KR200377236Y1 - Ｕｓｂ 오디오 칩을 구비한 블루투스 게이트웨이 장치 - Google Patents

Ｕｓｂ 오디오 칩을 구비한 블루투스 게이트웨이 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 USB 오디오 칩을 구비한 블루투스 게이트웨이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 USB 포트가 구비되고 또한 VoIP 서비스를 위한 소프트웨어가 설치된 VoIP 서비스 단말기에 연결되어, 블루투스 휴대폰 또는 블루투스 헤드셋을 이용하여 무선으로 VoIP서비스를 간편하게 실현할 수 있도록 해주는 USB 오디오 칩을 구비한 블루투스 게이트웨이 장치에 관한 것이다.
본 고안에 있어서, 블루투스 모듈을 장착한 블루투스 헤드셋 또는 블루투스 휴대폰과 블루투스 규격의 무선통신을 하며, USB 포트를 구비하고 또한 VoIP 서비스를 위한 소프트웨어가 설치된 VoIP 서비스 단말기에 연결되는 블루투스 게이트웨이 장치는, VoIP 서비스 단말기의 USB 포트에 연결되는 USB 코넥터와; 상기 USB 코넥터와 연결되는 USB 오디오 칩과; 상기 USB 오디오 칩과 연결되며 외부 기기와 블루투스 통신을 위한 블루투스 프로파일이 내장된 블루투스 모듈과; 상기 블루투스 모듈과 각각 연결되는 안테나, 상태표시 LED, 누름버튼으로 구성된 점을 특징으로 한다.

Description

ＵＳＢ 오디오 칩을 구비한 블루투스 게이트웨이 장치 {Bluetooth gateway device having an USB audio chip}
본 고안은 USB 오디오 칩을 구비한 블루투스(bluetooth) 게이트웨이(gateway) 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 USB 포트가 구비되고 또한 VoIP 서비스를 위한 소프트웨어가 설치된 VoIP 서비스 단말기에 연결되어, 블루투스 휴대폰 또는 블루투스 헤드셋을 이용하여 무선으로 VoIP서비스를 간편하게 실현할 수 있도록 해주는 USB 오디오 칩을 구비한 블루투스 게이트웨이 장치에 관한 것이다.
최근에 네트워크에서 표준 프로토콜로 채용하는 IP(Internet Protocol)를 이용해 데이터뿐만 아니라 음성까지 함께 실어보낼 수 있도록 지원하는 인터넷 텔레포니 기술인 VoIP(Voice over Internet Protocol)가 진화하고 있다. 이 기술을 이용한 VoIP 서비스는 기존 IP네트워크를 그대로 활용해 전화서비스를 통합 구현함으로써 전화나 팩스전송에 소요됐던 회선비용을 크게 절감해 전화 사용자들이 시내전화 요금만으로 인터넷, 인트라넷 환경에서 시외전화 및 국제전화 서비스를 받을 수 있도록 하는 장점을 가지고 있다. 이러한 VoIP 서비스는 도1에 보인 바와 같이 PC(10)에서 PC(20)(PC-to-PC 방식)로, 또는 PC(10)에서 일반 PSTN전화(30)로 전화(PC-to-Phone 방식)를 걸 수 있고, 일반전화(30)나 휴대폰(60)에서 걸려오는 전화(Phone-to-Phone 방식)를 받을 수도 있다.
또한 최근의 VoIP 서비스는 과거 PC-to-Phone 방식 또는 웹투폰과 비교해 착신번호를 부여하고 통화품질을 대폭 개선하였으며, 또한 MSN메신저, 야후메신저 등 기존 메신저 서비스에서 보안시스템(방화벽)으로 인하여 실행이 어려웠던 음성통화를 방화벽을 우회하여 웹상에서 언제나 통화가 가능하도록 하는 P2P(peer to peer) 메신저 기반의 VoIP 서비스로 발전되어, 그 사용자가 점차로 확산되고 있는 추세이다.
이러한 P2P 메신저 기반의 VoIP 서비스의 확산으로 마이크 부착 헤드셋 또는 USB 기반의 VoIP 전화기 사용자도 늘어가고 있는 상태이다. 그러나 상술한 기존의 헤드셋은 유선을 통해 VoIP 서비스를 제공하는 PC에 연결됨으로 인하여 사용자가 반드시 PC 앞에 존재해야 하는 불편함 있다. 이러한 단점을 제거하기 위해, 10m이내의 거리에서 면허없이 사용할 수 있고 2.4GHz 주파수 대역을 가지며 데이터 전송속도가 1Mbps를 가지는 근거리 무선통신 방식을 이용하여 VoIP서비스를 사용하는 방법이 제안되고 있다. 즉, 최근들어 블루투스 휴대폰의 보급과 더불어 그 관련 액세서리 시장이 커지고 있는 상황에서 도1에서 보인 바와 같이 블루투스 헤드셋(70, 80)과 CTP(Cordless Telephone Profile) 을 지원하는 블루투스 휴대폰(50, 60)을 이용하여 기존의 유선 헤드셋을 사용하지 않고 무선으로 VoIP 서비스를 사용하는 것이 가능하다.
그러나 현재 이러한 블루투스 방식을 이용하는 VoIP 서비스를 구현하기 위해서는 VoIP 메신저가 구동되는 노트북, PC, 또는 PDA와 같은 VoIP 서비스 단말기 내에 불루투스 모뎀으로 지칭되는 하드웨어 및 블루투스 호스트 스택이라는 블루투스 서비스를 위한 드라이버(driver)를 반드시 설치하여야 하는 문제점을 가지고 있다.
P2P 기반의 VoIP 서비스를 이용하는 사용자는 자기의 고유 계정을 가지고 있으므로 시간, 장소에 구애 받지 않고 타인의 VoIP 서비스 단말기를 이용하여 자신의 블루투스 전화기로 통화를 시도하는 것이 가능하다면 이는 큰 장점이 될 수 있다. 또한 CTP를 지원하는 휴대폰의 경우 휴대폰 내 주소록을 이용한 통화연결이 가능하다. 즉, 자신의 전화기에 저장된 전화번호부를 그대로 사용하여 전화를 걸 수 있기 때문에 VoIP 서비스 단말기에서 별도의 키 입력을 할 필요가 없다는 장점도 있다. 그러나 만일 타인의 VoIP 서비스 단말기에 블루투스 통신을 위한 준비가 되지 않을 경우에 블루투스 통신용 모뎀 및 드라이버를 별도로 설치하여야 하며, 전화기에 저장된 전화번호부도 활용할 수 없게 되어, 상술한 블루투스를 사용하는 무선통신의 효용성이 크게 감소한다.
본 고안의 목적은 앞서 설명한 종래의 VoIP 서비스용 블루투스 통신장치의 단점을 극복하는데 있다. 즉, USB 오디오 및 헤드셋/핸즈프리/CTP 오디오 게이트웨이 기능이 내장된 블루투스 모듈을 포함하는 블루투스 게이트웨이 장치를 제공하여, VoIP 서비스 단말기에 추가적인 하드웨어 및 소프트웨어를 설치하지 않고, 단지 상기 블루투스 게이트웨이 장치를 VoIP 서비스 단말기의 USB 포트에 연결하여 플러그 앤 플레이(plug and play)를 가능하게 함으로써, 사용상 단절없이 즉시 VoIP 서비스가 가능하도록 하려는 목적을 가지고 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 블루투스 모듈을 장착한 블루투스 헤드셋 또는 블루투스 휴대폰과 블루투스 규격의 무선통신을 하며, USB 포트를 구비하고 또한 VoIP 서비스를 위한 소프트웨어가 설치된 VoIP 서비스 단말기에 연결되는 블루투스 게이트웨이 장치는,
VoIP 서비스 단말기의 USB 포트에 연결되는 USB 코넥터와; 상기 USB 코넥터와 연결되는 USB 오디오 칩과; 상기 USB 오디오 칩과 연결되며 외부 기기와 블루투스 통신을 위한 블루투스 프로파일이 내장된 블루투스 모듈과; 상기 블루투스 모듈과 각각 연결되는 안테나, 상태표시 LED, 누름버튼으로 구성된 점을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안에 따른 블루투스 게이트웨이 장치 및 VoIP 서비스에 대한 전체적인 구성을 도시한다.
도시된 바와 같이 VoIP서비스 시스템은 블루투스 모듈을 장착한 블루투스 헤드셋(70, 80) 또는 블루투스 휴대폰(50, 60), 블루투스 게이트웨이 장치(90), 그리고 VoIP서비스 단말기(10, 20)로 구성된다. 따라서 블루투스 헤드셋(70, 80) 또는 블루투스 휴대폰(50, 60)이 자체에 내장된 블루투스 모듈을 통해 블루투스 게이트웨이 장치(90)로 음성 및 제어 데이터를 송신하면, 블루투스 게이트웨이 장치(90)는 블루투스 통신 규격에 따라 무선으로 수신된 상기의 데이터를 VoIP 서비스 단말기로 전송하여 VoIP 서비스가 이루어지도록 한다. 또한 VoIP 서비스 단말기로부터 전송된 데이터도 블루투스 게이트웨이 장치(90)로 통하여 블루투스 헤드셋(70, 80) 또는 블루투스 휴대폰(50, 60)으로 전송되는 것을 자명한 사실이다.
도 2는 본 고안에 따른 블루투스 게이트웨이 장치를 보여주는 블록도이다. 도시된 바와 같이 블루투스 게이트웨이 장치(90)는 VoIP 서비스 단말기의 USB 포트에 연결할 수 있는 USB 코넥터(200)가 설치되며, 상기 USB 코넥터(200)는 VoIP 서비스 단말기로부터 전송된 제어 및 음성 데이터를 처리하기 위한 USB 오디오 칩(210)이 USB 코넥터(200) 후단에 연결된다. 최종적으로 상기 USB 오디오 칩(210)은 블루투스 통신을 위한 블루투스 프로파일이 내장된 블루투스 모듈(220)에 연결된다. 통상적으로 블루투스 모듈에는 베이스밴드 제어기 및 RF 제어기가 포함된다. 또한 상기 블루투스 모듈(220)에는 RF신호 송수신을 위한 안테나(230), 전체 블루투스 게이트웨이 장치의 상태를 표시하는 LED(240), 그리고 블루투스 게이트웨이 장치를 조작하기 위한 버튼(250)이 각각 연결된다.
상기의 USB 오디오 칩(210)은 오디오 및 멀티미디어 스트리밍(multimedia streaming)이 끊김없이 지속적으로 전송되도록 설계된 오디오 기기 연결용 디바이스로서, VoIP 서비스 단말의 운영시스템에 포함된 USB 드라이버와 연계되어 동작한다. 따라서 USB 오디오 칩을 사용하는 경우, VoIP 서비스 단말기의 운영체제가 WindowXP/2000, MacOS 또는 Linux인 경우에 USB 구동용 드라이버를 자동 탐색 하기 때문에 추가적인 설치작업이 필요하지 않다. 결과적으로 USB 오디오 칩을 가진 블루투스 게이트웨이 장치는 USB 기반의 통신 인터페이스를 편리하게 구축할 수 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 블루투스 게이트웨이 장치는 그 크기가 콤팩트하기 때문에 휴대폰의 고리에 연결하여 사용하는 경우에는 보관이 편리하고 분실도 막을 수 있다.
상기의 블루투스 게이트웨이 장치(90)에서, 기본적인 불루투스 통신 기능은 블루투스 베이스밴드(baseband) 제어기가 수행하고, 상기 제어기 CPU의 여분의 시간을 이용하여 기타의 동작을 수행한다. 즉, 모듈의 상태를 알리기 위한 LED(240) 동작, 그리고 버튼(250)을 조작하여 헤드셋과 같이 사용자 인터페이스 장치가 없는 기기간의 통신선로 개통을 위한 페어링(Paring) 동작 등은 베이스밴드 제어기의 여분의 시간을 이용하여 수행된다. 한편 CTP 를 지원하는 휴대폰의 경우 휴대폰의 사용자 인터페이스를 사용하여 페어링 및 통화선로가 연결된다. 페어링 실시 방법은 후술되는 블루투스 게이트웨이 장치(90)의 작동에서 설명한다.
상술한 바와 같은 블루투스 게이트웨이 장치의 내부적인 데이터 전달방법에 있어서, VoIP 서비스 단말기와 송수신되는 음성 또는 기타의 콜 제어 관련 데이터는 VoIP 서비스 단말기의 USB 제어 패킷 및 VoIP 서비스 단말기의 USB 코넥터를 통해 블루투스 게이트웨이 장치에 전달된다. 이와 같이 블루투스 게이트웨이 장치로 전달된 신호 중에서, 음성신호는 USB 오디오 칩과 블루투스 모듈 간의 PCM 또는 I2S와 같은 디지털 전송방식을 이용하여 전달될 수 있으며, USB 오디오 칩의 USB ISO 또는 벌크(bulk) 모드가 이용된다. 또한 전화번호 또는 콜 제어용 데이터는 USB 오디오 칩과 블루투스 모듈 간의 데이터 인터페이스를 통하여 전송할 수 있는데, 채용 가능한 데이터 인터페이스로는 I2C, UART, SPI 같은 시리얼 인터페이스 방식이 있다.
한편 블루투스 게이트웨이 장치와 블루투스 헤드셋 또는 휴대폰과의 무선통신에 있어서의 전송방식은, 블루투스 통신 규격에 따라, 음성인 경우는 64kbps의 동기식 채널(synchronous channel)인 SCO 링크를 이용하고, 전화번호나 콜 제어 데이터의 경우는 비동기식 채널(asynchronous channel)인 ACL 링크를 이용한다.
도3은 상기의 블루투스 모듈의 하드웨어 및 소프트웨어 구조를 도식적으로 보이고 있다.
불루투스 모듈(220)의 하드웨어 구성은, 블루투스 규격 통신 및 외부 I/O와 인터페이스를 담당하는 베이스밴드 제어기(222), 데이터를 무선으로 송수신하기 위한 RF제어기(221), 그리고 모듈 전체 시스템 제어용 프로그램이 저장되는 메모리장치(223)로 구성된다.
한편 블루투스 통신을 관장하는 호스트 스택(224)과, 통신 대상이 되는 외부의 블루투스 장치의 기능 또는 조건에 따라 선택할 수 있는 블루투스 프로파일(225)(profile), 그리고 콜 제어를 위한 전화번호 및 콜 제어 데이터의 송수신을 제어하는 응용 소프트웨어(226)가 상기의 메모리 장치에 저장되어, 상기 블루투스 모듈은 단일 칩에 시스템 프로그램이 내장된 형태로 구현할 수 있다.
상기의 응용 소프트웨어는, 블루투스 휴대폰 사용 시 블루투스 휴대폰에서 전달되는 전화번호 및 콜 제어 데이터를 USB 오디오 칩의 콘트롤 패킷(control packet)을 통하여 VoIP 소프트웨어로 전달하며, VoIP 소프트웨어로부터의 콜 해제 정보를 블루투스 휴대폰으로 전달하는 기능을 수행한다. 그러나 블루투스 헤드셋의 경우는 전화번호를 다이얼링(dialing)하는 기능이 없으므로 상술한 응용 소프트웨어가 작동하지 않는다.
또한 상기의 블루투스 프로파일은 핸즈프리셋을 지원하기 위한 HS 프로파일, 헤드셋을 지원하기 위한 HF 프로파일, 무선전화를 지원하기 위한 CTP 프로파일, 그리고 직렬데이터 통신을 지원하기 위한 SPP 프로파일 중에서 외부의 블루투스 장치에 맞추어서 선택적으로 채용할 수 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 USB 오디오 칩을 가지는 블루투스 게이트웨이 장치의 작동 방법은 다음과 같다.
시스템 운영체제가 WindowXP/2000, MacOS 또는 Linux인 VoIP 서비스 단말기의 USB 코넥터에 블루투스 게이트웨이 장치를 삽입하면, 블루투스 게이트웨이 장치에 내장된 USB 오디오 칩에 의해 VoIP 서비스 단말기에서 USB 구동용 드라이버를 자동 탐색하여 블루투스 게이트웨이 장치와 VoIP 서비스 단말기간의 USB 기반의 통신이 구축된다. 예를 들어, WindowXP/2000 의 경우 USB 오디오 장치가 검색되면 기본 오디오 드라이버를 메인보드 오디오에서 USB 오디오로 자동 전환한다. 그리고 USB 오디오를 빼면 원래의 메인보드 오디오로 복귀된다. USB 오디오가 오디오 장치로 선택되면 PC 상의 모든 오디오 입출력은 USB 오디오를 통하여 이루어진다.
다음으로는 블루투스 게이트웨이 장치와 블루투스 휴대폰 또는 헤드셋 간의 통신을 위한 페어링(pairing)이 요구된다. 즉, 모든 블루투스 기기는 초기에 기기간의 페어링이 선행된 후에 상대편 기기를 신뢰하는 장치(trusted device)로 인식하고 이를 목록화 하여 신뢰하는 장치 간에 통신이 이루어진다. 이 페어링 과정 시 PIN 코드를 입력하도록 되어있으나 대분분의 제조사들이 "0000" 또는 "1234"를 사용하고 있기 때문에 제품 출하 시에 미리 세팅하는 것이 가능하다.
블루투스 게이트웨이 장치에서의 페어링을 실시하는 방법은, 상기의 블루투스 게이트웨이 장치에 설치된 LED와 버튼을 이용하여 실시한다. 예를 들어, 페어링을 위한 사용자 인터페이스가 제공되지 않는 헤드셋의 경우, 블루투스 게이트웨이 장치의 버튼을 수 초 이상 눌러 페어링 시도 모드로 전환시키고, 이어서 페어링 대상이 되는 헤드셋을 페어링 시도 가능한 인쿼리 스캔 모드(Inquiry scan mode)로 만든다. 이 후에 두 기기간의 페어링이 완료될 때에 불루투스 게이트웨이 장치의 LED로 접속 성공을 알리는 점멸신호를 발생할 수 있다. 한편 페어링을 위한 사용자 인터페이스가 제공되는 휴대폰의 경우, 사용자 인터페이스를 조작하면 휴대폰이 블루투스 게이트웨이 장치를 검색하여 자동 페어링을 실시한다.
이와 같이 VoIP 서비스 단말기와의 USB통신채널, 그리고 블루투스 휴대폰 또는 헤드셋과의 블루투스 통신채널이 완성된 후에, 블루투스 게이트웨이 장치와 블루투스 헤드셋 혹은 휴대폰간에는, 음성인 경우는 동기식 채널인 SCO 링크를 이용하고, 전화번호나 콜 제어 데이터인 경우는 비동기식 채널인 ACL 링크를 이용한 블루투스 통신이 이루어진다.
또한 블루투스 휴대폰으로 송수신되는 전화번호 및 콜 제어 데이터는 I2C, UART, SPI 같은 시리얼 인터페이스 방식을 통해 USB 오디오 칩으로 전달되고, 음성신호는 PCM 또는 I2S 전송방식으로 USB 오디오 칩으로 전달되며, 최종적으로 음성 및 제어 데이터가 VoIP 소프트웨어로 송수신된다.
이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 고안의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 고안에 따른 USB 오디오 칩을 가지는 블루투스 게이트웨이 장치를, USB 포트가 구비되고 VoIP 서비스를 위한 소프트웨어가 설치된 VoIP 서비스 단말기에 연결함으로써, 별도의 소프트웨어를 설치하지 않는 플러그 앤 플레이 기능을 제공하여 무선 VoIP 서비스를 편리하게 사용하게 할 뿐만 아니라, 블루투스 헤드셋 또는 블루투스 휴대폰을 무선 VoIP 서비스를 위한 장치로 활용할 수 있게 함으로써 단일 기기를 다양한 용도로 사용할 수 있게 하는 경제적인 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 VoIP 서비스 시스템의 구성도.
도 2는 본 고안에 따른 블루투스 게이트웨이 장치의 블록도.
도 3은 본 고안에 따른 블루투스 게이트웨이 장치에 포함된 블루투스 모듈의 블록도.

Claims (4)

  1. 블루투스 모듈을 장착한 블루투스 헤드셋 또는 블루투스 휴대폰과 블루투스 규격의 무선통신을 하며, USB 포트를 구비하고 또한 VoIP 서비스를 위한 소프트웨어가 설치된 VoIP 서비스 단말기에 연결되는 블루투스 게이트웨이 장치에 있어서,
    상기 VoIP 서비스 단말기의 USB 포트에 연결되는 USB 코넥터와;
    상기 USB 코넥터와 연결되는 USB 오디오 칩과;
    상기 USB 오디오 칩과 연결되며 블루투스 프로파일이 내장된 블루투스 모듈;
    상기 블루투스 모듈과 연결되는 안테나; 및
    상기 블루투스 모듈과 연결되는 LED 및 버튼을 가진 사용자인터페이스;
    로 이루어진 점을 특징으로 하는 USB 오디오 칩을 가진 블루투스 게이트웨이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블루투스 모듈은,
    베이스밴드 제어기, RF 제어기 및 메모리 장치로 구성되며,
    상기 메모리 장치에는,
    블루투스 통신용 호스트 스택;
    외부의 블루투스 기기에 대응하는 블루투스 프로파일; 및
    전화번호 및 콜 제어 데이터의 송수신을 제어하는 응용 소프트웨어;
    가 내장된 점을 특징으로 하는 USB 오디오 칩을 가진 블루투스 게이트웨이 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 블루투스 프로파일은,
    핸즈프리셋을 지원하기 위한 HF (Hands-free)프로파일;
    헤드셋을 지원하기 위한 HS(headset) 프로파일;
    무선전화를 지원하기 위한 CTP(Cordless Telephone Profile) 프로파일; 또는
    직렬데이터 통신을 지원하기 위한 SPP(serial Port Profile) 프로파일;
    중에서 선택적으로 사용할 수 있는 점을 특징으로 하는 USB 오디오 칩을 가진 블루투스 게이트웨이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 블루투스 게이트웨이 장치는,
    휴대폰의 고리에 연결하여 사용할 수 있는 점을 특징으로 하는 USB 오디오 칩을 가진 블루투스 게이트웨이 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100735358B1 (ko) 2006-01-05 2007-07-04 삼성전자주식회사 휴대용 단말기로부터 외부 디바이스에 멀티미디어 데이터를전송하기 위한 블루투스 게이트웨이 장치 및 그 방법

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