KR20060107439A

KR20060107439A - 엠피쓰리 다운로드 서비스를 위한 블루투스 엑세스 포인트장치

Info

Publication number: KR20060107439A
Application number: KR1020060082060A
Authority: KR
Inventors: 이종원
Original assignee: 이종원
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2006-10-13

Abstract

엠피쓰리 다운로드 서비스를 위한 블루투스 (Bluetooth) 모듈이 내장된 엑세스 포인트 장치

블루투스(Bluetooth) 블루투스 MP3P (Bluetooth Mp3P), 블루투스 네트워크 엑세스 포인트( Bluetooth Network Access Point), 블루투스 동글( Bluetooth Dongle), 고정 아이피(IP) 접속 엑세스 포인트(Access Point) , 디지털 음악 다운로드( Digital Music Download)

Description

엠피쓰리 다운로드 서비스를 위한 블루투스 엑세스 포인트 장치 {Bluetooth Access Point for MP3 Download Service }

도 1은 MP3 파일제공 서버의 MP3파일을 블루투스 엠피쓰리플레이어( Bluetooth MP3 Player)에 파일을 전송하기 위한 MP3플레이어, AP, 서버의 프로토콜 스택 구조를 나타낸 것이다.

도 2는 MP3 다운로드 서비스를 위한 블루투스 엑세스 포인트 장치에 대한 프로토콜 스택 구조를 도시한 것이다.

본 발명은 블루투스 모듈(Bluetooth Module)을 이용한 엑세스포인트(Access point)에 관한 것으로 이용 방법 및 그 기술에 것이다.

블루투스는 근거리 무선 통신을 위한 표준이다. 블루투스 장치들은 현재 주로 무선 헤드셋 등의 무선 ad-hoc 환경에서 사용되고 있으며, 또한 블루투스 엑세스 포인트를 통해 인터넷에 연결 할 수도 있다.

이를 이용하여 콘텐츠 다운로드 서비스등을 수행할 수 있는 시스템을 구축하는데 있어서 블루투스 엑세스포인트와 단말기 간에는 PIN 코드를 입력해서 전송함으로써 블루투스 엑세스 포인트와 블루투스 단말기간의 페어링이 이루어지게 된다.

이 PIN 값을 사용자가 입력하여 사용하게 되는데, 이는 사용상의 불편을 도래하게 된다.

그리고, 블루투스 엑세스 포인트의 기능이 블루투스 단말기의 기존 LAN 망의 네트워크 정합 기능만 국한 되어 있어서, 설치되어 있는 엑세스 포인트에 대한 효율적이 활용이 되어 있지 않다.

본 발명은 위의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 블루투스 엑세스 포인트와 블루투스 단말기를 효율적으로 구성하여 단말기에 인터넷이 연결됨에 있어서 사용 될 수 있는 여러 가지 부가서비스 들이 효율적으로 구성될 수 있도록 그 방법을 제시하고자 한다.

상기의 목적을 이루기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 모듈 내장 단말기와 엑세스 포인트, 서버와의 관계는 다음과 같다.

블루투스가 탑재되어 있는 단말기는 초기 블루투스 엑세스 포인트와의 통신을 위해서 PIN 코드를 가지고서 무선 링크가 설정되게 된다. 일반적으로는 단말기를 사용자에게 엑세스 포인트의 PIN 번호 값을 입력하거나 하는 절차를 거치게 되는데, 이를 해소 하기 위해서 다음과 같이 처리 될 수 있다.

첫째, 단말기와 엑세스 포인트 모두 고유의 PIN 값을 미리 알고 있게 하는 경우이다.

이 경우는 단말기에 대한 고유 인증은 네트워크를 통해서 서버와의 통신시 다시 이루어지게 되기 때문에, 엑세스 포인트와의 통신은 아무 제약 없이 이용이 가능하게 함에 있다.

둘째, 보다 안정적인 방법으로 단말기와 엑세스 포인트가 서로 암호화 키를 내부적으로 가지고 있게 하는 경우이다. 이 경우 단말기에서는 단말기 고유의 시리얼 번호를 암호 키를 이용하여 암호화하여 엑세스 포인트에 전달하여 아무 제약 없이 이용 가능하게 하는 방법이다. 이는 단말기의 고유의 시리얼번호에서의 해쉬값등을 이용하는 방법도 있게 되겠다.

이러한 방법을 통해서 네트워크 접속을 사용하는 일반 사용자가 보다 쉽게 엑세스 포인트에 접속 할 수 있도록 하였다.

본 발명의 더 나은 방법으로는 엑세스 포인트 외에 네트워크 서버에 대한 접속에 대한 부분이다.

단말기의 고유번호, 즉 제조사의 시리얼 번호를 블루투스 액세스 포인터와 MP3 서버와의 TCP/IP 통신을 통해서 할당 받게 하는 방법이다.

기존의 LAN망으로는 서버와의 정합 기능에만 국한되어 있어서 사용상의 불편함을 초래하였다.

도 1 블루투스 엠피쓰리 플레이어와 네트워크 블루투스 엑세스 포인트(Network Bluetooth Access Point)와 음악파일 서버를 설명하는 블록도로 각 단말기들에 대한 프로토콜 스택 구조를 도시한 것이다. 도 1를 참조하여 블루투스의 기본적인 프 로토콜 및 본 발명의 예에 따른 각 단말기들의 프로토콜 스택 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 프로토콜 스택(Protocol Stack)이란, 각 프로토콜을 하위 계층부터 상위 계층까지 쌓아 올린 프로토콜의 집합을 말하는 것으로 보통, 호스트 컨트롤러 인터페이스(Host Controller Protocol, 이하 HCI)를 기준으로 하여 HCI보다 하위 계층인 호스트 컨트롤 프로토콜(Host Controller Protocol)과 HCI보다 상위 계층인 호스트 프로토콜(Host Protocol)로 나뉜다. 여기서 호스트 컨트롤러(Host Controller)는 블루투스 모듈인 MP3 Player(122)을 뜻하고, 호스트(host)는 호스트 컨트롤러(Host Controller)인 블루투스 모듈과 연결되어 블루투스 모듈을 제어하고 어플리케이션을 수행하는 곳을 뜻한다.

호스트 컨트롤러에는 베이스 밴드(109), 링크매니저(LM, 108)등의 프로토콜이 포함되고, 호스트에는 논리적 링크 제어 및 적용 프로토콜(Logical Link Control and Adaptation Protocol, 이하 L2CAP), 케이블 전환 프로토콜(Radio Frequency Communication 이하 RFCOMM), 서비스 검색 프로토콜(Service Discovery Protocol, 이하 SDP), TCS, 객체 교환 프로토콜(Object Exchange Protocol, 이하 OBEX)등이 포함된다.

그러나 호스트에 포함되는 프로토콜은 어플리케이션의 종류나 호스트의 종류에 따라 달라지게 되는데, 본 발명의 바람직한 실시 예에서와 같이 블루투스 프로토콜 스택으로 할당된 리소스가 적은 MP3 플레이어가 호스트인 경우, 베이스밴드(109), LM(108), L2CAP(107), SDP(150)등의 프로토콜이 호스트 컨트롤러에 포함되도록 스택을 분배한다.

베이스밴드(BaseBand)(109)는 블루투스의 가장 핵심적인 프로토콜로 무선 채널 설정, 패킷 교환을 위한 링크 설정, 피코넷 설정 및 링크의 종류에 따른 표준 패킷을 정의하고 생성하는 역할을 한다.

LM(108)은 LMP 메시지를 이용해 링크를 설정하고 관리하는 프로토콜로, 베이스밴드(109)

에서 링크 설정 및 관리와 관련된 프로세싱이 이루어 지는 경우, LM(108)는 원격 디바이스와 무선으로 패킷을 주고 받아 베이스밴드의 프로세싱 결과를 다른 디바이스로 전달하고, 또 전달 결과를 통보 받음으로써 실제로 링크를 설정하고 관리하는 역할을 한다. 이 때, LMP 메시지는 링크 매니저의 상위 게층으로 전달되지는 않으며, 두 디바이스의 링크 매니저 사이에서만 송수신 된다.

L2CAP(107)은 일종의 링크 계층으로, L2CAP(107)의 하위 계층에서 전달된 데이터를 L2CAP(107)의 상위 계층으로 전달하거나, L2CAP(107)의 상위 계층 프로토콜이나 어플리케이션에서 전달된 데이터를 L2CAP(107)의 하위 계층으로 전달하는 역할을 한다. 또 L2CAP(107)에서는 어플리케이션이나 상위 계층 프로토콜에서 전달된 패킷의 길이가 길 경우, 전달된 패킷을 제한된 길이로 분할(Segmentation)하거나 반대로, 베이스밴드(109)에서 패킷이 여러 개로 분할되어 전달된 경우, L2CAP(108)의 상위 계층 프로토콜이나 어플리케이션으로 전달하기 전에 분할된 패킷들을 재조합(Ressembly)하는 등 패킷에 대한 관리도 이루어 진다.

SDP(106)은 피코넷에 존재하는 다른 블루투스 디바이스에서 어떠한 서비스가 가능한지, 또 가능한 서비스의 특징과 관련된 정보를 교환하기 위한 프로토콜이다. SDP(106)는 서버-클라이언트의 구조를 지니고 있는데, 서버 디바이스에는 서버 디바이스에서 제공 가능한 서비스 목록과 각 서비스에 대한 세부사항이 데이터 베이스로 이루어져 있어, 클라이언트 디바이스는 서버 디바이스의 SDP(106)로부터 서비스에 관련된 정보를 얻을 수 있다.

RFCOMM(105)은 RS-232 9핀 시리얼 포트를 에뮬레이션 하는 프로토콜로, RS232 케이블 등과 같은 신호선을 무선화하기 위한 블루투스 어플리케이션에 있어서 가장 기본이 되는 프로토콜이라고 할 수 있다.

PPP(Point-to-Point Protocol)(104)는 두 대의 컴퓨터가 직렬 인터페이스를 이용하여 통신을 할 때 필요한 프로토콜로서, 특히 전화회선을 통해 서버에 연결하는 PC에서 자주 사용된다. 예를 들면, 대부분의 ISP (Internet server provider)들은 자신들의 가입자를 위해 인터넷 PPP(104) 접속을 제공함으로써, 사용자의 요구에 서 버가 응답하고, 그 서버를 통해 인터넷으로 나아갈 수 있도록 하며, 사용자 요구에 따른 응답을 다시 사용자에게 보내주는 등의 일을 할 수 있도록 한다. PPP(104)는 IP(103)를 사용하며, 때로 TCP/IP 프로토콜 군의 하나로 간주된다. PPP(104)는 상기 OSI 참조 모델과 비교하면 제 2 계층에 해당하는 데이터 링크 서비스를 제공한다. 본래 PPP(104)는 컴퓨터의 TCP/IP 패킷들을 포장해서 그것들이 실제로 인터넷으로 보내어질 수 있도록 서버로 전달한다. 랜 접속 장치의 라우터는 대부분의 제품이 점 대 점 통신 규약(PPP) (104)을 지원하고 있다. PPP(104)는 데이터 패킷의 헤더 부분만을 압축하는 기능이나 비밀 번호 인증 규약(PAP) 또는 챌린지-핸드셰이크 인증 규약(CHAP) 등의 인증 규약을 포함하고 있어서 접속 설정 시 이들 기능을 이용할 수 있다.

또 원격 LAN 접속 시에 접속 서버가 클라이언트 개인용 컴퓨터에 자동적으로 IP 주소를 할당하는 인터넷 프로토콜제어 프로토콜(IPCP)의 기능도 가지고 있다. 일반 전화망이나 종합 정보 통신망(ISDN) 등 공중망을 통하여 인터넷정보 제공자(ISP)의 서버에 접속하는 다이얼 업 IP 접속에서는 일반적으로 PPP(104) 접속으로 IPCP를 이용하기 때문에,사용자는 세계적 IP 주소를 취득하지 않아도 된다. PPP(404)는 다이얼 업 IP 접속을 위한 대표적인 규약으로 RFC 1171에 규정되어 있다.

IP(Internet Protocol)(103)는 인터넷상의 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터를 보내는데 사용되는 프로토콜이다.

인터넷상의 각 컴퓨터, 즉 호스트들은 다른 컴퓨터와 구별될 수 있도록 적어도 한 개 이상의 고유한 주소를 갖는다. 사용자가 전자우편이나 웹페이지 등과 같은 데이터를 보내거나 받을 때, 메시지는 패킷이라고 불리는 작은 조각으로 나뉘어진다. 이러한 각 패킷에는 송신자의 인터넷 주소와 수신자의 인터넷 주소가 들어있다. 어떤 패킷이라도 게이트웨이 컴퓨터로 먼저 보내질 수 있다. 게이트웨이 컴퓨터는 수신지 주소를 읽고 그 패킷을 인근의 게이트웨이로 넘긴다.

이후 차례로 그 패킷이 속한 컴퓨터의 바로 인근이거나 해당 도메인에 있는 게이트웨이가 그것을 받아볼 때까지 수신지 주소를 읽기를 반복하면서 게이트웨이들은 패킷의 전달을 계속해 나간다. 해당 도메인의 게이트웨이는 그 패킷을 받으면, 패킷에 적힌 주소의 컴퓨터로 직접 전달한다. 한 메시지가 여러 개의 패킷으로 나뉘어졌기 때문에, 각 패킷은 필요한 경우 서로 다른 경로를 통해 보내어질 수도 있으며, 패킷들은 원래의 보낸 순서와는 다른 순서로 도착될 수도 있다. 그러나, IP는 그저 그것들을 배달만 할 뿐이며, 순서가 흐트러진 패킷들을 올바르게 재 정렬하는 것은 다른 프로

토콜인 TCP (Transmission Control Protocol)(102)가 해야 할 일이다. OSI 통신 참조모델에서 IP는 세 번째 계층인 네트워크 계층에 속한다.

TCP(Transmission Control Protocol) (102)는 인터넷상의 컴퓨터들 사이에서 데이터를 메시지의 형태로 보내기 위해 IP(103)와 함께 사용되는 프로토콜이다. IP(103)가 실제로 데이터의 배달처리를 관장하는 동안, TCP(102)는 데이터 패킷을 추적 관리한다 (메시지는 인터넷 내에서 효율적인 라우팅을 하기 위해 여러 개의 작은 조각으로 나뉘어지는데, 이것을 패킷이라고 부른다). 예를 들면, HTML 파일이 웹 서버로부터 사용자에게 보내질 때, 서버 내에 있는 TCP(102) 프로그램 계층은 파일을 여러 개의 패킷들로 나누고, 패킷 번호를 붙인 다음, IP 프로그램 계층으로 보낸다. 각 패킷이 동일한 수신지 주소(IP주소)를 가지고 있더라도, 패킷들은 네트웍의 서로 다른 경로를 통해 전송될 수 있다. 다른 한쪽 편(사용자 컴퓨터 내의 클라이언트 프로그램)에 있는 TCP(102)는, 각 패킷들을 재조립하고, 사용자에게 하나의 완전한 파일로 보낼 수 있을 때까지 기다린다. OSI 통신 모델에서, TCP(102)는 제 4 계층인 트랜스포트 계층 에 속한다.

UDP(User Datagram Protocol) (102)는 IP를 사용하는 네트웍 내에서 컴퓨터들 간에 메시지들이 교환될 때 제한된 서비스만을 제공하는 통신 프로토콜이다. UDP(102)는 TCP(402)의 대안이며, IP와 함께 쓰일 때에는 UDP/IP라고 표현하기도 한다. TCP(402)와 마찬가지로 UDP(102)도 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터그램이라고 불리는 실제 데이터 단위를 받기 위해 IP를 사용한다. 그러나 UDP(102)는 TCP(102)와는 달리, 메시지를 패킷(데이터그램)으로 나누고, 반대편에서 재조립하는 등의 서비스는 제공하지 않으며, 특히 도착하는 데이터 패킷들의 순서를 제공하지 않는다. 이 말은 UDP를 사용하는 응용프로그램은, 전체 메시지가 올바른 순서로 도착했는지에 대해 확인할 수 있어야 한다는 것을 의미한다. 교환해야 할

데이터가 매우 적은(그러므로 재조립해야 할 메시지도 매우 적은) 네트웍 응용 프로그램들은 처리 시간 단축을 위해 TCP(102) 보다 UDP(102)를 더 좋아할 수 있다. OSI 통신 모델에서, UDP(102)는 TCP(102)와 마찬가지로 제 4 계층인 트랜스포트 계층에 속한다.

Appilcation(104)는 TCP & UDP (102)를 사용하는 부가적은 어플리케이션으로 서버상의 MP3다운로드 서비스 프로그램(118)과 연동해서 실행되는 단말기의 어플리케이션을 칭할 수 있다.

MP3 Player(122)상의 Baseband(109)는 Access Point(123)의 Baseband(116)과 매칭이 되며, LM(108),L2CAP(107),SDP(106),RFCOMM(105),PPP(104)도 각각 Access Point(123)의 각 프로토콜 스택에 대응하여 동작하게 된다. MP3 Player(122)의 IP (103)의 경우는 Access Point(123)의 PPP Networking(110) 계층에 매핑이 되는데, Access Point(123)의 PPP Networking (110) 계층은 NAT(Network address Translation)을 통해서 서버의 IP와 통신이 될 수 있는 아주 중요한 역할을 한다. MP3 Player(122)상의 TCP & UDP (102)와 Application(101)은 각각 MP3 Server(124)의 TCP & UDP (119)와 Application(118)과 연결되어 동작되게 되며, MP3 Server(124)와 Access Point(123)의 서로의 LAN(117)과 LAN(121)을 통해서 이미 네트워크를 연결을 가지고 있는 상태에서 MP3 Server(124)의 IP(120) 계층과 연결되어 MP3 Player(122)와의 연결을 이루어지게 구성이 된다.

블루투스 규격상의 LAN Access Point 프로파일은 블루투스 장치가 LAN 액세스 포인 트와의 블루투스 링크를 통해 고정망에 접속하는 것을 가능하게 한다. LAN Access 프로파일은 IP스택을 블루투스 스택에 링크시키기 위해 RFCOMM(105)위에 PPP(104)를 사용하는 방법을 규정한다.

더 세부적으로 구현을 알아 보자면, Access Point(123)은 NAT(Network Adderss Translation) 을 통해서 AP에는 고정IP를 사용하게 되고, MP3 Player(122)는 내부 사설 IP를 등록하여 외부 망과 접속이 가능하도록 구현이 될 수 있다. NAT는 RFC1631에 규정되어 있으며, 사설망에서 주소 재사용 개념에 근간한 것으로서, 타 네트웍상에서 호스트들과 통신을 위해 요구되는 고유한 호스트로의 LEAP DOMAIN의 재사용할 수 있는 IP주소를 매핑함으로서 작동한다. NAT가 주소변환 방법으로는 동적 주소 할당(Dynamic Address Allocation)과 정적 주소 할당 ( Static Address Allocation)을 제공하는데, 본 발명의 예에서 제시하는 시스템에서는 MP3 Player가 고정의 주소를 사용하지 못하므로, Access Point(123)으로부터 IP주소를 할당 받아서 사용하는 동적 주소할당 방식을 사용하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 블루투스가 내장된 네트워크 엑세스포인트(Network Access Point)(223)를 설명하는 블록도 이다.

기존의 엑세스 포인트 Network Access Point)(123)에서 TCP(119)/IP(120), Application(218) Block이 추가 되어있는 네트워크 엑세스 포인트(223) 구조로서 엑세스 포인트가 독자적으로 서버로부터 데이터를 입력 받는 구조 이다. 네트워크 엑세스 포인트(223)에 고정IP를 부여하여 서버 등 외부에서 제어가 가능한 구조로 만들 수 있다.

이렇게 구성되게 되면, 특정 서버와의 연동이 가능하게 됨으로 동적으로 단말기가 접속할 수 있는 서버의 주소를 수정하거나, 제어가 가능하게 된다. 더 나아가서 위의 발명과 같이 서비스 하게 되면 MP3 Player(402)단말기의 경우에는 사용자가 NAP(블루투스 네트워크 엑세스 포인트)에 접근하게 되면, 자동으로 인지하게 되고, 네트워크로부터 IP를 부여 받아서 네트워크를 실행하게 된다. 이때에 특정 서비스 등도 제공 될 수 있으며, 더불어 MP3 다운로드에 대한 동적인 화면 구성을 통해서 보다 효율적인 MP3 다운로드 서비스를 제공할 수 있는 이점이 있다. 이는 동적인 메뉴 구성 외에 모든 서비스가 가능한 것이 보다 바람직하다.

추가적으로 엑세스 포인트에 NAT 기능 이외에 네트워크 Switch의 기능을 추가하게 되면,

특정 LAN을 이미 사용하고 있는 PC에 별다른 수정 없이 NAP 서비스가 가능하게 된다.

엑세스 포인트의 구성은 독자적인 모뎀 형식으로 제공이 가능하나, USB 동글 방식으로도 본 발명을 활용하여 서비스 할 수 있게 되게 된다.

이상과 같이 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 엑세스 포인트의 변경으로 보다 쉽게 서비스를 제공할 수 있는 방법 및 이를 위한 시스템에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 블루투스 엠피쓰리 플레이어와 블루투스 내장 네트워크 엑세스 포인트 그리고 이 둘을 이용한 데이터 무선 전송시스템은 그 동안 컴퓨터를 통해 음악파일을 검색하고 다운로드하고, 다시 데이터 케이블을 통해 엠피쓰리 플레이어에 전송하는 복잡한 과정이 생략되며, 또한 고가의 사용요금을 지불해야 하는 CDMA(code devision multiple access) 등 휴대폰에서의 무선 전송 방식이 아닌 소비자가 무선사용료를 지불하지 않아도 된다는 장점이 있다. 더 나아가 블루투스 내장 네트워크 엑세스 포인트 영역 안에서는 보다 나은 서비스를 제공할 수 있는 장점도 생기게 된다.

또한 온라인 음악파일 제공 사업자는 사업자가 운영하는 온라인 사이트(site)에 블루투스 엠피쓰리 플레이어가 배타적이고 자동으로 접속되게 함으로써 매출을 확대할 수 있게 된다.

Claims

고정 IP를 부여할 수 있는 블루투스 엑세스 포인트 장치
블루투스 엑세스 포인트에서 단말기가 쉽게 접속할 수 있는 서버의 주소를 단말기로 전달 할 수 있는 기능의 시스템;
블루투스 엠피쓰리 플레이어에서 블루투스 네트워크 엑세스 포인트에 인증 받는 단계
블루투스 엠피쓰리 플레이어에서 MP3 다운로드 기능 이외에 제공하는 무선서비스 시스템.
블루투스 엑세스 포인트에서 서버와 접속해서 연동할 수 있는 기능의 단계
블루투스 엑세스 포인트에서 네트워크 switch 기능을 제공하는 시스템
상기 청구함에 있어서,

USB 동글 타입으로 블루투스 엑세스 포인트 기능을 제공하는 시스템