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KR100232237B1 - 근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법 - Google Patents

근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법 Download PDF

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KR100232237B1 KR1019970054992A KR19970054992A KR100232237B1 KR 100232237 B1 KR100232237 B1 KR 100232237B1 KR 1019970054992 A KR1019970054992 A KR 1019970054992A KR 19970054992 A KR19970054992 A KR 19970054992A KR 100232237 B1 KR100232237 B1 KR 100232237B1
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Abstract

본 발명은 근거리 통신망(Local Area Network : LAN)에 관한 것으로, 특히 데이터 전송시에 실시간 전송을 요구하는 패킷에 우선 순위를 부여할 수 있도록한 근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것이다.
이와같은 근거리 통신망 인터페이스 장치는 특정 노드에 우선권을 부여하고 그에 대한 정보를 저장 출력하는 우선 순위 선택 레지스터부와, 매체가 비어 있으면 카운트를 시작하여 프로토콜이 정하는 인터프레임 갭값을 출력하는 인터프레임 스페이싱 카운터와, 망을 이용한 데이터 송신시에 충돌 신호가 입력되면 랜덤 백 오프 타임을 카운트하여 그 카운트값을 출력하는 백 오프 타임 카운터부와, 상기의 우선 순위 선택 레지스터부의 우선 순위 선택 신호의 출력 유무에 따라 프레임 전송 및 충돌 신호 발생시에 인터프레임 스페이싱 타임 및 백오프 타임을 대기하는 단계를 포함하거나 포함하지 않고 프레임 전송 및 재 전송 동작이 이루어지도록 제어하는 송신 프로토콜 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법
본 발명은 근거리 통신망(Local Area Network : LAN)에 관한 것으로, 특히 데이터 전송시에 실시간 전송을 요구하는 패킷에 우선 순위를 부여할 수 있도록한 근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재, 워드프로세서,PC 등의 업무용 전산 기기가 급속하게 보급되어 이들 기기 상호간 및 호스트 컴퓨터간에 정보와 자원을 공유할 필요가 더욱 증대되었다. 이러한 요구에 따라 기업의 빌딩내 또는 밀집된 건물등에서 분산되어 있는 여러 장치들간에 대량의 데이터를 고속으로 전송할 수 있는 근거리 통신망(LAN)이 출현하였다. 즉, LAN은 비교적 좁은 지역내에 있는 데이터 통신 단말을 상호 연결하는 통신망으로 정의할 수 있다.
LAN에 연결된 장치들은 망의 전송 능력을 공유하게 되는데, 매체의 전송 능력을 공유하기 위해서는 전송 매체에 대한 접근을 제한하는 방법이 필요하게 되며, 이러한 방법을 규정한 것을 매체 접근 제어(Media Access Control : MAC) 프로토콜이라고 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술의 LAN을 이용한 데이터 전송 블록의 구성도이고, 도 2는 종래 기술의 LAN을 이용한 데이터 전송 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
매체에 대한 접근을 제어하는 방법에는 집중 제어 방식과 분산 제어 방식이 있다. LAN에서는 분산 제어 방식을 사용하며, 분산 제어 방식은 경쟁(contention) 방식과 토큰 제어에 의한 방식으로 구분된다.경쟁 방식에서 각 지국은 필요시 아무때나 매체를 접근할 수 있으며, 토큰 제어 방식에서는 정해진 시간 및 순서에 의해 접근을 하게된다. 경쟁 방식의 대표적인 것으로는 CSMA/CD(Carrier Sence Multiple Access with Collision Detection)방식이 있다.
도 1은 LAN을 이용하여 데이터를 전송하기 위한 데이터 전송 블록을 나타낸 것이다. 즉, 망과 지국을 연결하는 인터페이스 장치를 나타낸 것으로 먼저, 망에 연결되어 프레임 단위의 데이터 수신이 끝나면 즉, 매체가 비어 있으면 카운트를 시작하여 프로토콜이 정하는 인터프레임 갭값을 출력하는 인터프레임 스페이싱 카운터(1)와, 망을 이용한 데이터 송신시에 충돌 신호가 입력되면 랜덤 백 오프 타임을 카운트하여 재 전송 대기 시간이 지나면 그 카운트값을 출력하는 백 오프 타임 카운터부(2)와, 상기의 인터프레임 스페이싱 카운터(1)에서 출력되는 인터프레임 갭값을 받아 데이터 전송 동작에서 인터프레임 스페이싱을(프레임간의 갭)제어하고, 상기의 백 오프 타임 카운터부(2)의 재 전송 대기 시간에 관한 카운트값을 받아 프레임의 충돌이 발생하면 그 카운트값만큼 대기하였다가 재 전송을 시도하도록 제어하는 송신 프로토콜 제어부(3)를 포함하여 구성된다.
이때, 인터프레임 스페이싱은 매체에 전송되는 데이터가 끝나고 다음 데이터를 전송할때까지 대기해야 하는 시간 즉, 프레임간의 갭을 말한다. 그리고 프레임은 송신할 데이터를 프로토콜이 정하는 포맷에 맞추어 구성한 것을 뜻한다.
상기와 같이, 구성된 종래 기술의 근거리 통신망 인터페이스 장치는 프레임 전송 동작에서 매체에 접근하기 위한 알고리듬이 다음과 같다.
도 2에서와 같이, 먼저, 전송할 프레임이 구성되면(201) 대기 모드(Deferring on mode)(202)로 되어 매체의 채널이 비어 있는가를 체크한다.(203) 이때, 수신 신호가 있으면 계속 대기 상태로 있으면서 채널을 체크하고 수신 신호가 없다면 인터프레임 스페이싱 카운터부(1)의 카운트시간 동안 즉, 인터프레임 스페이싱 타임을 대기하였다가(204) 프레임 전송을 시작한다.(205)
상기의 프레임 전송 동작에서 충돌 신호가 검출되었는지를 판단하여(206) 충돌 신호가 검출되면 모든 지국에 전송 방해 신호(Jamming)를 출력하고 프레임 전송을 중단한다.(207) 그리고 전송 시도 횟수를 1 증가시키고(208) 현재 재 전송 시도 횟수와 설정된 전송 시도 횟수를 비교하여(209) 재 전송 시도 횟수와 설정 횟수가 동일하다면 충돌에 의한 송신 에러를 발생하고(212), 그렇지 않다면 백오프 타임 카운터부(2)에서 백오프 타임을 카운트하여(210) 그 카운트값만큼 대기하였다가(211) 프레임의 재전송을 위하여 대기 모드(Deferring on mode)(202)로 되어 매체의 채널이 비어 있는가를 체크한다.(203)
그리고 상기의 206 단계에서 충돌신호가 검출되지 않았다면 프레임 전송이 완료될때까지 충돌 신호가 검출되는지를 계속 체크한다.(213)(214)
이와 같은 종래 기술의 근거리 통신망을 이용한 프레임 전송에 있어서는 프레임 전송 동작에서 충돌이 일어날 경우에 재전송 동작을 일정시간 대기하였다가 실시하게 된다. 그리고 매체에 접근하는 동작에서도 매체의 채널이 비어 있는가를 체크하여 비어있는 것이 확인되면 일정 시간을 대기하였다가 프레임 전송을 하게된다.
이와 같은 종래 기술의 근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법에 있어서는 망에 접속된 모든 노드가 채널 프리 상태에서 동일한 인터프레임 스페이싱을 대기하고 프레임 전송 동작에서도 충돌이 발생하면 랜덤 백오프 타임을 대기하였다가 재전송하므로 특정 노드에 우선권을 부여할 수 없다.
즉, 실시간 전송을 요구하는 데이터에 전송 시간에 제약을 받지 않는 데이터와 동일하게 망 액세스 권한이 부여되므로 영상 데이터와 같은 실시간 전송이 필요한 데이터의 전송이 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 데이터 전송시에 실시간 전송을 요구하는 패킷에 우선 순위를 부여할 수 있도록하여 데이터 전송 효율을 높인 근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술의 LAN을 이용한 데이터 전송 블록의 구성도
도 2는 종래 기술의 LAN을 이용한 데이터 전송 방법을 나타낸 플로우 차트
도 3은 본 발명에 따른 LAN을 이용한 데이터 전송 블록의 구성도
도 4는 본 발명에 따른 LAN을 이용한 데이터 전송 방법을 나타낸 플로우차트
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
30. 우선 순위 선택 레지스터부 31. 인터프레임 스페이싱 카운터부
32. 백오프 타임 카운터부 33. 송신 프로토콜 제어부
데이터의 성격에 따라 우선 순위를 부여할 수 있도록하여 데이터 전송 효율을 높인 본 발명의 근거리 통신망 인터페이스 장치는 특정 노드에 우선권을 부여하고 그에 대한 정보를 저장 출력하는 우선 순위 선택 레지스터부와, 매체가 비어 있으면 카운트를 시작하여 프로토콜이 정하는 인터프레임 갭값을 출력하는 인터프레임 스페이싱 카운터와, 망을 이용한 데이터 송신시에 충돌 신호가 입력되면 랜덤 백 오프 타임을 카운트하여 그 카운트값을 출력하는 백 오프 타임 카운터부와, 상기의 우선 순위 선택 레지스터부의 우선 순위 선택 신호의 출력 유무에 따라 프레임 전송 및 충돌 신호 발생시에 인터프레임 스페이싱 타임 및 백오프 타임을 대기하는 단계를 포함하거나 포함하지 않고 프레임 전송 및 재 전송 동작이 이루어지도록 제어하는 송신 프로토콜 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 본 발명의 근거리 통신망 인터페이스 방법은 매체에 접속되는 복수개의 노드중에 특정 노드에 매체 액세스에 대한 우선 순위를 부여하고 데이터 전송시에 우선 순위 유무를 판단하는 제 1 단계와, 우선 순위 선택 신호가 있다면 매체의 채널이 비어있는 것을 확인하고 대기 시간없이 프레임의 전송을 시작하는 제 2 단계와, 상기의 프레임 전송 동작에서 충돌 신호가 검출되면 전송을 중단하고 대기 시간없이 설정된 횟수만큼 제 2 단계를 반복하여 재전송을 시도하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 LAN을 이용한 데이터 전송 블록의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 LAN을 이용한 데이터 전송 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 근거리 통신망 인터페이스 장치는 특정 노드에 우선권을 부여할 수 있도록 하여 우선권이 부여된 노드의 프레임 전송시에는 대기 시간을 갖지 않도록 한 것으로 그 구성은 다음과 같다.
먼저, 특정 노드에 우선권을 부여하고 그에 대한 정보를 저장 출력하는 우선 순위 선택 레지스터부(30)와, 망에 연결되어 프레임 단위의 데이터 수신이 끝나면 즉, 매체가 비어 있으면 카운트를 시작하여 프로토콜이 정하는 인터프레임 갭값을 출력하는 인터프레임 스페이싱 카운터(31)와, 망을 이용한 데이터 송신시에 충돌 신호가 입력되면 랜덤 백 오프 타임을 카운트하여 재 전송 대기 시간이 지나면 그 카운트값을 출력하는 백 오프 타임 카운터부(32)와, 상기의 인터프레임 스페이싱 카운터(31)에서 출력되는 인터프레임 갭값을 받아 데이터 전송 동작에서 인터프레임 스페이싱을(프레임간의 갭)제어하고, 상기의 백 오프 타임 카운터부(32)의 재 전송 대기 시간에 관한 카운트값을 받아 프레임의 충돌이 발생하면 그 카운트값만큼 대기하였다가 재 전송을 시도하도록 제어하고, 상기의 우선 순위 선택 레지스터부(30)에서 우선 순위 선택 신호가 출력되면 그 신호에 의해 프레임 전송 및 충돌 신호 발생시에 인터프레임 스페이싱 타임 및 백오프 타임을 대기하지 않고 프레임 전송 및 재 전송 동작이 이루어지도록 제어하는 송신 프로토콜 제어부(33)를 포함하여 구성된다.
상기의 송신 프로토콜 제어부(33)는 상기의 우선 순위 선택 레지스터부(30)의 우선 순위 선택 신호의 유무에 따라 프레임의 전송 및 재 전송 동작시에 대기 시간을 갖거나 갖지 않게 제어한다.
즉, MUX에서 Q2로의 출력은 우선 순위 선택 레지스터부(30)에서 C1(우선 순위 선택 신호)이 입력되면 I1(수신 신호 또는 충돌 신호)를 인터프레임 스페이싱 카운터부(31),백오프 타임 카운터부(32)를 거치지 않고 송신 프로토콜 제어부(33)로 바로 이루어진다. 그리고 MUX에서 Q1으로의 출력은 우선 순위 선택 레지스터부(30)에서 C1(우선 순위 선택 신호)이 입력되지 않았을 때 I1(수신 신호 또는 충돌 신호)를 인터프레임 스페이싱 카운터부(31),백오프 타임 카운터부(32)를 거쳐서 송신 프로토콜 제어부(33)로 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 발명의 근거리 통신망 인터페이스 장치를 이용한 데이터 전송 동작에 관하여 설명하면 다음과 같다.
도 4에서와 같이, 먼저, 우선 순위 선택 신호가 있는지 없는지를 판단하여(401) 우선 순위 선택 레지스터부(30)의 우선 순위 선택 신호가 없다면 우선 순위에 따른 동작이 아닌 모든 노드에 동일한 매체 액세스 권한이 주어진 프레임 전송 동작을 하게 된다. 즉, 전송 동작시에 채널이 비어 있는 것을 확인하고 인터프레임 스페이싱 타임동안 대기하고, 충돌 발생시에 백오프 타임동안 대기하는 동작을 포함하는 플로우를 거치게된다.
그리고 우선 순위가 있는 경우라면 전송할 프레임이 구성되면(402) 대기 모드(Deferring on mode)(403)로 되어 매체의 채널이 비어 있는가를 체크한다.(404) 이때, 수신 신호가 있으면 계속 대기 상태로 있으면서 채널을 체크하고 수신 신호가 없다면 대기 시간없이 프레임 전송을 시작한다.(405)
상기의 프레임 전송 동작에서 충돌 신호가 검출되었는지를 판단하여(406) 충돌 신호가 검출되면 모든 지국에 전송 방해 신호(Jamming)를 출력하고 프레임 전송을 중단한다.(407) 그리고 전송 시도 횟수를 1 증가시키고(408) 현재 재 전송 시도 횟수와 설정된 전송 시도 횟수를 비교하여(409) 재 전송 시도 횟수와 설정 횟수가 동일하다면 충돌에 의한 송신 에러를 발생하고(410), 그렇지 않다면 대기 시간 없이 프레임의 재전송을 위하여 대기 모드(Deferring on mode)(403)로 되어 매체의 채널이 비어 있는가를 체크한다.(404)
그리고 상기의 406 단계에서 충돌신호가 검출되지 않았다면 프레임 전송이 완료될때까지 충돌 신호가 검출되는지를 계속 체크한다.(411)(412)
같은 본 발명의 근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법에 의한 데이터의 전송은 우선 순위 선택상기와 레지스터(30)에 등록되어 있는 우선 순위를 갖는 데이터를 전송하는 동작에서는 우선 순위에 따른 전송 모드로 세팅되어 전송 및 재 전송 동작에서 대기 시간이 없이 그 동작들이 이루어지도록 한것이다.
이와 같은 본 발명의 근거리 통신망 인터페이스 장치 및 방법은 실시간 전송이 요구되는 노드에 우선 순위를 부여하여 대기 시간이 없이 전송 및 재전송이 이루어지도록 한것으로 근거리 통신망을 이용한 데이터 전송 효율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 특정 노드에 우선권을 부여하고 그에 대한 정보를 저장 출력하는 우선 순위 선택 레지스터부와,
    매체가 비어 있으면 카운트를 시작하여 프로토콜이 정하는 인터프레임 갭값을 출력하는 인터프레임 스페이싱 카운터와,
    망을 이용한 데이터 송신시에 충돌 신호가 입력되면 랜덤 백 오프 타임을 카운트하여 그 카운트값을 출력하는 백 오프 타임 카운터부와,
    상기의 우선 순위 선택 레지스터부의 우선 순위 선택 신호의 출력 유무에 따라 프레임 전송 및 충돌 신호 발생시에 인터프레임 스페이싱 타임 및 백오프 타임을 대기하는 단계를 포함하거나 포함하지 않고 프레임 전송 및 재 전송 동작이 이루어지도록 제어하는 송신 프로토콜 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 근거리 통신망 인터페이스 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 송신 프로토콜 제어부는 우선 순위 선택 모드가 아니면 인터프레임 스페이싱 카운터에서 출력되는 인터프레임 갭값을 받아 데이터 전송 동작에서 그 카운트값만큼 제어하고, 상기의 백 오프 타임 카운터부의 재 전송 대기 시간에 관한 카운트값을 받아 프레임의 충돌이 발생하면 그 카운트값만큼 대기하였다가 재 전송을 시도하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신망 인터페이스 장치.
  3. 매체에 접속되는 복수개의 노드중에 특정 노드에 매체 액세스에 대한 우선 순위를 부여하고 데이터 전송시에 우선 순위 유무를 판단하는 제 1 단계와,
    우선 순위 선택 신호가 있다면 매체의 채널이 비어있는 것을 확인하고 대기 시간없이 프레임의 전송을 시작하는 제 2 단계와,
    상기의 프레임 전송 동작에서 충돌 신호가 검출되면 전송을 중단하고 대기 시간없이 설정된 횟수만큼 제 2 단계를 반복하여 재전송을 시도하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근거리 통신망 인터페이스 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 우선 순위 선택 신호가 없다면 우선 순위에 따른 동작이 아닌 모든 노드에 동일한 매체 액세스 권한이 주어진 프레임 전송 동작을 하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신망 인터페이스 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 모든 노드에 동일한 매체 액세스 권한이 주어진 프레임 전송 동작에서는 매체의 채널이 비어 있는 것이 판단되면 인터프레임 스페이싱 타임만큼 대기한후 프레임의 전송을 시작하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신망 인터페이스 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 모든 노드에 동일한 매체 액세스 권한이 주어진 프레임 전송 동작에서는 충돌 신호가 검출되면 백오프 타임 동안 대기한후 채널이 비어 있는가를 판단하는 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신망 인터페이스 방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 충돌 신호에 의한 재 전송은 프레임 전송 동작에서 충돌 신호가 검출되면 모든 지국에 전송 방해 신호(Jamming)를 출력하는 제 1 단계와,
    프레임 전송을 중단하고 전송 시도 횟수를 1 증가시키는 제 2 단계와,
    현재의 재 전송 시도 횟수와 설정된 전송 시도 횟수를 비교하는 제 3 단계와,
    재 전송 시도 횟수와 설정 횟수가 동일하다면 충돌에 의한 송신 에러를 발생하고, 그렇지 않다면 대기 시간 없이 프레임의 재전송을 위하여 대기 모드(Deferring on mode)로 전환하는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근거리 통신망 인터페이스 방법.
  8. 제 3 항에 있어서, 최초 또는 재 전송에 의한 프레임 전송 동작시에 프레임 전송 동작이 완료될때까지 충돌 신호의 유무를 계속 판단하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신망 인터페이스 방법.
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