KR100691419B1 - 무선 통신기기 및 그 통신방법 및 이를 적용한 무선통신시스템 - Google Patents

무선 통신기기 및 그 통신방법 및 이를 적용한 무선통신시스템 Download PDF

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Abstract

무선 통신기기 및 그 통신방법 및 이를 적용한 무선 통신시스템이 개시된다. 이 무선통신기기는 무선으로 데이터를 송수신하는 무선통신기기에 있어서, 외부의 기기와 데이터를 송수신하는 송수신부; 전송하고자 하는 데이터를 임시 저장하고, 데이터의 존재 유무를 표시하는 지시자를 갖는 버퍼;및 상기 송수신부를 통해 송신 대상 무선통신기기로 데이터를 전송한 후, 상기 버퍼의 지사자를 검사하여 상기 버퍼에 데이터가 없음을 확인하면, 상기 전송한 데이터가 상기 송신대상 무선통신기기에 전송된 것으로 처리하는 컨트롤러;를 구비한다. 이 무선 통신기기 및 그 통신방법 및 이를 적용한 무선 통신시스템에 의하면, 데이터의 송신 성공여부를 용이하게 확인할 수 있다.
Bluetooth, Acknowledge

Description

무선 통신기기 및 그 통신방법 및 이를 적용한 무선 통신시스템{Wireless communication apparatus, the method thereof and wireless communication system employing the same}
도 1은 일반적인 블루투스 통신 시스템에서 피코넷의 구조를 나타내 보인 도면이고,
도 2a는 도 1의 피코넷에서 전송되는 종래의 패킷의 구조를 나타내 보인 도면이고, 도 2b는 도 2a에서 헤더영역을 상세히 나타내 보인 도면이고,
도 3은 블루투스 통신 시스템에서 Rx/Tx 타이밍을 나타내 보인 도면이고,
도 4는 블루투스 통신 시스템의 프로토콜 스택을 나타내 보인 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 무선통신기기의 블록도이고, 그리고
도 6은 본 발명에 따른 통신방법의 플로우도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11:송수신부 13:타이머
15:버퍼 15a:플래그
17:제어부 18:데이터 처리부
본 발명은 무선통신기기 및 그 통신방법에 관한 것으로, 상세하게는 블루투스 시스템에서 데이터 처리부가 데이터의 송신여부를 정확하게 판단할 수 있는 무선 통신기기 및 그 통신방법 및 이를 적용한 무선 통신시스템에 관한 것이다.
현재, 근거리 무선통신의 기술로 각광받고 있는 블루투스 통신방식은 음성데이터, 비디오데이터와 같은 정보를 10 내지 100m내의 거리에서 무선으로 최대 1Mbps 속도로 전송할 수 있는 통신기술이다.
기존의 블루투스 시스템은 2.4GHz의 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역을 사용한다.
도 1은 일반적인 블루투스 통신 시스템에서 피코넷의 구조를 나타내 보인 도면이다.
도면을 참조하면, 블루투스 통신 시스템은 하나의 마스터기기(M)에 복수개의 슬레이브기기(S1 ∼ S7)들이 접속되어 피코넷을 형성하고 있다. 하나의 피코넷에는 마스터기기(M)를 중심으로 최대 7개의 슬레이브기기(S1 ∼ S7)가 액티브상태로 접속될 수 있다.
이러한 피코넷에서 마스터기기(M)와 슬레이브기기(S1 ∼ S7)는 패킷을 통해 통신한다. 도 2a는 도 1의 피코넷에서 전송되는 종래의 패킷의 구조를 나타내 보인 도면이고, 도 2b는 도 2a에서 헤더영역을 상세히 나타내 보인 도면이다.
도면을 참고하면, 패킷 헤더는 AM_ADDR, TYPE, FLOW, ARQN, SEQN 및 HEC의 총 18비트로 이루어진다.
이중에서, ARQN은 1비트의 애크놀로지 지시자(acknowledge indicator)로서, 페이로드(payload)가 존재하고, CRC(Cyclic redundancy check) 오류가 없는 성공적인 전송여부를 송신원(source)에게 알리기 위해 사용한다.
또한, 애크놀로지 정보(acknowledge information)를 갖는 응답 메시지는 포저티브 애크놀로지(ACK : positive acknowledge)와 네가티브 애크놀로지(NAK : negative acknowledge)가 있다. 여기서, ACK는 ARQN=1로 설정되고, NAK는 ARQN=0으로 설정된다.
또한, 현재의 블루투스 통신방식에서는 마스터 기기와 슬레이브 기기가 도 3에 도시된 것같이 시분할 방식(TDD; Time Division Duplex)에 의해 양방향 통신을 수행한다.
마스터는 Tx 슬롯에서 송신 대상 슬레이브를 지정하여 데이터를 전송한다. 도 3에서, 마스터의 Tx슬롯에서 1, 2는 각각 슬레이브1, 슬레이브2를 지정하고 있다.
그러면, 마스터로 부터 지정된 슬레이브는 Rx슬롯에서 해당 데이터를 수신한다.
도 4는 블루투스 통신 시스템의 프로토콜 스택을 나타내 보인 도면이다.
이중에서, LMP(Link Manager Protocol)는 송신측 무선통신기기와 수신측 무선통신기기 사이에 링크를 개설하고, 보안 ·제어 등의 문제를 주관하는 프로토콜이다.
LMP(Link Manager Protocol)에는 전송하는 요구 메시지에 대한 응답 메시지 가 존재하는 패킷이 정의되어 있다.
이러한 패킷의 요구 메시지를 송신한 송신측 무선통신기기는 요구 메시지에 대한 응답 메시지를 특정 시간 즉, LMP 응답시간(Response Time)이내에 수신측 무선통신기기로부터 수신한다. 그래서, 응답 메시지에 포함된 요구 메시지에 대한 애크놀로지 정보 즉, 요구 메시지의 수신여부를 확인하게 되고, 요구 메시지를 재전송할 것인지 또는 메시지 플로우에 따른 다음 동작을 수행할 것인지를 판단하게 된다.
한편, LMP(Link Manager Protocol)에서, 응답 메시지가 존재하지 않는 패킷을 전송하는 경우에는 송신측 무선 통신기기가 수신측 무선통신기기에서 전송한 신호를 제대로 수신했는지 확인하기 위해서는, 베이스 밴드(base band)(도 4참고)에서 널 패킷(Null packet)의 헤더(즉, 헤더에 포함된 ARQN값)에 포함된 애크놀로지 정보를 판단하여 LMP에 애크놀로지 정보를 제공해준다.
또한, 블루투스 모듈을 장착한 무선통신기기가 다른 무선통신기기로부터 요구 메시지를 수신한 후, 자신의 요구 메시지를 전송하는 경우 즉, 상이한 2개 이상의 메시지를 연속적으로 전송하는 경우에도 첫번째 메시지 전송후 수신하는 널패킷을 베이스 밴드에서 처리하여 애크놀로지 정보를 LMP에 제공한다.
그러면, LMP에서는 베이스 밴드로부터 받은 애크놀로지 정보를 이용해 2번째 메시지를 전송할 것인지 또는 첫번째 메시지를 재전송할 것인지를 판단한다.
이와 같이, 종래의 블루투스 통신방식에서는 응답메시지가 없는 요구메시지를 송신한 경우, 베이스 밴드가 애크놀로지 정보를 LMP에 전달해줌으로써 요구메시 지의 송신 성공여부를 알 수 있었다.
따라서, 베이스 밴드에 많은 로드가 걸리고, 베이스밴드와 LMP사이의 시그널링 인터페이스가 증가하였다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 데이터의 송신 성공여부를 용이하게 확인할 수 있는 무선 통신기기 및 그 통신방법 및 이를 적용한 무선 통신시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 무선으로 데이터를 송수신하는 무선통신기기에 있어서, 외부의 기기와 데이터를 송수신하는 송수신부; 전송하고자 하는 데이터를 임시 저장하고, 데이터의 존재 유무를 표시하는 지시자를 갖는 버퍼;및 상기 송수신부를 통해 송신 대상 무선통신기기로 데이터를 전송한 후, 상기 버퍼의 지사자를 검사하여 상기 버퍼에 데이터가 없음을 확인하면, 상기 전송한 데이터가 상기 송신대상 무선통신기기에 전송된 것으로 처리하는 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선통신기기가 제공된다.
바람직하게는, 데이터의 송신여부를 확인하는 대기 시간을 설정하는 타이머를 더 구비하고, 상기 컨트롤러는 상기 타이머에 설정된 시간이 경과되면 상기 버퍼의 지시자를 검사한다.
그리고, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 무선으로 데이터를 송수신하는 무선통신기기의 통신방법에 있어서, (a)전송하고자 하는 데이터를 버퍼에 임 시 저장하고, 버퍼에 데이터가 존재하는 것으로 버퍼의 지시자를 표시하는 단계; (b)송신 대상 무선통신기기로 데이터를 전송한 후, 상기 버퍼의 지사자를 검사하는 단계;및 (c)상기 지시자가 상기 버퍼에 데이터가 없는 것으로 표시하면, 상기 전송한 데이터가 상기 송신대상 무선통신기기에 전송된 것으로 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법이 제공된다.
그리고, 타이머에 데이터의 송신여부를 확인하는 대기 시간을 설정하는 단계;를 더 포함하고, 상기 설정된 시간이 경과되면 상기 버퍼의 지시자를 검사하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 복수의 무선통신기기가 마스터 또는 슬레이브로 동작되는 무선통신시스템에 있어서, 무선통신기기가 마스터로 동작시 슬레이브로 동작되는 송신대상 슬레이브에 데이터를 전송할 때, 전송하고자 하는 데이터를 버퍼에 임시 저장하고, 버퍼에 데이터가 존재한다고 버퍼의 지시자를 표시하고, 상기 슬레이브로 데이터를 전송한 후, 상기 버퍼의 지사자를 검사하여 상기 지시자가 버퍼에 데이터가 없다고 표시하면, 상기 전송한 데이터가 상기 송신대상 슬레이브에 전송된 것으로 처리하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신기기 및 그 통신방법 및 이를 적용한 무선 통신시스템을 보다 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 무선통신기기를 나타내보인 블록도이다.
도면을 참조하면, 무선통신기기(10)는 송/수신부(11), 타이머(13), 버퍼(15), 컨트롤러(17) 및 데이터 처리부(18)를 구비한다.
먼저, 송/수신부(11)는 외부로부터 수신된 신호 예컨대 2.4GHz 대역의 RF(Radio Frequency)신호를 처리하고, 전송대상 패킷을 외부로 송출한다.
버퍼(15)는 송/수신부(11)를 통해 전송하고자 하는 데이터를 임시 저장한다. 그리고, 버퍼(15)는 플래그(flag)(15a)를 구비하고 있다.
플래그(15a)는 버퍼(15)에 저장된 데이터가 있는 경우 참으로 설정되고(flag = true), 버퍼(15)에 저장된 데이터가 없는 경우 거짓으로 설정된다(flag = false).
버퍼(15)의 플래그(15a)를 확인하여 데이터가 제대로 전송되었는지를 확인할 수 있다.
타이머(13)는 데이터가 성공적으로 송신되었는지를 확인하기 위한 송신성공 여부 확인시간을 설정한다.
송신성공 여부 확인시간은 LMP response timeout(30 초) 또는 Supervision Timeout(40 슬롯 = 25ms)보다 작아야 한다.
제어부(17)는 도 4에 나타내보인 블루투스의 프로토콜 스택에서 베이스 밴드에 해당하는 부분으로, HCI(Host Controller Interface)(미도시)를 통해 호스트와 접속되어 데이터 및 제어신호를 주고 받는다. 여기서 호스트는 노트북, 핸드폰, 프린터등과 같은 각종 통신 단말기가 적용될 수 있다.
데이터 처리부(18)는 도 4에 나타내보인 블루투스의 프로토콜 스택에서 LMP 에 해당하는 부분으로, 송/수신부(11)의 제어, 링크제어, 패킷제어, 논리채널 제어, 데이터 백색화(Data Whitening), 어드레스 할당, 보안의 기능을 수행한다.
또한, 데이터 처리부(18)는 응답 메시지가 존재하지 않는 패킷을 전송하는 경우 및 다른 무선통신기기로부터 요구 메시지를 수신한 후, 자신의 요구 메시지를 전송하는 경우 즉, 상이한 2개 이상의 메시지를 연속적으로 전송하는 경우에 버퍼의 플래그(15a)를 검사하여 데이터의 송신 성공여부를 확인한다.
여기서, 타이머(13)에 송신성공 여부 확인시간이 설정되어 있는 경우에는 타이머(13)에 설정되어 있는 시간이 경과하면, 버퍼(15)의 플래그(15a)를 검사하여 데이터의 전송여부를 확인한다.
이때, 플래그(15a)가 "거짓"을 나타내고 있으면, 데이터를 성공적으로 전송했다고 판단한다.
다음은 이러한 무선통신기기의 동작에 대하여 도 5를 참고하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 무선통신방법의 플로우도이다.
먼저, 데이터를 송신할 때, 송신하고자 하는 데이터를 버퍼에 저장하고, 버퍼의 플래그를 "참"으로 설정한다(단계 101).
그리고, 송신하고자 하는 데이터가 응답 메시지가 있는 데이터 패킷인지 확인한다(단계 102).
만약, 응답 메시지가 있는 데이터 패킷의 경우 데이터를 전송한다(단계 104).
그리고, 응답대기시간 즉, LMP response timeout동안 응답 메시지의 수신을 기다린다(단계 106).
그리고, 응답 메시지의 수신여부를 확인하여(단계 108), 응답 메시지를 수신하지 못했으면 다시 데이터를 전송한다.
성공적으로 송신이 이루어졌음을 확인한 후, 전송할 데이터가 더 있는가 확인하여(단계 120). 전송할 데이터가 더 있는 경우에는 앞의 단계를 되풀이한다.
한편, 응답 메시지가 있는 데이터 패킷이 아닌 경우 즉, 리턴되는 응답메시지가 없는 데이터를 전송하거나, 상이한 2개 이상의 메시지를 연속적으로 전송하는 경우에, 타이머에 데이터의 송신성공여부를 확인하는 대기 시간을 설정한다(단계 112). 그리고, Tx 슬롯이 되면 버퍼에서 데이터를 읽어 전송한다(단계 114).
그다음, 타이머에 설정된 시간이 경과한 후, 버퍼의 플래그를 검사한다(단계 116).
만약, 버퍼의 플래그가 "참"으로 표시되어 있으면, 버퍼에 데이터가 저장되어 있는 것을 표시하므로, 송신대상 기기에 데이터가 송신되지 않았음을 확인할 수 있다.
따라서, 단계 112로 되돌아가서, 타이머에 시간을 다시 설정하고 단계 114 ∼ 118을 반복한다.
그러나, 버퍼의 플래그가 "거짓"으로 표시되어 있으면, 버퍼에 데이터가 저장되어 있지 않은 것을 의미하여 데이터가 송신되었음을 표시하므로, 송신대상 기기에 데이터가 성공적으로 송신되었음을 확인한다.
성공적으로 송신이 이루어졌음을 확인한 후, 전송할 데이터가 더 있는가 확 인하여(단계 120). 전송할 데이터가 더 있는 경우에는 앞의 단계를 되풀이한다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위내로 정해지는 것이 아니라 후술하는 청구범위로 한정될 것이다.
이러한 무선 통신기기 및 그 통신방법 및 이를 적용한 무선 통신시스템에 의하면, 데이터의 송신 성공여부를 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 베이스 밴드에 걸리는 로드를 줄일 수 있고, 베이스밴드와 LMP사이의 시그널링 인터페이스를 감소시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 무선으로 데이터를 송수신하는 무선통신기기에 있어서,
    외부의 기기와 데이터를 송수신하는 송수신부;
    전송하고자 하는 데이터를 임시 저장하고, 데이터의 존재 유무를 표시하는 지시자를 갖는 버퍼;및
    상기 송수신부를 통해 송신 대상 무선통신기기로 데이터를 전송한 후, 상기 버퍼의 지사자를 검사하여 상기 버퍼에 데이터가 없음을 확인하면, 상기 전송한 데이터가 상기 송신대상 무선통신기기에 전송된 것으로 처리하는 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선통신기기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 리턴되는 응답메시지가 없는 데이터를 전송하는 경우, 상기 버퍼의 플래그를 검사하여 상기 데이터의 애크놀리지 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 무선통신기기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상이한 2개 이상의 메시지를 연속적으로 전송하는 경우, 상기 버퍼의 플래그를 검사하여 상기 데이터의 애크놀리지 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 무선통신기기.
  4. 제 1항에 있어서,
    데이터의 송신여부를 확인하는 대기 시간을 설정하는 타이머를 더 구비하고,
    상기 컨트롤러는 상기 타이머에 설정된 시간이 경과되면 상기 버퍼의 지시자를 검사하는 것을 특징으로 하는 무선통신기기.
  5. 무선으로 데이터를 송수신하는 무선통신기기의 통신방법에 있어서,
    (a)전송하고자 하는 데이터를 버퍼에 임시 저장하고, 버퍼에 데이터가 존재하는 것으로 버퍼의 지시자를 표시하는 단계;
    (b)송신 대상 무선통신기기로 데이터를 전송한 후, 상기 버퍼의 지사자를 검 사하는 단계;및
    (c)상기 지시자가 상기 버퍼에 데이터가 없는 것으로 표시하면, 상기 전송한 데이터가 상기 송신대상 무선통신기기에 전송된 것으로 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 (b)단계는
    리턴되는 응답메시지가 없는 데이터 패킷을 전송하는 경우, 상기 버퍼의 플래그를 검사하여 상기 데이터의 애크놀리지 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 (b)단계는
    상이한 2개 이상의 메시지를 연속적으로 전송하는 경우, 상기 버퍼의 플래그를 검사하여 상기 데이터의 애크놀리지 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 무선통신기기.
  8. 제 5항에 있어서,
    타이머에 데이터의 송신여부를 확인하는 대기 시간을 설정하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 설정된 시간이 경과되면 상기 버퍼의 지시자를 검사하는 것을 특징으로 하는 무선통신기기.
  9. 복수의 무선통신기기가 마스터 또는 슬레이브로 동작되는 무선통신시스템에 있어서,
    무선통신기기가 마스터로 동작시 슬레이브로 동작되는 송신대상 슬레이브에 데이터를 전송할 때, 전송하고자 하는 데이터를 버퍼에 임시 저장하고, 버퍼에 데이터가 존재한다고 버퍼의 지시자를 표시하고, 상기 슬레이브로 데이터를 전송한 후, 상기 버퍼의 지사자를 검사하여 상기 지시자가 버퍼에 데이터가 없다고 표시하고 있면, 상기 전송한 데이터가 상기 송신대상 슬레이브에 전송된 것으로 처리하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템.
KR1020010006519A 2001-02-09 2001-02-09 무선 통신기기 및 그 통신방법 및 이를 적용한 무선통신시스템 KR100691419B1 (ko)

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