KR20160112560A - 통신 시스템에서 디바이스 설정 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 디바이스 설정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 통신 시스템에서 디바이스를 설정하는 방법은, NAN(Neighborhood Area Network)을 기반으로 접속하고자 하는 접속 포인트(Acess Point, AP)를 디스커버리하는 과정과, 디바이스 연결을 위한 가입 메시지를 상기 AP로 전송하는 과정과, 상기 AP로부터 상기 가입 메시지에 대한 응답으로 공개 메시지를 수신하는 과정과, 상기 공개 메시지로부터 구성 데이터를 추출하고, 확인 메시지를 상기 AP로 전송하는 과정과, 상기 구성 데이터를 이용하여 상기 AP와 연결을 수행하는 과정을 포함한다.

Description

통신 시스템에서 디바이스 설정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING DEVICE IN A COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에서 NAN(Neighborhood Area Network)을 기반으로 디바이스를 초기 설정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
통신 시스템에서 근거리에 존재하는 디바이스들간의 보안 통신을 위하여 NFC(Near Field Communication) 및 QR(Quick Response) 코드 등이 이용되고 있다. 일 예로, 도 1에서와 같이 통신 시스템에서 QR 코드를 이용하여 디바이스들 간의 통신을 설정할 수 있다.
도 1은 종래 통신 시스템에서 디바이스를 초기 설정하는 방법을 보이고 있다. 도 1에서 단말(103)을 통하여 온수 제어기(water heater)(101)를 제어하고자 하는 경우, 단말(103)은 초기에 온수 제어기(101)를 AP(Access Point)(105)에 등록하여야 한다.
이를 위해, (a)에서 온수 제어기(101)가 전원에 연결되면, (b)에서 단말(103)은 온수 제어기(101)의 QR 코드를 스캔한 후, 스캔된 QR 코드에 저장된 온수 제어기(101)의 정보를 확인하고, 상기 단말(103)과 연결된 AP(105)의 SSID(SubSystem Identification)를 와이파이(Wi-Fi)를 통해 온수 제어기(101)로 전달한다. 그러면, (c)에서 온수 제어기(101)는 상기 전달받은 AP(105)의 SSID(SubSystem Identification)를 이용하여 해당 AP(105)와 통신할 수 있다.
이와 같이, 디바이스들 간의 통신을 위하여 상기 NFC 또는 QR 코드를 이용하는 경우, 연결을 원하는 모든 디바이스에 NFC 모듈을 장착하거나 QR 코드를 부착해야 한다. 또한 연결을 원하는 디바이스에 사용자가 직접 NFC 태깅(tagging) 또는 QR 코드 스캔을 수행하여야 하는 번거로움이 발생된다.
이를 위해 통신 시스템에서 디바이스의 근접성 및 자동 인지를 이용하여, 디바이스들간 초기 설정을 수행하는 방안이 요구된다.
본 발명은 통신 시스템에서 디바이스들 간 초기 설정 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 통신 시스템에서 NAN을 기반으로 디바이스를 초기 설정하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 통신 시스템에서 디바이스를 설정하는 방법은, NAN(Neighborhood Area Network)을 기반으로 접속하고자 하는 접속 포인트(Acess Point, AP)를 디스커버리하는 과정과, 디바이스 연결을 위한 가입 메시지를 상기 AP로 전송하는 과정과, 상기 AP로부터 상기 가입 메시지에 대한 응답으로 공개 메시지를 수신하는 과정과, 상기 공개 메시지로부터 구성 데이터를 추출하고, 확인 메시지를 상기 AP로 전송하는 과정과, 상기 구성 데이터를 이용하여 상기 AP와 연결을 수행하는 과정을 포함한다.
도 1은 종래 통신 시스템에서 디바이스를 초기 설정하는 방법을 보이고 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 디바이스 설정 방법을 보이고 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 디바이스 설정 방법을 보이고 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 STA에서 디바이스를 설정하는 방법을 보이고 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 AP에서 디바이스를 설정하는 방법을 보이고 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 AP 및 STA에서 디바이스를 설정하는 장치를 보이고 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명의 주요한 요지는 통신 시스템에서 NAN을 기반으로 AP에 연결을 원하는 디바이스(이하, STA)를 AP에 설정하는 것이다.
이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 디바이스 설정 방법 및 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 제1 실시 예는 AP가 NAN 기능을 지원 시, STA에서 설정을 제어하는 장치(configurator)가 없는 경우 STA와 AP를 연결하는 방법에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 디바이스 설정 방법을 보이고 있다.
도 2를 참조하면, STA 및 AP가 모두 NAN 기능을 지원하는 경우, STA에서 AP에 연결을 요청하는 주체는 STA의 Enrollee(210)이고, AP에서 STA의 연결을 수락하는 주체는 AP의 Enroller(250)이다.
먼저, STA의 Enrollee(210)와 AP의 Enroller(250)는 NAN 디스커버리(Discovery) 및 동기화(Synchronization)를 수행한다(201). 그리고 STA의 Enrollee(210)는 NAN SDF Subscribe 메시지를 AP의 Enroller(250)로 전달한다(203). 상기 NAN SDF Subscribe 메시지는 Type=Active, Discovery Range Limited:1, IDI, KPUBI, NI 를 포함한다. Type=Active는 NAN SDF Subscribe 메시지의 유형을 나타내며, Active로 설정된 경우 NAN SDF Publish 메시지를 먼저 수신하지 않아도 NAN SDF Subscribe 메시지를 보낼 수 있다. Discovery Range Limited:1은 메시지의 수신신호 세기 (RSSI)가 RSSI_Close 값 이상의 세기일 때만 처리하도록 요청하는 것을 의미하며 그 범위 내의 기기만 NAN SDF Subscribe 메시지를 수신할 수 있다. IDI는 Enrollee(210)의 고유 식별 번호, KPUBI는 Enrollee(210)의 공개키, NI는 Nonce를 의미하며 공개키는 AP의 ConfigData의 암호화 전달에 사용되고 Nonce는 일회성의 랜덤 값으로서 Enrollee(210)의 로컬 시간을 Seed로 생성된 값이다. Replay attack을 방지하기 위한 수단으로 일정 시간이 지나면 새로운 값으로 다시 생성된다.
상기 AP의 Enroller(250)는 상기 NAN SDF Subscribe 메시지를 수신하고, NAN SDF Publish 메시지를 STA의 Enrollee(210)로 전달한다(205). 상기 NAN SDF Publish 메시지는 Type=Solicited, Discovery Range Limited:1, WLAN Infrastructure Attribute:Device Role:AP, BSSID, operation channel, ENCKPUBI(NE, ConfigData), KPUBE 를 포함한다.
Type=Solicited는 NAN SDF Publish 메시지의 유형을 나타내며, Solicited로 설정된 경우 NAN SDF Subscribe 메시지를 먼저 수신한 뒤 제공하는 서비스 정보가 동일할 때만 NAN Publish 메시지가 전송된다. Discovery Range Limited:1은 메시지의 수신신호 세기 (RSSI)가 RSSI_Close 값 이상의 세기일 때만 처리하도록 요청하는 것을 의미하며 그 범위 내의 기기만 NAN SDF Publish 메시지를 수신할 수 있다. WLAN Infrastructure Attribute는 NAN 표준에 정의된 값으로 해당 기기가 WLAN 연결 속성을 가진다는 의미이며 Device role은 AP 또는 STA, BSSID는 해당 네트워크의 Basic Service Set ID, operation channel은 해당 무선랜 네트워크의 채널 정보를 의미한다. Enroller(250)는 이전에 수신한 NAN SDF Subscribe 메시지에서 추출한 Enrollee(210)의 공개키로 Enroller의 Nonce인 NE, AP 접속에 필요한 Credential이 담긴 ConfigData를 암호화하여 NAN SDF Publish 메시지에 포함한다. KPUBE는 Enroller(210)의 공개키를 의미한다.
상기 STA의 Enrollee(210)는 NAN SDF Publish 메시지를 수신하며, NAN Discovery 결과를 표시한다(207). 이때, 상기 STA의 Enrollee(210)는 인증을 위한 사용자 확인 권한(User confirmation required for authorization)을 확인한다. 그리고 상기 STA의 Enrollee(210)는 NAN SDF Follow-up 메시지를 AP의 Enroller(250)에 전달한다. 상기 NAN SDF Follow-up 메시지는 ENCKPUBE(Confirmation)를 반드시 포함한다. 여기서 상기 Registration Request는 NAN SDF Follow-up 메시지에 포함되지 않을 수도 있다. Registration Request는 해당 Enrollee가 Configurator로서의 역할을 요청하는 것으로 이는 향후 다른 Enrollee의 연결을 대신 수행할 수 있는 능력을 요청하는 것이다.
이후, STA의 Enrollee(210)는 가입(subscription)을 취소하고(211), AP의 Enroller(250)는 공개(publication)를 취소한다(213).
그리고 STA의 Enrollee(210)와 AP의 Enroller(250)는 하나의 채널 스캔을 통해 디스커버리를 수행하고(215), 구성 데이터(ConfigData)를 이용하여 레거시 연결(Legacy Connection)을 수행한다(217).
다음으로, 본 발명의 제2 실시 예는 AP가 NAN 기능을 지원하지 않을 경우, STA에서 설정을 제어하는 장치(configurator)를 통해 STA와 AP를 연결하는 방법에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 디바이스 설정 방법을 보이고 있다.
도 3을 참조하면, STA에서만 NAN 기능을 지원하는 경우 STA에서 AP에 연결을 요청하는 주체는 STA의 Enrollee(310) 및 Configurator(330)이고, AP에서 STA의 연결을 수락하는 주체는 AP의 Enroller(350)이다.
먼저, STA의 Configurator(330)와 AP의 Enroller(350)가 연결되어 있는 상황(301)에서, STA의 Enrollee(310)와 Configurator(330)는 NAN 디스커버리(Discovery) 및 동기화(Synchronization)를 수행한다(301). 그리고 STA의 Enrollee(310)는 NAN SDF Subscribe 메시지를 Configurator(330)로 전달한다(305). 상기 NAN SDF Subscribe 메시지는 Type=Active, Discovery Range Limited:1, IDI, KPUBI, NI 를 포함한다.
그러면, Configurator(330)는 NAN SDF Subscribe 메시지를 수신하고, 인증을 위한 사용자 확인 권한(User confirmation required for authorization)을 확인한다(307). 그리고 Configurator(330)는 NAN SDF Publish 메시지를 Enrollee(310)로 전달한다. 상기 NAN SDF Publish 메시지는 Type=Solicited, Discovery Range Limited:1, WLAN Infrastructure Attribute: Device Role: STA, BSSID, operation channel, ENCKPUBI(NC, ConfigData), KPUBC 를 포함한다.
Enrollee(310)는 NAN SDF Publish 메시지를 수신하고, NAN SDF Follow-up 메시지를 Configurator(330)로 전달한다(311). 상기 NAN SDF Follow-up 메시지는 ENCKPUBC(Confirmation)을 포함한다.
이후, STA의 Enrollee(310)는 가입(subscription)을 취소하고(313), AP의 Enroller(350)는 공개(publication)를 취소한다(315). 그리고, STA의 Enrollee(310)와 AP의 Enroller(350)는 하나의 채널 스캔을 통해 디스커버리를 수행하고(317), 구성 데이터(ConfigData)를 이용하여 레거시 연결(Legacy Connection)을 수행한다(319).
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 STA에서 디바이스를 설정하는 방법을 보이고 있다.
도 4를 참조하면, STA는 마스터(Master) 기능을 하는 NAN 클러스터(cluster)에 의해 디바이스 설정 동작을 시작한다(401). 여기서, NAN 클러스터는 도 2 및 도 3의 Enrollee 및 configurator가 될 수 있다.
상기 STA는 NAN 싱크 비콘들(NAN sync beacons)에 의해 NAN 디바이스들을 디스커버리한다(403). 그리고 STA는 서비스 ID 리스트에 이지셋업 서비스(EasySetup Srvice)가 있는지 및 신호세기를 근거로 AP에 근접하게 위치하고 있는지(RSSI<RSSI_Close)를 판단한다(405). 상기 STA는 상기 405 단계의 조건을 모두 만족하는 경우 EasySetup Srvice에 대한 NAN SDF Subscribe 메시지를 AP에 전달한다(407).
이후, STA는 AP로부터 NAN SDF Subscribe 메시지에 대응한 NAN SDF SDF Publish 메시지가 수신되었는지 및 신호세기를 근거로 AP에 근접하게 위치하고 있는지(RSSI<RSSI_Close)를 판단한다(409). 상기 STA는 상기 409 단계의 조건을 모두 만족한 경우 구성 데이터를 추출하고(411), 확인에 대한 NAN SDF Follow-up 메시지를 AP로 전달한다(413). 그리고 STA는 가입을 취소(415)하고, 상기 구성 데이터를 이용하여 레거시 연결(Legacy Connection)을 수행한다(417).
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 AP에서 디바이스를 설정하는 방법을 보이고 있다. 상기 AP에서 처리 주체는 Enroller이다.
도 5를 참조하면, AP는 NAN 클러스터를 디스커버리한다(501). 그리고 AP는 상기 디스커버리된 NAN 클러스터와 가입을 수행하고(503), 획득하기 위한 이지셋업 서비스를 공개한다(5050).
그리고 AP는 STA로부터 NAN SDF Subscribe 메시지가 수신되었는지 및 신호세기를 근거로 STA와 근접하게 위치하고 있는지(RSSI<RSSI_Close)를 판단한다(507). 상기 AP는 상기 505 단계의 조건을 모두 만족하는 경우 스크린에 UI를 디스플레이하고(509), 사용자로부터 확인이 입력되었는지 판단한다(511). 상기 AP는 사용자로부터 확인이 입력된 경우, 구성 데이터를 포함하는 NAN SDF Publish 메시지를 STA로 전달한다(513).
AP는 STA로부터 NAN SDF Follow-up 메시지가 수신되었는지 및 신호세기를 근거로 STA와 근접하게 위치하고 있는지(RSSI<RSSI_Close)를 판단한다(515). 그리고 AP는 상기 515 단계의 조건을 모두 만족하는 경우 공개를 취소한다(517).
상기 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 AP와 STA 간의 디바이스 설정 방법은, 디바이스들 간 태깅 및 QR 코드 스캔을 수행할 필요 없이, 디바이스를 자동으로 인식할 수 있으므로 높은 사용성이 기대된다. 그리고 본 발명의 실시 예에 따른 디바이스 설정 방법은 WiFi 칩만을 이용하여 디바이스들간 연결을 수행할 수 있으므로, 가격에 민감한 UI-less IoT(Internit of Things) 디바이스에 가장 적합한 방법이다. 또한 본 발명의 실시 예에 따른 디바이스 설정 방법은 NAN 클러스터를 통한 제한 시간 내 서비스 디스커버리 프레임을 교환하고, 수신하는 NAN 프레임의 신호 세기와 시간 동기화 정보를 기반으로 근접성을 판단할 수 있으므로 보안성을 강화시킬 수 있다. 또한 본 발명의 실시 예에 따른 디바이스 설정 방법은 NAN에서 정보를 교환하므로 패스워드(Password) 방식과 동일한 수준으로 연결 과정을 축소시킬 수 있으므로, 시그널 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 AP 및 STA에서 디바이스를 설정하는 장치를 보이고 있다.
도 6을 참조하면, AP 및 STA 각각은 제어부(610), 송신부(651) 및 수신부(653)를 포함한다. 상기 송신부(651) 및 수신부(653)는 통신 시스템의 구성에 따라 하나의 유닛(650)으로 구성될 수도 있다.
상기 제어부(610)는 상기 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 실시 예에서 각 과정의 동작을 제어한다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(610)는 AP와 STA 각각에서 디스커버리 동작 및 디바이스 설정 동작을 제어하며, 각 메시지를 생성한다.
그리고 송수신부(650)는 상기 제어부(610)의 제어에 따라 디스커버리 동작 및 디바이스 설정 동작을 위해 필요한 메시지들을 송수신한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (1)

  1. 통신 시스템에서 디바이스를 설정하는 방법에 있어서,
    NAN(Neighborhood Area Network)을 기반으로 접속하고자 하는 접속 포인트(Acess Point, AP)를 디스커버리하는 과정과,
    디바이스 연결을 위한 가입 메시지를 상기 AP로 전송하는 과정과,
    상기 AP로부터 상기 가입 메시지에 대한 응답으로 공개 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 공개 메시지로부터 구성 데이터를 추출하고, 확인 메시지를 상기 AP로 전송하는 과정과,
    상기 구성 데이터를 이용하여 상기 AP와 연결을 수행하는 과정을 포함하는 디바이스 설정 방법.
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