KR100745694B1 - 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 usb호스트/장치 어댑터 및 그 방법 - Google Patents

복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 usb호스트/장치 어댑터 및 그 방법 Download PDF

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허재두
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트/장치 어댑터 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 기존의 유선 USB 호스트와 유선 USB 장치에 하나 이상의 무선 매체를 지원하는 어댑터를 연결하고 하나 이상의 무선 매체 중에서 대역폭 또는 전송속도가 최대인 무선 매체를 선택함으로써, 현재의 무선 상황에 적합한 무선 매체를 효율적으로 이용할 수 있게 하는, 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트/장치 어댑터 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트 어댑터에 있어서, USB 호스트와의 USB 데이터를 USB 규격에 따라 처리하기 위한 USB 처리 수단; 복수의 무선 매체 중에서 특정 무선 매체를 선택하고 상기 선택한 무선 매체를 통해 상기 USB 처리 수단과 USB 데이터를 송/수신하도록 복수의 무선 통신 수단 중 해당 무선 통신 수단을 제어하기 위한 무선 수렴 수단; 상기 무선 수렴 수단에서 선택한 무선 매체를 통해 상기 무선 수렴 수단과 USB 장치 간에 USB 데이터를 송/수신하기 위한 상기 복수의 무선 통신 수단; 상기 USB 호스트와 상기 USB 장치 간의 통신을 위한 동기를 제공하기 위한 클록 수단; 및 상기 USB 호스트로부터의 전 원 또는 자체 전원을 이용하여 상기 각 구성요소에 전원을 공급하기 위한 전력 관리 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트/장치 어댑터 등에 이용됨.
USB 호스트, USB 장치, WPAN, UWB, 무선랜, 블루투스, 지그비, 적외선, 무선 매체, 무선 USB 호스트 어댑터, 무선 USB 장치 어댑터

Description

복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트/장치 어댑터 및 그 방법{Wireless Universal Serial Bus Adapter and Method for Supporting Multiple Wireless Medium}
도 1 은 본 발명이 적용되는 무선 USB 호스트/장치 어댑터를 이용한 USB 플랫폼의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 도 1의 무선 USB 호스트 어댑터의 일실시예 상세 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 도 1의 무선 USB 장치 어댑터의 일실시예 상세 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 무선 USB 어댑터 소프트웨어 구조에 대한 일실시예 설명도,
도 5 는 본 발명에 따른 무선 USB 호스트 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 통신방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 6 은 본 발명에 따른 무선 USB 장치 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 통신방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
101: USB 호스트 102: 무선 USB 호스트 어댑터
104: 무선 USB 장치 어댑터 105: USB 장치
210, 310: 무선 통신부 220, 320: 무선 수렴부
230, 330: USB 처리부 240, 340: 클록부
250, 360: 전력 관리부 350: 메모리부
본 발명은 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 어댑터 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 유선 USB 호스트와 유선 USB 장치에 하나 이상의 무선 매체를 지원하는 어댑터를 연결하고 하나 이상의 무선 매체 중에서 대역폭 또는 전송속도가 최대인 무선 매체를 선택함으로써, 현재의 무선 상황에 적합한 무선 매체를 효율적으로 이용할 수 있게 하는, 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트/장치 어댑터 및 그 방법에 관한 것이다.
USB 기술은 PC 역사상 가장 성공적인 접속 장치로서, 현재까지 10억 개 이상이 이용되고 있다. USB 기술은 새로운 기술로 계속 진화하여 PC, PC 주변 기기, 가전 기기, 및 이동 통신 기기에 널리 사용되고 있다.
또한, 무선 USB 기술은 이러한 유선 USB의 성공을 발판으로 삼아, 무선 기술 과 USB 기술을 결합한 기술로서, 유선 적용분야와 마찬가지로 PC, PC 주변 기기, 가전 기기, 및 이동 통신 기기에 적용된다. 무선 USB 기술은 유선 USB 2.0과 동일한 사용 모델 및 구조를 유지하기 위하여 호스트와 장치 간 고속 연결을 정의하고 있다. 따라서 현재의 유선 USB 솔루션으로부터 쉽게 전이할 수 있다. 이러한 USB의 다양한 장점과 무선의 편리함으로 인해 다양한 종류의 장치들이 무선 USB 기능을 탑재할 예정이다.
무선 USB 기술은 유선 USB의 성능과 보안 기능에 무선의 편리함을 추가한 기술이다. 또한, 무선 USB의 호스트와 디바이스의 관계는 점 대 점으로 직접 연결되는 스타형 토폴로지이다. 이러한 하나의 무선 USB 호스트와 여러 무선 USB 디바이스들을 일컬어 클러스터(cluster)라 한다. 무선 USB는 유선 USB와 달리 연결 구조에 허브가 없다. 무선 USB의 호스트는 127개의 디바이스들을 논리적으로 연결할 수 있다. 또한, 무선 USB의 호스트는 클러스터 내의 디바이스들과의 데이터 전달을 시작시키며, 스케줄링을 하고, 각 연결된 디바이스에게 타임 슬롯과 대역폭을 할당한다. 클러스터들은 최소한의 간섭을 가지고 공간적 환경에서 중첩될 수 있다. 따라서 같은 무선 셀 내에 여러 개의 무선 USB 클러스터들이 공존할 수 있다.
최근에 관심이 집중되고 있는 UWB(Ultra WideBand) 기술은 단거리 무선 멀티미디어 네트워킹에 매우 적합한 기술임이 점차 입증되고 있다. 새로이 창립된 "WiMedia Alliance"는 무선 분야의 두 선도적 기구인 "WiMedia"와 "MBOA-SIG(MBOA-Special Interest Group)"가 결합한 단체로서, UWB 산업 규격을 제정하고, 가전, 모바일, PC 응용 제품들의 검증을 수행한다.
무선 USB는 무선 전송 매체로서 UWB를 이용하는데, UWB는 고속 전송이 가능하고, 소비전력이 낮으며, 도청이 어렵고, 보안성이 우수하며, 정확한 위치를 인식할 수 있다는 특징이 있다. 무선 USB의 목표 전력은 초기에는 300mW 이하이고, 최종적으로는 100mW이하가 될 것이다. 따라서 슬립(Sleep) 모드에 있다가 요청 시 깨어나고, 정지(Idle) 상태에서는 전력 소모를 중지할 수 있는 전력 관리 기술이 필요하다.
종래의 USB 기술에는 USB 장치에 특정 무선 기능을 제공하는 방법에 대한 연구와, 각종 무선 장치에 USB 기능을 추가하는 등의 연구가 진행되었다. 그러나 종래의 USB 기술은 여러 무선 매체를 지원하는 경우에 대한 처리나 고려 없이 연구가 이루어져서 특정 무선 매체를 지원할 뿐 다수의 무선 매체를 지원하지 못한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기존의 유선 USB 호스트와 유선 USB 장치에 하나 이상의 무선 매체를 지원하는 어댑터를 연결하고 하나 이상의 무선 매체 중에서 대역폭 또는 전송속도가 최대인 무선 매체를 선택함으로써, 현재의 무선 상황에 적합한 무선 매체를 효율적으로 이용할 수 있게 하는, 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트/장치 어댑터 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트 어댑터에 있어서, USB 호스트와의 USB 데이터를 USB 규격에 따라 처리하기 위한 USB 처리 수단; 복수의 무선 매체 중에서 특정 무선 매체를 선택하고 상기 선택한 무선 매체를 통해 상기 USB 처리 수단과 USB 데이터를 송/수신하도록 복수의 무선 통신 수단 중 해당 무선 통신 수단을 제어하기 위한 무선 수렴 수단; 상기 무선 수렴 수단에서 선택한 무선 매체를 통해 상기 무선 수렴 수단과 USB 장치 간에 USB 데이터를 송/수신하기 위한 상기 복수의 무선 통신 수단; 상기 USB 호스트와 상기 USB 장치 간의 통신을 위한 동기를 제공하기 위한 클록 수단; 및 상기 USB 호스트로부터의 전원 또는 자체 전원을 이용하여 상기 각 구성요소에 전원을 공급하기 위한 전력 관리 수단을 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 장치는, 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 장치 어댑터에 있어서, USB 장치와의 USB 데이터를 무선 USB 프로토콜에 따라 송수신하기 위한 USB 처리 수단; 복수의 무선 매체 중에서 USB 호스트에서 사용 중인 무선 매체를 선택하고 상기 선택한 무선 매체를 통해 상기 USB 처리 수단과 USB 데이터를 송/수신하도록 복수의 무선 통신 수단 중 해당 무선 통신 수단을 제어하기 위한 무선 수렴 수단; 상기 무선 수렴 수단에서 선택한 무선 매체를 통해 상기 무선 수렴 수단과 상기 USB 호스트 간에 USB 데이터를 송/수신하기 위한 상기 복수의 무선 통신 수단; 각종 프로그램 및 데이터를 저장하기 위한 저장 수단; 상기 USB 호스트와 상기 USB 장치 간의 통신을 위한 동기를 제공하기 위한 클록 수단; 및 자체 전원을 이용하여 상기 각 구성요소에 전원을 공급하기 위한 전력 관리 수단을 포함한다.
한편, 본 발명의 방법은, 무선 USB 호스트 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 연결 방법에 있어서, USB 호스트에 무선 매체가 적어도 하나 이상 있는지를 확인하는 단계; 상기 확인한 무선 매체 중에서 특정 무선 매체를 선택하는 무선 매체 선택 단계; 상기 USB 호스트의 무선 범위 내에 존재하는 USB 장치를 확인하는 단계; 상기 확인한 USB 장치와 상기 USB 호스트를 상기 선택한 무선 매체를 이용하여 연결하는 단계; 및 상기 연결한 무선 매체를 통해 데이터를 송/수신하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 방법은, 무선 USB 장치 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 연결 방법에 있어서, USB 장치에 무선 매체가 적어도 하나 이상 있는지를 확인하는 단계; 상기 확인한 무선 매체 중에서 USB 호스트 측에서 현재 사용하고 있는 무선 매체를 선택하는 단계; 상기 선택한 무선 매체를 이용하여 상기 USB 호스트와 상기 USB 장치를 연결하는 단계; 및 상기 연결한 무선 매체를 통해 데이터를 송/수신하는 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 무선 USB 호스트/장치 어댑터를 이용한 USB 플랫폼의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 무선 USB 플랫폼은 USB 호스트(101), 무선 USB 호스트 어댑터(102), 무선 USB 장치 어댑터(104), 및 USB 장치(105)를 포함한다.
상기 USB 호스트(101)는 기존의 USB 호스트로 사용되는 PC, 홈서버, 랩탑 컴퓨터 등을 의미한다. 이때, USB 호스트(101)는 내장형 또는 외장형의 무선 USB 호스트 어댑터(102)와 연동함으로써 USB 장치(105)와 무선 매체(103)를 통해 통신할 수 있다.
상기 USB 장치(105)도 내장형 또는 외장형의 무선 USB 장치 어댑터(104)를 이용하여 USB 호스트(101)와 무선 매체(103)를 통해 통신할 수 있다.
도 2 는 본 발명에 따른 도 1의 무선 USB 호스트 어댑터의 일실시예 상세 구성도이다.
무선 USB 호스트 어댑터(102)는 기존의 USB 호스트에 무선 매체를 추가하기 위하여 USB 호스트(101)에 내장형 또는 외장형으로 연결될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 USB 호스트 어댑터(102)는 무선 통신부(210), 무선 수렴부(220), USB 처리부(230), 클록부(240), 및 전력 관리부(250)를 포함한다. 그리고 상기 무선 통신부(210)는 UWB 처리부(211), 블루투스 처리부(212), 무선랜 처리부(213), 지그비 처리부(214), 및 적외선 처리부(215)를 포함한다. 여기서, UWB 처리부(211), 블루투스 처리부(212), 무선랜 처리부(213), 지그비 처리부(214), 및 적외선 처리부(215)는 각각 무선 송/수신부(218), 베이스밴드부(217), 매체액세스 제어부(216)를 포함한다.
이하, 무선 USB 호스트 어댑터(102)의 구성요소 각각에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
상기 무선 통신부(210)는 복수의 무선 매체를 통한 송/수신을 지원하기 위하여 무선 수렴부(310)에서 선택한 무선 매체를 통해 USB 데이터를 송/수신한다.
좀더 상세하게 살펴보면, 무선 송/수신부(218)는 안테나(219)를 통해 UWB, 블루투스, 무선랜, 지그비, 및 적외선 등의 다양한 무선 매체 형식으로 USB 데이터를 송/수신한다.
그리고 베이스밴드부(217)는 무선 송/수신부(218)를 통해 송/수신되는 신호를 변/복조한다.
그리고 매체 액세스 제어부(216)는 상기 베이스밴드부(217)에서 변/복조한 신호를 USB 호스트(101)와 입/출력한다. 또한, 매체 액세스 제어부(216)는 데이터의 액세스 프로토콜 관리, 암호화, DMA(Direct Memory Access), 및 전송 등의 기능 을 수행한다.
한편, 무선 수렴부(220)는 복수의 무선 매체 중에서 대역폭이 최대인 무선 매체를 선택하고 선택한 무선 매체를 통해, USB 처리부(230)로부터 전달받은 USB 데이터를 무선 USB 장치 어댑터(104)로 전달한다. 그리고 무선 수렴부(220)는 USB 데이터를 송/수신하도록 무선 통신부(210)를 제어한다.
그리고 클록부(240)는 무선 송/수신부(218)와 USB 처리부(230) 간의 시간 동기화를 수행한다.
그리고 전력 관리부(250)는 USB 호스트(101)로부터 전원을 공급받거나, 자체 전원 또는 태양전지로부터 전원을 공급받아 각 구성요소에 전원을 공급할 수 있도록 전력을 관리한다.
여기서, 안테나(219), 무선 송/수신부(218), 베이스밴드부(217), 및 매체 액세스 제어부(216)는 UWB 처리부(211), 블루투스 처리부(212), 무선랜 처리부(213), 지그비 처리부(214), 및 적외선 처리부(215) 등의 각 무선 매체별로 존재한다. USB 호스트(101)는 여러 무선 매체를 포함하고 있음에 따라 무선 매체들 중에서 하나의 무선 매체를 선택하여 메시지를 송신함으로써 USB 장치(105)와 연결을 설정/해제한다.
그리고 무선 수렴부(220)는 USB 호스트(101)로부터 USB 처리부(230)를 통해 USB 장치(105)로 송신되는 데이터를 처리하기 위해, UWB, 블루투스, 무선랜, 지그비, 적외선 등의 무선 매체 중 하나를 선택한다. 무선 수렴부(220)는 선택된 무선 매체의 매체 액세스 제어부(MAC: Media Access Control)(216), 베이스밴드부(217), 무선 송/수신부(218), 및 안테나(219)를 통해 USB 장치(105)로 데이터를 송신하게 된다.
이때, 무선 USB 호스트 어댑터(102)에 UWB, 블루투스, 무선랜, 지그비, 및 적외선 등 무선 매체가 2개 이상 있을 경우, 복수의 무선 매체 중에서 최고의 대역폭 또는 속도를 제공하는 무선 매체를 선택하여 통신한다.
반대로, USB 장치(105)로부터 수신되는 데이터는 무선 USB 호스트 어댑터(102)의 안테나(219), 무선 송/수신부(218), 베이스밴드부(217), 및 매체 액세스 제어부(216)를 거쳐 무선 수렴부(220)에서 각 무선 매체에 따른 처리를 수행한 후 USB 처리부(230)를 통해 USB 호스트(101)로 전달된다.
상기 클록부(240)는 USB 호스트(101)가 USB 장치(105)와 통신하는 경우에, USB 처리부(230)와 무선 송/수신부(218) 간의 시간 동기를 맞추는 역할을 수행한다.
상기 전력 관리부(250)는 무선 USB 호스트 어댑터(102)가 USB 호스트(101)로부터의 전원, 자체 전원, 또는 태양전지로부터의 전원 등 다양한 방법으로 전원을 공급받을 수 있도록 전원 관리 기능을 수행한다.
도 3 은 본 발명에 따른 도 1의 무선 USB 장치 어댑터의 일실시예 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 무선 USB 장치 어댑터(104)는 무선 통신부(310), 무선 수렴부(320), USB 처리부(330), 클록부(340), 메모리부(350), 및 전력 관리부(360)를 포함한다. 여기서, 무선 통신부(310)는 UWB 처리부(311), 블루투스 처리 부(312), 무선랜 처리부(313), 지그비 처리부(314), 및 적외선 처리부(315)를 포함한다.
그리고 무선 송/수신부(318)는 안테나(319)를 통해 UWB, 블루투스, 무선랜, 지그비, 및 적외선 등의 다양한 무선 매체 형식으로 USB 데이터를 송/수신한다.
그리고 베이스밴드부(317)는 무선 송/수신부(318)를 통해 송/수신되는 신호를 변/복조한다.
그리고 매체 액세스 제어부(316)는 상기 베이스밴드부(317)에서 변/복조한 신호를 USB 장치(105)와 입/출력하여, 데이터의 액세스 프로토콜 관리 및 암호화, DMA, 및 전송 등의 기능을 수행한다.
한편, 무선 수렴부(320)는 복수의 무선 매체 중에서 무선 USB 호스트 어댑터(102)가 현재 사용하고 있는 무선 매체를 선택한다. 그리고 무선 수렴부(320)는 선택한 무선 매체를 통해 무선 USB 호스트 어댑터(102)와 데이터를 송/수신하도록 무선 통신부(310)를 제어한다. 또한, 무선 수렴부(320)는 무선 통신부(310)로 비콘 신호를 전송하고, 전송한 비콘 신호에 대한 응답신호를 통해 무선 통신부(310)와 연결한다.
그리고 USB 처리부(330)는 무선 수렴부(320)로부터 USB 장치(105)로 송신되는 데이터를 처리하거나, USB 장치(105)로부터 수신되는 데이터를 처리하는 기능을 수행한다. 또한, USB 처리부(330)는 USB 호스트(101)와 연결할 무선 매체가 없고 유선 매체가 있는 경우에 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 유선 연결을 설정한다.
그리고 클록부(340)는 무선 USB 장치 어댑터(104)의 시간을 관리하거나 동기를 맞추는 기능을 수행한다.
그리고 메모리부(350)는 플래시 메모리 또는 램(RAM)을 이용하여 구현할 수 있다. 즉, 메모리부(350)는 무선 USB 장치 어댑터(104)의 소프트웨어 또는 운영체제가 탑재되는 플래시 메모리와, 무선 USB 장치 어댑터(104)에서 현재 작업들을 중에 발생되는 데이터를 임시 저장하기 위한 램(RAM)을 포함한다.
그리고 전력 관리부(360)는 자체 전원 또는 태양전지로부터의 전원 등 다양한 전원 공급 방법을 이용하여 무선 USB 장치 어댑터(104) 및 USB 장치(105)에 전원을 공급한다.
그리고 UWB 처리부(311), 블루투스 처리부(312), 무선랜 처리부(313), 지그비 처리부(314), 및 적외선 처리부(315)는 각각 안테나(319), 무선 송/수신부(318), 베이스밴드부(317), 및 매체 액세스 제어부(316)를 포함한다. 무선 USB 장치 어댑터(104)는 하나 이상의 무선 매체를 포함하고 있으며, USB 호스트(101)로부터의 메시지가 수신되는 무선 매체를 이용하여 USB 호스트(101)의 클러스터(cluster)에 참여함으로써 USB 호스트(101)와 연결을 설정/해제하게 된다.
또한, 무선 수렴부(320)는 USB 장치(105)로부터 USB 처리부(330)를 통해 송신되는 데이터를 처리하기 위해, UWB, 블루투스, 무선랜, 지그비, 및 적외선 등의 무선 매체 중 USB 호스트(101)와 연결이 설정된 무선 매체를 이용한다. 즉, 무선 수렴부(320)는 매체 액세스 제어부(316), 베이스밴드부(317), 무선 송/수신부(318), 및 안테나(319)를 통해 USB 호스트(101)로 데이터를 송신한다. 여기서, 무선 USB 장치 어댑터(104)에 UWB, 블루투스, 무선랜, 지그비, 및 적외선 등 무선 매체가 2개 이상 있을 경우에, USB 호스트(101)와 연결이 설정된 무선 매체를 이용하여 통신한다.
반대로, USB 호스트(101)로부터 수신되는 데이터는 무선 USB 장치 어댑터(104)의 안테나(319), 무선 송/수신부(318), 베이스밴드부(317), 및 매체 액세스 제어부(316)를 통해 수신된다. 그리고 무선 수렴부(320)는 각 무선 매체에 따른 처리를 수행한 후 USB 처리부(330)를 통해 수신 데이터를 USB 장치(105)로 전달한다.
도 4 는 본 발명에 따른 무선 USB 어댑터 소프트웨어 구조에 대한 일실시예 설명도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 어댑터 소프트웨어는 무선 수렴 계층(406), 무선 USB 프로토콜 계층(407), 무선 어댑터를 통해 사용자에게 서비스하기 위한 응용 계층(408)을 포함한다. 또한, UWB부(401), 블루투스부(402), 무선랜부(403), 지그비부(404), 및 적외선부(405)는 각각 PHY(Physical) 계층과 MAC 계층을 포함한다.
먼저, UWB부(401)의 PHY, MAC 계층은 안테나(219, 319)를 통해 UWB 신호를 송/수신하기 위한 무선 송/수신부(218, 318), 무선 송/수신부(218, 318)를 통해 송/수신되는 신호를 변/복조하기 위한 베이스밴드부(217, 317), 변/복조된 신호를 USB 호스트(101) 또는 USB 장치(105)로 입/출력하기 위한 매체 액세스 제어부(216, 316)를 포함한다. 여기서, 매체 액세스 제어부(216, 316)는 데이터의 액세스 프로토콜 관리 및 암호화, DMA, 및 전송 등의 기능을 수행한다. 또한, UWB부(401)의 PHY, MAC 계층은 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 UWB 매체를 통한 무선 고속 전송 기능을 수행한다.
그리고 블루투스부(402), 무선랜부(403), 지그비부(404), 및 적외선부(405)의 PHY, MAC 계층은 UWB부(401)의 PHY, MAC 계층과 동일하게 무선 송/수신부, 베이스밴드부, 및 매체 액세스 제어부를 포함한다.
즉, 블루투스부(402), 무선랜부(403), 지그비부(404), 적외선부(405)의 PHY, MAC 계층은 안테나를 통해 무선 신호를 송/수신하기 위한 무선 송/수신부, 무선 송/수신부를 통해 송/수신되는 신호를 변/복조하기 위한 베이스밴드부, 변/복조한 신호를 USB 호스트(101) 또는 USB 장치(105)와 입/출력하기 위한 매체 액세스 제어부를 포함한다. 매체 액세스 제어부는 데이터의 액세스 프로토콜 관리 및 암호화, DMA, 및 전송 등의 기능을 수행한다. 또한, 블루투스부(402), 무선랜부(403), 지그비부(404), 및 적외선부(405)의 PHY, MAC 계층은 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 블루투스, 무선랜, 지그비, 또는 적외선을 통한 무선 통신 기능을 수행한다.
그리고 무선 수렴 계층(406)은 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 UWB, 블루투스, 무선랜, 지그비, 적외선 등 무선 매체와 무선 USB 프로토콜 계층(407) 간의 인터페이스 기능을 수행한다.
즉, 무선 수렴 계층(406)은 다양한 무선 매체를 통해 송/수신하는 데이터를 일정한 형식으로 변환하여 무선 USB 프로토콜 계층(407)으로 송신한다. 또한, 무선 수렴 계층(406)은 역으로 무선 USB 프로토콜 계층(407)으로부터의 데이터를 각 무선 매체에 맞는 형식으로 변환하여 무선 매체로 송신하는 기능과 각 무선 매체로부 터의 상태를 수신하는 기능을 수행한다. 이때, 무선 수렴 계층(406)은 현재 상태를 고려하여 현재 이용가능한 무선 매체 중에서 최고의 대역폭 또는 최고의 전송속도를 가지는 무선 매체를 선택한다. 또한, 무선 수렴 계층(406)은 전술한 무선 매체 이외에도 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 다양한 무선 매체를 통해 무선 통신이 가능하도록 확장하는 것이 가능하다.
그리고 무선 USB 프로토콜 계층(407)은 기존 USB 2.0 프로토콜에 무선 매체를 이용하기 위한 기능을 추가한 계층이다. 무선 USB 프로토콜 계층(407)은 연결 관리 기능, USB 프로토콜의 인코딩/디코딩 기능, 장치 상태 관리 기능, 및 4가지 전송 기능(벌크 전송, 등시 전송, 인터럽트 전송, 컨트롤 전송) 등을 수행한다. 이는 무선 USB 프로토콜 계층(407)이 응용 계층(408)에 멀티미디어 스트리밍 서비스 및 파일 전송 서비스 등을 제공하기 위함이다.
그리고 응용 계층(408)은 사용자 인터페이스, 프린트, 파일 전송, 및 멀티미디어 스트리밍 서비스 등의 USB 응용을 위한 소프트웨어를 포함한다. 응용 계층(408)은 무선 USB 프로토콜 계층(406)을 통해 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 다양한 무선 매체를 이용하여 서비스할 수 있도록 한다.
도 5 는 본 발명에 따른 무선 USB 호스트 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 통신방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 무선 USB 호스트 어댑터(102)는 USB 호스트(101)와 연결할 수 있는 무선 매체가 1개 이상 있는지 확인하여(501) 무선 매체가 여러 개 있을 경우 적절한 무선 매체를 선택한다(502). 즉, 무선 USB 호스트 어댑터(102)는 대역폭 또는 전송 속도 등을 고려하여 현재 무선 매체 중에서 최고의 대역폭 또는 최고의 전송속도를 가지는 무선 매체를 선택한다(502).
이후, 무선 USB 호스트 어댑터(102)는 USB 호스트(101)의 무선 범위 내에 디바이스가 1개 이상 있음에 따라(503), USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 연결을 설정한다(504). 만약, USB 호스트(101)의 무선 범위 내에 디바이스가 없는 경우에는 연결 과정을 종료한다.
이후, 무선 USB 호스트 어댑터(102)는 "504" 과정에서 연결이 설정된 후, USB 호스트(101)와 USB 장치(105)가 송/수신할 데이터가 있는지를 확인한다(505). 송/수신할 데이터가 없는 경우에는 송/수신 과정을 종료하고, 송/수신할 데이터가 있는 경우에는 USB 호스트(101)에 무선으로 연결된 USB 장치(105)인지, 또는 직접 연결된 USB 장치(105)인지를 확인한다(506). 이후, 무선 USB 호스트 어댑터(102)는 무선 매체를 통하거나 유선 매체를 통해 무선 USB 장치 어댑터(104)와 데이터를 송/수신한다(507, 508).
무선 USB 호스트 어댑터(102)는 "507 또는 508" 과정에서 데이터를 송/수신한 후, USB 호스트(101)와 장치 간에 연결이 되어 있는지 검사한다(509). 연결이 되어 있으면 송/수신할 데이터가 있는지를 확인하는 과정(505)으로 진행하고, USB 호스트(101)와 장치 간에 연결이 되어 있지 않으면 데이터의 송/수신을 종료한다.
한편, "501" 과정에서 USB 호스트(101)에 무선 매체가 없는 경우에 USB 호스트(101)에 유선으로 연결된 USB 장치(105)가 1개 이상 있는지를 확인한다(510). 만약, USB 호스트(101)에 유선으로 연결된 USB 장치(105)가 하나 이상 있으면 "504" 과정으로 진행하고, USB 호스트(101)에 유선으로 연결된 USB 장치(105)가 없으면 연결 과정을 종료한다.
도 6 은 본 발명에 따른 무선 USB 장치 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 통신방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 무선 USB 장치 어댑터(104)는 USB 장치(105)에 무선 매체가 1개 이상 있는지를 검사한다(601). 그리고 무선 USB 장치 어댑터(104)는 USB 장치(105)에 현재 USB 호스트(101)가 사용하고 있는 무선 매체가 있는지를 확인하여(602) 무선 매체가 있으면 무선 USB 장치 어댑터(104)는 USB 호스트(101)와 동일한 무선 매체를 사용하여 연결을 설정하고(603), 태양 전지 전원이나 기타 자체 전원 등으로부터 전원을 공급받는다(604). "602" 과정에서 USB 호스트(101)가 현재 사용하고 있는 무선 매체가 없는 경우에는 연결 과정을 종료한다.
그러고 나서, 무선 USB 장치 어댑터(104)는 송/수신할 데이터가 있는지를 확인한다(605). 상기 확인 결과(605), 송/수신할 데이터가 없으면 종료하고, 송/수신할 데이터가 있으면 무선 USB 장치 어댑터(104)는 USB 호스트(101)에 무선으로 연결된 USB 장치(105)인지를 검사한다(606). 이때, USB 호스트(101)에 무선으로 연결된 USB 장치(105)인 경우에는 무선 매체를 통해 데이터를 송/수신한다(607). "606" 과정에서 USB 호스트(101)에 유선으로 연결된 USB 장치(105)인 경우에는 유선 매체를 통해 데이터를 송/수신한다(613).
그리고 무선 USB 장치 어댑터(104)는 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 데이터가 송/수신된 후, USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 연결이 되어 있는 지를 확인하여(608) USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 연결이 안 되어 있으면 종료하고, 연결이 되어 있으면 USB 장치(105)에 가용 전원이 있는지를 확인한다(609). 만약, USB 장치(105)에 가용 전원이 없는 경우에는 종료하고, USB 장치(105)에 가용 전원이 있는 경우에는 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 송/수신할 데이터가 있는지를 검사하는 "605" 과정부터 반복 수행한다.
한편, 무선 USB 장치 어댑터(104)는 "601" 과정에서 USB 장치(105)에 무선 매체가 없으면 유선 USB 포트가 있는지 확인하여(610) 유선 USB 포트가 없으면 종료하고, 유선 USB 포트가 있으면 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 유선 연결 설정을 한다(611). 그리고 무선 USB 장치 어댑터(104)는 직접 연결된 USB 호스트(101)로부터 구동 전원을 인가받는다(612).
이후, USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 송/수신할 데이터가 있고(605), USB 호스트(101)와 유선으로 연결된 USB 장치(105)인 경우(606)에는 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 유선 매체를 통해 데이터를 송/수신한다(613).
한편, 데이터 송/수신 후 USB 호스트(101)와 USB 장치(105) 간에 연결이 끊어졌거나(608), USB 장치(105)에 가용 전원이 없으면(609) 프로세스를 종료한다. USB 장치(105)에 무선 매체도 없고(601), 유선 USB 포트도 없는 경우(610)에는 프로세스를 종료한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상 의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 기존의 유선 USB 호스트와 유선 USB 장치에 하나 이상의 무선 매체를 지원하는 내장형 또는 외장형의 무선 USB 호스트 어댑터와 무선 USB 장치 어댑터를 각각 연결함으로써, 기존의 유선 USB 호스트와 유선 USB 장치 간에 무선 매체를 편리하게 사용할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, USB 호스트와 USB 장치가 다양한 무선 매체를 사용하여 통신할 수 있도록 함으로써, WPAN 환경에서 현재의 무선 상황에 적합한 무선 매체를 효율적으로 이용할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, USB 장치가 USB 호스트와 무선으로 연결될 때와 유선으로 연결되는 각각의 경우에 대해 상황에 맞는 적절한 전원 공급이 이루어지도록 함으로써, USB 장치의 전력 관리를 효율적으로 할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트 어댑터에 있어서,
    USB 호스트와의 USB 데이터를 USB 규격에 따라 처리하기 위한 USB 처리 수단;
    복수의 무선 매체 중에서 특정 무선 매체를 선택하고 상기 선택한 무선 매체를 통해 상기 USB 처리 수단과 USB 데이터를 송/수신하도록 복수의 무선 통신 수단 중 해당 무선 통신 수단을 제어하기 위한 무선 수렴 수단;
    상기 무선 수렴 수단에서 선택한 무선 매체를 통해 상기 무선 수렴 수단과 USB 장치 간에 USB 데이터를 송/수신하기 위한 상기 복수의 무선 통신 수단;
    상기 USB 호스트와 상기 USB 장치 간의 통신을 위한 동기를 제공하기 위한 클록 수단; 및
    상기 USB 호스트로부터의 전원 또는 자체 전원을 이용하여 상기 각 구성요소에 전원을 공급하기 위한 전력 관리 수단
    을 포함하는 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트 어댑터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 수렴 수단은,
    복수의 무선 매체 중에서 대역폭이 최대인 무선 매체를 선택하는 것을 특징 으로 하는 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트 어댑터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 무선 수렴 수단은,
    복수의 무선 매체 중에서 전송속도가 최대인 무선 매체를 선택하는 것을 특징으로 하는 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트 어댑터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 통신 수단은 각각,
    상기 무선 수렴 수단에서 선택한 무선 매체를 통해 상기 USB 장치와 USB 데이터를 송/수신하기 위한 무선 송/수신 수단;
    상기 무선 송/수신 수단을 통해 송/수신되는 USB 데이터를 변/복조하기 위한 베이스밴드 수단; 및
    상기 변/복조한 USB 데이터를 상기 무선 수렴 수단과 입/출력하기 위하여 무선 USB 데이터 액세스 프로토콜 관리, DMA, 전송 기능을 수행하기 위한 매체 액세스 제어 수단
    을 포함하는 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트 어댑터.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 USB 처리 수단은,
    상기 무선 수렴 수단에서 선택할 무선 매체가 없는 경우에, 상기 USB 호스트와 상기 USB 장치를 USB 규격에 따라 유선으로 연결하여 USB 데이터를 송/수신하는 것을 특징으로 하는 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트 어댑터.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 수렴 수단은,
    상기 무선 통신 수단 측으로 비콘 신호를 전송하고, 상기 전송한 비콘 신호에 대한 응답신호를 통해 상기 무선 통신 수단과 연결하는 것을 특징으로 하는 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 호스트 어댑터.
  7. 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 장치 어댑터에 있어서,
    USB 장치와의 USB 데이터를 무선 USB 프로토콜에 따라 송수신하기 위한 USB 처리 수단;
    복수의 무선 매체 중에서 USB 호스트에서 사용 중인 무선 매체를 선택하고 상기 선택한 무선 매체를 통해 상기 USB 처리 수단과 USB 데이터를 송/수신하도록 복수의 무선 통신 수단 중 해당 무선 통신 수단을 제어하기 위한 무선 수렴 수단;
    상기 무선 수렴 수단에서 선택한 무선 매체를 통해 상기 무선 수렴 수단과 상기 USB 호스트 간에 USB 데이터를 송/수신하기 위한 상기 복수의 무선 통신 수단;
    각종 프로그램 및 데이터를 저장하기 위한 저장 수단;
    상기 USB 호스트와 상기 USB 장치 간의 통신을 위한 동기를 제공하기 위한 클록 수단; 및
    자체 전원을 이용하여 상기 각 구성요소에 전원을 공급하기 위한 전력 관리 수단
    을 포함하는 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 장치 어댑터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 통신 수단은 각각,
    상기 무선 수렴 수단에서 선택한 무선 매체를 통해 상기 USB 호스트와 USB 데이터를 송/수신하기 위한 무선 송/수신 수단;
    상기 무선 송/수신 수단을 통해 송/수신되는 USB 데이터를 변/복조하기 위한 베이스밴드 수단; 및
    상기 변/복조한 USB 데이터를 상기 무선 수렴 수단과 USB 호스트와 입/출력하기 위하여 무선 USB 데이터 액세스 프로토콜 관리, DMA, 전송 기능을 수행하기 위한 매체 액세스 제어 수단
    을 포함하는 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 장치 어댑터.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 USB 처리 수단은,
    상기 USB 장치에 무선 매체가 없는 경우에, 상기 USB 호스트와 상기 USB 장치를 USB 규격에 따라 유선으로 연결하여 USB 데이터를 송/수신하는 것을 특징으로 하는 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 장치 어댑터.
  10. 무선 USB 호스트 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 연결 방법에 있어서,
    USB 호스트에 무선 매체가 적어도 하나 이상 있는지를 확인하는 단계;
    상기 확인한 무선 매체 중에서 특정 무선 매체를 선택하는 무선 매체 선택 단계;
    상기 USB 호스트의 무선 범위 내에 존재하는 USB 장치를 확인하는 단계;
    상기 확인한 USB 장치와 상기 USB 호스트를 상기 선택한 무선 매체를 이용하여 연결하는 단계; 및
    상기 연결한 무선 매체를 통해 데이터를 송/수신하는 단계
    를 포함하는 무선 USB 호스트 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 연결 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 무선 매체 선택 단계는,
    복수의 무선 매체 중에서 대역폭이 최대인 무선 매체를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 USB 호스트 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 연결 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 무선 매체 선택 단계는,
    복수의 무선 매체 중에서 전송속도가 최대인 무선 매체를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 USB 호스트 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 연결 방법.
  13. 무선 USB 장치 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 연결 방법에 있어서,
    USB 장치에 무선 매체가 적어도 하나 이상 있는지를 확인하는 단계;
    상기 확인한 무선 매체 중에서 USB 호스트 측에서 현재 사용하고 있는 무선 매체를 선택하는 단계;
    상기 선택한 무선 매체를 이용하여 상기 USB 호스트와 상기 USB 장치를 연결하는 단계; 및
    상기 연결한 무선 매체를 통해 데이터를 송/수신하는 단계
    를 포함하는 무선 USB 장치 어댑터에서의 복수의 무선 매체를 지원하기 위한 무선 USB 연결 방법.
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