KR100611962B1

KR100611962B1 - 블루투스 모듈 내에서 데이터 통신 방법

Info

Publication number: KR100611962B1
Application number: KR1019990052389A
Authority: KR
Inventors: 안용철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 1999-11-24
Publication date: 2006-08-11
Also published as: KR20010047950A

Abstract

본 발명은 무선 통신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 HCI(Host Controller Interface) 패킷을 사용하는 블루투스(bluetooth) 시스템에서, 수신단 메모리의 관리를 효율적으로 하는 블루투스 모듈 내에서의 데이터 통신 방법에 관한 것이다. 블루투스 모듈 내에서 데이터 통신 방법은 (a-1) 상기 블루투스 모듈 사이에 블루투스 접속 셋업 절차를 완료하는 단계, (a-2) 상기 블루투스 모듈의 송신단은 전송할 송신 패킷을 구별하여 로직 채널에 따라 상기 데이터를 에어 패킷으로 만들어 전송하는 단계, (a-3) 상기 블루투스 모듈의 수신단은 전송된 데이터에 대한 수신 패킷을 구별하여 로직 채널에 따라 상기 데이터를 호스트 콘트롤러 인터페이스 패킷으로 만들어 호스트로 전송하거나 프로토콜 처리를 수행하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, HCI 패킷을 사용하는 블루투스 시스템에서 송신단에서 수신단으로 현재 전송할 L2CAP 패킷 데이터의 유/무를 알려주어 효율적인 수신단 메모리의 관리로 경비를 줄일 수 있으며, 송/수신단 사이에 원할한 통신을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

블루투스 모듈 내에서 데이터 통신 방법{Data communicating method in the bluetooth module}

도 1은 블루투스 모듈 내에서 데이터 통신 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 블루투스 모듈 내에서 데이터 통신 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

본 발명은 무선 통신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 HCI(Host Controller Interface) 패킷을 사용하는 블루투스(bluetooth) 시스템에서, 수신단 메모리의 관리를 효율적으로 하는 블루투스 모듈 내에서의 데이터 통신 방법에 관한 것이다.

블루투스는 각종 전자기기 간의 통신에 물리적인 케이블 없이 무선 주파수를 이용, 고속으로 데이터를 주고받을 수 있는 규격을 일컫는다. 현재 이동 통신 단말기를 이용해 인터넷에 접속하기 위해서는 데이터 통신 기능을 갖춘 단말기와 노트북, 그리고 이 둘을 연결하는 별도의 케이블이 필요하다. 그러나 블루투스가 사 용화 되면 기기 간의 데이터 통신이 무선 통신으로 이루어지며 블루투스 기능을 갖춘 디지털 카메라, 프린터 등 각종 기기에도 케이블 연결이 필요 없게 된다.

블루투스 규격 중 블루투스 1.0은 데이터 전송 속도가 1Mbps, 전송 거리는 10∼100m로 규정하고 있다. 따라서, 적외선을 이용하는 IrDA(Infrared Data Association)와 비교하면 통신 거리가 길어졌고 2.4GHz의 높은 무선 주파수를 이용하기 때문에 방해물이 있어도 통신이 가능하다. 게다가 블루투스는 소비 전력이 2.7V 전압에서 100mW 이하에 불과하다. IrDA는 150mW 정도록 배터리의 용량한계 때문에 소비전력을 아껴야 하는 휴대 기기에서 확실한 장점으로 부각된다.

블루투스는 각종 전자기기간에 물리적인 케이블없이 무선주파수(RF)를 이용하여 고속으로 데이터를 송수신하기 위해 제안된 근접 무선 데이터 통신 규격으로서, 음성 부호화방식의 CVSD(Continuous Variable Slope Delta Modulation)를 채용하여 공간의 제한 없이 사방에서 문자 데이터는 물론이고 음성 전송도 가능하다는 장점을 갖고 있다.

이러한 블루투스 통신환경에서 운영되는 장치간에 통신을 하기 위해서는 연결(connection)작업이 선행되어야 하는데, 이 연결작업에는 RF동기를 맞추는 작업, 통신하고자 하는 장치에 구비되어 있는 링크 관리자간의 링크를 설정작업, 채널설정과정을 거쳐야 양자간에 문자 데이터나 음성 등을 송수신할 수 있게 된다.

현재 블루투스 스팩에서는 송신단의 HCI 데이터 패킷 사이즈를 알 수 있는 방법이 존재하지 않는다. 따라서 수신측에서 L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol) 에어(Air) 패킷을 수신할 때, 이 에어 패킷을 자신의 HCI 데 이터 패킷 사이즈에 맞추어서 호스트에 보낸다. 이때 수신한 에어 패킷을 HCI 데이터 패킷으로 만들어서 호스트에 보내는 방법은 크게 다음 두 가지가 존재한다.

1. 수신한 1개의 에어 패킷을 1개의 HCI 데이터 패킷으로 만들어서 호스트에 보낸다.

2. 수신한 여러개의 에어 패킷을 모아서 1개의 HCI 데이터 패킷으로 만들어서 호스트에 보낸다.

1번 방법의 경우에는 에어 패킷이 HCI 데이터 패킷 사이즈보다 작은 경우에, 예를 들면 HCI 데이터 패킷 사이즈는 100 바이트이고, 에어 패킷 사이즈가 17 바이트인 경우가 있을 수 있다. HCI 헤더가 4 바이트이므로 오버 헤드가 19%(4/21)에 해당하고, 실제 수신 메모리도 17%(17/100)만 사용하게 되어 효율적인 메모리 관리에 문제가 발생한다.

2번 방법의 경우에는 호스트에게 전송하는 L2CAP 데이터의 순서를 보장하기 위해 스타팅 L2CAP(L_CH=10)/Continuos L2CAP(L_CH=01) 필드를 사용한다. 이때 스타팅 L2CAP(L_CH=10) 데이터는 크기에 관계없이 호스트에 전송하고, Continuos L2CAP(L_CH=01) 데이터는 여러 개를 모아서 1개의 HCI 데이터 패킷으로 만들어 호스트에 보낼 수 있다. 데이터를 호스트에 보내는 기준은 모은 데이터 사이즈가 HCI 데이터 패킷 사이즈를 넘거나 스타팅 L2CAP 데이터를 수신한 경우이다. 따라서, 새로운 스타팅 L2CAP 데이터를 수신하지 못하면 호스트에 데이터를 보내지 못하는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

이를 피하기 위해 임의의 시간 타이머를 두어 그 시간 동안에 L2CAP 에어 패 킷을 수신하지 못하면 그 때 호스트에게 데이터를 보내도록 할 수 있는 방법이 있으나, 이는 시스템 자원이므로 타이머를 하드웨어적으로 추가하지 않는 한 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, HCI 패킷을 사용하는 블루투스 시스템에서 효율적인 수신단 메모리의 관리로 송/수신 기기 사이에 원할한 통신을 수행할 수 있는 블루투스 모듈 내에서의 데이터 통신 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 블루투스 모듈 내에서의 데이터 통신방법은블루투스 모듈 사이에 데이터를 송/수신하는 방법에 있어서, (a-1) 상기 블루투스 모듈 사이에 블루투스 접속 셋업 절차를 완료하는 단계; (a-2) 상기 블루투스 모듈의 송신단은 전송할 송신 패킷을 구별하여 로직 채널에 따라 상기 데이터를 에어 패킷으로 만들어 전송하는 단계; 및 (a-3) 상기 블루투스 모듈의 수신단은 전송된 데이터에 대한 수신 패킷을 구별하여 로직 채널에 따라 상기 데이터를 호스트 콘트롤러 인터페이스 패킷으로 만들어 호스트로 전송하거나 프로토콜 처리를 수행하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 장치는 블루투스 모듈로 구성되고, 각각의 모듈은 HCI 패킷을 사용하는 블루투스 시스템에서 L2CAP 데이터를 송신하는 송신단(10)과 송신된 L2CAP 데이터를 수신하는 수신단(11)으로 구성된다. 본 발명에서 송신단(10)은 송신할 L2CAP 데이터를 저장하는 송신 메모리(10-1), 송신 패킷을 구별하고, 구별된 송신 패킷의 로직 채널에 따라 에어 패킷을 만들어서 송신 메모리(10-1)에 저장된 L2CAP 데이터를 출력하는 송신 제어부(10-2), 송신 제어부(10-2)의 제어 하에 송신 메모리(10-1)에 저장된 L2CAP 데이터를 송출하는 송신부(10-3)로 구성된다. 본 발명에서 수신단(11)은 송신부(10)로부터 송출된 L2CAP 데이터를 수신하는 수신부(11-1), 수신된 L2CAP 데이터를 저장하는 수신메모리(11-2), 수신 패킷을 구별하고 구별된 수신 패킷의 로직 채널에 따라 L2CAP 데이터를 처리하여 호스트에 전송하는 수신 제어부(11-3)로 구성된다.

도 2a에 도시된 흐름도는 데이터 송신 방법으로 블루투스 베이스밴드(Baseband)/LMP(Link Manager Protocol)/L2CMP 접속 셋업 절차를 완료하는 단계(20), 송신 패킷을 구별하는 단계(21), 로직 채널(L_CH)이 10인가를 판단하는 단계(22), L_CH 10으로 에어 패킷을 만들어 전송하는 단계(23), L_CH이 01인가를 판단하는 단계(24), L_CH 01로 에어 패킷을 만들어 전송하는 단계(25), 남아있는 L2CAP 데이터가 존재하는지 판단하는 단계(26), L_CH=01, 랭쓰(Lengh)=0으로 에어 패킷을 만들어 전송하는 단계(27), L_CH이 11인가를 판단하는 단계(28), L_CH 11로 에어 패킷을 만들어 전송하는 단계(29)로 구성된다.

도 2b에 도시된 흐름도는 데이터 수신 방법에 관한 것으로, 블루투스 베이스밴드/LMP/L2CMP 접속 셋업 절차를 완료하는 단계(30), 수신 패킷을 구별하는 단계(31), 로직 채널(L_CH)이 10인가를 판단하는 단계(32), L_CH 10으로 HCI 패킷을 만들어 호스트에게 전송하는 단계(33), L_CH이 01인가를 판단하는 단계(34), 랭쓰가 0인가를 판단하는 단계(35), L_CH 01로 HCI 패킷을 만들어 호스트에게 전송하는 단계(36), 리셈블리(Reassembly) 작업이 필요한가를 판단하는 단계(37), 리셈블리 작업을 수행하는 단계(38), L_CH이 11인가를 판단하는 단계(39), LMP 데이터를 프로세싱 하는 단계(40)로 구성된다.

이어서, 도 1∼도 2b를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

데이터 송신 시에 송신단(10)은 다음과 같은 동작을 한다.

송신단(10) 블루투스 모듈은 데이터 통신을 위한 베이스밴드/LMP/L2CMP 접속 셋업 절차를 완료한다(20단계).

접속 셋업 절차가 완료되면 송신 제어부(10-2)는 송신 메모리(10-1)에 저장된 L2CAP 송신 데이터를 리드하여 송신 패킷을 구별한다(21단계). 송신 제어부(10-2)는 송신 메모리(10-1)에 저장된 데이터를 리드하여 크기에 관계없이 호스트에 전송되는 스타팅 L2CAP 필드인지, 1 개의 L2CAP 데이터를 여러 개의 HCI 데이터 패킷으로 만들어 호스트로 전송되는 Continuous 필드인지, 아니면 모듈 간 프로토콜 처리를 위한 것인가를 구별한다.

송신 제어부(10-2)의 송신 패킷 구별 결과 로직 채널(L_CH)이 10인 경우에는 L_CH=10으로 에어 패킷을 만들어 L2CAP 데이터를 전송한다(22,23단계). L_CH=10는 스타팅 플래그를 나타내는 것으로, 송신 제어부(10-2)는 송신 메모리(10-1)에 저장된 데이터가 스타팅 필드임을 인지하고, 데이터 크기에 관계없이 L2CAP 데이터를 에어 패킷으로 만들어 전송한 후 21단계로 복귀한다.

송신 제어부(10-2)의 송신 패킷 구별 결과 L_CH이 01인 경우에는 L_CH=01로 에어 패킷을 만들어 L2CAP 데이터를 전송한다(24,25단계). L_CH=01은 Continuous 플래그를 나타내는 것으로, 송신 제어부(10-2)는 송신 메모리(10-1)에 저장된 데이터가 Continuous 필드임을 인지하고, 1개의 L2CAP 데이터를 여러 개의 에어 패킷으로 만들어 전송한다.

L_CH이 01인 경우에는 1개의 L2CAP 데이터를 여러 개의 에어 패킷으로 만들어 전송하므로 전송 후에 남아있는 L2CAP 데이터가 존재하는지 판단한다(26단계).

남아있는 L2CAP 데이터가 존재하지 않는 경우에는 21단계로 복귀하고, 남아있는 L2CAP 데이터가 존재하지 않는 경우에는 L_CH=01, 랭쓰(Lengh)=0으로 에어 패킷을 만들어 전송한다(27단계). L_CH=01, 랭쓰(Lengh)=0의 의미는 이 패킷을 수신한 수신단(11)이 더 이상의 리셈블리 작업을 수행하지 말고, HCI 패킷으로 만들어 호스트로 전송하라는 의미이다.

송신 제어부(10-2)의 송신 패킷 구별 결과 L_CH이 11인 경우에는 L_CH=11로 에어 패킷을 만들어 전송한다(28,29단계). L_CH=11은 LMP 플래그를 나타내는 것으로, 호스트 데이터가 아닌 블루투스 모듈 사이의 프로토콜을 처리하기 위한 데이터이다. 따라서, 송신 제어부(10-2)는 L_CH이 11인 경우에 프로토콜 처리를 위한 데 이터를 에어 패킷으로 만들어 전송한다.

무선으로 전송된 L2CAP 및 LMP 데이터는 수신단(11)의 수신부(11-1)를 거쳐 수신 메모리(11-2)에 저장된다.

데이터 수신 시에 수신단(11)은 다음과 같은 동작을 한다.

수신단(11) 블루투스 모듈은 데이터 통신을 위한 베이스밴드/LMP/L2CMP 접속 셋업 절차를 완료한다(30단계).

접속 셋업 절차가 완료되면 수신 제어부(11-3)는 수신 메모리(11-2)에 저장된 수신 데이터를 리드하여 수신 패킷을 구별한다(31단계). 수신 제어부(11-3)는 수신 메모리(11-2)에 저장된 데이터를 리드하여 크기에 관계없이 호스트에 전송되는 스타팅 L2CAP 플래그인지, 여러 개의 L2CAP 데이터를 1개의 HCI 데이터 패킷으로 만들어 호스트로 전송되는 Continuous 플래그인지 호스트 데이터가 아닌 블루투스 모듈 사이의 프로토콜을 처리하는 LMP 플래그인지 구별한다.

수신 제어부(11-3)의 수신 패킷 구별 결과 로직 채널(L_CH)이 10인 경우에는 L_CH=10으로 HCI 패킷을 만들어 L2CAP 데이터를 전송한다(32,33단계). L_CH=10는 스타팅 플래그를 나타내는 것으로, 수신 제어부(11-3)는 수신 메모리(11-2)에 저장된 데이터가 스타팅 필드임을 인지하고, 데이터 크기에 관계없이 L2CAP 데이터를 HCI 패킷으로 만들어 호스트로 전송한 후 31단계로 복귀한다.

수신 제어부(11-3)의 수신 패킷 구별 결과 L_CH이 01인 경우에는 랭쓰가 0인가를 판단한다(34,35단계). L_CH=01은 Continuous 플래그를 나타내는 것으로, 수신 제어부(11-3)는 수신 메모리(11-2)에 저장된 데이터가 Continuous 필드임을 인 지하고, 랭쓰가 0인가를 판단하여 여러 개의 에어 패킷으로 전송된 L2CAP 데이터를 모아서 HCI 패킷으로 만들어 호스트로 전송한다.

랭쓰=0인 경우에는 리셈블리한 L2CAP 데이터를 HCI 패킷으로 만들어 L_CH=01로 호스트에 전송하고 31단계로 복귀한다(36단계). 그러나 랭쓰≠0인 경우에는 리셈블리 작업이 필요한지 판단하여 리셈블리 작업이 필요하지 않은 경우에는 36단계로 복귀하여 L_CH=01로 HCI 패킷을 만들어 호스트로 전송하고 31단계로 복귀하며, 리셈블리 작업이 필요한 경우에는 리셈블리 작업을 수행하고 31단계로 복귀한다(37,38단계).

수신 제어부(11-3)의 수신 패킷 구별 결과 L_CH이 11인 경우에는 LMP 데이터 프로세싱 후에 31단계로 복귀한다(39,40단계). L_CH=11은 LMP 플래그를 나타내는 것으로, 호스트 데이터가 아닌 블루투스 모듈 사이의 프로토콜을 처리한다.

본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, HCI 패킷을 사용하는 블루투스 시스템에서 송신단에서 수신단으로 현재 전송할 L2CAP 패킷 데이터의 유/무를 알려주어 효율적인 수신단 메모리의 관리로 경비를 줄일 수 있으며, 송/수신단 사이에 원할한 통신을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

블루투스 모듈 사이에 데이터를 송/수신하는 방법에 있어서,

(a-1) 상기 블루투스 모듈 사이에 블루투스 접속 셋업 절차를 완료하는 단계;

(a-2) 상기 블루투스 모듈의 송신단은 전송할 송신 패킷을 구별하여 로직 채널에 따라 상기 데이터를 에어 패킷으로 만들어 전송하는 단계; 및

(a-3) 상기 블루투스 모듈의 수신단은 전송된 데이터에 대한 수신 패킷을 구별하여 로직 채널에 따라 상기 데이터를 호스트 콘트롤러 인터페이스 패킷으로 만들어 호스트로 전송하거나 프로토콜 처리를 수행하는 단계를 포함하는 블루투스 모듈 내에서 데이터 통신방법.
제 1항에 있어서, 상기 (a-1) 단계에서 송신 패킷으로 구별된 로직 채널이 10인 경우 상기 데이터 크기에 관계없이 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 블루투스 모듈 내에서의 데이터 통신방법.
제 1항에 있어서, 상기 (a-1) 단계에서 송신 패킷으로 구별된 로직 채널이 01인 경우 상기 데이터를 소정 개의 패킷으로 만들어 전송하는 것을 특징으로 하는 블루투스 모듈 내에서 데이터 통신방법.
제 3항에 있어서, 상기 데이터 전송 후에 남아 있는 데이터가 존재하지 않는 경우, 상기 패킷을 수신한 상기 수신단이 더 이상의 리셈블리 작업을 하지 않고 상 기 호스트 콘트롤러 인터페이스 패킷으로 만들어 상기 호스트로 전송하는 것을 특징으로 하는 블루투스 모듈 내에서 데이터 통신방법.
제 1항에 있어서, 상기 (a-1) 단계에서 송신 패킷으로 구별된 로직 채널이 11인 경우 상기 블루투스 모듈 사이의 프로토콜 처리를 위한 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 블루투스 모듈 내에서의 데이터 통신방법.
제 1항에 있어서, 상기 (a-2) 단계에서 수신 패킷으로 구별된 로직 채널이 10인 경우 상기 데이터를 그 크기에 관계없이 호스트 콘트롤러 인터페이스 패킷으로 만들어 상기 호스트로 전송하는 것을 특징으로 하는 블루투스 모듈 내에서의 데이터 통신 방법.
제 1항에 있어서, 상기 (a-2) 단계에서 수신 패킷으로 구별된 로직 채널이 01인 경우 리셈블리 작업 여부를 판단하여 소정 개수의 패킷으로 전송된 데이터를 모아서 호스트 콘트롤러 인터페이스 패킷으로 만들어 전송하거나 리셈블리 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 블루투스 모듈 내에서 데이터 통신방법.
제 1항에 있어서, 상기 (a-2) 단계에서 수신 패킷으로 구별된 로직 채널이 11인 경우 상기 전송된 데이터에 대한 블루투스 모듈 사이의 프로토콜 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 블루투스 모듈 내에서 데이터 통신방법.