KR100943880B1 - 존 기반의 근거리 무선 통신 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 존 기반의 근거리 무선 통신 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 미리 설정된 공개 코드를 포함하는 방송 데이터를 전송하는 메인 서비스 장치 및 미리 설정된 존 내에 위치하는 경우, 상기 공개 코드를 통해 상기 메인 서비스 장치와 동기를 유지하면서 상기 방송 데이터를 재생하는 휴대용 단말을 포함하되, 상기 공개 코드는 상기 휴대용 단말이 미리 설정된 존에 존재하는 메인 서비스 장치를 인식할 수 있도록 하는 정보이다. 본 발명에 따르면 미리 설정된 구역에서 사용자들이 방송 서비스를 편리하게 이용할 수 있는 장점이 있다.
피코셀, 근거리 통신, 헤드셋, 방송

Description

존 기반의 근거리 무선 통신 방법 및 시스템{Method and system for near field communication based on zone}
본 발명은 존 기반의 근거리 무선 통신 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미리 설정된 존 내에 위치하는 휴대용 단말에 통신 서비스를 제공할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근에는 지하철, 대합실, 식당과 같은 공공 장소에 대형 TV 또는 PDP 등의 대형 디스플레이 장치 등이 설치되어 있어 동영상 정보를 제공하고 있다.
그러나 공공 장소에는 많은 사람들이 함께 있으므로 화면을 보여줄 수는 있으나 소음 공해 문제로 소리를 들려줄 수 없거나, 소리를 출력하더라도 다른 소음으로 인해 정확한 청취가 어려워 사용자들은 소리를 들을 수 없는 답답함에 따른 불편을 느끼게 된다.
또한 무선 헤드셋을 이용하여 원하는 사람들만이 소리를 듣게 하는 방법을 사용할 경우에도, 동일한 장소에 여러 대의 화면이 있을 경우, 원하는 화면의 소리만을 선택하여 들을 수 없는 불편함이 있다.
더욱이, 이전에는 하나의 장치로부터 하나의 방송 데이터만이 출력되었으나, 각각의 사용자는 서로 다른 데이터를 원할 수도 있다. 예를 들어, 동일한 영화를 시청하더라도 어떤 사람은 한국말로 된 오디오를 원할 수 있으며 다른 사람은 영어로 된 오디오를 원할 수도 있다. 그러나 종래 방식에 따르면 서로 다른 복수의 오디오 데이터를 출력할 경우 서로의 소리가 중첩되어 오히려 청취 자체에 불편이 따르게 된다.
또한, 근래에는 PIP(Picture in Picture) 기능이 탑재된 TV의 경우, 복수의 채널에 상응하는 방송을 튜닝할 수 있으나, 종래기술에 따르면 공공 장소에 위치한 사용자들은 메인 화면에서 출력되는 방송만을 시청할 수 있을 뿐 자신이 원하는 다른 채널은 듣거나 볼 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 공공장소에 설치된 TV 등을 시청하는 사용자에게 개별적으로 방송 데이터를 제공할 수 있는 존 기반의 근거리 무선 통신 방법 및 시스템을 제안하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 근거리 무선 통신 시스템에 있어서, 미리 설정된 공개 코드를 포함하는 방송 데이터를 전송하는 메인 서비스 장치; 및 미리 설정된 존 내에 위치하는 경우, 상기 공개 코드를 통해 상기 메인 서비스 장치와 동기를 유지하면서 상기 방송 데이터를 재생하는 휴대용 단말을 포함하되, 상기 공개 코드는 상기 휴대용 단말이 미리 설정된 존에 존재하는 메인 서비스 장치를 인식할 수 있도록 하는 정보인 근거리 무선 통신 시스템이다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 방송 데이터를 전송하는 메인 서비스 장치의 근거리에 위치한 휴대용 단말에서 근거리 방송 서비스를 제공하는 방법으로서, (a) 미리 설정된 존 내에 위치하는 경우, 주파수 스캔을 통해 소정의 메인 서비스 장치로부터 미리 설정된 공개 코드를 포함하는 방송 데이터가 수신되는지 여부를 판단하는 단계; 및 (b) 상기 코드가 포함된 방송 데이터가 수신되는 경우, 상기 코드에 상응하는 메인 서비스 장치와 동기를 유지하면서 상기 방송 데이터를 재생하는 단계를 포함하는 근거리 방송 서비스 제공 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 근거리에 위치한 휴대용 단말에 방송 서비스를 제공하는 메인 서비스 장치에 포함되는 무선 송수신 장치로서, 미리 설정된 공개 코드를 포함하는 방송 데이터 프레임을 생성하는 프레임 생성부; 상기 생성된 프레임을 RF 신호로 전송하는 RF 모듈; 및 상기 프레임 생성 및 RF 신호 전송을 제어하는 컨트롤러를 포함하되, 상기 휴대용 단말은 미리 설정된 존 내에 위치하는 경우, 상기 공개 코드를 통해 상기 메인 서비스 장치와 동기를 유지하는 무선 송수신 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면 존(zone)에 진입한 사용자들 중 원하는 사용자에게만 특정 데이터를 제공해 줄 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접 속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 각 실시예에 따른 존 기반의 근거리 무선 통신을 위한 전체 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 근거리 통신시스템은 메인 서비스 장치(10) 및 하나 이상의 휴대용 단말(30-1, 30-2, … 30-n, 이하 30)을 포함할 수 있다.
우선 휴대용 단말(30)은 피코셀(Pico-cell) 범위 내에서의 근거리 무선 통신 모듈을 구비한 무선 통신 장치이다.
휴대용 단말(30)은 오디오 청취가 가능한 무선 헤드셋, 오디오 및 비디오 신호의 재생이 가능하며, 디스플레이부를 갖는 무선 DMB 단말기 등일 수 있으며 오디오, 영상, 텍스트 등의 데이터를 타 장치로부터 근거리 통신으로 수신(물론, 송신도 가능)하는 장치이다.
이하에서는 설명의 편의상 휴대용 단말(30)은 무선 헤드셋과 같이 오디오 데이터를 수신하는 통신 장치 또는 디스플레이부를 갖는 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 이는 일 실시예에 불과하며 영상, 텍스트 등의 모든 형식의 데이터를 수신하는 통신 장치도 동일하게 적용될 수 있음은 이하의 설명을 통해 더욱 자명하게 될 것이다.
메인 서비스 장치(10)는 소정의 무선 송수신 장치를 이용하여 방송 데이터를 전송한다. 여기서, 방송 데이터는 오디오 신호를 기본으로 포함하는 데이터일 수 있으며, 영상, 텍스트 등의 다른 형식의 데이터일 수도 있음은 당연하다.
본 발명에 따르면, 메인 서비스 장치(10)는 지하철, 대합실, 병원, 교실, 강 의실, 학원, 교회, 어학 실습실 등과 같이 공공장소에 설치된 방송 단말일 수 있으며, 또는 관광지, 전시장 등에 설치된 안내 방송 단말일 수 있다. 그밖에 메인 서비스 장치(10)는 야구, 축구 경기장 등에 설치되어 중계석에서의 해설을 방송하는 중계 방송 단말일 수도 있다.
메인 서비스 장치(10)는 지상파 또는 위성파와 같은 방송 시스템에 연결되어 소정 채널에 해당하는 방송 데이터를 전송할 수 있으며, 기 저장된 오디오/비디오 신호 또는 중계석에서 전송되는 오디오/비디오 신호를 전송할 수 있다.
그러나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 메인 서비스 장치(10)는 관광가이드, 강연자, 개인 해설자, 교실의 선생님 또는 교수 등이 소지하고 있는 단말과 같이, 다수의 사용자에게 소정 정보를 제공할 수 있는 개인이 구비한 방송 단말일 수도 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 메인 서비스 장치(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 미리 설정된 존(zone) 내에 위치한 휴대용 단말(30)에 방송 데이터를 전송한다.
바람직하게, 미리 설정된 존(zone)은 피코셀 범위 내에 포함되는 구역으로서, 여기서, 피코셀(Pico cell)은 반경 수십 미터 범위 이내에서 데이터의 무선 송수신이 가능한 서비스 영역(Coverage area)이다.
본 발명은 피코셀 범위 내에서 소정의 프로토콜을 기반으로 무선으로 통신하는데, 본 출원인의 특허출원 제2006-0108313호(발명의 명칭: 근거리 피코셀 내에서 방송과 통신 및 제어의 융합이 가능한 무선 네트워크 프로토콜) 및 특허등록 제0671343호(발명의 명칭: 휴대단말기기에 사용하는 고품질 근거리 무선 멀티미디어 신호 전송기법)은 본 명세서 내용에 전체적으로 편입될 수 있다.
하기에서는 본 발명에 따른 휴대용 단말(30)가 메인 서비스 장치(10)로부터 방송 서비스를 제공 받을 수 있도록 미리 설정된 존을 “피코존”으로 정의하여 설명한다.
본 발명에 따르면, 메인 서비스 장치(10)와 하나 이상의 휴대용 단말(30)이 서로 동기가 맞추어져야 방송 서비스가 가능하다. 이를 위해, 메인 서비스 장치(10)는 미리 설정된 코드를 포함하는 방송 데이터를 전송하며, 휴대용 단말(30)은 상기한 코드를 통해 메인 서비스 장치(10)와 동기를 유지하면서 방송 데이터를 수신 재생한다.
본 발명에 따르면 메인 서비스 장치(10) 및 휴대용 단말(30)은 도 7과 같은 제어 프레임을 이용하여 무선으로 통신할 수 있다. 도 7을 참조하면, 제어 프레임의 프리앰블 필드에는 동기를 맞추기 위한 스캔 코드가 포함된다.
여기서, 제어 프레임은 실질적인 멀티미디어 데이터(방송 데이터)가 포함되는 페이로드 프레임과 함께 하나의 사이클을 구성한다.
바람직하게, 스캔 코드는 7비트로 구성될 수 있으며, 골드 코드 발생기(Gold code generator)를 이용한 127비트 길이의 코드에 '0'를 추가하여 128비트 단위의 프리앰블을 사용한다. 프리앰블의 시드(Seed)로 사용되는 스캔 코드(Scan Code)의 범위는 1~127이다. 통신을 하려고 하는 두 장치간의 스캔 코드를 맞추어야만 정상적인 통신이 가능하다.
본 발명에서와 같이, 공공장소 등에서 설치된 메인 서비스 장치(10)가 불특정 휴대용 단말(30)에 방송 데이터를 전송할 수 있도록 메인 서비스 장치(10)에 할당된 스캔 코드는 미리 설정된 공개 코드일 수 있다.
공개 코드를 이용하는 경우, 휴대용 단말(30)은 수신된 방송 데이터가 공공장소 등에 설치된 메인 서비스 장치(10)에서 전송된 것임을 자동으로 인식할 수 있다.
즉, 미리 설정된 공개 코드를 이용하여 휴대용 단말(30)은 피코존 내에서 방송 데이터를 전송하는 메인 서비스 장치(10)를 인식할 수 있게 된다.
이때, 휴대용 단말(30)이 디스플레이부를 구비하는 경우, 휴대용 단말(30)이 공개 코드를 확인하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이부에 메인 서비스 장치(10)의 기종명, 방송의 종류, 방송의 명칭, 채널 명 및 재생 시간 중 적어도 하나를 출력할 수 있다.
도 1에는 하나의 피코존 내에 하나의 메인 서비스 장치(10)가 존재하는 것으로 도시하였으나, 본 발명에 따르면, 하나의 피코존 내에는 복수의 메인 서비스 장치(10)가 존재할 수 있다.
이러한 경우, 각각의 메인 서비스 장치(10)에는 서로 다른 공개 코드가 할당되며, 이에 따라 휴대용 단말(30)은 프리앰블 필드의 공개 코드만을 확인하더라도 근거리에 위치한 복수의 메인 서비스 장치(10)를 인식할 수 있다.
바람직하게, 공개 코드는 16개로 할당될 수 있으며, 휴대용 단말(30)이 무선 헤드셋이고, 메인 서비스 장치(10)가 오디오 신호만을 전송하는 경우에는 메인 서 비스 장치(10)가 16개로 제공될 수 있다.
한편, 메인 서비스 장치(10)가 오디오 신호 및 비디오 신호를 별도의 프레임을 통해 전송하는 경우에, 각 오디오 프레임 및 비디오 프레임에 대해 별도의 공개 코드가 할당될 수 있다.
공개 코드가 16개로 할당된 경우에 휴대용 단말(30)이 디스플레이부를 갖는 장치이고, 상기와 같이, 메인 서비스 장치(10)가 오디오 신호 및 비디오 신호를 별도의 프레임을 통해 전송하면 메인 서비스 장치(10)는 최대 8개로 제공될 수 있다.
상기에서는 하나의 피코존 내에 복수의 메인 서비스 장치(10)가 제공되는 것으로 설명하였으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 별개의 피코존 내에 각각 메인 서비스 장치(10-1,10-2)가 제공되는 경우에도 이들 메인 서비스 장치(10-1,10-2)에 별개의 공개 코드가 할당되어 있기 때문에 휴대용 단말(30)은 공개 코드를 통해 제1 피코존에 위치한 메인 서비스 장치(10-1)와 제2 피코존에 위치한 메인 서비스 장치(10-2) 중 하나와 동기를 맞추면서 방송 데이터를 선택적으로 수신 재생할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 휴대용 단말(30)은 피코존 내에 위치하는 경우, 자동으로 또는 사용자의 설정에 따라 메인 서비스 장치(10)에 전송한 방송 데이터에 미리 설정된 코드(공개 코드)가 포함되는지를 판단할 수 있으며, 공개 코드가 포함된 경우에 상기와 같이 메인 서비스 장치(10)와 동기를 맞추고 방송 데이터를 재생할 수 있다.
이때, 휴대용 단말(30)은 메인 서비스 장치(10)로부터 전송되는 근거리 통신 신호의 유효거리(50) 내에 진입한 경우에 자동으로 공개 코드의 판단 과정을 수행할 수 있다.
여기서 유효거리(50)는 메인 서비스 장치(10)로부터 발송되는 방송 데이터를 수신하여 재생하는데 있어, 양질의 음성을 출력할 수 있는 정도의 수신세기를 가지는 공간적 범위일 수 있다.
따라서 휴대용 단말(30)은 메인 서비스 장치(10)를 기준으로 피코셀 범위 내에 위치하여 미리 설정된 수치 이상의 수신세기를 가지는 영상 데이터가 수신될 경우에 해당 메인 서비스 장치(10)의 공개 코드를 통해 동기를 맞추도록 설정될 수 있다.
한편, 피코존에 진입하였음을 인식한 사용자가 버튼 등을 입력하는 경우에 휴대용 단말(30)은 주파수 스캔을 통해 피코존 내에 위치한 메인 서비스 장치(10)의 방송 데이터를 수신할 수 있으며, 해당 방송 데이터에 미리 설정된 공개 코드가 포함된 경우에 메인 서비스 장치(10)와 동기를 맞출 수 있다.
만일 휴대용 단말(30)이 메인 서비스 장치(10)와 동기 유지 전에 타 장치와 연결이 설정되어 있는 경우, 상기한 주파수 스캔 및 공개 코드를 통한 동기를 맞추는 과정 후에 타 장치로부터의 데이터 수신 및 재생 과정을 중지하게 된다.
예를 들어, 사용자가 엠피쓰리 플레이어(MP3 Player)가 재생하는 오디오를 무선으로 연결된 휴대용 단말(30)를 이용하여 청취하고 있다가 피코존에 진입하여 메인 서비스 장치(10)와 동기가 맞추어진 경우, 휴대용 단말(30)은 엠피쓰리 플레이어로부터 발송되는 오디오 데이터에 대한 재생을 중지하고, 메인 서비스 장치(10)로부터 수신된 방송 데이터를 재생하게 된다.
한편 본 발명에 따른 메인 서비스 장치(10)는 미리 설정된 프로토콜을 통해 동일한 공개 코드를 가지는 서로 다른 종류의 방송 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들어, 메인 서비스 장치(10)가 복수의 채널에 상응하는 방송 신호를 수신하는 TV인 경우, 메인 서비스 장치(10)는 적어도 두 개의 채널에 상응하는 방송 데이터를 전송할 수 있으며, 이를 통해 휴대용 단말(30)은 하나를 선택적으로 재생할 수 있게 된다.
또한, 메인 서비스 장치(10)가 다국어 방송 지원이 가능한 단말인 경우, 메인서비스 장치(10)는 동일한 정보에 대해 복수의 언어로 번역한 방송 데이터를 전송할 수 있으며, 역시 휴대용 단말(30)은 복수의 언어 중 하나를 선택적으로 재생할 수 있다.
이처럼 복수의 방송 데이터가 제공되는 경우에도 이들은 동일한 메인 서비스 장치(10)가 제공하기 때문에 동일한 공개 코드를 가질 수 있다.
하기에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 메인 서비스 장치 및 휴대용 단말을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 메인 서비스 장치(10)의 블록도이다.
도 3은 메인 서비스 장치(10)가 공공장소에 설치되어 지상파 또는 위성파와 같은 방송 서비스를 제공하며, 나아가 어플리케이션을 통한 디지털 방송 서비스를 제공할 수 있는 단말인 경우를 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 메인 서비스 장치(10)은 튜너(300), 프로세서(302), 시스템 메모리(304), 디스플레이부(306), 데이터 변환부(308) 및 무선 송수신부(무선 송수신 장치, 310)를 포함할 수 있다.
여기서, 튜너(300), 프로세서(302), 시스템 메모리(304) 등은 별도의 셋톱박스에 포함될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기한 바와 같이 튜너(300)는 다수의 방송 채널에 동조되어 비디오 및 오디오 신호를 수신한다.
프로세서(302)는 사용자 입력(요청)에 대한 응답으로 생성된 트랜잭션 요청을 처리하며, 방송 시스템(미도시)으로부터 수신된 방송 데이터 및 각종 부가 정보를 디스플레이부(306)로 출력한다.
시스템 메모리(304)에는 디지털 방송 서비스를 위한 운영체제, 어플리케이션 등이 저장된다. 상기한 어플리케이션은 사용자에게 다양한 방송 서비스 제공을 위한 사용자 인터페이스를 제공한다.
메인 서비스 장치(10)은 피코셀 범위 내에서 동기가 유지되고 있는 하나 이상의 휴대용 단말(30)로 방송 데이터를 제공할 수 있다. 이때, 방송 시스템으로부터 메인 서비스 장치(10)이 수신하는 방송 데이터의 포맷과 휴대용 단말(30)에서 수신 재생할 수 있는 방송 데이터의 포맷이 서로 다를 수 있다.
데이터 변환부(308)는 휴대용 단말(30)에 상응하게 포맷을 변환하는 과정을 수행한다. 데이터 변환부(308)는 일반적인 DSP(Digital Signal Processor)가 이용될 수 있다.
상기에서, 데이터 변환은 새로운 압축 코덱을 이용하여 방송 데이터를 다른 포맷으로 변환하는 것을 의미하나, 이에 한정됨이 없이 동일한 압축 코덱을 이용하면서 휴대용 단말(30)의 디스플레이 사이즈에 맞게 메인 서비스 장치(10)에 수신된 방송 데이터의 사이즈 및 해상도만을 변환하는 것도 본 발명에 따른 데이터 변환에 포함될 수 있다.
무선 송수신부(310)는 메인 서비스 장치(10)과 휴대용 단말(30)이 동기를 유지하고, 주파수 변경을 통해 간섭 없이 통신을 할 수 있도록 한다.
본 발명에 따름 무선 송수신부(310)는 베이스밴드 모뎀 칩에 해당하는 것으로서, 메인 서비스 장치(10)에 포함될 수도 있으나 USB 동글 형태로 장착 및 해제가 가능한 형태로 제공될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 송수신부(310)의 블록도이다.
본 발명에 따른 무선 송수신부(310)는 도 3에 도시된 바와 같이 메인 서비스 장치(10)과 휴대용 단말(30)에 동일하게 제공될 수 있으나, 하기에서는 설명의 편의를 위해 도 4가 그룹 마스터 장치인 메인 서비스 장치(10)에 포함되는 것으로 하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 송수신부(310)는 컨트롤러(400), 전송 영역(402), 수신 영역(404), 주파수 할당부(406) 및 RF 모듈(408)을 포함할 수 있다.
컨트롤러(400)는 전송 영역(402), 수신 영역(404), 주파수 할당부(406) 및 RF 모듈(408)의 동작 전반을 제어한다.
전송 영역(402)은 변조부(410), 프레임 생성부(412) 및 프리앰블 생성부(414)를 포함할 수 있다.
변조부(410)는 메인 서비스 장치(10)에서 휴대용 단말(30)로 전송할 신호를 변조하는 것이다. 본 발명에 따른 변조부(410)는 멀티 레벨의 신호파형을 이진 신호 파형으로 변조하는 바이너리 CDMA 변조부일 수 있으며, 바람직하게 HC(Hierarchical Coded)/CDMA 변조부일 수 있다.
프레임 생성부(412)는 상기와 같이 변조된 신호에 상응하는 프레임을 생성한다. 프레임 생성부(412)는 동기 유지를 위한 제어 프레임 및 실질적인 방송 데이터가 포함되는 페이로드 프레임을 생성한다.
도 7은 본 발명에 따른 무선 네트워크 프로토콜 구조에서 일반적인 제어 프레임 구조를 도시한 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 제어 프레임은 락 타임(Lock Time), 프리앰블(Preamble), 태그(Tag), 메시지(Message), 프레임끝정보(EoF)로 구성된다.
락 타임(Lock Time) 필드는 본 프로토콜 구조가 무선 통신을 기반으로 하기 때문에 프레임의 선두에 주파수를 합성하고 안정화하기 위하여 설정되어 있는 시간이다.
프리앰블 필드는 무선으로 데이터를 송수신할 때 프레임의 동기를 위하여 동기 획득을 위한 스캔 코드가 포함되는 구간이다.
복수의 휴대용 단말(30)이 공공장소에 설치된 메인 서비스 장치(10)와 동기를 맞출 수 있도록, 본 발명에 따른 메인 서비스 장치(10)의 프리앰블 필드에는 공 공용으로 미리 할당된 공개 코드가 포함된다.
상기한 바와 같이, 프리앰블 필드의 공개 코드는 각 휴대용 단말(30)이 메인 서비스 장치(10)이 피코존 내에 위치함을 인식하도록 하여, 메인 서비스 장치(10)와 동기를 유지하면서 방송 데이터를 재생할 수 있도록 한다. 공개 코드는 각 메인 서비스 장치(10)에 따라 독립적으로 할당되며, 하나의 메인 서비스 장치(10)가 오디오 및 비디오 프레임을 각각 전송하는 경우, 각 프레임에 독립적으로 할당될 수 있다.
이처럼 프리앰블 필드는 휴대용 단말(30)이 피코존 내에서 방송 서비스를 이용할 수 있도록 하는 필수적인 동기 정보를 포함하는 것으로서, 프레임 생성부(412)는 프리앰블 생성부(414)에서 생성한 공개 코드를 이용하여 프리앰블 필드를 생성한다.
상기한 바와 같이 프리앰블 생성부(414)는 메인 서비스 장치(10)과 휴대용 단말(30) 사이에 동기를 유지하도록 하는 공개 코드를 포함하는 프리앰블 필드를 생성한다.
태그(Tag) 필드는 그룹 코드(Group Code)와 보안 코드(Security Code)가 적용되지 않고 프레임마다 할당된 특수 용도의 데이터가 송수신 되는 부분이다. 이 태그에 실린 정보는 모든 장치가 볼 수 있으므로 프리앰블에 의해서만 확인되지 않는 프레임의 용도를 명확히 하거나 공개된 방송 채널, 조난신호 등 보조신호용으로 사용될 수 있다. 이 태그의 길이는 32μsec로 고정되어 있으며 16μsec의 길이를 갖는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 기능이 부가되어 있다. 여기서, 태그 필드에 부가되는 CRC는 이 태그 필드에 포함되는 데이터에 예를 들면 CRC-CCITT 등의 다항식을 적용하여 얻어진 결과 값이다.
메시지 필드는 실제로 사용자 데이터가 실리는 부분으로 그룹 코드와 보안 코드가 적용되어 데이터가 송수신 되는 부분이다.
프레임끝정보(EoF) 필드는 프레임의 끝단에서 모뎀과 RF의 상태 전환을 위해 필요한 시간이다. 이 프레임끝정보 필드는 1μsec단위로 설정할 수 있다. 이 프레임끝정보 필드가 다음 프레임 이어진다. 여기서 프레임끝정보 필드는 42μsec 이상인 것이 바람직하다.
상기한 전송 영역(402)에서 생성된 프레임은 RF 모듈(408)을 통해 휴대용 단말(30)로 전송된다.
한편, 본 발명에 있어서 피코존 내에는 복수의 메인 서비스 장치(10), 복수의휴대용 단말(30)이 포함될 수 있다. 휴대용 단말(30)은 메인 서비스 장치(10)와 통신할 수 있으나 이에 한정되지 않고 휴대용 단말(30) 사이에 통신이 가능하며, 엠피쓰리 플레이어와 같은 개인 단말과의 통신도 가능하다.
이처럼 피코존 내에서 복수의 장치 사이에 근거리 통신이 가능하기 위해서는 주파수 간섭 현상이 일어나지 않아야 한다.
이와 같은 주파수 간섭을 피하기 위해 본 발명은 주파수 할당부(406)를 제공하여 직교 주파수 도약 할당 방식으로 RF 신호를 송수신할 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명에 따른 주파수 할당부의 블록도이며, 도 8은 본 발명에 따른 직교 주파수 도약을 위한 주파수 테이블을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 주파수 할당부는 주파수 테이블(600), 주파수 사운딩(602), 도약 시퀀스 발생기(604), 옵셋 가산기(606)를 포함할 수 있다.
주파수 테이블(600)은 무선 통신에 사용 가능한 주파수 중 수신감도가 양호한 것으로 선정된 최적 주파수에 관한 정보가 저장되며, 바람직하게 주파수 테이블은 도 8에 도시된 바와 같이 0 내지 15의 주소값을 가질 수 있다.
주파수 사운딩(602)은 사용할 수 있는 모든 주파수의 전파 세기와 주변잡음을 검사한다.
본 발명에 따르면, 주파수 테이블(600)은 그룹 마스터로 설정되는 메인 서비스 장치(10)이 결정할 수 있으며, 슬레이브로 설정되는 복수의 휴대용 단말(30)은 상기와 같이 결정된 주파수 테이블을 수신하여 저장하게 된다.
본 발명에 따르면 메인 서비스 장치(10)과 휴대용 단말(30) 사이의 데이터 송수신은 사이클 단위로 이루어질 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 사이클은 동기제어 구간과 사용자 구간(프레임 구간)으로 구분되며 동기제어 구간은 하나의 프레임으로 구성되고 모든 무선단말기들은 응용분야에 관계없이 동일한 구조를 갖게 된다.
모든 무선단말기의 동기를 유지하기 위해 응용분야에 관계없이 동일한 사이클 길이를 유지해야 하므로 사이클 내의 사용자 구간은 응용분야에 따라 다양한 프레임 구조로 나눠지게 된다.
동기 제어 프레임은 사이클 단위로 각 휴대용 단말(30)별로 구분이 있지만 각 사이클의 사용자 구간은 휴대용 단말(30)의 구분이 없으므로 동시에 여러 개의 휴대용 단말(30)가 직교 도약 방식을 이용하여 데이터를 전송 할 수 있다.
도약 시퀀스 발생기(604)에서는 매 사이클마다 정해진 알고리즘에 의해‘0’부터 ‘15’까지의 값 중에서 랜덤하게 하나씩 출력한다.
이때, 옵셋 가산기(606)는 출력된 랜덤 주소에 매 프레임마다 할당된 옵셋값을 더하여 해당 값이 최종 주파수 테이블 주소로 사용될 수 있도록 한다.
한편, 수신 영역(404)은 복조부(416)를 포함하여, RF 모듈(408)에서 수신된 휴대용 단말(30) 신호를 복조하는 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 복조부(416)는 휴대용 단말(30)에서 전송한 이진 신호 파형을 멀티 레벨의 신호파형으로 복조하는 바이너리 CDMA 복조부일 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 근거리 통신 과정을 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 메인 서비스 장치(10)에는 고유의 공개 코드가 할당된다(단계 1000).
메인 서비스 장치(10)는 공개 코드를 포함하는 방송 데이터를 브로트캐스팅 방식으로 전송한다(단계 1002).
한편, 휴대용 단말(30)은 피코존에 진입하는 경우(단계 1004), 사용자의 설정 또는 자동으로 주파수 스캔 과정을 수행한다(단계 1006).
주파수 스캔을 통해 피코존 내의 메인 서비스 장치(10)으로부터 방송 데이터를 수신한다(단계 1008).
방송 데이터 수신 시 휴대용 단말(30)은 방송 데이터에 미리 설정된 공개 코드가 포함되었는지 여부를 판단하며(단계 1010), 공개 코드가 포함되는 경우, 방송 서비스 가능 메시지를 출력한다(단계 1012).
여기서 방송 서비스 가능 메시지는, 휴대용 단말(30)이 무선 헤드셋인 경우 소정의 통지음일 수 있으며, 휴대용 단말(30)이 디스플레이부를 포함하는 경우 도 5와 같은 메시지일 수 있다.
이후 사용자의 선택에 따라 휴대용 단말(30)은 메인 서비스 장치(10)와 동기를 유지하면서 방송 데이터를 수신하여 재생한다(단계 1014).
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 존 기반의 근거리 무선 통신을 위한 전체 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 메인 서비스 장치의 블록도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 송수신부의 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 방송 서비스 가능 메시지의 일예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 주파수 할당부의 상세 구성을 도시한 블록도.
도 7은 본 발명에 따른 제어 프레임 구조를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 직교 주파수 도약을 위한 주파수 테이블을 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 사이클 구조를 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 방송 서비스 제공 과정을 도시한 흐름도.

Claims (13)

  1. 근거리 무선 통신 시스템에 있어서,
    미리 설정된 공개 코드를 포함하는 방송 데이터를 전송하는 메인 서비스 장치; 및
    미리 설정된 존 내에 위치하는 경우, 자동 주파수 스캔을 통해 소정의 메인 서비스 장치로부터 미리 설정된 공개 코드를 포함하는 방송 데이터가 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 공개 코드가 포함된 방송 데이터가 수신되는 경우 상기 공개 코드를 통해 상기 메인 서비스 장치와 동기를 유지하면서 상기 방송 데이터를 재생하는 휴대용 단말을 포함하되,
    상기 공개 코드는 상기 휴대용 단말이 미리 설정된 존에 존재하는 메인 서비스 장치를 인식할 수 있도록 하는 정보이며,
    상기 메인 서비스 장치는 주파수 사운딩을 통해 미리 설정된 개수의 주파수에 관한 정보를 포함하는 주파수 테이블을 결정하며, 상기 주파수 테이블 및 옵셋값을 참조하여 매 프레임별로 서로 다른 주파수로 상기 방송 데이터를 상기 휴대용 단말로 전송하는 근거리 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 서비스 장치가 복수 개로 존재하는 경우, 상기 공개 코드는 상기 복수의 메인 서비스 장치에 대해 각각 다르게 할당되는 근거리 무선 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방송 데이터는 동기 유지를 위한 스캔 코드가 할당되는 프리앰블 필드를 갖는 제어 프레임을 포함하되,
    상기 공개 코드는 상기 프리앰블 필드 영역에 포함되는 근거리 무선 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 존은 피코셀 범위 내인 근거리 무선 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 서비스 장치가 오디오 및 비디오 데이터를 별개로 전송하는 경우, 각 오디오 및 비디오 데이터에 대해 각각 독립적인 코드가 할당되는 근거리 무선 통신 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 서비스 장치는 미리 설정된 주파수 테이블 및 옵셋값을 이용하여 복수의 방송 데이터를 다른 주파수로 전송하며, 상기 휴대용 단말은 상기 옵셋값을 통해 상기 복수의 방송 데이터 중 하나를 선택적으로 수신 재생하는 근거리 무선 통신 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말은 상기 미리 설정된 존 내에 위치함을 인식할 수 있는 통지음 또는 메시지를 출력하는 근거리 무선 통신 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말은 상기 미리 설정된 존 내에 위치하는 경우 주파수 스캔을 수행하며, 상기 주파수 스캔을 통해 상기 공개 코드를 포함하는 방송 데이터가 수신되는지 여부를 판단하는 근거리 무선 통신 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 휴대용 단말은 상기 공개 코드를 포함하는 방송 데이터가 수신되는 경우, 상기 메인 방송 서비스 장치의 기종명, 방송의 종류, 방송의 명칭, 채널 명 및 재생 시간 중 적어도 하나를 출력하는 근거리 무선 통신 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말은 디스플레이부를 포함하며, 상기 메인 서비스 장치가 복수의 방송 데이터를 전송하는 경우, 사용자의 요청에 따라 복수의 방송 데이터 중 하나를 재생하는 근거리 무선 통신 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말은 복수 개를 포함하며, 복수의 휴대용 단말은 사용자의 요청에 따라 상기 메인 서비스 장치와 동기를 유지하면서 서로 통신이 가능한 근거리 무선 통신 시스템.
  12. 방송 데이터를 전송하는 메인 서비스 장치의 근거리에 위치한 휴대용 단말에서 근거리 방송 서비스를 제공하는 방법으로서,
    (a) 미리 설정된 존 내에 위치하는 경우, 자동 주파수 스캔을 통해 소정의 메인 서비스 장치로부터 미리 설정된 공개 코드를 포함하는 방송 데이터가 수신되는지 여부를 판단하는 단계; 및
    (b) 상기 공개 코드가 포함된 방송 데이터가 수신되는 경우, 상기 코드에 상응하는 메인 서비스 장치와 동기를 유지하면서 상기 방송 데이터를 재생하는 단계를 포함하되,
    상기 메인 서비스 장치는 주파수 사운딩을 통해 미리 설정된 개수의 주파수에 관한 정보를 포함하는 주파수 테이블을 결정하며, 상기 주파수 테이블을 참조하여 직교 도약 방식으로 매 프레임별로 서로 다른 주파수를 이용하여 상기 방송 데이터를 상기 휴대용 단말로 전송하는 근거리 방송 서비스 제공 방법.
  13. 근거리에 위치한 휴대용 단말에 방송 서비스를 제공하는 메인 서비스 장치에 포함되는 무선 송수신 장치로서,
    미리 설정된 공개 코드를 포함하는 방송 데이터 프레임을 생성하는 프레임 생성부;
    상기 생성된 프레임을 RF 신호로 전송하는 RF 모듈;
    주파수 사운딩을 통해 미리 설정된 개수의 주파수에 관한 정보를 포함하는 주파수 테이블을 결정하며, 상기 주파수 테이블을 참조하여 직교 도약 방식으로 매 방송 데이터 프레임별로 서로 다른 주파수를 할당하는 주파수 할당부; 및
    상기 프레임 생성 및 RF 신호 전송을 제어하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 휴대용 단말은 미리 설정된 존 내에 위치하는 경우, 자동 주파수 스캔을 통해 소정의 메인 서비스 장치로부터 미리 설정된 공개 코드를 포함하는 방송 데이터가 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 공개 코드가 포함된 방송 데이터가 수신되는 경우 상기 공개 코드를 통해 상기 메인 서비스 장치와 동기를 유지하는 무선 송수신 장치.
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