KR101027651B1 - 개인 영역 네트워크 - Google Patents

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KR101027651B1
KR101027651B1 KR1020057003502A KR20057003502A KR101027651B1 KR 101027651 B1 KR101027651 B1 KR 101027651B1 KR 1020057003502 A KR1020057003502 A KR 1020057003502A KR 20057003502 A KR20057003502 A KR 20057003502A KR 101027651 B1 KR101027651 B1 KR 101027651B1
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로버트 비치
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심볼테크놀로지스,인코포레이티드
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Abstract

시스템은 IEEE 표준 802.11 과 같은 제1 프로토콜을 따르는 액세스 포인트와의 무선 통신이 가능하도록 배치되는 이동 유닛들(11)을 구비한다. 상기 이동 유닛들(11)은 하나의 이동 유닛(11)과 영구적으로 제휴하는 주변 장치들(22A, 22B)과의 수정 프로토콜 통신도 가능하도록 추가로 배치된다.
컴퓨터, 이동 유닛, 무선 데이터 통신, 제휴 요구, 액세스 포인트, 제어 프로그램, 데이터 통신 디지털 프로세서, 주변 장치

Description

개인 영역 네트워크{PERSONAL AREA NETWORKS}
본 출원은 2002년 8월 28일에 제출한 미국 가특허출원 제60/406,531호의 이점을 주장한다.
본 발명은 무선 데이터 통신 시스템에 관한 것이며 특히 이동 유닛(MU)과 네트워크의 하나 이상의 액세스 포인트(AP) 사이에 통신을 제공하고 이동 유닛과 주변 장치 사이에 데이터 통신을 제공하는 시스템에 관한 것이다.
현재 무선 데이터 통신의 거리를 짧게 완화하는 2가지 모델이 존재한다. IEEE 명세 802.11에 의해 지정된 무선 근거리 통신망은 본질적으로 유선 근거리 통신망의 확장이다. 이러한 시스템에 있어서는 유선 네트워크와 무선 네트워크 사이에 패킷들을 연결하는 액세스 포인트가 존재한다. 이동 유닛은 빈번하게 장치 내의 플러그로서 동작하는 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 구비하여 액세스 포인트를 통해 근거리 통신망에 통신을 제공한다. 상기 네트워크 인터페이스 카드는 PCMCIA 카드, 콤팩트 플래시 카드 또는 이동 유닛 내에 설치되는 통합된 하드웨어가 될 수 있다. 네트워크 인터페이스 카드 및 액세스 포인트는 서로 통신하여 상기 유선 네트워크와 상기 이동 유닛 간에 데이터 패킷을 이동시킨다.
다른 형태의 무선 데이터 통신은 IEEE 표준 802.11/블루투스에 의해 지정된 바와 같은 개인 영역 네트워크이다. 이러한 네트워크는 통상적으로 매우 짧은 거리, 예를 들어 수 미터에 지나지 않아 주로 무선 주변 장치와 이동 컴퓨터와 같은 이동 유닛 간의 통신에 사용된다. 블루투스 시스템에 따르면 하나의 유닛은 마스터 장치로 다른 장치는 슬레이브 장치로 동작한다. 마스터 장치는 통상적으로 PDA 또는 노트북 컴퓨터와 같은 이동 유닛이고 반면에 슬레이브 장치는 프린터, 키보드, 마우스, 스캐너 등의 주변 장치이다.
현재의 기술을 사용하면, 무선 근거리 통신망(WLAN)은 통상적으로 IEEE 802.11과 같은 표준에 기반을 두고 있는바, 이동 유닛은 액세스 포인트와 제휴하게 되고 유선 네트워크나 상기 유선 네트워크상에 위치하는 컴퓨터와 액세스 포인트를 통해 통신한다. 용어 "네트워크"는 데이터 통신을 위해 적어도 하나의 액세스 포인트에 접속된 적어도 하나의 컴퓨터를 의미한다. 한편, 개인 영역 네트워크(PAN)는 통상적으로 블루투스 프로토콜과 같은 마스터/슬레이브 프로토콜에 기반을 두고 있다.
이동 유닛이 무선 네트워크와 주변 장치 모두와 통신을 하는 것이 바람직할 때는, 2개의 서로 다른 무선 기기가 필요하다. 2개의 무선 시스템에 대한 요구는 비용을 상승시키고 두 네트워크의 성능을 떨어뜨린다. 802.11 및 블루투스 시스템은 서로 인터페이스 할 수 있고 다양한 "공존(co-existence)" 알고리즘을 사용하여 부분적으로만 보상될 수 있다는 사실이 알려져 있다. 또한, 2개의 무선 기기의 사용으로 복잡함이나 중량 그리고 이동 유닛의 전력 요건이 부가된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이 용어 "액세스 포인트"는 2000년 3월 17일 에 출원되어 함께 계류 중인 제09/528,697호에 개시된 것과 등가의 배열을 망라하며, 상기 문헌은 본 명세서서 원용되며, 본 출원의 양수인이 소유한다. 상기 문헌에 서술된 바와 같이 종래의 802.11 액세스 포인트는 RF 포트와 셀 제어기의 조합을 대체하며, 종래의 액세스 포인트의 특정한 MAC 기능은 셀 제어기에서 수행된다.
본 발명의 목적은 단일의 무선 기기를 사용하여 WLAN 및 PAN 서비스 모두를 제공하는 데이터 통신 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면 이동 유닛과 네트워크의 액세스 포인트 사이와, 상기 이동 유닛과 적어도 하나의 주변 장치 사이에 무선 데이터 통신을 위한 방법을 제공한다. 상기 이동 유닛은 상기 이동 유닛의 호스트 프로세서에 대한 인터페이스, 및 제어 프로그램, 무선 송신기 및 무선 수신기를 구비하는 데이터 통신 디지털 프로세서를 구비하는 데이터 통신 장치를 구비한다. 상기 데이터 통신 장치는 상기 액세스 포인트와 제휴하여 제1 통신 프로토콜을 사용하는 상기 액세스 포인트를 통해 상기 네트워크와의 데이터 통신을 수행하는 제1 WLAN 모드에서 동작한다. 상기 데이터 통신 장치는 제1 데이터 통신 프로토콜의 수정을 사용하는 상기 주변 장치와 통신하는 제2 개인 영역 통신 모드에서 동작한다. 상기 제2 모드는 상기 데이터 통신 장치를 마스터 장치로서 동작시켜 상기 적어도 하나의 주변 장치와 영구적으로 제휴시키는 단계를 포함한다.
상기 방법의 양호한 배열에서, 상기 데이터 통신 장치는 상기 제1 데이터 통신 모드의 동작에서 사용되는 전력 레벨보다 낮게 선택된 전력 레벨로 무선 송신기 전력을 갖는 제2 모드에서 동작한다. 제어 프로그램은 제1 및 제2 모드에서 상기 데이터 통신 장치를 동작시키도록 양호하게 배열된다. 제2 모드에서 상기 데이터 통신 장치는 주변 장치와 재제휴하도록 동작할 수 있다. 상기 데이터 통신 장치는 선택된 시간 주기 동안 비활성 상태로 있는 전력 절약 동작 모드를 포함한다. 이 경우, 상기 제어 프로그램은 상기 데이터 통신 장치로 하여금 상기 선택된 시간 주기를 상기 주변 장치에 동기화시키게 하는 명령을 포함한다.
본 발명에 따르면, 무선 데이터 통신을 제공하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 적어도 하나의 컴퓨터에 접속되어 상기 적어도 하나의 컴퓨터와 적어도 하나의 이동 유닛 사이에 무선 데이터 통신을 제공하는 적어도 하나의 액세스 포인트를 포함한다. 상기 액세스 포인트는 제1 데이터 무선 통신 프로토콜을 사용하여 이동 유닛들로부터 제휴 요구를 수신하며 무선 유닛들과의 데이터 통신을 위해 무선 유닛들과의 하나 이상의 제휴를 형성한다. 적어도 하나의 이동 유닛은 호스트 프로세서와 제1 데이터 통신 장치를 포함한다. 상기 데이터 통신 장치는 데이터를 송수신하는 제1 무선 기기와 제1 제어 프로그램을 구비하는 제1 데이터 통신 디지털 프로세서를 포함한다. 적어도 하나의 주변 장치는 제2 데이터 통신 장치를 포함한다. 상기 제2 데이터 통신 장치는 제2 제어 프로그램과 제2 무선 기기를 구비하는 제2 데이터 통신 디지털 프로세서를 포함한다. 상기 제1 제어 프로그램은 상기 제1 무선 기기를 사용하여 액세스 포인트에 제휴 요구를 송신하고, 상기 컴퓨터에 접속된 적어도 하나의 액세스 포인트를 통해 상기 컴퓨터와 데이터 통신을 주고받도록 배치되어 있다. 상기 제1 제어 프로그램은 초기화 프로그램을 포함하여, 상기 제1 데이터 통신 장치가 상기 제2 데이터 통신 장치로부터 초기화 요구를 수신하고 상기 제1 통신 프로토콜의 수정을 사용하여 상기 제2 데이터 통신 장치와의 영구적 제휴를 형성한다.
양호한 배열에서 상기 제1 제어 프로그램이 제1 재제휴 프로그램을 포함하여, 상기 제1 통신 장치가 상기 제1 통신 장치와 영구적으로 제휴하고 있는 상기 적어도 하나의 주변 장치로부터 재제휴 요구를 수신하며, 그 후 상기 제1 통신 장치는 상기 적어도 하나의 주변 장치와의 데이터 통신을 수행한다. 상기 제1 재제휴 프로그램은 상기 이동 유닛의 전력이 상승할 때 동작 상태로 되며, 상기 적어도 하나의 주변 장치는 상기 제1 통신 장치와는 이전에 영구적으로 제휴 되어 있다. 상기 제2 제어 프로그램은 제2 재제휴 프로그램을 포함하며, 상기 제2 재제휴 프로그램은 상기 제2 데이터 통신 장치로 하여금 상기 적어도 하나의 주변 장치의 전력이 상승할 때 재제휴 요구를 송신하게 한다.
양호한 배열에 있어서, 상기 제2 제어 프로그램은 네트워크 통신 프로그램을 포함하며, 상기 네트워크 통신 프로그램은 상기 적어도 하나의 주변 장치로 하여금 상기 적어도 하나의 컴퓨터를 구비하는 네트워크에 접속된 액세스 포인트에 제휴시키고 상기 제1 통신 프로토콜을 사용하여 데이터 통신을 수행하게 한다. 이러한 배열에서, 상기 제1 제어 프로그램은 상기 제1 데이터 통신 장치가 상기 제2 통신 장치와 직접적으로 통신 중일 때는 상기 제1 데이터 통신 장치로 하여금 상기 주변 장치와 직접적으로 통신하게 하고, 상기 제1 데이터 통신 장치가 상기 제2 통신 장치와 직접적으로 통신 중이 아닐 때는 상기 제1 데이터 통신 장치로 하여금 상기 네트워크를 통해 상기 제2 통신 장치와 통신하도록 배치되어 있다. 상기 제2 데이터 통신 장치는 액세스 포인트와 통신할 때는 제1 고 전력 레벨로 송신하고 제휴하고 있는 이동 유닛과 직접적으로 통신할 때는 제2 저 전력 레벨로 송신하도록 배치된 무선 송신기를 포함한다. 마찬가지로, 상기 제1 데이터 통신 장치는 상기 제1 데이터 통신 프로토콜을 사용하여 상기 적어도 하나의 액세스 포인트와 통신할 때는 제1 고 전력 레벨로 송신하고, 제휴하고 있는 주변 장치와 직접적으로 통신할 때는 제2 저 전력 레벨로 송신하도록 배치된 무선 송신기를 포함한다.
본 발명에 따르면, 호스트 프로세서와 데이터 통신 장치를 구비하는 이동 유닛이 제공된다. 상기 데이터 통신 장치는 제어 프로그램과 데이터를 송수신하는 무선 기기를 갖는 데이터 통신 디지털 프로세서를 구비한다. 상기 제어 프로그램은 상기 무선 기기를 사용하여 제1 데이터 통신 프로토콜에 따라 액세스 포인트에 제휴 요구를 송신하고, 컴퓨터에 접속된 적어도 하나의 액세스 포인트를 통해 상기 컴퓨터와 데이터 통신을 주고받도록 배치되어 있다. 상기 제어 프로그램이 초기화 프로그램을 포함하여, 상기 데이터 통신 장치가 주변 장치로부터 초기화 요구를 수신하고 상기 제1 데이터 통신 프로토콜의 수정을 사용하여 상기 주변 장치와의 영구적 제휴를 형성한다.
상기 이동 유닛이 재제휴 프로그램을 포함하여, 상기 통신 장치가 상기 통신 장치와 영구적으로 제휴하고 있는 상기 주변 장치로부터 재제휴 요구를 수신하며, 그 후 상기 제1 통신 장치는 상기 주변 장치와의 데이터 통신을 수행한다. 상기 재제휴 프로그램은 상기 이동 유닛의 전력이 상승할 때 동작 상태로 된다.
본 발명에 따르면, 데이터 통신 장치를 포함하는 주변 장치가 제공된다. 상기 데이터 통신 장치는 제어 프로그램과 무선 기기를 갖는 데이터 통신 디지털 프로세서를 구비한다. 상기 제어 프로그램은 상기 데이터 통신 장치로 하여금 이동 유닛 상의 데이터 통신 장치에 영구적으로 제휴시켜 데이터 통신을 수행하도록 배치되어 있다.
상기 주변 장치의 양호한 배열에서, 상기 제어 프로그램은 상기 통신 장치로 하여금 재제휴 요구를 송신하고 상기 이동 유닛 통신 장치와 재제휴하도록 더 배치되어 있다. 상기 제어 프로그램은 상기 통신 장치로 하여금 초기 동작 시 상기 이동 유닛 통신 장치와 영구적으로 제휴시키고 상기 주변 장치의 연속적인 전력 상승에 따라 상기 재제휴 요구를 송신하도록 배치되어 있다. 상기 주변 장치의 제어 프로그램은 상기 이동 유닛으로부터의 빔 신호에 응답하여 상기 재제휴 요구를 송신하고 그것이 실패한 후에는 상기 이동 유닛으로부터 데이터 통신 신호를 수신하도록 배치되어 있다. 상기 주변 장치의 제어 프로그램은 상기 통신 장치로 하여금 네트워크의 액세스 포인트와 제휴하도록 더 배치되어 있다.
본 발명을 더욱 잘 이해하기 위해, 다른 목적 및 추가의 목적과 함께, 첨부된 도면을 참조하여 이하에 상세하게 설명하며, 그 범주는 첨부된 청구범위에서 지적될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템을 도시하는 블록도.
도 2는 도 1의 시스템에서 사용 가능한 이동 유닛의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 프로세스를 도시하는 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 주변 장치를 도시하는 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 추가의 프로세스를 도시하는 흐름도.
도 1을 참조하면, 무선 데이터 통신을 제공하는 본 발명에 따른 시스템(10의 블록도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 시스템(10)은 적어도 하나의 컴퓨터(16)와 하나 이상의 액세스 포인트(20)를 포함하는, 근거리 통신망(local area network)과 같은 유선 네트워크(18)를 포함한다. 도 1에 도시된 시스템은 액세스 포인트(20A 및 20B)를 포함한다. 도 1에 도시된 근거리 통신망에는 인터넷 포털, 주변 장치 및 전화 인터페이스 등의 부가적인 구성요소들이 포함될 수 있지만, 이 모든 것에 대해 설명은 하지 않는다. 당업자라면 도 1에 도시된 바와 같은 자체 포함된 액세스 포인트(20A 및 20B)보다는, 하나 이상의 액세스 포인트를 대체하는 셀 제어기나 RF 포트를 시스템이 사용할 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이며, 이에 대해서는 본 출원과 공동으로 소유하고 계류 중이며 2000년 3월 17일에 제출된 제09/528,697호에 개시되어 있다. 본 발명의 개시와 관련해서, 용어 액세스 포인트는 IEEE 표준 802.11과 같은 무선 통신을 위한 특정한 프로토콜을 따르는 자체 포함된 액세스 포인트 또는 전술한 공동 계류 중인 출원에 개시된 바와 같은 RF 포트나 셀 제어기의 조합 같은, 동일의 또는 유사한 표준을 따르는 동등의 것을 망라한다는 것은 두말할 필요가 없다.
본 발명의 시스템(10)은 이동 유닛(11)을 포함하며, 이 이동 유닛(11)은 호 스트 프로세서(12)와 이 호스트 프로세서(12)와 인터페이스 하는 데이터 통신 장치(14)를 포함한다. 데이터 통신 장치(14)는 예를 들어 네트워크 인터페이스 제어기(NIC) 카드가 될 수 있거나, 이동 유닛(11)의 일부인 유사한 구성요소가 될 수도 있다. 그 호스트 프로세서(12) 및 데이터 통신 장치(14)를 포함하는 이동 유닛(11)은 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 네트워크 전화기, 또는 무선 데이터 통신용 랩톱 컴퓨터 장비의 형태를 취한다. 도 1의 시스템(10)은 주변 장치(22A 및 22B)를 더 포함한다. 당업자라면 상기 주변 장치(22)는 무선 마우스, CD ROM 판독 장치 등의 메모리 장치, 프린터, 착탈식 디스크 메모리, 키보드 또는 무선 데이터 통신 링크에 의해 이동 유닛(11)에 접속되는 다른 주변 장치와 같은 장치들을 포함한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 시스템의 일례로는 소매 환경에서 사용하기 위한 시스템을 들 수 있다. 예를 들어, 이동 유닛(11)은 외판 제휴에 의해 수행되는 PDA형 장치일 수 있다. 이동 유닛(11)의 호스트 프로세서(12)와 데이터 통신 장치(14)를 사용하면 판매자는 액세스 포인트(20A)를 통해 소매 환경의 유선 네트워크(18) 상의 컴퓨터(16)와 통신하여, 색상이나 배달 날짜의 유용성과 같은 소비자 정보를 얻을 수 있다. 부가적으로 네트워크(18)의 인터페이스를 사용하면 판매자는 근거리 통신망(18)을 넘어 통신하여 고객의 신용 정보를 얻어, 고객이 관심 있는 제품에 관한 상세한 정보를 예를 들어 인터넷을 통해 얻을 수 있다.
판매 활동 완료와 관련해서는, 판매 활동의 완료의 목적상 이동 유닛(11)이 주변 장치(22A 및 22B)와 통신하는 것이 바람직하다. 예를 들어 하나의 인터페이스 장치(22)로는 제품에 관한 판매 정보를 입력할 수 있는 키보드를 들 수 있다. 대안으로, 하나의 주변 장치로는 제품의 견본 전시품(floor sample)으로부터 제품 식별 바코드를 판독하는 바코드 리더를 들 수 있다. 소매 환경에서 사용될 수 있는 다른 주변 장치로는 예를 들어 신용 카드 마그네틱 스트립 리더, 데이터 디스플레이 또는 판매 영수증을 인쇄하는 프린터를 들 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 이전에는 개별의 데이터 통신 장치들을 사용하여, 예를 들어 IEEE 802.11과 같은 프로토콜을 사용하는 액세스 포인트에 의해 이동 유닛(11)으로부터 유선의 근거리 통신망(18)으로 데이터를 통신하여 왔다. 부가해서, 이전의 장치들은 주변 장치(22)와의 통신을 위해 표준 802.11/블루투스를 사용하여 왔다. 본 발명은 이동 유닛(11)에서 사용하면서 시스템(10)과 주변 장치(22)의 배열과 협동하여 액세스 포인트(20)와 주변 장치(22) 둘 모두와 통신하기 위한 유사한 무선 데이터 통신 프로토콜을 사용하는 단일의 데이터 통신 장치(14)를 제공한다. 본 발명의 배열은 이동 유닛(11)의 데이터 통신 장치(14)의 프로세서 및 주변 장치(22) 내의 데이터 통신 장치(62)에 내장된 소프트웨어의 선택에 의해 2가지 유형의 통신을 달성한다. 액세스 포인트(20), 근거리 통신망(18) 및 컴퓨터(16)를 포함하는 무선 근거리 통신망은 이동 유닛(11)과의 통신을 위해 설정된 표준 예를 들어 IEEE 802.11에 따라 동작한다. 이동 유닛(11)과 주변 장치들(22)간의 통신은 이동 유닛(11) 통신 프로세서 내의 소프트웨어의 수정에 의해 그리고 상세히 후술 되는, 주변 장치(22)의 통신 프로세서 내에 특별한 소프트웨어를 내장하여 달성되는 그 표준의 수정을 양호하게 사용한다.
본 발명의 발명자들은 시스템(10)의 통신 프로토콜 요건을 고려하였다. 이것들은 이동 유닛(11)과 액세스 포인트(20)간의 통신 및 이동 유닛(11)과 주변 장치(22) 간의 통신이다. 예를 들어 표준 802.11을 따르는 액세스 포인트와의 통신은 로밍 기능을 포함하며, 이에 의해 이동 통신이 제1 액세스 포인트(20A)와의 통신의 범위 내의 한 영역으로부터 다른 액세스 포인트(20B)의 범위 내의 다른 영역으로 이동할 때, 표준 802.11의 로밍 기능은 이동 유닛(11)으로 하여금 추가의 데이터 통신을 위해 다른 액세스 포인트(20)와 재제휴하게 한다. 블루투스 시스템에 의해 제공되는 통신과 같이, 주변 장치(22)와의 통신과 관련해서, 장치들은 예를 들어 10미터 이하의 매우 단거리 내에서만 통신해야 한다. 통상적으로 주변 장치들은 이동 유닛의 그러한 범위에 있고 이에 따라 표준 802.11의 로밍 및 제휴 기능은 필요로 하지 않는 것으로 가정한다. 이러한 프로토콜 요건을 적용함으로써 본 발명의 발명자들은 표준 802.11과 유사한 수정된 통신 프로토콜을 사용하여 이동 유닛(11)과 주변 장치(22) 간의 단거리 통신을 제공할 수 있다는 것을 알아내었다. 이 수정된 802.11 표준의 특별한 특성은 이동 유닛으로서 동작하는 주변 장치(22)와 상기 주변 장치들을 위한 액세스 포인트로서 동작하는 이동 유닛(11) 간의 영구적 또는 반영구적 제휴를 포함한다. 따라서, 이동 유닛이 데이터 통신용 주변 장치들의 범위 밖에 있는 경우에는 상기 주변 장치들은 어느 방향으로든지 다른 이동 유닛과의 제휴를 모색하지 않지만 상기 주변 장치들이 영구적으로 제휴하고 있는 이동 유닛과의 제휴를 다시 획득할 기회를 기다린다.
용어 "영구적 제휴"란 상대적으로 긴 기간 또는 오퍼레이터에 의해 포지티브 액션이 변화되는 것을 필요로 하는 제휴를 의미한다. 통상적으로 키보드와 같은 주변 장치는 단지 하나의 이동 유닛과 함께 사용된다. 새로운 또는 대체 이동 유닛을 동작하는 경우, 새로운 "영구적 제휴"가 오퍼레이터에 의해 예를 들어 제휴를 다시 확립시키는 특별한 목적의 명령에 의해 확립될 수 있다. 영구적 제휴는 유닛 또는 서로 범위 밖에 있는 유닛들의 이동 중 어느 하나의 전력을 떨어뜨리도록 의도된 것이다.
본 발명에 기반을 둔 모델에 따르면, 초기에 활성화될 때나 초기에 구성될 때, 반영국적 제휴가 일어나고 이에 의해 주변 장치들은, 액세스 포인트로서 작동하거나 수정된 802.11 표준의 목적상 마스터 유닛으로서 작동하는 특정한 이동 유닛 내의 데이터 통신 장치와 제휴하게 된다. 부가해서, 주변 장치의 로밍 특성에 의해, 활성화되어 있지 않은 다른 유닛과의 제휴를 모색하려 할 것이다.
본 발명의 특징은 이동 유닛의 전력이 떨어질 때, 주변 장치는 재제휴 기능을 위해 영구적으로 제휴 된 이동 유닛이 이전에 초기화된 영구적 제휴를 새롭게 하도록 끊임없이 모색하는 상태를 유지한다는 것이다. 마찬가지로, 주변 장치들의 전력이 떨어져서 다시 전력을 공급받을 때 주변 장치들은 이전에 제휴하고 있던 동일한 이동 유닛과의 재제휴를 모색할 것이다.
본 발명에 따른 시스템(10)의 다른 특징은 주변 장치들이 단거리 내에서만 예를 들어 10미터 이하에서만 이동 통신(11)과의 데이터 통신을 수행해야 하기 때문에, 주변 장치(22)와 이동 유닛의 데이터 통신 장치(14)의 송신기 전력은 서로 통신할 때, 상기 이동 유닛이, 통상적으로 10미터 이상, 예를 들어 30-40미터의 먼 거리만큼 떨어져 있는 액세스 포인트(20)와 잠재적 장거리 통신과 관련해서 사용할 때와 동일한 송신기 전력 레벨을 가질 필요가 없다는 것이다. 따라서 주변 장치(22)와의 통신을 위한 모드에서 동작할 때는 이동 유닛(40)의 데이터 통신 장치(14)는 낮은 송신기 전력을 사용하게 된다. 마찬가지로, 주변 장치(22)의 통신 장치들이 이동 유닛(11)과 통신할 때도 낮은 송신기 전력을 사용하게 된다. 예를 들어 송신기 전력 증폭기단을 사용하지 않으므로 이러한 낮은 전력 동작이 제공 가능하다.
선택적으로 주변 장치(22)는 또한 액세스 포인트(20B)와 주변 장치(22B)와의 개별적 제휴를 통해 근거리 통신망(18)과 통신하도록 배열될 수 있다. 따라서, 본 발명의 특징은, 이동 유닛(11)이 주변 장치(22B)와의 직접 통신을 위한 거리 내에 있지 않을 때 데이터 메시지를 액세스 포인트(20A), 네트워크(18) 및 주변 장치(22B)가 제휴하고 있는 액세스 포인트(20B)를 통해 주변 장치(22B)에 송신(또는 수신)할 수 있다는 것이다.
도 2를 참조하면 본 발명에 따른 이동 유닛의 예시적 실시예의 블록도가 도시되어 있다. 이동 유닛(11)은 랩톱 컴퓨터나 PDA의 호스트 프로세서가 될 수 있거나, 전화 통신 세트용 호스트 프로세서조차도 될 수 있는 호스트 프로세서(12)를 포함한다. 종래에 호스트 프로세서(12)는 인터페이스 회로(24)에 의해 데이터 통신 장치(14)에 인터페이스 될 수 있다.
데이터 통신 장치(14)는 프로그램된 마이크로프로세서나 디지털 신호 프로세서가 될 수 있는 통신 프로세서(26), 및 신호를 처리하는 기저대역, 송신기, 수신 기 및 RF 데이터 통신용 안테나 및 관련 회로를 포함하는 RF 유닛(28)을 포함한다. 이러한 장치들은 모두 공지되어 있으며 많은 판매업자로부터 입수가능하다. 통신 프로세서(26)는 대안의 프로그램(30 및 32)을 포함한다. 프로그램(30)은 RF 회로(28)를 통해 표준 802.11을 사용하여 데이터를 포맷하고 통신하는 종래의 802.11 표준 프로그램이다. 프로그램(32)은 802.11과 같이 주변 장치(22)와의 통신을 위해 기인 통신 액세스 포인트로서 통신 장치(14)를 동작시키는 개인 휴대 정보 단말기(PAP) 프로그램이다.
이동 유닛(11)이 주변 장치(22)와의 통신을 위해 주변 부착 포인트로서 동작할 때, 통신 프로세서(26)는 USB와 같이 주변 접속부로서 호스트(12)의 운영 체제와 인터페이스 한다. 통신 장치(14)는 하나 이상의 주변 장치를 위한 "마스터" 장치가 된다. 액세스 포인트(20)와의 통신을 위해 통신 장치(14)는 클라이언트 장치로서 동작한다.
주변 부착 포인트 소프트웨어(32)는 표준 802.11 프로토콜로부터 일부 변한 것이다. 제1 변화는 주변 장치와 이동 유닛의 통신 장치(14)의 제휴가 어떠한 장치가 존재하지 않거나 전력이 떨어져도 동작할 수 있는 장기간 제휴인 점이다. 이에 따라 주변 장치는 표준 802.11 프로토콜의 통상적인 종래 로밍 기능을 수행하지 않는다. 주변 장치와 다른 이동 유닛과의 재제휴는 다른 장기간 또는 반영구적 제휴를 행하는 장치의 개별적이고도 특별한 재구성을 필요로 한다. 이동 유닛(11)이나 주변 장치(11) 중 어느 하나가 전력이 떨어지거나 통신을 위한 범위를 벗어나게 되었을 때 재제휴 기능이라 하는 것을 수행할 필요가 있게 된다. 이 목적을 위해 주 벽 액세스 포인트로서 동작하는 이동 유닛은 주변 장치가 장기간 제휴를 갖고 있는 이동 유닛의 통신 범위 내에 있는지를 결정할 수 있는 비콘(beacon)을 제공하며, 그 후 상기 주변 장치는 이전에 제휴하고 있던 동일한 이동 유닛과 재제휴할 수 있다.
도 3을 참조하면 주변 유닛(22)과 이동 유닛(11) 사이에서 제휴 및 재제휴가 일어날 수 있는 처리 흐름도가 도시되어 있다. 초기에 도 3의 단계(40)에 도시된 바와 같이, 이동 유닛(11)은 이동 유닛과의 제휴를 모색하는 새로운 주변 장치가 있는지를 결정하는 비콘을 송신한다. 단계(42)에서 주변 유닛은 영구적(즉 장기간) 제휴를 요구할 수 있다. 단계(44)에서 이동 유닛은 주변 장치와 제휴하고 그런 다음 단계(46)에서 주변 장치와 데이터 통신을 수행하며 예를 들어 프린터인 주변 장치에 의해 인쇄되는 데이터를 송신한다.
단계(48)에서 이동 유닛은 주변 장치의 범위 밖에 있는지 또는 전력이 떨어졌는지를 결정할 수 있다. 단계(50)에서 주변 장치는 장기간 제휴하고 있는 이동 유닛과의 신뢰할만한 데이터 통신을 더 이상 갖지 못하는지를 결정하며 그 후 주변 장치는 상기 이동 유닛으로부터 재제휴 비콘을 주기적으로 청취한다. 단계(52)에서, 이동 유닛이 주변 장치의 범위 내에서 이동하였거나, 턴 오프 후 다시 전력이 공급되었다는 상황을 나타낼 때, 이동 유닛은 주변 장치와의 재제휴를 모색하는 비콘을 송신한다. 단계(54)에서 주변 장치는 재제휴를 요구하며, 이것이 단계(56)에서 이동 유닛에 의해 영향받으며, 이에 의해 이동 유닛/주변 장치는 단계(58)에서 다시 통신하기 시작한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 주변 장치의 예시적 배열의 블록도가 도시되어 있다. 주변 장치(22)는 프린터, 바코드 스캐너 등의 주변 구성요소(60)를 포함한다. 이러한 장치들은 장치의 기능에 따라 자체의 호스트 프로세서를 포함할 수도 포함하지 않을 수도 있다. 주변 유닛(60)은 인터페이스 회로(62)에 의해 통신 프로세서(64)와 RF 유닛(66)과 인터페이스 한다. 그 외에 인터페이스(62), 통신 프로세서(64) 및 RF 유닛(66)은 도 1에 도시된 통신 장치(14)의 장치들과 유사하다. 전술한 바와 같이, RF 유닛은 관련 범위가 짧기 때문에 802.11 프로토콜 통신에 통상적으로 사용되는 것보다 낮은 전력 레벨로 동작할 수 있다.
주변 장치의 통신 장치는 이동 유닛(11)의 통신 프로세서(26)의 PAP 프로그램(32)과 인터페이스 하는 PAP 프로그램(68)을 포함한다. 선택적으로, 후술되는 바와 같이, 주변 장치(22)는 주변 장치와 네트워크(18)의 액세스 포인트(20)간의 개별적 통신을 위한 802.11 프로그램(70)을 포함할 수 있다.
주변 장치(22)와 네트워크(18)의 액세스 포인트(20)간의 직접 통신을 사용하기 위한 하나의 가능성 있는 처리가 도 5에 도시되어 있으며, 이동 유닛은 단계(80)에서 주변 장치와 통신을 시도한다. 단계(82)에서, 주변 장치가 이동 유닛의 범위 내에 있는 것으로 가정하면, 주변 장치는 통신을 수신하고 그 통신에 대한 확인을 보낸다. 단계(84)에서 이동 유닛은 상기 통신이 확인되었는지를 결정한다. 이 결정은 이동 유닛(11)과 주변 장치(22) 간의 직접 통신을 위한 1회 이상의 반복 시도 후 이루어질 수도 있다. 상기 통신이 성공적이지 않은 경우, 예를 들어 주변 장치가 범위 밖에 있는 경우, 단계(88)에서 이동 유닛은 액세스 포인트(20)를 통해 그리고 네트워크(18)를 통해 주변 장치에 통신을 송신할 수 있다. 따라서 컴퓨터와 같은 이동 유닛의 오퍼레이터는 이동 유닛이 주변 장치와의 개인 액세스 포인트 통신 범위 밖에 있을지라도 제휴된 프린터로 하여금 파일을 인쇄하게 할 수 있다.
본 발명의 하나의 특징은 편리해진 보안 모델이다. 상기 주변 장치와 상기 모델 유닛 간의 제휴는 장기간이며 로밍을 포함하지 않는다. 따라서 주변 장치와 이동 유닛은 자신들의 데이터 통신 프로세서를 사용하여 양측의 장치에 저장되어 있는 비밀 정보를 교환할 수 있다. 상기 정보는 암호화/인증 목적을 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 선택적 특징은 이동 유닛(11) 내의 PAP 소프트웨어, 주변 장치(22) 또는 양쪽 모두가 PSP 전력 절약 모드의 동작을 수행할 수 있다는 점이다. 이 예에서, 이동 유닛은 주변 장치와의 PAP 통신을 위한 마스터 장치로서 그 "휴면 모드(sleep mode)" 및 "재시작(wake-up)" 시간을 상기 주변 장치에 동기화한다.
일부의 배열에 있어서는 하나의 주변 장치가 하나 이상의 이동 유닛과 동작하는 것이 바람직하다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 이 경우 주변 장치의 PAP 소프트웨어는 복수의 "가상" 주변 장치들로서 동작하면서, 각각의 장치는 그 자체의 프로토콜 액세스 어드레스를 가지고 다른 이동 유닛의 PAP 소프트웨어와 장기간으로 제휴한다.
본 발명의 다양한 실시예를 서술하였지만 당업자는 본 발명의 정신을 벗어남이 없이 다른 변형 및 수정이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이며 그러한 모든 변화 및 수정은 본 발명의 범주 내에서 이루어진다는 것을 주장하는 바이다.

Claims (25)

  1. 이동 유닛과 네트워크의 액세스 포인트 사이와, 상기 이동 유닛과 적어도 하나의 주변 장치 사이에 무선 데이터 통신을 제공하는 무선 데이터 통신 제공 방법에 있어서,
    데이터 통신 장치를 상기 이동 유닛에 제공하는 단계; -여기서, 상기 데이터 통신 장치는 상기 이동 유닛의 호스트 프로세서에 대한 인터페이스, 데이터 통신 디지털 프로세서, 무선 송신기 및 무선 수신기를 구비하고, 상기 데이터 통신 디지털 프로세서는 제어 프로그램을 포함함-
    상기 액세스 포인트와 제휴하여 상기 무선 송신기 및 상기 무선 수신기를 사용하여 상기 액세스 포인트를 통해 상기 네트워크와의 데이터 통신을 수행하는 제1 WLAN 모드로 상기 데이터 통신 장치를 동작시키는 단계;
    상기 데이터 통신 장치가 상기 무선 송신기 및 상기 무선 수신기를 사용하여 상기 적어도 하나의 주변 장치와 통신하는, 제2 개인 영역 통신 모드로 상기 데이터 통신 장치를 동작시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 WLAN 모드에서 동작하는 상기 데이터 통신 장치는 제1 통신 프로토콜을 사용하며 상기 제2 개인 영역 통신 모드에서 동작하는 상기 데이터 통신 장치는 상기 제1 통신 프로토콜의 수정을 사용하여 상기 적어도 하나의 주변 장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모드는 상기 데이터 통신 장치를 마스터 장치로서 동작시켜 상기 적어도 하나의 주변 장치와 영구적으로 제휴시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 통신 장치를 상기 제2 모드에서 동작시키는 단계는 상기 제1 데이터 통신 모드에서 동작시키는데 사용되는 전력 레벨보다 낮게 선택된 전력 레벨로 상기 무선 송신기를 동작시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 프로그램은 상기 제1 및 제2 모드에서 상기 데이터 통신 장치를 동작시키도록 추가로 배치되는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 통신 장치를 상기 제2 모드에서 동작시키는 단계는 상기 적어도 하나의 주변 장치를 다시 제휴시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 통신 장치는 선택된 시간 주기 동안 비활성 상태로 있는 전력 절약 동작 모드를 포함하며,
    상기 제어 프로그램은 상기 데이터 통신 장치로 하여금 상기 선택된 시간 주기를 상기 주변 장치에 동기화시키게 하는 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 방법.
  8. 무선 데이터 통신을 제공하는 시스템에 있어서,
    적어도 하나의 컴퓨터에 접속되어 상기 적어도 하나의 컴퓨터와 적어도 하나의 이동 유닛 사이에 무선 데이터 통신을 제공하고 제1 데이터 무선 통신 프로토콜을 사용하여 이동 유닛들로부터 제휴 요구를 수신하며 무선 유닛들과의 데이터 통신을 위해 무선 유닛들과의 하나 이상의 제휴를 형성하는 적어도 하나의 액세스 포인트;
    호스트 프로세서와 제1 데이터 통신 장치를 포함하되, 상기 제1 데이터 통신 장치는 데이터를 송수신하는 제1 무선 기기와 제1 제어 프로그램을 구비하는 제1 데이터 통신 디지털 프로세서를 포함하는, 적어도 하나의 이동 유닛; 및
    제2 데이터 통신 장치를 포함하되, 상기 제2 데이터 통신 장치는 제2 제어 프로그램과 제2 무선 기기를 구비하는 제2 데이터 통신 디지털 프로세서를 포함하는, 적어도 하나의 주변 장치
    를 포함하며,
    상기 제1 제어 프로그램은 상기 제1 무선 기기를 사용하여 액세스 포인트에 제휴 요구를 송신하고, 상기 컴퓨터에 접속된 적어도 하나의 액세스 포인트를 통해 상기 컴퓨터와 데이터 통신을 주고받도록 구성되며,
    상기 제1 제어 프로그램은 상기 제1 무선 기기를 사용하여 상기 적어도 하나의 주변 장치와 직접 통신하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 액세스 포인트는 마스터 장치로서 동작하며 상기 적어도 하나의 주변 장치와 영구적으로 제휴하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 제어 프로그램이 초기화 프로그램을 포함하여, 상기 제1 데이터 통신 장치가 상기 제2 데이터 통신 장치로부터 초기화 요구를 수신하고 상기 제1 통신 프로토콜의 수정을 사용하여 상기 제2 데이터 통신 장치와의 영구적 제휴를 형성하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 제어 프로그램이 제1 재제휴 프로그램을 포함하여, 상기 제1 통신 장치가 상기 제1 통신 장치와 영구적으로 제휴하고 있는 상기 적어도 하나의 주변 장치로부터 재제휴 요구를 수신하며, 그 후 상기 제1 통신 장치는 상기 적어도 하나의 주변 장치와의 데이터 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 재제휴 프로그램은 상기 이동 유닛의 전력이 상승할 때 동작 상태로 되며, 상기 적어도 하나의 주변 장치는 상기 제1 통신 장치와는 이전에 영구적으로 제휴되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 제어 프로그램은 제2 재제휴 프로그램을 포함하며, 상기 제2 재제휴 프로그램은 상기 제2 데이터 통신 장치로 하여금 상기 적어도 하나의 주변 장치의 전력이 상승할 때 재제휴 요구를 송신하게 하며, 상기 적어도 하나의 주변 장치는 상기 제1 통신 장치와는 이전에 영구적으로 제휴되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 시스템.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제2 제어 프로그램은 네트워크 통신 프로그램을 포함하며, 상기 네트워크 통신 프로그램은 상기 적어도 하나의 주변 장치로 하여금 상기 적어도 하나의 컴퓨터를 구비하는 네트워크에 접속된 액세스 포인트에 제휴시키고 상기 제1 통신 프로토콜을 사용하여 데이터 통신을 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 제어 프로그램은 상기 제1 데이터 통신 장치가 상기 제2 통신 장치와 직접적으로 통신 중일 때는 상기 제1 데이터 통신 장치로 하여금 상기 주변 장치와 직접적으로 통신하게 하고, 상기 제1 데이터 통신 장치가 상기 제2 통신 장치와 직접적으로 통신 중이 아닐 때는 상기 제1 데이터 통신 장치로 하여금 상기 네트워크를 통해 상기 제2 통신 장치와 통신하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제2 데이터 통신 장치는 액세스 포인트와 통신할 때는 제1 고 전력 레벨로 송신하고 제휴하고 있는 이동 유닛과 직접적으로 통신할 때는 제2 저 전력 레벨로 송신하도록 배치된 무선 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제1 데이터 통신 장치는 상기 제1 데이터 통신 프로토콜을 사용하여 상기 적어도 하나의 액세스 포인트와 통신할 때는 제1 고 전력 레벨로 송신하고, 제휴하고 있는 주변 장치와 직접적으로 통신할 때는 제2 저 전력 레벨로 송신하도록 배치된 무선 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 데이터 통신 제공 시스 템.
  18. 호스트 프로세서와 데이터 통신 장치를 구비하되, 상기 데이터 통신 장치는 제어 프로그램과 데이터를 송수신하는 무선 기기를 갖는 데이터 통신 디지털 프로세서를 구비하는, 이동 유닛에 있어서,
    상기 제어 프로그램은 상기 무선 기기를 사용하여 제1 데이터 통신 프로토콜에 따라 액세스 포인트에 제휴 요구를 송신하고, 컴퓨터에 접속된 적어도 하나의 액세스 포인트를 통해 상기 컴퓨터와 데이터 통신을 주고받도록 배치되어 있으며,
    상기 제어 프로그램이 초기화 프로그램을 포함하여, 상기 데이터 통신 장치가 주변 장치로부터 초기화 요구를 수신하고 상기 제1 데이터 통신 프로토콜의 수정을 사용하여 상기 주변 장치와의 영구적 제휴를 형성하는 것을 특징으로 하는 이동 유닛.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어 프로그램이 재제휴 프로그램을 포함하여, 상기 통신 장치가 상기 통신 장치와 영구적으로 제휴하고 있는 상기 주변 장치로부터 재제휴 요구를 수신하며, 그 후 상기 제1 통신 장치는 상기 주변 장치와의 데이터 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 유닛.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 재제휴 프로그램은 상기 이동 유닛의 전력이 상승할 때 동작 상태로 되는 것을 특징으로 하는 이동 유닛.
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