KR20080013119A

KR20080013119A - 블루투스 기반의 채팅 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20080013119A
Application number: KR1020060074204A
Authority: KR
Inventors: 서금석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2008-02-13
Also published as: KR101240551B1; US20080031184A1

Abstract

본 발명은 블루투스 기반의 채팅 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 상호 직접 연결이 가능한 적어도 두 개의 단말을 포함하는 단거리 무선 통신시스템에서의 통신 방법으로 하나의 제1단말이 채팅 기능을 지원하는 제2단말들의 리스트를 생성하는 과정 상기 제1단말과 적어도 하나의 제2단말 간 적어도 하나의 비동기 비연결 (ACL) 링크를 설정과정 그리고 상기 비동기 비연결 링크를 통해 채팅 패킷을 교환하는 과정을 포함한다. 본 발명에 따른 블루투스 기반의 채팅 시스템 및 방법은 2.4 GH 2.4 GHz 대역의 비허가 산업 과학 의료용 (Industral Scientific Medical: ISM) 대역에서 동작하는 Bluetooth 를 통해 고정 기지국의 관여 없이 휴대 단말들의 메시지 교환을 가능하게 함으로써, 주 통신 시스템의 서비스 영역을 벗어나도 단말 간 통신이 가능하도록 한다.

블루투스(Bluetooth), 그룹 채팅, 비동기 비연결 링크, 동기식 연결 지향 링크

Description

블루투스 기반의 채팅 시스템 및 방법{BLUETOOTH-BASED CHATTING SYSTEM AND METHOD}

도 1은 블루투스 프로토콜 스택의 구조를 보인 도면

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피코넷을 도시한 개략도;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 기능을 갖춘 단말을 도시한 개략도;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채팅 시스템을 위한 탐색 절차를 도시한 메시지 흐름도;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 채팅 시스템을 위한 연결 설정 절차를 도시한 메시지 흐름도;

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 호스트와 블루투스 모듈 간의 데이터 교환을 위해 이용되는 호스트 컨트롤 인터페이스 (HCI) 비대칭 비연결형 (ACL) 데이터 패킷을 도시한 프레임 포맷;

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 채팅 시스템에서의 채팅 절차를 도시한 메시지 흐름도 그리고;

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 기반의 채팅 방법을 도시한 순 서도이다.

본 발명은 블루투스 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블루투스 기반의 채팅 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 휴대 장치들이 일상 생활에 중요한 일부가 되었으며 많은 사람들이 휴대 전화 및 팜탑이나 랩탑 컴퓨터를 휴대하고 다니게 되었다. 대부분의 경우, 이들 휴대 장치들은 상호 호환성을 가지는 데이터 통신 인터페이스를 제공하지 못하며, 호환성을 제공하기 위한 인터페이스를 제공한다고 하더라도 사용하기 위해서는 케이블 연결과 설정 등 번거로운 절차를 거쳐야 한다. 그 대안은 케이블을 없애고 필요시 장치간 연결이 용이한 단거리 무선 연결 (short-range wireless link)을 이용하는 것이다.

블루투스(Bluetooth)는 단거리 무선 데이터 및 음성 통신을 지원하는 기간 망을 제공하는 무선 시스템을 위한 개방 기술이다. 블루투스는 하드웨어 컴포넌트와 소프트웨어 컴포넌트로 구성되며 사용 표본들과 사용 표본들을 위한 사용자 프로파일을 정의하고 있다.

블루투스는 사용자의 의도적 개입 없이 무선 장치들의 연결을 지원함으로써 내재적 컴퓨팅 (hidden computing) 개념을 도입하였으며 무선 애플리케이션을 위한 베어러 (bearer) 서비스를 제공한다.

블루투스는 2.402 GHz에서 2.480GHz 사이의 79 채널(일부 국가에서는 23 채널)을 사용하는 2.4 GHz 대역의 비허가 산업 과학 의료용 (Industral Scientific Medical: ISM) 대역에서 동작한다. 블루투스 통신의 범위는 0dBM (1mW)의 전력 소모로 10미터 정도이며, 20dBM 까지 전력을 증폭시킬 경우 100 까지 연장시킬 수 있다. 블루투스 시스템은 이동성을 고려하여 최적화되어 있다.

블루투스는 두 가지 링크, 즉 데이터 전송을 위한 비동기식 비연결 지향 (Asynchronous Connectionless: ACL) 링크와 오디오/음성 전송을 위한 동기식 연결 지향 (Synchronous Connection Oriented: SCO) 링크를 지원한다.

블루투스의 총 데이터 레이트는 1Mbps로서 비대칭 ACL 링크 상의 최대 전송률은 각 방향으로 721Kbps 이며 반대 방향으로 57.6 Kbps이다. 대칭식 ACL 링크는 432.6 Kbps의 속도를 지원한다. 또한 블루투스는 장치별 3개의 64Kbps의 SCO 채널을 지원하며 이들 채널들은 전송을 위한 대역폭을 보장받는다.

블루투스는 IEEE 802.11 망, 유아 모니터 (baby monitor), 차고 자동 개폐기, 마이크로 오븐 등, 다른 장치들에 의해 사용되는 비허가ISM 밴드에서 동작하기 때문에, 간섭 발생 확률이 높다. 블루투스는 이러한 간섭을 회피하기 위해 주파수 도약 대역 확산 (Frequency Hopping Spread Spectrum: FHSS)을 이용한다. 블루투스 채널은 625 마이크로 초 길이의 타임 슬롯으로 분할된다. 장치들은 이들 타임 슬롯들을 통해 초당 1600 번 도약한다.

블루투스 통신은 마스터 장치와 슬레이브 장치 사이에 이루어진다. 하나의 블루투스 장치는 마스터 및 슬레이브 장치로 동작할 수 있다. 각 장치는 48 비트의 고유의 장치 주소(BD_ADDR)를 가진다. 둘 이상의 무선 장치는 피코넷이라고 불리는 애드혹 망을 형성하게 된다. 피코넷을 구성하는 모든 장치들은 모든 동일한 채널을 공유한다. 각 피코넷은 하나의 마스터 장치와 하나 이상의 슬래이브 장치들로 구성된다. 하나의 피코넷에는 한 번에 7개의 슬래이브까지 연결될 수 있다. 따라서, 피코넷의 각 활성 장치는 3비트의 활성 장치 주소에 의해 구별된다. 비활성 슬래이브 장치들도 피코넷에 계속해서 상주할 수 있다.

마스터 장치는 블루투스 통신 링크를 초기화 할 수 있는 유일한 장치이다. 그러나, 하나의 링크가 설정되면, 슬래이브 장치는 마스터 장치가 되기 위해 마스터/슬래이브 스위칭 요청을 할 수 있다. 슬래이브 장치들은 직접 상호 통신하지 못한다. 모든 통신은 슬래이브와 마스터 사이에 이루어진다. 피코넷 내의 슬래이브들은 내부 시계와 주파수 도약을 마스터와 동키화 시킨다. 각 피코넷은 서로 다른 호핑 시퀀스를 사용한다. 무선 장치들은 시분할 다중화 기법을 이용한다. 피코넷 내의 마스터 장치는 짝수 번째 슬롯들을 이용하며 슬래이브 장치들은 홀수 번째 슬롯들을 이용하여 전송한다.

커버리지 영역이 중복되는 다수의 피코넷들은 스케터넷을 형성한다. 각 피코넷은 단 하나의 마스터 장치를 가지며, 슬래이브 장치들은 시분할 다중화를 기반으로 서로 다른 피코넷에 참여할 수 있다. 하나의 장치는 하나의 피코넷의 마스터 장치인 동시에 다른 피코넷의 슬래이브 장치가 될 수 있으며 하나의 상의 피코넷의 슬래이브가 될 수도 있다.

블루투스 프로토콜 스택은 표 1에서 보는 바와 같이 4개의 계층으로 나누어질 수 있다.

도 1은 블루투스 프로토콜 스택의 구조를 보인 도면이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 블루투스 스택은 전통적인 7 계층 네트워킹 모델과 여러 면에서 다르다. 이들 차이는 전통적인 네트워킹 스택의 모든 계층을 지원하기 위한 자원이 부족한 장치들을 수용하면서 참여한 장치들 사이의 애드혹 연결성을 지원하는 데서 기인한다.

무선 주파수 계층 (RF) 101는 최하위 계층이다. RF 계층의 인터페이스 명세는 무선단, 주파수 대역, 채널, 송신 전력 수준, 그리고 수신 민감도 등의 특성을 정의한다.

다음 계층은 기저대역 (baseband) 계층으로 블루투스의 물리계층과 매체접속제어계층의 역할을 수행한다. 기저대역 계층은 창치 탐색, 링크 형성, 피어(peer) 간 동기 또는 비동기 통신에 관여한다. 블루투스 장치들은 기저대역 연결을 설정하고 유지하기 위해 여러가지 제어 메시지를 교환한다. 디들 메시지들의 정의는 링크 매니저 프로토콜 (link manager protocol: LMP) 105 역할의 일부이다. LMP와 관련된 처리를 수행하는 개체를 링크 매니저(link manager)라 부른다. 블루투스는 기저대역 모듈과 통합된 선단의 RF 처리부를 가진다는 점에서 독특하다. 하나의 칩에 기능을 통합함으로써 네트워크 인터페이스의 비용을 낮출수 있으며, 이로 인해 줄어든 사이즈는 휴대 단말이나 PDA와 같은 장치에 대한 블루투스 칩의 실장을 용이하게 한다. 블루투스 칩은 USB, UART, 또는 PC 카드 인터페이스를 이용하여 호스트 프로세서에 연결될 수 있다.

호스트 제어기 인터페이스 (Host Controller Interface: HCI) 명세는 블루투스 침과 통신하는 표준 인터페이스 독립적 방법을 정의한다. 호스트 프로세서 상의 소프트웨어 스택은 HCI 커맨드를 이용하여 블루투스 하드웨어와 통신한다. 하드웨어적 지식이 필요하지 않기 때문에 블루투스 스택 소프트웨어는 하나의 블루투스 칩에서 다른 블루투스 칩으로 연결이 용이하다. HCI 계층 (107)은 블루투스 스택의 일부이지만, HCI 커맨드 및 응답 메시지는 무선 링크 상에서 전달되지 않기 때문에 피어 간 (peer-to-peer) 통신 계층을 구성하지는 않는다.

논리 링크 제어 및 적응 프로토콜 (Logical Link Control and Adaptation Protocol: L2CAP) 명세는 블루투스의 링크 계층으로 볼 수 있다. 일반적으로, L2CAP (109)와 그 상위 계층들은 소프트웨어로 구현된다. L2CAP (109)는 상위 계층으로부터 수신한 패킷들을 링크의 타단으로 전달한다. 블루투스 장치들은 서로의 영역에 진입하자마자 L2CAP 연결을 설정할 수 있다. 하나의 슬래이브 장치는 마스터 장치가 제공하는 서비스를 탐색하여야 한다.

서비스 탐색 프로토콜 (Service Discovery Protocol: SDP) (111)은 슬래이브 장치가 서비스와 그 특성을 탐색할 수 있는 수단을 정의한다. SDP 설계는 블루투스를 위해 최적화 되어 있다. SDP는 탐색 메카니즘만을 정의하며 서비스들에 접근하기 위한 방법은 SDP 의 범위를 벗어난다.

RFCOMM 명세는 블루투스 에어 링크의 최상위에서 RS-232 케이블을 에뮬레이팅 하는 방법을 정의한다. RFCOMM (115)는 피어 호스트와 통신을 하기 위해 COM 포트를 사용하는 재래의 애플리케이션들을 지원한다. 예를 들어, 포인트-투-포인트 (PPP) 는 하위 계층으로부터 직렬 라인 인터페이스를 기대한다. PPP가 상위 계층에 패킷 지향 인터페이스를 제공하기 때문에TCP/IP를 포함한 모든 패킷 키반의 네트워크 및 전송 프로토콜들은 PPP 상에서 지원 받을 수 있다. 블루투스 상에서 IP를 동작시키기 위한 더 효율적인 방법들이 현재 개발되고 있다.

전화 제어 프로토콜 명세 바이너리 (Telephony Control protocol Specification Binary: TCS Binary) (117)는 블루투스 장치들 간의 음성 및 데이터 호 설정을 위한 호 제어 신호를 정의한다. 또한, TCS Binary (117)는 블루투스 TCS 장치 그룹의 처리를 위한 이동성 관리 절차를 정의 한다.

OBEX (또는, irOBEX) (119)는 단순하고 자발적인 방식으로 개체를 교환하기 위해 적외선 데이터 협회 (Infrared Data Association: IrDA)에 의해 개발된 세션 프로토콜이다. HTTP 만큼 그러나 더 간편한 방식으로 기본적인 기능성을 제공하는 OBEX (119)는 슬래이브-마스터 모델을 이용하며, 실뢰성 있는 전송을 기반을 실현한다면 전송 메카니즘과 전송 API와는 별개이다. 프로토콜 자체와 장치들 간의 OBEX 대화를 위한 문법과 함께, OBEX는 개체와 동작들을 나타내기 위한 모델을 제공한다. 또한, OBEX 프로토콜은 원격 장치 상의 폴더들의 컨텐츠를 탐색하기 위해 사용되는 폴더 리스팅 개체를 정의한다. 최초 단계에서 RFCOMM 는 OBEX 를 위한 유일한 전송 계층으로 사용된다. 앞으로 전송 계층으로서 TCP/IP를 지원할 수 있도록 구현될 것이다.

상기한 바와 같이, 블루투스는 데이터 전송을 위해 ACL 링크와 오디오/음성을 전송하기 위해 SCO 링크를 지원한다.

최근에는, 블루투스 모듈이 장착된 휴대 전화기들이 출시되고 있다. 일반적으로, 내장 블루투스 모듈은 휴대 단말과 핸즈프리 장치 또는 스테레오 헤드셋 장치를 연결하여 인-밴드 링 톤(in-band ring tone) 신호나 음악을 상기 블루투스 장치로 전송하기 위해 이용된다. 인-밴드 링 톤 신호는 휴대 전화가 호 신호를 받으면 발생된다. 이 경우, 상기 블루투스 장치들은 인-밴드 링 통 신호을 대신하는 링 톤 음향을 출력한다. 때때로 휴대 전화의 내장 블루투스 모듈은 블루투스를 지원하는 타 전화기나 장치ㅘ 파일을 공유하기 위해 사용된다.

근래에는, 장치간 직접 무선 통화가 블루투스 인터콤 프로파일에 따라 구현되는 이동 통신 기술이 제안되었다.

그러나, 블루투스 인터콤 프로파일은 다수의 사용자가 그룹 채팅에 참용하도록 하는 다중 사용자 통신을 고려하고 있지 않다.

또한, 상기 블루투스 인터콤 프로파일이 장치가 직접 연결을 위한 SCO 링크를 명시하고 있지만, SCO 링크의 데이터 전송율에서의 한계로 인해 둘 이상의 장치가 마스터 장치에 도잇에 연결될 경우 SCO 링크의 서비스 품질을 포장 받을 수 없다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 장치간 직접 통신을 지원하는 휴대 단말들의 채팅 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 각각의 비동기식 비연결 (asynchronous connectionless)링크를 통해 하나 이상의 다른 휴대 단말과 함께 채팅에 참여하고 동시에 하나의 동기식 연결 지향 (synchronous connection oriented) 링크를 통해 타 휴대 단말과 통신을 할 수 있는 휴대 단말들의 채탱 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 각각의 장치간 비동기식 비연결 (asynchronous connectionless)링크를 통해 하나 이상의 다른 휴대 단말과 함께 채팅에 참여하고 동시에 하나의 장치간 동기식 연결 지향(synchronous connection oriented) 링크를 통해 타 휴대 단말과 통신을 하며 동시에 고정국 개입의 통신 링크를 통해 또 다른 휴대 단말과 통신을 할 수 있는 휴대 단말들의 채탱 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 국면에 있어서, 상기한 목적은 상호 직접 연결이 가능한 적어도 두 개의 단말을 포함하는 단거리 무선 통신시스템을 위한 통신 방법에 의해 달성 된다. 본 발명의 통신 방법은 하나의 제1단말이 채팅 기능을 지원하는 제2단말들의 리스트를 생성하는 과정 상기 제1단말과 적어도 하나의 제2단말 간 적어도 하나의 비동기 비연결 (ACL) 링크를 설정과정 그리고 상기 비동기 비연결 링크를 통해 채팅 패킷을 교환하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 채팅 패킷 교환 과정은 상기 제1단말에서 제2단말로 채팅 패킷을 전송할 때, 전송될 채팅 패킷이 단일전송(unicast) 패킷인지 판단하는 과정 상기 채팅 패킷이 단일전송 패킷이면 상기 제1단말 및 제2단말 간 비동기 비연결 링크의 식별자를 확인하는 과정 상기 확인된 식별자를 가지는 비동기 비연결 링크로 채팅 패킷을 전송하는 과정 그리고 상기 채팅 패킷이 단일전송 패킷이 아니면 모든 비동기 비연결 링크를 통해 상기 채팅 패킷을 전송하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 채팅 패킷 교환 과정은 상기 제2단말로부터 수신한 채팅 패킷이 단일 전송 패킷인지를 판단하는 과정 그리고 상기 채팅 패킷이 단일 전송패킷이 아니면, 상기 채팅 패킷이 수신된 링크를 제외한 모든 비동기 비연결 링크를 통해 상기 채팅 패킷을 전송하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1단말과 타 제2단말 간에 동기식 연결 지향 (synchronous connection oriented) 링크를 설정하는 과정을 더욱 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1단말과 상기 타 제2단말간에 통기식 연결 지향 링크를 통해 음성 패킷을 교환하는 과정을 더욱 포함한다.

본 발명의 다른 일 국면에 있어서, 상기한 목적은 하나의 마스터 단말과 적어도 하나의 슬래이브 단말을 포함하는 블루투스 기반의 피코넷을 위한 통신 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 통신 방법은 상기 마스터 단말이 슬래이브 단말을 탐색하는 과정 탐색된 슬래이브 단말들 중 채팅 기능이 활성화된 단말들을 확인하는 과정 상기 채팅 기능 활성 단말들의 리스트를 생성하는 과정 상기 마스터 단말과 적어도 하나의 채팅 기능 활성 슬래이브 단말 사이에 비동기 비연결 (asynchronous connectionless) 링크를 설정하는 과정 그리고 상기 비동기 비연결 링크를 통해 채팅 패킷을 교환하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 슬래이브 단말을 탐색하는 과정은 상기 마스터 단말이 확인 요청 (ID) 패킷을 전송하는 과정 상기 슬래이브 단말들로부터 상기 확인 요청 패킷에 대한 응답으로 주파수 도약 동기 (FHS) 패킷을 수신하는 과정 상기 주파수 도약 동기 패킷을 기반으로 주파수 도약 패턴을 동기화하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 채팅 패킷을 교환하는 과정은 상기 마스터 단말에서 채팅 패킷을 전송할 때, 전송될 채팅 패킷이 단일전송(unicast) 패킷인지 판단하는 과정 상기 채팅 패킷이 단일전송 패킷이면 상기 마스터 단말 및 슬래이브 단말 간 비동기 비연결 링크의 식별자를 확인하는 과정 상기 확인된 식별자를 가지는 비동기 비연결 링크로 채팅 패킷을 전송하는 과정 그리고 상기 채팅 패킷이 단일전송 패킷이 아니면 모든 비동기 비연결 링크를 통해 상기 채팅 패킷을 전송하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 채팅 패킷 교환 과정은 상기 슬래이브 단말로부터 수신한 채팅 패킷이 단일 전송 패킷인지를 판단하는 과정 그리고 상기 채팅 패킷이 단일 전송패킷이 아니면, 상기 채팅 패킷이 수신된 링크를 제외한 모든 비동기 비연결 링크를 통해 상기 채팅 패킷을 전송하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 마스터 단말과 타 슬래이브 단말 간의 동기식 연결 지향 링크를 설정하는 과정을 더욱 포함한다.

바람직하게는, 상기 채팅 패킷은 음성 패킷인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 음성 패킷은 푸시-투-토크 (push-to-talk) 방식으로 전송되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일 국면에 있어서, 상기한 목적은 고정국 개입 통신 인터페이스와 단말-대-단말 통신 인터페이스를 가지는 휴대 단말들에 서비스를 제공하는 적어도 하나의 고정국을 포함하는 무선 통신 시스템을 위한 통신 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 통신 방법은 하나의 제1단말과 적어도 하나의 제2단말 사이에 적어도 하나의 단말-대-단말 비동기(ACL) 비연결 링크를 설정하는 과정 상기 제1단말과 다른 제2단말 사이에 하나의 동기식 연결 지향(SCO) 링크를 설정하는 과정 그리고 상기 제1단말과 또 다른 제2단말 사이에 고정구 개입 통신 링크를 설정하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 비동기 비연결 링크를 통해 연결된 상기 제1단말과 상기 제2단말은 푸시-투-토크(push-to-talk) 방식으로 채팅 패킷을 교환하는 과정을 더 욱 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 블루투스를 지원하는 다수의 휴대 단말기들로 구성되는 피코넷을 예를 들어 설명한다. 그러나 상기 피코넷은 블루투스 또는 다른 단 거리 통신 인터페이스를 지원하는 통신 장비들을 포함하여 구성될 수 있음 은 물론이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피코넷을 도시한 개략도로서, 5 개의 휴대 단말들(101, 103, 105, 105, 및 109)이 공유 채널을 통해 피코넷(100)을 형성하고 있다.

상기 피코넷 (100)은 중앙에 위치한 단말(101)이 마스터 역할을 수행하고 다른 단말들(103, 105, 107, 109)은 슬래이브로 동작하는 스타 토폴로지를 가진다. 슬래이브 단말은 7개 가지 마스터 단말과 동시에 연결될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스를 지원하는 단말을 보인 개략도이다. 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 단말은 블루투스 호스트 (310)와 블루투스 모듈 (320)로 구성된다. 블루투스 모듈 (320)은 PCMCIA 카드나 블루투스 칩이 될 수 있고, 블루투스 호스트는 셀룰러 전화기나, 랩탑 컴퓨터 또는 PDA 등이 될 수 있다. 일반적으로 블루투스 모듈 (320)은 RF 단 (321), 기저대역 제어기 (323), 그리고 링크 메니저 (325)를 포함하여 구현된다. 하나의 마스터 단말과 하나의 슬래이브 단말 사이에 링크를 형성하기 위해서는 탐색 (discovery) 절차가 수행된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채팅 시스템을 위한 탐색 절차를 도시한 메시지 흐름도이다. 도 4를 참조하며, 단말 (10(30))은 블루투스 호스트 (11(31))와 블루투스 모듈 (13(33))을 포함한다. 마스터 단말 (10)은 장치 접속 부호 (Device Access Code: DAC)를 포함하는 ID 패킷을 방송하고 슬래이브 단말(30)은 ID 패킷에 대한 응답으로 주파수 도약 동기 (Frequency Hopping Synchronizatoin: FHS) 패킷을 전송한다. FHS 패킷은 연결 초기화를 위해 마스터 단말에 의해 요구되는 슬래이브 단말의 주소와 타이밍 정보를 포함한다.

상기 마스터 단말에서, 상기 블루투스 호스트(11)는 호스트 제어기 인터페이스 질의 (HCI_Inquiry) 명렬을 블루투스 모듈 (13)로 전송하고 HCI_Inquiry 명령를 수신한 블루투스 모듈 (13)은 질의 모드 (Inquiry Mode)로 전환한다. 질의 명령이 수행되기 시작되면, 상기 블루투스 모듈 (13)은 HCI 명령 상태 이벤트 (HCI Command Status Event)를 블루투스 호스트 (11)로 전달한다. 질의 절차가 완료되면 블루투스 모듈은 질의가 완료되었음 알리기 위해 HCI 질의 완료 이벤트 (HCI Inquiry Complete Event)를 블루투스 호스트 (11)로 전송한다. 상기 HCI Inquiry Complete Event 의 이벤트 파라미터는 질의에 응답한 블루트스 모듈의 수를 포함하는 질의 결과를 포함한다. 블루투스를 지원하는 단말이 상기 질의 메시지에 응답을 하면 HCI 질의 결과 이벤트(HCI Inquiry Reqult Event) 가 발생하여 블루투스 호스트 (11)에 장치가 탐색되었음을 알린다.

슬래이브 단말 (10)에서는, 블루투스 호스트 (31)가 HCI_Write_Scan_Enable 명령을 블루투스 모듈(31)로 전송한다.HPC_Write_Scan_Enable 명령은 수신하며 블루투스 모듈 (33)은 페이지 스켄 (Page Scan) 모드로 진입하여 타 블루투스 터미널로부터 방송되는 페이지 시도나 질의 요청 메시지를 탐색한다. 페이지 스캔 모드가 시작되면 상기 블루투스 모듈 (33)은 HCI Command Status 이벤트를 블루투스 호스트 (31)에 전달한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 채팅 시스템을 위한 연결 생성 절차를 도시한 메시지 흐름도이다.

마스터 단말 (10) 에서, 블루투스 호스트 (11)는 HCI_Create_Connection 명령을 블루투스 모듈 (13)로 전송한다. 상기 HCI_Create_Connection 명령을 수신하면, 상기 블루투스 모듈 (13)은 페이지 절차를 시작하여 링크 계층 수준의 연결을 생성한다. HCI_Create_Connection 명령은 BD_ADDR, Packet_Type, Packet_Scan_Repeatition_Mode, Page_Scan_Mode, 및 Clock_Offset 와 같은 파라미터들을 포함한다.

블루투스 모듈 (13)은 신규의 ACL 연결이 어떻게 설정되는지 결정한다. ACL 연결은 블루투스 모듈 (13)의 현재 상태, 피코넷 토폴로지, 그리고 연결될 슬래이브 단말 (30)의 블루수트 모듈 (33)의 상태에 의해 결정된다. 상기 Packet_Type 파라미터는 ACL 연결을 위해 상기 블루투스 모듈 (13)이 어떤 패킷 타입을 사용해야하는 지를 명세한다. 상기 블루투스 모듈 (13)은 상기 Packet_Type 파라미터에 의해 정의된 패킷 타입 만을 사용해야만 한다. 상기 Packet_Type 파라미터를 위해 서로 다른 패킷 타입들의 비트 단위 OR 연산을 수행함으로써 다중 패킷 타입이 명시될 수 있다. 상기 플루투스 모듈 (13)은 수용 가능 패킷 타입 리스트로부터 어떤 패킷 타입을 사용할 것인지 선택할 수 있다. 상기 Page_Scan_Repetition_Mode 와 Page_Scan_Mode 파라미터들은 BD_ADDR을 가지는 슬래이브 단말 (30)의 블루투스 모듈 (33)이 지원하는 페이지 스캔 모드를 명시한다. 상기 Clock_Offset 파라미터는 마스터 단말 (10)의 블루투스 모듈 (13)의 시계와 슬래이브 단말(30)의 블루투스 모듈 (33)의 시계의 차이를 나타낸다.

연결 생성 절차가 시작되면, 상기 블루투스 모듈 (13)은 HCI_Command_Status 이벤트를 발생시켜 블루투스 호스트 (11)에 알린다. 연결 생성 절차과 완료되면 블루투스 모듈 (13)은 HCI_Inquiry_Complete 이베트를 발생시켜 연결이 설정되었음을 블루투스 호스트 (11)에 알린다.

슬래이브 터미널 (30)에서는, 블루투스 호스트 (31)가 HCI_Write_Scan_Enable 명령을 블루투스 모듈 (33)로 전송한다. 상기HCI_Write_Scan_Enable 명령을 수신하면 상기 블루투스 모듈 (33)은 페이지 스캔 모드로 진입하여 타 블루투스 모듈로부터의 페이지 시도 및 질의 요청 메시지들을 탐색한다.

만약 블루투스 모듈 (33)에서 HCI_Connection_Request 이벤트가 발생하면 상기 블루투스 호스트 (31)는 HCI_Accept_Connection_Request 명령을 블루투스 모듈 (33)로 전달하여 신규의 연결 요청을 받아들인다. 상기 HCI_Accept_Connecton_Request 명령에 대응해서 블루투스 모듈 (33)은 연결 설정이 시작될 때 HCI_Command_Status 이벤트를 블루투스 호스트 (31)로 전송한다.

블루투스 모듈이 연결 설정 여부를 결정할때, 연결이 설정될 마스터 단말과 슬래이브 단말의 블루트수 모듈들은 HCI_Connection_Complete 이벤트를 각각의 블루투스 호스트로 전달한다.

마스터 단말이 타 슬래이브 터미널과 연결을 설정할 경우, 이전에 연결된 슬래이브 단말은 스니프 (sniff) 모드로 진입한다. 스니프 모드에 있는 슬래이브 단 말은 짧은 시간동안 규칙적인 간격으로 피코넷을 청취한다.

상기 슬래이브 단말은 타 슬래이브 단말과 직접 통신할 수 없으며 마스터 터미널을 통해서만 통신이 가능하다. 이 경우, HCI ACL Data 패킷이 스니프 모드에 있는 슬래이브 단말들로 방송된다. HCI ACL Data 패킷의 방송 (BC) 플래그는 "활성 방송"을 나타내는 값으로 설정된다. 스니프 모드에 있는 슬래이브 단말이 데이터를 전송할 때는, 활성 모드로 전환하여 마스터 단말로 데이터를 전송하고, 마스터 단말이 상기 데이터를 목표 슬래이브 단말로 전달한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채팅 시트템에 있어서, 블루투스 호스트와 블루투스 모듈 간의 데이터 교환에 사용되는HCI ACL Data 패킷을 도시한 데이터 포멧 도면이다.

도 6에서 보는 바와 같이, 상기 HCI ACL Data 패킷은 연결 식별자 (Connection Handel) (61), 패킷 경계 (Packet Boundary: PB) 플래그, 방송 (BC) 플래그 (65), 데이터 길이 (Data Total Length) (65), 그리고 데이터 (Data) (69) 필드를 포함한다.

상기 연결 식별자 (61)는 12 비트의 식별자로서 블루투스 단말과 타 단말간의 데이터/음성 연결을 식별하기 위해 사용된다. 상기 PB 플래그 (63)는 상기 HCI ACL Data 패킷의 두번째 바이트에서 4번째와 5번째 비트에 위치하고 상기 BC 플래그는 6번째와 7번째 비트에 위치한다.

표 2는 블루투스 호스트에서 블루투스 모듈로 전달되는 HCI ACL Data 패킷의 2비트 BC 플래그 (65)에 대한 세부 설명을 보인다.

표 3은 블루투스 모듈에서 블루투스 호스트로 전달되는 HCI ACL Data 패킷의 2비트 BC 플래그 (65)에 대한 세부 설명을 보인다.

상기와 같은 과정을 통해 피코넷이 형성된 후, 단말들은 ACL 링크를 통해 채팅에 참여한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 채팅 시스템에서의 채팅 절차를 도시한 메시지 흐름도이다.

마스터 터미널에서, 상기 블루투스 호스트 (11)는 HCI ACL Data 패킷을 블루투스 모듈로 전달한다. HCI ACL Data 패킷이 수신되면, 상기 블루투스 모듈 13은 HCI ACL Data 패킷을 기저대역(Baseband) 패킷을 분할한다.

상기 블루투스 모듈 (13)의 전송 버퍼가 차면, 상기 블루투스 모듈(13)은 HCI_Number_Of_Completed_Packets 이베트를 발생시켜 블루투스 호스트 (11)로 전달한다.

상기 기저대역 패킷은 슬래이브 단말(30)로 전송되고 상기 슬래이브 단말 (30)의 블루투스 모듈 (33)에 의해 HCI ACL Data 패킷으로 재결합 된다. 상기 블루투스 모듈 (33)은 상기 재결합된 HCI ACL Data 패킷을 블루투스 호스트 (31)로 전달한다.

상기 슬래이브 단말(30)도 동일한 방식으로 데이터를 마스터 단말 (10)로 전송하므로 설명을 생략한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 기반의 채팅 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 8을 참조하며, 먼저 마스터 단말이 슬래이브 단말을 탐색하여 (S801) 채팅 기능이 활성화 되어 있는 단말들의 리스트를 생성한다(S803).

상기 채팅 기능 활성 단말 리스트를 생성한 후, 상기 마스터 단말은 채팅 메시지 패킷이 입력되었는지를 판단한다 (S805). 만약 채팅 메시지 패킷이 입력되었으며, 상기 마스터 단말은 상기 채팅 메시지 패팃이 유니케스트 채팅 메시지 페킷인지 판단한다 (S807). 만약 상기 채팅 메시지 패킷이 유니케스트 채팅 메시지 패킷이면, 상기 마스터 단말은 상기 유니케스트 채팅 메시지 패킷을 전송할 링크를 확인하고 (S809), 상기 유니케스트 채팅 메시지 패킷을 상기 확인된 링크를 통해 전송한다(S811).

만약 상기 채팅 메시지 패킷이 유니케스트 채팅 메시지 패킷이 아니면, 상기 마스터 터미널은 상기 채팅 메시지 패킷을 방송 채팅 메시지 패킷인지를 판단하여 상기 방송 채팅 메시지 패킷을 모든 링크로 전송한다 (S811).

상기 마스터 단말은 상기 채팅 메시지 패킷의 방송(BC) 플래그 값을 확인 하여 상기 채팅 메시지 패킷의 타이을 결정한다. 다시 말해, 만약 상기 BC 플래그 값이 00이면 상기 채팀 메시지 패킷은 유니케스트 채팅 메시지 패킷이다. 만약 상기 BC 플래그의 값이 01 또는10이면 상기 채팅 메시지 패킷은 방송 채팅 메시지 패킷이다.

상기 유니케스트 채팅 메시지 패킷이 전송될 링크는 고유의 링크 식별자인 상기 연결 식별자 (connection handle)를 확인 함으로써 결정된다.

만약 상기 채팅 메시지 패킷이 방송 채팅 메시지 패킷인 경우, 상기 마스터 단말은 방송 채팅 메시지 패킷을 상기 채팅 기능 활성 단말 리스트에 있는 모든 슬래이브 단말들로 전송한다.

상기 채팅 메시지 패킷은 마스터 단말에서 발생될 수도 있으며 타 슬래이브 단말로부터 수신된 채팅 메시지 패킷 일 수도 있다. 슬래이브 단말들은 직접 채팅 메시지 패킷을 교환할 수 없으며 상기 마스터 단말을 통해서만이 가능하다. 따라서, 채팅 매시지를 방송하기를 원하는 슬래이브 단말은 채팅 메시지를 마스터 단말로 전송하고 상기 마스터 단말이 상기 채팅 메시지를 슬래이브 단말들로 방송하게 된다.

상기 마스터 단말과 각 슬래이브 단말 간의 통신 과정에서 마스터 단말은 채팅 해제 요청 패킷이 입력되는지를 판단한다 (S813). 만약 채팅 해제 요청 신호가 입력되면, 상기 마스터 단말은 상기 채팅 해제 요청 패킷의 연결 식별자를 확인 하여 (S815) 상기 채팅 기능 활성 단말 리스트로부터 상기 연결 식별자에 대응하는 슬래이브 단말을 삭제한다 (S817).

만약 슬리이브 단말이 마스터 단말 또는 다른 슬래이브 단말과의 연결을 종료하기를 원하면 상기 슬래이브 단말은 마스터 단말과의 연결을 종료하면 된다. 만약 상기 마스터 단말의 블루투스 기능이 비활성화 되면 모든 슬래이브 단말들의 연결은 해제된다.

상기 채팅 해제 요청 패킷을 전송한 슬래이브 단말을 삭제한 후, 상기 마스터 단말은 상기 채팅 기능 활성 단말 리스트의 슬래이브 단말의 수가 1보다 큰지를 판단한다 (S819). 만약 상기 슬래이브 단말의 수가 1보다 크면 상기 마스터 단말은 S813 단계를 다시 수행한다. 만약 상기 슬래디브 단말의 수가 1보다 크지 않으면 상기 마스터 단말은 S801 단계를 다시 수행한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대 단말의 채팅 시스템 및 방법은2.4 GH 2.4 GHz 대역의 비허가 산업 과학 의료용 (Industral Scientific Medical: ISM) 대역에서 동작하는 Bluetooth 를 통해 고정 기지국의 관여 없이 휴대 단말들의 메시지 교환을 가능하게 함으로써, 주 통신 시스템의 서비스 영역을 벗어나도 단말 간 통신이 가능하도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 휴대 단말의 채팅 시스템 및 방법은 적어도 하나의 비동기 비연결 (asynchronousconnectionless) 링크와 하나의 동기식 연결 지향 (synchronous connection oriented) 링크를 제공함으로써 각 휴대 단말들인 하나 이상의 휴대 단말과 각가의 비동기 비연결 링크를 통해 채팅을 하면서 동시에 다른 단말과 동기식 연결 지향 링크를 통한 통신을 가능하게 한다.

Claims

상호 직접 연결이 가능한 적어도 두 개의 단말을 포함하는 단거리 무선 통신시스템에 있어서,

하나의 제1단말이 채팅 기능을 지원하는 제2단말들의 리스트를 생성하는 과정

상기 제1단말과 적어도 하나의 제2단말 간 적어도 하나의 비동기 비연결 (ACL) 링크를 설정과정 그리고

상기 비동기 비연결 링크를 통해 채팅 패킷을 교환하는 과정을 포함하는 통신 방법.
제 1항에 있어서, 상기 채팅 패킷 교환 과정은:

상기 제1단말에서 제2단말로 채팅 패킷을 전송할 때, 전송될 채팅 패킷이 단일전송(unicast) 패킷인지 판단하는 과정

상기 채팅 패킷이 단일전송 패킷이면 상기 제1단말 및 제2단말 간 비동기 비연결 링크의 식별자를 확인하는 과정

상기 확인된 식별자를 가지는 비동기 비연결 링크로 채팅 패킷을 전송하는 과정 그리고

상기 채팅 패킷이 단일전송 패킷이 아니면 모든 비동기 비연결 링크를 통해 상기 채팅 패킷을 전송하는 과정을 포함하는 통신 방법.
제 2항에 있어서, 상기 채팅 패킷 교환 과정은:

상기 제2단말로부터 수신한 채팅 패킷이 단일 전송 패킷인지를 판단하는 과정

상기 채팅 패킷이 단일 전송패킷이 아니면, 상기 채팅 패킷이 수신된 링크를 제외한 모든 비동기 비연결 링크를 통해 상기 채팅 패킷을 전송하는 과정을 포함하는 통신 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제1단말과 타 제2단말 간에 동기식 연결 지향 (synchronous connection oriented) 링크를 설정하는 과정을 더욱 포함하는 통신 방법.
제 4항에 있어서, 상기 제1단말과 상기 타 제2단말간에 통기식 연결 지향 링크를 통해 음성 패킷을 교환하는 과정을 더욱 포함하는 통신 방법.
하나의 마스터 단말과 적어도 하나의 스래이브 단말을 포함하는 블루투스 기반의 피코넷에 있어서,

상기 마스터 단말이 슬래이브 단말을 탐색하는 과정

탐색된 슬래이브 단말들 중 채팅 기능이 활성화된 단말들을 확인하는 과정

상기 채팅 기능 활성 단말들의 리스트를 생성하는 과정

상기 마스터 단말과 적어도 하나의 채팅 기능 활성 슬래이브 단말 사이에 비동기 비연결 (asynchronous connectionless) 링크를 설정하는 과정 그리고

상기 비동기 비연결 링크를 통해 채팅 패킷을 교환하는 과정을 포함하는 통신 방법.
제 6항에 있어서, 상기 슬래이브 단말을 탐색하는 과정은:

상기 마스터 단말이 확인 요청 (ID) 패킷을 전송하는 과정

상기 슬래이브 단말들로부터 상기 확인 요청 패킷에 대한 응답으로 주파수 도약 동기 (FHS) 패킷을 수신하는 과정

상기 주파수 도약 동기 패킷을 기반으로 주파수 도약 패턴을 동기화하는 과정을 포함하는 통신 방법.
제 6항에 있어서, 상기 채팅 패킷을 교환하는 과정은:

상기 마스터 단말에서 채팅 패킷을 전송할 때, 전송될 채팅 패킷이 단일전송(unicast) 패킷인지 판단하는 과정

상기 채팅 패킷이 단일전송 패킷이면 상기 마스터 단말 및 슬래이브 단말 간 비동기 비연결 링크의 식별자를 확인하는 과정

상기 확인된 식별자를 가지는 비동기 비연결 링크로 채팅 패킷을 전송하는 과정 그리고

상기 채팅 패킷이 단일전송 패킷이 아니면 모든 비동기 비연결 링크를 통해 상기 채팅 패킷을 전송하는 과정을 포함하는 통신 방법.
제 8항에 있어서, 상기 채팅 패킷 교환 과정은:

상기 슬래이브 단말로부터 수신한 채팅 패킷이 단일 전송 패킷인지를 판단하는 과정

상기 채팅 패킷이 단일 전송패킷이 아니면, 상기 채팅 패킷이 수신된 링크를 제외한 모든 비동기 비연결 링크를 통해 상기 채팅 패킷을 전송하는 과정을 포함하는 통신 방법.
제 6항에 있어서, 상기 마스터 단말과 타 슬래이브 단말 간의 동기식 연결 지향 링크를 설정하는 과정을 더욱 포함하는 통신 방법.
제 6항에 있어서, 상기 채팅 패킷은 음성 패킷인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
제 11항에 있어서, 상기 음성 패킷은 푸시-투-토크 (push-to-talk) 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
고정국 개입 통신 인터페이스와 단말-대-단말 통신 인터페이스를 가지는 휴대 단말들에 서비스를 제공하는 적어도 하나의 고정국을 포함하는 무선 통신 시스템에 있어서,

하나의 제1단말과 적어도 하나의 제2단말 사이에 적어도 하나의 단말-대-단말 비동기(ACL) 비연결 링크를 설정하는 과정

상기 제1단말과 다른 제2단말 사이에 하나의 동기식 연결 지향(SCO) 링크를 설정하는 과정 그리고

상기 제1단말과 또 다른 제2단말 사이에 고정구 개입 통신 링크를 설정하는 과정을 포함하는 통신 방법.
제 13항에 있어서, 상기 비동기 비연결 링크를 통해 연결된 상기 제1단말과 상기 제2단말은 푸시-투-토크(push-to-talk) 방식으로 채팅 패킷을 교환하는 과정을 더욱 포함하는 통신 방법.
제 14항에 있어서, 상기 채팅 패킷은 음성 패킷인 것을 특징으로 하는 통신 방법.