KR101862284B1 - 저전력 비콘 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 Bluetooth Low Energy(BLE)를 적용한 비콘의 신호 송신 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, Auto Advertising 기능을 Link Controller에 적용함으로써 CPU에 탑재된 BLE 프로토콜과의 연동 없이 RF PHY와 하드웨어 구성의 Link Controller가 자체적으로 비콘 신호를 송신할 수 있도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

저전력 비콘 시스템 및 방법{Low power beacon system and method}

본 발명은 Bluetooth Low Energy(BLE)를 적용한 비콘의 신호 송신 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, Auto Advertising 기능을 Link Controller에 적용함으로써 CPU에 탑재된 BLE 프로토콜과의 연동 없이 RF PHY와 하드웨어 구성의 Link Controller가 자체적으로 비콘 신호를 송신할 수 있도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

블루투스 4.0 BLE(Bluetooth Low Energy)는 저전력이 요구되는 다양한 근거리 통신 응용 분야에 적용을 위하여 개발된 무선 통신 기술이다. 대표적인 예로 상기 BLE(Bluetooth Low Energy)를 적용한 비콘 기술은, 무선 통신 반경 내에 위치한 근거리 사용자에게 일정한 시간 간격으로 위치 기반 서비스를 제공할 수 있다. 상기 비콘 기술은 현재 다양한 서비스 및 제품에 적용되어 활성화되고 있다. 일반적으로, 현재 시장에 출시된 대부분의 비콘 제품들은 신호 송신을 담당하는 SoC(System On Chip)와 배터리 전원의 코인 셀(Coin Cell)이 탑재되어 있다. 여기서, 상기 코인 셀(Coin Cell)은 전원 용량에 비례하여 용량이 크면 부피가 커지게 되므로 제품의 소형화에 제약을 주게 된다. 또한, 사용자의 서비스 만족 향상을 위하여 짧은 시간 간격으로 수신기로 정보를 전송하게 되면 상기 SoC(System On Chip)의 전력 소모가 증가하게 되며, 이로 인해 제품의 사용 수명이 짧아지는 문제점이 존재한다. 따라서, 비콘 제품의 사용 수명 증가 및 사용자의 서비스 만족도 향상을 위해서는 저전력 기술이 중요한 기술적인 요소가 된다.

일반적으로 BLE(Bluetooth Low Energy)는 애플리케이션을 포함하여 총 7개의 계층적인 프로토콜 스택 형태의 구조로 구성되어 있다. 상기 프로토콜의 계층구조를 소프트웨어(Software,‘SW')와 하드웨어(Hardware,‘HW')로 나누어보면, 하위 하드웨어(HW)인 물리계층은 Physical layer와 Link Layer(HW)로 구성되어 있고, 그 위의 상위계층은 Link Layer(SW)를 포함하여 총 6개의 소프트웨어(SW) 형태로 구성되어 있다. 여기서, 상기 Link Layer의 경우에는, 내부적으로 실시간 패킷 데이터 처리를 위하여, 하드웨어(HW) 요소인 Link Controller와 상기 Link Controller의 운용 및 차상위 계층 간의 인터페이스를 처리하는 소프트웨어(SW)의 요소로 분리된다.

종래의 상기 BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜 스택을 운용하는 SoC(System On Chip)의 구성 및 기능적 관점에서 보면, 상기 SoC 내의 CPU는 Link Layer(SW)를 포함한 상위 6개의 계층의 프로토콜을 소프트웨어(SW)로 처리하고, 하위 물리계층에 해당하는 RF PHY 및 Link Controller(HW)는 On-Air상의 실시간 패킷 데이터 처리 기능을 수행한다. 이와 같이 상기 SoC는 CPU와 RF PHY 및 Link Controller(HW)로 구성되어, 소프트웨어(SW)와 하드웨어(HW) 간의 상호 연동을 통하여 BLE 프로토콜 기능을 수행한다. (도 1 및 2 참고)

그러나, 상기와 같이 비콘 신호 송신용 SoC가 신호 송신 시에 소프트웨어(SW)를 운영하는 CPU와 Link Controller(HW) 간에 프로토콜을 함께 연동하여 동작(도 2 참고)하는 방식은, 상기 CPU 및 주변 회로에서 발생되는 전력과 Link Controller(HW)의 동작으로 인한 전력 소모가 발생하는 문제점이 존재한다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여, BLE 프로토콜 상에서 비콘의 SoC 운용 방식을 CPU와의 연동 없이 Link Controller과 RF PHY만으로 기능을 수행하여 비콘의 저전력을 달성할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.

저전력으로 구동하는 비콘 동작 방법은, 애드버타이징(Advertising) 동작을 위한 제어 정보를 레지스터에 저장하는 레지스터 설정단계; 상기 레지스터 설정단계 후, 애드버타이징(Advertising) 동작 모드로 진입하는 애드버타이징(Advertising) 모드 진입단계; 애드버타이징(Advertising) 동작에 사용할 채널을 선택하는 애드버타이징(Advertising) 채널 선택단계; 상기 선택한 채널을 통하여, 단말 장치로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)을 전송하는 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송단계; 상기 단말 장치로부터, 상기 전송한 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)에 응답하는 응답 패킷을 수신하는 응답 패킷 수신단계; 상기 수신한 응답 패킷이 추가 정보 요청 패킷인지 또는 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 패킷인지를 판단하는 패킷 종류 판단단계; 상기 패킷 종류 판단 결과에 대응하는 동작을 수행하는 대응 동작 수행단계; 를 포함하여 구성된다.

상기 애드버타이징(Advertising) 동작을 위한 제어 정보는 애드버타이징(Advertising)을 위한 채널 정보를 포함하며, 상기 애드버타이징(Advertising) 채널 선택단계에서, 채널의 선택은 상기 레지스터에 저장되는 애드버타이징을 위한 제어 정보에 포함된 채널 정보로부터 채널을 선택하는 것을 특징으로 한다.

상기 애드버타이징(Advertising) 모드 진입단계는, 상기 레지스터 설정 여부를 감지하는 레지스터 설정 감지단계; 상기 감지 여부에 따라, CPU로 감지 신호를 출력하는 감지 신호 출력단계; 를 포함하여 구성되며,

상기 CPU는, 상기 감지 신호를 수신함으로써 절전(Idle) 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.

상기 대응 동작 수행단계는, 상기 패킷 종류 판단 결과가 추가 정보 요청 패킷인 경우, 상기 레지스터로부터 추가 정보 요청 패킷에 해당하는 데이터를 읽어오는 데이터 수신단계; 상기 읽어온 해당 데이터를 단말 장치로 전송하는 데이터 전송단계; 를 포함하여 구성되며, 상기 패킷 종류 판단 결과가 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷인 경우, 상기 단말 장치로부터 수신한 응답 패킷에 설정된 디바이스 어드레스를 추출하는 제 1 디바이스 어드레스 추출단계; 상기 레지스터에 설정된 디바이스 어드레스를 읽어오는 제 2 디바이스 어드레스 수신단계; 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스를 비교하는 디바이스 어드레스 비교단계; 상기 비교 결과에 따라, 상기 CPU로 CPU 웨이크-업 신호가 출력되는 것을 제어하는 CPU 웨이크-업 제어단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 CPU 웨이크-업 제어단계는, 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바 이스 어드레스가 같을 경우, 상기 CPU로 CPU 웨이크-업 신호를 출력하며, 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스가 다를 경우, 소정의 대기 시간 후 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송을 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 CPU는, CPU 웨이크-업 신호를 입력 받을 경우 구동(Running) 상태로 전환하며, 상기 애드버타이징(Advertising) 모드는 종료되는 것을 특징으로 한다.

상기 응답 패킷 수신단계에서, 상기 단말 장치로부터 응답 패킷을 수신하지 못한 경우, 소정의 대기 시간 후 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송을 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.

저전력 비콘 시스템은, 애드버타이징(Advertising) 동작을 위한 제어 정보가 설정되는 각 레지스터들을 저장하는 레지스터부; 상기 레지스터들의 설정 여부에 따라, CPU의 절전(Idle) 모드 전환을 제어하는 제 1 제어부; 상기 레지스터부에 설정된 제어 정보를 바탕으로, 상기 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용할 채널을 선택하는 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부; 상기 선택한 애드버타이징(Advertising) 채널을 통하여, 단말 장치로 애드버타이징 패킷을(Advertising Packet) 전송하는 애드버타이징 패킷 전송부; 상기 단말 장치로부터, 전송한 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)에 응답하는 응답 패킷을 수신하는 응답 패킷 수신부; 상기 응답 패킷 수신부로부터 입력되는 응답 패킷의 종류를 판단하는 응답 패킷 판단부; 상기 패킷 종류 판단 결과에 따라, 상기 레지스터부에서 상기 응답 패킷에 해당하는 데이터를 선택하여 단말 장치로 송신하는 데이터 송신부; 상기 응답 패킷 수신부로부터 입력되는 응답 패킷에 설정된 제 1 디바이스 어드레스와 상기 레지스터부에 설정된 제 2 디바이스 어드레스를 비교하는 어드레스 비교부; 상기 패킷 종류 판단 결과에 따라, 상기 응답 패킷이 어드레스 비교부로 입력되는 것을 제어하는 제 2 제어부; 상기 어드레스 비교부의 비교 결과에 따라, CPU가 웨이크-업(Wake-Up)되는 것을 제어하는 제 3 제어부; 를 포함하여 구성된다.

상기 레지스터부는, 상기 애드버타이징(Advertising) 패킷 데이터를 저장하는 제 1 데이터 레지스터; 상기 애드버타이징 패킷의 부가적인 데이터를 저장하는 제 2 데이터 레지스터; 상기 제 2 디바이스 어드레스를 저장하는 디바이스 어드레스 레지스터; 상기 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용되는 채널 정보를 저장하는 채널 정보 레지스터; 를 포함하여 구성되며,

상기 레지스터부의 각 레지스터들은, 상기 CPU에 의해 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 제어부는, 상기 각 레지스터들이 설정되는 것을 감지하는 설정 여부 감지부; 를 포함하며, 상기 각 레지스터들이 설정된 것으로 감지되었을 경우, 상기 CPU로 감지 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 CPU는, 상기 감지 신호를 입력 받은 경우, 절전(Idle)모드로 전환하며, 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부로 상기 애드버타이징(Advertising) 동작 시작 명령을 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부는, 애드버타이징(Advertising) 동작 시작 명령을 수신한 경우, 채널 정보 레지스터에 저장된 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용되는 채널 정보를 수신하는 채널 정보 수신부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 응답 패킷 판단부는, 상기 응답 패킷 수신부로부터 입력되는 응답 패킷의 헤더를 추출하는 헤더 추출부; 상기 추출한 헤더를 바탕으로 응답 패킷이 추가 정보를 요청하는 추가 정보 요청 패킷인지 또는 CPU의 웨이크-업(Wake-Up)을 요청하는 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 패킷인지를 판단하며, 상기 판단 결과를 제 2 제어부로 출력하는 응답 패킷 판단부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 제어부는, 상기 판단 결과가 추가 정보 요청 패킷인 경우, 상기 응답 패킷이 어드레스 비교부로 입력되는 것이 차단되도록 제어하며, 데이터 송신부로 추가 정보 요청 신호를 출력하고, 상기 판단 결과가 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷인 경우, 상기 응답 패킷이 어드레스 비교부로 입력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 어드레스 비교부는, 상기 응답 패킷 수신부로부터 입력되는 응답 패킷에 설정된 디바이스 어드레스를 추출하는 제 1 디바이스 어드레스 추출부; 상기 레지스터부로부터 제 2 디바이스 어드레스를 수신하는 제 2 디바이스 어드레스 수신부; 를 포함하여 구성되며, 상기 추출한 제 1 디바이스 어드레스와 수신한 제 2 디바이스 어드레스의 비교 에 따른 비교 결과를 제 3 제어부로 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 3 제어부는, 상기 비교 결과가 같을 경우, CPU로 상기 CPU를 구동시키기 위한 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 출력하며, 상기 비교 결과가 다를 경우, 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송 동작을 반복하도록 하는 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터 송신부는, 상기 제 2 제어부로부터 출력되는 추가 정보 요청 신호 수신 여부에 따라, 제 1 데이터 레지스터와 제 2 데이터 레지스터 중 선택적으로 데이터를 읽어오도록 제어하는 데이터 선택부; 를 포함하며, 상기 데이터 선택부는, 상기 제 2 제어부로부터 추가 정보 요청 신호를 수신한 경우, 상기 제 2 데이터 레지스터의 데이터를 읽어오며, 상기 제 2 제어부로부터 추가 정보 요청 신호를 수신하지 않은 경우, 상기 제 1 데이터 레지스터의 데이터를 읽어오는 것을 특징으로 한다.

상기 CPU는, 상기 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 입력 받은 경우, 구동(Running) 상태로 동작하며, 상기 애드버타이징(Advertising Packet) 동작은 종료되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 비콘의 신호 송신 시, Link Controller과 RF PHY만으로 기능을 수행하도록 함으로써 상기 CPU 및 주변 회로에서 발생하는 전력 소모를 최소화할 수 있다. 또한, Auto Advertising 기능을 Link Controller에 적용하여, 상기 CPU 및 CPU 동작을 위해 필요한 주변회로(Memory/Bus등)의 동작을 필요에 따라 Idle 상태(절전모드) 또는 Wake-up(웨이크업) 상태 변경이 가능하므로 전력 소모를 감소시킬 수 있다.

도 1은 BLE 프로토톨 계층구조와 비콘 시스템 간의 기능 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 CPU와 Link Controller/RF PHY 간의 상호 동작을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 저전력 비콘 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 각 시스템의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 애드버타이징(Advertising) 모드와 CPU 웨이크-업 모드의 동작을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 저전력 비콘 동작 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 각 방법의 세부 동작을 나타내는 도면이다.
도 8 및 9는 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 저전력 비콘 시스템의 전체적인 동작 흐름도를 도시한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 연결 구성을 두고 연결되어 있는 경우를 포함하며, “전기적으로 연결”되어 있는 경우뿐만 아니라 “유무선 네트워크 연결”도 포함할 수 있다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”만을 의미하지는 않는다. “~(하는) 절차”의 경우도 마찬가지이다.

본 발명에 따른 저전력으로 구동하는 비콘 동작 방법은,

애드버타이징(Advertising) 동작을 위한 제어 정보를 레지스터에 저장하는 레지스터 설정단계;

상기 레지스터 설정단계 후, 애드버타이징(Advertising) 동작 모드로 진입하는 애드버타이징(Advertising) 모드 진입단계;

애드버타이징(Advertising) 동작에 사용할 채널을 선택하는 애드버타이징(Advertising) 채널 선택단계;

상기 선택한 채널을 통하여, 단말 장치로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)을 전송하는 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송단계;

상기 단말 장치로부터, 상기 전송한 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)에 응답하는 응답 패킷을 수신하는 응답 패킷 수신단계;

상기 수신한 응답 패킷이 추가 정보 요청 패킷인지 또는 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 패킷인지를 판단하는 패킷 종류 판단단계;

상기 패킷 종류 판단 결과에 대응하는 동작을 수행하는 대응 동작 수행단계; 를 포함하여 구성된다.

상기 단말 장치는, 예를 들어, 상기 비콘으로부터 신호를 수신하는“블루투스 4.0/4.1/4.2” 규격의 BLE 칩을 내장한 스마트 폰 또는 모바일 기기 등을 포함하는 단말 장치로 구성될 수 있다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 저전력으로 구동하는 비콘 시스템을 도시한 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 비콘 시스템은 CPU(100), Link Controller(200), 무선물리계층(300)을 포함하여 구성되며, 상기 비콘 시스템과 통신하는 단말 장치(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 CPU(100)는, 애드버타이징 (Advertising) 동작에 따라 절전(Idle) 상태 또는 구동(Running) 상태로 전환할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은, 추후 각 시스템 설명 시 상세히 설명하도록 한다.

상기 Link Controller(200)는, 레지스터부(210), 제 1 제어부(215), 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부(220), 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송부(230), 응답 패킷 수신부(240), 응답 패킷 판단부(250), 제 2 제어부(255), 데이터 송신부(260), 어드레스 비교부(270), 제 3 제어부(275)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 레지스터부(210)는, 애드버타이징(Advertising) 동작을 위한 제어 정보가 설정되는 각 레지스터들을 저장하는 구성이다.

도 4a와 같이, 상기 레지스터부(210)는, 제 1 데이터 레지스터(211), 제 2 데이터 레지스터(212), 디바이스 어드레스 레지스터(213), 채널 정보 레지스터(214)를 포함하여 구성될 수 있다.

제 1 데이터 레지스터(211)는, 상기 애드버타이징(Advertising) 패킷 데이터를 저장하는 구성일 수 있다. 상기 Link Controller(200)가 단말 장치(400)로 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 시 함께 전송되는 애드버타이징(Advertising) 데이터를 저장하는 구성일 수 있다.

제 2 데이터 레지스터(212)는, 상기 애드버타이징(Advertising) 패킷의 부가적인 데이터를 저장하는 구성일 수 있다. 예를 들어, 애드버타이징(Advertising) 패킷을 전송 후, 이를 수신한 단말 장치로부터 추가 정보를 요청하는 응답 패킷(SCAN_Request)을 전송 받을 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제 2 데이터 레지스터(212)에 저장된 추가 정보 요청에 해당하는 데이터를 단말 장치(400)로 송신할 수 있다.

상기 부가적인 데이터 또는 추가 정보는, 예를 들어, 애드버타이징(Advertising) 패킷을 전송한 비콘 디바이스의 이름 등과 같은 것을 포함할 수 있다.

디바이스 어드레스 레지스터(213)는, 상기 CPU를 웨이크-업(Wake-Up)하기 위해 설정되는 디바이스 어드레스일 수 있다. 예를 들어, 단말 장치(400)가 상기 비콘 시스템의 애드버타이징 주기(Advertising Interval) 변경을 원하는 경우, CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷을 전송할 수 있다. 상기 Link Controller(200)는, 이와 같이 상기 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 패킷을 전송 받은 경우, 상기 디바이스 어드레스 레지스터(213)에 설정된 디바이스 어드레스(B_ADDR)와 전송 받은 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷에 설정된 디바이스 어드레스의 비교를 통하여 CPU의 웨이크-업(Wake-Up) 여부를 판단할 수 있다. 보다 상세한 설명은 추후 설명하도록 한다.

채널 정보 레지스터(214)는, 상기 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용되는 채널 정보가 설정되는 구성일 수 있다. 예를 들어, 상기 채널 정보는 채널 맵일 수 있다. 상기 채널 맵에는 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용되는 채널에 대한 정보가 설정될 수 있으며, 이를 바탕으로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용될 채널을 선택할 수 있다. 보다 상세한 설명은, 추후 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부(220) 설명 시 설명하도록 한다.

상기 레지스터부에 저장되는 각 레지스터들에 설정되는 애드버타이징 (Advertising) 동작을 위한 제어 정보들은 CPU에 의해 설정되는 것이다.

상기 제 1 제어부(215)는, 상기 레지스터들의 설정 여부에 따라, CPU의 절전(Idle) 모드 전환을 제어할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 상기 제 1 제어부(215)는 상기 레지스터부(210)와 연결되어, 상기 레지스터부(210)의 각 레지스터들이 설정되는 것을 감지하는 설정 여부 감지부(2155)를 포함할 수 있다.

상기 설정 여부 감지부(2155)는, 상기 레지스터들이 CPU에 의해 설정된 것으로 감지되면, 상기 CPU로 감지 신호를 출력할 수 있다.

따라서, 상기 CPU(100)는, 상기 설정 여부 감지부(2155)로부터 감지 신호를 입력받아 절전(Idle) 모드로 전환하며, 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부(220)로 애드버타이징(Advertising) 동작 시작 명령을 출력할 수 있다.

여기서, 실시 예 1로 상기 제 1 제어부(215)는 상기 레지스터부(210)에 포함되어 구성될 수 있으며, 실시 예 2로 상기 레지스터부(210)와 연결되는 별도의 구성일 수도 있다.

애드버타이징(Advertising) 채널 선택부(220)는, 상기 레지스터부에 설정된 채널 정보를 바탕으로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용할 채널을 선택할 수 있다.

상기 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부(220)는 상기 CPU(100)로부터 애드버타이징(Advertising) 동작 시작 명령을 수신하면, 상기 채널 정보 레지스터(214)의 채널 맵에 설정된 채널 정보를 읽어올 수 있다. 상기 채널 정보를 읽어온 후, 상기 채널 정보의 각 비트 값을 이용하여 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용할 채널을 선택할 수 있다.

상기 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용되는 채널은 Channel_Map[0]: CH37, Channel_Map[1]: CH38, Channel_Map[2]: CH39로 설정되어 있다. 여기서, 상기 채널 정보에 설정된 각 채널의 해당 비트 값이 0이면 0에 해당하는 채널은 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용하지 않고, 1이면 사용하는 것이다.

만약, 예를 들어, 채널 정보에 설정된 비트 값이 [1 1 1]이면 모든 채널(CH37/CH38/CH39)을 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용하고, [0 1 1]이면 CH37을 제외한 CH38/CH39만을 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용할 수 있다. 또한, [1 0 1]이면 CH38를 제외하고 CH37/CH39만을 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용할 수 있는 것이다.

따라서, 상기 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송부(230)는, 상기 선택한 채널을 무선 주파수 물리계층(RF-PHY, 300)으로 전송하고, 상기 무선주파수 물리계층(RF-PHY, 300)을 통하여 단말 장치(400)로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)을 전송할 수 있다.

더불어, 상기 채널은, 작은 채널부터 큰 채널의 순서로 전송될 수 있다. 예를 들어, CH37/CH38/CH39의 세 개 채널을 모두 사용한다면, 상기 채널은 CH37-> CH38-> CH39의 순서로 전송될 수 있다.

응답 패킷 수신부(240)는, 상기 무선주파수 물리계층(RF-PHY, 300)을 통하여 상기 단말 장치(400)로부터 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)에 응답하는 응답 패킷을 수신하는 구성일 수 있다.

응답 패킷 판단부(250)는, 상기 응답 패킷 수신부(240)로부터 입력되는 응답 패킷의 종류를 판단하는 구성일 수 있다. 상기 응답 패킷 판단부(250)는 상기 응답 패킷 수신부(240)와 연결되어, 상기 단말 장치(400)로부터 수신하는 응답 패킷을 입력 받을 수 있다.

도 4c와 같이, 상기 응답 패킷 판단부(250)는, 헤더 추출부(252)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 헤더 추출부(251)는, 상기 응답 패킷 수신부(240)로부터 입력되는 응답 패킷의 헤더를 추출하는 구성일 수 있다.

상기 응답 패킷 판단부(250)는, 상기 헤더 추출부(251)에서 추출한 헤더를 바탕으로 응답 패킷의 종류를 판단할 수 있다. 상기 응답 패킷의 종류는 추가 정보를 요청하는 추가 정보 요청 패킷 또는 CPU의 웨이크-업(Wake-Up)을 요청하는 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 패킷일 수 있다.

상기 응답 패킷 판단부(250)는, 상기 응답 패킷이 추가 정보 요청 패킷인지 아니면 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷인지를 판단하여, 상기 패킷 종류 판단 결과를 제 2 제어부로 출력할 수 있다.

제 2 제어부(255)는, 상기 응답 패킷 판단부(250)로부터 패킷 종류 판단 결과를 입력받아, 상기 패킷 종류 판단 결과에 따라 상기 응답 패킷이 어드레스 비교부로 입력되는 것을 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 패킷 종류 판단 결과가 추가 정보 요청 패킷인 경우, 상기 응답 패킷이 어드레스 비교부(260)로 입력되는 것이 차단되도록 제어할 수 있다. 반면, 상기 패킷 종류 판단 결과가 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷인 경우, 상기 응답 패킷이 어드레스 비교부(260)로 입력되도록 제어할 수 있다. 여기서, 상기 제어하는 방법은, 예를 들어, 상기 응답 패킷 수신부(240)와 어드레스 비교부(260) 사이에 스위치(S)와 같은 구성을 배치하고, 상기 판단 결과에 따른 제어신호를 상기 스위치에 출력함으로써 상기 스위치를 온/오프 제어할 수 있다.

또한, 상기 제 2 제어부(255)는, 상기 판단 결과가 추가 요청 패킷인 경우, 데이터 송신부(260)로 추가 요청 신호를 출력할 수 있다. 보다 상세한 설명은, 추후 상기 데이터 송신부(260) 설명 시 설명하도록 한다.

더불어, 상기 제 2 제어부(255)는 실시 예 1로 상기 응답 패킷 판단부(250)에 포함되어 구성될 수 있으며, 실시 예 2로 상기 응답 패킷 판단부(250)와 연결되는 별도의 구성일 수 있다.

데이터 송신부(260)는, 상기 응답 패킷 판단부의 패킷 종류 판단 결과에 따라, 상기 레지스터부에서 상기 응답 패킷에 해당하는 데이터를 선택하여 단말 장치로 전송하는 구성일 수 있다.

도 4d와 같이, 상기 데이터 송신부(260)는 상기 제 2 제어부(255)로부터 출력되는 추가 정보 요청 신호 수신 여부에 따라, 제 1 데이터 레지스터와 제 2 데이터 레지스터 중 선택적으로 데이터를 읽어오도록 제어하는 데이터 선택부(262)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 데이터 선택부(262)는, 예를 들어, 상기 제 2 제어부(255)로부터 추가 정보 요청 신호를 수신한 경우, 상기 제 2 데이터 레지스터에 설정된 추가 정보 요청에 해당하는 데이터를 읽어올 수 있다. 반면, 상기 제 2 제어부(255)로부터 추가 정보 요청 신호를 수신하지 않은 경우, 상기 제 1 데이터 레지스터에 설정된 애드버타이징(Advertising) 패킷 데이터를 읽어올 수 있다.

상기 제 1 데이터 레지스터(211) 또는 제 2 데이터 레지스터(212)로부터 읽어온 데이터는 무선 주파수 물리계층(RF-PHY, 300)로 전송하며, 상기 데이터는 상기 무선 주파수 물리계층(RF-PHY, 300)에 전송된 애드버타이징(Advertising) 패킷 채널과 함께 단말 장치(400)로 송신될 수 있다.

어드레스 비교부(270)는, 도 4 e와 같이, 제 1 디바이스 어드레스 추출부(272), 제 2 디바이스 어드레스 수신부(274)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제 1 디바이스 어드레스 추출부(272)는, 상기 응답 패킷 수신부(240)와 연결되어 단말 장치(400)로부터 수신하는 응답 패킷을 입력받을 수 있으며, 상기 입력받은 응답 패킷에 설정된 디바이스 어드레스를 추출할 수 있다.

상기 제 2 디바이스 어드레스 수신부(274)는, 디바이스 어드레스 레지스터(213)로부터 CPU에 의해 설정된 디바이스 어드레스를 수신하는 구성일 수 있다.

상기 어드레스 비교부(270)는, 이와 같이 상기 제 1 디바이스 어드레스 추출부(272)와 제 2 디바이스 어드레스(274)를 통하여 추출된 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스를 비교할 수 있다. 또한, 상기 비교 결과를 제 3 제어부(275)로 전달할 수 있다.

여기서, 상기 응답 패킷 수신부(240)로부터 어드레스 비교부(270)로 응답 패킷이 입력되는 경우는, 상기 설명한 바와 같이, 단말 장치(400)로부터 수신한 응답 패킷이 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷으로 판단된 경우이다.

또한, 상기 제 2 디바이스 어드레스(B_ADDR)는, CPU를 웨이크-업(Wake-Up) 하기 위해 설정된 어드레스이다.

제 3 제어부(275)는, 어드레스 비교부(270)로부터 디바이스 어드레스 비교 결과를 전달 받아, 상기 비교 결과에 따라 CPU의 웨이크-업(Wake-Up)을 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스 비교 결과가 같은 경우, CPU를 구동(Running) 상태로 변경하기 위하여 상기 CPU로 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 상기 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 입력 받은 CPU는 구동(Running) 상태로 전환하며, 애드버타이징(Advertising) 동작은 종료하게 된다. (도 5 참고)

반면, 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스 비교 결과가 다를 경우, CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 출력하지 않는다. 따라서, 상기 CPU는 절전(Idle) 상태를 유지하게 되고, 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 동작이 반복 수행된다.

여기서, 실시 예 1로 상기 제 3 제어부(275)는 상기 어드레스 비교부(270)에 포함되어 구성될 수 있으며, 실시 예 2로 상기 어드레스 비교부(270)와 연결되는 별도의 구성일 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 저전력 비콘 동작 방법을 도시한 블록도이다.

상기 도 6을 참고하면, 애드버타이징(Advertising) 동작을 위한 제어 정보를 레지스터에 저장하는 레지스터 설정단계(S100);

상기 레지스터 설정단계 후, 애드버타이징(Advertising) 동작 모드로 진입하는 애드버타이징(Advertising) 모드 진입단계(S200);

애드버타이징(Advertising) 동작에 사용할 채널을 선택하는 애드버타이징(Advertising) 채널 선택단계(S300);

상기 선택한 채널을 통하여, 단말 장치로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)을 전송하는 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송단계(S400);

상기 단말 장치로부터, 상기 전송한 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)에 응답하는 응답 패킷을 수신하는 응답 패킷 수신단계(S500);

상기 수신한 응답 패킷이 추가 정보 요청 패킷인지 또는 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 패킷인지를 판단하는 패킷 종류 판단단계(S600);

상기 패킷 종류 판단 결과에 대응하는 동작을 수행하는 대응 동작 수행단계(S700); 를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 레지스터 설정단계(S100)는, 애드버타이징(Advertising) 동작을 위한 제어 정보를 저장하는 각 레지스터들을 설정하는 단계일 수 있다. 상기 레지스터 설정단계(S100)는 CPU에 의해 수행되는 단계이다.

상기 애드버타이징(Advertising) 동작을 위해 설정되는 레지스터들은, 예를 들어, 애드버타이징(Advertising) 패킷 데이터, 애드버타이징(Advertising) 패킷의 부가적인 데이터, CPU 웨이크-업(Wake-Up)을 위해 설정하는 디바이스 어드레스, 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용되는 채널 정보가 설정되는 채널 맵 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 애드버타이징(Advertising) 모드 진입단계(S200)는, 상기 레지스터 설정단계 후, 애드버타이징(Advertising) 동작 모드로 진입하는 단계일 수 있다.

상기 애드버타이징(Advertising) 모드 진입단계(S200)는, 레지스터 설정 감지단계(S210), 감지 신호 출력단계(S220)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 레지스터 설정 감지단계(S210)는, 상기 레지스터 설정 여부를 감지하는 단계일 수 있다.

상기 감지신호 출력단계(S220)는, 상기 레지스터 설정이 감지됨에 따라, CPU(100)로 감지 신호를 출력할 수 있다. 상기 레지스터 설정이 감지되었을 경우, 상기 CPU(100)로 감지 신호를 출력하면, 상기 CPU는 애드버타이징(Advertising) 동작을 시작할 준비가 된 것으로 판단하여 애드버타이징(Advertising) 동작 시작 명령을 출력하며, 절전(Idle) 상태로 전환된다. 따라서, CPU(100)의 연동 없이 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 동작을 수행함으로써 저전력으로 구동하는 비콘 시스템이 구현될 수 있다.

애드버타이징(Advertising) 채널 선택단계(S300)는, 상기 레지스터에 설정된 채널 맵에 따라 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용할 채널을 선택하는 단계일 수 있다.

상기 채널을 선택하는 방법은, 예를 들어, 상기 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용되는 채널은 Channel_Map[0]: CH37, Channel_Map[1]: CH38, Channel_Map[2]: CH39로 설정되어 있다. 여기서, 채널 맵에 설정된 각 채널의 해당 비트 값이 0이면, 0에 해당하는 채널은 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용하지 않고, 1이면 사용하는 것이다.

예를 들어, 채널 정보에 설정된 비트 값이 [1 1 1]이면 모든 채널(CH37/CH38/CH39)을 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용하고, [0 1 1]이면 CH37을 제외한 CH38/CH39만을 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용할 수 있다. 또한, [1 0 1]이면 CH38를 제외하고 CH37/CH39만을 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용할 수 있는 것이다.

따라서, 상기 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송부(230)는, 상기 선택한 채널을 무선 주파수 물리계층(RF-PHY, 300)으로 전송하고, 상기 무선주파수 물리계층(RF-PHY, 300)을 통하여 단말 장치(400)로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)을 전송할 수 있다.

더불어, 상기 채널은, 작은 채널부터 큰 채널의 순서로 전송될 수 있다. 예를 들어, CH37/CH38/CH39의 세 개 채널을 모두 사용한다면, 상기 채널은 CH37-> CH38-> CH39의 순서로 전송될 수 있다.

애드버타이징(Advertising) 패킷 전송단계(S400)는, 상기 애드버타이징(Advertising) 패킷 채널 선택단계(S300)에서 선택한 채널을 무선 주파수 물리계층(RF-PHY, 300)으로 전송하는 단계이다. 따라서, 무선 주파수 물리계층(RF-PHY, 300)으로 전송된 채널을 통하여 단말 장치(400)로 애드버타이징(Advertising) 패킷을 송신할 수 있다.

응답 패킷 수신단계(S500)는, 단말 장치(400)로부터 상기 전송한 애드버타이징(Advertising)에 응답하는 패킷을 수신하는 단계일 수 있다. 상기 응답 패킷은, 추가 정보를 요청하는 추가 정보 요청 패킷 또는 애드버타이징 주기(Advertising Interval) 변경을 위한 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷일 수 있다.

응답 패킷 종류 판단단계(S600)는, 상기 수신한 응답 패킷이 추가 정보 요청 패킷인지 또는 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷인지를 판단하는 단계일 수 있다.

상기 패킷 종류를 판단하는 것은, 예를 들어, 수신한 응답 패킷의 헤더를 추출하여 판단할 수 있다.

대응 동작 수행단계(S700)는, 상기 판단 결과에 대응하는 동작을 수행하는 단계일 수 있다.

상기 대응 동작 수행단계(S700)는, 상기 판단 결과가 추가 정보 요청 패킷인 경우에는, 도 7a와 같이 데이터 수신단계(S712), 데이터 전송단계(S714)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 데이터 수신단계(S712)는, 상기 애드버타이징(Advertising) 동작을 위해 설정된 레지스터로부터 추가 정보 요청 패킷에 해당하는 데이터를 수신하는 단계일 수 있다.

상기 데이터 전송단계(S714)는, 상기 레지스터로부터 읽어온 추가 정보 요청 패킷에 해당하는 데이터를 단말 장치(400)로 전송하는 단계일 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 상기 추가 정보 요청 패킷(SCAN_Request)에 해당하는 데이터(SCAN_Response)를 무선 주파수(RF-PHY)로 전송하며, 상기 데이터는 상기 무선 주파수(RF-PHY)에 전송되는 애드버타이징(Advertising) 채널과 함께 단말 장치(400)로 송신될 수 있다.

반면, 상기 대응 동작 수행단계(S700)는, 상기 판단 결과가 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 패킷인 경우는, 도 7b와 같이 제 1 디바이스 어드레스 추출단계(S722), 제 2 디바이스 어드레스 수신단계(S724), 디바이스 어드레스 비교단계(S726), CPU 웨이크-업(Wake-Up) 제어단계(S728)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제 1 디바이스 어드레스 추출단계(S722)는, 상기 단말 장치(400)로부터 수신한 응답 패킷에 설정된 디바이스 어드레스를 추출하는 단계일 수 있다.

상기 제 2 디바이스 어드레스 수신단계(S724)는, 상기 레지스터로부터 CPU 웨이크-업(Wake-Up)을 위해 설정된 디바이스 어드레스를 수신하는 단계일 수 있다.

상기 디바이스 어드레스 비교단계(S726)는, 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스의 동일 여부를 비교하는 단계일 수 있다. 만약 비교 결과가 동일하다면 CPU를 구동(Running) 상태로 변경시킬 수 있으며, 상기 비교 결과가 동일하지 않은 것으로 판단되면, 상기 CPU는 절전(Idle) 상태로 유지되고, 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 동작은 반복 수행될 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 제어단계(S728)를 들어 설명할 수 있다. 비교 결과, 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스가 동일한 경우, 상기 CPU로 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 상기 CPU는 절전(Idle) 상태에서 구동(Running) 상태로 전환되고, 이후 단말 장치(400)와의 연결(Connection)을 통하여 애드버타이징 주기(Advertising Interval)의 변경이 가능할 수 있다.

반면, 상기 비교 결과, 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스가 일치하지 않은 경우, 상기 CPU로 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 출력하지 않는다. 따라서, 상기 CPU는 절전(Idle) 상태를 유지하게 되고, 상기 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 과정을 반복 수행할 수 있다. (도 8 및 9 참고)

만약, 단말 장치(400)로부터 응답 패킷을 수신하지 못한 경우에는, 소정의 제 1 대기 시간 후, 해당 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용한 채널의 다음 채널을 사용하여 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 과정을 반복 수행할 수 있다. 예를 들어, CH37/CH38/CH39의 세 개 채널을 모두 사용한 경우에, 해당 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 CH37을 사용하였다면, 다음 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 과정은 CH38을 사용하여 동작할 수 있다.

상기 소정의 제 1 대기 시간은, 애드버타이징(Advertising) 패킷을 전송하는 각 애드버타이징(Advertising) 채널 간의 주기로 설정되는 것일 수 있다.

더불어, 상기 모든 애드버타이징(Advertising) 패킷의 전송이 완료된 경우에는, 소정의 제 2 대기 시간 후, 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용된 채널 중 첫번째 채널을 사용하여 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 과정을 반복 수행할 수 있다. 예를 들어, CH37/CH38/CH39의 세 개 채널을 사용하여 모든 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송을 완료한 경우, 다시 채널 중 첫번째 채널인 CH37을 사용하여 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 과정을 반복 수행할 수 있다.

상기 소정의 제 2 대기 시간은, 애드버타이징 주기(Advertising Interval)와 랜덤 딜레이(Random Delay)의 합으로 설정될 수 있다. 상기 애드버타이징 주기(Advertising Interval)은 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용되는 채널이 반복되는 주기를 의미한다.

도 10은 본 발명에 따른 저전력으로 동작하는 비콘 시스템의 전체적인 동작 흐름을 도시한 도면이다.

상기 도 9를 참조하면, CPU(100)는 Link Controller(200)에 애드버타이징(Advertising) 동작을 위한 제어 정보를 저장하는 각 레지스터를 설정 할 수 있다(S100).

상기 제 1 제어부(215)는, 상기 각 레지스터들의 설정 여부를 감지하여, 상기 설정됨에 따라 CPU로 감지 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 상기 감지 신호를 입력 받은 CPU는 절전 상태로 전환하며, 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부(220)로 애드버타이징(Advertising) 동작 시작 명령을 출력하고, 상기 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부(220)는 상기 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용할 채널을 선택할 수 있다. 상기 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부(220)는 상기 설정된 레지스터들 중 채널 정보가 설정된 채널 정보 레지스터(214)로부터 채널 맵을 읽어온 후, 상기 채널 맵에 설정된 비트 값에 따라 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용할 채널을 선택할 수 있다(S200, 300).

상기 채널을 선택하는 방법은, 예를 들어, 상기 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용되는 채널은 Channel_Map[0]: CH37, Channel_Map[1]: CH38, Channel_Map[2]: CH39로 설정되어 있다. 여기서, 채널 정보에 설정된 각 채널의 해당 비트 값이 0이면 0에 해당하는 채널은 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용하지 않고, 1이면 사용하는 것이다.

만약, 예를 들어, 채널 정보에 설정된 비트 값이 [1 1 1]이면 모든 채널(CH37/CH38/CH39)을 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용하고, [0 1 1]이면 CH37을 제외한 CH38/CH39만을 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용할 수 있다. 또한, [1 0 1]이면 CH38를 제외하고 CH37/CH39만을 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용할 수 있는 것이다.

따라서, 상기 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송부(230)는, 상기 선택한 채널을 무선 주파수 물리계층(RF-PHY, 300)으로 전송하고, 상기 무선주파수 물리계층(RF-PHY, 300)을 통하여 단말 장치(400)로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)을 전송할 수 있다(S400).

더불어, 상기 채널은, 작은 채널부터 큰 채널의 순서로 전송될 수 있다. 예를 들어, CH37/CH38/CH39의 세 개의 채널을 모두 사용한다면, 상기 채널은 CH37-> CH38-> CH39의 순서로 전송될 수 있다.

상기 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 후, 응답 패킷 수신부(240)는 단말 장치(400)로부터 전송한 애드버타이징(Advertising) 패킷에 응답하는 응답 패킷을 수신할 수 있다. 상기 수신한 응답 패킷은 응답 패킷 판단부(250)와 어드레스 비교부(270)로 입력될 수 있다. 상기 응답 패킷 판단부(250)는 입력되는 응답 패킷의 헤더를 추출하여 상기 응답 패킷이 추가 정보를 요청하는 추가 정보 요청 패킷인지 CPU 웨이크-업(Wake-Up)을 요청하는 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷인지 판단할 수 있다. 상기 패킷 종류 판단 결과를 전달 받은 제 2 제어부(255)는, 상기 패킷 종류 판단 결과에 따라 응답 패킷이 어드레스 비교부(270)로 입력되는 것을 제어할 수 있으며, 데이터 선택부(262)로 데이터 선택을 제어하는 신호를 출력할 수도 있다.

예를 들어, 상기 응답 패킷이 추가 정보 요청 패킷인 경우, 상기 제 2 제어부(255)는 응답 패킷이 어드레스 비교부(270)로 입력되는 것을 차단할 수 있다.

예를 들어, 상기 응답 패킷 수신부와 어드레스 비교부 사이에 스위치와 같은 구성을 배치하고, 상기 제 2 제어부가 스위치로 오프 제어신호를 출력함으로써 응답 패킷이 어드레스 비교부로 입력되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 상기 데이터 선택부(262)로 추가 정보 요청 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 상기 추가 정보 요청을 입력받은 데이터 선택부(262)는, 애드버타이징(Advertising) 패킷의 부가적인 데이터를 저장하는 제 2 데이터 레지스터(212)로부터 추가 정보 요청 신호에 해당하는 데이터를 읽어 들여 무선 주파수 물리계층(RF-PHY)으로 전송할 수 있다. 따라서, 상기 애드버타이징(Advertising) 패킷과 함께 단말 장치(400)로 송신될 수 있다.

여기서, 상기 부가적인 데이터 또는 추가 정보는 애드버타이징(Advertising) 패킷을 전송한 비콘 디바이스의 이름 등과 같은 것을 포함할 수 있다.

반면, 상기 응답 패킷이 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 패킷인 경우, 제 2 제어부(255)는 스위치에 온 신호를 출력함으로써 응답 패킷이 어드레스 비교부(270)로 입력되도록 할 수 있다.

상기 어드레스 비교부(270)는 입력되는 응답 패킷에 설정된 디바이스 어드레스(제 1 디바이스 어드레스)를 추출할 수 있다. 또한, 디바이스 어드레스 레지스터(213)로부터 CPU가 설정한 디바이스 어드레스(제 2 디바이스 어드레스)를 읽어 들일 수 있다. 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스를 비교하여, 상기 비교 결과를 제 3 제어부(275)로 전달할 수 있다. 따라서, 상기 제 3 제어부(275)는 비교 결과에 따라 CPU 웨이크-업(Wake-Up)을 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스가 일치하는 경우, 상기 제 3 제어부(275)는 CPU로 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 상기 CPU는 구동(Running) 상태로 전환되고, 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 동작은 종료하게 된다.

상기 CPU가 구동 상태로 전환되고, 이후 단말 장치(400)와의 연결(Connection)을 통하여 데이터 교환을 위한 애드버타이징 주기(Advertising Interval) 등을 변경할 수 있다.

반면, 상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스가 일치하지 않는 경우, 상기 제 3 제어부(275)는 CPU로 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 출력하지 않는다. 따라서, 상기 CPU는 절전(Idle) 상태로 유지됨으로써, 상기 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 동작을 반복 수행할 수 있다(S500~700).

만약, 단말 장치(400)로부터 응답 패킷을 수신하지 못한 경우에는, 소정의 제 1 대기 시간 후, 해당 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용한 채널의 다음 채널을 사용하여 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 과정을 반복 수행할 수 있다. 예를 들어, CH37/CH38/CH39의 세 개 채널을 모두 사용한 경우에, 해당 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 CH37을 사용하였다면, 다음 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 과정은 CH38을 사용하여 동작할 수 있는 것이다.

상기 소정의 제 1 대기 시간은, 애드버타이징(Advertising) 패킷을 전송하는 각 애드버타이징(Advertising) 채널 간의 주기로 설정되는 것일 수 있다.

더불어, 상기 모든 애드버타이징(Advertising) 패킷의 전송이 완료된 경우에는, 소정의 제 2 대기 시간 후, 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용된 채널 중첫번째 채널을 사용하여 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 과정을 반복 수행할 수 있다. 예를 들어, CH37/CH38/CH39의 세 개의 채널을 사용하여 모든 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송을 완료한 경우, 다시 채널 중 첫번째 채널인 CH37을 사용하여 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송 과정을 반복 수행할 수 있다.

상기 소정의 제 2 대기 시간은, 애드버타이징 주기(Advertising Interval)와 랜덤 딜레이(Random Delay)의 합으로 설정될 수 있다. 상기 애드버타이징 주기(Advertising Interval)은 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용되는 채널이 반복되는 주기를 의미한다.

100: CPU
200: Link Controller
300: RF PHY
400: 단말 장치

Claims (18)

1. 삭제
2. 삭제
3. 저전력으로 구동하는 비콘 동작 방법에 있어서,
   애드버타이징(Advertising) 동작을 위한 제어 정보를 레지스터에 저장하는 레지스터 설정단계;
   상기 레지스터 설정단계 후, 애드버타이징(Advertising) 동작 모드로 진입하는 애드버타이징(Advertising) 모드 진입단계;
   애드버타이징(Advertising) 동작에 사용할 채널을 선택하는 애드버타이징(Advertising) 채널 선택단계;
   상기 선택한 채널을 통하여, 단말 장치로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)을 전송하는 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송단계;
   상기 단말 장치로부터, 상기 전송한 애드버타이징 패킷(Advertising Pakcet)에 응답하는 응답 패킷을 수신하는 응답 패킷 수신단계;
   상기 수신한 응답 패킷이 추가 정보 요청 패킷인지 또는 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 패킷인지를 판단하는 패킷 종류 판단단계;
   상기 패킷 종류 판단 결과에 대응하는 동작을 수행하는 대응 동작 수행단계;
   를 포함하여 구성되고,
   
   상기 애드버타이징(Advertising) 모드 진입단계는,
   상기 레지스터 설정 여부를 감지하는 레지스터 설정 감지단계;
   상기 감지 여부에 따라, CPU로 감지 신호를 출력하는 감지 신호 출력단계; 를 포함하여 구성되며,
   
   상기 CPU는,
   상기 감지 신호를 수신함으로써 절전(Idle) 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 방법.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 대응 동작 수행단계는,
   상기 패킷 종류 판단 결과가 추가 정보 요청 패킷인 경우,
   상기 레지스터로부터 추가 정보 요청 패킷에 해당하는 데이터를 읽어오는 데이터 수신단계;
   상기 읽어온 해당 데이터를 단말 장치로 전송하는 데이터 전송단계; 를 포함하여 구성되며,
   상기 패킷 종류 판단 결과가 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷인 경우,
   상기 단말 장치로부터 수신한 응답 패킷에 설정된 디바이스 어드레스를 추출하는 제 1 디바이스 어드레스 추출단계;
   상기 레지스터에 설정된 디바이스 어드레스를 읽어오는 제 2 디바이스 어드레스 수신단계;
   상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스를 비교하는 디바이스 어드레스 비교단계;
   상기 비교 결과에 따라, 상기 CPU로 CPU 웨이크-업 신호가 출력되는 것을 제어하는 CPU 웨이크-업 제어단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 CPU 웨이크-업 제어단계는,
   상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스가 같을 경우, 상기 CPU로 CPU 웨이크-업 신호를 출력하며,
   상기 제 1 디바이스 어드레스와 제 2 디바이스 어드레스가 다를 경우, 소정의 대기 시간 후 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송을 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 방법.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 CPU는, CPU 웨이크-업 신호를 입력 받을 경우 구동(Running) 상태로 전환하며,
   상기 애드버타이징(Advertising) 동작 모드는 종료되는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 방법.
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 응답 패킷 수신단계에서,
   상기 단말 장치로부터 응답 패킷을 수신하지 못한 경우, 소정의 대기 시간 후 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송을 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 방법.
   
8. 저전력 비콘 시스템에 있어서,
   애드버타이징(Advertising) 동작을 위한 제어 정보가 설정되는 각 레지스터들을 저장하는 레지스터부;
   상기 레지스터들의 설정 여부에 따라, CPU의 절전(Idle) 모드 전환을 제어하는 제 1 제어부;
   상기 레지스터부에 설정된 제어 정보를 바탕으로, 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용할 채널을 선택하는 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부;
   상기 선택한 애드버타이징(Advertising) 채널을 통하여, 단말 장치로 애드버타이징 패킷을(Advertising Packet) 전송하는 애드버타이징 패킷 전송부;
   상기 단말 장치로부터, 전송한 애드버타이징 패킷(Advertising Packet)에 응답하는 응답 패킷을 수신하는 응답 패킷 수신부;
   상기 응답 패킷 수신부로부터 입력되는 응답 패킷의 종류를 판단하는 응답 패킷 판단부;
   상기 패킷 종류 판단 결과에 따라, 상기 레지스터부에서 상기 응답 패킷에 해당하는 데이터를 선택하여 단말 장치로 송신하는 데이터 송신부;
   상기 응답 패킷 수신부로부터 입력되는 응답 패킷에 설정된 제 1 디바이스 어드레스와 상기 레지스터부에 설정된 제 2 디바이스 어드레스를 비교하는 어드레스 비교부;
   상기 패킷 종류 판단 결과에 따라, 상기 응답 패킷이 어드레스 비교부로 입력되는 것을 제어하는 제 2 제어부;
   상기 어드레스 비교부의 비교 결과에 따라, CPU가 웨이크-업(Wake-Up)되는 것을 제어하는 제 3 제어부;
   를 포함하여 구성되는 저전력 비콘 동작 시스템.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 레지스터부는,
   애드버타이징(Advertising) 패킷 데이터를 저장하는 제 1 데이터 레지스터;
   애드버타이징 패킷의 부가적인 데이터를 저장하는 제 2 데이터 레지스터;
   상기 제 2 디바이스 어드레스를 저장하는 디바이스 어드레스 레지스터;
   애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송에 사용되는 채널 정보를 저장하는 채널 정보 레지스터; 를 포함하여 구성되며,
   
   상기 레지스터부의 각 레지스터들은,
   상기 CPU에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 시스템.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 1 제어부는,
    상기 각 레지스터들이 설정되는 것을 감지하는 설정 여부 감지부; 를 포함하며,
    
    상기 각 레지스터들이 설정된 것으로 감지되었을 경우, 상기 CPU로 감지 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 시스템.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 CPU는,
    상기 감지 신호를 입력 받은 경우, 절전(Idle)모드로 전환하며,
    애드버타이징(Advertising) 채널 선택부로 애드버타이징(Advertising) 동작 시작 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 시스템.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부는,
    애드버타이징(Advertising) 동작 시작 명령을 수신한 경우, 채널 정보 레지스터에 저장된 애드버타이징(Advertising) 패킷 전송에 사용되는 채널 정보를 수신하는 채널 정보 수신부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 시스템.
    
13. 청구항 9에 있어서,
    상기 응답 패킷 판단부는,
    상기 응답 패킷 수신부로부터 입력되는 응답 패킷의 헤더를 추출하는 헤더 추출부; 를 포함하여 구성되며,
    상기 추출한 헤더를 바탕으로 응답 패킷이 추가 정보를 요청하는 추가 정보 요청 패킷인지 또는 CPU의 웨이크-업(Wake-Up)을 요청하는 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷인지를 판단하며, 상기 판단 결과를 제 2 제어부로 출력하는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 시스템.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제 2 제어부는,
    상기 판단 결과가 추가 정보 요청 패킷인 경우, 상기 응답 패킷이 어드레스 비교부로 입력되는 것이 차단되도록 제어하며, 데이터 송신부로 추가 정보 요청 신호를 출력하고,
    
    상기 판단 결과가 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 요청 패킷인 경우, 상기 응답 패킷이 어드레스 비교부로 입력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 시스템.
    
15. 청구항 8에 있어서,
    상기 어드레스 비교부는,
    상기 응답 패킷 수신부로부터 입력되는 응답 패킷에 설정된 디바이스 어드레스를 추출하는 제 1 디바이스 어드레스 추출부;
    상기 레지스터부로부터 제 2 디바이스 어드레스를 수신하는 제 2 디바이스 어드레스 수신부; 를 포함하여 구성되며,
    상기 추출한 제 1 디바이스 어드레스와 수신한 제 2 디바이스 어드레스의 비교에 따른 비교 결과를 제 3 제어부로 전달하는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 시스템.
    
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제 3 제어부는,
    상기 비교 결과가 같을 경우, CPU로 상기 CPU를 구동시키기 위한 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 출력하며,
    상기 비교 결과가 다를 경우, 애드버타이징(Advertising) 채널 선택부로 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송 동작을 반복하도록 하는 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 시스템.
    
17. 청구항 14에 있어서,
    상기 데이터 송신부는,
    상기 제 2 제어부로부터 출력되는 추가 정보 요청 신호 수신 여부에 따라, 제 1 데이터 레지스터와 제 2 데이터 레지스터 중 선택적으로 데이터를 읽어오도록 제어하는 데이터 선택부; 를 포함하며,
    
    상기 데이터 선택부는,
    상기 제 2 제어부로부터 추가 정보 요청 신호를 수신한 경우, 상기 제 2 데이터 레지스터의 데이터를 읽어오며,
    상기 제 2 제어부로부터 추가 정보 요청 신호를 수신하지 않은 경우, 상기 제 1 데이터 레지스터의 데이터를 읽어오는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 시스템.
    
18. 청구항 16에 있어서,
    상기 CPU는,
    상기 CPU 웨이크-업(Wake-Up) 신호를 입력 받은 경우, 구동(Running) 상태로 동작하며,
    상기 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 전송 동작은 종료되는 것을 특징으로 하는 저전력 비콘 동작 시스템.
    
    
    
    

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