KR101753368B1 - Ｗｐａｎ 기반의 적응적 ｒｆ 인터페이스 선택 방법 및 장치 - Google Patents

Ｗｐａｎ 기반의 적응적 ｒｆ 인터페이스 선택 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

WPAN 기반 네트워크 연결을 설정하여 타겟 무선 기기의 무선 인터페이스 정보를 획득하는 과정, 획득된 무선 인터페이스 정보로부터 어플리케이션의 특성과 네트워크 부하를 바탕으로 무선 인터페이스를 선택하는 과정, 상기 무선 인터페이스가 선택되면 타겟 무선 기기와 상기 선택된 무선 인터페이스 정보를 협상하여 상기 무선 인터페이스 설정을 수행하는 과정을 포함하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법 및 장치가 개시되어 있다.

Description

ＷＰＡＮ 기반의 적응적 ＲＦ 인터페이스 선택 방법 및 장치{Apparatus and method for selecting adaptively RF interface based on WPAN}
본 발명은 무선 디바이스간 링크 및 통신관 관련된 무선 인터페이스 제어 시스템에 관한 것이며, 특히 WPAN 기반의 적응적 RF 인터페이스 선택 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재 모바일 단말, 노트 PC(Note-PC) 등 다양한 IT 기기에서의 무선 접속(Wireless Connectivity) 사용은 물론 TV를 비롯한 DVD, CD-플레이어, 에어 콘(Air-conditioner)등의 클라이언트 기기를 손쉽고 간단하게 연결하여 다양한 융합/복합 서비스를 제공하려는 시도 및 사용자들의 요구가 증가하고 있다.
WPAN(Wireless Personal Area Networks)은 비교적 짧은 거리 내에서 비교적 적은 사용자간에 정보를 전달하며, 주변 장치간 케이블 없이 직접 통신할 수 있도록 한다
IEEE802.15.4 는 Low-Rate WPAN의 물리적 계층과 데이터 링크 계층에 대한 표준이다.
IEEE802.15.4 는 저속의 통신 대역과 저전력을 목표로하는 프로토콜로서 전송 거리가 비교적 짧은 WPAN의 디바이스에 적합하도록 설계되어 무선 센서 네트워크 시스템의 구현에 가장 적합한 통신 방식으로 인정받아 사용되고 있다.
한편, ZigBee RF4CE(Radio Frequency For Consumer Electronics)는 2.4GHz 주파수를 사용하여 WPAN용 IEEE 802.15.4 PHY/MAC 무선 기술을 기반으로 HDTV, 홈시어터 장비, 셋탑 박스, 기타 오디오 장비와 같은 홈 엔터테인먼트 가전 기기뿐만 아니라 조명 제어, 보안 모니터링, Keyless entry 시스템 등 다양한 제품에 적용할 수 있도록 설계되었다.
ZigBee RF4CE는 규격에 따라 구현된 RF 리모콘은 기존 적외선 리모콘을 대체하기 위해 개발되었다. ZigBee RF4CE 기반의 RF 리모콘은 적외선 리모콘과 비교하여 장애물 유무에 관계없이 원거리에서 자유롭게 기기를 작동시킬 수 있으며, 적외선 리모콘보다 더 긴 배터리 수명을 제공한다. 또한 ZigBee RF4CE 기반의 RF 리모콘은 양방향 통신이 가능함에 따라 데이터 방송 서비스에 적합하다.
그러나 현재 RF4CE와 같은 OOB(Out of Band) 제어 채널을 이용하여 무선 기기들간의 무선 인터페이스를 제어하는 기술은 개시되고 있지 않다.
본 발명이 해결 하고자 하는 과제는 RF4CE와 같은 OOB 채널을 이용하여 최적화된 RF 인터페이스를 선택하는 WPAN 기반의 적응적 RF 인터페이스 선택 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법은,
타겟 무선 기기와 WPAN 기반 네트워크 연결을 설정하여 무선 인터페이스 정보를 획득하는 과정;
어플리케이션의 특성과 네트워크 부하를 바탕으로 상기 획득된 무선 인터페이스 정보로부터 무선 인터페이스를 선택하는 과정;
상기 무선 인터페이스가 선택되면 타겟 무선 기기와 선택된 무선 인터페이스 정보를 협상하여 상기 무선 인터페이스 설정을 수행하는 과정을 포함한다.
어플리케이션을 사용 중 현재 네트워크 상태를 조사하여 상기 무선 인터페이스 선택을 위한 네트워크의 무선 인터페이스 설정을 재 시도하는 과정을 더 포함한다.
상기 네트워크의 무선 인터페이스 설정 재시도 과정은
주기적으로 또는 사용자의 요청에 의해 현재의 네트워크 사용 현황을 체크하고,
상기 체크된 현재의 네트워크 사용 현황에 따라 상기 무선 인터페이스의 사용 여부를 확인하고,
상기 무선 인터페이스가 사용 불가하면 상기 네트워크 연결 설정을 재시도하여 다른 무선 인터페이스를 검색하는 과정을 더 포함한다.
상기 WPAN 네트워크 연결 설정 과정은,
제어 무선 기기와 타겟 무선 기기간에 WPAN 디스커버리 및 페어링 과정을 수행하는 것임을 특징으로 한다.
상기 WPAN 디스커버리 및 페어링 과정은
제어 무선 기기와 타겟 무선 기기는 미리 설정된 네트워크 노드 자격 필드를 이용하여 자신들의 RF 인터페이스를 제공하는 것임을 특징으로 한다.
상기 무선 인터페이스를 선택하는 과정은,
현재 사용하려는 어플리케이션들의 레벨을 결정하는 과정;
현재 네트워크 부하를 기반으로 최대 밴드 폭을 갖는 무선 인터페이스를 선택하고, 나머지 무선 인터페이스들을 밴드 폭 순서대로 정렬하는 과정;
상기 선택된 무선 인터페이스의 밴드 폭과 상기 어플리케이션들의 최대 요구 밴드 폭을 비교하여 최적의 무선 인터페이스로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 어플리케이션들의 레벨을 결정하는 과정은,
현재 사용하려는 어플리케이션을 서비스 특성에 따라 우선도를 부여하고 이 어플리케이션의 평균 패킷 사이즈에 가중치를 반영하여 상기 어플리케이션들의 레벨을 결정하는 것임을 특징으로 한다.
상기 최적의 무선 인터페이스 결정 과정은,
상기 선택된 무선 인터페이스의 밴드폭이 상기 어플리케이션들의 최소 요구 밴드폭 보다 크면 그 선택된 무선 인터페이스를 최적의 무선 인터페이스로 결정하고, 그렇지 않으면 다음 후보 무선 인터페이스의 예상 밴드폭을 계산하여 무선 인터페이스의 적합성을 판단하는 것임을 특징으로 한다.
상기 무선 인터페이스의 예상 밴드폭은
무선 인터페이스의 예상 밴드 폭 = (현재 인터페이스 밴드 폭 × W1)+(AFR×W2)+(APR×W3)로 획득되며, 여기서 W1, W2, W3는 무선 인터페이스 선택을 위한 가중치들이고, AFR 은 데이터를 서비스하는 동안 수행되는 패킷 평균 크기이고, APR은 데이터를 서비스하는 동안 수행되는 패킷 량임을 특징으로 한다.
상기 무선 인터페이스 정보 협상 과정은,
상기 무선 인터페이스를 선택한 후 선택된 무선 인터페이스에 대한 정보를 타겟 무선 기기에게 전달하고 타겟 무선 기기로부터 선택된 무선 인터페이스 설정 여부를 수신하는 것임을 특징으로 한다.
상기 무선 인터페이스 정보 협상 과정은,
타겟 무선 기기가 선택된 무선 인터페이스의 통신 반경에 있는지를 확인하는 PING 메시지를 교환하는 것임을 특징으로 한다.
상기 RF 인터페이스의 통신 반경에 있는 것으로 확인되면 선택된 RF 인터페이스로 데이터를 전송하고, 타겟 무선 기기가 상기 선택된 무선 인터페이스의 통신 반경에 있지 않음을 확인하면 차순위 인터페이스에 대해서 연결 요청을 시도하는 것임을 특징으로 한다.
상기 RF 인터페이스의 통신 반경 존재 유무는 타겟 무선 기기로 부터 미리 설정된 횟수의 응답으로부터 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 의한 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 장치에 있어서,
타겟 무선 기기와 WPAN 네트워크 연결을 설정하여 무선 인터페이스 정보를 획득하는 네트워크 연결 설정부;
상기 네트워크 연결 설정부에서 획득된 무선 인터페이스 정보로부터 어플리케이션의 특성과 네트워크 부하를 바탕으로 무선 인터페이스를 선택하는 무선 인터페이스 선택부;
타겟 무선 기기와 상기 무선 인터페이스 선택부에서 선택된 무선 인터페이스를 협상하여 그 협상된 무선 인터페이스를 설정하는 무선 인터페이스 협상부를 포함한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 의한 무선 기기에 있어서,
WPAN 네트워크 연결을 통해 획득된 RF 인터페이스 정보로부터 어플리케이션의 특성과 네트워크 부하를 참조하여 RF 인터페이스를 선택하는 제어부;
복수개의 무선 인터페이스 방식을 구비하고, 상기 제어부를 통해 선택된 무선 인터페이스로 무선 통신을 할 수 있도록 통신 셋업에 필요한 데이터를 주고받는 통신부를 포함한다.
상기 제어부에 의해 선택되는 RF 인터페이스 타입을 디스플레이하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는
타겟 무선 기기와 WPAN 네트워크 연결을 설정하여 자신 및 타겟 무선 기기의 무선 인터페이스 정보를 획득하는 네트워크 연결 설정부;
상기 네트워크 연결 설정부에서 획득된 무선 인터페이스 정보로부터 어플리케이션의 특성과 네트워크 부하를 바탕으로 무선 인터페이스를 선택하는 무선 인터페이스 선택부;
타겟 무선 기기와 상기 무선 인터페이스를 협상하여 그 협상된 무선 인터페이스를 설정하는 무선 인터페이스 협상부를 구비한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 WPAN 시스템에서 RF 인터페이스 선택을 위한 전체 신호 흐름도이다.
도 1b는 ZigBee RF4CE을 이용하여 제어 무선 기기 및 타겟 무선 기기에서 선택된 RF 인터페이스 타입을 표시하는 일 실시예이다.
도 2a는 도1a의 제어 무선 기기 또는 타겟 무선 기기의 상세 블록도이다.
도 2b는 도 2a의 제어부에서 WPAN 기반의 적응적 RF 인터페이스 선택을 위한 장치 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 WPAN 기반의 적응적 RF 인터페이스 선택 방법을 보이는 전체 흐름도이다.
도 4a는 도 3의 RF4CE 네트워크 연결 설정 과정에서 RF 인터페이스 정보를 교환하는 신호 흐름도이다.
도 4b는 도 4a의 RF 인터페이스 정보를 나타내기 위한 일 실시예이다.
도 4c는 RF 인터페이스 정보를 기록하기 포맷을 도시한 것이다.
도 5는 도 3의 최적의 RF 인터페이스 선택 과정을 상세하게 설명하는 흐름도이다.
도 6a는 도 3의 RF 인터페이스 정보 협상 과정에서 RF 인터페이스 설정 요청 및 응답 과정을 보이는 신호 흐름도이다.
도 6b는 도 6a의 RF 인터페이스 설정 요청 및 응답 메시지의 포맷을 도시한 것이다.
도 7은 도 3의 RF 인터페이스 정보 협상 과정을 상세하게 설명하는 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 WPAN 시스템에서 RF 인터페이스 선택을 위한 전체 신호 흐름도이다.
도 1a의 WPAN 시스템은 제어 무선 기기(110) 및 타겟 무선 기기(120)로 구성된다.
제어 무선 기기(110)는 휴대폰, PDA와 같은 모바일 단말에 해당하나, 이에 한정하지 않는다.
타겟 무선 기기(120)는 PC, TV와 같은 무선 통신 기기에 해당 하나, 이에 한정하지 않는다.
제어 무선 기기(110) 및 타겟 무선 기기(120)는 Wi-Fi, 블루투스(Bluetooth), WiMedia Alliance와 같은 RF 인터페이스를 구비한다. 그리고 제어 무선 기기(110) 및 타겟 무선 기기(120)는 ZigBee RF4CE로 제어 채널을 통해 RF 인터페이스를 선택한다.
WPAN 기반의 적응적 RF 인터페이스 선택을 위해서 제어 무선 기기(110)는 타겟 무선 기기(120)간에 다음과 같은 통신을 수행한다. 여기서 RF 인터페이스는 일 실시예로 Wi-Fi, 블루투스(Bluetooth), WiMedia Alliance등을 들 수 있다.
먼저, 제어 무선 기기(110)는 타겟 무선 기기(120)와 ZigBee RF4CE로 제어 채널을 확립한다(132).
이어서, 제어 무선 기기(110)는 어플리케이션의 상태 및 네트워크 부하를 고려하여 RF 인터페이스를 선택한다(143). 예를 들면, 제어 무선 기기(110)는 어플리케이션의 상태 및 네트워크 부하를 고려하여 최적의 RF 인터페이스 즉, Wi-Fi, 블루투스(Bluetooth), WiMedia Alliance들중의 어느 하나를 선택한다.
이어서, 제어 무선 기기(110)는 선택된 RF 인터페이스에 관한 정보를 타겟 무선 기기(120)로 전송하고, 타겟 무선 기기(120)는 선택된 RF 인터페이스의 적합 여부에 대한 응답을 제어 무선 기기(110)로 전송한다(136).
이어서, 제어 무선 기기(110)는 선택된 RF 인터페이스를 통해 타겟 무선 기기(120)와 데이터 통신을 수행한다(130).
따라서 본 발명은 다양한 RF 인터페이스(예를 들면, WiFi, Wibro, BT, 3G 등)를 가지고 있는 클라이언트 디바이스 및 IT 디바이스들에서 특정 어플리케이션을 실행시키려 할 때, 사용자들이 개개의 디바이스들에 대해서 매뉴얼 구조(manual configuration)를 통한 임의 설정이 아닌, RF4CE와 같은 저전력 WPAN 통신 기술을 활용하여 어플리케이션 특성과 현재 네트워크 로드를 고려한 여러 디바이스들 간에 최적 RF 인터페이스를 선택할 수 있다.
도 1b는 ZigBee RF4CE을 이용하여 제어 무선 기기(110) 및 타겟 무선 기기(120)에서 선택된 RF 인터페이스 타입을 표시하는 일 실시예이다.
도 1b를 참조하면, 제어 무선 기기(110) 및 타겟 무선 기기(120)는 어플리케이션의 상태 및 네트워크 부하를 고려하여 화면(140)에 표시된 복수개의 RF 인터페이스들 중에서 "Wi-Fi"가 선택되는 것으로 표시한다.
도 2a는 도1의 제어 무선 기기(110) 또는 타겟 무선 기기(120)의 상세 블록도이다.
입력부(210)는 키 패드 또는 터치 스크린 등으로 이루어지며, 복수개의 숫자/문자 입력 키와 사용자와의 인터페이스를 위한 기능 키 및 통화를 위한 키 등을 구비하고 있다.
입력부(210)는 유저에 의한 키 조작에 의해 제어부(240)의 기능 동작을 제어한다.
메모리부(220)는 제어부(270)의 제어 동작에 필요한 데이터를 저장한다.
메모리부(220)는 캐쉬(cache), ROM(Read Only Memory), PROM(Programable ROM), EPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래시 메모리와 같은 비 휘발성 메모리 소자, RAM(Random Access Memory)와 같은 휘발성 메모리, 하드 디스크 드라이버와 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현할 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
표시부(230)는 LCD(Liquid Crystal Display)등으로 이루어질 수 있으며, 제어부(160)에서 발생하는 각종 표시 데이터 및 문자 메시지 등을 출력한다. 특히, 표시부(230)는 제어부(240)에 의해 선택된 RF 인터페이스 타입을 디스플레이 한다.
제어부(240)는 통신부(250)를 통해 WPAN 기반의 네트워크 연결을 설정하여 타겟 무선 기기(120)의 RF 인터페이스 정보를 획득하고, 획득된 RF 인터페이스 정보로부터 어플리케이션의 특성과 네트워크 부하를 바탕으로 최적의 RF 인터페이스를 선택하고, RF 인터페이스가 선택되면 타겟 무선 기기(120)와 선택된 RF 인터페이스 정보를 협상하고, 통신부(250)를 통해 최종적으로 협상된 RF 인터페이스를 통해 데이터를 전송한다.
통신부(250)는 Wi-Fi, 블루투스(Bluetooth), WiMedia Alliance와 같은 RF 인터페이스 방식이 탑재되어 있다.
또한 통신부(250)는 RF4CE 채널을 통해 타겟 무선 기기(120)와 연결이 설정되면 Wi-Fi 또는 블루투스와 같은 RF 인터페이스로 근거리 무선 통신을 할 수 있도록 통신 셋업(setup)에 필요한 데이터를 주고받는다.
도 2b는 도 2a의 제어부(240)에서 WPAN 기반의 적응적 RF 인터페이스 선택을 위한 장치 블록도이다.
네트워크 연결 설정부(260)는 타겟 무선 기기(120)와 RF4CE 네트워크 연결을 설정하여 타겟 무선 기기(120)의 RF 무선 인터페이스 정보를 획득한다.
RF 인터페이스 선택부(270)는 네트워크 연결 설정부(260)에서 획득된 RF 인터페이스 정보로부터 어플리케이션의 특성과 네트워크 부하를 바탕으로 RF 인터페이스를 선택한다.
RF 인터페이스 협상부(280)는 RF 인터페이스 선택부(270)에서 선택된 RF 인터페이스를 통해 RF 인터페이스 설정 요청을 송신하고, 타겟 무선 기기(120)로부터 RF 인터페이스의 설정 응답을 수신한다.
데이터 전송부(290)는 RF 인터페이스 협상부(280)에서 설정된 RF 인터페이스로 데이터를 전달한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 WPAN 기반의 적응적 RF 인터페이스 선택 방법을 보이는 전체 흐름도이다.
먼저, 제어 무선 기기(110)와 타겟 무선 기기(120)간에 RF4CE 네트워크 연결을 설정한다(310 과정).
이어서, 제어 무선 기기(110)와 타겟 무선 기기(120)는 서로 WPAN 디스커버리(discovery) 및 페어링(pairing) 과정을 수행하여 자신의 RF 인터페이스 정보를 제공한다(320 과정).
이어서, 제어 무선 기기(110)는 현재 사용중인 어플리케이션의 특성 및 네트워크 부하를 고려하여 최적의 RF 인터페이스를 선택한다(330 과정).
이어서, 제어 무선 기기(110)는 타겟 무선 기기(120)와 선택된 RF 인터페이스 정보를 협상하여 RF 인터페이스 설정을 수행한다(340 과정). 이때 제어 무선 기기(110)와 타겟 무선 기기(120)는 RF 인터페이스 설정 요청 메시지 및 응답 메시지를 주고받으면서 RF 인터페이스 설정을 수행한다. 이때 타겟 무선 기기(120)는 설정된 RF 인터페이스로 턴-온 된다.
이어서, 제어 무선 기기(110)는 설정된 RF 인터페이스를 이용하여 데이터를 타겟 무선 기기(120)로 전송한다(350 과정).
이어서, 제어 무선 기기(110)는 주기적 또는 사용자 요구에 의해 현재 네트워크 사용 현황을 체크한다(360).
이어서, 제어 무선 기기(110)는 현재 네트워크의 사용 현황에 근거하여 현재 선택된 RF 인터페이스가 사용 가능한가를 체크한다(370 과정).
즉, 제어 무선 기기(110)는 어플리케이션을 사용 중 주기적으로 또는 사용자의 요청에 의해 현재의 네트워크 사용 현황을 체크하고, 그 체크된 현재의 네트워크 사용 현황에 따라 RF 인터페이스의 사용 가능 여부를 확인한다.
이때 제어 무선 기기(110)는 선택된 RF 인터페이스가 사용 불가능이면 RF4CE 네트워크 연결 설정을 재 시도하여 다른 적절한 RF 무선 인터페이스를 검색한다. 즉, 제어 무선 기기(110)는 초기에 설정된 RF 인터페이스 보다 효율적인 RF 인터페이스가 검색되는 경우 다시 이전의 네트워크 RF 인터페이스 설정을 재 시도한다.
이어서, 제어 무선 기기(110)는 현재 선택된 RF 인터페이스가 사용 가능하면 선택된 RF 인터페이스로 데이터를 전송한다(380 과정).
따라서 본 발명은 WiFi 및 BT 대비 페어링 속도(Pairing Speed), 최대 연결 노드 수, 통신 반경, 에너지 소비에서 우위에 있는 RF4CE를 이용하여 무선 디바이스 간에 최적의 무선 연결을 제공할 수 있다.
그리고 본 발명에 의하면 RF4CE와 같은 저전력 WPAN 제어 기술을 바탕으로 각 클라이언트들이 가지고 있는 어플리케이션 및 네트워크 상태를 고려한 최적화된 RF 인터페이스를 선택함으로써 에너지 소모를 최소화할 수 있고 또한 어플리케이션의 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 초기 어플리케이션 구동시 최적의 RF 인터페이스를 선택 한 후 주기적으로 RF4CE와 같은 OOB 채널을 이용하여 현재 네트워크 상태를 확인함으로써 최적의 RF 인터페이스를 선택할 수 있다.
도 4a는 도 3의 RF4CE 네트워크 연결 설정 과정에서 RF 인터페이스 정보를 교환하는 신호 흐름도 이다.
도 4a를 참조하면 제어 무선 기기(110)와 타겟 무선 기기(120)사이에 RF4CE 디스커버리 및 페어링 과정이 수행된다(410). 즉, 제어 무선 기기(110)와 타겟 무선 기기(120)는 nwkc(networkcommand) Node Capabilities 필드를 이용하여 자신의 RF 인터페이스 정보를 제공한다.
도 4b는 도 4a의 RF 인터페이스 정보를 나타내기 위한 일 실시예이다.
도 4b를 참조하면, 제어 무선 기기(110)는 4개 비트들을 이용하여 RF 인터페이스 타입을 정의한다. 예를 들면, 비트들"0001"은 "Wi-Fi"를 나타내고, 비트들"0010"은 "Bluetooth를 나타내고, 비트들"0100"은 "UWB를 나타낸다.
도 4c는 RF 인터페이스 정보 타입을 기록하기 위한 nwkc Node Capabilities의 포맷을 도시한 것이다.
도 4c를 참조하면, RF 인터페이스 정보는 nwkc Node Capabilities 필드에 기록된다.
nwkc Node Capabilities 필드는 8비트로 이루어져 있다.
도 4b의 RF 인터페이스 정보는 4개의 비트들"4-7"로 이루어진 "reserved"필드(440)에 기록된다.
도 5는 도 3의 최적의 RF 인터페이스 선택 과정(330 과정)을 상세하게 설명하는 흐름도 이다.
최적의 RF 인터페이스 선택 과정을 설명하기 위해 3개의 RF 인터페이스가 존재한다고 가정한다.
먼저, 현재 사용하려는 어플리케이션을 서비스 특성에 따라 우선도(priority)를 부여하고 어플리케이션의 평균 패킷 사이즈(APS: average packet size)에 가중치를 반영하여 어플리케이션 레벨을 결정한다(510 과정). 어플리케이션 레벨은 최소 요구 밴드 폭(Minimum Requirement Bandwidth)을 갖는다.
어플리케이션에 우선도를 부여하는 일 실시예를 들면, 비디오/음성은 제1 우선도(priority)를 갖는 실시간 서비스로 지정되고, FTP 는 제2 우선도를 갖는 비-실시간 서비스로 지정되고, 웹-E 메일은 제3우선도를 갖는 BE(best effort) 서비스로 지정된다.
그리고 3개 어플리케이션들 각각에 대해 "우선도 + APS × W0 " 로 점수를 매긴다. 따라서 3개 어플리케이션들은 상기 점수에 따라 3개의 다른 레벨로 할당(assign)된다. 여기서 W0 는 RF 인터페이스 선택을 위한 가중치이다. 각각 레벨은 최소 요구 밴드 폭 1, 2, 3(Minimum Requirement Bandwidth 1, 2, 3)을 갖는다.
이어서, 현재 사용중인 네트워크 부하와 어플리케이션의 최소 요구 밴드 폭을 비교함으로서 현재 사용중인 네트워크 부하를 측정할 수 있다.
즉, 현재 네트워크 부하가 미리 설정된 값, 바람직하게는 MRB((Minimum Requirement Bandwidth) + α 보다 크거나 같은가를 체크한다(520 과정). 여기서 α는 실험 치로 정한다. 또한 MRB는 다음과 같은 수학식 1로 정해질 수 있다.
[수학 식1]
MRB = 현재 선택된 어플리케이션 레벨의 요구 밴드폭(required bw of the current selected application)/2
이어서, 현재 네트워크 부하가 "MRB((Minimum Requirement Bandwidth) + α" 보다 크거나 같으면 최대 밴드 폭을 갖는 RF 인터페이스를 선택하고, 또한 나머지 RF 인터페이스들을 밴드 폭 순서대로 정렬한다(530 과정). 이때 최대 밴드 폭을 갖는 RF 인터페이스를 제1후보 RF 인터페이스로 정하고, 다음 밴드폭을 갖는 RF 인터페이스를 제n후보 RF 인터페이스로 정한다.
이어서, 제1후보 RF 인터페이스의 밴드폭이 현재 사용중인 어플리케이션의 최대 요구 밴드 폭(MRB:Minimum Requirement Bandwidth)보다 큰가를 체크한다(540 과정).
이어서, 제1후보 RF 인터페이스의 밴드 폭이 어플리케이션의 최소 요구 밴드 폭 보다 크면 제1후보 RF 인터페이스를 최대 예상 밴드 폭을 갖는 최적의 RF 인터페이스로 결정하고(550 과정), 그렇지 않으면 다음 후보 RF 인터페이스의 예상 밴드폭을 계산하여(560 과정) 다음 후보 RF 인터페이스의 적합성을 판별한다. 즉, 다음 후보 RF 인터페이스의 예상 밴드 폭과 어플리케이션의 최소 요구 밴드 폭을 비교함으로써(540 과정) 다음 후보 RF 인터페이스의 적합성을 판별한다.
이때 RF 인터페이스의 예상 밴드 폭은 수학식 2와 같이 계산된다.
[수학 식2]
RF 인터페이스의 예상 밴드 폭 = (현재 RF 인터페이스 밴드 폭 × W1)+(AFR×W2)+(APR×W3)
여기서 W1 - W3는 무선 인터페이스 선택을 위한 가중치들이고, AFR 은 데이터를 서비스하는 동안 수행되는 패킷 평균 크기이고, APR은 데이터를 서비스하는 동안 수행되는 패킷 량이다.
AFR은 "byte/length" 단위로 나타날 수 있고, APR은 "pkts/length" 단위로 나타낼 수 있다. 이때 "Length"는 서비스 플로우 종료 타임스탬프에 서비스 플로우 시작 타임스탬프를 뺀 서비스 플로우 구간(duration)을 의미한다.
도 6a는 도 3의 RF 인터페이스 정보 협상 과정(340)에서 RF 인터페이스 설정 요청 및 응답 과정을 보이는 신호 흐름도이다.
제어 무선 기기(110)는 최적의 RF 인터페이스를 선택한 후 그 RF 인터페이스 설정 요청을 타겟 무선 기기(120)로 전송한다(610).
이어서, 타겟 무선 기기(120)는 요청된 RF 인터페이스 상태를 체크한다(620).
이어서, 타겟 무선 기기(120)는 요청된 RF 인터페이스의 설정에 대한 응답을 제어 무선 기기(110)로 전달한다(630 과정). 이때 응답 메시지에는 RF 인터페이스의 설정에 대한 성공 및 실패 정보를 포함한다.
도 6b는 도 6a의 RF 인터페이스 설정 요청 및 응답 메시지의 포맷을 도시한 것이다.
도 6b를 참조하면 RF 인터페이스 설정 요청 및 응답 메시지 포맷은 프레임 제어 필드, 프레임 카운터 필드, Command Identifier 필드, Command Payload 필드, FCS 필드들로 구성된다.
여기서, Command Identifier 필드(640)는 코맨드 네임들을 정의하는 command frame identifier를 포함한다.
command frame identifier "0x09 - 0xff"에 해당하는 "reserved" (650)에 RF 인터페이스 설정 요청에 해당하는 "Request_Setup_RFIF(660)"과 RF 인터페이스 설정 응답에 해당하는 "Response_Setup-RFIF(670)"를 설정한다.
도 7은 도 3의 RF 인터페이스 정보 협상 과정(340)을 상세하게 설명하는 흐름도 이다.
먼저, 제어 무선 기기(110)와 타겟 무선 기기(120)간에 선택된 RF 인터페이스의 사용에 대한 협상을 진행하여 제어 무선 기기(110)와 타겟 무선 기기(120)간에 RF 인터페이스 설정을 수행한다(710).
즉, 제어 무선 기기(110)는 RF 인터페이스를 선택한 후 선택된 무선 인터페이스에 대한 정보를 타겟 무선 기기(120)에게 전달하고, 타겟 무선 기기(120)로부터 선택된 RF 인터페이스 설정 여부를 수신한다. 이때 양 기기간에 RF 인터페이스 가 설정되면 타겟 무선 기기(120)에서 선택된 RF 인터페이스가 턴-온 된다.
이어서, 제어 무선 기기(110)는 PING 메시지를 이용하여 타겟 무선 기기(120)가 선택된 RF 인터페이스의 통신 반경에 있는지를 체크한다(720 과정).
이때 제어 무선 기기(110)는 타겟 무선 기기(120)와 PING 메시지를 교환함으로서 타겟 무선 기기(120)가 선택된 RF 인터페이스의 통신 반경에 있는지를 확인할 수 있다. 예를 들면, 제어 무선 기기(110)가 타겟 무선 기기(120)로 패킷 메시지를 요청하고 나서 타겟 무선 기기(120)로부터 최대 3회까지 응답 메시지를 받지 않은 경우 타겟 무선 기기(120)는 선택된 RF 인터페이스의 통신 반경에 있지 않음을 알 수 있다.
이어서, 제어 무선 기기(110)는 타겟 무선 기기(120)가 선택된 RF 인터페이스의 통신 반경에 있는 것으로 확인되면 선택된 RF 인터페이스로 데이터를 전송한다(730 과정).
그러나, 제어 무선 기기(110)는 타겟 무선 기기(120)가 선택된 RF 인터페이스의 통신 반경에 있지 않은 것으로 확인되면 차 순위 RF 인터페이스에 연결을 요청한다(740 과정).
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 포함될 수 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구 범위에 기재된 내용과 동등한 범위내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법에 있어서,
    타겟 무선 기기가 지원하는 무선 인터페이스를 나타내는 네트워크 노드 자격 필드를 포함하는 정보를 상기 타겟 무선 기기로부터 획득하는 단계;
    상기 네트워크 노드 자격 필드로부터 상기 타겟 무선 기기에서 지원하는 무선 인터페이스 정보를 결정하는 과정;
    어플리케이션의 특성과 네트워크 부하에 기초하여, 상기 획득된 무선 인터페이스 정보가 나타내는 무선 인터페이스 중 하나를 선택하는 과정;
    상기 무선 인터페이스가 선택되면 상기 타겟 무선 기기와 선택된 무선 인터페이스 정보를 협상하여 상기 무선 인터페이스 설정을 수행하는 과정을 포함하고,
    상기 네트워크 노드 자격 필드를 포함하는 정보는 RF4CE(Radio Frequency for Consumer Electronics)를 통해 획득되는 것을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법은,
    어플리케이션을 사용 중 현재 네트워크 상태를 조사하여 상기 무선 인터페이스 선택을 위한 네트워크의 무선 인터페이스 설정을 재 시도하는 과정을 더 포함하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 네트워크의 무선 인터페이스 설정 재시도 과정은
    주기적으로 또는 사용자의 요청에 의해 현재의 네트워크 사용 현황을 체크하고,
    상기 체크된 현재의 네트워크 사용 현황에 따라 상기 무선 인터페이스의 사용 여부를 확인하고,
    상기 무선 인터페이스가 사용 불가하면 상기 네트워크 연결을 재시도하여 다른 무선 인터페이스를 검색하는 과정을 더 포함하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 무선 인터페이스를 선택하는 과정은,
    현재 사용하려는 어플리케이션들의 레벨을 결정하는 과정;
    현재 네트워크 부하를 기반으로 무선 인터페이스들을 밴드 폭 순서대로 정렬하는 과정;
    상기 무선 인터페이스들 중 최대 밴드폭을 갖는 무선 인터페이스의 밴드 폭과 상기 어플리케이션들의 최대 요구 밴드 폭을 비교하여 무선 인터페이스를 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 어플리케이션들의 레벨을 결정하는 과정은,
    현재 사용하려는 어플리케이션을 서비스 특성에 따라 우선도를 부여하고 이 어플리케이션의 평균 패킷 사이즈에 가중치를 반영하여 상기 어플리케이션들의 레벨을 결정하는 것임을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 무선 인터페이스를 선택하는 과정은,
    현재 사용중인 네트워크 부하와 현재 사용중인 어플리케이션의 요구 밴드 폭(required bandwidth)을 비교하여 결정되는 최대 밴드폭을 갖는 무선 인터페이스의 밴드 폭 및 상기 어플리케이션들의 최대 요구 밴드 폭을 비교하여 무선 인터페이스를 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 무선 인터페이스를 선택하는 과정은
    현재 사용중인 네트워크 부하가 현재의 어플리케이션 레벨에 속하는 어플리케이션의 최소 요구 밴드 폭보다 크거나 같으면 최대 밴드폭을 갖는 무선 인터페이스로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 무선 인터페이스를 선택하는 과정은,
    상기 최대 밴드폭을 갖는 무선 인터페이스의 밴드 폭이 상기 어플리케이션들의 최소 요구 밴드 폭 보다 크면 상기 최대 밴드폭을 갖는 무선 인터페이스를 무선 인터페이스로서 선택하고, 그렇지 않으면 다음 후보 무선 인터페이스의 예상 밴드폭을 계산하여 무선 인터페이스의 적합성을 판단하는 것임을 특징으로 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 무선 인터페이스의 예상 밴드 폭은
    무선 인터페이스의 예상 밴드 폭 = (현재 인터페이스 밴드폭 × W1)+(AFR×W2)+(APR×W3)로 획득되며, 여기서 W1, W2, W3는 무선 인터페이스 선택을 위한 가중치들이고, AFR 은 데이터를 서비스하는 동안 수행되는 패킷 평균 크기이고, APR은 데이터를 서비스하는 동안 수행되는 패킷 량임을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 무선 인터페이스 정보 협상 과정은,
    상기 무선 인터페이스를 선택한 후 선택된 무선 인터페이스에 대한 정보를 타겟 무선 기기에게 전달하고 타겟 무선 기기로부터 선택된 무선 인터페이스 설정 여부를 수신하는 것임을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 무선 인터페이스 정보 협상 과정은,
    타겟 무선 기기가 선택된 무선 인터페이스의 통신 반경에 있는지를 확인하는 PING 메시지를 교환하는 것임을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  14. 제13항에 있어서, RF 인터페이스의 통신 반경에 있는 것으로 확인되면 선택된 RF 인터페이스로 데이터를 전송하고, 타겟 무선 기기가 상기 선택된 무선 인터페이스의 통신 반경에 있지 않음을 확인하면 차순위 인터페이스에 대해서 연결 요청을 시도하는 것임을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 RF 인터페이스의 통신 반경 존재 유무는 타겟 무선 기기로 부터 미리 설정된 횟수의 응답으로부터 확인하는 것을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 방법.
  16. WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 장치에 있어서,
    타겟 무선 기기가 지원하는 무선 인터페이스를 나타내는 네트워크 노드 자격 필드를 포함하는 정보를 상기 타겟 무선 기기로부터 획득하여, 상기 타겟 무선기기에서 지원하는 무선 인터페이스 정보를 결정하는 네트워크 연결 설정부;
    어플리케이션의 특성과 네트워크 부하에 기초하여, 상기 무선 인터페이스 정보가 나타내는 무선 인터페이스 중 하나를 선택하는 무선 인터페이스 선택부;
    상기 타겟 무선 기기와 상기 무선 인터페이스 선택부에서 선택된 무선 인터페이스를 협상하여 그 협상된 무선 인터페이스를 설정하는 무선 인터페이스 협상부를 포함하고,
    상기 네트워크 노드 자격 필드를 포함하는 정보는 RF4CE(Radio Frequency for Consumer Electronics)를 통해 획득되는 것을 특징으로 하는 WPAN 기반의 적응적 무선 인터페이스 선택 장치.
  17. 무선 기기에 있어서,
    어플리케이션의 특성과 네트워크 부하를 참조하여, 무선 인터페이스 정보가 나타내는 타겟 무선 기기의 무선 인터페이스 중 하나를 선택하는 제어부;
    복수개의 무선 인터페이스 방식을 구비하고, 상기 제어부를 통해 선택된 무선 인터페이스로 무선 통신을 할 수 있도록 통신 셋업에 필요한 데이터를 주고받는 통신부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 타겟 무선 기기로부터 타겟 무선 기기가 지원하는 무선 인터페이스를 나타내는 네트워크 노드 자격 필드를 포함하는 정보를 획득하여 상기 타겟 무선 기기에서 지원하는 무선 인터페이스를 나타내는 상기 무선 인터페이스 정보를 결정하고, 상기 무선 인터페이스 정보가 나타내는 상기 무선 인터페이스 중 하나를 선택하는 네트워크 연결 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제어부에 의해 선택되는 무선 인터페이스 타입을 디스플레이하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기기.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 네트워크 연결 설정부에서 획득된 무선 인터페이스 정보로부터 어플리케이션의 특성과 네트워크 부하를 바탕으로 무선 인터페이스를 선택하는 무선 인터페이스 선택부;
    타겟 무선 기기와 상기 무선 인터페이스를 협상하여 그 협상된 무선 인터페이스를 설정하는 무선 인터페이스 협상부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기기.
  20. 제1항 내지 제 3항 및 제6항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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