KR100724909B1

KR100724909B1 - Method for generating an adaptive frequncy hopping sequncy in bluetooth communication

Info

Publication number: KR100724909B1
Application number: KR1020060013287A
Authority: KR
Inventors: 주형용; 박수양
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-06-04

Abstract

An adaptive frequency hopping sequence generation method for Bluetooth communication is provided to be capable of communicating with an adaptive frequency hopping sequence which considers even antenna characteristics between a master and a slave as well as influence of peripheral signals, thus Bluetooth communication can be performed by selecting the best RF(Radio Frequency) channel. A master terminal(300) performs an inquiry scan operation for searching a slave terminal(340), and a page scan operation and an authentication operation are conducted to set an ACL(Asynchronous Connection Less) link(303-313). The master terminal(300) transmits packets for demanding error detection information for each channel capable of frequency-hopping to the slave terminal(340)(315). The slave terminal(340) performs an error detection operation, and sends packets including the detected error detection information to the master terminal(300)(317,319). The master terminal(300) checks whether the error detection information is good, and if so, the terminal(300) checks whether power strength of the packets is more than a threshold value which is a minimum power strength value of the packets(321,323). If so, the master terminal(300) includes equivalent hop frequency channels in an adaptive frequency hopping sequence(325). The master terminal(300) generates an adaptive frequency hopping sequence consisting of each channel included in the adaptive frequency hopping sequence(329,331).

Description

{METHOD FOR GENERATING AN ADAPTIVE FREQUNCY HOPPING SEQUNCY IN BLUETOOTH COMMUNICATION}

도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 블루투스 모듈을 장착한 이동 통신 단말기들간의 블루투스 무선 통신을 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining Bluetooth wireless communication between mobile communication terminals equipped with a Bluetooth module to which an embodiment of the present invention is applied;

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 무선 통신 모듈인 블루투스 모듈을 내장하는 이동 통신 단말기의 개략적인 내부 블록 구성도2 is a schematic internal block diagram of a mobile communication terminal including a Bluetooth module, which is a wireless communication module, according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 적응형 주파수 호핑 시퀀스를 생성하기 위한 동작 제어 흐름도,3 is an operation control flowchart for generating an adaptive frequency hopping sequence according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 적응형 주파수 호핑 시퀀스 생성을 위해 수신한 오류 검출 정보 및 전력세기 정보를 저장하는 테이블의 예시도.4 is an exemplary view of a table for storing received error detection information and power strength information for generating an adaptive frequency hopping sequence according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 블루투스 통신용 적응형 주파수 호핑 시퀀스 생성 방법에 관한 것으로서, 특히 안테나의 방사 특성에 따라 전력 세기를 고려하여 적응형 주파수 호핑 시퀀스를 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for generating an adaptive frequency hopping sequence for Bluetooth communication, and more particularly, to a method for generating an adaptive frequency hopping sequence in consideration of power strength according to an emission characteristic of an antenna.

일반적으로, 블루투스는 이동전화, 컴퓨터, PDA 등이 근거리 무선접속을 사용하고 있는 가정이나 회사의 전화나 컴퓨터들과 어떻게 서로 쉽게 연결하기 위한 기술에 대한 컴퓨터 및 통신 산업계의 규격이다. 이 기술을 이용하면 블루투스 통신이 가능한 단말기들 간에 신속하게 동기화 할 수 있으며 팩스를 보내거나 받을 수 있고 프린트 출력을 할 수 있는 등 다양한 기능을 갖는다. 이러한 기술을 이용하기 위해서 각 장치는 일반적으로 전세계적으로 가용 주파수 대역인 2.4GHz 대역에서 송수신할 수 있는 마이크로칩 트랜시버를 장착한다.In general, Bluetooth is a standard in the computer and telecommunications industry for a technology for easily connecting each other with a telephone or computers in a home or business where a mobile phone, a computer, a PDA, etc. are using a short-range wireless connection. This technology allows users to quickly synchronize between Bluetooth-enabled terminals, send and receive faxes, and print output. To take advantage of this technology, each device is equipped with a microchip transceiver that can transmit and receive in the 2.4 GHz band, which is typically available worldwide.

현재 2.4 GHz ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역은 허가를 필요로 하지 않는 주파수 대역의 특성으로 인하여 전세계적으로 널리 사용되고 있으며, 동 대역을 이용하는 무선기기의 종류는 점점 더 다양화 되고 그 개체수는 지속적인 증가 추세에 있다. 2.4 GHz ISM 대역을 사용하고 있는 응용 사례로는 무선랜, 블루투스, 마이크로웨이브 오븐 및 기타 여러 가지 기기들을 들 수 있다. 특히 무선랜과 블루투스의 경우는 모두 통신의 목적을 갖는 대표적인 비허가 무선기기로서 그 수가 폭발적으로 증가하고 있는데, 이들이 사용하는 주파수는 항상 어느 정도의 중첩을 필요로 한다. 이러한 경우 상호 간에 발생하는 간섭으로 인한 성능 저하는 불가피하게 된다.The 2.4 GHz ISM (Industrial, Scientific and Medical) band is now widely used worldwide due to the nature of the frequency bands that do not require licenses. There is an increasing trend. Applications using the 2.4 GHz ISM band include wireless LAN, Bluetooth, microwave ovens and many other devices. In particular, both wireless LAN and Bluetooth are the number of unlicensed wireless devices that have a purpose of communication, and the number is explosively increasing, and the frequency used by them always requires some degree of overlap. In this case, performance degradation due to mutual interference occurs inevitably.

현재의 블루투스는 79개의 채널을 갖는 주파수 호핑 스펙트럼 확산방식(FHSS;Frequency Hopping Spread Spectrum)을 사용하고 있다. 이 방식은 통신에 이용될 전체 주파수 대역을 미리 결정된 채널의 수 만큼 나눈 후, 각각의 주파수를 어느 일정 시간 동안만 이용하여 통신하는 방식으로서 시간에 따라 통신에 이용되 는 주파수가 지속적으로 변하는 특성을 갖고 있다. 이러한 특성에 의해 주파수 호핑 스펙트럼 확산방식은 간섭환경에서도 어느 정도의 내성을 갖게 되어 기존의 다른 변조 방법에 비해 간섭에 강하다. 하지만 간섭 신호의 세기가 크고 그 특성이 광대역이며 호핑율에 비해 상대적으로 긴 시간동안 일정한 주파수 대역을 차지하고 있는 경우에는 주파수 호핑 스펙트럼 확산방식을 적용하더라도 간섭신호와 중첩되는 홉에서는 오류가 발생하게 되며, 이러한 특성은 2.4 GHz 대역 전파환경의 여러 가지 특성 중 하나에 해당한다.Currently, Bluetooth uses Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) with 79 channels. This method divides the entire frequency band to be used for communication by the number of predetermined channels, and then communicates using each frequency only for a certain time. It is characterized by the fact that the frequency used for communication continuously changes over time. Have Due to these characteristics, the frequency hopping spread spectrum method has a certain degree of immunity even in an interference environment, which is more resistant to interference than other conventional modulation methods. However, if the strength of the interference signal is large and its characteristics are wideband and occupy a certain frequency band for a relatively long time compared to the hopping rate, an error occurs in the hop overlapping the interference signal even if frequency hopping spread spectrum is applied. This characteristic corresponds to one of several characteristics of the 2.4 GHz band propagation environment.

이러한 한정된 주파수 대역에 많은 시스템들이 혼재하므로 송수신 변조주파수가 겹치는 경우가 불가피하게 발생한다. 이처럼 변조 주파수가 겹치게 되면 상호간의 간섭(interference)으로 인해 시스템의 정상적인 통신이 방해받게 되고 전체적인 성능의 저하가 초래된다. 동일한 주파수 대역을 사용하는 다른 시스템의 신호들은 어느 한 시스템의 입장에서 보면, 상호간섭효과에 의해 잡음으로 나타나게 되고 그에 의해 정상적인 통신이 불가능하게 되는 것이다.Since many systems are mixed in this limited frequency band, the transmission and reception modulation frequencies overlap inevitably. This overlapping modulation frequency interferes with normal communication of the system due to mutual interference and degrades overall performance. Signals from other systems using the same frequency band appear to be a noise due to the interference effect from one system's point of view, thereby making normal communication impossible.

이에 따라 블루트스 통신을 하기 위한 단말기 간에 상호 간섭을 줄이기 위해 0 ~ 78 Channel을 조사하여 WLAN 등의 장치가 사용하고 있는 채널을 호핑 시퀀스 에서 제외 시키는 방식으로 적응적인 주파수 호핑(AFH) 기술을 사용하고 있다. 그러나, 이와 같이 타 장치가 사용하는 주파수만 피해서 호핑 시퀀스를 정하는 방식은 슬레이브 단말기가가 해당 홉 주파수 채널에 대한 오류 검출 정보를 불량(Bad)이라고 판별한 주파수에 대해서만 호핑 시퀀스에서 제외시키고 있다.Accordingly, adaptive frequency hopping (AFH) technology is used to exclude channels used by devices such as WLANs from hopping sequences by reducing 0 ~ 78 channels to reduce mutual interference between terminals for Bluetooth communication. have. However, the method of determining the hopping sequence by avoiding only the frequencies used by other devices in this manner excludes the hopping sequence only for frequencies where the slave terminal determines that error detection information on the corresponding hop frequency channel is bad.

그러나, 실제로 블루투스 통신에 있어서, RF 성능에 큰 영향을 미치는 것은 주파수의 인가(Clearance) 뿐만 아니라 장치의 안테나 성능 또한 중요한 역할을 하게 되는데 이러한 사항은 고려하고 있지 않다.In practice, however, in Bluetooth communication, a significant influence on RF performance is not only considering frequency clearance, but also antenna performance of a device, which is not considered.

즉, 블루투스의 안테나로는 실장 공간의 문제로 인해 헬리컬 타입의 칩 안테나나 PIFA(Planar Inverted F Antenna)형 칩 안테나 등의 작은 사이즈의 제품이 많이 사용되고 있습니다. 어떤 안테나 이든지 간에 그 자체 가지고 있는 고유 방사 파형이 있으며, 기구에 조립된 상태에서는 그 기구만의 특성이 안테나의 방사 특성으로 나타난다. 또한, 블루투스 안테나는 2.4 GHz 대의 높은 대역을 사용하는 소형 안테나 이기 때문에 동일 기구에 조립을 한다고 하더라도 조립성에 따라 각각의 특성이 달라진다. 이런 특성은 Low Channel이 High Channel보다 전력세기(Power)가 적게 나간다든지, 그 반대 현상이 나타난다. 또한, 마스터 단말기와 슬레이브 단말기의 안테나의 편파성에 따라 안테나 방사 특성이 다른 현상이 나타난다. 이와 같이 안테나의 방사 특성은 마스터와 슬레이브 단말기간의 블루투스 통신 시 중요한 요소로 작용한다. 그러나, 현재 적응형 주파수 호핑 시퀀스 생성시 이와 같은 안테나 방사 특성에 대하여는 고려하고 있지 않아 통신이 불안정한 경우가 발생하기도 한다.In other words, as the antenna of Bluetooth, small size products such as helical type chip antenna and PIFA (Planar Inverted F Antenna) type chip antenna are widely used due to the problem of mounting space. Any antenna has its own radiant waveform, and when assembled into an instrument, the instrument's characteristics are the radiated characteristics of the antenna. In addition, since the Bluetooth antenna is a small antenna using a high band of 2.4 GHz band, even if it is assembled in the same apparatus, each characteristic varies depending on the assemblability. This can be attributed to the low channel having less power than the high channel, and vice versa. In addition, the antenna radiation characteristic is different depending on the polarization of the antenna of the master terminal and the slave terminal. As such, the radiation characteristic of the antenna serves as an important factor in the Bluetooth communication between the master and slave terminals. However, the current antenna radiation characteristics are not considered when generating an adaptive frequency hopping sequence, which may cause unstable communication.

상술한 바와 같이 적응형 주파수 호핑(AFH) 기술을 이용하여 슬레이브 단말기로부터 불량이라고 판별된 주파수 이외의 통신이 양호한 주파수에 대하여 호핑 시퀀스를 생성하여 이를 사용하여 상호 통신하는 경우에도 통신이 불안정한 경우가 발생하는 문제점이 있다. As described above, even when a communication other than the frequency determined as bad from the slave terminal using the adaptive frequency hopping (AFH) technology generates a hopping sequence for a good frequency and uses the same to communicate with each other, the communication may be unstable. There is a problem.

따라서, 본 발명은 블루투스 통신을 위해 적응형 주파수 호핑 시퀀스 생성 시 단말기간 안테나 방사 특성을 고려하여 적응형 주파수 호핑 시퀀스 생성하기 위한 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for generating an adaptive frequency hopping sequence in consideration of antenna radiation characteristics between terminals when generating an adaptive frequency hopping sequence for Bluetooth communication.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 블루투스 통신용 적응형 주파수 호핑 시퀀스 생성 방법에 있어서, 마스터 단말기가 슬레이브 단말기를 탐색하기 위한 질의 스캔 동작을 수행하고, 상기 마스터 단말기와 슬레이브 단말기 간에 블루투스 연결 설정을 위한 페이지 스캔 동작 및 인증 동작을 수행하여 ACL(Asynchronous Connection Less)링크 셋업(setup)하는 제1 과정과, 상기 마스터 단말기가 상기 슬레이브 단말기로 주파수 호핑 가능한 각 채널에 대하여 오류 검출 정보를 요청하기 위한 패킷을 전송하는 제2 과정과, 상기 슬레이브 단말기가 상기 패킷이 수신되면 오류 검출 동작을 수행하고 검출된 오류 검출 정보를 포함하는 패킷을 상기 마스터 단말기로 전송하는 제3 과정과, 상기 마스터 단말기가 상기 오류 검출 정보를 포함하는 패킷을 수신하면, 상기 오류 검출 정보와 상기 패킷의 전력 세기를 고려하여 해당 채널을 적응형 주파수 호핑 시퀀스에 포함시키는 제4 과정과, 상기 적응형 주파수 호핑 시퀀스에 포함시킨 각 채널로 구성되는 적응형 주파수 호핑 시퀀스를 생성하는 제5 과정을 포함함을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method for generating an adaptive frequency hopping sequence for Bluetooth communication, in which a master terminal performs a query scan operation for searching for a slave terminal and establishes a Bluetooth connection between the master terminal and the slave terminal. A first process of setting up an Asynchronous Link (ACL) link by performing a page scan operation and an authentication operation, and a packet for requesting error detection information for each channel capable of frequency hopping to the slave terminal by the master terminal A second process of transmitting, a third process of performing, by the slave terminal, an error detection operation when the packet is received, and transmitting a packet including the detected error detection information to the master terminal, and the master terminal detecting the error When a packet containing information is received, the A fourth process of including the corresponding channel in the adaptive frequency hopping sequence in consideration of the flow detection information and the power strength of the packet, and generating an adaptive frequency hopping sequence composed of each channel included in the adaptive frequency hopping sequence And a fifth process.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명 한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements in the figures are represented by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 블루투스 모듈을 장착한 이동 통신 단말기들간의 블루투스 무선 통신을 설명하기 위한 도면이다. 블루투스 무선 통신은 점-대 점 그리고 점-대-다점 연결을 지원한다. 하나의 채널을 공유하는 장치들은 용량을 공유해야 하는데, 이들 장치들의 집합을 피코넷이라 한다. 여기서 피코넷(piconet) 은 블루투스를 통해 연결된 장치의 모음으로 정의될 수 있다. 1 is a view for explaining Bluetooth wireless communication between mobile communication terminals equipped with a Bluetooth module to which an embodiment of the present invention is applied. Bluetooth wireless communication supports point-to-point and point-to-multipoint connections. Devices that share one channel must share capacity, and a set of these devices is called a piconet. Here, the piconet may be defined as a collection of devices connected via Bluetooth.

도 1을 참조하면, 블루투스 모듈이 내장된 사용자 단말기(100)는 주변 블루투스 단말기들(110, 120, 130, 140, 150)과 무선 연결을 설정하게 된다. 사용자 단말기(100)가 블루투스 단말기 탐색을 수행하면, 사용자 단말기(100)는 탐색된 주변 블루투스 단말기들(110, 120, 130, 140, 150)에 대한 정보를 표시한다. 사용자 단말기(100)는 사용자가 연결을 원하는 블루투스 단말기가 있으면 상기 탐색된 블루투스 단말기들 중에서 해당 블루투스 단말기에 연결을 요청한다. 이와 같은 경우 다른 블루투스 단말기에 연결을 요청하는 사용자 단말기(100)를 마스터 단말기라 칭하고, 상기 요청을 받는 상대 블루투스 단말기들(110, 120, 130, 140, 150)을 슬레이브 단말기라 칭한다. 물론 상기 블루투스 단말기들(110, 120, 130, 140, 150)이 사용자 단말기(100)에 블루투스 연결을 요청할 경우 사용자 단말기(100)가 슬레이브 단말기가 될 수도 있다. 한편, 마스터 단말기는 슬레이브 단말기와 연결되면 상기 슬레이브 단말기에 존재하는 다양한 파일들을 자유롭게 검색할 수 있으며, 특 정 파일들에 대해 복사, 삭제 및 수정 등의 작업을 수행할 수 있다. 또한, 마스터 단말기와 슬레이브 단말기간의 통신을 위해서 마스터 단말기는 통신하기 위한 주파수 호핑 시퀀스를 슬레이브 단말기로 전송하고 이를 수신한 슬레이브 단말기와 마스터 단말기는 상기의 주파수 호핑 시퀀스에 따라 블루투스 통신을 수행한다.Referring to FIG. 1, a user terminal 100 in which a Bluetooth module is embedded establishes a wireless connection with peripheral Bluetooth terminals 110, 120, 130, 140, and 150. When the user terminal 100 performs a Bluetooth terminal search, the user terminal 100 displays information on the discovered peripheral Bluetooth terminals 110, 120, 130, 140, and 150. If there is a Bluetooth terminal that the user wants to connect, the user terminal 100 requests a connection to the corresponding Bluetooth terminal among the searched Bluetooth terminals. In this case, the user terminal 100 requesting connection to another Bluetooth terminal is referred to as a master terminal, and the counterpart Bluetooth terminals 110, 120, 130, 140, and 150 receiving the request are referred to as slave terminals. Of course, when the Bluetooth terminals 110, 120, 130, 140, and 150 request the Bluetooth connection to the user terminal 100, the user terminal 100 may be a slave terminal. Meanwhile, when the master terminal is connected to the slave terminal, the master terminal may freely search for various files existing in the slave terminal, and may perform operations such as copying, deleting, and modifying specific files. Also, for communication between the master terminal and the slave terminal, the master terminal transmits a frequency hopping sequence for communication to the slave terminal, and the slave terminal and the master terminal receiving the slave terminal perform the Bluetooth communication according to the frequency hopping sequence.

본 발명은 블투루스 모듈을 구비한 단말기 간에 블루투스 통신을 위한 적응형 주파수 호핑 시퀀스 생성 시 홉 주파수 채널에 대한 오류검출 정보뿐만 아니라 전력세기 정보도 고려하여 적응형 주파수 호핑 시퀀스 생성하여 좀더 향상된 블루투스 통신을 수행할 수 있도록 하기 위한 방안을 제공한다.The present invention generates an adaptive frequency hopping sequence in consideration of power strength information as well as error detection information for a hop frequency channel when generating an adaptive frequency hopping sequence for Bluetooth communication between terminals having a Blu-Trus module. It provides a way to enable it

그러면, 이하 블루투스 모듈을 장착한 이동 통신 단말기(200)의 세부 구성을 도 2를 통해 설명한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 통신 모듈인 블루투스 모듈을 내장하는 이동 통신 단말기의 개략적인 내부 블록 구성도를 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기(200)는 제어부(210)(예컨대, MSM), RF부(223), 모뎀(220), 오디오 처리부(225), 키입력부(227), 메모리(230), 표시부(260) 및 블루투스 모듈(270)를 포함한다.Next, a detailed configuration of the mobile communication terminal 200 equipped with the Bluetooth module will be described with reference to FIG. 2. Referring to a schematic internal block diagram of a mobile communication terminal incorporating a Bluetooth module, which is a wireless communication module according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention. The control unit 200 (eg, MSM), the RF unit 223, the modem 220, the audio processor 225, the key input unit 227, the memory 230, the display unit 260, and the Bluetooth module ( 270).

RF부(223)는 제어부(210)의 제어 하에 음성 데이터, 문자 데이터, 영상 데이터 및 제어 데이터의 송수신을 담당하며 이를 위해 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등을 포함한다. The RF unit 223 is responsible for the transmission and reception of voice data, text data, image data, and control data under the control of the control unit 210. For this purpose, an RF transmitter for upconverting and amplifying a frequency of a transmitted signal, and a received signal RF receivers for low noise amplification and frequency conversion.

모뎀(MODEM)(220)은 상기 송신되는 신호를 부호화 및 변조하는 송신기 및 상기 수신되는 신호를 복조 및 복호화하는 수신기 등을 구비한다. The modem 220 includes a transmitter for encoding and modulating the transmitted signal, a receiver for demodulating and decoding the received signal, and the like.

오디오 처리부(225)는 마이크(Microphone)로부터 입력된 전기신호를 변조하여 음성 데이터로 변환하고, RF부(223)로부터 입력된 부호화된 음성 데이터를 전기신호로 복조하여 스피커(Speaker)로 출력한다. 또한 오디오처리부(225)는 RF부(223)로 수신되는 디지털 오디오 신호를 아날로그 신호로 변환하여 재생하거나 마이크로부터 발생되는 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오신호로 변환하기 위해 코덱(Codec)을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 코덱은 패킷 데이터 등을 처리하는 데이터 코덱과 음성 등의 오디오 신호를 처리하는 오디오 코덱으로 구성되며, 상기 코덱들은 제어부(210)에 포함될 수도 있다. The audio processor 225 modulates the electrical signal input from the microphone and converts the electrical signal into voice data. The audio processor 225 demodulates the encoded voice data input from the RF unit 223 into an electrical signal and outputs the electrical signal to the speaker. In addition, the audio processing unit 225 preferably includes a codec for converting and reproducing a digital audio signal received by the RF unit 223 into an analog signal or converting an analog audio signal generated from a microphone into a digital audio signal. Do. The codec includes a data codec for processing packet data and an audio codec for processing an audio signal such as voice. The codecs may be included in the controller 210.

키입력부(227)는 키 매트릭스 구조(도시하지 않음)를 가지며 문자 키, 숫자 키, 각종 기능 키 및 외부 볼륨 키를 구비하여 사용자가 입력하는 키에 대응하는 키 입력 신호를 제어부(210)로 출력한다. The key input unit 227 has a key matrix structure (not shown) and includes a character key, a numeric key, various function keys, and an external volume key to output a key input signal corresponding to a key input by a user to the controller 210. do.

메모리(230)는 프로그램 메모리, 데이터 메모리들로 구성될 수 있다. 상기 프로그램 메모리는 단말기의 일반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램들 및 본 발명의 실시 예에 따라 적응형 주파수 호핑 시퀀스를 생성하기 위해 상대 단말기 즉 슬레이브 단말기로부터 각 호핑 주파수에 대한 오류 검출 정보와 전력세기 정보를 저장한다. 또한, 메모리(230)는 호핑 주파수에 대한 오류 검출 정보가 양호한다고 하더라도 전력세기가 약한 경우 이를 주파수 호핑 시퀀스에서 제외하기 위한 임계값을 저장한다.The memory 230 may include program memory and data memories. The program memory stores error detection information and power strength information for each hopping frequency from a counterpart terminal, that is, a slave terminal, in order to generate programs for controlling a general operation of the terminal and an adaptive frequency hopping sequence according to an embodiment of the present invention. Save it. In addition, the memory 230 stores a threshold for excluding the power hopping frequency from the frequency hopping sequence even when the error detection information for the hopping frequency is good.

제어부(210)는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 또한 제어부(210)는 블루투스 통신으로 연결된 상대 단말기의 정보를 분석하고, 상기 분석된 상대 단말기의 정보를 저장하도록 제어한다. 또한, 상대 단말기와의 블루투스 통신을 위한 적응형 주파수 호핑 시퀀스를 생성하여 상대 단말기로 전송한다. 제어부(210)는 적응형 주파수 호핑 시퀀스를 생성하기 위해 홉 주파수 채널 각각에 대해 호핑 시퀀스 포함 여부를 결정하기 위해 슬레이브 단말기(340)로 패킷을 전송한다. 또한, 슬레이브 단말기(340)로부터 전송되는 오류 검출 정보와 홉 주파수 채널 각각에 대해 전송되는 패킷의 전력세기를 고려하여 호핑 시퀀스를 생성한다. 본 발명에 따라 제어부(210)가 적응형 주파수 호핑 시퀀스를 생성하는 동작은 하기의 도 3의 신호 흐름도에서 마스터 단말기에서의 동작 흐름에서 더 구체적으로 살펴보도록 한다.The control unit 210 controls the overall operation of the mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention. In addition, the controller 210 analyzes the information of the counterpart terminal connected through Bluetooth communication and controls to store the analyzed counterpart information. In addition, an adaptive frequency hopping sequence for Bluetooth communication with the counterpart terminal is generated and transmitted to the counterpart terminal. The controller 210 transmits a packet to the slave terminal 340 to determine whether to include a hopping sequence for each hop frequency channel to generate an adaptive frequency hopping sequence. In addition, the hopping sequence is generated in consideration of the error detection information transmitted from the slave terminal 340 and the power strength of the packet transmitted for each hop frequency channel. The operation of generating the adaptive frequency hopping sequence by the controller 210 according to the present invention will be described in more detail with respect to the operation flow in the master terminal in the signal flowchart of FIG. 3.

표시부(260)는 본 발명의 실시 예에 따라 블루투스 통신으로 연결된 기기들의 정보와 상기 기기들이 수행한 작업들을 표시한다. 또한 표시부(260)는 LCD(Liquid Crystal Display) 등으로 이루어질 수 있으며, 이동 통신 단말기(200)에서 발생하는 각종 표시 데이터를 출력한다. 이 때, 상기 LCD를 터치 스크린(touch screen) 방식으로 구현하는 경우, 표시부(260)는 입력부로 동작할 수도 있다. The display unit 260 displays information of devices connected through Bluetooth communication and operations performed by the devices according to an exemplary embodiment of the present invention. In addition, the display unit 260 may be formed of a liquid crystal display (LCD) or the like, and outputs various display data generated by the mobile communication terminal 200. In this case, when the LCD is implemented in a touch screen manner, the display unit 260 may operate as an input unit.

블루투스 모듈(270)은 상기 제어부(210)의 제어에 따라 주변의 블루투스 디바이스들을 검색하기 위한 HCI Inquire 신호를 송출하고, 상기 검색된 블루투스 디바이스들로부터 주소 정보 및 서비스 정보들을 수신한다. 그리고 제어부(210)의 제어에 따라 사용자가 선택한 블루투스 디바이스와 데이터를 송수신한다.The Bluetooth module 270 transmits an HCI Inquire signal for searching for nearby Bluetooth devices under the control of the controller 210 and receives address information and service information from the found Bluetooth devices. And under the control of the control unit 210 transmits and receives data with the Bluetooth device selected by the user.

그러면, 상기와 같이 구성되는 마스터 단말기에서 슬레이브 단말기와의 블루 투스 통신을 위한 적응형 주파수 홉 시퀀스 생성을 위해 송수신되는 신호 흐름에 대하여 도 3을 참조하여 살펴보도록 한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 적응형 주파수 호핑 시퀀스를 생성하기 위한 동작 제어 흐름도이다. 상기 도 3에서 마스터 단말기(300)는 슬레이브 단말기(340)에 블루투스 연결을 요청한 단말기를 의미한다.Next, a signal flow transmitted and received for generating an adaptive frequency hop sequence for Bluetooth communication with a slave terminal in the master terminal configured as described above will be described with reference to FIG. 3. 3 is an operation control flowchart for generating an adaptive frequency hopping sequence according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the master terminal 300 refers to a terminal for requesting a Bluetooth connection to the slave terminal 340.

마스터 단말기(300)는 블루투스 통신을 위해 연결할 슬레이브 단말기(340)를 탐색하기 위해 303단계에서 질의(inquiry) 메시지를 출력한다. 이 때, 슬레이브 단말기(340)는 301단계에서 질의스캔(Inquiry Scan) 상태에 있는 것이 바람직하며, 슬레이브 단말기(340)는 마스터 단말기(300)가 연결하고자 하는 기기 또는 그렇지 않은 기기가 될 수 있다.The master terminal 300 outputs an inquiry message in step 303 to search for a slave terminal 340 to be connected for Bluetooth communication. In this case, it is preferable that the slave terminal 340 is in an Inquiry Scan state in step 301, and the slave terminal 340 may be a device to which the master terminal 300 is to be connected or a device that is not.

슬레이브 단말기(340)는 마스터 단말기(300)로부터 질의 메시지를 수신하면 블루투스 장치 어드레스(Bluetooth Device Address)와 클럭 정보 등을 담아 305단계에서 마스터 단말기(300)에게 응답 신호를 전송한다.When the slave terminal 340 receives the query message from the master terminal 300, the slave terminal 340 transmits a response signal to the master terminal 300 in step 305 with a Bluetooth device address and clock information.

이어 슬레이브 단말기(340)는 블루투스 연결 설정을 위하여 페이지 스캔 상태로 진입한다. 한편, 상기 질의 메시지는 슬레이브 단말기(340)외에도 질의 스캔 상태에 있는 주변의 모든 블루투스 기기(미도시)로 전송되어 같은 절차를 수행하도록 한다. 마스터 단말기(300)는 슬레이브 단말기(340)로부터 305단계에서 응답 신호가 수신되면 상기 응답 신호에 포함된 BD_ADDR과 클럭 정보를 참조하여 동기화를 위한 페이지 메시지를 슬레이브 단말기(340)로 전송한다. 슬레이브 단말기(340)는 마스터 단말기(300)로부터 페이지 메시지가 수신되면 이에 대한 응답 메시지에 ID 패킷을 포함하여 마스터 단말기(300)로 전송한다. 상기 ID패킷은 슬레이브 단말기(340)에 대한 각종 정보, 즉 슬레이브 단말기(340)의 종류(예컨대, 헤드셋, 단말기)를 나타내는 정보, 제조회사, 핵사코드 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예 도 3에서는 상기의 페이지 스캔 과정 도시를 생략한다.Subsequently, the slave terminal 340 enters a page scan state to establish a Bluetooth connection. On the other hand, the query message is transmitted to all the Bluetooth devices (not shown) in the query scan state in addition to the slave terminal 340 to perform the same procedure. When the master terminal 300 receives a response signal from the slave terminal 340 in step 305, the master terminal 300 transmits a page message for synchronization to the slave terminal 340 by referring to the BD_ADDR and clock information included in the response signal. When the slave terminal 340 receives the page message from the master terminal 300, the slave terminal 340 includes the ID packet in the response message and transmits the ID message to the master terminal 300. The ID packet may include various information about the slave terminal 340, that is, information indicating the type (eg, headset, terminal) of the slave terminal 340, a manufacturer, and a nuclear history code. Embodiment of the present invention Figure 3 omits the above-described page scanning process.

슬레이브 단말기(340)는 페이지 스캔 과정 시 응답 메시지를 전송한 후 인증 대기 상태로 진입하고, 307단계에서 링크설정을 위한 핀 코드 요청 메시지를 마스터 단말기(300)에게 전송한다. 마스터 단말기(300)는 상기 핀 코드 요청 메시지가 수신되면 핀 코드를 입력하여 309단계에서 슬레이브 단말기(340)로 전송한다. 그러면, 슬레이브 단말기(340)는 마스터 단말기(300)로부터 핀 코드가 수신되면 수신된 핀 코드가 정확한지 검사 인증 및 연결 절차를 수행한다.The slave terminal 340 enters the authentication standby state after transmitting a response message during the page scanning process, and transmits a pin code request message for link establishment to the master terminal 300 in step 307. When the pin code request message is received, the master terminal 300 inputs a pin code and transmits the pin code to the slave terminal 340 in step 309. Then, when the slave terminal 340 receives the pin code from the master terminal 300, the slave terminal 340 performs a check authentication and connection procedure to verify that the received pin code is correct.

상기와 같이 마스터 단말기(300)와 슬레이브 단말기(340)간에 ACL(Asynchronous Connection Less)링크 셋업(setup) 과정을 거친 후 마스터 단말기(300)는 315단계에서 슬레이브 단말기(340)로 적응형 주파수 호핑(AFH) 명령을 전송한다. After the ACL (Asynchronous Connection Less) link setup process is established between the master terminal 300 and the slave terminal 340 as described above, the master terminal 300 is adaptive frequency hopping to the slave terminal 340 in step 315. AFH) command.

이를 수신한 슬레이브 단말기(340)는 317단계에서 수신한 홉 주파수 채널에 대한 오류 검출을 수행한다. 이후, 홉 주파수 채널에 대한 오류 검출 정보를 319단계에서 마스터 단말기(300)로 각 홉 주파수 채널에 대한 오류 검출 정보를 전송한다.Upon receiving this, the slave terminal 340 performs error detection on the hop frequency channel received in step 317. In operation 319, the error detection information on the hop frequency channel is transmitted to the master terminal 300.

즉, 마스터 단말기(300)가 슬레이브 단말기(340)로 시퀀스를 확인하기 위해 홉 주파수 채널 각각에 대한 채널 분류 요청 메시지 (LMP_Channel_classification_req)를 전송하면, 슬레이브 단말기(340)는 마스터 단말기(300)가 전송한 패킷을 양호/불량/미확인(Good/Bad/Undefined)으로 분류한 오류 검출 정보를 응답 메시지로 마스터 단말기(300)로 전송한다. 이때, 패킷에 대해 불량으로 판정을 하게 되는 이유는 효율(Throughput)이 좋지 않다거나 W-LAN 등의 802.11신호와 같은 주변 신호의 영향으로 인해 블루투스 신호가 손상된 경우이다.That is, when the master terminal 300 transmits a channel classification request message (LMP_Channel_classification_req) for each hop frequency channel to confirm the sequence to the slave terminal 340, the slave terminal 340 transmits the master terminal 300. Error detection information in which the packet is classified as good / bad / undefined is transmitted to the master terminal 300 as a response message. At this time, the reason why the packet is determined to be bad is when the Bluetooth signal is damaged due to poor throughput or influence of peripheral signals such as 802.11 signals such as W-LAN.

319단계에서 각 홉 주파수 채널에 대한 오류 검출 정보를 수신한 마스터 단말기(300)는 수신한 홉 주파수 채널 오류 정보를 검사하여 해당 홉 주파수 채널이 양호하다고 판단된 경우에는 323단계로 진행하고, 그렇지 않으면 327단계로 진행하여 해당 홉 주파수 채널을 주파수 호핑 시퀀스에서 제외시킨다. 한편, 홉 주파수 채널이 양호하다고 판단되어 진행한 323단계에서 마스터 단말기(300)는 수신한 홉 주파수 채널에 대한 패킷의 전력 세기가 미리 설정된 임계치 값 이상인지를 검사한다. 이때, 만약 해당 홉 주파수 채널에 대한 패킷의 전력 세기가 임계치 값 이상이 되면 325단계로 진행하여 해당 홉 주파수 채널을 주파수 호핑 시퀀스에 포함시키고, 만약 홉 주파수 채널을 통해 전송된 패킷의 전력 세기가 임계치 값 미만이면 327단계로 진행하여 해당 홉 주파수 채널을 주파수 호핑 시퀀스에서 제외시킨다.In step 319, the master terminal 300 receiving the error detection information for each hop frequency channel checks the received hop frequency channel error information, and if it is determined that the corresponding hop frequency channel is good, proceeds to step 323. In step 327, the hop frequency channel is excluded from the frequency hopping sequence. On the other hand, in step 323 where the hop frequency channel is determined to be good, the master terminal 300 checks whether the power strength of the packet for the received hop frequency channel is greater than or equal to a preset threshold value. In this case, if the power strength of the packet for the corresponding hop frequency channel is greater than or equal to the threshold value, the process proceeds to step 325 to include the corresponding hop frequency channel in the frequency hopping sequence, and if the power strength of the packet transmitted through the hop frequency channel is the threshold value, If it is less than the value, the flow proceeds to step 327 to exclude the corresponding hop frequency channel from the frequency hopping sequence.

한편, 327단계와 323단계에서 진행한 325단계에서 마스터 단말기(300)는 적응형 주파수 호핑 가능한 모든 홉 주파수 채널에 대해 호핑 시퀀스 포함 여부를 확인하였는지를 검사한다. 즉, 마스터와 슬레이브간에 블루투스 통신 가능한 홉 주파수 대역 즉 블루투스 통신 가능한 채널에 대하여 오류 검출 과정을 수행하였는지를 검사하는 것이다. 만약, 오류 검출 과정을 수행하지 않은 주파수가 있다면 마스터 단말기(300)는 315단계 내지 329단계를 통해 오류 검출 과정을 수행하지 않은 주파수에 대한 오류 검출 과정을 수행한다. 이때, 마스터 단말기(300)는 슬레이브 단말기(340)와 블루투스 통신 가능한 모든 홉 주파수 채널에서 각 홉 주파수 채널에 대한 오류 검출 과정을 순차적으로 반복 수행하면서 수신한 오류 검출 정보와 323단계에서의 홉 주파수 채널에 대한 전력 세기와 임계치값을 비교한 결과를 도 4와 같은 테이블에 저장한다.In operation 327 and operation 323, the master terminal 300 checks whether the hopping sequence is included in all the hop frequency channels capable of adaptive frequency hopping. That is, it is checked whether an error detection process is performed on a hop frequency band capable of Bluetooth communication, that is, a Bluetooth communication channel between the master and the slave. If there is a frequency in which the error detection process is not performed, the master terminal 300 performs an error detection process for a frequency in which the error detection process is not performed in steps 315 to 329. At this time, the master terminal 300 receives the error detection information and the hop frequency channel in step 323 while repeatedly performing the error detection process for each hop frequency channel sequentially in all hop frequency channels capable of Bluetooth communication with the slave terminal 340. The result of comparing the power intensity with respect to the threshold is stored in the table as shown in FIG.

한편, 329단계에서 마스터 단말기(300)가 만약 모든 홉 주파수 채널에 대해 적응형 주파수 호핑 시퀀스 포함 여부를 검사하였다면 331단계로 진행하여 각 홉 주파수 채널에 대한 오류 검출 정보 뿐만 아니라 슬레이브 단말기(340)에서 홉 주파수 채널 각각에 대해 전송되는 패킷의 전력세기 정보도 고려하여 호핑 시퀀스를 생성한다.Meanwhile, if the master terminal 300 checks whether the adaptive frequency hopping sequence is included in all hop frequency channels in step 329, the master terminal 300 proceeds to step 331 in which the slave terminal 340 receives error detection information for each hop frequency channel. A hopping sequence is generated by considering power strength information of a packet transmitted for each hop frequency channel.

즉, 마스터 단말기(300)는 호핑 시퀀스를 확인하기 위해 전송한 패킷에 대한 오류 검출 정보를 슬레이브 단말기(340)로부터 수신하여 양호/불량/미확인 상태를 확인하고, 상태가 양호한 경우라도 수신한 패킷의 전력 세기를 조사하여 임계 값 이하인 경우에는 해당 홉 주파수 채널을 홉 시퀀스에서 제외시켜서 적응형 호핑 시퀀스를 생성하여 슬레이브 단말기(340)로 전송한다. That is, the master terminal 300 receives the error detection information on the packet transmitted to confirm the hopping sequence from the slave terminal 340 to check a good / bad / unconfirmed state, and even if the state is good, When the power level is investigated and below the threshold value, the corresponding hop frequency channel is excluded from the hop sequence to generate an adaptive hopping sequence and transmit it to the slave terminal 340.

상기와 같이 일반적으로는 마스터 단말기(300)에서 홉 주파수 채널 각각에 대해 호핑 시퀀스 포함 여부를 결정하기 위해 슬레이브 단말기(340)로 패킷을 전송하고, 슬레이브 단말기(340)로부터 전송되는 오류 검출 정보만을 고려하여 호핑 시퀀스를 생성하였지만, 본 발명에서는 상기의 오류 검출 정보 뿐만 아니라 슬레이브 단말기(340)에서 홉 주파수 채널 각각에 대해 전송되는 패킷의 전력세기 정보도 고려하여 호핑 시퀀스를 생성한다.As described above, in general, the master terminal 300 transmits a packet to the slave terminal 340 to determine whether to include a hopping sequence for each hop frequency channel, and considers only error detection information transmitted from the slave terminal 340. Although a hopping sequence has been generated, in the present invention, a hopping sequence is generated by considering power strength information of a packet transmitted for each hop frequency channel in addition to the error detection information.

상술한 본 발명의 실시 예에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 예컨대, 전술한 실시 예들에서는 블루투스 모듈을 장착한 이동통신단말기에 한정되어 설명되었지만, 블루투스 모듈 및 표시부를 장착한 모든 단말기에서 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다. In the above-described embodiments of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiments, the mobile communication terminal equipped with a Bluetooth module has been described as being limited, but it is of course possible in all terminals equipped with a Bluetooth module and a display unit. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the equivalent of claims and claims.

상기한 바와 같이 본 발명에 따라 블루투스 통신용 적응형 주파수 호핑 시퀀스 생성 시 주변 신호의 영향에 의해 블루투스 신호가 간섭을 받는 경우에 이 채널을 호핑 시퀀스에서 제외시키고, 홉 주파수 채널 각각에 대해 전송되는 패킷의 전력세기가 일정 세기 이상이 되지 않은 채널에 대해서도 호핑 시퀀스에서 제외시킨다. 즉 본 발명은 적응형 주파수 호핑 시퀀스 생성 시 마스터와 슬레이브 간의 안테나 특성을 고려하여 전력 전달이 타 채널에 비해 떨어지는 채널도 호핑 시퀀스에서 제외시킴으로써 주변 신호의 영향 뿐만 아니라 마스터와 슬레이브 간의 안테나 특성도 고려한 적응형 주파수 호핑 시퀀스로 통신할 수 있는 효과가 있다. 이로 인해 마스터와 슬레이브 간 블루투스 통시 시 최상의 RF 채널을 선정하여 통신함으로써 블루투스 기기의 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, when the Bluetooth signal is interrupted by the influence of the ambient signal when generating the adaptive frequency hopping sequence for Bluetooth communication, the channel is excluded from the hopping sequence and the packet is transmitted for each hop frequency channel. Channels whose power level is not above a certain level are also excluded from the hopping sequence. That is, the present invention adapts the antenna characteristics between the master and the slave as well as the influence of the surrounding signal by excluding the channel whose power transfer is lower than other channels in consideration of the antenna characteristics between the master and the slave when generating the adaptive frequency hopping sequence. There is an effect that can communicate with the type frequency hopping sequence. Therefore, it is possible to improve the characteristics of the Bluetooth device by selecting and communicating the best RF channel when communicating between the master and the slave.

Claims

In the adaptive frequency hopping sequence generation method for Bluetooth communication,

The master terminal performs a query scan operation for searching for a slave terminal, and performs a page scan operation and an authentication operation for establishing a Bluetooth connection between the master terminal and the slave terminal to set up an Asynchronous Link Less (ACL) link. 1 course,

A second step of transmitting, by the master terminal, a packet for requesting error detection information for each channel capable of frequency hopping to the slave terminal;

A third step of performing, by the slave terminal, an error detection operation when the packet is received, and transmitting a packet including the detected error detection information to the master terminal;

When the master terminal receives the packet including the error detection information, the master terminal checks whether the error detection information is in a good state and if the error detection information is in a good state, the power strength of the received packet indicates a corresponding channel. A fourth process of checking whether a packet is greater than or equal to a threshold, which is a minimum power strength value of the packet when transmitting and receiving a packet for Bluetooth communication between the master terminal and the slave terminal;

A fifth step of including, in the adaptive frequency hopping sequence, the master terminal when the power intensity of the received packet is greater than or equal to a preset threshold as a result of the inspection of the fourth step;

And a sixth process of generating an adaptive frequency hopping sequence composed of each channel included in the adaptive frequency hopping sequence.

delete

The method of claim 1,

And if the master terminal determines that the received packet power is less than a preset threshold, the master terminal excludes the received channel from the adaptive frequency hopping sequence. Adaptive frequency hopping sequence generation method for Bluetooth communication.

delete

The method of claim 1,

Checking, by the master terminal, whether the error detection information is in a good state in the fourth process and excluding the channel receiving the packet from the adaptive frequency hopping sequence if the error detection information is not in a good state; Adaptive frequency hopping sequence generation method for a Bluetooth communication, characterized in that further comprises.