[GigE Interface] 패킷 재전송과 안정성

패킷 재전송과 안정성

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Gigabit Ethernet(GigE) 인터페이스

대기 시간이 짧고 전송 속도가 빠른 것은 GigE Vision 어플리케이션에서 매우 중요하기 때문에, GigE Vision은 TCP 대신 UDP 프로토콜을 사용합니다. UDP는 속도를 극대화 시키기 위해 디바이스와 호스트간에 모든 협상 시간(negotiation time)과 대부분의 에러 확인(error-checking)을 제거했습니다.

※ Negotiation : 두 개의 디바이스가 연결되면 속도(10/100/1000Mbps), 전송 방법(Half/Full Duplex)에 대해 협상을 하게 됩니다.

UDP가 TCP보다 빠르지만, TCP가 제공하는 것과 동일한 수준의 패킷 전송 안정성을 포함하지 않습니다. 이를 완화하기 위해, GigE Vision 표준은 이미지 번호, 패킷 번호 그리고 타임스탬프 정보를 UDP패킷에 헤더(header)를 추가했습니다. 이 헤더 정보는 수신된 패킷이 제멋대로 일 때, 순서대로 패킷을 배치하는데 사용합니다. 또한 누락된 패킷(missing packet)에 대해 재전송 신호가 전송될 때까지 지연된 패킷을 기다리는 시간에 대한 시간 제한도 설정할 수 있습니다.

[그림 : GigE 대역폭을 최대화하려면 패킷 크기(packet size)를 늘리는 것이 중요합니다.

패킷 크기가 9000 byte인 점보 프레임(jumbo frame)을 사용하면, 기본 패킷 크기인 1500 byte에 비해 오버헤드(overhead)양이 줄어듭니다.]

[그림 : 누락된 패킷이 요청되고 올바른 순서로 배치되는 과정]

위의 예시 이미지에서는 :

① 카메라로부터 호스트로 5개의 패킷이 전송됩니다.
② 그리고 패킷 순서가 제멋대로 도착하고, 3번 패킷이 도착하지 않았습니다.
③ 그런 다음 패킷 재전송이 요청되고 3번 패킷이 재전송되어 도착합니다.
④ 그리고 5개의 패킷이 순서대로 재배열 됩니다.

이러한 재전송 프로세스(resend process)는 전송 안정성에 큰 도움이 되지만 GigE Vision 준수(compliance)에는 필요하지 않으므로, 데이터 전송이 중요한 경우 이 기능이 포함된 카메라를 선택하는 것이 중요합니다. 하지만 거의 모든 카메라들은 패킷 재전송 기능이 탑재되어 있습니다.

참고 :

LUCID Vision Labs : 링크