KR101343359B1 - 선택적 디스커버리를 이용한 ｂａｎ 무선통신 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 BAN(Body Area Network) 무선 통신 제어 방법에 관한 것으로, 선택적 디스커버리 기법이 적용된 BAN 무선 통신 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 선택 기준 프로파일을 포함하는 디스커버리 요청 프래임을 송신하는 단계; 및 선택 기준 프로파일에 특정된 서비스 중 적어도 하나를 제공하는 호스트로부터 디스커버리 응답 프래임을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 BAN 무선 통신 제어 방법을 개시한다.

Description

선택적 디스커버리를 이용한 ＢＡＮ 무선통신 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING OF A WIRELESS ＢＡＮ BASED ON SELECTIVE DISCOVERY MECHANISM}
본 발명은 BAN(Body Area Network) 무선 통신 제어 방법에 관한 것으로, 선택적 디스커버리 기법이 적용된 BAN 무선 통신 제어 방법에 관한 것이다.
전자의류통신망은 전도성 섬유를 통신 매질로 하여 소형 웨어러블 컴퓨팅 장치들을 대상으로 단일 의복에 구성된다. 전자의류통신망은 한 사람이 여러 의류를 착용할 수 있기 때문에 WPAN(Wearable Personal Area Network) 등의 근거리 무선통신 기술을 이용하여 인체단위로 통합된다. 전자의류통신망에서 호스트의 역할은 전도성 섬유로 연결된 다수의 노드를 관리하고 무선으로는 다른 전자의류통신망과의 통신을 담당한다. 이로 하여금 서로 다른 전자의류통신망에 존재하는 호스트 또는 노드 간에 서비스 협업이 이루어질 수 있다.
주변 호스트를 디스커버리(discovery)하고 디스커버리된 호스트 중 선택된 호스트와 커넥션을 맺는 것에 의해, 다른 전자 의류 통신망과의 연계(Association) 또는 서비스 협업 관계를 구축할 수 있다.
다만, 기존 디스커버리는 주변 호스트 전체에 대하여 디스커버리 절차를 진행하므로, 이용하고자 하는 서비스를 제공하지 않는 호스트에 대한 불필요한 디스커버리와 같은 리소스 예를 들어, 전력 및 프로세스 낭비가 발생하였다.
따라서, 본 발명은 불필요한 디스커버리 절차를 배제하는 것에 의해 디스커버리시 호스트 자원의 낭비를 방지할 수 있는 BAN 무선통신 제어 방법을 제공하고자 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선택 기준 프로파일을 포함하는 디스커버리 요청 프래임을 송신하는 단계; 및 선택 기준 프로파일에 특정된 서비스 중 적어도 하나를 제공하는 호스트로부터 디스커버리 응답 프래임을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 BAN 무선 통신 제어 방법을 개시한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 코디네이터가 이용하고자 하는 서비스를 제공하는 호스트에 대하여만 디스커버리 절차를 수행하는 것에 의해, 디스커버리시 호스트 자원의 낭비를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 절차를 나타내는 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 절차에서 사용되는 프래임 상의 패이로드(payload)의 구조를 나타낸다.
도 3은 도 2의 데이터 타입 필드의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 요청 프래임의 구조를 나타낸다.
도 5는 도 4의 선택 기준 프로파일 사이즈 필드의 구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 응답 프래임의 구조를 나타낸다.
도 7은 디스커버리 응답 프래임이 유실된 경우, 처리 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 8은 ACK 프래임이 유실된 경우, 처리 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 9는 디스커버리 절차 수행 중 디스커버리 응답 프래임의 에러가 발생한 경우 처리 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 10은 디스커버리 절차 수행 중 ACK 프래임의 에러가 발생한 경우, 처리 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 11은 디스커버리 절차 수행 중 재전송의 2 회 초과가 발생한 경우, 처리 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 12는 디스커버리 절차에서 코디네이터에 대한 상태 변화도를 나타낸다.
도 13은 디스커버리 절차에서 호스트에 대한 상태 변화도를 나타낸다.
이하, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 따라서 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
본 발명은 선택적 디스커버리 절차를 수행하는 것에 의해, 디스커버리시 발생하는 호스트 자원의 낭비를 방지할 수 있다. 이하, 본 발명의 선택적 디스커버리 절차에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 이하에서 사용되는 용어에 대하여 정의한다.
* 전자의류통신망: 용어 ‘전자의류통신망’은 전도성 섬유를 통신 매질로 하여 의복에 구성되고, 소형 웨어러블 컴퓨팅 장치를 대상으로 하는 인체 단위 네트워크를 의미한다. 전자의류통신망은 하나의 호스트 및 그 호스트와 연결된 적어도 하나의 노드를 연결하는 네트워크를 의미할 수도 있고, 다수의 호스트를 상호 연결하는 광역 네트워크를 의미할 수도 있다.
* 디스커버리(Discovery): 용어 ‘디스커버리’는 전자의류통신망이 무선으로 통합되기 위하여 각 전자의류통신망의 무선 게이트웨이 역할을 하는 호스트가 다른 전자의류통신망의 호스트를 찾아내는 과정을 의미한다.
* 노드(node): 용어 ‘노드’는 호스트와 무선으로 연결되고, 호스트와 데이터 또는 명령어 등을 교환할 수 있는 매체를 의미한다. 여기서, 매체는 특정 인자(parameter)를 수집하는 센서를 포함할 수 있다.
* 코디네이터(coodinator): 용어 ‘코디네이터’는 디스커버리의 주체가 되는 호스트 또는 디스커버리 절차를 개시(start 또는 initiation)하는 호스트를 의미한다.
* 서비스(Service): 용어 ‘서비스’는 호스트 상에 구현된 모든 기능(Functionality)을 의미한다. 여기서, 기능은 특정 센서로부터의 데이터 수집 능력을 포함할 수 있다.
* 선택적 디스커버리(Selective Discovery): 용어 ‘선택적 디스커버리’는 코디네이터에 의해 특정된 서비스 중 적어도 하나를 제공하는 호스트 만을 디스커버리하는 것을 의미한다.
* 선택 기준 프로파일(Selective Standard Profile, SSP): 용어 ‘선택 기준 프로파일’은 선택적 디스커버리 기준을 프로파일로 정의한 것을 의미한다. 달리 표현하면, 용어 ‘선택 기준 프로파일’은 코디네이터가 다른 호스트를 통해 이용하고자 하는 서비스를 특정하는 정보를 의미한다.
* 서비스 프로파일(Service profile): 이하, ‘서비스 프로파일’은 각각의 호스트가 제공하는 서비스를 특정한 정보를 의미한다.
- 디스커버리 절차 개관 -
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 절차에 대하여 개략적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 절차를 나타내는 플로우차트이다.
디스커버리 절차를 설명함에 있어, 용어 ‘코디네이터(coordinator)’는 디스커버리 절차를 개시하는 주체를 의미하고, ‘호스트(host)’는 디스커버리 대상을 의미하는 것으로 한다.
도 1을 참조하면, 코디네이터(100)가 디스커버리 요청 프래임(DISCOVERY REQUEST FLAME)을 브로드캐스팅할 수 있다. 디스커버리 요청 프래임은 선택 기준 프로파일을 포함할 수 있다. 선택 기준 프로파일은 코디네이터(100)가 이용하고자 하는 서비스를 특정하는 정보를 포함할 수 있다. 브로드캐스팅시 설정 시간 동안 전송된 디스커버리 응답 프래임(Discovery Response Frame) 만을 수신하도록 타임아웃(TIMEOUT)이 설정될 수 있다. 여기서, 브로드캐스팅 대신 미리 저장된 호스트 식별 정보를 사용하여 특정 호스트에 만 디스커버리 요청 프래임을 전송할 수도 있다.
그 다음, 디스커버리 요청 프래임을 수신한 호스트(200, 300)는 선택적 디스커버리 동작(SDO: Selective Discovery Operation)를 수행할 수 있다. 도 1에서, 설명의 편의상 두 개의 호스트 만을 도시하였다. 선택적 디스커버리 동작은 호스트(200, 300)가 디스커버리 요청 프래임에 포함된 선택 기준 프로파일에 의해 특정된 서비스를 제공할 수 있는지 여부를 판단하는 프로세스일 수 있다. 선택적 디스커버리 동작을 진행할 결과, 코디네이터(100)가 이용하고자 하는 서비스 중 적어도 하나를 제공할 수 있는 호스트(200)는 디스커버리 응답 프래임을 코디네이터(100)로 전송할 수 있다. 선택적 디스커버리 동작을 진행할 결과, 코디네이터(100)가 이용하고자 하는 서비스 중 어느 하나도 제공할 수 없는 호스트(300)는 디스커버리 응답 프래임을 코디네이터(100)로 전송하지 않을 수 있다. 디스커버리 응답 프래임을 수신하는 것에 의해 코디네이터(100)는 그 디스커버리 응답 프래임를 전송한 호스트(200)를 디스커버리할 수 있다. 호스트(200)가 전송하는 디스커버리 응답 프래임에는 호스트(200)의 프로파일 예를 들어, 그 호스트(200)가 제공하는 서비스를 특정하는 정보 또는 호스트 식별자가 포함될 수 있다. 호스트(200)에 대한 프로파일을 참조하여, 코디네이터(100)는 호스트(200)가 제공하는 서비스를 이용할 수 있다. 본 발명은 코디네이터(100)가 서비스 이용을 위해 디스커버리된 호스트(200)와 연계하는 방식을 제한하지 않는다. 코디네이터(100)는 선택 기준 프로파일에 특정된 서비스 전부를 특정 호스트로부터 제공받을 수 있고, 다수의 호스트로부터 제공 받을 수도 있다.
코디네이터(100)가 디스커버리 응답 프래임을 수신하면, 그 디스커버리 응답 프래임을 정상적으로 수신하였음을 ACK 프래임을 통해 그 디스커버리 응답 프래임을 전송한 호스트(200)에 알릴 수 있다.
코디네이터(100)는 디스커버리 절차가 진행됨과 동시에 타이머(timer)를 시작시키고, 타임아웃이 발생하면 디스커버리 절차를 종료할 수 있다. 예를 들어, 디스커버리 요청 프래임이 브로드캐스팅되는 것과 동시에 타이머가 시작될 수 있다.
도 1의 디스커버리 절차를 시퀀스(Sequence) 테이블로 정리하면 다음과 같다.
Sequence s s+1 s+2 s+3 s+4
COORDINATOR DRQ ACK TO
호스트 A SDOT DRS
호스트 B SDOF
이하에서 시퀀스 테이블에서 사용되는 약어의 의미는 다음과 같다.
* DRQ : DISCOVERY REQUEST
* SDOT : SELECTIVE DISCOVERY OPERATION TRUE
* SDOF : SELECTIVE DISCOVERY OPERATION FALSE
* DRS : DISCOVERY RESPONSE
* TO : TIME OUT
- 프래임 기본 구조 -
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 디스커버리 절차에서 사용되는 프래임의 기본 구조에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 절차에서 사용되는 프래임 상의 패이로드(payload)의 구조를 나타낸다. 도 3은 도 2의 데이터 타입 필드의 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 패이로드는 데이터 타입 필드(Data type)와 데이터 필드(DATA)로 구분될 수 있다.
데이터 타입 필드는 프래임의 특성을 나타낼 수 있다. 도 3을 참조하면 데이터 타입 필드에서 상위 4 비트는 Reseved 용도로 사용되며 하위 4 비트는 프래임의 특성을 정의하는데 사용될 수 있다. 하위 4 비트에서 상위 2 비트는 메시지 용도를 나타내는데 사용되며, 하위 2 비트는 프래임의 수신 상태는 나타내는데 사용될 수 있다. 상위 2 비트와 하위 2 비트는 병합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, NACK+디스커버리 응답 프래임의 경우, 데이터 타입 필드는 ‘1010’으로 세팅될 수 있다. 데이터 타입 필드는 비트(bit) 단위로 표현되며 상황에 따라 다음 표 2에서와 같이 다른 값을 가질 수 있다.
비트 의미 설명
Msb Lsb
0 0 - - 프래임의 상태 하위 2bit로 프래임의 상태 확인
0 1 - - DISCOVERY REQUEST 전자의류통신망 망 탐색
1 0 - - DISCOVERY RESPONSE 디스커버리에 대한 응답
- - 0 0 ACK 패킷을 정상 수신했음을 알림
- - 0 1 NACK 패킷을 수신 받지 못했음을 알림
- - 1 0 ERROR 패킷을 비정상 수신했음을 알림
계속하여 도 2를 참조하면, 데이터 필드는 실제로 전송할 데이터를 담은 필드이며, 데이터 타입 또는 적용되는 통신 프로토콜(예를 들어, ZigBee 또는 Bluetooth)에 따라 그 사이즈는 가변적일 수 있다. 데이터 필드는 데이터 타입에 따라 디스커버리 요청 프래임, 디스커버리 응답 프래임 및 빈 프래임으로 사용될 수 있다.
도 2 또는 도 3의 프래임의 구조는 유지되되, 프래임 사이즈 또는 각각의 필드의 사이즈는 가변적일 수 있다.
- 디스커버리 요청 프래임 구조 -
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 요청 프래임에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 요청 프래임의 구조를 나타낸다. 도 5는 도 4의 선택 기준 프로파일 사이즈 필드의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 디스커버리 요청 프래임 상의 패이로드는 데이터 타입 필드(Data Type), 데이터 사이즈 필드(Data Size), 선택 기준 프로파일 사이즈 필드(SSP Size), 선택 기준 프로파일 필드(SSP) 및 연산자 필드(Operation)를 포함할 수 있다.
데이터 타입 필드는 앞서 본 바와 같다.
데이터 사이즈 필드는 패이로드의 사이즈 예를 들어, 패이로드의 바이트 수를 나타내는 필드로서, 0 내지 18의 값을 가질 수 있다. 선택 기준 프로파일의 사이즈가 0일 때는 데이터를 포함하지 않는 것으로 간주되어 0의 값을 가질 수 있다.
선택 기준 프로파일 사이즈 필드는 선택 기준 프로파일 필드의 사이즈 예를 들어, 선택 기준 프로파일의 비트 수를 나타내는 필드로서, 0 내지 128의 값을 가질 수 있다. 도 5를 참조하면, 선택 기준 프로파일 사이즈 필드는 1 비트의 Reserved 필드를 제외하고, 7 비트 만 선택 기준 프로파일의 사이즈를 나타내는데 사용될 수 있다.
계속하여 도 4를 참조하면, 선택 기준 프로파일 필드는 선택적 디스커버리 기준을 정의할 수 있다. 선택 기준 프로파일 필드에 할당된 적어도 하나의 비트를 사용하여 코디네이터가 사용하고자 하는 서비스를 특정할 수 있다. 바람직하게는, 하나의 서비스를 특정하는데 1 비트가 사용될 수 있다. 이에 의해, 선택적 디스커버리시 코디네이터 또는 호스트의 자원 소모 예를 들어, 선택적 디스커버리 동작에서의 연산, 패킷 처리, 전력 소모 등을 최소화 할 수 있다. 또한, 선택적 디스커버리에 의해 정의될 수 있는 서비스 타입의 수를 최대화할 수 있다. 선택 기준 프로파일 필드에 16 바이트가 할당되고 하나의 서비스를 특정하는데 1 비트가 할당된 경우, 최대 128(16*8) 가지로 선택적 디스커버리 기준을 정의할 수 있다. 선택 기준 프로파일 상에서 비트의 위치 마다 다른 서비스 타입을 지정할 수 있다. 즉, 선택 기준 프로파일 상에서 각각의 비트는 특정 서비스 타입에 할당될 수 있다. 구체적으로, 특정 서비스(서비스 A)를 이용하기 위해서, 선택 기준 프로파일 상에서 서비스 A에 할당된 위치의 비트값이 '1'로 세팅될 수 있다. 또는, 특정 서비스(서비스 B)를 이용하지 않는 경우, 선택 기준 프로파일 상에서 서비스 B에 할당된 위치의 비트값이 '0'으로 세팅될 수 있다. 예를 들면, 선택적 기준 프로파일에 4 비트가 할당되고, 상위에서 하위 비트로 가면서 각각의 비트가 체온 센싱 서비스, 외부 온도 센싱 서비스, 심전도 센싱 서비스 및 맥박 센싱 서비스 각각에 할당되었다고 가정하자. 이 경우, 코드네이터가 선택적 디스커버리를 통해 체온 센싱 서비스 및 외부 온도 센싱 서비스 중 적어도 하나를 제공하는 호스트를 디스커버리 하고자 하는 경우, 선택 기준 프로파일은 '1100'으로 세팅될 수 있다. 이하에서, 선택 기준 프로파일 상에서 비트값이 '1'로 세팅된 경우, '1'로 세팅된 비트가 할당된 서비스가 특정된 것을 의미하는 것으로 한다. 후술하는 바와 같이, 선택 기준 프로파일을 수신한 호스트는 자신이 보유한 서비스 프로파일과 매칭 또는 연산 작업을 수행할 수 있고, 매칭 또는 연산 결과, 호스트가 선택 기준 프로파일 상에서 특정된 적어도 하나의 서비스 또는 모든 서비스를 제공한다고 판단되면, 디스커버리 응답 프래임을 코디네이터에 전송할 수 있다.
연산자 필드는 디스커버리 요청 프래임을 수신한 호스트가 자신의 서비스 프로파일과 선택 기준 프로파일을 상호 연산할 연산자를 나타내는 필드일 수 있다. 예를 들어, 연산자는 '&' 또는 '│'의 값을 가지는 ASCII 코드 값으로 표현될 수 있다.
도 4 또는 도 5의 플레임의 구조는 유지되되, 프래임 사이즈 또는 각각의 필드의 사이즈는 가변적일 수 있다. 또는, 일부 필드가 생략된 형대로 사용될 수도 있다.
- 디스커버리 응답 프래임 구조 -
이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 응답 프래임에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스커버리 응답 프래임의 구조를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 디스커버리 응답 프래임 상의 패이로드는 데이터 타입 필드(Data Type), 데이터 사이즈 필드(Data Size), 프로파일 필드(Profile)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로파일 필드는 선택 기준 프로파일 사이즈 필드(SSP Size), 선택 기준 프로파일 필드(SSP), 프로파일 사이즈 필드(Profile Size) 및 프로파일(Profile)을 포함할 수 있다.
데이터 타입 필드(Data Type), 데이터 사이즈 필드(Data Size), 선택 기준 프로파일 사이즈 필드(SSP Size) 및 선택 기준 프로파일 필드(SSP)는 앞서 디스커버리 요청 프래임에서 본 바와 같다.
프로파일 사이즈 필드는 프로파일의 사이즈 예를 들어, 프로파일의 바이트 수를 나태내는 필드이고, 0 내지 80 사이의 값을 가질 수 있다.
프로파일은 선택 기준 프로파일 이외에 전자의류 통신망의 특성을 나타낼 수 있는 정보일 수 있다. 프로파일은 적용되는 통신 프로토콜에 따라 가변적일 수 있다. 프로파일은 예를 들어, 호스트 식별자(Host Identifier) 또는 호스트의 서비스 프로파일(Host Service Profile)을 포함할 수 있다. 서비스 프로파일은 호스트가 제공하는 서비스를 특정할 수 있다. 서비스 프로파일은 앞서 본 바와 같이 선택 기준 프로파일과 동일한 형식으로 호스트가 제공하는 서비스를 특정할 수 있다. 즉, 선택 기준 프로파일 및 서비스 프로파일에서 동일한 비트 위치는 동일한 서비스에게 할당되고, 선택 기준 프로파일 및 서비스 프로파일의 사이즈 즉, 선택 기준 프로파일 및 서비스 프로파일에 할당된 비트수는 동일할 수 있다.
- 선택 디스커버리 동작(SDO: Selective Discovery Operation) -
선택 디스커버리 동작은 디스커버리 요청 프래임을 수신한 호스트가 선택 기준 프로파일 상에 특정된 서비스를 적어도 하나 또는 모두를 제공하는지 여부를 판단하는 절차이다.
선택 디스커버리 동작을 수행하기 위해, 호스트는 디스커버리 요청 프래임의 연산자 필드가 정의하는 연산자('&' 또는 '│')를 사용할 수 있다. 이하, '&'를 사용하는 경우에 대하여 구체적으로 설명한다. 이때, 서비스는 하나의 비트에 의해 특정되는 것으로 가정한다.
호스트는 선택 기준 프로파일 상의 비트값과 서비스 프로파일 상의 비트값을 그 순위에 따라 예를 들어, 상위 비트에서 하위 비트로 순차로 하나의 비트씩 AND 연산을 수행한다. 연산 결과는 다음의 표 3과 같다.
연산기호 의미 연산 결과
'&' 호스트가 SSP 상의 모든 서비스를 제 TRUE 호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP == 호스트 SSP
FALSE 호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP != 호스트 SSP
호스트가 SSP 상의 일부 서비스 만을 제공 TRUE 호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP > 0
FALSE 호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP == 0
표 3에서 '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP == 호스트 SSP'는 호스트가 코디네이터가 사용하고자 하는 서비스를 모두 제공한다는 것을 의미한다.
그리고,'호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP != 호스트 SSP'는 호스트가 코디네이터가 사용하고자 하는 서비스를 일부 제공한다는 것을 의미한다.
또한, '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP > 0'는 호스트가 코디네이터가 사용하고자 하는 서비스를 일부 제공한다는 것을 의미한다. 이때, 선택 기준 프로파일 및 서비스 프로파일에서 동일 위치에 위치하는 비트값에 대한 '&' 연산 결과, '1'의 값이 적어도 하나 존재할 수 있다.
또한, '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP == 0'는 호스트가 코디네이터가 사용하고자 하는 서비스를 전혀 제공하지 않는다는 것을 의미한다.
연산 결과 TRUE로 판정된 호스트는 디스커버리 응답 프래임을 코디네이터에 전송할 수 있다. 연산 결과가 '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP == 호스트 SSP' 및 '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP > 0' 중 어느 경우에 디스커버리 응답 프래임을 코디네이터에 전송할지는 설계자가 임의로 정할 수 있다. 물론, '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP == 호스트 SSP' 및 '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP > 0' 중 어느 경우에나 디스커버리 응답 프래임을 코디네이터에 전송하도록 호스트를 설정할 수도 있다.
이하, 구체적인 예를 들어 설명한다. 표 4에서와 같이 선택 기준 프로파일과 서비스 프로파일이 세팅되었다고 가정한다. 선택 기준 프로파일 및 서비스 프로파일에서 동일한 비트 위치는 동일한 서비스에게 할당되고, 선택 기준 프로파일 및 서비스 프로파일의 사이즈 즉, 선택 기준 프로파일 및 서비스 프로파일에 할당된 비트수는 동일하다고 가정한다. 그리고 설명의 편의를 위해서, 선택 기준 프로파일 및 서비스 프로파일의 사이즈는 4 비트이고, 각각의 비트는 상위에서 하위 비트로 가면서, 체온 센싱 서비스, 외부 온도 센싱 서비스, 심전도 센싱 서비스 및 맥박 센싱 서비스 각각에 할당되었다고 가정한다. 그리고, 디스커버리 요청 프래임에서 연산자 필드가 '&'로 세팅되었다고 가정한다.
선택 기준 프로파일 호스트의 서비스 프로파일
호스트 A 호스트 B 호스트 C
1100(코디네이터가 체온 센싱 서비스 및/또는 외부 온도 센싱 서비스를 제공하는 호스트를 선택적으로 디스커버리 하기 위해 생성한 선택 기준 프로파일) 1000(호스트 A는 체온 센싱 서비스 만을 제공) 1100(호스트 B는 체온 센싱 서비스 및 외부 온도 센싱 서비스를 제공) 0011
(호스트 C는 체온 센싱 서비스 및 외부 온도 센싱 서비스 중 어느 하나도 제공하지 않음)
선택 디스커버리 동작 수행 결과 1000 1100 0000
이 경우, 호스트 A에서의 연산 결과는 '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP != 호스트 SSP' 또는 '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP > 0'일 수 잇다. 그리고, 호스트 B에서의 연산 결과는 '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP == 호스트 SSP'일 수 있다. 또한, 호스트 C에서의 연산 결과는 '호스트 서비스 프로파일 (bit operation &) 프래임 SSP == 0'일 수 있다.
이 경우, 설정에 따라 호스트 A 및/또는 호스트 B가 디스커버리 응답 프래임을 코디네이터에 전송할 수 있다.
이와 같이, 선택 기준 프로파일 및 서비스 프로파일에서 서비스 당 하나의 비트를 할당하고 '&' 연산 만으로 간이하게 선택적 디스커버리 동작을 구현하는 것에 의해, 최적의 선택적 디스커버리 구현이 가능하다. 즉, 이와 같은 선택적 디스커버리 기법에 의해, 최소의 리소스(전력, 컴퓨팅 등)로 디스커버리를 구현할 수 있다.
설계자의 의도에 따라, 프래임의 구조 및 사이즈, 프래임 내의 필드의 배치 및 사이즈, 선택 기준 프로파일 및 서비스 프로파일에서 서비스 당 할당되는 비트수, 및 선택적 디스커버리 동작을 구현하는데 사용되는 연산 기법 등은 당업자에 의해 얼마든지 변형 실시 가능함은 물론이다.
이하, 도 7 내지 도 11을 참조하여, 디스커버리 절차 수행 중 발생할 수 있는 프래임 유실 및 에러에 대한 처리 방법에 대하여 검토한다.
- 디스커버리 절차 수행 중 디스커버리 응답 프래임이 유실된 경우 -
이하, 도 7을 참조하여 디스커버리 절차 수행 중 디스커버리 응답 프래임이 유실된 경우, 처리 방법에 대하여 검토한다. 도 7은 디스커버리 응답 프래임이 유실된 경우, 처리 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 7은 호스트에서 디스커버리 요청 프래임을 수신하고 선택적 디스커버리 동작의 결과가 TRUE 라서 응답으로 코디네이터에게 디스커버리 응답 프래임을 송신했으나 유실된 상황이다. 이 경우, 디스커버리 응답 프래임을 송신한 때로부터 미리 설정된 시간 동안 ACK 프래임을 수신하지 않은 호스트는 NACK+디스커버리 응답 프래임을 송신할 수 있다. 이 경우 앞서 본 바와 같이, 데이터 타입 필드는 1010로 세팅될 수 있다.
도 7의 절차를 시퀀스(Sequence) 테이블로 정리하면 다음 표 5와 같다.
Sequence s s+1 s+2 s+3 s+4 s+5 s+6
COORDINATOR DRQ ACK TI
호스트 A SDOT DRS(x) TI NACK+DRS
- 디스커버리 절차 수행 중 ACK 프래임이 유실된 경우 -
이하, 도 8을 참조하여 디스커버리 절차 수행 중 ACK 프래임이 유실된 경우, 처리 방법에 대하여 검토한다. 도 8은 ACK 프래임이 유실된 경우, 처리 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 8은 코디네이터에서 디스커버리 응답 프래임에 대한 응답으로서 ACK 프래임을 송신했으나 유실된 상황을 나타낸다. 이 경우, 디스커버리 응답 프래임을 송신한 때로부터 미리 설정된 시간 동안 ACK 프래임을 수신하지 않은 호스트는 NACK+디스커버리 응답 프래임을 송신할 수 있다.
도 8의 절차를 시퀀스 테이블로 정리하면 다음 표 6과 같다.
Sequence s s+1 s+2 s+3 s+3 s+4 s+5 s+6
COORDINATOR DRQ ACK(x) ACK TI
호스트 A SDOT DRS TI NACK
+DRS
- 디스커버리 절차 수행 중 디스커버리 응답 프래임의 에러가 발생한 경우 -
이하, 도 9를 참조하여 디스커버리 절차 수행 중 디스커버리 절차 수행 중 디스커버리 응답 프래임의 에러가 발생한 경우, 처리 방법에 대하여 검토한다. 도 9는 디스커버리 절차 수행 중 디스커버리 응답 프래임의 에러가 발생한 경우 처리 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 9는 호스트에서 송신한 디스커버리 응답 프래임에 에러가 발생한 상황을 나타낸다. 이 경우, 코디네이터가 디스커버리 응답 프래임에서 에러를 검출하면 ERROR 프래임을 송신할 수 있다. 호스트는 ERROR 프래임을 수신하면 ERROR + 리스커버리 리스폰스 프래임을 송신할 수 있다.
도 9의 절차를 시퀀스 테이블로 정리하면 다음 표 7과 같다.
Sequence s s+1 s+2 s+3 s+4 s+5 s+6
COORDINATOR DRQ ERROR ACK TI
호스트 A SDOT DRS(E) ERROR
+DRS
- 디스커버리 절차 수행 중 ACK 프래임의 에러가 발생한 경우 -
이하, 도 10을 참조하여 디스커버리 절차 수행 중 ACK 프래임의 에러가 발생한 경우, 처리 방법에 대하여 검토한다. 도 10은 디스커버리 절차 수행 중 ACK 프래임의 에러가 발생한 경우, 처리 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 10은 코디네이터가 송신한 ACK 프래임에 에러가 발생한 상황을 나타낸다. 호스트가 ACK프래임에서 에러를 검출하면 ERROR 프래임을 송신할 수 있다. 그리고, 코디네이터가 ERROR 프래임을 수신하면 ACK 프래임을 재송신할 수 있다.
도 10의 절차를 시퀀스 테이블로 정리하면 다음 표 8과 같다.
Sequence s s+1 s+2 s+3 s+4 s+5 s+6
COORDINATOR DRQ ACK(E) ACK TI
호스트 A SDOT DRS ERROR
- 디스커버리 절차 수행 중 재전송의 2 회 초과가 발생한 경우 -
이하, 도 11을 참조하여 디스커버리 절차 수행 중 재전송의 2 회 초과가 발생한 경우, 처리 방법에 대하여 검토한다. 도 11은 디스커버리 절차 수행 중 재전송의 2 회 초과가 발생한 경우, 처리 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
호스트에서 TIMEOUT이 발생하거나 호스트 또는 코디네이터가 에러가 있는 프래임을 수신한 경우 디스커버리 응답 프래임을 재송신할 수 있다. 다만, 재송신 횟수가 2회를 초과하면 호스트는 절차를 멈추고 처음 상태로 돌아갈 수 있다.
도 11의 절차를 시퀀스 테이블로 정리하면 다음 표 9와 같다.
Sequence s s+1 s+2 s+3 s+3
COORDINATOR DRQ ERROR
호스트 A SDOT DRS(E) ERROR
+DRS(E)
Sequence s+4 s+5 s+6 s+8
COORDINATOR ERROR ERROR TI
호스트 A ERROR
+DRS(E)
이하 도 12 및 도 13을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 코디네이터와 호스트의 상태 변화에 대하여 설명한다. 이때 앞서의 설명과 중복되는 사항에 대하여는 설명을 생략하거나 간단히 한다.
- 코디네이터의 상태 변화 -
도 12는 디스커버리 절차에서 코디네이터에 대한 상태 변화도를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 코디네이터는 IDLE 및 WAIT 상태를 가질 수 있다.
(A) IDLE 상태
코디네이터는 동작을 시작하면 IDLE 상태에서 내부 이벤트를 기다리며 대기한다. 내부 이벤트는 코디네이터에서 동작하는 응용프로세서가 링크계층 프로토콜 프리미티브(primitive)를 호출하는 작업일 수 있다. IDLE 상태에서는 디스커버리 요청 프리미티브를 수신한 경우에 상태 전이가 발생할 수 있다. 디스커버리 요청 프리미티브를 수신하면 코디네이터는 디스커버리 요청 프래임을 브로드캐스팅 한다. 프래임 송신이 끝나면 TIMEOUT을 설정하여 시작하고 WAIT 상태로 전이할 수 있다.
(B) WAIT 상태
WAIT 상태에서는 3가지의 이벤트(디스커버리 응답 프래임 수신/NACK + 디스커버리 응답 프래임 수신/ERROR + 디스커버리 응답 프래임 수신)와 한 번의 전이(TIMEOUT 종료)가 발생할 수 있다.
가. 디스커버리 응답 프래임 수신 이벤트 발생: 호스트로부터 디스커버리 요청 프래임의 응답으로 정상적으로 디스커버리 응답 프래임을 수신할 수 있다. ACK 프래임을 송신하고 타임아웃을 재설정할 수 있다.
나. NACK + 디스커버리 응답 수신: 호스트가 ACK 프래임을 미수신한 경우 NACK+디스커버리 응답 프래임을 수신할 수 있다. ACK 프래임을 송신하고 타임아웃을 재설정할 수 있다.
다. ERROR + 디스커버리 응답 프래임 수신: 호스트에게 보낸 프래임에 에러가 발생한 경우 ERROR+디스커버리 응답 프래임을 수신할 수 있다. ACK 프래임을 송신하고 TIMEOUT을 재설정할 수 있다.
라. 타임아웃 종료: 타임아웃이 시작한 후 이벤트 발생 없이 임계치 시간이 종료되면 디스커버리가 끝났다고 판단하고 IDLE 상태로 전이할 수 있다.
- 호스트 상태 변화 -
도 13은 디스커버리 절차에서 호스트에 대한 상태 변화도를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 호스트는 IDLE, SDO WAIT 및 ACK WAIT 상태를 가질 수 있다.
(A) IDLE 상태
호스트가 동작을 시작하면 IDLE 상태에서 내부 이벤트를 기다리며 대기할 수 있다. IDLE 상태에서는 디스커버리 응답 프래임을 수신한 경우에 상태 전이가 발생할 수 있다. 디스커버리 응다 프래임을 수신하면 상위 계층에게 SDO(선택적 디스커버리 동작)를 요청하고 SDO WAIT로 상태 전이할 수 있다.
(B) SDO WAIT 상태
SDO WAIT에서, 호스트는 상위 계층으로부터 받은 SDO의 결과에 따라 다른 상태 전이를 할 수 있다. 결과가 ‘0’이면 아무런 동작 없이 다시 IDLE 상태로 전이할 수 있다. 결과가 ‘0’ 이 아니면 디스커버리 응답 프래임을 송신할 수 있다. 프래임 송신이 끝나면 타임아웃을 설정하여 시작하고 ACK WAIT 상태로 전이할 수 있다.
(C) ACK WAIT 상태
ACK WAIT 상태에서는 2가지의 이벤트와 2번의 전이(ERROR 프래임 수신/타임 아웃 종료/ACK 프래임 수신/ 3회 재발송)가 발생할 수 있다.
가. ERROR 프래임 수신: 코디네이터로부터 ERROR 프래임을 수신하면 ERROR+디스커버리 응답 프래임을 송신할 수 있다. 프래임 송신이 끝나면 타임아웃을 재설정할 수 있다.
나. 타임아웃 종료: 타임아웃이 시작한 후 ACK 프래임을 수신하지 않고 임계치 시간이 종료되면 NACK + 디스커버리 응답 프래임을 전송할 수 있다.
다. ACK 프래임 수신: 코디네이터로부터 ACK 프래임을 수신하면 통신절차가 정상적으로 끝났다고 판단하고 IDLE 상태로 전이할 수 있다.
라.3회 재발송: 타임아웃이 종료되거나 프래임에 에러가 나서 재전송 횟수가 3회가 되면 디스커버리가 비정상적으로 끝났다고 판단하고 IDLE 상태로 전이할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 BAN 무선 통신 제어 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며, 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media) 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 코디네이터 200, 300 : 호스트

Claims (7)

  1. 코디네이터가 선택 기준 프로파일을 포함하는 디스커버리 요청 프래임을 하나 이상의 호스트로 송신하는 단계; 및
    상기 코디네이터가 상기 선택 기준 프로파일에 특정된 서비스 중 적어도 하나를 제공하는 상기 호스트로부터 서비스 프로파일을 포함하는 디스커버리 응답 프래임을 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 선택 기준 프로파일은 적어도 하나의 비트가 할당되고, 하나의 서비스 당 하나의 비트를 할당하여 코디네이터가 사용하고자 하는 서비스를 특정하는 프로파일이고,
    상기 서비스 프로파일은 상기 선택 기준 프로파일과 동일한 형식으로 호스트가 제공하는 서비스를 특정하고, 상기 선택 기준 프로파일에 서비스 별로 할당된 비트 할당 위치가 동일하며, 상기 호스트에 의해 제공 가능한 서비스에 대해 할당된 비트 할당 위치에 서비스 가능함을 알리는 비트값을 포함하는 것을 특징으로 하는 BAN 무선 통신 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 디스커버리 요청 프레임 송신 단계 수행 후,
    상기 호스트는 상기 디스커버리 요청 프래임을 수신하면, 상기 선택 기준 프로파일과 서비스 프로파일을 상호 연산하여 상기 호스트가 상기 선택 기준 프로파일 상의 서비스를 제공하는지 여부를 판단하고,
    상기 판단 결과 상기 호스트가 상기 선택 기준 프로파일 상의 서비스를 적어도 하나 제공하는 것으로 판단되는 경우, 상기 호스트는 상기 디스커버리 응답 프래임을 생성한 후 상기 코디네이터로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BAN 무선 통신 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 디스커버리 응답 프래임을 생성한 후 상기 코디네이터로 송신하는 단계는,
    상기 호스트가 상기 서비스 프로파일 및 선택 기준 프로파일에서 동일 비트 순위의 비트값을 AND 연산하는 것에 의해, 호스트가 상기 선택 기준 프로파일에 특정된 서비스를 제공하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 BAN 무선 통신 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 디스커버리 요청 프래임은 상기 호스트가 상기 선택 기준 프로파일과 상기 서비스 프로파일을 상호 연산하는데 사용되는 연산자 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 BAN 무선 통신 제어 방법.
  7. 코디네이터가 상기 선택 기준 프로파일에 특정된 서비스 중 적어도 하나를 제공하는 호스트로부터 서비스 프로파일을 포함하는 디스커버리 응답 프래임을 수신하는 단계를 실현하기 위한 프로그램을 기록하고,
    상기 선택 기준 프로파일은 적어도 하나의 비트가 할당되고, 하나의 서비스 당 하나의 비트를 할당하여 코디네이터가 사용하고자 하는 서비스를 특정하는 프로파일이고,
    상기 서비스 프로파일은 상기 선택 기준 프로파일과 동일한 형식으로 호스트가 제공하는 서비스를 특정하고, 상기 선택 기준 프로파일에 서비스 별로 할당된 비트 할당 위치가 동일하며, 상기 호스트에 의해 제공 가능한 서비스에 대해 할당된 비트 할당 위치에 서비스 가능함을 알리는 비트값을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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