KR101447747B1 - Ｐ2ｐ ｎｆｃ장치의 ｌｌｃ계층에서 데이터 전송의 균형을개선하는 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 근거리무선통신의 데이터 송수신 방법에 관한 것으로서, 특히 데이터 처리량을 증대시키기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 데이터 송수신 방법은 점대점(P2P; Peer to Peer) NFC(Near Field Communication) 장치의 LLCP(Logical Link Control Protocol) 계층에 있어서, LLC 정보프레임(이하, I 프레임이라 함.)의 특정 비트가 ‘0’ 또는 ‘1’로 설정되고 추가 데이터 비트 식별자로 사용된다.

근거리무선통신, NFC, 휴지, 대기

Description

Ｐ2Ｐ ＮＦＣ장치의 ＬＬＣ계층에서 데이터 전송의 균형을 개선하는 방법 및 시스템{SYSTEM AND METHOD TO IMPROVE SYMMETRY IN DATA TRANSFER IN LLC LAYER OF PEER TO PEER NFC DEVICE}

본 발명은 근거리무선통신의 데이터 송수신 방법에 관한 것으로서, 특히 데이터 처리량을 증대시키기 위한 방법에 관한 것이다.

근거리무선통신(NFC; Near Field Communication)은 10cm이내의 거리에 위치한 장치들과의 통신에 사용된다. 근거리무선통신 프로토콜 스택에서, NFCIP-1 표준은 ISO 14443의 물리계층 상에서 이용된다. NFCIP-1에서, 근거리무선통신에 사용되는 장치들은 능동 모드 및 수동 모드로 운영될 수 있으며, 송신모드의 근거리무선통신 장치는 이니시에이터로 지칭되고 수신모드의 근거리무선통신 장치는 타겟으로 지칭된다.

수동 모드에서, 상기 NFCIP-1 장치는 자신이 발생하는 RF 필드의 변조에 필요한 전원을 보유하고 있지 않으므로, 스스로 요청 메세지를 발생시킬 수 없다. 통신은 항상 이니시에이터에 의해서만 시작될 수 있다. 즉, 능동모드의 이니시에이터가 RF필드를 통해 요청 메세지를 전송하면, 수동모드의 타겟은 상기 RF필드를 통해 전원을 공급받아 수신회로를 구동시킨다. 만약 상기 이니시에이터가 전송할 데이터를 가지고 있지 않으면, SYMM 프레임을 주기적으로 전송한다. 상기 타겟은 SYMM 프레임 또는 정보 프레임에 대한 응답으로서, 자신의 데이터를 이니시에이터로부터 수신한 프레임에 삽입하여 전송할 수 있다. 따라서, 타겟으로부터 전송된 데이터에 대한 처리량(즉, 데이터 전송율)은 이니시에이터로부터 수신된 I 프레임 또는 SYMM 프레임의 주파수에 의존한다.

나아가, 현재의 LLCP 버전에서, 상기 이니시에이터는 요청프레임을 전송한 후, 응답프레임의 수신을 대기해야한다. 이러한 응답 프레임의 수신 대기로 인해, 데이터 전송은 응답대기시간(RWT;response wate time)만큼 지연될 수 있다. 이러한 매커니즘에서, 타겟으로부터의 단방향 데이터 전송은 이니시에이터로부터 타겟으로 SYMM 프레임을 전송하는데 사용된 주파수에 의존할 수 밖에 없다.

결국, NFC장치 사이에 전송할 데이터가 증가하게 될 경우, 불필요한 휴지구간 또는 대기구간으로 인해, 근거리무선통신을 수행하는 장치들 사이의 데이터 전송률이 저하되는 문제가 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 근거리무선통신을 수행하는 장치들 사이의 데이터 전송률을 증대시킬 수 있는 근본적인 방안이 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 점을 고려하여 안출된 것으로서, 근거리무선통신 장치들 사이의 데이터 송수신 시에 발생되는 불필요한 대기 시간을 줄이는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 데이터 송수신 방법은 점대점(P2P; Peer to Peer) NFC(NFC; Near Field Communication) 장치의 LLCP(Logical Link Control Protocol) 계층에 있어서, LLC 정보프레임(이하, I 프레임이라 함.)의 특정 비트가 ‘0’ 또는 ‘1’로 설정되고 추가 데이터 비트 식별자로 사용된다.

타겟/이니시에이터 장치가 상대측 타겟/이니시에이터 장치로 적어도 하나의 데이터 프레임을 포함하여 전송할 때, 상기 추가 데이터 비트가 설정된다.

상기 I 프레임의 수신단에서, 상기 비트가 설정되고 수신기에 의해 전송된 프레임이 존재하지 않으면, 추가 데이터 비트가 설정되었는지를 확인하고, 상기 장치는 휴지 타이머(SYMM 타이머)의 종료까지의 대기 시간 없이 즉시 SYMM프레임을 전송하는 것이 바람직하다.

제1SYMM 프레임을 타겟으로 전송하기 이전에 상기 이니시에이터는 휴지 타이머(SYMM 타이머)를 시작하고 상기 타이머의 종료를 대기할 수 있다.

이니시에이터는 상기 특정 비트가 '0'으로 설정된 제1응답 프레임을 타겟으로부터 수신하고, SYMM 프레임 전송을 위한 SYMM 타이머의 동작을 개시한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 데이터 송수신 방법은 근거리무선통신(NFC; Near Field Communication)을 수행하는 방법에 있어서, (a)이니시에이터가 타겟으로 데이터 프레임을 전송하는 과정과, (b)타겟이 이니시에이터로부터 전송된 상기 데이터 프레임에 대한 응답으로서, LLC 정보프레임의 특정 비트를 ‘0’ 또는 ‘1’로 설정하여 전송하는 과정과, (c)이니시에이터가 상기 응답 프레임의 특정비트를 확인하고, 이에 대응하여 미리 정해진 시간을 대기하거나 또는 대기시간 없이 다음 전송할 데이터 비트를 전송하는 과정을 포함한다.

상기 LLC 정보 프레임은 I(Information)프레임 및 UI(Unnumbered Information)프레임을 포함한다.

바람직하게, 상기 특정 비트는 제어필드의 4번째 비트일 수 있다.

상기 (b)과정에서 상기 특정 비트가 '0'으로 설정되면 상기 (c)과정에서는 미리 정해진 대기시간 동안 대기한 이후에 다음 프레임을 전송하고, 상기 특정 비트가 '1'로 설정되면 상기 (c)과정에서는 미리 정해진 대기시간 동안 대기하지 않고 즉시 다음 프레임을 전송한다.

바람직하게, 상기 LLC 정보 프레임은 SYMM 프레임데 대한 응답 프레임일 수 있다.

근거리무선통신 장치들 사이의 데이터 프레임의 송수신에 있어서, 대기시간 및 휴지구간을 제거함에 따라 불필요한 시간을 줄이고 데이터의 전송률을 증대시킬 수 있 다.

또한, 이니시에이터가 대기 또는 휴지구간 없이 SYMM 프레임의 전송을 스케줄링하면서 타겟과 통신함으로써, P2P NFC 장치의 LLC 계층에서 데이터 전송 상의 균형을 개선할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

근거리무선통신은 이니시에이터와 타겟 사이의 데이터 송수신을 통해 수행될 수 있다. 이니시에이터가 주기적으로 SYMM 프레임을 포함하는 RF필드를 생성하여 방출한다. 타겟이 상기 RF필드 영역 안으로 이동되면, 상기 타겟은 이니시에이터로부터의 RF 신호를 전력원으로 구동된다. 상기 타겟은 상기 RF신호를 부하 변조함으로써, 상기 SYMM 프레임에 대한 응답프레임을 회송하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 I프레임 구조의 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 UI 프레임 구조의 예시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 I 및 UI 프레임은 목적지의 주소를 포함하는 DSAP(Destination Service Access Poin) 필드(10), 전송지의 주소를 포함하는 SSAP(Source Service Access Poin) 필드(20), 제어필드(30) 및 데이터 정보 필드(40,50)를 구비한다.

DSAP(10), SSAP(20) 및 제어필드(30)는 I 및 UI프레임에 동일한 크기와 구조로 구비된다. 반면, 데이터 정보 필드(40,50)는 I 및 UI프레임에서 각기 다르게 설정된다. 구체적으로, I 프레임에 구비된 데이터 정보 필드(40)는 복수의 데이터 패킷 유닛을 수록하는 필드(43)와, 전송할 데이터 패킷 유닛들 중, 최초로 전송한 데이터 패킷 유닛의 시퀀스 수를 수록한 필드(42)를 구비한다. 또한, I 프레임의 데이터 정보 필드(40)는 최종 데이터 패킷 유닛의 시퀀스 수에 대응하여 설정되는 응답 시퀀스 수를 수록한 필드(41)를 더 구비할 수 있다.

상기 응답 시퀀스 수는 데이터 정보 필드(40)의 내부에 포함된 페이로드에 구비된 데이터 패킷 유닛 중, 최종적으로 구비된 데이터 패킷 유닛에 대응하여 설정될 수 있다. 상기 응답 시퀀스 수는 최종적으로 구비된 데이터 패킷 유닛의 시퀀스 수보다 한 단위 증가한 값일 수 있다. 예컨대, I프레임의 데이터 정보 필드(40)가 통합된 3개의 데이터 패킷 유닛을 구비하고 있고, 최초로 전송한 데이터 패킷 유닛의 시퀀스 수를 수록한 필드(42)가 4로 설정되었다고 가정한다. 최초로 전송한 데이터 패킷 유닛의 시퀀스 수를 기준으로 데이터 정보 필드(40)에 구비된 3개의 데이터 패킷 유닛은 순차적으로 시퀀스 수가 할당된다. 이에 따라, 데이터 정보 필드(40)는 최종 데이터 패킷 유닛의 시퀀스 수는 6일 수 있다. 그리고, 응답 시퀀스 수를 수록한 필드(41)는 최종 데이터 패킷 유닛의 시퀀스 수인 6보다 한 단위 증가한 7로 설정될 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 UI 프레임의 데이터 정보 필드(50)는 I프레임에 포함된 시 퀀스를 수록한 필드를 구비하지 않고, 복수의 데이터 패킷 유닛을 구비한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어필드의 구조를 도시한다. 도 3을 참조하면, I 및 UI프레임에 동일하게 구비된 제어필드(30)는 1바이트(Byte)의 크기로 구비된다. 제이필드의 0비트부터 3비트까지(31)는 명령(command)이 수록된다.

본 발명은 전송 장치의 전송 큐에 추가 데이터 프레임이 기재되었는지에 대한 식별자를 추가한다. 따라서, 본 실시예에서는 LLCP 명세서에서 별도로 정의하고 있지 않은 4비트(32)를 이용하여, I 또는 UI 프레임에 추가 데이터의 존재 여부를 식별한다. 4비트(32)에 수록된 정보는 하기의 표 1과 같이 정의될 수 있다.

제어값	지시하는 정보
0	추가 데이터 프레임 존재하지 않음
1	추가 데이터 프레임 존재

'0'은 전송 장치의 전송 큐에 추가 데이터 프레임이 기재되어 있지 않음을 지시하고, '1'은 전송 장치의 전송 큐에 추가 데이터 프레임이 기재되어 있음을 지시한다.

한편, 제어필드(30)에 구비된 5비트 및 6비트(31)는 프레임의 타입을 지시하는 정보가 수록된다. 5비트 및 6비트(31)에 수록된 정보는 하기의 표 2과 같이 정의될 수 있다.

제어값	지시하는 정보
00	supervisory
01	Unnunbered I Frame
10	I Frame
11	Other

상기 표 1에서, '00'은 회로 조합들의 여러 작동상태를 지시하거나 변화를 주는데 사용되는 감독신호를 지시하고, '01'은 프레임이 UI 프레임임을 지시하고, '10'은 프레임이 I프레임임을 지시한다. 이와 같이, 제어필드(30)에 수록된 5비트 및 6비트(31)를 통해, 데이터 프레임이 I 또는 UI 프레임인지를 식별할 수 있다.

이하, 전술한 구조의 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 프레임을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신 방법을 살펴본다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신 방법의 순서를 도시하는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신 방법은 우선, 이니시에이터가 타겟으로 주기적으로 SYMM 프레임을 전송(110)하고, 타겟이 이니시에이터로부터 주기적으로 수신한 SYMM 프레임에 대한 응답으로서 UI프레임을 회송한다. 이때, LLC 계층이 추가적인 데이터 프레임들을 포함하지 않으면, 상기 타겟은 LLC UI 프레임의 제어필드에 포함된 상기 4비트는 '0'로 설정하여 이니시에이터로 전송한다(120).

다음으로, 타겟으로부터 UI 프레임을 수신한 이니시에이터는 다시 SYMM 프레임을 타겟으로 전송한다(130).

바람직하게, 이니시에이터는 130과정을 수행하기 이전에, 수신된 상기 UI프레임에 포함된 제어필드의 4비트가 '0'으로 설정되었음을 확인하여 SYMM 타이머를 동작시키고, SYMM 타이머의 동작이 종료될 때까지 미리 정해진 휴지 구간동안 대기하는 과정(125)을 포함할 수 있다.

한편, LLC 계층이 하나 또는 그 이상의 어플리케이션 레벨의 데이터 프레임들을 포함하면, 상기 타겟은 LLC UI 프레임의 제어필드에 포함된 상기 4비트는 '1'로 설정하여 이니시에이터로 전송한다(140). 그러면, 이니시에이터는 수신된 상기 UI프레임에 포함된 제어필드의 4비트가 '1'로 설정되었음을 확인하여, 별도의 휴지 구간의 대기 없이 바로 SYMM 프레임을 전송하게 된다(150).

도 1에서, 150, 160, 170 및 180 과정은 130 및 140 과정과 대응되는 방법으로 수행될 수 있다.

나아가, 본 발명에서 제시하는 추가 비트 식별을 지원하는지에 대한 파라미터는 초기 파라미터의 협상에 포함될 수 있으며, 이러한 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 적용될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 실시예에서, 타겟이 이니시에이터로부터 수신된 프레임에 대한 응답으로서, UI프레임에 포함된 제어필드의 4비트를 이용하여 추가 데이터 프레임의 기재 여부를 전송하는 것을 예시하였다. 그러나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 타겟이 UI프레임을 이용하여 이니시에이터로 추가 데이터 프레임의 기재 여부를 전송하였으나, 이에 대한 대안으로써 I 프레임이 채택될 수 있다. 그리고, 타겟이 이니시에이터로부터의 SYMM 프레임에 대한 응답 프레임에 추가 비트 식별자를 포함하여 전송하였으나, 이니시에이터가 타겟으로 전송하는 I 및 UI 프레임에 추가비트 식별자를 포함하여 전송하는 것도 가능하다. 또한, 추가 데이터 프레임의 기재 여부를 제어필드의 4비트를 이용하여 기재하였으나, 다른 잉여 비트를 이용하는 것도 가능하다. 또한, 추가 비트 식별자를 포함하여 전송하는 장치는 이니시에이터 및 타겟 모두 가능하다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 I프레임 구조의 예시도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 UI 프레임 구조의 예시도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어필드 구조의 예시도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신 방법의 순서를 도시하는 흐름도

Claims (13)

1. 점대점(P2P; Peer to Peer) NFC(NFC; Near Field Communication) 장치의 LLCP(Logical Link Control Protocol) 계층에 있어서,

   LLC 정보프레임(이하, I 프레임이라 함.)의 특정 비트가 디바이스가 전송할 데이터가 존재하는지 여부를 지시하는 추가 데이터 비트 식별자로서 사용되며,

   상기 추가 데이터 비트 식별자가 상기 디바이스가 전송할 데이터가 존재하지 않음을 지시함에 따라, 주기적으로 상기 디바이스로 SYMM(SYMMETRY) 프레임을 전송하고,

   상기 추가 데이터 비트 식별자가 상기 디바이스가 전송할 데이터가 존재함을 지시함에 따라, 대기 시간 없이 즉시 상기 SYMM 프레임을 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송의 균형을 개선하는 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 추가 데이터 비트 식별자가 상기 디바이스가 전송할 데이터가 존재함을 지시함에 따라, 휴지 타이머(SYMM 타이머)의 종료까지의 대기 시간 없이 즉시 상기 SYMM 프레임을 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송의 균형을 개선하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 추가 데이터 비트 식별자가 상기 디바이스가 전송할 데이터가 존재하지 않음을 지시함에 따라, 휴지 타이머(SYMM 타이머)를 시작하고 상기 타이머가 종료된 후, 상기 디바이스로 상기 SYMM 프레임을 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송의 균형을 개선하는 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 특정 비트가 '0'으로 설정된 응답 프레임을 상기 디바이스로부터 수신하고, SYMM 프레임 전송을 위한 SYMM 타이머의 동작을 개시하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송의 균형을 개선하는 방법.
6. 근거리무선통신(NFC; Near Field Communication)을 수행하는 제1근거리무선통신 장치와 제2근거리무선통신 장치 사이의 통신에서, 상기 제1근거리무선통신 장치가 통신을 처리하는 방법에 있어서,

   상기 제2근거리무선통신 장치로 데이터 프레임을 전송하는 과정과,

   상기 제2근거리무선통신 장치로부터 상기 데이터 프레임에 대한 응답으로서, LLC 정보프레임의 특정 비트가 상기 제2근거리무선통신 장치가 전송할 데이터가 존재하는지 여부를 지시하는 추가 데이터 비트 식별자로 설정된 응답 프레임을 수신하는 과정과,

   상기 응답 프레임의 상기 추가 데이터 비트 식별자를 통해 상기 제2근거리무선통신 장치가 전송할 데이터가 존재하는지 여부를 확인하는 과정과,

   상기 추가데이터 비트 식별자가 상기 제2근거리무선통신 장치가 전송할 데이터가 존재하지 않음을 지시함에 따라, 주기적으로 상기 제2근거리무선통신 장치로 상기 데이터 프레임을 전송하는 과정과,

   상기 추가데이터 비트 식별자가 상기 제2근거리무선통신 장치가 전송할 데이터가 존재함을 지시함에 따라, 대기 시간 없이 즉시 상기 제2근거리무선통신 장치로 상기 데이터 프레임을 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 LLC 정보 프레임은 I(Information)프레임 및 UI(Unnumbered Information)프레임을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 특정 비트는 제어필드의 4번째 비트인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
9. 삭제
10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 데이터 프레임은 SYMM 프레임이며,

    상기 LLC 정보 프레임은 SYMM 프레임에 대한 응답 프레임임을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
11. 삭제
12. 제6항에 있어서,

    상기 제1근거리무선통신 장치는 이니시에이터로서 동작하는 근거리무선통신 장치이고,

    상기 제2근거리무선통신 장치는 타겟으로서 동작하는 근거리무선통신 장치임을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
13. 근거리무선통신(NFC; Near Field Communication)을 수행하는 제1근거리무선통신 장치와 제2근거리무선통신 장치 사이의 통신에서, 상기 제2근거리무선통신 장치가 통신을 처리하는 방법에 있어서,

    상기 제1근거리무선통신 장치로부터 데이터 프레임을 수신하는 과정과,

    상기 제2근거리무선통신 장치가 전송할 데이터가 존재하는지 여부를 확인하는 과정과,

    상기 데이터 프레임에 대한 응답으로서, LLC 정보프레임의 특정 비트를 상기 제2근거리무선통신 장치가 전송할 데이터가 존재하는지 여부를 지시하는 추가 데이터 비트 식별자로 설정하여 전송하는 과정과,

    상기 추가 데이터 비트 식별자가 상기 제2근거리무선통신 장치가 전송할 데이터가 존재하지 않음을 지시함에 따라, 상기 제1근거리무선통신 장치로부터 주기적으로 상기 데이터 프레임을 수신하는 과정과,

    상기 추가 데이터 비트 식별자가 상기 제2근거리무선통신 장치가 전송할 데이터가 존재함을 지시함에 따라, 상기 제1근거리무선통신 장치로부터, 대기 시간 없이 즉시 상기 데이터 프레임을 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.

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