埋め込み型システムのための高速データ処理・通信方法及び装置
【課題】本発明は、埋め込み型システムのため、及びその装置のための高速データ処理機能を有する通信装置に関するものである。
【解決手段】ＭＡＣ処理通信装置はハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段とソケット決定手段を含む。データ送信時に、送信しようとするデータが予め設定されたハードウェア処理データである場合、アプリケーションインターフェースユニットはそのデータを前記ＯＳを介することなしに前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段に直接転送し、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段は前記送信データのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理し、送信しようとするデータが前記ハードウェア処理データではないが一般データである場合、前記ＯＳは前記ＴＣＰ／ＩＰプロトコルをソフトウェア方式で処理する。データ受信時に、前記ソケット決定手段が受信済みデータを予め設定されたハードウェア処理データであると判定する場合、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段はその受信済みデータのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを直接に処理し、その受信データをアプリケーションに直接インターフェースし、前記ソケット決定手段がその受信済みデータをハードウェア処理ポート番号のデータでないと判定する場合、前記ＯＳはインターフェースされて、ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理する。
【解決手段】ＭＡＣ処理通信装置はハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段とソケット決定手段を含む。データ送信時に、送信しようとするデータが予め設定されたハードウェア処理データである場合、アプリケーションインターフェースユニットはそのデータを前記ＯＳを介することなしに前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段に直接転送し、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段は前記送信データのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理し、送信しようとするデータが前記ハードウェア処理データではないが一般データである場合、前記ＯＳは前記ＴＣＰ／ＩＰプロトコルをソフトウェア方式で処理する。データ受信時に、前記ソケット決定手段が受信済みデータを予め設定されたハードウェア処理データであると判定する場合、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段はその受信済みデータのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを直接に処理し、その受信データをアプリケーションに直接インターフェースし、前記ソケット決定手段がその受信済みデータをハードウェア処理ポート番号のデータでないと判定する場合、前記ＯＳはインターフェースされて、ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信装置に関するものであり、特に、埋め込み型システムを介してインターネット通信が行われる既存の通信装置とは異なり、ハードウェア方式で通信プロトコルを処理する高速ハードウェアソケットを用いた高速通信機能を有する通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インターネット通信のための通信装置は、ＯＳにインストールされている通常のＭＡＣチップやソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて通信を行う。
図１は、従来技術でソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ方法を用いるネットワーク通信装置を図解する説明図である。
【０００３】
図１に示すように、前記通信装置には、ＭＩＩインターフェースを介して物理層１０に接続された通信装置２０と、ホストインターフェースを介して前記通信装置２０に接続されたＯＳ層３０と、が含まれる。また、前記通信装置２０は「ＭＡＣチップ」とも呼ばれる。システムの通信制御ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰは前記ＯＳ層３０に実装される。前記ＯＳ層３０は、ソケットインターフェースを介してアプリケーション層に接続され、通信を行う。
【０００４】
図１はデータ送信を説明するものである。アプリケーションがデータ送信用ソケットインターフェースを介して「データ」を前記ＯＳ層３０に送信する場合、前記ＯＳ層３０のソフトウェアＴＣＰ／ＩＰは、ＩＰプロトコルとＴＣＰプロトコルに基づいて「ＩＰヘッダ」と「ＴＣＰヘッダ」を生成し、その生成された「ＩＰヘッダ」と「ＴＣＰヘッダ」を「データ」に付与し、かつ前記ホストインターフェースを介してそのデータパケットを前記通信装置２０に送信する。
【０００５】
さらに前記通信装置２０は、物理ヘッダをそのデータパケットに付与し、「物理ヘッダ＋ＩＰヘッダ＋ＴＣＰヘッダ＋データ」として付与される送信データパケットを生成し、かつ前記ＭＩＩインターフェースを介してその生成された送信データパケットを前記物理層１０に送信する。前記物理層１０はそのデータパケットをインターネット上に送信する。
【０００６】
逆に、データ受信時に、前記通信装置２０は、前記物理層１０から「物理ヘッダ＋ＩＰヘッダ＋ＴＣＰヘッダ＋データ」から成るネットワークデータパケットを受信し、前記「物理ヘッダ」を分離する。前記ＯＳ層３０のソフトウェアＴＣＰ／ＩＰは、ＩＰプロトコルとＴＣＰプロトコルに基づいて前記「ＩＰヘッダ」と前記「ＴＣＰヘッダ」を分離し、ソケットインターフェースを介してその「データ」のみをそのアプリケーションに送信する。
【０００７】
しかしながら、従来技術でソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ方法を用いる前記ネットワーク通信装置では、前記通信装置２０（すなわち前記ＭＡＣチップ）は、単に前記物理ヘッダをその入力ネットワークパケットデータに付与するかまたは前記ヘッダをそのデータから分離し、残りのデータパケットを送信する機能しか持たない。したがって、ネットワーク経由の通信には不可避である通信プロトコルの処理は、そのホストシステム（すなわち前記ＯＳ層３０）によって取り扱われる。
【０００８】
前記埋め込み型システムでは、前記ホストシステムのリソースは既存のＰＣシステムとは異なり非常に限られている。よって、前記通信プロトコルの処理は前記システムに大きな負担をかけるため、他のアプリケーションを実行する上で問題があり、さらに通信速度も大幅に低下してしまう。
【０００９】
よって、マルチメディア・アプリケーションの増大に起因する前記システム負荷問題や前記通信速度問題を解決することができ、高速データ処理を可能とする埋め込み型システムのための通信装置の必要性がある。
【００１０】
前記ＭＡＣチップが用いられ、図１に示すように前記ＯＳのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰが前記通信プロトコルを処理するケースでは、前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰが前記ＯＳに含まれていること、そのプロトコルが容易に修正可能であること、及びハードウェアの追加が不要であること、という点で利点があるが、ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを含むＯＳが必要不可欠であること、ＯＳとアプリケーションのプロセッサの処理能力が必要とされること、及び前記プロトコルの処理速度が制限され得ること、という点で欠点がある。
【００１１】
なお、ＴＣＰ／ＩＰがハードウェアに実装され、かつ前記ＭＡＣチップに統合されているハードウェアＴＣＰ／ＩＰが、前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰの欠点を克服するために提案されている。例えば、本発明は、「ハードウェアプロトコルプロセシングロジックで実現されたインターネット通信プロトコル装置及びその通信装置を用いるデータ並列処理方法」と題する韓国特許出願番号第２００２−１９０６２号を提案した。
【００１２】
図２は、従来技術でハードウェアＴＣＰ／ＩＰ方法を用いるネットワーク通信装置を図解する説明図である。
【００１３】
図２に示すように、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０は、ＭＡＣチップとハードウェアで実装されたＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットを有し、ＭＩＩインターフェースを介して物理層１０に接続され、かつ前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０はホストインターフェースに接続される。さらに、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０は前記システムのアプリケーション層にも直結される。前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０は、そのアプリケーションと直接データを交換しながら通信処理を行う。
【００１４】
図２はデータ送信を説明するものである。そのデータを送信するためにそのアプリケーションが「データ」を直接に前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０に送信する場合、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０は、前記ＭＡＣ処理を介してリアルタイムで「物理ヘッダ」、「ＩＰヘッダ」、及び「ＴＣＰヘッダ」を生成し、前記ＩＰプロトコルと前記ＴＣＰプロトコルとを生成し、かつそれらの生成物を前記「データ」に付与する。前記ＭＩＩインターフェースを介して「物理ヘッダ＋ＩＰヘッダ＋ＴＣＰヘッダ＋データ」が前記物理層１０に付与される前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０では、そのデータパケットを送信する場合、前記物理層１０がそのデータパケットをインターネット上に送信する。
【００１５】
逆に、そのデータの受信時には、前記物理層１０が、「物理ヘッダ＋ＩＰヘッダ＋ＴＣＰヘッダ＋データ」から成るネットワークデータパケットを前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０に送信する場合、前記ＭＡＣ処理ユニットは前記「物理ヘッダ」を分離する。前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０は、ＩＰプロトコルとＴＣＰプロトコルに基づいて前記「ＩＰヘッダ」と前記「ＴＣＰヘッダ」をリアルタイムで分離し、「データ」のみをそのアプリケーションに直接送信する。
【００１６】
したがって、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置は前記ＴＣＰ／ＩＰプロトコルをハードウェアで処理するので、前記ＯＳの通信プロトコル処理を必要としない。よって、強力な処理能力または多くのシステムリソースを持つＣＰＵを必要としない。
【００１７】
また、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置は、既存の各種装置に容易に適用可能であること、リアルタイムのプロトコル処理によって限られたリソースでシステム最高の性能を発揮することが可能であること、及び比較的にシンプルな埋め込み型システムに容易に適用可能であること、という点でも利点があるが、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置には、前記プロトコルの変化と同時に修正できないこと、及び新しい要求に対処することが難しい、という点に欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
よって、本発明は、従来技術のネットワーク通信装置おいて発生する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信方法及びその装置であって、前記埋め込み型システムが、限られたリソースで高速データ処理機能を持つことができ、新しい要求に直ちに対処することが可能であり、かつホストシステムで処理されなければならないプロトコルがハードウェアで処理可能となっていることを特徴とする通信方法及びその装置を提供することである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、マルチメディアなどの高速・大量データは専用ハードウェアソケットを介して通信され、一般データはホストシステムのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコルを介して通信される。
【００２０】
さらに、本発明によれば、プロトコルはハードウェアを介してリアルタイムで処理され、実際のデータのみがそのホストシステムに送信される。よって、前記埋め込み型システムは、前記物理層の最大帯域幅に近い性能を持つことができ、かつ高速データ送信／受信機能を持つこともできる。
【００２１】
さらに、本発明は、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを用いるハードウェアソケットとＯＳのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いるソフトウェアソケットとの両方を使用することが可能なデュアルパスを介して、そのプロトコルの新しい要求または変化に直ちに対処できるスケーラビリティと柔軟性を提供することもできる。
【００２２】
本発明によれば、ＭＡＣ通信装置にはハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットとソケット決定ユニットとが含まれる。そのデータ通信経路は二重になっており、高容量と高速処理を必要とするデータは前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットを介して直接に処理され、一般データは前記ＯＳのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰで処理可能となっている。
【００２３】
本発明によれば、データがハードウェアＴＣＰ／ＩＰを介して処理されるべきデータか、またはＴＣＰプロトコルヘッダのポート番号を用いてソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを介して処理されるべきデータかどうかは自動的に判定され、それはアプリケーションに関連してデータを同定するための識別子として用いられる。
【００２４】
本発明によれば、ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰがホストインターフェースを介して実装されるＯＳに接続されたＭＡＣ処理通信装置を用いる通信方法であって、前記ＭＡＣ処理通信装置が通信処理を行い、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段とソケット決定手段を含み、かつ以下のステップが含まれる通信方法が提供される。
【００２５】
データ送信時に、送信しようとするデータが予め設定されたハードウェア処理データである場合、アプリケーションインターフェースユニットがその送信データを前記ＯＳを介することなしに前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段に直接転送することを可能にするステップと、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段が前記送信データのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理することを可能にするステップと、送信しようとするデータが前記ハードウェア処理データではないが一般データである場合、前記ＯＳが前記送信データのＴＣＰ／ＩＰプロトコルをソフトウェア方式で処理することを可能にするステップと、データ受信時に、前記ソケット決定手段が受信済みデータを予め設定されたハードウェア処理データであると判定する場合、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段がその受信済みデータのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを直接に処理し、その受信データをアプリケーションに直接インターフェースすることを可能にするステップと、前記ソケット決定手段がその受信済みデータをハードウェア処理ポート番号のデータでないと判定する場合、前記ＯＳがその受信済みデータのＴＣＰ／ＩＰプロトコルをソフトウェア方式で処理することを可能にするステップ。
【００２６】
そのデータがハードウェア処理データであるか、またはソフトウェア処理データであるかの判定は、ＴＣＰヘッダの既定のポート番号でハードウェア処理を用いて行われる。そのデータが前記ハードウェア処理データのポート番号でない場合、そのデータは一般データと判定され、データ通信経路はソフトウェア処理によって設定される。
【００２７】
本発明に係る埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信装置には以下が含まれる。
【００２８】
データを物理層とインターフェースする物理的媒体インターフェース処理ユニットと、送信しようとするデータをリンク層から前記物理的媒体インターフェース処理ユニットに転送する送信データ処理ユニットと、受信済みデータを前記物理的媒体インターフェース処理ユニットから受信し、さらにその受信済みデータを上部層に転送する受信データ処理ユニットと、前記受信データ処理モジュールから受信されたその受信済みデータを格納し、ハードウェアソケット処理ユニット及びレジスタコントローラの指示にしたがってその格納されたデータを上部インターフェースに転送する受信メモリと、前記上部インターフェースから受信されるその送信しようとするデータを格納し、前記レジスタコントローラの指示にしたがって、その格納されたデータを前記ハードウェアソケット処理ユニット及び前記送信データ処理ユニットに送信する送信メモリと、その送信済みデータ及びその受信済みデータが、高速ハードウェアソケットを介した高速通信を必要とするパケットデータであるかどうかを判定し、その判定結果にしたがってＴＣＰプロトコル及びＩＰプロトコルを処理するハードウェアソケット処理ユニットと、前記通信装置の動作及び前記通信装置に関する情報を管理するレジスタ全体の動作を制御するレジスタコントローラと、ホストシステムとのデータの送受信を行う上部インターフェース処理ユニット。
【００２９】
前記ハードウェアソケット処理ユニットには以下が含まれる。
【００３０】
ＩＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としているＩＰプロトコル処理ユニットと、ＴＣＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としているＴＣＰプロトコル処理ユニットと、送信または受信されるデータのＴＣＰヘッダからポート番号を同定し、対応するデータソケットがハードウェアソケットを介した高速データのためのデータパケットであるか、または一般通信のためのデータパケットであるどうかを判定し、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットをその判定結果に応じて制御可能としているソケット決定ユニット。
【００３１】
前記通信装置には、データ送信時に、そのポート番号がそのアプリケーションに指定されている高速・大量データを直接に前記上部インターフェース処理ユニットにインターフェースさせ、前記指定ポート番号以外の一般データを前記ＯＳ層にインターフェースさせるアプリケーションインターフェースユニットもさらに含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
ここで、本発明を添付図面を参照して特定の実施形態に関して詳細に説明する。
図３は、本発明に係る埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信方法を図解する通信装置の概念図である。
【００３３】
図３に示すように、前記通信装置には、インターネットに接続された物理層１０と、ＭＩＩインターフェースを介して前記物理層１０に接続されたハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置１００と、ホストインターフェースを介して前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置１００に接続されたＯＳ層３０と、ソケットインターフェースを介して前記ＯＳ層３０に接続されたアプリケーション層と、が含まれる。前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置１００には、ＭＡＣ処理ユニットと、ＬＬＣと、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段と、ソケット決定手段と、が含まれる。前記ＯＳ層３０は、その中に実装されたソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを有する。前記アプリケーション層にはアプリケーションインターフェースユニット１０１が含まれる。
【００３４】
本発明の通信方法では、高速・大量データは、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理にしたがって前記アプリケーション層と前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置との間で直接に通信される。一般データは、前記ＯＳ層のソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理にしたがって通信される。
【００３５】
そのために、前記アプリケーションインターフェースユニット１０１はそのデータの送信時に、送信しようとするデータのポート番号を判定する。前記判定の結果として、そのデータが予め設定されたハードウェア処理データである場合、前記アプリケーションインターフェースユニット１０１は、前記ＯＳ層３０を介することなしに前記送信データを前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置１００に直接送信する。
【００３６】
その送信しようとするデータのポート番号が一般データであり、前記ハードウェア処理データのポート番号でないと判定される場合は、前記アプリケーションインターフェースユニット１０１は、それを介して前記送信データが前記ＯＳ層３０に送信されるインターフェースをユーザーアプリケーションに提供し、ソフトウェア方法にしたがって前記ＯＳ層３０がＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理できるようにしている。
【００３７】
さらに、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置１００のソケット決定ユニットは、前記物理層１０から受信されたデータのポート番号を判定する。その受信済みデータが、予め設定されたポート番号のハードウェア処理データであることが判定される場合、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段はＴＣＰ／ＩＰプロトコルを直接に処理し、その受信済みデータをそのアプリケーションに直接インターフェースする。
【００３８】
その受信済みデータが予め設定されたポート番号のハードウェア処理データでないことが判定される場合、前記ソケット決定ユニットが構築され、前記ＯＳが前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理できるようにしている。
【００３９】
上記のように、本発明によれば、図３に示すように、高速ハードウェアソケット（すなわち、動画やグラフィックなどの高速・大量データ）は、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理及び前記ＭＡＣ処理を受ける。一般ソフトウェアソケットは、前記ＯＳ層で前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理を受けてから、前記ＭＡＣ処理を受ける。よって、そのデータ通信経路はデュアルパスとなる。
【００４０】
図４は、本発明に係る埋め込み型システムのための前記高速データ処理機能を有する通信装置のブロック図である。
【００４１】
図４に示すように、前記通信装置には以下が含まれる。
【００４２】
データを物理層１０とインターフェースする物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０と、送信しようとするデータをリンク層から前記物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０に転送する送信データ処理ユニット１６０と、前記物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０から受信されるデータを上部層に転送する受信データ処理ユニット１２０と、受信データ処理ユニットからのデータを格納し、ハードウェアソケット処理ユニット１７０及びレジスタコントローラ１８０からの指示にしたがってその受信済みデータを上部インターフェースに転送する受信メモリ１３０と、前記上部インターフェースから受信される送信しようとするデータを格納し、前記レジスタコントローラ１８０の指示にしたがって、そのデータを前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０及び前記送信データ処理ユニット１６０に送信する送信メモリと、その送信済みかつ受信済みデータが前記高速ハードウェアソケットを介した高速通信を必要とするパケットデータであるかどうかを判定し、その判定結果にしたがってＴＣＰプロトコル及びＩＰプロトコルを処理する前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０と、前記通信装置の動作及び前記通信装置に関する情報を管理するレジスタ全体の動作を制御するレジスタコントローラと、ホストシステムとのデータの送受信を行う上部インターフェース処理ユニット１４０。
【００４３】
前記通信装置には、ＯＳ層３０と、前記アプリケーション層のアプリケーションインターフェースユニット１０１とがさらに含まれる。前記ＯＳ層３０は、ホストインターフェースを介して前記上部インターフェース処理ユニット１４０に接続され、その中に実装されたソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理プログラムを有する。前記アプリケーションインターフェースユニット１０１は、前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理を受ける一般データを前記ＯＳ層３０にインターフェースし、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理を受けるデータを前記上部インターフェース処理ユニット１４０にインターフェースする。
【００４４】
図５は、本発明に係るハードウェアソケット処理ユニットのブロック図である。
【００４５】
図５に示すように、前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０には、ＩＰプロトコル処理ユニット１７３と、ＴＣＰプロトコル処理ユニット１７２と、ソケット決定ユニット１７１とが含まれる。ＩＰプロトコル処理ユニット１７３は、ＩＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としている。ＴＣＰプロトコル処理ユニット１７２は、前記ＴＣＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としている。
【００４６】
前記ソケット決定ユニット１７１は、送受信されるデータのＴＣＰヘッダからポート番号を同定し、対応するデータソケットが、前記ハードウェアソケットを介して高速データを処理するためのデータパケットであるか、または一般通信のためのデータパケットであるかどうかを判定し、その判定結果にしたがって前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットを制御する。
【００４７】
本発明にしたがって構築された上記通信装置では、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットと前記ソケット決定ユニットは、既存のＭＡＣチップと前記ＯＳのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプログラムが実装されるインターネット通信方法で前記ＭＡＣチップと一体的に形成される。よって、データ通信は、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理が動画などの高速・大量データに対して行われ、かつ前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理が一般データに対して行われるようなデュアルパスを介して行うことができる。
【００４８】
データが、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理が行われるデータであるか、または前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理が行われるデータであるかの判定はポート番号に基づいて行われ、データ通信経路はその判定結果に応じて制御される。
【００４９】
図６は、一般データパケットのＴＣＰパケットヘッダの構成を図解する説明図である。
【００５０】
前記ＴＣＰパケットヘッダのソースポートはデータを送信するアプリケーションの１６ビットポート番号を示し、前記ＴＣＰパケットヘッダの宛先ポートはデータを受信するアプリケーションの１６ビットポート番号を示す。したがって、本発明では、前記ソースポート番号と前記宛先ポート番号は、それが前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理であるか、または前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理であるかを判定するために使用される。
【００５１】
図７ａ及び図７ｂは、本発明を説明するための、サーバとＰＣ間の通信アプリケーションを図解する説明図である。
【００５２】
前記サーバと前記ＰＣがインターネット経由で通信を行う場合、インターネット上の数千のサーバとＰＣはそれらのＩＰアドレスにより同定される。単一システム（例えばＰＣまたはサーバ）では、いくつかのアプリケーションがインターネット経由で接続される。この時点では、ポート番号はそれらの接続をアプリケーションベースで指定するために使用される。
【００５３】
図７ａに示すような状況では、２種類のアプリケーションが、そのサーバとそのＰＣにて同時にインターネットを用いて通信を行う。よって、各アプリケーションに関連するデータを同定するための識別子の必要性がある。ＴＣＰプロトコルヘッダのポート番号はこの時点で使用される。
【００５４】
したがって、本発明では、すべてのデータは、図７ｂに示すようにリアルタイムで前記ＴＣＰポート番号まで分析される。前記ソケット決定ユニットは、データが、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを介して前記高速データ処理が行われるデータであるか、またはリアルタイムでの分析データに基づいた一般ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いるソケットデータであるかどうかを判定する。
【００５５】
以下に本発明のデータ送信処理を説明する。
【００５６】
送信システムのアプリケーションは、送信指示をデータとともに前記アプリケーションインターフェース１０１に送信する。前記送信データが、ユーザーのリクエストで前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを使用するデータである場合、前記アプリケーションインターフェース１０１は、前記送信データをその送信指示とともに本発明の通信装置の上部インターフェース処理ユニット１４０に転送する。
【００５７】
その送信指示は、その送信操作が開始できるように、前記レジスタコントローラ１８０における通信装置の各モジュールを制御するために使用される。必要データはそのコントロールレジスタに格納される。主なデータは、前記上部インターフェース１４０を介して前記送信メモリ１５０に格納される。前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０は、リアルタイムでヘッダを生成し、前記送信データ処理ユニット１６０経由で前記ヘッダの送信を開始する。
【００５８】
前記ヘッダが送信される場合、前記コントローラの指示にしたがって前記送信メモリ１５０の対応するデータまでが前記送信データ処理ユニット１７０に送信される。前記パケットは、前記物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０経由でインターネットに転送される。全操作完了後には、前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０は、そのことを前記レジスタコントローラ１５０に知らせる。ＣＰＵは、そのことを前記上部インターフェース１４０に知らせる。
【００５９】
前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを使用するデータの場合、送信しようとするデータは、パケットヘッダを生成するために前記ＯＳ層３０のソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて分析される。その処理が完了されると、そのデータは前記上部インターフェース処理ユニット１４０経由で前記送信メモリ１５０に送信される。前記送信に関する情報を含む送信指示は、前記上部インターフェース処理ユニット１４０経由で前記レジスタコントローラ１８０に送信される。
【００６０】
前記レジスタコントローラ１８０は、前記送信メモリ１５０に送信されるデータを、前記指示にしたがって前記送信データ処理ユニット１６０経由で前記物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０に送信する。前記物理的媒体インターフェース１１０はそのデータを前記物理層に送信する。
【００６１】
以下にデータ受信処理を説明する。
【００６２】
データは前記物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０経由で受信される。そのデータは、前記受信データ処理ユニット１２０経由で前記受信メモリ１３０に格納され、また、プロトコルヘッダ情報も、その受信済みパケットデータを分析するために前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０に送信される。
【００６３】
ポート番号は、前記ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに関連してリアルタイム処理を介して判定される。前記分析情報は前記レジスタコントローラ１８０のレジスタに格納された情報値と比較されて、前記パケットが前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて行われるか。または前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて行われるかどうかが決められる。
【００６４】
前記パケットが前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて行われることが判定される場合、その残りのＴＣＰ／ＩＰヘッダはすべて分析される。前記分析結果は、前記レジスタコントローラ１８０経由で前記上部インターフェース処理ユニット１４０に送信される。前記結果は、受信済みデータが存在することを知らせるために前記ＣＰＵに再度送信される。純データは、前記受信メモリ１３０から前記上部インターフェース処理ユニット１４０を介して前記アプリケーションインターフェースユニット１０１に送信される。
【００６５】
前記パケットが前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて行われることが判定される場合、前記受信メモリ１３０へのパケット情報入力は、前記レジスタコントローラ１８０の指示にしたがって、前記上部インターフェース処理ユニット１４０を介し、前記ＯＳ層３０のソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを通して転送される。前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを介して転送されたデータはＯＳのＴＣＰ／ＩＰのための処理を受け、次いで前記アプリケーションインターフェースユニット１０１に転送される。
【００６６】
したがって、本発明によれば、高速・高容量処理を必要とするデータは前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理を介して処理され、一般データは前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理を介して処理され、それによって効率の良いデータ通信が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
上記のように、本発明に係る埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信装置によれば、その埋め込み型システムは高速データ処理機能を選択的に使用し、そのＣＰＵに負荷をかけることなしに高速通信実行することが可能である。したがって、前記埋め込み型システムでマルチメディアサービスなどのさまざまな高速ネットワークベースのサービスを提供することが可能である。
【００６８】
さらに、通信プロトコルを処理するための前記埋め込み型システムのＣＰＵの負担も軽減され、前記埋め込み型システムの限られたリソースでより多くのサービスを提供することが可能である。
【００６９】
さらに、本発明は、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを用いる前記ハードウェアソケットとＯＳのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いる前記ソフトウェアソケットとの両方が使用可能なデュアルパスを介して、そのプロトコルの新しい要求または変化に直ちに対処できるスケーラビリティと柔軟性を提供することもできるという点でも利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】従来技術でソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ方法を用いるネットワーク通信装置を図解する説明図である。
【図２】従来技術でハードウェアＴＣＰ／ＩＰ方法を用いるネットワーク通信装置を図解する説明図である。
【図３】本発明に係る埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信方法を図解する通信装置の概念図である。
【図４】本発明に係る埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信装置のブロック図である。
【図５】本発明に係るハードウェアソケット処理ユニットのブロック図である。
【図６】一般データパケットのＴＣＰパケットヘッダの構成を図解する説明図である。
【図７】本発明を説明するための、そのサーバとそのＰＣ間の通信アプリケーションを図解する説明図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信装置に関するものであり、特に、埋め込み型システムを介してインターネット通信が行われる既存の通信装置とは異なり、ハードウェア方式で通信プロトコルを処理する高速ハードウェアソケットを用いた高速通信機能を有する通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インターネット通信のための通信装置は、ＯＳにインストールされている通常のＭＡＣチップやソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて通信を行う。
図１は、従来技術でソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ方法を用いるネットワーク通信装置を図解する説明図である。
【０００３】
図１に示すように、前記通信装置には、ＭＩＩインターフェースを介して物理層１０に接続された通信装置２０と、ホストインターフェースを介して前記通信装置２０に接続されたＯＳ層３０と、が含まれる。また、前記通信装置２０は「ＭＡＣチップ」とも呼ばれる。システムの通信制御ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰは前記ＯＳ層３０に実装される。前記ＯＳ層３０は、ソケットインターフェースを介してアプリケーション層に接続され、通信を行う。
【０００４】
図１はデータ送信を説明するものである。アプリケーションがデータ送信用ソケットインターフェースを介して「データ」を前記ＯＳ層３０に送信する場合、前記ＯＳ層３０のソフトウェアＴＣＰ／ＩＰは、ＩＰプロトコルとＴＣＰプロトコルに基づいて「ＩＰヘッダ」と「ＴＣＰヘッダ」を生成し、その生成された「ＩＰヘッダ」と「ＴＣＰヘッダ」を「データ」に付与し、かつ前記ホストインターフェースを介してそのデータパケットを前記通信装置２０に送信する。
【０００５】
さらに前記通信装置２０は、物理ヘッダをそのデータパケットに付与し、「物理ヘッダ＋ＩＰヘッダ＋ＴＣＰヘッダ＋データ」として付与される送信データパケットを生成し、かつ前記ＭＩＩインターフェースを介してその生成された送信データパケットを前記物理層１０に送信する。前記物理層１０はそのデータパケットをインターネット上に送信する。
【０００６】
逆に、データ受信時に、前記通信装置２０は、前記物理層１０から「物理ヘッダ＋ＩＰヘッダ＋ＴＣＰヘッダ＋データ」から成るネットワークデータパケットを受信し、前記「物理ヘッダ」を分離する。前記ＯＳ層３０のソフトウェアＴＣＰ／ＩＰは、ＩＰプロトコルとＴＣＰプロトコルに基づいて前記「ＩＰヘッダ」と前記「ＴＣＰヘッダ」を分離し、ソケットインターフェースを介してその「データ」のみをそのアプリケーションに送信する。
【０００７】
しかしながら、従来技術でソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ方法を用いる前記ネットワーク通信装置では、前記通信装置２０（すなわち前記ＭＡＣチップ）は、単に前記物理ヘッダをその入力ネットワークパケットデータに付与するかまたは前記ヘッダをそのデータから分離し、残りのデータパケットを送信する機能しか持たない。したがって、ネットワーク経由の通信には不可避である通信プロトコルの処理は、そのホストシステム（すなわち前記ＯＳ層３０）によって取り扱われる。
【０００８】
前記埋め込み型システムでは、前記ホストシステムのリソースは既存のＰＣシステムとは異なり非常に限られている。よって、前記通信プロトコルの処理は前記システムに大きな負担をかけるため、他のアプリケーションを実行する上で問題があり、さらに通信速度も大幅に低下してしまう。
【０００９】
よって、マルチメディア・アプリケーションの増大に起因する前記システム負荷問題や前記通信速度問題を解決することができ、高速データ処理を可能とする埋め込み型システムのための通信装置の必要性がある。
【００１０】
前記ＭＡＣチップが用いられ、図１に示すように前記ＯＳのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰが前記通信プロトコルを処理するケースでは、前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰが前記ＯＳに含まれていること、そのプロトコルが容易に修正可能であること、及びハードウェアの追加が不要であること、という点で利点があるが、ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを含むＯＳが必要不可欠であること、ＯＳとアプリケーションのプロセッサの処理能力が必要とされること、及び前記プロトコルの処理速度が制限され得ること、という点で欠点がある。
【００１１】
なお、ＴＣＰ／ＩＰがハードウェアに実装され、かつ前記ＭＡＣチップに統合されているハードウェアＴＣＰ／ＩＰが、前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰの欠点を克服するために提案されている。例えば、本発明は、「ハードウェアプロトコルプロセシングロジックで実現されたインターネット通信プロトコル装置及びその通信装置を用いるデータ並列処理方法」と題する韓国特許出願番号第２００２−１９０６２号を提案した。
【００１２】
図２は、従来技術でハードウェアＴＣＰ／ＩＰ方法を用いるネットワーク通信装置を図解する説明図である。
【００１３】
図２に示すように、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０は、ＭＡＣチップとハードウェアで実装されたＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットを有し、ＭＩＩインターフェースを介して物理層１０に接続され、かつ前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０はホストインターフェースに接続される。さらに、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０は前記システムのアプリケーション層にも直結される。前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０は、そのアプリケーションと直接データを交換しながら通信処理を行う。
【００１４】
図２はデータ送信を説明するものである。そのデータを送信するためにそのアプリケーションが「データ」を直接に前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０に送信する場合、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０は、前記ＭＡＣ処理を介してリアルタイムで「物理ヘッダ」、「ＩＰヘッダ」、及び「ＴＣＰヘッダ」を生成し、前記ＩＰプロトコルと前記ＴＣＰプロトコルとを生成し、かつそれらの生成物を前記「データ」に付与する。前記ＭＩＩインターフェースを介して「物理ヘッダ＋ＩＰヘッダ＋ＴＣＰヘッダ＋データ」が前記物理層１０に付与される前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０では、そのデータパケットを送信する場合、前記物理層１０がそのデータパケットをインターネット上に送信する。
【００１５】
逆に、そのデータの受信時には、前記物理層１０が、「物理ヘッダ＋ＩＰヘッダ＋ＴＣＰヘッダ＋データ」から成るネットワークデータパケットを前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０に送信する場合、前記ＭＡＣ処理ユニットは前記「物理ヘッダ」を分離する。前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置４０は、ＩＰプロトコルとＴＣＰプロトコルに基づいて前記「ＩＰヘッダ」と前記「ＴＣＰヘッダ」をリアルタイムで分離し、「データ」のみをそのアプリケーションに直接送信する。
【００１６】
したがって、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置は前記ＴＣＰ／ＩＰプロトコルをハードウェアで処理するので、前記ＯＳの通信プロトコル処理を必要としない。よって、強力な処理能力または多くのシステムリソースを持つＣＰＵを必要としない。
【００１７】
また、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置は、既存の各種装置に容易に適用可能であること、リアルタイムのプロトコル処理によって限られたリソースでシステム最高の性能を発揮することが可能であること、及び比較的にシンプルな埋め込み型システムに容易に適用可能であること、という点でも利点があるが、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置には、前記プロトコルの変化と同時に修正できないこと、及び新しい要求に対処することが難しい、という点に欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
よって、本発明は、従来技術のネットワーク通信装置おいて発生する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信方法及びその装置であって、前記埋め込み型システムが、限られたリソースで高速データ処理機能を持つことができ、新しい要求に直ちに対処することが可能であり、かつホストシステムで処理されなければならないプロトコルがハードウェアで処理可能となっていることを特徴とする通信方法及びその装置を提供することである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、マルチメディアなどの高速・大量データは専用ハードウェアソケットを介して通信され、一般データはホストシステムのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコルを介して通信される。
【００２０】
さらに、本発明によれば、プロトコルはハードウェアを介してリアルタイムで処理され、実際のデータのみがそのホストシステムに送信される。よって、前記埋め込み型システムは、前記物理層の最大帯域幅に近い性能を持つことができ、かつ高速データ送信／受信機能を持つこともできる。
【００２１】
さらに、本発明は、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを用いるハードウェアソケットとＯＳのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いるソフトウェアソケットとの両方を使用することが可能なデュアルパスを介して、そのプロトコルの新しい要求または変化に直ちに対処できるスケーラビリティと柔軟性を提供することもできる。
【００２２】
本発明によれば、ＭＡＣ通信装置にはハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットとソケット決定ユニットとが含まれる。そのデータ通信経路は二重になっており、高容量と高速処理を必要とするデータは前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットを介して直接に処理され、一般データは前記ＯＳのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰで処理可能となっている。
【００２３】
本発明によれば、データがハードウェアＴＣＰ／ＩＰを介して処理されるべきデータか、またはＴＣＰプロトコルヘッダのポート番号を用いてソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを介して処理されるべきデータかどうかは自動的に判定され、それはアプリケーションに関連してデータを同定するための識別子として用いられる。
【００２４】
本発明によれば、ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰがホストインターフェースを介して実装されるＯＳに接続されたＭＡＣ処理通信装置を用いる通信方法であって、前記ＭＡＣ処理通信装置が通信処理を行い、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段とソケット決定手段を含み、かつ以下のステップが含まれる通信方法が提供される。
【００２５】
データ送信時に、送信しようとするデータが予め設定されたハードウェア処理データである場合、アプリケーションインターフェースユニットがその送信データを前記ＯＳを介することなしに前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段に直接転送することを可能にするステップと、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段が前記送信データのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理することを可能にするステップと、送信しようとするデータが前記ハードウェア処理データではないが一般データである場合、前記ＯＳが前記送信データのＴＣＰ／ＩＰプロトコルをソフトウェア方式で処理することを可能にするステップと、データ受信時に、前記ソケット決定手段が受信済みデータを予め設定されたハードウェア処理データであると判定する場合、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段がその受信済みデータのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを直接に処理し、その受信データをアプリケーションに直接インターフェースすることを可能にするステップと、前記ソケット決定手段がその受信済みデータをハードウェア処理ポート番号のデータでないと判定する場合、前記ＯＳがその受信済みデータのＴＣＰ／ＩＰプロトコルをソフトウェア方式で処理することを可能にするステップ。
【００２６】
そのデータがハードウェア処理データであるか、またはソフトウェア処理データであるかの判定は、ＴＣＰヘッダの既定のポート番号でハードウェア処理を用いて行われる。そのデータが前記ハードウェア処理データのポート番号でない場合、そのデータは一般データと判定され、データ通信経路はソフトウェア処理によって設定される。
【００２７】
本発明に係る埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信装置には以下が含まれる。
【００２８】
データを物理層とインターフェースする物理的媒体インターフェース処理ユニットと、送信しようとするデータをリンク層から前記物理的媒体インターフェース処理ユニットに転送する送信データ処理ユニットと、受信済みデータを前記物理的媒体インターフェース処理ユニットから受信し、さらにその受信済みデータを上部層に転送する受信データ処理ユニットと、前記受信データ処理モジュールから受信されたその受信済みデータを格納し、ハードウェアソケット処理ユニット及びレジスタコントローラの指示にしたがってその格納されたデータを上部インターフェースに転送する受信メモリと、前記上部インターフェースから受信されるその送信しようとするデータを格納し、前記レジスタコントローラの指示にしたがって、その格納されたデータを前記ハードウェアソケット処理ユニット及び前記送信データ処理ユニットに送信する送信メモリと、その送信済みデータ及びその受信済みデータが、高速ハードウェアソケットを介した高速通信を必要とするパケットデータであるかどうかを判定し、その判定結果にしたがってＴＣＰプロトコル及びＩＰプロトコルを処理するハードウェアソケット処理ユニットと、前記通信装置の動作及び前記通信装置に関する情報を管理するレジスタ全体の動作を制御するレジスタコントローラと、ホストシステムとのデータの送受信を行う上部インターフェース処理ユニット。
【００２９】
前記ハードウェアソケット処理ユニットには以下が含まれる。
【００３０】
ＩＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としているＩＰプロトコル処理ユニットと、ＴＣＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としているＴＣＰプロトコル処理ユニットと、送信または受信されるデータのＴＣＰヘッダからポート番号を同定し、対応するデータソケットがハードウェアソケットを介した高速データのためのデータパケットであるか、または一般通信のためのデータパケットであるどうかを判定し、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットをその判定結果に応じて制御可能としているソケット決定ユニット。
【００３１】
前記通信装置には、データ送信時に、そのポート番号がそのアプリケーションに指定されている高速・大量データを直接に前記上部インターフェース処理ユニットにインターフェースさせ、前記指定ポート番号以外の一般データを前記ＯＳ層にインターフェースさせるアプリケーションインターフェースユニットもさらに含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
ここで、本発明を添付図面を参照して特定の実施形態に関して詳細に説明する。
図３は、本発明に係る埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信方法を図解する通信装置の概念図である。
【００３３】
図３に示すように、前記通信装置には、インターネットに接続された物理層１０と、ＭＩＩインターフェースを介して前記物理層１０に接続されたハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置１００と、ホストインターフェースを介して前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置１００に接続されたＯＳ層３０と、ソケットインターフェースを介して前記ＯＳ層３０に接続されたアプリケーション層と、が含まれる。前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置１００には、ＭＡＣ処理ユニットと、ＬＬＣと、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段と、ソケット決定手段と、が含まれる。前記ＯＳ層３０は、その中に実装されたソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを有する。前記アプリケーション層にはアプリケーションインターフェースユニット１０１が含まれる。
【００３４】
本発明の通信方法では、高速・大量データは、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理にしたがって前記アプリケーション層と前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置との間で直接に通信される。一般データは、前記ＯＳ層のソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理にしたがって通信される。
【００３５】
そのために、前記アプリケーションインターフェースユニット１０１はそのデータの送信時に、送信しようとするデータのポート番号を判定する。前記判定の結果として、そのデータが予め設定されたハードウェア処理データである場合、前記アプリケーションインターフェースユニット１０１は、前記ＯＳ層３０を介することなしに前記送信データを前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置１００に直接送信する。
【００３６】
その送信しようとするデータのポート番号が一般データであり、前記ハードウェア処理データのポート番号でないと判定される場合は、前記アプリケーションインターフェースユニット１０１は、それを介して前記送信データが前記ＯＳ層３０に送信されるインターフェースをユーザーアプリケーションに提供し、ソフトウェア方法にしたがって前記ＯＳ層３０がＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理できるようにしている。
【００３７】
さらに、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ通信装置１００のソケット決定ユニットは、前記物理層１０から受信されたデータのポート番号を判定する。その受信済みデータが、予め設定されたポート番号のハードウェア処理データであることが判定される場合、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段はＴＣＰ／ＩＰプロトコルを直接に処理し、その受信済みデータをそのアプリケーションに直接インターフェースする。
【００３８】
その受信済みデータが予め設定されたポート番号のハードウェア処理データでないことが判定される場合、前記ソケット決定ユニットが構築され、前記ＯＳが前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理できるようにしている。
【００３９】
上記のように、本発明によれば、図３に示すように、高速ハードウェアソケット（すなわち、動画やグラフィックなどの高速・大量データ）は、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理及び前記ＭＡＣ処理を受ける。一般ソフトウェアソケットは、前記ＯＳ層で前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理を受けてから、前記ＭＡＣ処理を受ける。よって、そのデータ通信経路はデュアルパスとなる。
【００４０】
図４は、本発明に係る埋め込み型システムのための前記高速データ処理機能を有する通信装置のブロック図である。
【００４１】
図４に示すように、前記通信装置には以下が含まれる。
【００４２】
データを物理層１０とインターフェースする物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０と、送信しようとするデータをリンク層から前記物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０に転送する送信データ処理ユニット１６０と、前記物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０から受信されるデータを上部層に転送する受信データ処理ユニット１２０と、受信データ処理ユニットからのデータを格納し、ハードウェアソケット処理ユニット１７０及びレジスタコントローラ１８０からの指示にしたがってその受信済みデータを上部インターフェースに転送する受信メモリ１３０と、前記上部インターフェースから受信される送信しようとするデータを格納し、前記レジスタコントローラ１８０の指示にしたがって、そのデータを前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０及び前記送信データ処理ユニット１６０に送信する送信メモリと、その送信済みかつ受信済みデータが前記高速ハードウェアソケットを介した高速通信を必要とするパケットデータであるかどうかを判定し、その判定結果にしたがってＴＣＰプロトコル及びＩＰプロトコルを処理する前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０と、前記通信装置の動作及び前記通信装置に関する情報を管理するレジスタ全体の動作を制御するレジスタコントローラと、ホストシステムとのデータの送受信を行う上部インターフェース処理ユニット１４０。
【００４３】
前記通信装置には、ＯＳ層３０と、前記アプリケーション層のアプリケーションインターフェースユニット１０１とがさらに含まれる。前記ＯＳ層３０は、ホストインターフェースを介して前記上部インターフェース処理ユニット１４０に接続され、その中に実装されたソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理プログラムを有する。前記アプリケーションインターフェースユニット１０１は、前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理を受ける一般データを前記ＯＳ層３０にインターフェースし、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理を受けるデータを前記上部インターフェース処理ユニット１４０にインターフェースする。
【００４４】
図５は、本発明に係るハードウェアソケット処理ユニットのブロック図である。
【００４５】
図５に示すように、前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０には、ＩＰプロトコル処理ユニット１７３と、ＴＣＰプロトコル処理ユニット１７２と、ソケット決定ユニット１７１とが含まれる。ＩＰプロトコル処理ユニット１７３は、ＩＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としている。ＴＣＰプロトコル処理ユニット１７２は、前記ＴＣＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としている。
【００４６】
前記ソケット決定ユニット１７１は、送受信されるデータのＴＣＰヘッダからポート番号を同定し、対応するデータソケットが、前記ハードウェアソケットを介して高速データを処理するためのデータパケットであるか、または一般通信のためのデータパケットであるかどうかを判定し、その判定結果にしたがって前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットを制御する。
【００４７】
本発明にしたがって構築された上記通信装置では、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットと前記ソケット決定ユニットは、既存のＭＡＣチップと前記ＯＳのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプログラムが実装されるインターネット通信方法で前記ＭＡＣチップと一体的に形成される。よって、データ通信は、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理が動画などの高速・大量データに対して行われ、かつ前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理が一般データに対して行われるようなデュアルパスを介して行うことができる。
【００４８】
データが、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理が行われるデータであるか、または前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理が行われるデータであるかの判定はポート番号に基づいて行われ、データ通信経路はその判定結果に応じて制御される。
【００４９】
図６は、一般データパケットのＴＣＰパケットヘッダの構成を図解する説明図である。
【００５０】
前記ＴＣＰパケットヘッダのソースポートはデータを送信するアプリケーションの１６ビットポート番号を示し、前記ＴＣＰパケットヘッダの宛先ポートはデータを受信するアプリケーションの１６ビットポート番号を示す。したがって、本発明では、前記ソースポート番号と前記宛先ポート番号は、それが前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理であるか、または前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理であるかを判定するために使用される。
【００５１】
図７ａ及び図７ｂは、本発明を説明するための、サーバとＰＣ間の通信アプリケーションを図解する説明図である。
【００５２】
前記サーバと前記ＰＣがインターネット経由で通信を行う場合、インターネット上の数千のサーバとＰＣはそれらのＩＰアドレスにより同定される。単一システム（例えばＰＣまたはサーバ）では、いくつかのアプリケーションがインターネット経由で接続される。この時点では、ポート番号はそれらの接続をアプリケーションベースで指定するために使用される。
【００５３】
図７ａに示すような状況では、２種類のアプリケーションが、そのサーバとそのＰＣにて同時にインターネットを用いて通信を行う。よって、各アプリケーションに関連するデータを同定するための識別子の必要性がある。ＴＣＰプロトコルヘッダのポート番号はこの時点で使用される。
【００５４】
したがって、本発明では、すべてのデータは、図７ｂに示すようにリアルタイムで前記ＴＣＰポート番号まで分析される。前記ソケット決定ユニットは、データが、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを介して前記高速データ処理が行われるデータであるか、またはリアルタイムでの分析データに基づいた一般ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いるソケットデータであるかどうかを判定する。
【００５５】
以下に本発明のデータ送信処理を説明する。
【００５６】
送信システムのアプリケーションは、送信指示をデータとともに前記アプリケーションインターフェース１０１に送信する。前記送信データが、ユーザーのリクエストで前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを使用するデータである場合、前記アプリケーションインターフェース１０１は、前記送信データをその送信指示とともに本発明の通信装置の上部インターフェース処理ユニット１４０に転送する。
【００５７】
その送信指示は、その送信操作が開始できるように、前記レジスタコントローラ１８０における通信装置の各モジュールを制御するために使用される。必要データはそのコントロールレジスタに格納される。主なデータは、前記上部インターフェース１４０を介して前記送信メモリ１５０に格納される。前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０は、リアルタイムでヘッダを生成し、前記送信データ処理ユニット１６０経由で前記ヘッダの送信を開始する。
【００５８】
前記ヘッダが送信される場合、前記コントローラの指示にしたがって前記送信メモリ１５０の対応するデータまでが前記送信データ処理ユニット１７０に送信される。前記パケットは、前記物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０経由でインターネットに転送される。全操作完了後には、前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０は、そのことを前記レジスタコントローラ１５０に知らせる。ＣＰＵは、そのことを前記上部インターフェース１４０に知らせる。
【００５９】
前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを使用するデータの場合、送信しようとするデータは、パケットヘッダを生成するために前記ＯＳ層３０のソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて分析される。その処理が完了されると、そのデータは前記上部インターフェース処理ユニット１４０経由で前記送信メモリ１５０に送信される。前記送信に関する情報を含む送信指示は、前記上部インターフェース処理ユニット１４０経由で前記レジスタコントローラ１８０に送信される。
【００６０】
前記レジスタコントローラ１８０は、前記送信メモリ１５０に送信されるデータを、前記指示にしたがって前記送信データ処理ユニット１６０経由で前記物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０に送信する。前記物理的媒体インターフェース１１０はそのデータを前記物理層に送信する。
【００６１】
以下にデータ受信処理を説明する。
【００６２】
データは前記物理的媒体インターフェース処理ユニット１１０経由で受信される。そのデータは、前記受信データ処理ユニット１２０経由で前記受信メモリ１３０に格納され、また、プロトコルヘッダ情報も、その受信済みパケットデータを分析するために前記ハードウェアソケット処理ユニット１７０に送信される。
【００６３】
ポート番号は、前記ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに関連してリアルタイム処理を介して判定される。前記分析情報は前記レジスタコントローラ１８０のレジスタに格納された情報値と比較されて、前記パケットが前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて行われるか。または前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて行われるかどうかが決められる。
【００６４】
前記パケットが前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて行われることが判定される場合、その残りのＴＣＰ／ＩＰヘッダはすべて分析される。前記分析結果は、前記レジスタコントローラ１８０経由で前記上部インターフェース処理ユニット１４０に送信される。前記結果は、受信済みデータが存在することを知らせるために前記ＣＰＵに再度送信される。純データは、前記受信メモリ１３０から前記上部インターフェース処理ユニット１４０を介して前記アプリケーションインターフェースユニット１０１に送信される。
【００６５】
前記パケットが前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いて行われることが判定される場合、前記受信メモリ１３０へのパケット情報入力は、前記レジスタコントローラ１８０の指示にしたがって、前記上部インターフェース処理ユニット１４０を介し、前記ＯＳ層３０のソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを通して転送される。前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを介して転送されたデータはＯＳのＴＣＰ／ＩＰのための処理を受け、次いで前記アプリケーションインターフェースユニット１０１に転送される。
【００６６】
したがって、本発明によれば、高速・高容量処理を必要とするデータは前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理を介して処理され、一般データは前記ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理を介して処理され、それによって効率の良いデータ通信が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
上記のように、本発明に係る埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信装置によれば、その埋め込み型システムは高速データ処理機能を選択的に使用し、そのＣＰＵに負荷をかけることなしに高速通信実行することが可能である。したがって、前記埋め込み型システムでマルチメディアサービスなどのさまざまな高速ネットワークベースのサービスを提供することが可能である。
【００６８】
さらに、通信プロトコルを処理するための前記埋め込み型システムのＣＰＵの負担も軽減され、前記埋め込み型システムの限られたリソースでより多くのサービスを提供することが可能である。
【００６９】
さらに、本発明は、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰを用いる前記ハードウェアソケットとＯＳのソフトウェアＴＣＰ／ＩＰを用いる前記ソフトウェアソケットとの両方が使用可能なデュアルパスを介して、そのプロトコルの新しい要求または変化に直ちに対処できるスケーラビリティと柔軟性を提供することもできるという点でも利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】従来技術でソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ方法を用いるネットワーク通信装置を図解する説明図である。
【図２】従来技術でハードウェアＴＣＰ／ＩＰ方法を用いるネットワーク通信装置を図解する説明図である。
【図３】本発明に係る埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信方法を図解する通信装置の概念図である。
【図４】本発明に係る埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信装置のブロック図である。
【図５】本発明に係るハードウェアソケット処理ユニットのブロック図である。
【図６】一般データパケットのＴＣＰパケットヘッダの構成を図解する説明図である。
【図７】本発明を説明するための、そのサーバとそのＰＣ間の通信アプリケーションを図解する説明図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰがホストインターフェースを介して実装されるＯＳに接続されたＭＡＣ処理通信装置を用いる通信方法であって、前記ＭＡＣ処理通信装置が通信処理を行い、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段とソケット決定手段を含み、かつ、
データ送信時に、送信しようとするデータが予め設定されたハードウェア処理データである場合、アプリケーションインターフェースユニットがその送信データを前記ＯＳを介することなしに前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段に直接転送することを可能にするステップと、
前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段が前記送信データのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理することを可能にするステップと、
送信しようとするデータが前記ハードウェア処理データではないが一般データである場合、前記ＯＳが前記送信データのＴＣＰ／ＩＰプロトコルをソフトウェア方式で処理することを可能にするステップと、
データ受信時に、前記ソケット決定手段が受信済みデータを予め設定されたハードウェア処理データであると判定する場合、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段がその受信済みデータのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを直接に処理し、その受信データをアプリケーションに直接インターフェースすることを可能にするステップと、
前記ソケット決定手段がその受信済みデータをハードウェア処理ポート番号のデータでないと判定する場合、前記ＯＳがその受信済みデータのＴＣＰ／ＩＰプロトコルをソフトウェア方式で処理することを可能にするステップと、
を含む通信方法。
【請求項２】
送受信済みデータが前記ハードウェア処理データであるか、またはソフトウェア処理データであるかが、ＴＣＰ層プロトコルパケットヘッダのソースポート番号と宛先ポート番号に基づいた送受信済みデータがハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理であるか、またはソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理であるかに応じて判定されることを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信装置であって、
データを物理層とインターフェースする物理的媒体インターフェース処理ユニットと、
送信しようとするデータをリンク層から前記物理的媒体インターフェース処理ユニットに転送する送信データ処理ユニットと、
受信済みデータを前記物理的媒体インターフェース処理ユニットから受信し、さらにその受信済みデータを上部層に転送する受信データ処理ユニットと、
受信データ処理モジュールから受信されたその受信済みデータを格納し、ハードウェアソケット処理ユニット及びレジスタコントローラの指示にしたがってその格納されたデータを上部インターフェースに転送する受信メモリと、
前記上部インターフェースから受信されるその送信しようとするデータを格納し、前記レジスタコントローラの指示にしたがって、その格納されたデータを前記ハードウェアソケット処理ユニット及び前記送信データ処理ユニットに送信する送信メモリと、
その送信済みデータ及びその受信済みデータが、高速ハードウェアソケットを介した高速通信を必要とするパケットデータであるかどうかを判定し、その判定結果にしたがってＴＣＰ層プロトコル及びＩＰ層プロトコルを処理するハードウェアソケット処理ユニットと、
前記通信装置の動作及び前記通信装置に関する情報を管理するレジスタ全体の動作を制御するレジスタコントローラと、さらに、
ホストシステムとのデータの送受信を行う上部インターフェース処理ユニットと、
を含む通信装置。
【請求項４】
前記ハードウェアソケット処理ユニットが、
ＩＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としているＩＰプロトコル処理ユニットと、
ＴＣＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としているＴＣＰプロトコル処理ユニットと、さらに、
送信かつ受信されるデータのＴＣＰヘッダからポート番号を同定し、対応するデータソケットがハードウェアソケットを介した高速データのためのデータパケットであるか、または一般通信のためのデータパケットであるどうかを判定し、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットをその判定結果に応じて制御可能としているソケット決定ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項３で特許請求の通信装置。
【請求項５】
請求項３で特許請求の通信装置であって、データ送信時に、そのポート番号がそのアプリケーションに指定されている高速・大容量データを直接に前記上部インターフェース処理ユニットにインターフェースさせ、指定ポート番号以外の一般データを前記ＯＳ層にインターフェースさせるアプリケーションインターフェースユニットもさらに含む通信装置。
【請求項１】
ソフトウェアＴＣＰ／ＩＰがホストインターフェースを介して実装されるＯＳに接続されたＭＡＣ処理通信装置を用いる通信方法であって、前記ＭＡＣ処理通信装置が通信処理を行い、ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段とソケット決定手段を含み、かつ、
データ送信時に、送信しようとするデータが予め設定されたハードウェア処理データである場合、アプリケーションインターフェースユニットがその送信データを前記ＯＳを介することなしに前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段に直接転送することを可能にするステップと、
前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段が前記送信データのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを処理することを可能にするステップと、
送信しようとするデータが前記ハードウェア処理データではないが一般データである場合、前記ＯＳが前記送信データのＴＣＰ／ＩＰプロトコルをソフトウェア方式で処理することを可能にするステップと、
データ受信時に、前記ソケット決定手段が受信済みデータを予め設定されたハードウェア処理データであると判定する場合、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理手段がその受信済みデータのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを直接に処理し、その受信データをアプリケーションに直接インターフェースすることを可能にするステップと、
前記ソケット決定手段がその受信済みデータをハードウェア処理ポート番号のデータでないと判定する場合、前記ＯＳがその受信済みデータのＴＣＰ／ＩＰプロトコルをソフトウェア方式で処理することを可能にするステップと、
を含む通信方法。
【請求項２】
送受信済みデータが前記ハードウェア処理データであるか、またはソフトウェア処理データであるかが、ＴＣＰ層プロトコルパケットヘッダのソースポート番号と宛先ポート番号に基づいた送受信済みデータがハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理であるか、またはソフトウェアＴＣＰ／ＩＰ処理であるかに応じて判定されることを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
埋め込み型システムのための高速データ処理機能を有する通信装置であって、
データを物理層とインターフェースする物理的媒体インターフェース処理ユニットと、
送信しようとするデータをリンク層から前記物理的媒体インターフェース処理ユニットに転送する送信データ処理ユニットと、
受信済みデータを前記物理的媒体インターフェース処理ユニットから受信し、さらにその受信済みデータを上部層に転送する受信データ処理ユニットと、
受信データ処理モジュールから受信されたその受信済みデータを格納し、ハードウェアソケット処理ユニット及びレジスタコントローラの指示にしたがってその格納されたデータを上部インターフェースに転送する受信メモリと、
前記上部インターフェースから受信されるその送信しようとするデータを格納し、前記レジスタコントローラの指示にしたがって、その格納されたデータを前記ハードウェアソケット処理ユニット及び前記送信データ処理ユニットに送信する送信メモリと、
その送信済みデータ及びその受信済みデータが、高速ハードウェアソケットを介した高速通信を必要とするパケットデータであるかどうかを判定し、その判定結果にしたがってＴＣＰ層プロトコル及びＩＰ層プロトコルを処理するハードウェアソケット処理ユニットと、
前記通信装置の動作及び前記通信装置に関する情報を管理するレジスタ全体の動作を制御するレジスタコントローラと、さらに、
ホストシステムとのデータの送受信を行う上部インターフェース処理ユニットと、
を含む通信装置。
【請求項４】
前記ハードウェアソケット処理ユニットが、
ＩＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としているＩＰプロトコル処理ユニットと、
ＴＣＰ層に対応するプロトコルをハードウェア方式で処理し、高速通信を可能としているＴＣＰプロトコル処理ユニットと、さらに、
送信かつ受信されるデータのＴＣＰヘッダからポート番号を同定し、対応するデータソケットがハードウェアソケットを介した高速データのためのデータパケットであるか、または一般通信のためのデータパケットであるどうかを判定し、前記ハードウェアＴＣＰ／ＩＰ処理ユニットをその判定結果に応じて制御可能としているソケット決定ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項３で特許請求の通信装置。
【請求項５】
請求項３で特許請求の通信装置であって、データ送信時に、そのポート番号がそのアプリケーションに指定されている高速・大容量データを直接に前記上部インターフェース処理ユニットにインターフェースさせ、指定ポート番号以外の一般データを前記ＯＳ層にインターフェースさせるアプリケーションインターフェースユニットもさらに含む通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００８−５４１６０５（Ｐ２００８−５４１６０５Ａ）
【公表日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１１０４４（Ｐ２００８−５１１０４４）
【出願日】平成１８年４月２５日（２００６．４．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００６／００１５５２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１２１２４７
【国際公開日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【出願人】（５０７３６８８５８）ウィズネット インコーポレーテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２５日（２００６．４．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００６／００１５５２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１２１２４７
【国際公開日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【出願人】（５０７３６８８５８）ウィズネット インコーポレーテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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