 가상 TSN(Time Sensitive Networks) 브릿지를 포함하는 제1 통신 장치와 제2 단말 및 제2 가상 TSN 브릿지를 포함하는 제2 통신 장치 사이의 데이터 전송 방법은, 상기 제1 단말이 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 가상 TSN 브릿지 연결 요청을 전송하는 단계, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 가상 TSN 브릿지 연결 요청에 따라 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송하는 단계, 상기 제2 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송하는 단계 및 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 기초로 상기 제1 가상 TSN 브릿지에서 상기 제2 가상 TSN 브릿지와의 통신에 이용될 복수의 가상 TSN 포트들을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 가상 TSN 브릿지 연결 요청은, 상기 제2 가상 TSN 브릿지의 식별 정보 및 타임 스탬프 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 가상 TSN 포트 정보 요청은, 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트 그룹의 개수, 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트 그룹 별 가상 TSN 포트의 개수, 상기 제1 가상 TSN 브릿지와 상기 제1 단말 사이의 지연 시간 및 타임 스탬프 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보는, 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트 그룹들 중 상기 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 가상 TSN 포트 그룹의 개수, 상기 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 가상 TSN 포트 그룹 별 가상 TSN 포트의 개수, 상기 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 가상 TSN 포트 그룹 별 상기 가상 TSN 포트 정보 요청이 상기 제1 가상 TSN 브릿지에서 상기 제2 가상 TSN 브릿지까지 가는데 걸리는 지연 시간, 상기 제2 가상 TSN 브릿지와 상기 제2 단말 사이의 지연 시간 및 타임 스탬프 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송하는 단계는, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 포함된 하나 이상의 가상 TSN 포트 그룹들 각각에 대응되는 무선 통신 기술을 통해 상기 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송하고, 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송하는 단계는, 상기 제2 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 포함된 하나 이상의 가상 TSN 포트 그룹들 각각에 대응되는 무선 통신 기술을 통해 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 복수의 가상 TSN 포트들을 결정하는 단계는, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트 그룹들 중 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹들을 결정하는 단계, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹들에 포함된 가상 TSN 포트들을 상기 제2 가상 TSN 브릿지와의 통신에 이용될 가상 TSN 포트들로 결정하는 단계 및 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹 별 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보가 상기 제2 가상 TSN 브릿지에서 상기 제1 가상 TSN 브릿지까지 가는데 걸리는 지연 시간을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송 방법은, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 단말로 가상 TSN 브릿지 연결 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 가상 TSN 브릿지 연결 정보는, 상기 제2 가상 TSN 브릿지의 식별 정보, 상기 제2 가상 TSN 브릿지와의 통신에 이용될 가상 TSN 포트 그룹들의 개수, 상기 통신에 이용될 가상 TSN 포트 그룹들 별 가상 TSN 포트의 개수 및 상기 통신에 이용될 가상 TSN 포트 그룹들 별 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 사이의 지연 시간 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송 방법은, 상기 제1 단말이 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 스트림 설정 요청을 전송하는 단계, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 스트림 설정 요청을 기초로 상기 제2 가상 TSN 브릿지와의 통신에 이용될 복수의 스트림들을 결정하는 단계, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 복수의 스트림들의 개수를 기초로 상기 복수의 가상 TSN 포트들 중 상기 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들을 결정하는 단계, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들을 무선 데이터 전송 세션들에 매핑하는 단계 및 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 단말로 스트림 설정 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 스트림 설정 요청은, 스트림 그룹들의 개수 및 상기 스트림 그룹 별 QoS(Quality of Service) 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 스트림 설정 정보는, 상기 스트림 그룹 별 스트림의 개수, 상기 스트림 그룹 별 QoS, 가상 TSN 포트 그룹 별 결정된 가상 TSN 포트의 개수 및 가상 TSN 포트의 활성화 여부에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 복수의 스트림들을 결정하는 단계는, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 복수의 가상 TSN 포트들 별 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 사이의 지연 시간을 산출하는 단계, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 복수의 가상 TSN 포트들 별 신뢰도, 데이터 레이트 및 트래픽 특성을 추출하는 단계 및 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 스트림 그룹들 각각에 포함된 스트림의 개수 및 스트림 별 QoS를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들을 결정하는 단계는, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 스트림 그룹들 각각에 포함된 스트림의 개수보다 많도록 상기 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들의 개수를 결정하는 단계, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 무선 데이터 전송 세션들의 개수를 결정하는 단계 및 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 무선 데이터 전송 세션 별 QoS를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 매핑하는 단계는, 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 무선 데이터 전송 세션들 중 상기 제2 가상 TSN 브릿지와 연결이 되지 않거나 QoS를 만족하지 않은 무선 데이터 전송 세션과 매핑되는 가상 TSN 포트를 비활성화하는 단계 및 상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 무선 데이터 전송 세션들 중 상기 제2 가상 TSN 브릿지와 연결되고 QoS를 만족하는 무선 데이터 전송 세션과 매핑되는 가상 TSN 포트를 활성화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 기술에 따른 데이터 전송 장치 및 방법은 통신 장치가 이동하는 경우에도 시간 민감 네트워크를 이용하여 설정한 스트림이 끊기지 않는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 단말과 제1 가상 TSN 브릿지의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송 방법을 설명하기 흐름도이다.
본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "포함한다," "포함할 수 있다." 등의 표현은 개시된 해당 기능, 동작, 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작, 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 명세서에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서 상에 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. 　
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템(10)의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(10)은 분산형태의 시간 민감 네트워크(Time Sensitive Networks, TSN)를 지원하는 통신 시스템일 수 있다.
통신 시스템(10)은 제1 통신 장치(100a) 및 제2 통신 장치(200a)를 포함할 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 예와 달리 통신 시스템에 포함되는 통신 장치의 개수는 3개 이상으로 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 통신 장치(100a) 및 제2 통신 장치(200a)는 무선 통신을 통해 데이터를 송수신하는 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 장치(100a) 및 제2 통신 장치(200a)는 철도 차량, PC(personal computer), 스마트폰 등을 포함할 수 있다.
제1 통신 장치(100a)는 제1 단말(110), 제1 TSN 브릿지(120) 및 제1 가상 TSN 브릿지(130)를 포함할 수 있다. 제2 통신 장치(200a)는 제2 단말(210), 제2 TSN 브릿지(220) 및 제2 가상 TSN 브릿지(230)를 포함할 수 있다.
시간 민감 네트워크에서는 주기적으로 발생하는 연속된 메시지를 스트림(Stream)으로 지칭할 수 있다. 제1 단말(110) 및 제2 단말(210)은 스트림을 생성하거나 수신하여 소비하는 노드일 수 있다. 또한, 제1 TSN 브릿지(120), 제1 가상 TSN 브릿지(130), 제2 TSN 브릿지(220) 및 제2 가상 TSN 브릿지(230)는 트래픽을 전달하는 기능을 담당하는 노드일 수 있다.
제1 단말(110)과 제2 단말(210)은 스트림을 통해 데이터를 주고받을 수 있다. 이경우, 제1 단말(110)과 제2 단말(210)은 스트림 예약(stream reservation) 동작을 수행할 수 있다. 통신 시스템(10)에서는 단말과 브릿지가 요청(Request)과 지시(indication) 메시지를 주고 받으면서 스트림 예약 동작을 수행할 수 있다. 제1 단말(110)은 제1 TSN 브릿지(120) - 제1 가상 TSN 브릿지(130) - 제2 TSN 브릿지(220) - 제2 가상 TSN 브릿지(230)를 통해 제2 단말(210)과 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130) 및 제2 가상 TSN 브릿지(230)는 유선 통신과 무선 통신을 수행할 수 있다. 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 유선으로 연결된 제1 TSN 브릿지(120)로부터 트래픽을 수신하여 무선으로 제2 가상 TSN 브릿지(230)으로 전송할 수 있다. 또한, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 무선으로 제2 가상 TSN 브릿지(230)으로부터 수신한 트래픽을 유선으로 연결된 제1 TSN 브릿지(120)에 전송할 수 있다. 제1 통신 장치(100a) 및 제2 통신 장치(200a)는 IEEE 802.1Q TSN 표준에 따라 예약된 스트림에 대해서 누적 지연 시간을 저장하고, 누적 지연 시간이 변경되면 스트림 예약을 해제할 수 있다.
한편, 상술한 실시 예는 제2 TSN 브릿지(220) 및 제2 가상 TSN 브릿지(230)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 통신 시스템(20)은 중앙집중형태의 시간 민감 네트워크(Time Sensitive Networks, TSN)를 지원하는 통신 시스템일 수 있다.
통신 시스템(20)은 제1 통신 장치(100b) 및 제2 통신 장치(200b)를 포함할 수 있다.
제1 통신 장치(100b)는 제1 단말(110), 제1 TSN 브릿지(120), 제1 가상 TSN 브릿지(130), 제1 CNC(Centralized Network Configuration)(140) 및 제1 CUC(Centralized User Configuration)(150)를 포함할 수 있다. 제2 통신 장치(200a)는 제2 단말(210), 제2 TSN 브릿지(220), 제2 가상 TSN 브릿지(230), 제2 CNC(140) 및 제2 CUC(150)를 포함할 수 있다. 제1 단말(110), 제1 TSN 브릿지(120), 제1 가상 TSN 브릿지(130), 제2 단말(210), 제2 TSN 브릿지(220) 및 제2 가상 TSN 브릿지(230)는 도 1의 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
제1 CNC(140) 및 제2 CNC(140)는 제1 TSN 브릿지(120), 제1 가상 TSN 브릿지(130), 제2 TSN 브릿지(220) 및 제2 가상 TSN 브릿지(230)로부터 정보를 취합하고 브릿지의 설정을 담당하는 장치일 수 있다. 제1 CUC(150) 및 제2 CUC(150)는 제1 단말(110) 및 제2 단말(210)로부터 스트림에 대한 요구사항을 취합하고 관리하는 장치일 수 있다.
중앙집중형태에서는 제1 CNC(140) 및 제2 CNC(140)가 제1 단말(110) 및 제2 단말(210)의 스트림 예약 요청을 받으면 스트림 예약을 수행할 수 있다.
제1 통신 장치(100b) 및 제2 통신 장치(200b)는 IEEE 802.1Q TSN 표준에 따라 예약된 스트림에 대해서 누적 지연 시간을 저장하고, 누적 지연 시간이 변경되면 스트림 예약을 해제할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 가상 TSN 브릿지가 무선 통신 구간에 복수의 가상 TSN 포트들을 설정하고, 각 가상 TSN 포트 별로 스트림 예약을 설정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 단말(110)과 제1 가상 TSN 브릿지(130)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 단말(110) 및 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 가상 TSN 애플리케이션, MSRP (Multi Stream Reservation Protocol) 애플리케이션, MAD, 데이터 링크 계층(data link layer) 및 피지컬 계층(physical layer)를 포함할 수 있다.
가상 TSN 애플리케이션은 데이터 링크 계층보다 상위 계층의 통신 애플리케이션일 수 있다. 가상 TSN 애플리케이션은 스트림 예약 동작을 수행할 수 있다. 가상 TSN 애플리케이션은 가상 TSN 포트들을 활성화 또는 비활성화할 수 있다. 또한, 가상 TSN 애플리케이션은 가상 TSN 브릿지를 형성하기 위한 신호들을 송수신할 수 있다.
제1 가상 TSN 브릿지(130)가 특정 스트림을 비활성화면 제1 단말(110)이 해당 스트림으로는 데이터를 전송할 수 없다. 또한, 해당 스트림의 활성화 및 비활성화 여부는 제1 단말(110) 및 제1 가상 TSN 브릿지(130)의 데이터 링크 계층과 물리 계층은 모를 수 있다. 데이터 링크 계층과 물리 계층은 해당 스트림으로는 데이터 전송이 오지 않는 것으로 인식할 수 있다.
가상 TSN 애플리케이션은 MSRP 애플리케이션보다 상위 계층의 애플리케이션일 수 있다. MSRP 애플리케이션 외에 추가로 통신 애플리케이션이 필요한 경우에는 가상 TSN 애플리케이션의 하위 계층에 해당 통신 애플리케이션이 추가 될 수 있다. 만약, MSRP 애플리케이션이 없는 경우에는 데이터 링크 계층의 바로 상위 계층에 가상 TSN 애플리케이션이 위치할 수도 있다.
가상 TSN 애플리케이션은 단일 무선 통신 기술 내에 복수의 가상 TSN 포트들을 설정할 수 있다. 또한, 가상 TSN 애플리케이션은 서로 다른 무선 통신 기술들은 서로 다른 가상 TSN 포트로 설정할 수 있다. 예를 들면, 제1 가상 TSN 브릿지(130)와 제2 가상 TSN 브릿지(230)가 5G 통신 기술을 이용하여 통신을 하는 경우, 5G 통신 기술 내에 복수의 가상 TSN 포트들이 형성될 수 있다. 다른 예로, 제1 가상 TSN 브릿지(130)와 제2 가상 TSN 브릿지(230)가 5G 통신 기술과 Wi-Fi 통신 기술을 이용하여 연결된 경우, 5G 통신 기술 및 Wi-Fi 통신 기술에 각각 하나 이상의 가상 TSN 포트가 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 가상 TSN 포트들은 가상 TSN 포트 그룹을 구성할 수 있다. 예를 들어, 동일한 무선 통신 기술 내에 형성된 가상 TSN 포트들은 하나의 가상 TSN 포트 그룹을 구성할 수 있다. 예를 들어, 5G 통신 기술를 이용하여 m개의 가상 TSN 포트를 형성하고, Wi-Fi 통신 기술을 이용하여 n개의 가상 TSN 포트를 형성하면, m개의 가상 TSN 포트들은 제1 가상 포트 그룹이 되고, n개의 가상 TSN 포트들은 제2 가상 포트 그룹이 될 수 있다. 즉, 가상 TSN 포트 그룹이 동일하면, 일반적으로 동일한 무선 통신 기술을 사용하는 것을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 가상 TSN 포트 그룹에 복수의 가상 TSN 포트들이 포함되는 경우, 가상 TSN 포트는 무선 데이터 전송 세션(또는 플로우)에 1대1로 매핑될 수 있다. 이에 따라, 가상 TSN 포트들을 각각 서로 다른 무선 데이터 전송 세션에 매핑시킴으로써, 제1 단말(110)의 이동 및 채널 변화에 따라 특정 무선 데이터 전송 세션이 생성되거나 끊어지는 경우에도 다른 가상 TSN 포트는 지속적으로 통신이 가능할 수 있다. 예를 들면, 제1 가상 TSN 브릿지(130)와 제2 가상 TSN 브릿지(230)가 5G 통신 기술 또는 LTE 통신 기술로 연결되면, 제1 가상 TSN 포트는 EPS Bearer ID가 5인 Default Bearer에 매핑되고, 제2 가상 TSN 포트는 EPS Bearer ID가 9인 Dedicated Bearer에 매핑이 될 수 있다.
일 실시 예에서, 스트림 그룹은 복수의 스트림들을 포함할 수 있고, 스트림 그룹은 복수개일 수 있다. 스트림 그룹 내 복수의 스트림들이 포함되는 것은 동일 데이터 전송을 위해 복수의 스트림들을 이용하는 것을 의미할 수 있다. 통신 시스템의 안전성을 높이기 위해 동일한 스트림 그룹 내 스트림들은 서로 다른 가상 TSN 포트를 통해 통신 경로가 설정될 수 있다. 따라서, 특정 가상 TSN 포트가 비활성화되면, 동일한 스트림 그룹 내 다른 스트림을 이용하여 데이터가 끊김없이 전송될 수 있다. 동일한 스트림 그룹 내 복수의 스트림들은 각각 서로 다른 가상 TSN 포트 그룹에 포함된 가상 TSN 포트에 매핑될 수 있다. 또한, 동일한 스트림 그룹 내 복수의 스트림들은 각각 동일 가상 TSN 포트 그룹에 포함된 가상 TSN 포트들 중 서로 다른 가상 TSN 포트에 매핑될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하여 설명된 실시 예는 제2 단말(210) 및 제2 가상 TSN 브릿지(230)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송 방법을 설명하기 흐름도이다.
도 4에 도시된 방법은 예를 들어, 도 1의 제1 통신 장치(100a) 및 제2 통신 장치(200a) 또는 도 2의 제1 통신 장치(100b) 및 제2 통신 장치(200b)에 의해 수행될 수 있다. 도 4에서는 설명의 편의를 위해 제1 단말(110)이 가상 TSN 브릿지 연결을 요청하는 실시 예에 대해서 설명하지만, 이하의 실시 예들은 제2 단말(210)이 가상 TSN 브릿지 연결을 요청하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 한편, 제1 단말(110)은 사전에 제2 단말(210) 및 제2 가상 TSN 브릿지(230)의 식별 정보를 저장할 수 있다. 또한, 제2 단말(210)은 사전에 제1 단말(110) 및 제1 가상 TSN 브릿지(130)의 식별 정보를 저장할 수 있다.
도 4를 참조하면, 단계 S401에서, 제1 단말(110)은 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 가상 TSN 브릿지 연결 요청을 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 가상 TSN 브릿지 연결 요청은 제2 가상 TSN 브릿지(230)의 식별 정보 및 타임 스탬프 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계 S403에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 가상 TSN 브릿지 연결 요청에 따라 제2 가상 TSN 브릿지(230)에 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 가상 TSN 포트 정보 요청은 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 포함된 가상 TSN 포트 그룹의 개수, 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 포함된 가상 TSN 포트 그룹 별 가상 TSN 포트의 개수, 제1 가상 TSN 브릿지(130)와 제1 단말(110) 사이의 제1 지연 시간 및 타임 스탬프 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 지연 시간은 제1 가상 TSN 브릿지(130)가 가상 TSN 브릿지 연결 요청을 수신한 시점의 시간과 가상 TSN 브릿지 연결 요청에 포함된 타임 스탬프의 시간 차일 수 있다. 한편, 제2 단말(210)이 제2 가상 TSN 브릿지(230)로 가상 TSN 브릿지 연결 요청을 전송하는 경우, 제2 가상 TSN 브릿지(230)와 제2 단말(210) 사이의 제2 지연 시간은 제2 가상 TSN 브릿지(230)가 가상 TSN 브릿지 연결 요청을 수신한 시점의 시간과 가상 TSN 브릿지 연결 요청에 포함된 타임 스탬프의 시간 차일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 포함된 하나 이상의 가상 TSN 포트 그룹들 각각에 대응되는 무선 통신 기술을 통해 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송할 수 있다.
예를 들어, 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 하나의 가상 TSN 포트 그룹이 포함되면, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 하나의 무선 통신 기술을 통해 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송할 수 있다. 다른 예로, 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 복수의 가상 TSN 포트 그룹들이 포함되면, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 복수의 가상 TSN 포트 그룹들 각각에 대응되는 무선 통신 기술들을 통해 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송할 수 있다. 복수의 무선 통신 기술들 중 통신 연결이 불가능한 무선 통신 기술이 존재하면, 제1 가상 TSN 브릿지(130) 해당 무선 통신 기술을 통해 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송하지 않을 수 있다.
단계 S405에서, 제2 가상 TSN 브릿지(230)는 가상 TSN 포트 정보 요청에 대한 응답으로 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 제2 가상 TSN 브릿지(230)에 포함된 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 가상 TSN 포트와 관련된 정보는 제2 가상 TSN 브릿지(230)에 포함된 가상 TSN 포트 그룹들 중 제1 가상 TSN 브릿지(130)의 가상 TSN 포트 그룹들로부터 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 가상 TSN 포트 그룹의 개수, 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 가상 TSN 포트 그룹 별 가상 TSN 포트의 개수, 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 가상 TSN 포트 그룹 별 가상 TSN 포트 정보 요청이 제1 가상 TSN 브릿지(130)에서 제2 가상 TSN 브릿지(230)까지 가는데 걸리는 제3 지연 시간, 제2 가상 TSN 브릿지(230)와 제2 단말(210) 사이의 제2 지연 시간 및 타임 스탬프 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 가상 TSN 브릿지(130)의 가상 TSN 포트 그룹들로부터 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 가상 TSN 포트 그룹은 현재 통신 연결이 가능한 가상 TSN 포트 그룹을 나타낼 수 있다.
제3 지연 시간은 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 시점의 시간과 가상 TSN 포트 정보 요청에 포함된 타임 스탬프의 시간 차일 수 있다. 제3 지연 시간은 가상 TSN 포트 그룹 별로 산출될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 가상 TSN 브릿지(230)는 제2 가상 TSN 브릿지(230)에 포함된 하나 이상의 가상 TSN 포트 그룹들 각각에 대응되는 무선 통신 기술을 통해 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송할 수 있다.
예를 들어, 제2 가상 TSN 브릿지(230)에 하나의 가상 TSN 포트 그룹이 포함되면, 제2 가상 TSN 브릿지(230)는 하나의 무선 통신 기술을 통해 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송할 수 있다. 다른 예로, 제2 가상 TSN 브릿지(230)에 복수의 가상 TSN 포트 그룹들이 포함되면, 제2 가상 TSN 브릿지(230)는 복수의 가상 TSN 포트 그룹들 각각에 대응되는 무선 통신 기술들을 통해 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송할 수 있다.
단계 S407에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 기초로 제1 가상 TSN 브릿지(130)에서 제2 가상 TSN 브릿지(230)와의 통신에 이용될 복수의 가상 TSN 포트들을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 포함된 가상 TSN 포트 그룹들 중 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹들을 결정할 수 있다. 이때, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹의 수가 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 포함된 가상 TSN 포트 그룹의 수와 동일한지 여부를 확인할 수 있다. 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹의 수가 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 포함된 가상 TSN 포트 그룹의 수보다 적으면, 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹들을 통신에 이용될 가상 TSN 포트들로 결정할 수 있다. 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹의 수를 저장할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹들에 포함된 가상 TSN 포트들을 제2 가상 TSN 브릿지(230)와의 통신에 이용될 가상 TSN 포트들로 결정할 수 있다. 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹들에 포함된 가상 TSN 포트의 수를 저장할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹 별 가상 TSN 포트와 관련된 정보가 제2 가상 TSN 브릿지(230)에서 제1 가상 TSN 브릿지(130)까지 가는데 걸리는 제4 지연 시간을 산출할 수 있다. 제4 지연 시간은 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 시점의 시간과 가상 TSN 포트와 관련된 정보에 포함된 타임 스탬프의 시간 차일 수 있다. 제4 지연 시간은 가상 TSN 포트 그룹 별로 산출될 수 있다.
단계 S409에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 제1 단말로 가상 TSN 브릿지 연결 정보를 전송할 수 있다. 일 실시 예에서, 가상 TSN 브릿지 연결 정보는 제2 가상 TSN 브릿지(230)의 식별 정보, 제2 가상 TSN 브릿지(230)와의 통신에 이용될 가상 TSN 포트 그룹들의 개수, 통신에 이용될 가상 TSN 포트 그룹들 별 가상 TSN 포트의 개수 및 통신에 이용될 가상 TSN 포트 그룹들 별 제1 단말(110)과 제2 단말(210) 사이의 제5 지연 시간 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
이때, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 가상 TSN 포트를 통해 가상 TSN 브릿지 연결 정보를 전송하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 제5 지연 시간은 제1 지연 시간, 제2 지연 시간, 제3 지연 시간 및 제4 지연 시간 중 적어도 둘 이상을 이용하여 산출될 수 있다.
예를 들어, 제1 가상 TSN 브릿지(130)가 제3 지연 시간을 아는 경우, 제5 지연 시간은 제1 지연 시간, 제2 지연 시간 및 제3 지연 시간의 합으로 산출될 수 있다. 다른 예로, 제1 가상 TSN 브릿지(130)가 제3 지연 시간을 모르고, 제4 지연 시간을 아는 경우, 제1 지연 시간, 제2 지연 시간 및 제4 지연 시간의 합으로 산출될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 가상 TSN 브릿지(130)가 제2 지연 시간을 모르는 경우, 제5 지연 시간은 제1 지연 시간을 두배한 값과 제3 지연 시간의 합으로 산출될 수 있다.
단계 S411에서, 제1 단말(110)은 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 스트림 설정 요청을 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 단말(110)은 제1 가상 TSN 브릿지(130)를 통해 통신을 수행하는 것이 필요해지면 제2 단말과 연결할 스트림 그룹들의 개수를 결정할 수 있다. 또한, 제1 단말(110)은 각 스트림 그룹 별 QoS(Quality of Service)를 결정한 뒤, 제1 가상 TSN 브릿지(130)에 스트림 설정 요청을 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 스트림 설정 요청은 설정하려는 스트림 그룹들의 개수 및 스트림 그룹 별 QoS 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 스트림 그룹 별 QoS는 제5 지연 시간, 스트림 그룹 별 신뢰도, 오류율, 데이터 레이트, 트래픽 특성 등을 포함할 수 있다. 이때, 트래픽 특성은 GBR(Guaranteed Bit Rate) 또는 Non GBR 여부, Delay critical data 여부(time sensitive 패킷 여부), 시간 민감 네트워크의 트래픽 클래스(class CDT or A or B or BE), Priority Code Point(일반적으로 3비트), Drop eligible indicator(일반적으로 1비트) 및 VLAN ID(일반적으로 12비트) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계 S413에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 스트림 설정 요청을 기초로 제2 가상 TSN 브릿지(230)와의 통신에 이용될 복수의 스트림들을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 복수의 가상 TSN 포트들 별 제1 단말(110)과 제2 단말(210) 사이의 제6 지연 시간을 산출할 수 있다. 이때, 제6 지연 시간을 제5 지연 시간을 기초로 산출될 수 있다.
또한, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 복수의 가상 TSN 포트들 별 신뢰도, 데이터 레이트 및 트래픽 특성을 추출할 수 있다.
또한, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 스트림 그룹들 각각에 포함된 스트림의 개수 및 스트림 별 QoS를 결정할 수 있다. 스트림 그룹이 복수의 스트림들을 갖는 것은 하나의 데이터 전송을 위해 복수의 스트림을 설정하는 것일 수 있다. 이때, 하나의 스트림 그룹에 포함된 스트림들은 동일한 QoS를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 단말(110)은 시간 민감 네트워크의 Class CDT(Control Data Traffic) 전송을 위해 복수의 스트림 설정을 요청할 수 있다. 하나의 스트림 그룹에 포함된 스트림들은 각각 서로 다른 가상 TSN 포트에 매핑될 수 있다. 따라서, 스트림 그룹에 포함된 스트림의 수는 가상 TSN 포트의 수를 초과할 수 없다.
단계 S415에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 복수의 스트림들의 개수를 기초로 복수의 가상 TSN 포트들 중 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 스트림 그룹들 각각에 포함된 스트림의 개수보다 많도록 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들의 개수를 결정할 수 있다. 즉, 가상 TSN 포트의 수는 스트림 그룹 내 스트림의 수보다 커야 한다. 또한, 가상 TSN 포트의 수는 전체 스트림의 수보다 크지 않을 수 있다.
또한, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 무선 데이터 전송 세션들의 개수를 결정할 수있다. 가상 TSN 포트는 무선 데이터 전송 세션에 1 대 1 매핑되므로 가상 TSN 포트의 수와 무선 데이터 전송 세션들의 개수는 동일할 수 있다. 또한, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 무선 데이터 전송 세션 별 QoS를 추출할 수 있다.
단계 S417에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들을 무선 데이터 전송 세션들에 매핑할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 무선 데이터 전송 세션들 중 제2 가상 TSN 브릿지(230)와 연결이 되지 않거나 QoS를 만족하지 않은 무선 데이터 전송 세션과 매핑되는 가상 TSN 포트를 비활성화할 수 있다.
또한, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 무선 데이터 전송 세션들 중 제2 가상 TSN 브릿지(230)와 연결되고 QoS를 만족하는 무선 데이터 전송 세션과 매핑되는 가상 TSN 포트를 활성화할 수 있다.
단계 S419에서, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 스트림 설정 요청에 대한 응답으로 제1 단말(110)로 스트림 설정 정보를 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 스트림 설정 정보는 스트림 그룹 별 스트림의 개수, 스트림 그룹 별 QoS, 가상 TSN 포트 그룹 별 결정된 가상 TSN 포트의 개수 및 가상 TSN 포트의 활성화 여부에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 실시 예에 따라, 제1 단말(110)은 제2 단말(210)과의 통신을 위한 스트림을 설정하기 위해서 시간 민감 네트워크의 프로토콜을 이용하여 각 스트림을 설정할 수 있다. 이때, 제1 단말(110)은 SRP 또는 제1 CNC(140)를 이용하여 스트림을 설정할 수 있다. 가상 TSN 애플리케이션이 MSRP 애플리케이션에게 스트림 설정을 위한 정보를 제공할 수 있다.
단계 S421에서, 제1 단말(110)은 활성화된 가상 TSN 포트에 매핑된 하나 이상의 스트림들 중 어느 하나를 통해 제2 단말(210)로 데이터를 전송할 수 있다.
즉, 제1 단말(110)과 제2 단말(210)은 활성화된 가상 TSN 포트에 매핑된 하나 이상의 스트림들 중 어느 하나를 통해 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 단말(110)과 제2 단말(210)은 활성화된 가상 TSN 포트를 통과하는 스트림을 이용해서만 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 제1 단말(110)은 스트림 그룹 내 복수의 스트림이 존재하면, QoS가 가장 좋은 스트림을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
한편, 제1 가상 TSN 브릿지(130)는 주기적으로 각 가상 TSN 포트의 활성화 정보를 업데이트 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
(부호의 설명)
10: 통신 시스템
100a: 제1 통신 장치
110: 제1 단말
120: 제1 TSN 브릿지
130: 제1 가상 TSN 브릿지
200a: 제2 통신 장치
210: 제2 단말
220: 제2 TSN 브릿지
230: 제2 가상 TSN 브릿지
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
본 특허출원은, 본 명세서에 그 전체가 참고로서 포함되는, 2021년 10월 21일에 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2021-0141320호에 대해 우선권을 주장한다.

Claims (12)

  1. 제1 단말 및 제1 가상 TSN(Time Sensitive Networks) 브릿지를 포함하는 제1 통신 장치와 제2 단말 및 제2 가상 TSN 브릿지를 포함하는 제2 통신 장치 사이의 데이터 전송 방법에 있어서,
    상기 제1 단말이 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 가상 TSN 브릿지 연결 요청을 전송하는 단계;
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 가상 TSN 브릿지 연결 요청에 따라 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송하는 단계;
    상기 제2 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 기초로 상기 제1 가상 TSN 브릿지에서 상기 제2 가상 TSN 브릿지와의 통신에 이용될 복수의 가상 TSN 포트들을 결정하는 단계;를 포함하는 데이터 전송 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 가상 TSN 브릿지 연결 요청은,
    상기 제2 가상 TSN 브릿지의 식별 정보 및 타임 스탬프 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    상기 가상 TSN 포트 정보 요청은,
    상기 제1 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트 그룹의 개수, 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트 그룹 별 가상 TSN 포트의 개수, 상기 제1 가상 TSN 브릿지와 상기 제1 단말 사이의 지연 시간 및 타임 스탬프 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보는,
    상기 제2 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트 그룹들 중 상기 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 가상 TSN 포트 그룹의 개수, 상기 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 가상 TSN 포트 그룹 별 가상 TSN 포트의 개수, 상기 가상 TSN 포트 정보 요청을 수신한 가상 TSN 포트 그룹 별 상기 가상 TSN 포트 정보 요청이 상기 제1 가상 TSN 브릿지에서 상기 제2 가상 TSN 브릿지까지 가는데 걸리는 지연 시간, 상기 제2 가상 TSN 브릿지와 상기 제2 단말 사이의 지연 시간 및 타임 스탬프 중 적어도 하나 이상을 포함하는 데이터 전송 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송하는 단계는,
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 포함된 하나 이상의 가상 TSN 포트 그룹들 각각에 대응되는 무선 통신 기술을 통해 상기 가상 TSN 포트 정보 요청을 전송하고,
    상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송하는 단계는,
    상기 제2 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 상기 제2 가상 TSN 브릿지에 포함된 하나 이상의 가상 TSN 포트 그룹들 각각에 대응되는 무선 통신 기술을 통해 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 전송하는 데이터 전송 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 가상 TSN 포트들을 결정하는 단계는,
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 포함된 가상 TSN 포트 그룹들 중 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹들을 결정하는 단계;
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹들에 포함된 가상 TSN 포트들을 상기 제2 가상 TSN 브릿지와의 통신에 이용될 가상 TSN 포트들로 결정하는 단계; 및
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보를 수신한 가상 TSN 포트 그룹 별 상기 가상 TSN 포트와 관련된 정보가 상기 제2 가상 TSN 브릿지에서 상기 제1 가상 TSN 브릿지까지 가는데 걸리는 지연 시간을 산출하는 단계;를 포함하는 데이터 전송 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 단말로 가상 TSN 브릿지 연결 정보를 전송하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 가상 TSN 브릿지 연결 정보는,
    상기 제2 가상 TSN 브릿지의 식별 정보, 상기 제2 가상 TSN 브릿지와의 통신에 이용될 가상 TSN 포트 그룹들의 개수, 상기 통신에 이용될 가상 TSN 포트 그룹들 별 가상 TSN 포트의 개수 및 상기 통신에 이용될 가상 TSN 포트 그룹들 별 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 사이의 지연 시간 중 적어도 하나 이상을 포함하는 데이터 전송 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 단말이 상기 제1 가상 TSN 브릿지에 스트림 설정 요청을 전송하는 단계;
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 스트림 설정 요청을 기초로 상기 제2 가상 TSN 브릿지와의 통신에 이용될 복수의 스트림들을 결정하는 단계;
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 복수의 스트림들의 개수를 기초로 상기 복수의 가상 TSN 포트들 중 상기 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들을 결정하는 단계;
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들을 무선 데이터 전송 세션들에 매핑하는 단계; 및
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 제1 단말로 스트림 설정 정보를 전송하는 단계;를 포함하는 데이터 전송 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 스트림 설정 요청은,
    스트림 그룹들의 개수 및 상기 스트림 그룹 별 QoS(Quality of Service) 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    상기 스트림 설정 정보는,
    상기 스트림 그룹 별 스트림의 개수, 상기 스트림 그룹 별 QoS, 가상 TSN 포트 그룹 별 결정된 가상 TSN 포트의 개수 및 가상 TSN 포트의 활성화 여부에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 데이터 전송 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 복수의 스트림들을 결정하는 단계는,
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 복수의 가상 TSN 포트들 별 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 사이의 지연 시간을 산출하는 단계;
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 복수의 가상 TSN 포트들 별 신뢰도, 데이터 레이트 및 트래픽 특성을 추출하는 단계; 및
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 스트림 그룹들 각각에 포함된 스트림의 개수 및 스트림 별 QoS를 결정하는 단계;를 포함하는 데이터 전송 방법.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들을 결정하는 단계는,
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 스트림 그룹들 각각에 포함된 스트림의 개수보다 많도록 상기 복수의 스트림들에 매핑될 가상 TSN 포트들의 개수를 결정하는 단계;
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 무선 데이터 전송 세션들의 개수를 결정하는 단계; 및
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 무선 데이터 전송 세션 별 QoS를 추출하는 단계;를 포함하는 데이터 전송 방법.
  10. 제6 항에 있어서, 상기 매핑하는 단계는,
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 무선 데이터 전송 세션들 중 상기 제2 가상 TSN 브릿지와 연결이 되지 않거나 QoS를 만족하지 않은 무선 데이터 전송 세션과 매핑되는 가상 TSN 포트를 비활성화하는 단계; 및
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 무선 데이터 전송 세션들 중 상기 제2 가상 TSN 브릿지와 연결되고 QoS를 만족하는 무선 데이터 전송 세션과 매핑되는 가상 TSN 포트를 활성화하는 단계;를 포함하는 데이터 전송 방법.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 제1 단말, 상기 제1 가상 TSN 브릿지, 상기 제2 단말 및 상기 제2 가상 TSN 브릿지는,
    상기 제1 가상 TSN 브릿지와 상기 제2 가상 TSN 브릿지를 연결하기 위한 신호들을 송수신하는 가상 TSN 애플리키에션을 포함하는 데이터 전송 방법.
  12. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 복수의 스트림들 중 동일한 스트림 그룹에 포함된 스트림들을 각각 서로 다른 가상 TSN 포트에 매핑하는 단계; 및
    상기 제1 가상 TSN 브릿지가 상기 복수의 스트림들 중 서로 다른 스트림 그룹에 포함된 스트림들을 각각 동일한 가상 TSN 포트에 매핑하는 단계;를 더 포함하는 데이터 전송 방법.
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