최근의 자동차 내부에는 수많은 ECU(Electronic Control Unit. 전자제어장치)들이 사용되고 있으며 또한 각각의 ECU들은 그 특성에 맞게 다양한 종류의 네트워크들에 연결되어 사용되고 있다. 1980년대에 들어와 세계의 많은 자동차 업체들이 자동차 내부의 네트워크에 관한 표준화를 추진하여 CAN(Controller Area Network)이라는 업체 표준을 탄생시키고 또한 이를 ISO(International Organization for Standardization) 표준으로 등록시켜서 이를 바탕으로 안정적인 기술의 확보는 물론 낮은 가격의 ECU(Electronic Control Unit)를 손쉽게 공급받게 되어 각 업체들의 개별적인 기술개발의 노력을 획기적으로 감소할 수 있게 되었다. 차량용 전장품의 폭발적인 증가로 인해 CAN의 최대 통신 속도인 1Mbps로는 통신 대역폭이 부족하게 되었으며 특히 메시지가 있을 때만 전송을 하는 이벤트 기반(event trigger)의 우선순위 관리로는 실시간 정보 공유 및 처리에 대한 요구를 만족시키지 못하게 되어 CAN 네트워크 이외에 추가적으로 스위치, 센서, 액추에이터 및 각종 상태정보의 고속 공유를 위해서는 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 10Mbps 속도를 지원하는 새로운 차량용 고속 네트워크 표준인 FlexRay가 등장하게 되었다.
자동차 내부에는 다양한 종류의 개별적 네트워크들이 혼재함에 따라 서로 다른 이종 네트워크(heterogeneous network) 간의 정보 공유를 위한 게이트웨이(gateway) 기능이 필수적인 요소로 부각되고 있다. 따라서 다양한 네트워크 간의 효율적인 데이터 교환이 매우 중요한 요소로 등장했는데 이러한 이종 네트워크간의 데이터를 교환해 주는 기능을 담당하는 ECU가 게이트웨이이다. 게이트웨이의 기본 목적은 차량 내부의 다양한 종류의 네트워크들을 연결해서 필요시 서로 다른 네트워크로 데이터를 안정적으로 변환하고 전달해 주는 것으로써, 게이트웨이의 주요 기능은 메시지의 변경(translation), 라우팅(routing), 실시간 처리, fault tolerance 등으로 이러한 항목들에 대해서는 기존의 많은 연구에서 다루고 있는 실정이다. 특히 하나의 네트워크에서 또 다른 하나의 네트워크로만 데이터를 변환해 전달하는 1:1 게이트웨이 기능에는 많은 연구가 되었지만, 상대적으로 하나의 네트워크 입력을 복수개의 네트워크로 변환하고 전송하는 1:n 게이트웨이에 대한 메시지의 효율적인 변환 및 전송 알고리즘에 대해서는 연구가 매우 미약한 실정이다.
본 논문에서는 하나의 네트워크 입력을 복수개의 네트워크로 변환하고 전송하는 1:n 게이트웨이용 알고리즘을 제안하였고, 이러한 게이트웨이 설계에 있어서 이종 네트워크 간의 데이터 교환의 효율성을 높이기 위한 매핑 테이블의 구조 및 출력되는 데이터들의 우선순위를 임의로 조절하는 기능을 갖는 새로운 게이트웨이 알고리즘의 구조를 제안하였다.
본 논문에서 제안된 게이트웨이 구조는 특정 네트워크에서의 데이터 입력이 복수개의 이종 네트워크로 동시에 변환 및 전달이 가능하고 전체 데이터 구조가 변경되더라도 게이트웨이 내부의 테이블 만을 변경하면 쉽게 적용되는 장점을 가지고 있다. 또한 제시된 알고리즘은 다양한 종류의 네트워크가 연결된 게이트웨이에서 1:n 네트워크로의 변환 및 전송에 대한 구체적인 방식을 제안하였으며 또한 CAN 네트워크로 복수 데이터를 출력할 때 기존의 FIFO방식이 아닌 게이트웨이 시스템의 설계 시에 부여하는 새로운 우선순위에 의거해 출력순서를 바꿀 수 있는 구조를 가지고 있다. 아울러 모든 데이터의 변환, 출력과 관련된 처리과정은 표준화된 매핑 테이블의 구조를 도입하였기 때문에 변환되는 데이터의 구조 변경이 필요할 시 모든 프로그램을 변경하는 것이 아니라 단지 매핑 테이블들만을 변경함으로써 간단히 적용될 수 있다는 장점도 가지고 있다. 또한 이벤트 트리거 기반인 CAN과 타임 트리거 기반인 FlexRay 네트워크에 대한 개별적인 입력, 변환, 출력 알고리즘을 명확히 제시하고 있기 때문에 향후 다른 종류의 네트워크가 추가될 경우에도 본 알고리즘을 응용하여 쉽게 적용이 가능하다.