WO2016017909A1 - 블루투스 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 전자기기를 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

블루투스 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 전자기기를 제어하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for transmitting information of a wireless network in a wireless communication system, and more particularly, to connect a Bluetooth LE through a Bluetooth Low Energy (LE) to a Bluetooth BR / EDR or a Bluetooth BR / EDR.
  • a method and apparatus are disclosed.
  • the device may mean an apparatus and an apparatus.
  • the user may perform a connection after searching for the Bluetooth device according to the Bluetooth communication method to use using the Bluetooth device.
  • Bluetooth communication methods include Bluetooth BR / EDR (Basic Rate / Enhanced Data Rate) and Bluetooth Low Energy (LE).
  • the Bluetooth BR / EDR scheme may be referred to as classic Bluetooth.
  • Classic Bluetooth includes Bluetooth technology that has been passed from Bluetooth 1.0 to 2.1 using Basic Rate and Bluetooth technology that uses Enhanced Data Rate supported from Bluetooth 2.0.
  • Bluetooth Low Energy (hereinafter referred to as Bluetooth LE) technology can consume hundreds of kilobytes of information and reliably consume less power.
  • the Bluetooth low energy energy technology uses an attribute protocol to exchange information between devices. This Bluetooth LE method can reduce energy overhead by reducing the header overhead and simplifying the operation.
  • Some Bluetooth devices do not have a display or a user interface.
  • the complexity of connection / management / control / disconnection between various kinds of Bluetooth devices and similarly applied Bluetooth devices is increasing.
  • Bluetooth can achieve a relatively high speed at a relatively low power, low cost, but the transmission distance is limited to a maximum of 100m, it is suitable for use in a limited space.
  • Another object of the present invention is to provide a method of establishing a connection by discovering an alternative communication means and a service of the alternative communication means through Bluetooth Low Energy (LE) communication.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • an object of the present invention is to provide a method for reducing power consumption by deactivating other communication means other than Bluetooth LE (Low Energy) communication.
  • Another object of the present invention is to provide a method for simplifying a connection procedure of alternative communication means by acquiring information necessary for connection of alternative communication means using Bluetooth LE (Low Energy) communication.
  • Bluetooth LE Low Energy
  • a plurality of wireless communication means can be connected using one wireless communication means to increase the user convenience.
  • the present invention provides a method and apparatus for connecting alternative communication means through Bluetooth Low Energy (LE) technology in order to solve the above problems.
  • Bluetooth Low Energy (LE) Low Energy
  • a method for connecting an alternative communication means via Bluetooth Low Energy (LE) comprises the steps of: receiving an advertisement message from a second device; Transmitting a request message for requesting detailed information related to a Bluetooth BR / EDR connection based on the advertisement message to the second device; Receiving a response message including the detailed information from the second device in response to the request message; Transmitting a connection request message to the second device based on the detailed information; And establishing a Bluetooth BR / EDR connection with the second device, wherein the advertisement message comprises at least one of location information of the detailed information or available information of the Bluetooth BR / EDR.
  • the advertisement message comprises at least one of location information of the detailed information or available information of the Bluetooth BR / EDR.
  • the location information is characterized in that one of the scan response message, GATT data base or scan response message and GATT data base.
  • the detailed information may include at least one of frequency information, channel map switching information, transmission power information, and connection state information.
  • the Bluetooth BR / EDR channel map is generated based on the channel map of the Bluetooth LE.
  • the present invention may further include forming a Bluetooth BR / EDR channel map through a channel estimation algorithm.
  • connection request message may include at least one of device type information, service type information, and service providing distance information.
  • the present invention includes the steps of transmitting an ID packet to a second device; Receiving a response message from the second device in response to the ID packet, the response message including first information related to an alternate interface; Establishing a Bluetooth BR / EDR connection with the second device; Transmitting a handover request message through the formed Bluetooth BR / EDR connection; Receiving a handover response message in response to the handover request message; And forming an alternate interface link with the second device, wherein the first information related to the alternate interface includes at least one of a device type, a service type, a service providing range, and the handover request message or hand. And wherein at least one of the over response messages includes second information related to the connection of the alternate interface.
  • the second information may include at least one of frequency information, channel map switching information, transmission power information, connection time information, and connection state information.
  • the channel map of the alternative interface is generated based on the channel map of the Bluetooth LE.
  • the present invention may further include forming a Bluetooth BR / EDR channel map through a channel estimation algorithm.
  • the communication unit for transmitting and receiving a signal to the outside by wire and / or wireless; And a controller operatively connected to the communication unit, wherein the controller is configured to receive an advertisement message from a second device and request detailed information related to a Bluetooth BR / EDR connection based on the advertisement message from the second device. Transmit a request message, receive a response message including the detailed information from the second device in response to the request message, transmit a connection request message to the second device based on the detailed information, And controlling to form a Bluetooth BR / EDR connection with two devices, wherein the advertisement message includes at least one of location information of the detailed information or available information of the Bluetooth BR / EDR.
  • the location information is characterized in that one of the scan response message, GATT data base or scan response message and GATT data base.
  • the detailed information may include at least one of frequency information, channel map switching information, transmission power information, or connection state information.
  • the Bluetooth BR / EDR channel map is generated based on the channel map of the Bluetooth LE.
  • the communication unit for transmitting and receiving a signal to the outside by wire and / or wireless; And a control unit operatively connected to the communication unit, wherein the control unit transmits an ID packet to a second device and includes a response message including first information related to an alternative interface in response to the ID packet from a second device.
  • Receive a message establish a Bluetooth BR / EDR connection with the second device, transmit a handover request message through the formed Bluetooth BR / EDR connection, and receive a handover response message in response to the handover request message.
  • the first information related to the replacement interface includes at least one of a device type, a service type, and a service providing range, and the handover request message or handover.
  • the response messages is connected to the alternate interface. It provides a device comprising a second information associated with.
  • connection method of the wireless communication means it is possible to obtain the information for the Bluetooth BR / EDR connection via Bluetooth Low Energy (LE) has the effect of efficient handover have.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • the device does not go through the device discovery process for Bluetooth BR / EDR connection via Bluetooth Low Energy (LE), thereby simplifying the connection procedure and reduce power consumption It can be effected.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • connection method of the wireless communication means it is possible to configure the channel map of the Bluetooth BR / EDR after the handover through the channel map of the Bluetooth LE, simplifying the channel map configuration procedure and power reduction effect There is.
  • connection method of the wireless communication means it is possible to configure the channel map of the Bluetooth LE after the handover through the channel map of the Bluetooth BR / EDR to simplify the channel map configuration procedure and power reduction effect There is.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a wireless communication system using the Bluetooth low power energy technology proposed in the present specification.
  • FIG. 2 illustrates an example of a method of connecting a wireless communication interface between devices.
  • FIG. 3 shows an example of a Bluetooth low power energy topology.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a Bluetooth communication architecture to which the methods proposed herein may be applied.
  • FIG. 5 shows an example of an internal block diagram of a device that can implement the methods proposed herein.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a search and connection procedure of a Bluetooth BR / EDR.
  • FIG. 7 is a view briefly illustrating a search and connection procedure of a Bluetooth BR / EDR.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a connection procedure of a Bluetooth BR / EDR after a Bluetooth LE connection.
  • 10 is a diagram illustrating a channel map configuration of Bluetooth LE and Bluetooth BR / EDR.
  • FIG. 11 shows an example of a structure of a wireless communication interface proposed in the present specification.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a method for providing information of a wireless communication interface proposed in the present specification.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a data format of the detailed information described with reference to FIG. 12.
  • 16 is a diagram illustrating still another example of a method for providing information of a wireless communication interface proposed in the present specification.
  • FIG. 17 and 18 are diagrams illustrating a GATT (Generic Attribute Profile) structure of Bluetooth as an example of the tree structure illustrated in FIG. 16.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • 19 and 20 are diagrams illustrating an example of radio communication interface information of a GATT structure proposed in the present specification.
  • 21 and 22 illustrate examples of a method and a data format for providing information of a wireless communication interface through a Bluetooth LE connection process proposed in the present specification.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating still another example of a method for providing information of a wireless communication interface through a Bluetooth LE connection process proposed in the present specification.
  • 24 is a flowchart illustrating an example of a method of providing information of a wireless communication interface through Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • FIG. 25 is a flowchart illustrating still another example of a method for providing information of a wireless communication interface through Bluetooth LE according to the present specification.
  • FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of a method for providing information of a wireless communication interface through a Bluetooth LE connection procedure and a Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating still another example of a Bluetooth LE connection procedure and a method for providing information of a wireless communication interface through Bluetooth LE, proposed in the present specification.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating still another example of a method for providing information of a wireless communication interface through a Bluetooth LE connection process proposed in the present specification.
  • 29 and 30 are diagrams illustrating still another example of a data format proposed in the present specification.
  • FIG. 31 is a flowchart illustrating still another example of a method for providing information of a wireless communication interface through Bluetooth LE according to the present specification.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an example of a UI (user interface) proposed in the present specification.
  • 33A and 33C are flowcharts illustrating a method of exchanging information required for a Bluetooth BR / EDR connection through a Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • 34A and 34B illustrate examples of state changes of the Bluetooth LR and the Bluetooth BR / EDR proposed in the present specification.
  • FIG. 35 is a flowchart illustrating an example of a method for handover from Bluetooth Low Energy (LE) to Bluetooth BR / EDR as proposed herein.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • FIG. 37 is a diagram illustrating an example of a method of sharing a channel map between wireless communication interfaces proposed in the present specification.
  • 38 is a flowchart illustrating an example of a method of sharing a channel map between wireless communication interfaces proposed in the present specification.
  • FIG. 39 is a diagram comparing channels for estimating a channel map between Bluetooth Low Energy (LE) and Bluetooth BR / EDR proposed in the present specification.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • 40A and 40B are diagrams illustrating an example of a method of estimating a channel map between Bluetooth Low Energy (LE) and Bluetooth BR / EDR proposed in the present specification.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • 40C and 40D illustrate examples of channel map estimation results proposed in the specification.
  • 41 is a flowchart illustrating an example of a method for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • 43 is a flowchart illustrating another example of a method for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • 44 and 45 are diagrams illustrating an example of a method and data structure for handover from Bluetooth BR / EDR to Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • 46 and 47 are diagrams illustrating an example of a method and data structure for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the present specification.
  • 48 is a flowchart illustrating another example of a method for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • 49 is a flowchart illustrating still another example of a method for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • 50 is a flowchart illustrating another example of a method for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • 51A and 51B illustrate an example of a method and data format for estimating a channel map at handover from a Bluetooth LE to a Bluetooth BR / EDR as proposed herein.
  • FIG. 52 is a flowchart illustrating still another example of a method for estimating a channel map at handover from a Bluetooth LE to a Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • FIG. 53 illustrates an example of a method for notifying of a serviceable range between wireless communication interfaces proposed in the present specification.
  • FIG. 54 is a flowchart illustrating an example of exchanging FHS (Frequency Hopping Synchronization) information of a Bluetooth BR / EDR proposed through the present specification.
  • FHS Frequency Hopping Synchronization
  • Electronic devices described herein may include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • the configuration according to the embodiments described herein may also be applied to fixed terminals such as digital TVs, desktop computers, etc., except when applicable only to mobile terminals.
  • the signals described herein may be transmitted in the form of a message as well as a frame, and the wireless communication interface and the wireless communication means are given or used in consideration of the ease of specification, meaning that they are distinguished from each other or It does not have a role.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a wireless communication system using the Bluetooth low power energy technology proposed in the present specification.
  • the wireless communication system 100 includes at least one server device 110 and at least one client device 120.
  • the server device and the client device perform Bluetooth communication by using Bluetooth Low Energy (BLE) technology.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • BLE technology Compared to Bluetooth Basic Rate / Enhanced Data Rate (BR / EDR) technology, BLE technology has a relatively small duty cycle, enables low-cost production, and significantly reduces power consumption through low data rates. If you use a coin cell battery, it can operate for more than a year.
  • BR / EDR Bluetooth Basic Rate / Enhanced Data Rate
  • the BLE technology simplifies the connection procedure between devices, and the packet size is smaller than that of the Bluetooth BR / EDR technology.
  • the server device 110 may operate as a client device in a relationship with another device, and the client device may operate as a server device in a relationship with another device. That is, in the BLE communication system, any one device may operate as a server device or a client device, and if necessary, operate as a server device and a client device.
  • the server device 110 may include a data service device, a master device, a master, a server, a conductor, a host device, an audio source device,
  • the client device may be a slave device, a slave device, a slave device, a client, a member, a sink device, an audio sink device, or a second device. It may be represented by a device or the like.
  • the server device and the client device correspond to the main components of the wireless communication system, and the wireless communication system may include other components in addition to the server device and the client device.
  • the server device refers to a device that receives data from a client and directly communicates with the client device, thereby providing data to the client device through a response when receiving a data request from the client device.
  • the server device also sends a notification message and an indication message to the client device to provide data information to the client device.
  • the server device transmits an indication message to the client device
  • the server device receives a confirmation message corresponding to the indication message from the client.
  • the server device provides data information to the user through a display unit or receives a request input from the user through a user input interface in the process of transmitting and receiving notification, indication, and confirmation messages with the client device. can do.
  • the server device may read data from a memory unit or write new data to a corresponding memory in a process of transmitting and receiving a message with the client device.
  • one server device may be connected to a plurality of client devices, and may be easily reconnected (or connected) with the client devices by using bonding information.
  • the client device 120 refers to an apparatus for requesting data information and data transmission from a server device.
  • the client device receives data from the server device through a notification message, an instruction message, and the like, and when receiving an instruction message from the server device, sends a confirmation message in response to the instruction message.
  • the client device may provide information to the user through an output unit or receive an input from the user through an input unit in the process of transmitting and receiving messages with the server device.
  • the client device may read data from the memory or write new data to the memory in the process of transmitting and receiving a message with the server device.
  • Hardware components such as an output unit, an input unit, and a memory of the server device and the client device will be described in detail with reference to FIG. 5.
  • the wireless communication system may configure Personal Area Networking (PAN) through Bluetooth technology.
  • PAN Personal Area Networking
  • the wireless communication system by establishing a private piconet between devices, files, documents, and the like can be exchanged quickly and securely.
  • the BLE device (or device) may be operable to support various Bluetooth-related protocols, profiles, processing, and the like.
  • the electronic device including the BLE technology includes a plurality of wireless communication interfaces such as Wi-Fi, Bluetooth BR / EDR, and NFC in addition to the BLE.
  • the present invention proposes a method in which BLE is used as a wake-up interface and the other wireless communication interface wakes up only when a request is made.
  • FIG. 2 illustrates an example of a method of connecting a wireless communication interface between devices.
  • wireless communication interfaces included in the device perform a connection according to each procedure.
  • each of the wireless communication interfaces of the electronic device is different for the same or similar purposes as shown in FIG. It does so in a way and form.
  • the first device 200 and the second device 300 intend to perform wireless communication through a Bluetooth BR / EDR
  • the first device 200 transmits the first device via the Bluetooth BR / EDR.
  • the device may search for the Bluetooth BR / EDR of the device 300 and check and connect the capability to perform wireless communication.
  • the first device 200 and the second device 300 are to perform wireless communication through NFC (Near Field Communication)
  • the first device 200 is the second through NFC
  • the Bluetooth BR / EDR of the device 300 should be searched for, and the wireless communication should be performed by checking and connecting the capability.
  • the present invention proposes a method of unifying an interface for waiting for communication with a target device to BLE and activating other wireless communication interfaces only through BLE when necessary.
  • FIG. 3 shows an example of a Bluetooth low power energy topology.
  • device A corresponds to a master in a piconet (piconet A, shaded portion) having device B and device C as slaves.
  • a piconet means a set of devices occupying a shared physical channel in which any one of a plurality of devices is a master and the remaining devices are connected to the master device.
  • the BLE slave does not share a common physical channel with the master. Each slave communicates with the master through a separate physical channel. There is another piconet (piconet F) with master device F and slave device G.
  • a scatternet means a group of piconets in which connections between other piconets exist.
  • Device K is a master of device L and a slave of device M.
  • Device O is also on scatternet O.
  • Device O is a slave of device P and a slave of device Q.
  • Device D is an advertiser and device A is an initiator (group D).
  • Device E is a scanner and device C is an advertiser (group C).
  • Device H is an advertiser and devices I and J are scanners (group H).
  • Device K is also an advertiser and device N is an initiator (group K).
  • Device R is the advertiser and device O is the initiator (group R).
  • Devices A and B use one BLE piconet physical channel.
  • Devices A and C use another BLE piconet physical channel.
  • device D advertises using an advertisement event connectable onto an advertising physical channel, and device A is an initiator.
  • Device A may establish a connection with device D and add the device to piconet A.
  • device C advertises on the ad physical channel using some type of advertisement event captured by scanner device E.
  • Group D and Group C may use different advertising physical channels or use different times to avoid collisions.
  • Piconet F has one physical channel. Devices F and G use one BLE piconet physical channel. Device F is the master and device G is the slave.
  • Group H has one physical channel. Devices H, I and J use one BLE advertising physical channel. Device H is an advertiser and devices I and J are scanners.
  • devices K and L use one BLE piconet physical channel.
  • Devices K and M use another BLE piconet physical channel.
  • device K advertises using an advertisement event connectable onto an advertising physical channel
  • device N is an initiator.
  • Device N may form a connection with device K.
  • device K becomes a slave of two devices and simultaneously becomes a master of one device.
  • devices O and P use one BLE piconet physical channel.
  • Devices O and Q use another BLE piconet physical channel.
  • device R advertises using an advertisement event connectable onto an advertising physical channel, and device O is an initiator.
  • Device O may form a connection with device R.
  • device O becomes a slave of two devices and simultaneously becomes a master of one device.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a Bluetooth communication architecture to which the methods proposed herein may be applied.
  • FIG. 4 shows an example of a protocol stack of Bluetooth Basic Rate (BR) / Enhanced Data Rate (EDR), and (b) shows a protocol stack of Bluetooth Low Energy (LE). An example is shown.
  • BR Basic Rate
  • EDR Enhanced Data Rate
  • LE Bluetooth Low Energy
  • the Bluetooth BR / EDR protocol stack has an upper controller stack 10 and a lower controller stack based on a host controller interface (HCI) 18. It may include a host stack (20) of.
  • HCI host controller interface
  • the host stack (or host module) 20 refers to a wireless transceiver module for receiving a 2.4 GHz Bluetooth signal and hardware for transmitting or receiving a Bluetooth packet.
  • the host stack (or host module) 20 is connected to a Bluetooth module which is the controller stack 10 to connect a Bluetooth module. Control and perform actions.
  • the host stack 20 may include a BR / EDR PHY layer 12, a BR / EDR baseband layer 14, and a link manager layer 16.
  • the BR / EDR PHY layer 12 is a layer for transmitting / receiving a 2.4 GHz radio signal and may transmit data by hopping 79 RF channels when using Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) modulation.
  • GFSK Gaussian Frequency Shift Keying
  • the BR / EDR baseband layer 14 plays a role of transmitting a digital signal, selects a channel sequence hopping 1400 times per second, and transmits a 625us length time slot for each channel.
  • the link manager layer 16 controls the overall operation (link setup, control, security) of the Bluetooth connection by using a link manager protocol (LMP).
  • LMP link manager protocol
  • the link manager layer 16 may perform the following functions.
  • the host controller interface layer 18 provides an interface between the host module and the controller module so that the host can provide commands and data to the controller, and the controller can provide events and data to the host.
  • the host stack (or host module 20) includes a logical link control and adaptation protocol (L2CAP, 21), a BR / EDR protocol (22), a generic access profile (GAP, 23), and a BR / EDR profile. (24).
  • L2CAP logical link control and adaptation protocol
  • BR / EDR protocol 22
  • GAP generic access profile
  • BR / EDR profile. 24
  • the logical link control and adaptation protocol (L2CAP) 21 may provide one bidirectional channel for transmitting data to a specific protocol or profile.
  • the L2CAP 21 may multiplex various protocols, profiles, etc. provided by a higher layer of Bluetooth.
  • L2CAP of Bluetooth BR / EDR uses dynamic channel, supports protocol service multiplexer, retransmission, streaming mode, and provides segmentation, reassembly, per-channel flow control, and error control.
  • the BR / EDR Protocol 22 and Profiles 24 define a service profile using Bluet BR / EDR and an application protocol for sending and receiving these data, and the Generic Access Profile (GAP). , 23) defines the method of device discovery, connection, and providing information to the user, and provides privacy.
  • GAP Generic Access Profile
  • the Bluetooth LE protocol stack is a controller stack 30 operable to handle timing-critical radio interface and a host operable to process high level data. It contains a stack (Host stack, 40).
  • the controller stack 30 may be implemented using a communication module that may include a Bluetooth radio, for example, a processor module that may include a processing device such as a microprocessor.
  • the host stack may be implemented as part of an OS running on a processor module, or as an instance of a package on the OS.
  • controller stack and the host stack can be operated or executed on the same processing device in the processor module.
  • the controller stack 30 includes a physical layer (PHY) 32, a link layer 34, and a host controller interface 36.
  • PHY physical layer
  • link layer 34 link layer
  • host controller interface 36 host controller interface
  • the physical layer (PHY) 32 is a layer that transmits and receives a 2.4 GHz radio signal and uses GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modulation and a frequency hopping technique composed of 40 RF channels.
  • GFSK Gausian Frequency Shift Keying
  • the link layer 34 which transmits or receives a Bluetooth packet, creates a connection between devices after performing advertising and scanning functions using three advertising channels, and generates up to 42 bytes of data packets through 37 data channels. Provides the ability to send and receive.
  • the information for the connection procedure of the wireless communication interface other than the BLE can be exchanged between the devices by using the advertising or scanning function, and the connection procedure of the other wireless communication interface is performed based on the exchanged information. can do.
  • the host stack includes a generic access profile (GAP) 40, a logical link control and adaptation protocol (L2CAP, 41), a security manager (SM, 42), an attribute protocol (ATT, 440), and a general attribute profile.
  • GAP generic access profile
  • L2CAP logical link control and adaptation protocol
  • SM security manager
  • ATT attribute protocol
  • 440 general attribute profile
  • GATT Generic Attribute Profile
  • GATT Generic Access Profile
  • LT profile 46 may be included.
  • the host stack 40 is not limited to this and may include various protocols and profiles.
  • the host stack uses L2CAP to multiplex the various protocols, profiles, etc. provided by Bluetooth.
  • L2CAP Logical Link Control and Adaptation Protocol 41 may provide one bidirectional channel for transmitting data to a specific protocol or profile.
  • the L2CAP 41 may be operable to multiplex data among higher layer protocols, segment and reassemble packages, and manage multicast data transmission.
  • Bluetooth LE uses three fixed channels (one for the signaling channel, one for the Security Manager, and one for the Attribute protocol).
  • BR / EDR Base Rate / Enhanced Data Rate
  • the SM (Security Manager) 42 is a protocol for authenticating a device and providing key distribution.
  • Attribute Protocol (ATT) 43 defines a rule for accessing data of a counterpart device in a server-client structure. ATT has six message types (Request, Response, Command, Notification, Indication, Confirmation).
  • the Request message is a message for requesting specific information from the client device to the server device
  • the Response message is a response message to the request message, which is a message transmitted from the server device to the client device.
  • Command message A message sent from the client device to the server device to indicate a command of a specific operation.
  • the server device does not transmit a response to the command message to the client device.
  • Notification message This message is sent from the server device to the client device for notification such as an event.
  • the client device does not transmit a confirmation message for the notification message to the server device.
  • Indication and Confirm message This message is transmitted from the server device to the client device for notification such as an event. Unlike the notification message, the client device transmits a confirmation message for the Indication message to the server device.
  • the General Access Profile (GAP) 45 is a newly implemented layer for Bluetooth LE technology, and is used to control role selection and multi-profile operation for communication between Bluetooth LE devices.
  • the general access profile 45 is mainly used for device discovery, connection creation, and security procedures, and defines a method of providing information to a user, and defines the type of an attribute as follows.
  • UUID Universal Unique Identifier, value type
  • the LE profile 46 is mainly applied to a Bluetooth LE device as profiles having a dependency on GATT.
  • the LE profile 46 may be, for example, Battery, Time, FindMe, Proximity, Time, Object Delivery Service, and the like. Details of GATT-based Profiles are as follows.
  • the generic attribute profile GATT 44 may be operable as a protocol describing how the attribute protocol 43 is used in the construction of services.
  • the generic attribute profile 44 may be operable to specify how ATT attributes are grouped together into services, and may be operable to describe features associated with the services.
  • the generic attribute profile 44 and the attribute protocol may use features to describe the state and services of a device, and how features relate to each other and how they are used.
  • the BLE procedure may be classified into a device filtering procedure, an advertising procedure, a scanning procedure, a discovery procedure, a connecting procedure, and the like.
  • the device filtering procedure is a method for reducing the number of devices performing a response to a request, an indication, a notification, and the like in the controller stack.
  • the controller stack can control the number of requests sent, reducing power consumption in the BLE controller stack.
  • the advertising device or scanning device may perform the device filtering procedure to limit the device receiving the advertising packet, scan request or connection request.
  • the advertising device refers to a device that transmits an advertising event, that is, performs an advertisement, and is also referred to as an advertiser.
  • the scanning device refers to a device that performs scanning and a device that transmits a scan request.
  • the scanning device when the scanning device receives some advertising packets from the advertising device, the scanning device should send a scan request to the advertising device.
  • the scanning device may ignore the advertisement packets transmitted from the advertisement device.
  • the device filtering procedure may also be used in the connection request process. If device filtering is used in the connection request process, it is not necessary to transmit a response to the connection request by ignoring the connection request.
  • the advertising device performs an advertising procedure to perform a non-directional broadcast to the devices in the area.
  • non-directional broadcast refers to broadcast in all directions rather than broadcast in a specific direction.
  • Non-directional broadcasts refer to broadcasts in a particular direction. Non-directional broadcasts occur without a connection procedure between an advertising device and a device in a listening (or listening) state (hereinafter referred to as a listening device).
  • the advertising procedure is used to establish a Bluetooth connection with a nearby initiating device.
  • the advertising procedure may be used to provide periodic broadcast of user data to the scanning devices that are listening on the advertising channel.
  • the advertising devices may receive a scan request from listening devices that are listening to obtain additional user data from the advertising device.
  • the advertising device transmits a response to the scan request to the device that sent the scan request through the same advertising physical channel as the received advertising physical channel.
  • Broadcast user data sent as part of an advertisement packet is dynamic data, while scan response data is generally static data.
  • the advertising device may receive a connection request from the initiating device on the advertising (broadcast) physical channel. If the advertising device used a connectable advertising event and the initiating device was not filtered by the device filtering procedure, the advertising device stops the advertising and enters the connected mode. The advertising device may start advertising again after the connected mode.
  • the device performing the scanning i.e., the scanning device, performs a scanning procedure to listen to the non-directional broadcast of the user data from the advertising devices using the advertising physical channel.
  • the scanning device sends a scan request to the advertising device via the advertising physical channel to request additional user data from the advertising device.
  • the advertising device transmits a scan response that is a response to the scan request, including additional user data requested by the scanning device over the advertising physical channel.
  • the scanning procedure can be used while connected to other BLE devices in the BLE piconet.
  • the scanning device If the scanning device is in an initiator mode that can receive the broadcasted advertising event and initiate a connection request, the scanning device sends the connection request to the advertising device via the advertising physical channel to the advertising device. You can start a Bluetooth connection with.
  • the scanning device When the scanning device sends a connection request to the advertising device, the scanning device stops initiator mode scanning for further broadcast and enters the connected mode.
  • Bluetooth devices Devices capable of Bluetooth communication (hereinafter referred to as “Bluetooth devices”) perform an advertisement procedure and a scanning procedure to find devices that are nearby or to be found by other devices within a given area.
  • the discovery procedure is performed asymmetrically.
  • a Bluetooth device that attempts to find other devices around it is called a discovering device and listens for devices that advertise scannable advertising events.
  • Bluetooth devices discovered and available from other devices are referred to as discoverable devices, and actively broadcast advertising events so that other devices can scan through an advertising (broadcast) physical channel.
  • Both the discovering device and the discoverable device may already be connected with other Bluetooth devices in the piconet.
  • connection procedure is asymmetric, and the connection procedure requires the other Bluetooth device to perform the scanning procedure while the specific Bluetooth device performs the advertisement procedure.
  • the advertising procedure can be the goal, so that only one device will respond to the advertising.
  • the connection may be initiated by sending a connection request to the advertising device via the advertising (broadcast) physical channel.
  • the link layer LL enters the advertisement state by the instruction of the host (stack). If the link layer is in the advertisement state, the link layer sends advertisement packet data units (PDUs) in the advertisement events.
  • PDUs advertisement packet data units
  • Each advertising event consists of at least one advertising PDU, which is transmitted via the advertising channel indexes used.
  • the advertisement event may terminate when the advertisement PDU is transmitted through each of the advertisement channel indexes used, or may terminate the advertisement event earlier when the advertisement device needs to make space for performing another function.
  • the link layer enters the scanning state by the indication of the host (stack). In the scanning state, the link layer listens for advertising channel indices.
  • scanning states There are two types of scanning states: passive scanning and active scanning, each scanning type being determined by the host.
  • ScanInterval is defined as the interval (interval) between the starting points of two consecutive scan windows.
  • the link layer must listen for completion of all scan intervals in the scan window as instructed by the host. In each scan window, the link layer must scan a different advertising channel index. The link layer uses all available advertising channel indexes.
  • the link layer When passive scanning, the link layer only receives packets and does not transmit any packets.
  • the link layer When active scanning, the link layer performs listening to rely on the advertising PDU type, which may request advertising PDUs and additional information related to the advertising device from the advertising device.
  • the link layer enters the initiation state by the indication of the host (stack).
  • the link layer When the link layer is in the initiating state, the link layer performs listening for the advertising channel indexes.
  • the link layer listens for the advertising channel index during the scan window period.
  • the link layer enters the connected state when the device performing the connection request, i.e., the initiating device, sends the CONNECT_REQ PDU to the advertising device or when the advertising device receives the CONNECT_REQ PDU from the initiating device.
  • connection After entering the connected state, the connection is considered to be created. However, it does not need to be considered to be established at the time the connection enters the connected state. The only difference between the newly created connection and the established connection is the link layer connection supervision timeout value.
  • the link layer that performs the master role is called a master, and the link layer that performs the slave role is called a slave.
  • the master controls the timing of the connection event, and the connection event is the point in time when the master and the slave are synchronized.
  • BLE devices use the packets defined below.
  • the link layer has only one packet format used for both advertisement channel packets and data channel packets.
  • Each packet consists of four fields: Preamble, Access Address, PDU, and CRC.
  • the PDU When one packet is sent on an advertising physical channel, the PDU will be an advertising channel PDU, and when one packet is sent on a data physical channel, the PDU will be a data channel PDU.
  • the advertising channel PDU Packet Data Unit
  • PDU Packet Data Unit
  • the PDU type field of the advertising channel PDU included in the header indicates a PDU type as defined in Table 1 below.
  • advertising channel PDU types are called advertising PDUs and are used in specific events.
  • ADV_IND Connectable Non-Oriented Ads Event
  • ADV_DIRECT_IND Connectable Directional Advertising Event
  • ADV_NONCONN_IND Non-Connectable Non-Oriented Ads Event
  • ADV_SCAN_IND Scannable Non-Oriented Ads Event
  • the PDUs are transmitted at the link layer in the advertisement state and received by the link layer in the scanning state or initiating state.
  • the advertising channel PDU type below is called a scanning PDU and is used in the state described below.
  • SCAN_REQ Sent by the link layer in the scanning state and received by the link layer in the advertising state.
  • SCAN_RSP Sent by the link layer in the advertising state and received by the link layer in the scanning state.
  • the advertising channel PDU type below is called the initiating PDU.
  • CONNECT_REQ Sent by the link layer in the initiating state and received by the link layer in the advertising state.
  • the data channel PDU has a 16-bit header, payloads of various sizes, and may include a message integrity check (MIC) field.
  • MIC message integrity check
  • the procedure, state, packet format, etc. in the BLE technology may be applied to perform the methods proposed herein.
  • FIG. 5 shows an example of an internal block diagram of a device that can implement the methods proposed herein.
  • the first device 200 and the second device 300 may include a network interface 210, 310, an output unit 220, 320, and an input unit 230, 330.
  • the internal block diagram of the device shown in FIG. 5 may further include other components (modules, blocks, parts), and some of the components of FIG. 5 may be omitted.
  • the network interface 210, 310, the output unit 220, 320, the input unit 230, 330, the control unit 240, 340, the multimedia module 250, 350, the first storage unit 260, 360 and / or the second storage unit 270, 370 are functionally connected to perform the method proposed in the present specification.
  • the network interfaces 210 and 310 refer to a unit (or module) capable of data transmission between devices using various network technologies (or means).
  • the network interfaces 210 and 310 may again include energy efficiency interfaces 212 and 312 and / or external interfaces 214 and 314.
  • the energy efficiency interfaces 212 and 312 are units (or modules) that use network technology for low power wireless communication, and may search for other devices to be connected or perform data transmission (for example, BLE (Bluetooth). Low Energy).
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the external interface 214, 314 refers to an interface (or wireless communication means) for wireless communication other than the energy efficiency interfaces 212, 312.
  • the first device 200 and the second device 300 may transmit and receive information for connection of the external interface (214, 314) through the energy efficiency interface (212, 312), Through this, the connection procedure of the external interfaces 214 and 314 may be performed.
  • the output units 220 and 320 refer to a module for providing device status information and message exchange information to a user through a screen.
  • the input unit 230 or 330 refers to a module that provides a user input to the control unit 240 or 340 as a screen button so that the user can control the operation of the device.
  • the multimedia modules 250 and 350 refer to modules for various types of multimedia playback, and the multimedia module may be implemented in the controllers 240 and 340 or may be implemented separately from the controllers 240 and 340. .
  • the first storage units 260 and 360 refer to nonvolatile physical devices capable of storing various kinds of data.
  • the second storage units 270 and 370 refer to physical devices having a volatile characteristic in which various types of data are temporarily stored.
  • the first device 200 and the second device 300 may include a power supply unit, and the power supply unit may supply external power and / or internal power under the control of the controller. It can be supplied with the power required to operate each component.
  • BLE technology has a small duty cycle and can significantly reduce power consumption through a low data rate, so that the power supply is required for operation of each component even with a small output power (10 mW (10 dBm or less). Can supply power.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a search and connection procedure of a Bluetooth BR / EDR.
  • the first device 200 and the second device 300 are in a standby state, the first device 200 is in a query state for the Bluetooth BR / EDR search, and the second device 300 is in a standby state. ) Becomes the Inquiry Scan State.
  • the first device 200 transmits an ID packet to perform a Bluetooth BR / EDR discovery procedure (S610), and in response to the FHS packet (FHS packet) from the second device (300). Frequency Hop Synchronization Packet) is received (S620).
  • the second device 300 may transmit additional information to the first device 200 using an enhanced inquiry packet. (S630).
  • the paging procedure is performed.
  • the first device 200 page state (Paging State)
  • the second device 300 enters the page scanning state (Paging Scan Sate).
  • the first device 200 transmits an ID packet to the second device 300 in a paging state (S640).
  • the first device 200 When the second device 300 receives the ID packet transmitted by the first device, the first device 200 enters a BR / EDR master response state of a BR / EDR paging state, and the second device 300 enters the BR / EDR slave state of the BR / EDR paging state.
  • the first device 200 transmits a second ID packet in the channel that transmitted the ID packet (S650).
  • the second device 300 Upon receiving the second ID packet, the second device 300 transmits a frequency hopping synchronization (FHS) packet to the first device 200 for frequency synchronization (S660).
  • FHS frequency hopping synchronization
  • the first device 200 and the second device 300 is switched to BR / EDR connected state.
  • the second device 300 is switched to the hopping pattern of the first device 200, and the first device 200 transmits a Poll packet to the second device 300 in order to confirm this. S670).
  • the second device 300 receiving the Poll packet transmits a data packet to the first device 200 in response to the Poll packet (S680), and terminates the Bluetooth BR / EDR connection procedure.
  • FIG. 7 is a view briefly illustrating a search and connection procedure of a Bluetooth BR / EDR.
  • the first device 200 requests a search, receives a response, and informs a user of peripheral device information, and plays a role of requesting a connection.
  • the second device 300 serves to respond to the search request and to respond to the connection request.
  • the second device 300 since the second device 300 may not know when there is a search request and a connection request of the first device 200, the second device 300 must maintain a scan state.
  • the second device 300 has a problem that consumes a lot of power.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a connection procedure of a Bluetooth BR / EDR after a Bluetooth LE connection.
  • the device when the Bluetooth BR / ED and the Bluetooth LE communication are alternately performed, the device must perform a connection procedure defined in each wireless communication.
  • both the first device 200 and the second device 300 initially exist in a disconnected state.
  • the second device 300 may discover the first device 200 by performing a Bluetooth LE search procedure (S810). In this case, both the first device 200 and the second device 300 are in a disconnected state.
  • the second device 300 performs a Bluetooth LE connection procedure to communicate with the searched first device 200 via Bluetooth LE (S820), and the second device 300 through the Bluetooth LE connection procedure. ) And the first device 200 enter the Bluetooth LE connection state.
  • the first device 200 and the second device 300 enters the Bluetooth BR / EDR connection state by performing the Bluetooth BR / EDR connection procedure again (S830).
  • Table 2 below is a table showing an example of the channel configuration of Bluetooth.
  • the RF channels of Bluetooth may be assigned indices from 0 to 39 for 40 channels.
  • Channel Type is composed of two channels advertising channel (Advertising Channel) and data channel (Data Channel).
  • Indexes from 0 to 36 are assigned to the data channels, and 37, 38, and 39 indexes are assigned to the advertising channels.
  • the Bluetooth LE channel map is used or unused for 36 data channels of Bluetooth LE as shown in Table 8 above. Choose.
  • the master device may transmit channel map information indicating whether the available or unavailable flag is displayed in a process of requesting a connection to a slave device. It is included in the ChM field shown in b).
  • 10 is a diagram illustrating a channel map configuration of Bluetooth LE and Bluetooth BR / EDR.
  • the Bluetooth LE and the Bluetooth BR / EDR use the same frequency band, and the channel configuration is similar.
  • Bluetooth LE and BR / EDR use the 2,400 MHz to 2483.5 MHz spectrum, which is an Industrial Science Medical (ISM) band. As shown in FIG. 32, communication is performed using 79 channels at 1 MHz in the case of Bluetooth BR / EDR, and communication is performed using 20 channels at 2 MHz in the case of Bluetooth LE.
  • ISM Industrial Science Medical
  • Bluetooth uses a frequency hopping technique that performs communication by changing the channel 1600 times per second to prevent interference.
  • the device may use frequency hopping to check a channel with high interference while performing communication and perform frequency hopping on channels other than the checked channel.
  • AFH Adaptive Frequency Hopping
  • the master device when interference occurs due to other wireless communication on channels 0, 1, 2, and the like, the master device does not use channels 0, 1, and 2 Check the) and check the remaining channels as Used to compose the channel map.
  • a hopping pattern is constructed using channels without interference based on a channel map and frequency hopping is performed.
  • the Bluetooth BR / EDR When performing communication using Bluetooth LE and performing handover to Bluetooth BR / EDR, the Bluetooth BR / EDR also configures separate channel maps for 79 channels and performs frequency hopping to perform AFH.
  • the present invention provides a method of configuring a channel map by using an existing channel map when handing over from Bluetooth BR / EDR to Bluetooth LE or handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR. Suggest.
  • FIG. 11 shows an example of a structure of a wireless communication interface proposed in the present specification.
  • the first device 200 and the second device 300 may operate while all wireless communication interfaces except the BLE module are set to a sleep state.
  • the first device 200 and the second device 300 include various wireless communication interfaces (or means) such as BLE, Wi-Fi Direct, WiGig, Bluetooth BR / EDR, Wi-Fi, and the like.
  • the first device 200 and the second device 300 are set to a sleep state except for the BLE among the various wireless communication interfaces.
  • the first device 200 or the second device 300 wants to use a wireless communication interface such as Wi-Fi Direct, WiGig, Bluetooth BR / EDR, a wireless communication interface to use through the BLE
  • the wireless communication interface can be connected by exchanging capability information.
  • the first device 3000 when the first device 3000 wants to perform a service such as Miracast or Print using Wi-Fi Direct, the first device 200 may be connected to Wi-Fi of the second device 300. After negotiating the availability of Fi Direct through BLE, information necessary for connection of Wi-Fi Direct (eg, Listen Channel, BSSID, and IEEE MAC addr) may be exchanged.
  • Wi-Fi Direct eg, Listen Channel, BSSID, and IEEE MAC addr
  • the first device 200 and the second device 300 may perform Wi-Fi Direct connection based on the exchanged information.
  • the wireless communication interface except for the BLE can be put in the sleep state, thereby reducing power consumption than when all the wireless communication interfaces are in the wake-up state.
  • connection information of the wireless communication interface can be obtained through BLE, the connection procedure and time of the wireless communication interface can be reduced.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a method for providing information of a wireless communication interface proposed in the present specification.
  • the first device 200 receives information related to a wireless communication interface included in the second device 300 from the second device 300, and if necessary, the first device 200. Is a protocol type method that can request detailed information from the second device 300 and receive the information.
  • the second device 300 transmits the information of the wireless communication interface included in the second device to the first device 200 through BLE technology (S1210), the first device 200 is Based on the information transmitted from the second device 300, information of a wireless communication interface supported by the second device 300 may be obtained.
  • BLE technology S1210
  • Information on the wireless communication interface transmitted by the second device 300 to the first device 200 may be transmitted in the form of a bit mask.
  • bit mask form which wireless communication interface is supported by the second electronic device 300 and which service can be supported is shown in bit form.
  • Table 3 below shows an example of the bit mask type
  • Table 4 shows an example of the air interface type indicated by each bit.
  • the second device 300 may inform the first device 200 of a wireless interface or a service that can be supported through each bit value of the bit mask of Table 3 above.
  • the second device 300 sends Wi-Fi Direct, WFDS Print, and WFDS Display to the first device 200. It can tell you that it can support NFC.
  • the second device 300 When the first device 200 that has received the information of the air interface needs detailed information (or additional information) about the air interface, the second device 300 provides detailed information (or additional information) about the wireless communication interface. ) Can be requested (S1220).
  • the second device 300 may transmit detailed information (or additional information) about the requested wireless communication interface to the first device (S1230).
  • the detailed information may include information of a wireless interface or detailed information (or additional information) of a service provided by the wireless interface.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a data format of the detailed information described with reference to FIG. 12.
  • the detailed information includes an information type field indicating the type of information and a detailed information field including detailed information of the information.
  • the second device 300 uses the data format of FIG. 8 to display the first device.
  • the detailed information of the Classic Bluetooth may be transmitted to the 200.
  • the information type includes the information of the address or the type of the device. It may include a value indicating that, and the detailed information may include an address value or a value indicating a device type.
  • Table 5 below shows an example of parameters constituting the detailed information.
  • Device Address value Unique ID value to identify device Device Address type Identify which type of air interface corresponds to the address Device Address length Length of Device Address value
  • Device class Indicates which device class the device belongs to. (ex: Print, Head set, etc.)
  • Security information Information sent and received for security when pairing Synch code Send and receive values to match the synch of two devices Scan Window Interval Indicates how often a device listens to receive signals from other devices
  • Link Address ID value identifying the link when a wireless connection is made between two devices
  • Clock Native clock on the device Scan Mode Represents a pattern that a device lists to receive signals from other devices.
  • Connection start Command for instructing connection between devices using a specific air interface
  • Number of connections The number of devices connected to a specific air interface Device Status Device status, such as on / off status of specific air interfaces Carrier Bitmask Value indicating the type of air interface the device has Listen Channel Channels where P2Ps exchange data with each other during the discovery phase Channel Class Frequency band used in Wi-Fi, etc.
  • P2P Capability Indicates whether connection to P2P Group is possible Configuration Method How to connect to external interface (eg, WSCIE (Wi-Fi)) Supported Rate Tx Rate Peer addr External Interface Address of Peer Device Channel Information Information about the overall channel, such as the Supported Channel List or Channel Map.
  • WSCIE Wi-Fi
  • each device can exchange information on a supportable wireless communication interface by a protocol type method.
  • the first device 200 or the second device 300 may exchange all information on a wireless communication interface supported by each device. As shown in FIG. 14 and FIG. 15, the first device 200 or the second device is divided into a header part and a payload part.
  • the data format shown in FIG. 14 includes summary information of the wireless communication interface in the header portion and detailed information of each wireless communication interface in the payload portion.
  • the summary information includes information on the number of wireless communication interfaces supported by each device and / or an offset value where detailed information of each wireless communication interface is located.
  • the header portion includes not only summary information of the wireless communication interface, but also information on the number of wireless communication interfaces supported by the device.
  • the summary information of the interface consists of information offsets for each wireless communication interface, and each information offset includes an interface indicator field and a detailed information position offset field.
  • the interface indicator field includes information related to a type of a wireless communication interface included in each device, and the detailed information location offset field includes information on which position of a payload is included in a specific air interface. Is included.
  • the payload portion is composed of wireless communication interface detail fields, and each wireless communication interface detail field is composed of an information type field indicating a type of information and a field including detailed information corresponding to the type of information. It is.
  • the detailed information field may include the parameters shown in Table 3 above.
  • each device may exchange information on a wireless communication interface included in each device, and perform a wireless communication interface connection procedure based on the exchanged information.
  • 16 is a diagram illustrating still another example of a method for providing information of a wireless communication interface proposed in the present specification.
  • a common data tree defined between two devices may be held, and information of a wireless communication interface may be exchanged by exchanging tree numbers thereof.
  • the first device 200 and the second device 300 classify all data related to the wireless communication interface for each item and manage them in a tree structure, and all items are given a unique ID.
  • the structure of the differentiated wireless communication interface is known to the first device 200 and the second device 300.
  • the Tree structure is a hierarchical structure. Each entity existing in each layer has a unique ID, and the first device 200 is provided through each unique ID. Alternatively, the second device 300 may request and receive information on a wireless communication interface of a device to be connected.
  • the first device 200 when the first device 200 requests the second device 300 for information on the Wi-Fi SSID, the first device 200 sends the second device 300 “01.02. By requesting and reading the information contained in .02.01 ”, it is possible to obtain information on the“ Wi-Fi SSID ”.
  • the user may obtain a Capability value for the air interface to determine the state of the air communication interface or change the value.
  • FIG. 17 and 18 are diagrams illustrating a GATT (Generic Attribute Profile) structure of Bluetooth as an example of the tree structure illustrated in FIG. 16.
  • GATT Generic Attribute Profile
  • Bluetooth GATT defines how to send and receive data between two BLE devices using service and character.
  • a command is provided to transmit data about a characteristic from a server device to a client device and from the client device to the server device. It can specify the UUID of the property or read the value through the handle value provided by the information retrieval command.
  • GATT may also provide notifications and indications.
  • the client device may request a notification for a particular characteristic from the server device, and the server device may send a corresponding value to the client device whenever it is available.
  • one profile is composed of a number of services (Service), each service is composed of a number of characteristics.
  • One property contains one value and n descriptors, and each descriptor describes a value of the property.
  • the information on the wireless communication interface is stored in the device in the GATT structure, the information of the stored GATT structure can be read or transmitted from the counterpart device.
  • 19 and 20 are diagrams illustrating an example of radio communication interface information of a GATT structure proposed in the present specification.
  • information about a wireless communication interface included in a device may be dependent on a wireless communication interface service in a specific profile.
  • a separate wireless communication interface profile may be operated in a form independent of other profiles.
  • each wireless communication interface service is defined in the wireless communication interface profile, and information on the wireless communication interface is defined as a characteristic of each wireless communication interface service.
  • the wireless communication interface information of another device can be read through the wireless communication interface information of the GATT structure shown in FIGS. 19 and 20, and the wireless communication interface is based on the read wireless communication interface information.
  • the connection procedure can be performed.
  • 21 and 22 illustrate examples of a method and a data format for providing information of a wireless communication interface through a Bluetooth LE connection process proposed in the present specification.
  • two devices may request and receive information on a wireless communication interface other than BLE through an advertising process without performing BLE pairing.
  • the first device 200 in the scanning state and the second device 300 in the advertisement state may be used for discovery and capability in order to discover a counterpart device and exchange information on a wireless communication interface. Information exchange procedures will be performed.
  • the second device 300 in the advertising state may transmit an advertising message to the first device 200 through an advertising channel in order to perform a BLE connection procedure (S2110).
  • the advertisement message is used for informing the second device 300 to the devices having the surrounding BLE function, and may include information of a possible wireless communication interface.
  • the information of the wireless communication interface included in the advertisement message may include the bit mask (Bit_Mask) form described with reference to FIG. 7 or interface summary information of the data stream described with reference to FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 22A illustrates an example of the advertisement message PDU, and it can be seen that information on a wireless communication interface of the second device 300 is included in the form of a bit mask.
  • the AdvA field includes a value indicating what type of PDU the advertisement message PDU is.
  • the advertisement message PDU may be a PDU of the following type.
  • EXTENDED_ADV_IND and LONG_ADV_NONCONN_IND are the ADV_IND and ADV_NONCONN_IND types of which the data length is extended.
  • the AdvData field includes information of the wireless communication interface, and includes a Type field indicating an information type and a Bitmask field including an information value corresponding to the Type.
  • the Type field may include one of Supported Tech, Status, or Availability information.
  • the Supported Tech field may include supportable wireless communication interface information
  • the Status field may include operation status information of the supportable wireless communication interface
  • the Availability field may include information related to whether the supportable wireless communication interface is available. Can be.
  • the device 300 requests information on a wireless communication interface through a scan request (S2120).
  • the scan request PDU may have a SCAN_REQ type among the types of Table 1, or may have a LONG_SCAN_REQ type that is an extension of the SCAN_REQ.
  • the second device 300 may transmit detailed information of the requested wireless communication interface to the first device 200 through a scan response (S2130).
  • the first device 200 and the second device 300 that have acquired information necessary for discovery of a counterpart device and connection of a wireless communication interface through the discovery and capability information exchange procedure are connected to the corresponding wireless communication interface.
  • a link may be formed through the procedure (S2140).
  • 22 (b) shows an example of the scan response message PDU, it can be seen that the radio communication interface details of the second device 300 is included in the scan response message PDU.
  • the scan response message PDU includes an AdvA field and a ScanRspData field.
  • the AdvA field may indicate a type of the scan response PDU, and may have a SCAN_RSP type among the types of Table 1, or may have a LONG_SCAN_RSP type that is an extension of the SCAN_RSP type.
  • the ScanRspData field includes a Type field indicating information type of the wireless communication interface requested by the first device 200 and a Data field including detailed information of the information type.
  • handover may be performed by transmitting information for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR or from Bluetooth BR / EDR to Bluetooth LE.
  • Table 6 shows an example of a proposed mode, procedure, message, and parameter when performing a handover between Bluetooth BR / EDR and Bluetooth LE.
  • handover between BR / EDR and Bluetooth LE is performed, an example of information that can be exchanged through the capability information exchange procedure is shown.
  • Handover Response (Type: BR / EDR) Message Response message to BR / EDR Handover Request Handover Request (Type: BLE) Message In the BLE Disable state, after enabling BR / EDR, a message requesting to switch to BR / EDR Handover Standby state and to set up a BLE connection.
  • Handover Response (Type: BLE) Message Response message for BLE Handover Request Channel Estimation Algorithm based on Channel map Algorithm Algorithm for changing the channel map created by BR / EDR for BLE or Algorithm for changing the channel map created for BLE for BR / EDR Channel map Parameter Parameter Parameters needed to create a channel map
  • Device name Parameter The name of the device Service ID Parameter UUIDs for services provided by the device Device type Parameter Indicates which device class the device belongs to. (ex: Print, Headset, TV, etc. Connection status Parameter Information about which device your device is connected to Service range Parameter The distance value that each interface of the device can serve. (ex-BR / EDR 30m) Interface power Parameter Power of each interface of the instrument (ex-BR / EDR 4dBm) Service name Parameter The name of the service Icon ID Parameter ID value to distinguish icon for device type or ID value to distinguish icon for service type Version information Parameter Version of the language that composes human-readable text
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating still another example of a method for providing information of a wireless communication interface through a Bluetooth LE connection process proposed in the present specification.
  • the Bluetooth BR / EDR connection procedure may be performed by exchanging information of the Bluetooth BR / EDR through the BLE connection procedure described with reference to FIG. 21.
  • steps S2310 to S2330 of FIG. 23 are the same as steps S2110 to S2130 of FIG. 21, a description thereof will be omitted.
  • the first device 200 having obtained the information on the Bluetooth BR / EDR through the scan response message from the second device 300 connects with the second device 300 to perform the Bluetooth BR / EDR connection procedure. And a service start command (S2340).
  • the first device 200 performs a paging procedure to connect the Bluetooth BR / EDR.
  • a BR / EDR paging state is entered, and the second device 300 enters a paging scan state.
  • the first device 200 transmits an ID packet to the second device 300 in the paging state (S2350).
  • the first device 200 When the second device 300 receives the ID packet transmitted by the first device, the first device 200 enters a BR / EDR master response state of a BR / EDR paging state, and the second device 300 enters the BR / EDR slave state of the BR / EDR paging state.
  • the first device 200 transmits a second ID packet in the channel in which the ID packet is transmitted (S2360).
  • the second device 300 Upon receiving the second ID packet, the second device 300 transmits a frequency hopping synchronization (FHS) packet to the first device 200 for frequency synchronization (S2370).
  • FHS frequency hopping synchronization
  • the first device 200 and the second device 300 is switched to BR / EDR connected state.
  • the second device 300 is switched to the hopping pattern of the first device 200, and the first device 200 transmits a Poll packet to the second device 300 in order to confirm this. S2180).
  • the second device 300 Upon receiving the poll packet, the second device 300 transmits a data packet to the first device 200 in response to the poll packet, and terminates the Bluetooth BR / EDR connection procedure.
  • the first device 200 and the second device 300 may perform a Bluetooth BR / EDR connection procedure and may find a counterpart device through BLE without performing a separate query procedure. .
  • 24 is a flowchart illustrating an example of a method of providing information of a wireless communication interface through Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • a connection may be formed by exchanging information of a wireless communication interface other than BLE through BLE between devices.
  • the first device 200 and the second device 300 form a BLE connection by performing the BLE connection (or pairing) procedure described above (S2410).
  • the first device 200 forming the BLE connection is operated as a master device, and the second device 300 is operated as a slave device.
  • the roles of the master device and the slave device may change according to circumstances.
  • the first device 200 and the second device 300 that have formed the BLE connection want to connect a wireless communication interface different from the BLE
  • the first device 200 and the second device 300 may exchange information on the wireless communication interface through the BLE (S2420). ).
  • the first device 200 and the second device 300 may exchange information of the wireless communication interface using the method described with reference to FIGS. 9 to 15, such as a GATT profile.
  • the first device 200 and the second device 300 exchange a start command (S2430) and perform a connection procedure of the wireless communication interface based on the exchanged information.
  • FIG. 25 is a flowchart illustrating still another example of a method for providing information of a wireless communication interface through Bluetooth LE according to the present specification.
  • connection procedure of the Bluetooth BR / EDR may be performed by exchanging information of the Bluetooth BR / EDR through the BLE described with reference to FIG. 21.
  • the first device 200 exists in an initiating state, and the second device 300 exists in an advertising state.
  • the second device 300 transmits an advertising message to inform itself of the peripheral device (S2510).
  • the first device 200 Upon receiving the advertising message, the first device 200 transmits a connection request message to the second device 300 to form a BLE connection with the second device 300 (S2520).
  • the first device 200 and the second device 300 may enter a BLE connection state, and may transmit and receive data.
  • the first device 200 and the second device 300 having the BLE connection may exchange information on the wireless communication interface through BLE (S2530). .
  • the first device 200 and the second device 300 may exchange information of the wireless communication interface by the method described with reference to FIGS. 9 to 15.
  • the first device 200 and the second device 300 having exchanged information on the wireless communication interface exchange a start command for connecting a Bluetooth BR / EDR (S2540).
  • the first device 200 performs a paging procedure to connect the Bluetooth BR / EDR.
  • a BR / EDR paging state is entered, and the second device 300 enters a paging scan state.
  • FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of a method for providing information of a wireless communication interface through a Bluetooth LE connection procedure and a Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • two devices exchange capability information of a simple wireless communication interface through an advertising procedure without performing BLE pairing and then perform wireless communication. If detailed information of the interface is required, detailed capability information of the wireless communication interface may be exchanged after BLE pairing.
  • the first device 200 and the second device 300 do not perform a BLE pairing procedure and thus are not connected to the BLE, and the first device 200 is in a scanning state.
  • the second device 300 exists in an advertising state.
  • the second device 300 may exchange information on a wireless communication interface that the device supports by the first device 200 through an advertisement PDU (S2610).
  • the first device 200 and the second device 300 having exchanged information on the wireless communication interface may perform a BLE pairing procedure to form a BLE link (S2620).
  • the first device 200 and the second device 300 exchange a start command (S2640), and then, based on the information of the wireless communication interface, The connection procedure can be performed.
  • the method described with reference to FIG. 26 is a mixture of the methods described with reference to FIG. 21 and FIG. 24, so that the efficiency and immediateness of the BLE connection procedure and the exchange of information in an upper layer through the BLE link can be provided.
  • FIG. 27 is a flowchart illustrating still another example of a Bluetooth LE connection procedure and a method for providing information of a wireless communication interface through Bluetooth LE, proposed in the present specification.
  • connection procedure of the Bluetooth BR / EDR may be performed by exchanging information of the Bluetooth BR / EDR through the BLE described with reference to FIG. 26.
  • the first device 200 exists in an initiating state, and the second device 300 exists in an advertising state.
  • the second device 300 may exchange information on the wireless communication interface with the first device (S2700).
  • the information of the wireless communication interface may include a bit mask (Bit_Mask) form described with reference to FIG. 10 or interface summary information of the data stream described with reference to FIGS. 14 and 15.
  • Bit_Mask bit mask
  • the first device 200 having exchanged information on the wireless communication interface enters an initiating state.
  • the second device 300 transmits an advertising message to the first device 200 in order to perform a BLE connection procedure (S2710).
  • the first device 200 that recognizes the second device 300 through the advertising message transmits a connection request message for BLE connection to the second device 300 (S2720).
  • the first device 200 and the second device enter a connection state.
  • the first device 200 and the second device 300 exchange detailed information of the wireless communication interface by using the method described with reference to FIGS. 9 to 15 through BLE (S2730) and perform a connection procedure.
  • Exchange start commands to perform S2740).
  • the first device 200 performs a paging procedure to connect the Bluetooth BR / EDR.
  • a BR / EDR paging state is entered, and the second device 300 enters a paging scan state.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating still another example of a method for providing information of a wireless communication interface through a Bluetooth LE connection process proposed in the present specification.
  • the device may perform the connection procedure of the wireless communication interface by acquiring information on the wireless communication interface supported by the counterpart device through BLE.
  • the first device 200 and the second device 300 do not have a BLE connection.
  • the first device 200 enters a scanning state in order to recognize a device capable of other BLE communication, and the second device 300 enters an advertising state. do.
  • the wireless communication interface between the first device 200 and the second device 300 is in an active state.
  • the first device 200 in the scanning state and the second device 300 in the advertising state may exchange information on a supportable wireless communication interface in a state in which a BLE connection is not established (S2800).
  • the second device 300 that receives the information of the wireless communication interface that the first device 200 can support transmits an advertisement PDU to the first device (S2810).
  • the advertisement PDU may be for transmitting a scan request message of the first device 200 or may be a message for handover.
  • the advertisement PDU is a PDU for transmitting a scan request PDU
  • the advertisement PDU may have the same form as the data format of the advertisement PDU described with reference to FIGS. 16 and 17.
  • the advertisement PDU when the advertisement PDU is a PDU for handover, the advertisement PDU has a separate type and has one of the reserved values shown in Table 1 above.
  • the second device 300 may obtain information that a handover procedure will proceed through the information included in the advertisement PDU.
  • the first device 200 receiving the advertisement PDU transmits a scan request PDU to the second device 300 to request detailed information of a wireless communication interface supported by the second device 300 (S2820). ).
  • the scan request PDU has a type described with reference to FIGS. 16 and 17.
  • the second device 300 Upon receiving the scan request PDU, the second device 300 transmits detailed information of the requested wireless communication interface to the first device 200 through a scan response PDU (S2830).
  • the first device 200 and the second device 300 perform a connection procedure based on the information of the wireless communication interface (S2840), and the first device 200 and the second device 300 ) Is connected via the wireless communication interface.
  • 29 and 30 are diagrams illustrating still another example of a data format proposed in the present specification.
  • the AdvA field included in each embodiment may be the same as the AdvA field of FIGS. 21 and 22 or the AdvA field described with reference to FIG. 28 described above.
  • the AdvData field may include a Service Data field, an SDO ID / SIG ID field, and a Length field.
  • the SDO ID / SIG ID field indicates the type of the wireless communication interface, and the Length field indicates the length of the PDU field.
  • Table 8 below shows an example of wireless communication interface types that may be included in the SDO ID / SIG ID.
  • AdvData field of the advertisement message shown in FIG. 29 (a) and FIG. 30 (b) may further include a PDU field.
  • the PDU field is a field containing simple information of a wireless communication interface and includes different information according to the type of the wireless communication interface.
  • the PDU field includes a BR / EDR header field and an Entire Contents field.
  • the BR / EDR header field indicates in which message the detailed information of the wireless communication interface is included.
  • Table 9 shows an example of the BR / EDR header.
  • Table 10 below shows an example of detailed information positions of the wireless communication interface according to the sixth seventh bit.
  • Table 10 6th bit value 7th bit value Details Location 0 0 No More Data 0 One More Data in Scan Response One 0 More Data in GATT information One One More Data in Scan response and GATT information
  • the advertisement PDUs of FIGS. 29B and 30B further include a Common Header field and an SDO Specific Content field.
  • the fraud Common Header field has the same format as the BR / EDR field, and the SDO Specific Content field may include information necessary to obtain detailed information of the wireless communication interface.
  • the frequency hopping synchronization (FHS) information may be included in the SDO specific content.
  • the advertising PDU described above may be used throughout in the embodiments herein.
  • FIG. 31 is a flowchart illustrating still another example of a method for providing information of a wireless communication interface through Bluetooth LE according to the present specification.
  • the first device 200 and the second device 300 do not have a BLE connection.
  • the first device 200 enters a scanning state in order to recognize a device capable of other BLE communication, and the second device 300 enters an advertising state. do.
  • the wireless communication interface between the first device 200 and the second device 300 is in an inactive state.
  • the first device 200 in the scanning state and the second device 300 in the advertising state may exchange information on the supportable wireless communication interface without a BLE connection (S3110).
  • the first device 200 and the second device 300 enter a BLE connection state through a BLE connection procedure.
  • the first device 200 transmits a GATT Read request to the second device 300 to obtain detailed information of the wireless communication interface (S3120).
  • the second device 300 may transmit information requested from the first device 200 to the first device 200 through a GATT Read response (S3130).
  • the first device 200 Upon receiving the GATT Read response including the detailed information of the wireless communication interface, the first device 200 transmits a GATT write request to the second device 300 to exchange anchor point information or delay value information; In operation S3140, a GATT write response is received in response to the GATT write request (S3150).
  • the anchor point information and the delay value information may be exchanged in three ways.
  • the first device 200 includes its anchor point information and / or delay value information in a GATT write request and transmits it to the second device 300, and the second device 300 also itself.
  • Anchor Point information and / or Delay Value information is included in the GATT Write response and transmitted to the first device 200 to share Anchor Point and / or Delay Value information.
  • the first device 200 includes its anchor point information and / or delay value information in the GATT write request and transmits it to the second device 300, and the second device 300 transmits the information. You can set the Anchor Point and / or Delay Values according to the information.
  • the second device 300 includes its anchor point information and / or delay value information in the GATT write response to transmit it to the first device 200, and the first device 200 transmits the information. You can set the Anchor Point and / or Delay Values according to the information.
  • the Anchor Point is information related to when to start the connection procedure of the wireless communication interface
  • the Delay Value is information related to how long to start the connection procedure of the wireless communication interface after transmitting or receiving the GATT write response.
  • the first device 200 and the second device 300 sharing the Anchor Point or Delay Value are activated to connect the deactivated wireless communication interface.
  • the first device 200 and the second device 300 perform a connection procedure of the wireless communication interface after a time when the first device 200 and the second device 300 are set as anchor points or after a delay value from the reception / transmission of the GATT write response.
  • the wireless communication interface is connected.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an example of a UI (user interface) proposed in the present specification.
  • devices such as the TV 300-1, the headset 300-2, the band 300-3, and the projector 300-4 include various wireless interfaces.
  • the TV 300-1 may include a wireless communication interface for Bluetooth BR / EDR, Bluetooth LE, Wi-Fi, or Wi-Fi Direct, and in the case of the Headset 300-2, It may include a wireless communication interface for Bluetooth BR / EDR or Bluetooth LE.
  • Such wireless communication interfaces connect devices through various embodiments described above to enable wireless communication between the first device 200 and the second device 300.
  • the peripheral devices when searching for a peripheral device using the BLE included in the first device 200, the peripheral devices to the first device 200 using the BLE to determine which wireless communication interface it contains Inform.
  • 32 (b) shows the types of wireless communication interfaces included in the peripheral devices searched by the first device 200 and the searched devices are displayed on the first device 200.
  • a connection procedure of the selected wireless communication interface is performed, and the first device and the selected device are connected through the selected wireless communication interface.
  • Table 11 is a table showing an example of the command used in the embodiment of the present specification.
  • Table 11 Name Description Power on Command to turn on when the user wants to use interface is Off Power off Command to turn off the interface when the service you want to use is terminated Information Update The command to update the information of the interface stored in BLE when the information of the interface is changed. Time out If the handover procedure is not completed within a certain time, the operation stops. Direct connection Immediate connection to other interfaces without delay Handover start Command to perform handover Handover end Command to stop service of the handed over interface Reason Request Command requesting the cause of the failure factor when the handover fails Authority setting Command to set the control authority of the connection target device Force disconnection Command to disconnect the connection when the target device is connected to other devices Security setting Command to set security strength for each interface
  • 33A and 33C are flowcharts illustrating a method of exchanging information required for a Bluetooth BR / EDR connection through a Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • a Bluetooth BR / EDR connection may be performed by performing a handover information exchange procedure in a non-connected state.
  • the first device 200 in the scanning state and the second device 300 in the advertisement state in the non-connected state of the Bluetooth LE may obtain information necessary for connection of the Bluetooth BR / EDR through a handover information exchange procedure. There is (S3312).
  • the first device 200 and the second device 300 perform a procedure for connecting the Bluetooth BR / EDR (S3314).
  • a part of the connection procedure may be omitted by utilizing the information exchanged through the handover information exchange procedure.
  • the first device 200 and the second device 300 may perform a Bluetooth BR / EDR connection.
  • FIG. 33B is a method of exchanging handover information in a connected state of a Bluetooth LE.
  • the first device 200 in the scanning state and the second device 300 in the advertisement state are in a Bluetooth LE connection state through a Bluetooth LE connection procedure (S3322).
  • the first device 200 and the second device 300 perform a handover information exchange procedure in order to exchange information necessary for handover of the Bluetooth BR / EDR through the Bluetooth LE link (S3324).
  • the first device 200 and / or the second device 300 having obtained the information necessary for the Bluetooth BR / EDR connection through the handover information exchange procedure may have a Bluetooth BR / EDR connection state through the BR / EDR connection procedure. do.
  • connection procedure may be omitted by utilizing the information exchanged through the handover information exchange procedure.
  • FIG. 33A illustrates a specific process of the handover information exchange procedure described with reference to FIGS. 33A and 33B.
  • the first device 200 transmits a handover request message to the second device 300 in order to exchange handover information with the second device 300 (S3332).
  • the handover request message may have a format as shown in (b) of FIG. 33C.
  • the interface type field includes type information of an interface to be handed over, and the handover information includes information for connection of the interface, and may include information of Table 12 below.
  • the handover request message may include information for performing a handover, and the second device 300 transmits a handover response message to the first device 200 in response to the handover request message. (S3334).
  • the handover response message may include information for handover or may simply be a response to the handover request message.
  • the corresponding interface is enabled according to the information included in the handover request message to perform the connection procedure.
  • connection procedure of the corresponding interface may be performed from the beginning, or part of the connection procedure may be omitted based on the information exchanged in the capability information exchange procedure and the handover information exchange procedure described above.
  • Table 12 below shows an example of information exchanged through the handover information exchange procedure.
  • Table 12 Name Category Description Class of device Parameter Indicates which device class the device belongs to. (ex: Print, Headset, TV,...) Clock information Parameter Information about the native clock Link Address Parameter ID value of the Link Device address Parameter MAC address of the device Scan window interval Parameter Information on the Scan Window of the Machine Number of connections Parameter The number of devices currently connected Channel map Parameter Parameter Parameters needed to create a channel map Connection status Parameter Information about which device your device is connected to Active period Parameter Active time value when operating alternately between Sleep and Sleep states Sleep period Parameter Time value in Sleep state when operating alternately between Active and Sleep states Role information Parameter Select whether the device will perform a page scan and become a slave, or perform a page and become a master device Connection Address Parameter Address to manage BLE connection (Ex: AA) CRC Parameter Parameter Value for BLE CRC Calculation (Ex: CRCInit) Winidowsize Parameter Duration information of data transmission section.
  • the information in Table 12 may be used not only in the handover information exchange procedure but also in the capability information exchange procedure described above.
  • the first device 200 and the second device 300 may obtain information for a Bluetooth LE or a Bluetooth BR / EDR connection.
  • Bluetooth BR / EDR connection can be performed.
  • 34A and 34B illustrate examples of state changes of the Bluetooth LR and the Bluetooth BR / EDR proposed in the present specification.
  • the Bluetooth LE or the Bluetooth BR / EDR may be connected without any intermediate state through the information obtained in the connected state of the Bluetooth BR / EDR or LE.
  • a connection state may be entered from a stand-by state, which is one of non-connection states, but this may be a separate connection establishment state or advertisement state for broadcast information. (Advertising State), etc.
  • the device when the information for handover is obtained through the Bluetooth LE connection, the device enters the BR / EDR handover standby state for the Bluetooth BR / EDR connection.
  • the device may enter a connection state without going through a separate intermediate state, for example, a connection establishment state.
  • the device acquires information for handover through the Bluetooth BR / EDR connection, the device enters the BLE handover standby state for the Bluetooth LE connection.
  • the device may enter a connection state without going through a separate intermediate state, for example, an advertisement state.
  • the method of FIGS. 34A and 34B may be used to efficiently perform handover by not performing unnecessary procedures when connecting an interface in a non-connected state by using information obtained through an already connected interface.
  • FIG. 35 is a flowchart illustrating an example of a method for handover from Bluetooth Low Energy (LE) to Bluetooth BR / EDR as proposed herein.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • information for connecting a Bluetooth BR / EDR may be obtained through a Bluetooth LE connection, and a Bluetooth BR / EDR connection may be made using the obtained information.
  • FIG. 35A illustrates a flow of performing a Bluetooth BR / EDR connection through a Bluetooth LE connection, wherein the first device 200 and the second device 300 are Bluetooth LE and Bluetooth BR. Both / EDRs are non-connected.
  • the first device 200 and the second device 300 may discover the counterpart device through the BLE discovery procedure (S3510).
  • the first device 200 and the second device 300 that have found the counterpart device perform the BLE connection procedure for BLE connection, and are in a BLE connection state (S3520).
  • the first device 200 transmits a handover request message to the second device 300 to perform a handover to the Bluetooth BR / EDR through the connected Bluetooth LE link (S3530).
  • the second device 300 receiving the handover request message transmits a handover response message to the first device 200 in response to the handover request message (S3540).
  • the handover request message and / or the handover response message may include information for the Bluetooth BR / EDR connection described in Table 8.
  • the two devices exchanging the handover request message and the handover response message are in a BLE connection state as shown in (b) of FIG. 35, and the BR / EDR handover wait state (BR / EDR) described in FIG. 34A. Handover Standby State).
  • the first device 200 and the second device 300 may directly enter the Bluetooth BR / EDR connection state as described with reference to FIG. 34A, and are in a state where communication is possible.
  • the BLE connection state and the BR / EDR handover standby state are simultaneously maintained, and the Bluetooth BR / EDR connection is performed through the handover request message and the handover response message. It is possible to perform fast Bluetooth BR / EDR connection without unnecessary procedures because it exchanges information for the network.
  • FIG. 36 briefly illustrates a process of performing a Bluetooth BR / EDR connection through the Bluetooth LE connection described with reference to FIG. 35, and it can be seen that the scan interval is shorter than that of FIG. 7.
  • the handover can be efficiently performed.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating an example of a method of sharing a channel map between wireless communication interfaces proposed in the present specification.
  • the channel map parameter indicates whether to configure a channel map after handover or a new channel map based on the channel map before handover.
  • the channel map parameter may be newly configured without using the channel map used in the existing BLE.
  • the channel map is used based on the channel map before the handover, it is possible to reduce the time and power consumption for generating the channel map and to efficiently generate the channel map.
  • 38 is a flowchart illustrating an example of a method of sharing a channel map between wireless communication interfaces proposed in the present specification.
  • the first device 200 forms a channel map based on the existing channel map
  • the second device 300 forms a new channel map
  • the communication between the two cannot be performed smoothly.
  • the first device 200 and the second device 300 may exchange the channel map parameter information described with reference to FIG. 37 to determine a new channel map formation.
  • the first device 200 and the second device 300 form a BLE connection (S3810).
  • the first device 200 and the second device 300 forming the BLE connection may form a channel map for BLE communication.
  • the first device 200 and the second device 300 perform a handover procedure to the Bluetooth BR / EDR through one of the above-described embodiments (S3820) to form a Bluetooth BR / EDR connection. (S3830).
  • the first device 200 and the second device 300 exchange the channel map parameter value through the handover procedure.
  • the first device 200 and the second device 300 configure a channel map based on the channel map before handover, and the value of the channel map parameter is If set to the Fasle value, a new channel map is constructed to perform Bluetooth BR / EDR communication.
  • FIG. 39 is a diagram comparing channels for estimating a channel map between Bluetooth Low Energy (LE) and Bluetooth BR / EDR proposed in the present specification.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • the Bluetooth LE and the Bluetooth BR / EDR use an ISM band 2400 MHz to 2483.5 MHz spectrum, and have a similar method of classifying channels.
  • the unused channel of the Bluetooth LE can be estimated as the unesed channel in the Bluetooth BR / EDR, and thus the channel map can be configured quickly and efficiently.
  • 40A and 40B are diagrams illustrating an example of a method of estimating a channel map between Bluetooth Low Energy (LE) and Bluetooth BR / EDR proposed in the present specification.
  • LE Bluetooth Low Energy
  • the channel estimation algorithm is an algorithm for estimating a Bluetooth BR / EDR channel state using channel information obtained from a Bluetooth LE, and an algorithm for estimating Bluetooth LE channel state using channel information obtained from a Bluetooth BR / EDR. It is composed.
  • C and CL are variables representing channel status.
  • the variables C and CL may have a value of '0' or '1', and may be defined as 1 for unused and 0 for used. That is, if the channel state is not good, it is represented by 1.
  • the 2402MHz channel is CL1 and the 2404MHz channel is CL2 In this way, the variable CL is defined up to 2480MHz. CL can be defined up to CL40.
  • a variable C may be defined in this way as a C1 and a 2402 MHz channel as a C2, and a C2 may be defined up to C79.
  • the variable is defined as ECL, and in case of Bluetooth BR / EDR.
  • the channel of the Bluetooth BR / EDR may be estimated by Equation 1 below.
  • Equation 1 the even channel can be estimated by the above equation, and the odd channel can be estimated by the following equation.
  • Equation 1 S represents a scale factor and may have a value from 0 to 1.
  • the state value of the channel estimated through the channel estimation may have a value of '1' or '0', through which the channel state of the Bluetooth BR / EDR may be configured by estimating the state of the channel.
  • the channel of the Bluetooth LE may be estimated by Equation 2 below.
  • Equation 2 S represents a scale factor and may have a value from 0 to 1.
  • the state value of the channel estimated by the channel estimation may have a value of '1' or '0'.
  • the channel state of the Bluetooth LE may be configured by estimating the state of the channel.
  • the channel map after the handover can be quickly and efficiently configured through the channel map of the previously connected interface.
  • 40B illustrates another example of a method for changing a channel between Bluetooth BR / EDR and Bluetooth LE, proposed in the specification.
  • FIG. 40B illustrates a method of converting a channel from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR.
  • the channel state of the Bluetooth BR / EDR may be estimated according to the channel state of the Bluetooth LE. For example, if the RF channel index 4 of the Bluetooth LE is unused, the Bluetooth BR / EDR RF channel indexes 7,8, and 9 may be unused.
  • the channel state of the Bluetooth LE may be estimated according to the channel state of the Bluetooth BR / EDR. For example, if the channel index 5 of the Bluetooth BR / EDR is unused, the RF channel indexes 2 and 3 of the Bluetooth LE may be unused.
  • 40C and 40D illustrate examples of channel map estimation results proposed in the specification.
  • Table 13 below shows a classification of the embodiments described with reference to FIGS. 12 to 44.
  • 41 is a flowchart illustrating an example of a method for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • information required for a Bluetooth BR / EDR connection procedure may be obtained through a Bluetooth LE connection.
  • the first device 200 exists in a BLE scanning state
  • the second device 300 exists in a BLE advertisement state.
  • the second device 300 transmits an advertisement message to the first device 200 (S4110).
  • the advertisement message is a message for a capability information exchange procedure and may include capability information for a Bluetooth BR / EDR connection.
  • the PDU type of the advertisement message may have the following type.
  • the second device 300 that has transmitted the advertisement message may transmit an advertisement message for BLE connection to the first device 200 (S4120).
  • the advertisement message is an advertisement message for BLE connection and may have the following PDU type.
  • the first device 200 Upon receiving the advertisement message for the BLE connection, the first device 200 transmits a connection request message for requesting a BLE connection to the second device to perform a BLE connection (S4130).
  • the first device 200 and the second device 300 want to make a Bluetooth BR / EDR connection, they can obtain handover information for the Bluetooth BR / EDR connection through a handover information exchange procedure and perform handover. have.
  • the first device 200 may transmit a handover request message to the second device 300 (S4140).
  • the handover request message may include the information for the Bluetooth BR / EDR connection described above, and the second device 300 receiving the handover request message sends a handover response message in response thereto. 2 may be transmitted to the device 300 (S4150).
  • the handover request message and / or the handover response message may include information for Bluetooth BR / EDR connection.
  • the first device 200 and the second device 300 which have obtained the information for the connection of the Bluetooth BR / EDR through the handover request message and the handover response message, have the Bluetooth BR / EDR handover described with reference to FIG. 34A. Enters the Handover Standby State.
  • the Bluetooth BR / EDR handover standby state refers to a state in which the Bluetooth BR / EDR connection state can be directly entered as described with reference to FIG. 34A.
  • the first device 200 and the second device 300 enter the Bluetooth connection state from the Bluetooth BR / EDR handover standby state.
  • the second device 300 is switched to a hopping pattern of the first device 200.
  • the first device 200 is connected to the second device 300.
  • Poll packet is transmitted to the user (S4160).
  • the second device 300 Upon receiving the poll packet, the second device 300 transmits a data packet to the first device 200 in response to the poll packet (S4170) and terminates the Bluetooth BR / EDR handover procedure.
  • handover may be performed by obtaining capability information of an interface to be handed over through a scan request and a scan response.
  • the first device and the second device exist in a BLE scanning state and a BLE advertisement state to perform a Bluetooth LE connection procedure.
  • the second device 300 transmits an advertisement message to inform itself of the peripheral devices (S4210).
  • the advertisement message may have the following PDU type.
  • the first device that discovers the second device 300 through the advertisement message performs a procedure for a Bluetooth LE connection with the second device.
  • the second device 300 transmits an advertisement message to the first device 200 for exchanging Bluetooth BR / EDR capability information (S4220).
  • the advertisement message may be an advertisement message for a scanning procedure and may have a PDU type as follows.
  • the first device 200 Upon receiving the advertisement message for the scanning procedure, the first device 200 transmits a scan request message to the second device 300 (S4230). In this case, the first device 200 may request the capability information of Table 8 to handover to the Bluetooth BR / EDR from the second device 300 through the scan request message.
  • the second device 300 may transmit the requested capability information to the first device 200 through a scan response message in operation S4240.
  • the second device 300 may transmit an advertisement message to the first device 200 for a BLE connection procedure (S4250).
  • the advertisement message may have the following PDU type.
  • the first device 200 receiving the advertisement message transmits a connection request message to the second device 300 for a BLE connection (4260), and the first device 200 and the second device 300. ) Becomes a BLE connection state.
  • the second device 300 When the first device 200 communicating with the second device 300 in the BLE connection state wants to perform a handover with a Bluetooth BR / EDR, the second device ( 300, a BR / EDR handover request message is transmitted (S4270).
  • the handover request message may include the handover information of Table 8.
  • the second device 300 transmits a handover response message to the first device 200 in response to the handover request message (S4280).
  • the first device 200 and the second device 300 having obtained the information for the connection of the Bluetooth BR / EDR through the handover request message and the handover response message are the Bluetooth BR / EDR described with reference to FIG. 34A. It enters the Handover Standby State.
  • the Bluetooth BR / EDR handover standby state refers to a state in which the Bluetooth BR / EDR connection state can be directly entered as described with reference to FIG. 34A.
  • the first device 200 and the second device 300 enter the Bluetooth connection state from the Bluetooth BR / EDR handover standby state.
  • 43 is a flowchart illustrating another example of a method for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • the first device and the second device exist in a BLE scanning state and a BLE advertisement state to perform a Bluetooth LE connection procedure.
  • the second device 300 transmits an advertisement message to inform itself of the peripheral devices (S4310).
  • the advertisement message may have the following PDU type.
  • the first device that discovers the second device 300 through the advertisement message performs a procedure for a Bluetooth LE connection with the second device.
  • the second device 300 transmits an advertisement message to the first device 200 for exchanging Bluetooth BR / EDR capability information (S4320).
  • the advertisement message may be an advertisement message for a scanning procedure and may have a PDU type as follows.
  • the first device 200 that receives the advertisement message for the scanning procedure may request the capability information of the Bluetooth BR / EDR of Table 8.
  • the first device 200 may have a different capability from the scan request message to the second device 300.
  • the capability information may be requested through an information exchange request message (S4330).
  • the second device 300 Upon receiving the capability information exchange request message, the second device 300 provides a caper to the first device 200 through a capability information exchange response message that may include more data than a scan response message.
  • the capability information may be transmitted (S4340).
  • the PDU type of the capability information exchange request message and the capability information exchange response message may have a Capability Exchange information_REQ and a Capability Exchange information_RSP type shown in Table 10 below, and may be defined through a reserved area.
  • steps S4350 to S4380 are the same as S4250 to S4280 of FIG. 42, description thereof is omitted.
  • 44 and 45 are diagrams illustrating an example of a method and data structure for handover from Bluetooth BR / EDR to Bluetooth LE proposed in the present specification.
  • handover may be performed to a Bluetooth LE by exchanging capability information through an Extended Inquiry Response message for a Bluetooth BR / EDR connection.
  • the first device 200 and the second device 300 in a Bluetooth BR / EDR non-connected state exist in a standby state, and the first device 200 is in an inquiries state to search for a Bluetooth BR / EDR. (Inquiry State), the second device 300 is in an Inquiry Scan State.
  • the first device 200 transmits an ID packet to perform a Bluetooth BR / EDR discovery procedure (S4410), and in response to the FHS packet (FHS packet) from the second device 300. Frequency Hop Synchronization Packet) is received (S4420).
  • the second device 300 may transmit additional information to the first device 200 using an enhanced inquiry packet. (S4430).
  • the second device may transmit the capability information for the connection of the Bluetooth LE to the first device 200 through the EIR packet.
  • the Extended Inquiry Response has a size of 240 bytes and consists of a plurality of EIR data structures.
  • the EIR Data Structure is composed of a Length field indicating the size of the data and a Data field including the data.
  • the Data field includes an EIR Data Type field indicating a data type and an EIR Data field including substantial data
  • the second device 300 includes the capability information in the EIR Data field. It may transmit to the first device 200.
  • the first device 200 and the second device 300 are in a BR / EDR connection state through a Bluetooth BR / EDR connection procedure (S4440).
  • the second device When the first device 200 communicating with the second device 300 in the Bluetooth BR / EDR connection state intends to perform a handover to the Bluetooth LE, the second device is performed to perform a handover procedure.
  • the BR / EDR handover request message is transmitted to the 300 (S4450).
  • the handover request message may include the handover information of Table 8.
  • the second device 300 transmits a handover response message to the first device 200 in response to the handover request message in operation S4460.
  • the first device 200 and the second device 300 having obtained the information for the connection of the Bluetooth BR / EDR through the handover request message and the handover response message are the Bluetooth BR / EDR described with reference to FIG. 34A. It enters the Handover Standby State.
  • the Bluetooth LE handover standby state refers to a state in which the Bluetooth LE connection state can be directly entered as described with reference to FIG. 34B.
  • the first device 200 and the second device 300 enter the Bluetooth LE connection state from the Bluetooth LE handover standby state.
  • 46 and 47 are diagrams illustrating an example of a method and data structure for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the present specification.
  • capability information may be exchanged through a Bluetooth control message.
  • the first device 200 and the second device 300 may perform a capability information exchange procedure in order to exchange connection information of the Bluetooth BR / EDR in the Bluetooth LE connection state.
  • the first device 200 may transmit a capability information request message to the second device 200 to request the capability information of Table 8 (S4610).
  • the capability information request message is transmitted on a physical channel and may include an LL control PDU for link layer (LL) connection control among data channel PDUs.
  • LL link layer
  • the payload of the LL control PDU includes an Opcode field indicating the type of the LL control PDU and a Ctr Data field including control data as shown in FIG. 47A.
  • the second device 300 may transmit capability information to the first device 200 through a capability information exchange response message in operation S4620. .
  • the PDU type of the capability information request message and the capability information response message may have a PDU type of LL_Capability information exchange_REQ and LL_Capability information exchange_RSP of FIG. 47 (b), and may be defined through a reserved area.
  • the second device 300 When the first device 200 communicating with the second device 300 in the BLE connection state wants to perform a handover with a Bluetooth BR / EDR, the second device ( 300, a BR / EDR handover request message is transmitted (S4630).
  • the handover request message may include the handover information of Table 8.
  • the second device 300 transmits a BR / EDR handover response message to the first device 200 in response to a BR / EDR handover request message (S4640).
  • the first device 200 and the second device 300 having obtained the information for the connection of the Bluetooth BR / EDR through the handover request message and the handover response message are the Bluetooth BR / EDR described with reference to FIG. 34A. It enters the Handover Standby State.
  • the Bluetooth BR / EDR handover standby state refers to a state in which the Bluetooth BR / EDR connection state can be directly entered as described with reference to FIG. 34A.
  • the first device 200 and the second device 300 enter the Bluetooth connection state from the Bluetooth BR / EDR handover standby state.
  • 48 is a flowchart illustrating another example of a method for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • the first device 200 and the second device 300 may perform handover by obtaining interface information through a GATT of a Bluetooth LE in a BLE connection state.
  • the capability information of Table 5 is stored in the GATT form described above in the second device 300.
  • the first device 200 reads a GATT to the second device 300 to read the capability information for the Bluetooth BR / EDR connection stored in the second device 300 in the Bluetooth LE connection state.
  • a request message (GATT Read Request message) may be transmitted (S4810).
  • the second device 300 Upon receiving the GATT read request message, the second device 300 sends the capability information requested by the first device 200 to the first device 200 through a GATT read response message. Can be transmitted (S4820).
  • the GATT read request and GATT read response message may be freely used among ATT messages, which are protocols used by GATT.
  • step S4830 to step S4840 are the same as step S4630 to step S4640 of FIG. 46, description thereof is omitted.
  • 49 is a flowchart illustrating still another example of a method for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • the Bluetooth BR / EDR connection is performed by exchanging information for the Bluetooth BR / EDR connection while the Bluetooth LE connection is not made.
  • the first device 200 and the second device 300 exist in a BLE scanning state and a BLE advertisement state to perform a Bluetooth LE connection procedure.
  • the second device 300 may transmit a handover message to the first device 200 (S4910).
  • the handover message is an example of a message defined for retrieval, connection, and service of Bluetooth BR / EDR interface information.
  • the handover message includes the capability information of Table 5 for the Bluetooth BR / EDR connection.
  • the first device 200 Upon receiving the handover message, the first device 200 transmits a BR / EDR handover request message to the second device 300 in order to perform a handover procedure (S4920).
  • the handover request message may include the handover information of Table 8.
  • the second device 300 transmits a BR / EDR handover response message to the first device 200 in response to a BR / EDR handover request message (S4930).
  • the handover message, the handover request message and the handover response message are transmitted in an advertising physical channel and include an advertising channel PDU.
  • Table 15 shows an example of a PDU type of the handover message, the handover request message, and the handover response message.
  • the handover message may have an ADV_BR / EDR Handover
  • the handover request message may have a BR / EDR Handover Request
  • the handover response message may have a PDU type of BR / EDR Handover Response, and each PDU type is reserved in Table 11 above. Can be defined by a region.
  • the first device 200 and the second device 300 that have obtained the information for performing the handover with the Bluetooth BR / EDR through the handover request message and the handover response message are the Bluetooth described with reference to FIG. 34A. It enters the BR / EDR Handover Standby State.
  • the Bluetooth BR / EDR handover standby state refers to a state in which the Bluetooth BR / EDR connection state can be directly entered as described with reference to FIG. 34A.
  • the first device 200 and the second device 300 enter the Bluetooth connection state from the Bluetooth BR / EDR handover standby state.
  • 50 is a flowchart illustrating another example of a method for handover from Bluetooth LE to Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • two devices may perform handover by exchanging information for handover in a state where Bluetooth LE connection is not established.
  • the first device 200 and the second device 300 exist in a Bluetooth LE non-connected state, a Bluetooth LE scanning state and a BLE advertisement state.
  • the second device 300 may transmit a handover message to the first device 200 to perform a Bluetooth BR / EDR capability information exchange procedure (S5010).
  • the handover message has the same PDU type as the handover message described with reference to FIG. 49 and is an advertisement message that allows the BR / EDR handover request message to be transmitted to the first device 200.
  • the first device 200 Upon receiving the handover message, the first device 200 transmits a capability information request message to the second device 300 to request capability information for the Bluetooth BR / EDR connection (S5020). ).
  • the second device 300 transmits a capability information response message including the requested information to the first device 200 in response to the capability information request message (S5030).
  • the second device 300 may allow the handover request message to be transmitted by transmitting a handover message to the first device (S5040).
  • steps S5050 to S5060 are the same as steps S4920 to S4930 of FIG. 49, description thereof is omitted.
  • 51A and 51B illustrate an example of a method and data format for estimating a channel map at handover from a Bluetooth LE to a Bluetooth BR / EDR as proposed herein.
  • two devices may perform Bluetooth BR / EDR connection by exchanging information for Bluetooth BR / EDR connection in a Bluetooth LE connection state.
  • the first device 200 is in a Bluetooth BLE scanning state
  • the second device 300 is in a BLE advertisement state.
  • the capability information of FIG. 5 may be exchanged through the capability information exchange procedure described above (S5110).
  • the second device 300 having exchanged the capability information may allow a Bluetooth LE connection request message by transmitting an advertisement message to the first device 200 (S5120).
  • the advertisement message may have the following PDU type.
  • the first device 200 receiving the advertisement message transmits a connection request message to the second device 300 for the Bluetooth LE connection (S5130), and the first device 200 and the second device ( 300 enters the Bluetooth LE connection state.
  • the second device 300 When the first device 200 communicating with the second device 300 in the BLE connection state wants to perform a handover with a Bluetooth BR / EDR, the second device ( 300, a BR / EDR handover request message is transmitted (S5140).
  • the handover request message may include the handover information of Table 8.
  • the second device 300 transmits a handover response message to the first device 200 in response to the handover request message (S5150).
  • the handover request message and the handover response message are transmitted on a physical channel, and may include an LL control PDU for link layer (LL) connection control among data channel PDUs.
  • LL link layer
  • the payload of the LL control PDU is composed of an Opcode field indicating the type of the LL control PDU and a Ctr Data field including control data as shown in FIG. 51B (a).
  • 51B illustrates a type of control PDU included in the opcode.
  • the handover request message may have a PDU type of LL_BR / EDR Handover_REQ
  • the handover response message may have a PDU type of LL_BR / EDR Handover_RSP, and may be defined through a reserved area.
  • the first device 200 and the second device 300 may perform the channel map parameter exchange and channel estimation algorithm described with reference to FIGS. 37 to 40B (S5160).
  • the first device 200 and the second device 300 which have constituted the channel map through the channel map parameter exchange and channel estimation algorithm, are in the Bluetooth BR / EDR handover standby state described with reference to FIG. 34A. Will enter.
  • the Bluetooth BR / EDR handover standby state refers to a state in which the Bluetooth BR / EDR connection state can be directly entered as described with reference to FIG. 34A.
  • the first device 200 and the second device 300 enter the Bluetooth connection state from the Bluetooth BR / EDR handover standby state.
  • FIG. 52 is a flowchart illustrating still another example of a method for estimating a channel map at handover from a Bluetooth LE to a Bluetooth BR / EDR proposed in the specification.
  • two devices may perform handover by exchanging information stored in a GATT form in a BLE connection state.
  • Steps S5210 to 5230 are the same as steps S5110 to S5130 of FIG. 51A, and thus description thereof is omitted.
  • the second device When the first device 200 communicating with the second device 300 in the BLE connection state wants to perform a handover with a Bluetooth BR / EDR, the second device ( In operation S5240, the GATT write request message may be transmitted to the GATT.
  • the GATT write request message includes the handover information of Table 8, and the first device 200 may instruct the second device to handover through the GATT write request message.
  • the second device 300 may transmit a GATT write response message to the first device 200 in response to the GATT write request message (S5250).
  • the GATT write response message may include the handover information of Table 8.
  • the GATT write request and GATT write response message may be freely used among ATT messages, which are protocols used by GATT.
  • step S5260 is the same as step S5160 of FIG. 51A, description thereof is omitted.
  • the first device 200 and the second device 300 which have obtained the information for the connection of the Bluetooth BR / EDR through the handover request message and the handover response message, have the Bluetooth BR / EDR handover described with reference to FIG. 34A. Enters the Handover Standby State.
  • the Bluetooth BR / EDR handover standby state refers to a state in which the Bluetooth BR / EDR connection state can be directly entered as described with reference to FIG. 34A.
  • the first device 200 and the second device 300 enter the Bluetooth connection state from the Bluetooth BR / EDR handover standby state.
  • FIG. 53 illustrates an example of a method for notifying of a serviceable range between wireless communication interfaces proposed in the present specification.
  • the first device 200 may search for a peripheral device through BLE and perform a handover with the found second device 300 to a wireless communication interface other than BLE.
  • a parameter indicating information related to a service coverage of the wireless communication interface may be transmitted.
  • the service area of the wireless communication interface may be determined based on the parameter, and handover is performed only when service is possible, thereby solving a problem in that a service cannot be provided after the handover.
  • the serviceable area can be estimated through information such as transmission power of a wireless communication interface other than BLE.
  • FIG. 54 is a flowchart illustrating an example of exchanging FHS (Frequency Hopping Synchronization) information of a Bluetooth BR / EDR proposed through the present specification.
  • FHS Frequency Hopping Synchronization
  • the first device 200 and the second device 300 form a BLE connection through a BLE connection procedure (S5410).
  • the first device 200 and the second device 300 forming the BLE connection may exchange frequency hopping synchronization (FHS) information (S5420) and store the exchanged FHS information in a GATT data base.
  • FHS frequency hopping synchronization
  • the first device 200 and the second device 300 perform a handover procedure from BLE to Bluetooth BR / EDR based on the FHS information stored in the GATT data base (S5430).
  • the connection state is established (S5440).
  • the first device 200 and the second device 300 do not exchange FHS information in a situation where the Bluetooth BR / EDR connection is not established, and exchange handover information by directly exchanging information for connection. Can be done.
  • the present disclosure relates to handover of Bluetooth, and more particularly, to a method and apparatus for connecting a Bluetooth BR / EDR or a Bluetooth LE interface using Bluetooth Low Energy (BR) or BR / EDR technology.
  • BR Bluetooth Low Energy

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Abstract

본 발명은 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 블루투스 BR/EDR을 연결하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 제 2 디바이스로부터 광고 메시지를 수신하는 단계; 상기 제 2 디바이스에게 상기 광고 메시지에 기초하여 블루투스 BR/EDR 연결과 관련된 세부 정보 요청을 위한 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스로부터 상기 세부 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 상기 세부 정보에 기초하여 상기 제 2 디바이스에게 연결 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 2 디바이스와 블루투스 BR/EDR 커넥션을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 광고 메시지는 상기 세부 정보의 위치 정보 또는 상기 블루투스 BR/EDR의 이용가능 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

블루투스 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 전자기기를 제어하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신시스템에서 무선 네트워크의 정보를 전송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로써, 특히 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 블루투스 BR/EDR로 또는 블루투스 BR/EDR을 통해서 블루투스 LE를 연결하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
블루투스는 근거리에서 각종 디바이스들을 무선으로 연결하여 데이터를 주고
받을 수 있는 근거리 무선 기술 규격이다. 블루투스(Bluetooth) 통신을 이용하여 두 기기간 무선 통신을 수행하고자 하는 경우, 사용자(User)는 통신하고자 하는 블루투스(Bluetooth) 디바이스(Device)들을 검색(Discovery)하고 연결(Connection)을 요청하는 절차를 수행한다. 본 발명에서 디바이스는 기기, 장치를 의미할 수 있다.
이때, 사용자는 블루투스 디바이스를 이용하여 사용하고자 하는 블루투스 통신방법에 따라 블루투스 디바이스를 검색한 후 연결을 수행할 수 있다.
블루투스 통신방법에는 블루투스 BR/EDR (Basic Rate/Enhanced Data Rate)방식과 저전력 방식인 블루투스 LE (Low Energy)방식이 있다. 블루투스 BR/EDR 방식은 클래식 블루투스(Classic Bluetooth)라고 호칭될 수 있다. 클래식 블루투스 방식은 베이직 레이트(Basic Rate)를 이용하는 블루투스 1.0부터 2.1로 이어져온 블루투스 기술과 블루투스 2.0에서부터 지원되는 인핸스드 데이터 레이트(Enhanced Data Rate)를 이용하는 블루투스 기술을 포함한다.
블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low energy, 이하 블루투스 LE라고 한다.)기술은 적은 전력을 소모하여 수백 키로바이트의 정보를 안정적으로 제공할 수 있다. 이러한 블루투스 저전력 에너지 기술은 속성 프로토콜(Attribute Protocol)을 활용해서 디바이스(Device) 간 정보를 교환하게 된다. 이러한 블루투스 LE 방식은 헤더의 오버헤드(overhead)를 줄이고 동작을 간단하게 해서 에너지 소비를 줄일 수 있다.
블루투스 기기들 중에는 디스플레이(Display)나 유저인터페이스(User Interface)가 없는 제품들도 있다. 다양한 종류의 블루투스 기기들과 그 중에서도 유사기술이 적용된 블루투스 기기들 간의 연결 / 관리 / 제어 / 분리 (Connection / Management / Control / Disconnection)의 복잡도가 증가하고 있다.
또한, 블루투스는 비교적 저전력, 저비용으로 비교적 빠른 속도를 낼 수 있으나, 전송 거리가 최대 100m로 한정적이므로, 한정된 공간에서 사용하기 적합하다.
본 발명에서는, 블루투스 통신을 통해서 대체 통신 수단 및 대체 통신 수단의 서비스를 발견하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는, 블루투스 LE(Low Energy) 통신을 통해서 대체 통신 수단 및 대체 통신 수단의 서비스를 발견하여 연결(Connection)을 형성하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는, 블루투스 LE(Low Energy) 통신 외의 다른 대체 통신 수단을 비활성화 함으로써 전력 소모를 줄이는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는, 블루투스 LE(Low Energy) 통신을 이용하여 대체 통신 수단의 연결에 필요한 정보를 획득함으로써, 대체 통신 수단의 연결 절차를 간소화 시키는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는, 다수의 무선 통신 수단을 하나의 무선 통신 수단을 이용해 연결할 수 있어 사용자 편의성을 증가시키는데 그 목적이 있다.
본 발명에서는 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 통해서 대체 통신 수단을 연결하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 대체통신 수단을 연결하기 위한 방법은, 제 2 디바이스로부터 광고 메시지를 수신하는 단계; 상기 제 2 디바이스에게 상기 광고 메시지에 기초하여 블루투스 BR/EDR 연결과 관련된 세부 정보 요청을 위한 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스로부터 상기 세부 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 상기 세부 정보에 기초하여 상기 제 2 디바이스에게 연결 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 2 디바이스와 블루투스 BR/EDR 커넥션을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 광고 메시지는 상기 세부 정보의 위치 정보 또는 상기 블루투스 BR/EDR의 이용가능 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 위치 정보는 스캔 응답 메시지, GATT data base 또는 스캔 응답 메시지 및 GATT data base 중 하나를 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 세부 정보는, 주파수 정보, 채널맵 전환 정보, 전송 파워 정보 또는 연결상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 채널맵 전환 정보가 ‘True’ 값인 경우, 블루투스 BR/EDR 채널맵은 블루투스 LE의 채널 맵을 기초로 생성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 채널 추정 알고리즘을 통해 블루투스 BR/EDR 채널 맵을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 연결 요청 메시지는 디바이스 타입 정보, 서비스 종류 정보, 서비스 제공 거리 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 제 2 디바이스에게 ID 패킷을 전송하는 단계; 제 2 디바이스로부터 상기 ID 패킷에 대한 응답으로 대체 인터페이스와 관련된 제 1 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하는 단계; 상기 제 2 디바이스와 블루투스 BR/EDR 커넥션을 형성하는 단계; 상기 형성된 블루투스 BR/EDR 커넥션을 통해 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 디바이스와 대체 인터페이스 링크를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 대체 인터페이스와 관련된 제 1 정보는 디바이스 타입, 서비스 종류, 서비스 제공 범위 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 핸드오버 요청 메시지 또는 핸드오버 응답 메시지 중 적어도 하나는 상기 대체 인터페이스의 연결과 관련된 제 2 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 2 정보는, 주파수 정보, 채널맵 전환 정보, 전송 파워 정보, 연결 시간 정보 또는 연결상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 채널맵 전환 정보가 ‘True’ 값인 경우, 상기 대체 인터페이스의 채널맵은 블루투스 LE의 채널 맵을 기초로 생성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 채널 추정 알고리즘을 통해 블루투스 BR/EDR 채널 맵을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 제 2 디바이스로부터 광고 메시지를 수신하고, 상기 제 2 디바이스에게 상기 광고 메시지에 기초하여 블루투스 BR/EDR 연결과 관련된 세부 정보 요청을 위한 요청 메시지를 전송하며, 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스로부터 상기 세부 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하고, 상기 세부 정보에 기초하여 상기 제 2 디바이스에게 연결 요청 메시지를 전송하며, 상기 제 2 디바이스와 블루투스 BR/EDR 커넥션을 형성하도록 제어하되, 상기 광고 메시지는 상기 세부 정보의 위치 정보 또는 상기 블루투스 BR/EDR의 이용가능 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 위치 정보는 스캔 응답 메시지, GATT data base 또는 스캔 응답 메시지 및 GATT data base 중 하나를 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 세부 정보는 주파수 정보, 채널맵 전환 정보, 전송 파워 정보 또는 연결상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 채널맵 전환 정보가 ‘True’ 값인 경우, 블루투스 BR/EDR 채널맵은 블루투스 LE의 채널 맵을 기초로 생성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 제 2 디바이스에게 ID 패킷을 전송하고, 제 2 디바이스로부터 상기 ID 패킷에 대한 응답으로 대체 인터페이스와 관련된 제 1 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하며, 상기 제 2 디바이스와 블루투스 BR/EDR 커넥션을 형성하고, 상기 형성된 블루투스 BR/EDR 커넥션을 통해 핸드오버 요청 메시지를 전송하며, 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 핸드오버 응답 메시지를 수신하고, 상기 제 2 디바이스와 대체 인터페이스 링크를 형성하도록 제어하되, 상기 대체 인터페이스와 관련된 제 1 정보는 디바이스 타입, 서비스 종류, 서비스 제공 범위 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 핸드오버 요청 메시지 또는 핸드오버 응답 메시지 중 적어도 하나는 상기 대체 인터페이스의 연결과 관련된 제 2 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 LE(Low Energy)를 통해 무선 통신 수단을 연결하는 방법에 따르면, 다수의 무선 통신 수단을 하나의 무선 통신 수단을 이용해서 연결함으로써, 사용자 편의성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 수단의 연결 방법에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 정보를 획득할 수 있어서 핸드오버를 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 수단의 연결 방법에 따르면, 블루투스 LE(Low Energy)를 통해서 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 디바이스 탐색 과정을 거치지 않아서, 연결 절차를 간소화 및 전력 소모를 감소 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 수단의 연결 방법에 따르면, 블루투스 LE의 채널 맵을 통해서 핸드오버 이후 블루투스 BR/EDR의 채널 맵을 구성할 수 있어 채널 맵 구성 절차 간소화 및 전력 감소 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 수단의 연결 방법에 따르면, 블루투스 BR/EDR의 채널 맵을 통해서 핸드오버 이후 블루투스 LE의 채널 맵을 구성할 수 있어 채널 맵 구성 절차 간소화 및 전력 감소 효과가 있다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 2는 디바이스간 무선 통신 인터페이스의 연결 방법의 일 예를 나타낸다.
도 3은 블루투스 저전력 에너지 토폴로지(Topology)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 블루투스 통신 아키텍쳐(Architercture)의 일 예를 나타낸 도이다.
도 5는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
도 6은 블루투스 BR/EDR의 검색 및 연결 절차를 나타낸 도이다.
도 7은 블루투스 BR/EDR의 검색 및 연결 절차를 간략하게 나타낸 도이다.
도 8은 블루투스 LE 연결 이후 블루투스 BR/EDR의 연결 절차를 나타낸 도이다.
도 9은 블루투스 LE에서 채널 맵(Channel Map) 정보를 전송하기 위한 데이터 포맷 및 절차를 나타낸 도이다.
도 10는 블루투스 LE 및 블루투스 BR/EDR의 채널 맵(Channel Map) 구성을 나타낸 도이다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 인터페이스 구조의 일 예를 나타낸다.
도 12은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 13은 도 12에서 설명한 상기 세부 정보의 데이터 포맷의 일 예를 나타낸 도이다.
도 14 및 도 15은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 16는 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 17 및 도 18은 상기 도 16에 도시된 트리 구조의 일 예로 블루투스의 GATT(Generic Attribute Profile) 구조를 나타낸 도이다.
도 19 및 도 20는 본 명세서에서 제안하는, GATT 구조의 무선 통신 인터페이스 정보의 일 예를 나타낸 도이다.
도 21 및 도 22은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE 연결 과정을 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법 및 데이터 포맷의 일 예를 나타낸 도이다.
도 23은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE 연결 과정을 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 24은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 25은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 26은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE 연결 절차 및 블루투스 LE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 27는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE 연결 절차 및 블루투스 LE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 28은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE 연결 과정을 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 29 및 도 30는 본 명세서에서 제안하는, 데이터 포맷의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 31은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 32은 본 명세서에서 제안하는, UI(User Interface)의 일 예를 나타낸 도이다.
도 33a 및 도 33c는 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통하여 블루투스 BR/EDR 연결을 위해 필요한 정보를 교환하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 34a 및 도 34b는 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LR 및 블루투스 BR/EDR의 상태변화의 일 예를 나타낸 도이다.
도 35은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE(Low Energy)에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 36은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE(Low Energy)에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하기 위한 일 예를 간략히 나타낸 흐름도이다.
도 37은 본 명세서에서 제안하는, 무선 통신 인터페이스 사이에 채널 맵을 공유하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 38는 본 명세서에서 제안하는, 무선 통신 인터페이스 사이에 채널 맵을 공유하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도 이다.
도 39는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE(Low Energy)와 블루투스 BR/EDR간에 채널 맵(Channel Map) 추정을 위한 채널을 비교한 도이다.
도 40a 및 도 40b는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE(Low Energy)와 블루투스 BR/EDR간에 채널 맵(Channel Map) 추정 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 40c 및 도 40d는 본 명세서에서 제안하는, 채널 맵 추정 결과의 일 예를 나타낸 도이다.
도 41은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 42은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 43은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 44 및 도 45는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 BR/EDR에서 블루투스 LE로 핸드오버 하는 방법 및 데이터 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 46 및 도 47은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법 및 데이터 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 48은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 49은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 50은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 51a 및 도 51b는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버시 채널 맵을 추정하기 위한 방법 및 데이터 포맷의 일예를 나타낸 도이다.
도 52은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버시 채널 맵을 추정하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 53는 본 명세서에서 제안하는, 무선 통신 인터페이스간에 서비스 가능 범위를 알려주는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 54는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 BR/EDR의 FHS(Frequency Hopping Synchronization) 정보를 블루투스 LE를 통해서 교환하는 일 예를 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명과 관련된 방법 및 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에서 설명되는 전자기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 명세서에서 설명되는 신호는 메시지형태뿐만 아니라 프레임 형태로도 전송될 수 있으며, 무선 통신 인터페이스 및 무선 통신 수단은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개략도이다.
무선 통신 시스템(100)은 적어도 하나의 서버 디바이스(Server Device, 110) 및 적어도 하나의 클라이언트 디바이스(Client Device,120)를 포함한다.
서버 디바이스와 클라이언트 디바이스는 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy:BLE, 이하 편의상 ‘BLE’로 표현한다.) 기술을 이용하여 블루투스 통신을 수행한다.
먼저, BLE 기술은 블루투스 BR/EDR(Basic Rate/Enhanced Data Rate) 기술과 비교하여, 상대적으로 작은 duty cycle을 가지며 저 가격 생산이 가능하고, 저속의 데이터 전송률을 통해 전력 소모를 크게 줄일 수 있어 코인 셀(coin cell) 배터리를 이용할 경우 1년 이상 동작이 가능하다.
또한, BLE 기술에서는 디바이스 간 연결 절차를 간소화하였으며, 패킷 사이즈도 블루투스 BR/EDR 기술에 비해 작게 설계되어 있다.
BLE 기술에서, (1) RF 채널수는 40개이며, (2) 데이터 전송 속도는 1Mbps를 지원하며, (3) 토폴로지는 스타 구조이며, (4) latency는 3ms 이며, (5) 최대 전류는 15mA이하이며, (6) 출력 전력은 10mW(10dBm)이하이며, (7) 휴대폰, 시계, 스포츠, 헬스케어, 센서, 기기제어 등의 어플리케이션에 주로 사용된다.
상기 서버 디바이스(110)는 다른 디바이스와의 관계에서 클라이언트 디바이스로 동작할 수 있고, 상기 클라이언트 디바이스는 다른 디바이스와의 관계에서 서버 디바이스로 동작할 수 있다. 즉, BLE 통신 시스템에서 어느 하나의 디바이스는 서버 디바이스 또는 클라이언트 디바이스로 동작하는 것이 가능하며, 필요한 경우, 서버 디바이스 및 클라이언트 디바이스로 동시에 동작하는 것도 가능하다.
상기 서버 디바이스(110)는 데이터 서비스 디바이스(Data Service Device), 마스터(Master) 디바이스, 마스터(Master), 서버, 컨덕터(Conductor), 호스트 디바이스(Host Device), 오디오 소스 디바이스(Audio Source Device), 제 1 디바이스 등으로 표현될 수 있으며, 상기 클라이언트 디바이스는 슬레이브(Slave) 디바이스, 슬레이브(Slave), 클라이언트, 멤버(Member), 싱크 디바이스(Sink Device), 오디오 싱크 디바이스(Audio Sink Device), 제 2 디바이스 등으로 표현될 수 있다.
서버 디바이스와 클라이언트 디바이스는 상기 무선 통신 시스템의 주요 구성요소에 해당하며, 상기 무선 통신 시스템은 서버 디바이스 및 클라이언트 디바이스 이외에도 다른 구성요소를 포함할 수 있다.
상기 서버 디바이스는 클라이언트로부터 데이터를 제공 받고, 클라이언트 디바이스와 직접 통신을 수행함으로써, 클라이언트 디바이스로부터 데이터 요청을 수신하는 경우, 응답을 통해 클라이언트 디바이스로 데이터를 제공하는 디바이스를 말한다.
또한, 상기 서버 디바이스는 클라이언트 디바이스로 데이터 정보를 제공하기 위해 클라이언트 디바이스에게 알림(Notification) 메시지, 지시(Indication) 메시지를 보낸다. 또한, 상기 서버 디바이스는 상기 클라이언트 디바이스로 지시 메시지를 전송하는 경우, 상기 클라이언트로부터 상기 지시 메시지에 대응하는 확인(Confirm) 메시지를 수신한다.
또한, 상기 서버 디바이스는 알림, 지시, 확인 메시지들을 클라이언트 디바이스와 송수신하는 과정에서 출력부(Display Unit)을 통해서 사용자에게 데이터 정보를 제공하거나 입력부(User Input Interface)를 통해 사용자로부터 입력되는 요청을 수신할 수 있다.
또한, 상기 서버 디바이스는 상기 클라이언트 디바이스와 메시지를 송수신하는 과정에서 메모리(memory unit)로부터 데이터를 읽어 오거나 새로운 데이터를 해당 메모리에 쓸 수 있다.
또한, 하나의 서버 디바이스는 다수의 클라이언트 디바이스들과 연결될 수 있으며, 본딩(Bonding) 정보를 활용하여 클라이언트 디바이스들과 쉽게 재 연결(또는 접속)이 가능하다.
상기 클라이언트 디바이스(120)는 서버 디바이스에게 데이터 정보 및 데이터 전송을 요청하는 장치를 말한다.
클라이언트 디바이스는 상기 서버 디바이스로부터 알림 메시지, 지시 메시지 등을 통해 데이터를 수신하고, 지시 메시지를 상기 서버 디바이스로부터 수신하는 경우, 상기 지시 메시지에 대한 응답으로 확인 메시지를 보낸다.
상기 클라이언트 디바이스도 마찬가지로 상기 서버 디바이스와 메시지들을 송수신하는 과정에서 출력부를 통해서 사용자에게 정보를 제공하거나 입력부를 통해서 사용자로부터의 입력을 수신할 수 있다.
또한, 상기 클라이언트 디바이스는 상기 서버 디바이스와 메시지를 송수신하는 과정에서 메모리로부터 데이터를 읽어 오거나 새로운 데이터를 해당 메모리에 쓸 수 있다.
상기 서버 디바이스 및 클라이언트 디바이스의 출력부, 입력부 및 메모리 등과 같은 하드웨어 구성요소에 대해서는 도 5에서 구체적으로 살펴보기로 한다.
또한, 상기 무선 통신 시스템은 블루투스 기술을 통해 개인 영역 네트워킹(Personal Area Networking:PAN)을 구성할 수 있다. 일 예로, 상기 무선 통신 시스템에서는 디바이스 간 개인적인 피코넷(private piconet)을 확립함으로써 파일, 서류 등을 신속하고 안전하게 교환할 수 있다.
BLE 디바이스(또는 기기)는 다양한 블루투스-관련 프로토콜, 프로파일, 처리 등을 지원하도록 동작 가능할 수 있다.
상기 BLE 기술을 포함하고 있는 전자기기는 상기 BLE 외에도 Wi-Fi, Bluetooth BR/EDR, NFC 등의 다수의 무선 통신 인터페이스(Interface)를 포함하고 있다.
이런 다양한 무선 통신 인터페이스 들은 상대 장치와의 커넥션(Connection)이 언제 발생될 지 예측하기 어렵기 때문에 대부분의 전자기기에서는 다수의 무선 통신 인터페이스들을 항상 웨이크 업(Wake up) 상태로 유지하며 사용하고 있다.
이러한 통신 인터페이스들은 유휴 시간(Idle Time)내의 대기 전력을 최소화하기 위한 기술적 해법을 지니고 있고 이에 대한 에너지 효율적 성능 또한 우수하지만, 기술의 발전과 더불어 향후 새롭게 탄생될 모든 무선 통신 인터페이스들을 항상 웨이크 업 상태로 유지하기에는 한계가 분명히 존재하며, 이러한 문제는 배터리 제한이 있는 장치에서 더욱 심각해질 수 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 극복하기 위하여, BLE를 웨이크 업 인터페이스로 하고, 다른 무선 통신 인터페이스는 요청이 있을 때만 웨이크업 시키는 방법을 제안한다.
도 2는 디바이스간 무선 통신 인터페이스의 연결 방법의 일 예를 나타낸다.
상기 도 2를 참조하면, 디바이스에 포함된 무선 통신 인터페이스들은 각각의 절차에 따라서 커넥션(Connection)을 수행한다.
구체적으로, 다수의 무선 통신 인터페이스를 보유하는 제 1 디바이스(200) 및 제 2 디바이스(300)의 경우, 상기 전자기기의 각 무선 통신 인터페이스들은 상기 도 2와 같이 동일 또는 유사한 목적을 위해, 각각 다른 방법과 형태로 그 역할을 수행한다.
하지만, 대부분의 경우 어느 한 시점에서는 하나의 무선 통신 인터페이스만 사용되는 확률이 높으며, 이러한 관점에서 다수의 무선 통신 인터페이스가 각각 대상 장치와의 정보교환을 위한 수신대기 상태를 유지한다면 이에 따른 에너지 소모가 불필요하게 발생할 수 있다.
상기 도 2에서 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)가 블루투스 BR/EDR을 통해서 무선 통신을 수행하고자 하는 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 Bluetooth BR/EDR을 통해서 상기 제 2 디바이스(300)의 블루투스 BR/EDR을 검색하고 Capability를 확인, 연결하여 무선 통신을 수행할 수 있다.
이와 동일하게, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)가 NFC(Near Field Communication)를 통해서 무선 통신을 수행하고자 하는 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 NFC를 통해서 상기 제 2 디바이스(300)의 블루투스 BR/EDR을 검색하고 Capability를 확인, 연결하여 무선 통신을 수행하여야 한다.
이와 같이, 단일 장치 내에서 다수의 무선 통신 인터페이스가 언제 발생할 지 모를 대상 장치와의 정보 교환을 위하여 항상 대기하는 것은 에너지 효율 측면에서 비효율적이다.
또한, 각 무선 통신 인터페이스 마다 검색, 연결을 위해 수행하는 절차도 다양하기 때문에 이는 사용자 편의성을 저하시킨다.
본 발명에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대상 장치와의 통신 대기를 위한 인터페이스를 BLE로 단일화 시키고, 기타 다른 무선 통신 인터페이스는 필요한 경우에만 BLE를 통하여 활성화 시키는 방법을 제안한다.
도 3은 블루투스 저전력 에너지 토폴로지(Topology)의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 디바이스 A는 디바이스 B와 디바이스 C를 슬레이브(slave)로 가지는 피코넷(피코넷 A, 음영부분)에서 마스터(master)에 해당한다.
여기서, 피코넷(Piconet)이란, 다수의 디바이스들 중 어느 하나가 마스터이고, 나머지 디바이스들이 마스터 디바이스에 연결되어 있는 공유된 물리 채널을 점유하고 있는 디바이스들의 집합을 의미한다.
BLE 슬레이브는 마스터와 공통 물리 채널을 공유하지 않는다. 각각의 슬레이브는 별개의 물리 채널을 통해 마스터와 통신한다. 마스터 디바이스 F와 슬레이브 디바이스 G를 가지는 또 다른 피코넷(피코넷 F)이 있다.
디바이스 K는 스캐터넷(scatternet K)에 있다. 여기서, 스캐터넷(scatternet)은 다른 피코넷들 간 연결이 존재하는 피코넷의 그룹을 의미한다.
디바이스 K는 디바이스 L의 마스터이면서, 디바이스 M의 슬레이브이다.
디바이스 O 역시 스캐터넷(scatternet O)에 있다. 디바이스 O는 디바이스 P의 슬레이브이면서, 디바이스 Q의 슬레이브이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 5개의 다른 디바이스 그룹들이 존재한다.
디바이스 D는 광고자(advertiser)이고, 디바이스 A는 개시자(initiator)이다(그룹 D).
디바이스 E는 스캐너(scanner)이며, 디바이스 C는 광고자이다(그룹 C).
디바이스 H는 광고자이며, 디바이스 I 및 J는 스캐너들이다(그룹 H).
디바이스 K 또한 광고자이며, 디바이스 N은 개시자이다(그룹 K).
디바이스 R은 광고자이며, 디바이스 O는 개시자이다(그룹 R).
디바이스 A와 B는 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다.
디바이스 A와 C는 또 다른 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다.
그룹 D에서, 디바이스 D는 광고 물리 채널 상으로 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하여 광고하며, 디바이스 A는 개시자이다. 디바이스 A는 디바이스 D와 연결을 형성할 수 있고, 피코넷 A로 디바이스를 추가할 수 있다.
그룹 C에서, 디바이스 C는 스캐너 디바이스 E에 의해 캡쳐되는 광고 이벤트의 어떤 타입을 사용하여 광고 물리 채널 상으로 광고를 한다.
그룹 D와 그룹 C는 충돌을 피하기 위해 서로 다른 광고 물리 채널을 사용하거나 다른 시간을 사용할 수 있다.
피코넷 F에는 하나의 물리 채널이 있다. 디바이스 F와 G는 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다. 디바이스 F는 마스터이고, 디바이스 G는 슬레이브이다.
그룹 H에는 하나의 물리 채널이 있다. 디바이스 H, I 및 J는 하나의 BLE 광고 물리 채널을 사용한다. 디바이스 H는 광고자이며, 디바이스 I 및 J는 스캐너이다.
스캐터넷 K에서, 디바이스 K와 L은 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다. 디바이스 K와 M은 또 다른 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다.
그룹 K에서, 디바이스 K는 광고 물리 채널 상으로 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하여 광고를 하며, 디바이스 N은 개시자이다. 디바이스 N은 디바이스 K와 연결을 형성할 수 있다. 여기서, 디바이스 K는 두 디바이스들의 슬레이브가 되면서 동시에 한 디바이스의 마스터가 된다.
스캐터넷 O에서, 디바이스 O와 P는 하나의 BLE 피코넷 물리 채널을 사용한다. 디바이스 O와 Q는 또 다른 BLE 피코넷 물리채널을 사용한다.
그룹 R에서, 디바이스 R은 광고 물리 채널 상으로 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하여 광고를 하며, 디바이스 O는 개시자이다. 디바이스 O는 디바이스 R과 연결을 형성할 수 있다. 여기서, 디바이스 O는 두 디바이스들의 슬레이브가 되면서 동시에 한 디바이스의 마스터가 된다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 블루투스 통신 아키텍쳐(Architercture)의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 4을 참고하면, 상기 도 4의 (a)는 블루투스 BR(Basic Rate)/EDR(Enhanced Data Rate)의 프로토콜 스택의 일 예를 나타내며, (b)는 블루투스 LE(Low Energy)의 프로토콜 스택의 일 예를 나타낸다.
구체적으로, 상기 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 블루투스 BR/EDR 프로토콜 스택은 호스트 컨트롤러 인터페이스(Host Controller Interface, HCI, 18)를 기준으로 상부의 컨트롤러 스택(Controller stack, 10)과 하부의 호스트 스택(Host Stack, 20)을 포함할 수 있다.
상기 호스트 스택(또는 호스트 모듈)(20)은 2.4GHz의 블루투스 신호를 받는 무선 송수신 모듈과 블루투스 패킷을 전송하거나 수신하기 위한 하드웨어를 말하며, 상기 컨트롤러 스택(10)인 블루투스 모듈과 연결되어 블루투스 모듈을 제어하고 동작을 수행한다.
상기 호스트 스택(20)은 BR/EDR PHY 계층(12), BR/EDR Baseband 계층(14), 링크 매니저 계층(Link Manager, 16)을 포함할 수 있다.
상기 BR/EDR PHY 계층(12)은 2.4GHz 무선 신호를 송수신하는 계층으로, GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modulation을 사용하는 경우 79 개의 RF 채널을 hopping 하여 데이터를 전송할 수 있다.
상기 BR/EDR Baseband 계층(14)은 Digital Signal을 전송하는 역할을 담당하며, 초당 1400번 hopping 하는 채널 시퀀스를 선택하며, 각 채널 별 625us 길이의 time slot을 전송한다.
상기 링크 매니저 계층(16)은 LMP(Link Manager Protocol)을 활용하여 Bluetooth Connection의 전반적인 동작(link setup, control, security)을 제어한다.
상기 링크 매니저 계층(16)은 아래와 같은 기능을 수행할 수 있다.
- ACL/SCO logical transport, logical link setup 및 control을 한다.
- Detach: connection을 중단하고, 중단 이유를 상대 디바이스에게 알려준다.
- Power control 및 Role switch를 한다.
- Security(authentication, pairing, encryption) 기능을 수행한다.
상기 호스트 컨트롤러 인터페이스 계층(18)은 Host 모듈과 Controller 모듈 사이의 인터페이스 제공하여 Host 가 command와 Data를 Controller에게 제공하게 하며, Controller가 event와 Data를 Host에게 제공할 수 있도록 해준다.
상기 호스트 스택(또는 호스트 모듈, 20)은 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜(L2CAP, 21), BR/EDR 프로토콜(Protocol, 22), 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, GAP, 23), BR/EDR 프로파일(24)을 포함한다.
상기 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜(L2CAP, 21)은 특정 프로토콜 또는 포로파일에게 데이터를 전송하기 위한 하나의 양방향 채널을 제공할 수 있다.
상기 L2CAP(21)은 블루투스 상위에서 제공하는 다양한 프로토콜, 프로파일 등을 멀티플렉싱(multiplexing)할 수 있다.
블루투스 BR/EDR의 L2CAP에서는 dynamic 채널 사용하며, protocol service multiplexer, retransmission, streaming mode를 지원하고, Segmentation 및 reassembly, per-channel flow control, error control을 제공한다.
상기 BR/EDR Protocol(22) 및 Profiles(24)은 블루트스 BR/EDR를 이용하는 서비스 (profile)의 정의 및 이들 데이터를 주고 받기 위한 application 프로토콜을 정의하며, 상기 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, GAP, 23)은 디바이스 발견, 연결, 사용자에게 정보를 제공하는 방안을 정의하며, privacy를 제공한다.
상기 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 블루투스 LE 프로토콜 스택은 타이밍이 중요한 무선장치 인터페이스를 처리하도록 동작 가능한 컨트롤러 스택(Controller stack, 30)과 고레벨(high level) 데이터를 처리하도록 동작 가능한 호스트 스택(Host stack, 40)을 포함한다.
먼저, 컨트롤러 스택(30)은 블루투스 무선장치를 포함할 수 있는 통신 모듈, 예를 들어, 마이크로프로세서와 같은 프로세싱 디바이스를 포함할 수 있는 프로세서 모듈을 이용하여 구현될 수 있다.
호스트 스택은 프로세서 모듈 상에서 작동되는 OS의 일부로서, 또는 OS 위의 패키지(package)의 인스턴스 생성(instantiation)으로서 구현될 수 있다.
일부 사례들에서, 컨트롤러 스택 및 호스트 스택은 프로세서 모듈 내의 동일한 프로세싱 디바이스 상에서 작동 또는 실행될 수 있다.
상기 컨트롤러 스택(30)은 물리 계층(Physical Layer, PHY, 32), 링크 레이어(Link Layer, 34) 및 호스트 컨트롤러 인터페이스(Host Controller Interface, 36)를 포함한다.
상기 물리 계층(PHY, 무선 송수신 모듈, 32)은 2.4 GHz 무선 신호를 송수신하는 계층으로 GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modulation과 40 개의 RF 채널로 구성된 frequency hopping 기법을 사용한다.
블루투스 패킷을 전송하거나 수신하는 역할을 하는 상기 링크 레이어(34)는 3개의 Advertising 채널을 이용하여 Advertising, Scanning 기능을 수행한 후에 디바이스 간 연결을 생성하고, 37개 Data 채널을 통해 최대 42bytes 의 데이터 패킷을 주고 받는 기능을 제공한다.
본 발명에서는 이러한 Advertising, 또는 Scanning 기능을 이용하여 상기 BLE 외의 다른 무선 통신 인터페이스의 연결 절차를 위한 정보를 디바이스간에 교환할 수 있으며, 상기 교환된 정보를 기초로 상기 다른 무선 통신 인터페이스의 연결 절차를 수행할 수 있다.
상기 호스트 스택은 GAP(Generic Access Profile, 40), 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜(L2CAP, 41), 보안 매니저(Security Manager, SM, 42), 속성 프로토콜(Attribute Protocol, ATT, 440), 일반 속성 프로파일(Generic Attribute Profile, GATT, 44), 일반 접근 프로파일(Generic Access Profile, 25), LT 프로파일(46)을 포함할 수 있다. 다만, 상기 호스트 스택(40)은 이것으로 한정되지는 않고 다양한 프로토콜들 및 프로파일들을 포함할 수 있다.
호스트 스택은 L2CAP을 사용하여 블루투스 상위에서 제공하는 다양한 프로토콜, 프로파일 등을 다중화(multiplexing)한다.
먼저, L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol, 41)은 특정 프로토콜 또는 프로파일에게 데이터를 전송하기 위한 하나의 양방향 채널을 제공할 수 있다.
상기 L2CAP(41)은 상위 계층 프로토콜들 사이에서 데이터를 다중화(multiplex)하고, 패키지(package)들을 분할(segment) 및 재조립(reassemble)하고, 멀티캐스트 데이터 송신을 관리하도록 동작 가능할 수 있다.
블루투스 LE 에서는 3개의 고정 채널(signaling CH을 위해 1개, Security Manager를 위해 1개, Attribute protocol을 위해 1개)을 사용한다.
반면, BR/EDR(Basic Rate/Enhanced Data Rate)에서는 동적인 채널을 사용하며, protocol service multiplexer, retransmission, streaming mode 등을 지원한다.
SM(Security Manager, 42)은 디바이스를 인증하며, 키 분배(key distribution)를 제공하기 위한 프로토콜이다.
ATT(Attribute Protocol, 43)는 서버-클라이언트(Server-Client) 구조로 상대 디바이스의 데이터를 접근하기 위한 규칙을 정의한다. ATT에는 아래의 6가지의 메시지 유형(Request, Response, Command, Notification, Indication, Confirmation)이 있다.
① Request 및 Response 메시지: Request 메시지는 클라이언트 디바이스에서 서버 디바이스로 특정 정보를 요청하기 위한 메시지이며, Response 메시지는 Request 메시지에 대한 응답 메시지로서, 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로 전송되는 메시지를 말한다.
② Command 메시지: 클라이언트 디바이스에서 서버 디바이스로 특정 동작의 명령을 지시하기 위해 전송하는 메시지로, 서버 디바이스는 Command 메시지에 대한 응답을 클라이언트 디바이스로 전송하지 않는다.
③ Notification 메시지: 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로 이벤트 등과 같은 통지를 위해 전송하는 메시지로, 클라이언트 디바이스는 Notification 메시지에 대한 확인 메시지를 서버 디바이스로 전송하지 않는다.
④ Indication 및 Confirm 메시지: 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로 이벤트 등과 같은 통지를 위해 전송하는 메시지로, Notification 메시지와는 달리, 클라이언트 디바이스는 Indication 메시지에 대한 확인 메시지(Confirm message)를 서버 디바이스로 전송한다.
상기 일반 접근 프로파일(GAP, 45)은 블루투스 LE 기술을 위해 새롭게 구현된 계층으로, 블루투스 LE 디바이스들 간의 통신을 위한 역할 선택, 멀티 프로파일 작동이 어떻게 일어나는지를 제어하는데 사용된다.
또한, 상기 일반 접근 프로파일(45)은 디바이스 발견, 연결 생성 및 보안 절차 부분에 주로 사용되며, 사용자에게 정보를 제공하는 방안을 정의하며, 하기와 같은 attribute의 type을 정의한다.
① Service: 데이터와 관련된 behavior의 조합으로 디바이스의 기본적인 동작을 정의
② Include: 서비스 사이의 관계를 정의
③ Characteristics: 서비스에서 사용되는 data 값
④ Behavior: UUID(Universal Unique Identifier, value type)로 정의된 컴퓨터가 읽을 수 있는 포맷
상기 LE 프로파일(46)은 GATT에 의존성을 가지는 profile 들로 주로 블루투스 LE 디바이스에 적용된다. LE 프로파일(46)은 예를 들면, Battery, Time, FindMe, Proximity, Time, Object Delivery Service 등이 있을 수 있으며, GATT-based Profiles의 구체적인 내용은 하기와 같다.
Battery: 배터리 정보 교환 방법
Time: 시간 정보 교환 방법
FindMe: 거리에 따른 알람 서비스 제공
Proximity: 배터리 정보 교환 방법
Time: 시간 정보 교환 방법
상기 일반 속성 프로파일(GATT, 44)은 서비스들의 구성 시에 상기 속성 프로토콜(43)이 어떻게 이용되는지를 설명하는 프로토콜로서 동작 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 일반 속성 프로파일(44)은 ATT 속성들이 어떻게 서비스들로 함께 그룹화되는지를 규정하도록 동작 가능할 수 있고, 서비스들과 연계된 특징들을 설명하도록 동작 가능할 수 있다.
따라서, 상기 일반 속성 프로파일(44) 및 상기 속성 프로토콜(ATT, 43)은 디바이스의 상태와 서비스들을 설명하고, 특징들이 서로 어떻게 관련되며 이들이 어떻게 이용되는지를 설명하기 위하여, 특징들을 사용할 수 있다.
이하에서, 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy:BLE) 기술의 절차(Procedure)들에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
BLE 절차는 디바이스 필터링 절차(Device Filtering Procedure), 광고 절차(Advertising Procedure), 스캐닝 절차(Scanning Procedure), 디스커버링 절차(Discovering Procedure), 연결 절차(Connecting Procedure) 등으로 구분될 수 있다.
디바이스 필터링 절차(Device Filtering Procedure)
디바이스 필터링 절차는 컨트롤러 스택에서 요청, 지시, 알림 등에 대한 응답을 수행하는 디바이스들의 수를 줄이기 위한 방법이다.
모든 디바이스에서 요청 수신 시, 이에 대해 응답하는 것이 불필요하기 때문에, 컨트롤러 스택은 요청을 전송하는 개수를 줄여서, BLE 컨트롤러 스택에서 전력 소비가 줄 수 있도록 제어할 수 있다.
광고 디바이스 또는 스캐닝 디바이스는 광고 패킷, 스캔 요청 또는 연결 요청을 수신하는 디바이스를 제한하기 위해 상기 디바이스 필터링 절차를 수행할 수 있다.
여기서, 광고 디바이스는 광고 이벤트를 전송하는 즉, 광고를 수행하는 디바이스를 말하며, 광고자(Advertiser)라고도 표현된다.
스캐닝 디바이스는 스캐닝을 수행하는 디바이스, 스캔 요청을 전송하는 디바이스를 말한다.
BLE에서는, 스캐닝 디바이스가 일부 광고 패킷들을 광고 디바이스로부터 수신하는 경우, 상기 스캐닝 디바이스는 상기 광고 디바이스로 스캔 요청을 전송해야 한다.
하지만, 디바이스 필터링 절차가 사용되어 스캔 요청 전송이 불필요한 경우, 상기 스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로부터 전송되는 광고 패킷들을 무시할 수 있다.
연결 요청 과정에서도 디바이스 필터링 절차가 사용될 수 있다. 만약, 연결 요청 과정에서 디바이스 필터링이 사용되는 경우, 연결 요청을 무시함으로써 상기 연결 요청에 대한 응답을 전송할 필요가 없게 된다.
광고 절차(Advertising Procedure)
광고 디바이스는 영역 내 디바이스들로 비지향성의 브로드캐스트를 수행하기 위해 광고 절차를 수행한다.
여기서, 비지향성의 브로드캐스트는 특정 방향으로의 브로드캐스트가 아닌 전(모든) 방향으로의 브로드캐스트를 말한다.
이와 달리, 지향성 브로드 캐스트는 특정 방향으로의 브로드캐스트를 말한다. 비지향성 브로드캐스트는 광고 디바이스와 리스닝(또는 청취) 상태에 있는 디바이스(이하, 리스닝 디바이스라 한다.) 간에 연결 절차 없이 발생한다.
광고 절차는 근처의 개시 디바이스와 블루투스 연결을 확립하기 위해 사용된다.
또는, 광고 절차는 광고 채널에서 리스닝을 수행하고 있는 스캐닝 디바이스들에게 사용자 데이터의 주기적인 브로드캐스트를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
광고 절차에서 모든 광고(또는 광고 이벤트)는 광고 물리 채널을 통해 브로드캐스트된다.
광고 디바이스들은 광고 디바이스로부터 추가적인 사용자 데이터를 얻기 위해 리스닝을 수행하고 있는 리스닝 디바이스들로부터 스캔 요청을 수신할 수 있다. 광고 디바이스는 스캔 요청을 수신한 광고 물리 채널과 동일한 광고 물리 채널을 통해, 스캔 요청을 전송한 디바이스로 스캔 요청에 대한 응답을 전송한다.
광고 패킷들의 일 부분으로서 보내지는 브로드캐스트 사용자 데이터는 동적인 데이터인 반면에, 스캔 응답 데이터는 일반적으로 정적인 데이터이다.
광고 디바이스는 광고 (브로드캐스트) 물리 채널 상에서 개시 디바이스로부터 연결 요청을 수신할 수 있다. 만약, 광고 디바이스가 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하였고, 개시 디바이스가 디바이스 필터링 절차에 의해 필터링 되지 않았다면, 광고 디바이스는 광고를 멈추고 연결 모드(connected mode)로 진입한다. 광고 디바이스는 연결 모드 이후에 다시 광고를 시작할 수 있다.
스캐닝 절차(Scanning Procedure)
스캐닝을 수행하는 디바이스 즉, 스캐닝 디바이스는 광고 물리 채널을 사용하는 광고 디바이스들로부터 사용자 데이터의 비지향성 브로드캐스트를 청취하기 위해 스캐닝 절차를 수행한다.
스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로부터 추가적인 사용자 데이터를 요청 하기 위해, 광고 물리 채널을 통해 스캔 요청을 광고 디바이스로 전송한다. 광고 디바이스는 광고 물리 채널을 통해 스캐닝 디바이스에서 요청한 추가적인 사용자 데이터를 포함하여 상기 스캔 요청에 대한 응답인 스캔 응답을 전송한다.
상기 스캐닝 절차는 BLE 피코넷에서 다른 BLE 디바이스와 연결되는 동안 사용될 수 있다.
만약, 스캐닝 디바이스가 브로드캐스트되는 광고 이벤트를 수신하고, 연결 요청을 개시할 수 있는 개시자 모드(initiator mode)에 있는 경우, 스캐닝 디바이스는 광고 물리 채널을 통해 광고 디바이스로 연결 요청을 전송함으로써 광고 디바이스와 블루투스 연결을 시작할 수 있다.
스캐닝 디바이스가 광고 디바이스로 연결 요청을 전송하는 경우, 스캐닝 디바이스는 추가적인 브로드캐스트를 위한 개시자 모드 스캐닝을 중지하고, 연결 모드로 진입한다.
디스커버링 절차(Discovering Procedure)
블루투스 통신이 가능한 디바이스(이하, ‘블루투스 디바이스’라 한다.)들은 근처에 존재하는 디바이스들을 발견하기 위해 또는 주어진 영역 내에서 다른 디바이스들에 의해 발견되기 위해 광고 절차와 스캐닝 절차를 수행한다.
디스커버링 절차는 비대칭적으로 수행된다. 주위의 다른 디바이스를 찾으려고 하는 블루투스 디바이스를 디스커버링 디바이스(discovering device)라 하며, 스캔 가능한 광고 이벤트를 광고하는 디바이스들을 위해 찾기 위해 리스닝한다. 다른 디바이스로부터 발견되어 이용 가능한 블루투스 디바이스를 디스커버러블 디바이스(discoverable device)라 하며, 적극적으로 광고 (브로드캐스트) 물리 채널을 통해 다른 디바이스가 스캔 가능하도록 광고 이벤트를 브로드캐스트한다.
디스커버링 디바이스와 디스커버러블 디바이스 모두 피코넷에서 다른 블루투스 디바이스들과 이미 연결되어 있을 수 있다.
연결 절차(Connecting Procedure)
연결 절차는 비대칭적이며, 연결 절차는 특정 블루투스 디바이스가 광고 절차를 수행하는 동안 다른 블루투스 디바이스는 스캐닝 절차를 수행할 것을 요구한다.
즉, 광고 절차가 목적이 될 수 있으며, 그 결과 단지 하나의 디바이스만 광고에 응답할 것이다. 광고 디바이스로부터 접속 가능한 광고 이벤트를 수신한 이후, 광고 (브로트캐스트) 물리 채널을 통해 광고 디바이스로 연결 요청을 전송함으로써 연결을 개시할 수 있다.
다음으로, BLE 기술에서의 동작 상태 즉, 광고 상태(Advertising State), 스캐닝 상태(Scanning State), 개시 상태(Initiating State), 연결 상태(connection state)에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
광고 상태(Advertising State)
링크 계층(LL)은 호스트 (스택)의 지시에 의해, 광고 상태로 들어간다. 링크 계층이 광고 상태에 있을 경우, 링크 계층은 광고 이벤트들에서 광고 PDU(Packet Data Unit)들을 전송한다.
각각의 광고 이벤트는 적어도 하나의 광고 PDU들로 구성되며, 광고 PDU들은 사용되는 광고 채널 인덱스들을 통해 전송된다. 광고 이벤트는 광고 PDU가 사용되는 광고 채널 인덱스들을 통해 각각 전송되었을 경우, 종료되거나 광고 디바이스가 다른 기능 수행을 위해 공간을 확보할 필요가 있을 경우 좀 더 일찍 광고 이벤트를 종료할 수 있다.
스캐닝 상태(Scanning State)
링크 계층은 호스트 (스택)의 지시에 의해 스캐닝 상태로 들어간다. 스캐닝 상태에서, 링크 계층은 광고 채널 인덱스들을 리스닝한다.
스캐닝 상태에는 수동적 스캐닝(passive scanning), 적극적 스캐닝(active scanning)의 두 타입이 있으며, 각 스캐닝 타입은 호스트에 의해 결정된다.
스캐닝을 수행하기 위한 별도의 시간이나 광고 채널 인덱스가 정의되지는 않는다.
스캐닝 상태 동안, 링크 계층은 스캔윈도우(scanWindow) 구간(duration) 동안 광고 채널 인덱스를 리스닝한다. 스캔인터벌(scanInterval)은 두 개의 연속적인 스캔 윈도우의 시작점 사이의 간격(인터벌)으로서 정의된다.
링크 계층은 스케쥴링의 충돌이 없는 경우, 호스트에 의해 지시되는 바와 같이 스캔윈도우의 모든 스캔인터벌 완성을 위해 리스닝해야한다. 각 스캔윈도우에서, 링크 계층은 다른 광고 채널 인덱스를 스캔해야한다. 링크 계층은 사용 가능한 모든 광고 채널 인덱스들을 사용한다.
수동적인 스캐닝일 때, 링크 계층은 단지 패킷들만 수신하고, 어떤 패킷들도 전송하지 못한다.
능동적인 스캐닝일 때, 링크 계층은 광고 디바이스로 광고 PDU들과 광고 디바이스 관련 추가적인 정보를 요청할 수 있는 광고 PDU 타입에 의존하기 위해 리스닝을 수행한다.
개시 상태(Initiating State)
링크 계층은 호스트 (스택)의 지시에 의해 개시 상태로 들어간다.
링크 계층이 개시 상태에 있을 때, 링크 계층은 광고 채널 인덱스들에 대한 리스닝을 수행한다.
개시 상태 동안, 링크 계층은 스캔윈도우 구간 동안 광고 채널 인덱스를 리스닝한다.
연결 상태(connection state)
링크 계층은 연결 요청을 수행하는 디바이스 즉, 개시 디바이스가 CONNECT_REQ PDU를 광고 디바이스로 전송할 때 또는 광고 디바이스가 개시 디바이스로부터 CONNECT_REQ PDU를 수신할 때 연결 상태로 들어간다.
연결 상태로 들어간 이후, 연결이 생성되는 것으로 고려된다. 다만, 연결이 연결 상태로 들어간 시점에서 확립되도록 고려될 필요는 없다. 새로 생성된 연결과 기 확립된 연결 간의 유일한 차이는 링크 계층 연결 감독 타임아웃(supervision timeout) 값뿐이다.
두 디바이스가 연결되어 있을 때, 두 디바이스들은 다른 역할로 활동한다.
마스터 역할을 수행하는 링크 계층은 마스터로 불리며, 슬레이브 역할을 수행하는 링크 계층은 슬레이브로 불린다. 마스터는 연결 이벤트의 타이밍을 조절하고, 연결 이벤트는 마스터와 슬레이브 간 동기화되는 시점을 말한다.
이하에서, 블루투스 인터페이스에서 정의되는 패킷에 대해 간략히 살펴보기로 한다. BLE 디바이스들은 하기에서 정의되는 패킷들을 사용한다.
패킷 포맷(Packet Format)
링크 계층(Link Layer)은 광고 채널 패킷과 데이터 채널 패킷 둘 다를 위해 사용되는 단지 하나의 패킷 포맷만을 가진다.
각 패킷은 프리앰블(Preamble), 접속 주소(Access Address), PDU 및 CRC 4개의 필드로 구성된다.
하나의 패킷이 광고 물리 채널에서 송신될 때, PDU는 광고 채널 PDU가 될 것이며, 하나의 패킷이 데이터 물리 채널에서 전송될 때, PDU는 데이터 채널 PDU가 될 것이다.
광고 채널 PDU(Advertising Channel PDU)
광고 채널 PDU(Packet Data Unit)는 16비트 헤더와 다양한 크기의 페이로드를 가진다.
헤더에 포함되는 광고 채널 PDU의 PDU 타입 필드는 하기 표 1에서 정의된 바와 같은 PDU 타입을 나타낸다.
표 1
PDU Type Packet Name
0000 ADV_IND
0001 ADV_DIRECT_IND
0010 ADV_NONCONN_IND
0011 SCAN_REQ
0100 SCAN_RSP
0101 CONNECT_REQ
0110 ADV_SCAN_IND
0111 - 1111 Reserved
광고 PDU(Advertising PDU)
아래 광고 채널 PDU 타입들은 광고 PDU로 불리고 구체적인 이벤트에서 사용된다.
ADV_IND: 연결 가능한 비지향성 광고 이벤트
ADV_DIRECT_IND: 연결 가능한 지향성 광고 이벤트
ADV_NONCONN_IND: 연결 가능하지 않은 비지향성 광고 이벤트
ADV_SCAN_IND: 스캔 가능한 비지향성 광고 이벤트
상기 PDU들은 광고 상태에서 링크 계층(Link Layer)에서 전송되고, 스캐닝 상태 또는 개시 상태(Initiating State)에서 링크 계층에 의해 수신된다.
스캐닝 PDU(Scanning PDU)
아래 광고 채널 PDU 타입은 스캐닝 PDU로 불리며, 하기에서 설명되는 상태에서 사용된다.
SCAN_REQ: 스캐닝 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 광고 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
SCAN_RSP: 광고 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 스캐닝 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
개시 PDU(Initiating PDU)
아래 광고 채널 PDU 타입은 개시 PDU로 불린다.
CONNECT_REQ: 개시 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 광고 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
데이터 채널 PDU(Data Channel PDU)
데이터 채널 PDU는 16 비트 헤더, 다양한 크기의 페이로드를 가지고, 메시지 무결점 체크(Message Integrity Check:MIC) 필드를 포함할 수 있다.
앞에서 살펴본, BLE 기술에서의 절차, 상태, 패킷 포맷 등은 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위해 적용될 수 있다.
도 5는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 네트워크 인터페이스(Network Interface, 210, 310), 출력부(220, 320), 입력부(230, 330), 제어부(240, 340), 멀티미디어 모듈(250, 350), 제1 저장부(260, 360) 및/또는 제2 저장부(270, 370)를 포함할 수 있다.
상기 도 5에 표시된 디바이스의 내부 블록도는 다른 구성 요소(모듈, 블록, 부)를 더 포함할 수도 있고, 상기 도 5의 구성 요소 중 일부가 생략될 수도 있다.
상기 네트워크 인터페이스(Network Interface, 210, 310), 상기 출력부(220, 320), 입력부(230, 330), 제어부(240, 340), 멀티미디어 모듈(250, 350), 제1 저장부(260, 360) 및/또는 제2 저장부(270, 370)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해서 기능적으로 연결되어 있다.
상기 네트워크 인터페이스(210, 310)는 다양한 네트워크 기술(또는 수단)을 이용하여 디바이스들간의 데이터 전송이 가능한 유닛(또는 모듈)을 말한다.
상기 네트워크 인터페이스(210, 310)는 다시 에너지 효율 인터페이스(212, 312) 및/또는 외부 인터페이스(214, 314)를 포함할 수 있다.
상기 에너지 효율 인터페이스(212, 312)는 저 전력 무선 통신을 위한 네트워크 기술을 사용하는 유닛(또는 모듈)로써, 연결하고자 하는 다른 디바이스를 검색하거나 데이터 전송을 할 수 있다(예를 들면, BLE(Bluetooth Low Energy)).
상기 외부 인터페이스(214, 314)는 상기 에너지 효율 인터페이스(212, 312)외의 무선 통신을 위한 인터페이스(또는 무선 통신 수단)를 말한다.
본 발명에서, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 에너지 효율 인터페이스(212, 312)를 통해서 상기 외부 인터페이스(214, 314)의 연결을 위한 정보를 송수신 할 수 있으며, 이를 통해서 상기 외부 인터페이스(214, 314)의 연결 절차를 수행할 수 있다.
상기 출력부(220, 320)는 디바이스의 상태 정보 및 메시지 교환 정보 등을 화면을 통해서 사용자에게 제공하기 위한 모듈을 말한다.
상기 입력부(230, 330)는 화면 버튼과 같이 사용자의 입력을 상기 제어부(240, 340)에게 제공하여 디바이스의 동작을 사용자가 제어할 수 있게 하는 모듈을 말한다.
상기 멀티미디어 모듈(250, 350)은 다양한 종류의 멀티미디어 재생을 위한 모듈을 말하며, 상기 멀티미디어 모듈은 상기 제어부(240, 340)내에 구현될 수도 있으며, 상기 제어부(240, 340)와는 별도로 구현될 수 있다.
상기 제1 저장부(260, 360)는 다양한 종류의 데이터를 저장할 수 있는 비 휘발성 물리적 장치를 말한다.
상기 제2 저장부(270, 370)는 다양한 종류의 데이터가 임시적으로 저장되는 휘발성 성격을 물리적 장치를 말한다.
상기 도 5에는 도시 되지 않았지만, 상기 제1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 전원 공급부를 포함할 수 있으며, 상기 전원 공급부는 제어부의 제어 하에 외부의 전원 및/또는 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
앞서 살펴본 것처럼, BLE 기술에서는 작은 duty cycle을 가지며, 저속의 데이터 전송률을 통해 전력 소모를 크게 줄일 수 있어, 상기 전원 공급부는 적은 출력 전력으로도(10mW(10dBm)이하) 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
도 6은 블루투스 BR/EDR의 검색 및 연결 절차를 나타낸 도이다.
검색 절차(Discovery Procedure)
상기 제 1 디바이스(200)및 상기 제 2 디바이스(300)는 대기 상태로 존재하다가, 블루투스 BR/EDR 검색을 위해 제 1 디바이스(200)는 인쿼리 상태(Inquiry State), 상기 제 2 디바이스(300)는 인쿼리 스캔 상태(Inquiry Scan State)가 된다.
상기 인쿼리 상태에서 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR 검색(Discovery)절차를 수행하기 위해서 ID 패킷을 송신하고(S610), 이에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스(300)로부터 FHS 패킷(Frequency Hop Synchronization Packet)을 수신하게 된다(S620).
만약, 상기 제 2 디바이스(300)가 상기 제 2 디바이스(300)에 대한 추가 정보를 전송하고자 하는 경우 EIR 패킷(Enhanced Inquiry Packet)을 이용하여 추가 정보를 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다(S630).
이러한 검색 절차를 통해 타 기기의 존재, 정보를 확인한 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 제 2 디바이스(300)와 연결을 하고자 하는 경우 페이징 절차를 수행하게 된다.
페이징 절차(Paging Procedure)
상기 페이징 절차에서 상기 제 1 디바이스(200) 페이지 상태(Paging State), 상기 제 2 디바이스(300)는 페이지 스캔 상태(Paging Scan Sate)로 진입하게 된다.
상기 제 1 디바이스(200)는 페이징 상태에서 상기 제 2 디바이스(300)에게 ID 페킷을 전송한다(S640).
상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스가 전송한 상기 ID 패킷을 수신하면, 상기 제 1 디바이스(200)는 BR/EDR 페이징 상태의 BR/EDR 마스터 응답 상태로 진입하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 BR/EDR 페이징 상태의 BR/EDR 슬레이브 상태로 진입하게 된다.
이후 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 ID 패킷을 전송한 채널에서 두번째 ID 패킷을 전송한다(S650).
상기 두번째 ID 패킷을 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 주파수 동기화를 위해서 FHS(Frequency Hopping Synchronization) 패킷을 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송한다(S660).
상기 페이징 절차가 완료되면, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BR/EDR 연결 상태로 전환된다.
이후, 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스(200)의 호핑 패턴으로 전환되며, 이를 확인하기 위하여 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)에게 Poll 패킷을 전송한다(S670). 상기 Poll 패킷을 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 Poll 패킷에 대한 응답으로 데이터 패킷을 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송하며(S680), 블루투스 BR/EDR 연결 절차를 종료하게 된다.
도 7은 블루투스 BR/EDR의 검색 및 연결 절차를 간략하게 나타낸 도이다.
상기 도 7을 참조하면, 상기 도 6에서 설명한 블루투스 BR/EDR의 검색 및 연결 절차를 간략하게 살펴볼 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 디바이스(200)는 검색을 요청하고 응답을 받아서 사용자에게 주위 기기 정보를 알려주는 역할과 연결 요청을 하는 역할을 한다. 상기 제 2 디바이스(300)는 검색 요청에 대한 응답을 하고 연결 요청에 대한 응답을 하는 역할을 한다.
이때, 상기 제 2 디바이스(300)의 경우 상기 제 1 디바이스(200)의 검색 요청 및 연결 요청이 언제 있을지 알 수 없기 때문에 계속 스캔 상태(Scan State)를 유지해야 한다.
이러한 과정에서 상기 제 2 디바이스(300)는 많은 전력을 소모하게 되는 문제점이 존재한다.
도 8은 블루투스 LE 연결 이후 블루투스 BR/EDR의 연결 절차를 나타낸 도이다.
상기 도 8을 참조하면, 블루투스 BR/ED과 블루투스 LE 통신을 번갈아 가면서 수행할 경우, 디바이스는 각 무선 통신에서 정의된 연결 절차를 수행해야 된다.
구체적으로, 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 초기에 모두 비 연결 상태로 존재한다.
이후, 상기 제 2 디바이스(300)가 블루투스 LE 검색 절차(S810)를 수행하여 상기 제 1 디바이스(200)를 발견할 수 있다. 이때, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 모두 비 연결 상태이다.
상기 제 2 디바이스(300)는 검색된 상기 제 1 디바이스(200)와 블루투스 LE를 통한 통신을 하기 위해서 블루투스 LE 연결절차를 수행하게 되고(S820), 상기 블루투스 LE 연결절차를 통해서 상기 제 2 디바이스(300)와 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 LE 연결 상태로 진입하게 된다.
상기 블루투스 LE 연결 상태에서 상기 제 1 디바이스(300)와 상기 제 2 디바이스(200)가 블루투스 BR/EDR 연결을 하고자 하는 경우 별도의 절차를 거쳐야 된다.
따라서, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 BR/EDR 연결절차를 다시 수행하여 블루투스 BR/EDR 연결 상태로 진입하게 된다(S830).
이러한 방법은, 이미 블루투스 LE가 연결된 상태임에도 불구하고, 동일 디바이스와 블루투스 BR/EDR 절차에서 또 다시 검색 절차를 수행하는 것이 되어 불필요한 절차를 수행하게 되고, 불필요한 절차의 수행 때문에 시간 및 전력이 소모되게 된다.
도 9은 블루투스 LE에서 채널 맵(Channel Map) 정보를 전송하기 위한 데이터 포맷 및 절차를 나타낸 도이다.
아래 표 2은 블루투스의 채널 구성의 일 예를 나타내는 표이다.
표 2
RF Channel RF CenterFrequency 채널 타입(Channel Type) 데이터 채널(Data Channel) 광고 채널(Advertising Chanenl)
0 2402 MHz Advertising channel 37
1 2404 MHz Data Channel 0
2 2406 MHz Data Channel 1
... ... Data Channel ...
11 2424 MHz Data Channel 10
12 2426 MHz Advertising channel 38
13 2428 MHz Data Channel 11
14 2430 MHz Data Channel 12
... ... Data Channel ...
38 2478 MHz Data Channel 36
39 2480 MHz Advertising channel 39
상기 표 2을 보면 블루투스의 RF 채널은 40개의 채널에 대해 0부터 39까지 인덱스가 부여되어 있을 수 있다.
각 채널은 2MHz의 거리를 가지고 떨어져 있으며, 채널 타입(Channel Type)은 광고 채널(Advertising Channel)과 데이터 채널(Data Channel) 2가지로 구성되어 있다.
데이터 채널에는 0부터 36까지의 인덱스가 부여되어 있으며, 광고 채널에는 37, 38, 39의 인덱스가 부여되어 있다.
블루투스 LE 채널 맵(Channel Map)은 상기 표 8과 같은 블루투스 LE의 데이터 채널 36개에 대해서 사용 가능(Used) 또는 사용 불가(UnUsed)로 표시하여 이후 데이터 교환시 이를 이용하여 데이터를 교환할 채널을 선택한다.
상기 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 마스터 디바이스는 슬레이브 디바이스에게 연결을 요청하는 과정에서 상기 사용 가능 또는 사용 불가가 표시된 채널맵 정보를 전송할 수 있으며, 이때 상기 채널 맵 정보는 도 31의 (b)에 도시된 ChM 필드에 포함되어 있다.
도 10는 블루투스 LE 및 블루투스 BR/EDR의 채널 맵(Channel Map) 구성을 나타낸 도이다.
상기 도 10를 참조하면 블루투스 LE 와 블루투스 BR/EDR은 동일한 주파수 대역을 사용하며, 채널 구성도 유사하다.
구체적으로 블루투스 LE와 BR/EDR은 ISM(Industrial Science Medical) band인 2,400MHz ~ 2483.5MHz 스펙트럼(Spectrum)을 사용한다. 상기 도 32에 도시된 바와 같이 블루투스 BR/EDR의 경우 1MHz씩 79개의 채널을 사용하여 통신을 수행하며, 블루투스 LE의 경우 2MHz씩 20개의 채널을 사용하여 통신을 수행한다.
블루투스는 간섭을 방지하기 위해 1초에 1600번 채널을 변경하며 통신을 수행하는 Frequency Hopping 기법을 사용한다.
디바이스는 Frequency Hopping을 사용하며 통신을 수행하다가 간섭이 심한 채널을 체크해 두고, 체크된 채널을 제외한 채널들에 대해서 Frequency Hopping을 수행할 수도 있다.
이를 Adaptive Frequency Hopping(AFH)라 한다. 블루투스 BR/EDR의 경우 비사용(Unused), 사용(Use) 여부를 이용하여 상기 AFH를 수행하며, 블루투스 LE는 Channel Selection algorithm에 이용한다.
예를 들어, 상기 도 10에 도시된 바와 같이, 블루투스 LE의 경우 0,1,2,번 채널에 타 무선 통신으로 인하여 간섭이 발생한 경우 마스터 디바이스는 0,1,2번 채널을 비사용(Unused)로 체크하고 나머지 채널은 사용(Used)로 체크하여 채널 맵을 구성한다.
블루투스 BR/EDR의 경우 채널 맵을 기반으로 간섭이 없는 채널들을 이용하여 Hopping Pattern을 구성하고 Frequency Hopping을 수행한다.
만약, 블루투스 LE를 이용하여 통신을 수행하다가, 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 경우, 블루투스 BR/EDR도 AFH를 수행하기 위해서는 79개의 채널에 대한 별도의 채널맵을 구성하고 Frequency Hopping을 수행한다.
하지만, 이러한 방법은 블루투스 LE와 BR/EDR의 주파수 스펙트럼(frequency spectrum)의 사용형태, AFH의 방법, 모듈레이션(Modultion) 방식이 유사함에도 불구하고, 각각 별도의 채널 맵을 구성하는 것은 불필요한 절차를 수행하는 것이 되어서, 시간과 전력을 소모시키는 비효율적인 방법이다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 블루투스 BR/EDR에서 블루투스 LE로 핸드오버 하거나, 블루투스 LE 에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 경우, 기존의 채널 맵을 활용해서 채널 맵을 구성하는 방법을 제안한다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 인터페이스 구조의 일 예를 나타낸다.
상기 도 11을 참조하면, 본 발명에서 상기 제 1 디바이스 (200)와 상기 제 2 디바이스 (300)는 BLE 모듈을 제외한 모든 무선 통신 인터페이스를 슬립(Sleep) 상태로 설정한 채 동작할 수 있다.
구체적으로 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE, Wi-Fi Direct, WiGig, Bluetooth BR/EDR, Wi-Fi 등과 같은 다양한 무선 통신 인터페이스(또는 수단)를 포함하고 있다.
상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 다양한 무선 통신 인터페이스 중 BLE를 제외한 나머지 무선 통신 인터페이스는 슬립(Sleep) 상태로 설정되어 있다.
이때, 상기 제 1 디바이스(200) 또는 상기 제 2 디바이스(300)가 Wi-Fi Direct, WiGig, Bluetooth BR/EDR 등과 같은 무선 통신 인터페이스를 사용하고자 하는 경우, 상기 BLE를 통해서 사용하고자 하는 무선 통신 인터페이스의 Capability 정보를 교환하여 무선 통신 인터페이스를 연결할 수 있다.
예를 들면, 상기 제 1 디바이스(3000)가 Wi-Fi Direct를 이용하여 Miracast, 또는 Print와 같은 서비스를 수행하고자 하는 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)의 Wi-Fi Direct의 사용 가능 여부를 BLE를 통하여 협상(Negotiation)한 뒤, Wi-Fi Direct의 연결에 필요한 정보들을(예를 들어, 청취 채널(Listen Channel), BSSID, IEEE MAC addr) 교환할 수 있다.
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 교환된 정보들에 기초하여 Wi-Fi Direct 연결을 수행할 수 있다.
또한, 상대 디바이스의 무선 통신 인터페이스에 대한 Capability 정보를 검색할 수 있음과 동시에 상기 무선 통신 인터페이스에 대한 Enable, Disable 또는 Connection과 같은 제어도 가능할 수 있으며, 연결된 후에는 연결된 무선 통신 인터페이스를 통해 실제 데이터를 송수신할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서, 무선 통신 인터페이스가 사용되지 않는 경우에는 상기 BLE를 제외한 무선 통신 인터페이스를 슬립 상태로 둘 수 있어 모든 무선 통신 인터페이스가 웨이크업 상태에 있는 경우보다 소비 전력을 감소 시킬 수 있다.
또한, BLE 를 통해 무선 통신 인터페이스의 연결 정보를 획득할 수 있으므로 무선 통신 인터페이스의 연결 절차 및 시간을 줄일 수 있다.
도 12은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 12을 참조하면 제 1 디바이스(200)는 제 2 디바이스(300)로부터 상기 제 2 디바이스(300)에 포함된 무선 통신 인터페이스와 관련된 정보를 전송 받고, 필요에 따라 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)에게 상세 정보를 요청하여 정보를 제공받을 수 있는 프로토콜(Protocol) 형태의 방법이다.
구체적으로, 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 기술을 통해서 상기 제 2 디바이스에 포함된 무선 통신 인터페이스의 정보를 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송하며(S1210), 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)로부터 전송된 정보를 기초로 상기 제 2 디바이스(300)가 지원 가능한 무선 통신 인터페이스의 정보를 획득할 수 있다.
상기 제 2 디바이스(300)가 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송하는 무선 통신 인터페이스의 정보는 비트 마스크(Bit Mask) 형태로 전송될 수 있다.
상기 비트 마스크 형태는 상기 제 2 전자기기(300)가 어떤 무선 통신 인터페이스를 지원하는지, 어떤 서비스에 대한 지원이 가능한지가 비트(bit)형태로 나타나 있다.
아래 표 3은 상기 비트 마스크 형태의 일 예를 나타내고 표 4는 각 비트가 나타내는 무선 인터페이스 종류의 일 예를 나타낸다.
표 3
7th bit 6th bit 5th bit 4th bit 3rd bit 2nd bit 1st bit
0 1 0 1 1 1 0
표 4
Bit Network Interface
1st bit Wi - Fi
2nd bit Wi - Fi Direct
3rd bit WFDS Print
4th bit WFDS Display
5th bit Wi - Fi Display
6th bit NFC
7th bit Classic Bluetooth
8th bit WiGig
9th bit Zigbee
10th bit Future Interface
상기 표 3의 비트 마스크의 각 비트 값을 통해 상기 제 2 디바이스(300)는 자신이 지원 가능한 무선 인터페이스 또는 서비스를 상기 제 1 디바이스(200)에게 알릴 수 있다.
즉, 상기 표 3에서 2번째, 3번째, 4번째, 6번째 비트의 값이 1이므로, 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스(200)에게 Wi-Fi Direct, WFDS Print, WFDS Display, NFC를 지원할 수 있다는 것을 알려줄 수 있다.
상기 무선 인터페이스의 정보를 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 무선 인터페이스에 대한 상세 정보(또는 추가 정보)가 필요한 경우, 상기 제 2 디바이스(300)에게 무선 통신 인터페이스에 대한 상세 정보(또는 추가 정보)를 요청할 수 있다(S1220).
상기 제 1 디바이스(200)로부터 상세 정보 요청을 받은 상기 제 2 디바이스(300)는 요청 받은 무선 통신 인터페이스에 대한 상세 정보(또는 추가 정보)를 상기 제 1 디바이스에게 전송할 수 있다(S1230).
상기 상세 정보는 무선 인터페이스의 정보 또는 무선 인터페이스가 제공하는 서비스의 상세 정보(또는 추가 정보)가 포함될 수 있다.
도 13은 도 12에서 설명한 상기 세부 정보의 데이터 포맷의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 13을 참조하면 상기 세부 정보는 정보의 종류를 나타내는 정보 타입 필드와 정보의 상세 정보를 포함하고 있는 상세 정보 필드로 구성되어 있다. 예를 들어, 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 제 2 디바이스(300)에게 Classic Bluetooth의 상세 정보를 요청한 경우, 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 8의 데이터 포맷을 사용하여 상기 제 1 디바이스(200)에게 상기 Classic Bluetooth의 상세정보를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 2 디바이스(300)가 상기 제 1 디바이스(200)에게 Classic Bluetooth 연결을 위한 Address 및 디바이스 종류에 대한 상세 정보를 전송하고자 하는 경우, 상기 정보 타입에 Address 또는 디바이스의 Type의 정보라는 것을 나타내는 값이 포함되고, 상기 상세 정보에는 Adress 값 또는 디바이스 Type을 나타내는 값이 포함될 수 있다.
아래 표 5는 상기 상세 정보를 구성하는 파라미터의 일 예를 나타낸다.
표 5
Parameter Description
Device Address value Device를 구별해주는 unique ID 값
Device Address type 어떤 종류의 무선 인터페이스에 해당하는 Address인지를 구별
Device Address length Device Address value의 길이
Device Class 장치가 어느 장치부류에 속하는지를 가리킨다. (ex: Print, Head set 등)
Security Information Pairing 시 보안을 위하여 주고 받는 정보
Synch Code 두 장치의 Synch를 맞추기 위해 주고 받는 값
Scan Window Interval 장치가 다른 장치들이 보내는 신호를 수신하기 위하여 Listening하는 주기를 나타냄
Link Address 두 장치 사이의 무선 연결이 이루어진 경우 Link를 구별하는 ID 값
Clock 장치의 Native Clock
Scan Mode 장치가 다른 장치들이 보내는 신호를 수신하기 위하여Listening하는 패턴을 나타냄.
Connection Start 특정 무선 인터페이스를 이용한 장치간의 연결을 지시하는 명령
Number of connections 특정 무선 인터페이스에 연결되어 있는 기기의 수
Device Status 특정 무선 인터페이스의 on/off 상태 등 기기 상태
Carrier Bitmask 기기가 가진 무선 인터페이스의 종류를 나타내는 값
Listen Channel 검색 단계에서 P2P가 서로의 데이터를 교환하는 채널
Channel Class Wi-Fi 등에서 사용되는 주파수 대역 (2.4GHz / 5GHz / 60GHz)
SSID 무선 기기와 AP 간에 접속용 식별자
P2P Capability P2P Group에 연결이 가능한지 여부를 나타냄
Configuration Method External Interface 에 종족적인 연결 방법 (e.g., WSCIE (Wi-Fi))
Supported Rate Tx Rate
Peer addr Peer Device의 External Interface Address
Channel Information Supported Channel List 또는 Channel Map 등, 전반적인 Channel에 관한 정보
Operating Channel 두 기기가 연결되어 데이터를 교환하는 채널
Connection Status 기기가 타 기기와 연결되어 있는지, 어떤 기기와 연결되어 있는지에 대한 정보
Active Period 인터페이스가 Active 상태와 Sleep 상태를 번갈아 가면서 동작할 경우 Active 상태인 시간 값
Sleep Period 인터페이스가 Active 상태와 Sleep 상태를 번갈아 가면서 동작할 경우 Sleep 상태인 시간 값
Packet Transmission Interval 인터페이스가 주기적으로 packet을 보내도록 설정되어 있을 경우 두 packet 사이의 시간 값
Service UUID(Universal Unique Identifier) 디바이스 및 각 인터페이스가 제공하는 서비스들에 대한 UUID
이와 같은 비트 마스크 형태로 정보를 전송할 경우, 전체 패킷(Packet)의 길이를 줄여 에너지 효율을 높이는 효과를 발생시킬 수 있다.
도 14 및 도 15은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 14 및 상기 도 15은 각 디바이스는 지원 가능한 무선 통신 인터페이스에 대한 정보를 프로토콜(Protocol) 형태의 방법으로 교환할 수 있는 데이터 스트림의 포맷을 나타내고 있다.
구체적으로 상기 제 1 디바이스(200) 또는 상기 제 2 디바이스(300)는 각 디바이스가 지원하는 무선 통신 인터페이스에 대한 모든 정보를 교환할 수 있다. 상기 도 14 및 상기 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 디바이스(200) 또는 상기 제 2 디바이스는 헤더(Header) 부분과 페이로드 부분으로 나뉜다.
상기 도 14에 도시된 데이터 포맷은, 상기 헤더(Header) 부분에 상기 무선 통신 인터페이스의 요약 정보가 포함되며, 페이로드 부분에는 각 무선 통신 인터페이스의 상세 정보가 포함된다.
상기 요약 정보는 각 디바이스가 지원 가능한 무선 통신 인터페이스의 개수 정보 및/또는 각 무선 통신 인터페이스의 상세 정보가 위치하는 오프셋(Offset) 값이 포함된다.
상기 도 15은 상기 도 14와는 다르게, 상기 헤더 부분에 상기 무선 통신 인터페이스의 요약 정보뿐만 아니라, 디바이스가 지원 가능한 무선 통신 인터페이스의 개수 정보가 포함되어 있다.
상기 인터페이스의 요약 정보는 각 무선 통신 인터페이스에 대한 정보 오프셋들로 구성되어 있으며, 각 정보 오프셋들은 인터페이스 인티케이터(Interface Indicator) 필드와 상세 정보 위치 오프셋 필드로 구성되어 있다.
상기 인터페이스 인디케이터 필드는 각 디바이스에 포함되어 있는 무선 통신 인터페이스의 종류와 관련된 정보가 포함되어 있고, 상기 상세 정보 위치 오프셋 필드는 특정 무선 인터페이스의 세부정보가 페이로드의 어느 위치에 포함되어 있는지에 대한 정보가 포함되어 있다.
상기 페이로드 부분은 무선 통신 인터페이스 상세 정보 필드들로 구성되어 있으며, 각각의 무선 통신 인터페이스 상세 정보 필드는 정보의 종류를 나타내는 정보 타입 필드와 상기 정보의 종류에 해당하는 상세 정보를 포함하는 필드로 구성되어 있다.
상기 상세 정보 필드는 상기 표 3에 도시된 파라미터들이 포함될 수 있다.
상기 도 14 및 도 15에 도시된 데이터 스트림을 통해 각 디바이스들은 각 디바이스들에 포함된 무선 통신 인터페이스에 대한 정보를 교환할 수 있으며, 교환된 정보에 기초하여 무선 통신 인터페이스 연결 절차를 수행할 수 있다.
도 16는 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 16를 참조하면, 두 디바이스간 정해진 공통적인 데이터 트리(Data Tree)를 보유하고 있고, 이에 대한 트리 넘버(Tree Number)를 상호 교환하여 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 무선 통신 인터페이스와 관련된 모든 데이터를 항목별로 구별하여 트리(Tree) 구조로 관리하며, 모든 항목에는 고유의 ID가 부여된다.
이와 같이 구별된 무선 통신 인터페이스의 구조는 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)에 알려져 있다.
상기 도 16에 도시된 바와 같이 상기 Tree 구조는 계층적 구조로 구성되어 있으며, 각 계층마다 존재하는 각각의 Entity들은 고유한 ID를 보유하고 있으며, 각각의 고유한 ID를 통해서 상기 제 1 디바이스(200)또는 상기 제 2 디바이스(300)는 연결하고자 하는 장치의 무선 통신 인터페이스의 정보를 요청하고 수신할 수 있다.
예를 들면, 상기 제 1 디바이스(200)가 상기 제 2 디바이스(300)에게 Wi-Fi SSID에 대한 정보를 요청하는 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)에게 “01.02.02.01”에 포함된 정보를 요청하고 읽어오게 됨으로써, 상기 “Wi-Fi SSID”에 대한 정보를 획득할 수 있다.
사용자는 상기 도 16에 도시된 구조에서 무선 인터페이스에 대한 Capability 값을 얻어와 상기 무선 통신 인터페이스의 상태를 파악하거나 값을 변경하는 것도 가능할 수 있다.
도 17 및 도 18은 상기 도 16에 도시된 트리 구조의 일 예로 블루투스의 GATT(Generic Attribute Profile) 구조를 나타낸 도이다.
블루투스 GATT는 두 BLE 장치간에 서비스(Service), 특성(Characteristic)을 이용해서 데이터를 주고 받는 방법을 정의한 것이다.
상기 GATT를 통해, 서버 디바이스에서 클라이언트 디바이스로, 클라이언트 디바이스에서 서버 디바이스로 특성에 대한 데이터를 전송할 수 있는 명령이 제공된다. 이는 특성의 UUID를 지정하거나 정보 검색 명령에서 제공되는 핸들 값을 통해 값을 읽을 수 있다.
또한, GATT는 알림 및 표시를 제공할 수 있다. 클라이언트 디바이스는 서버 디바이스에서 특정 특성에 대한 알림을 요청할 수 있으며, 서버 디바이스는 사용 가능할 때마다 해당 값을 클라이언트 디바이스에 전송할 수 있다.
이러한 GATT의 구조를 상기 도 17를 통해서 살펴보면, 하나의 Profile은 여러 개의 서비스(Service)로 구성되어 있으며, 각각의 서비스는 다수의 특성으로 구성되어 있다.
하나의 특성은 하나의 값과 n개의 디스크립터(Descriptor)를 포함하고, 각각의 디스크립터는 특성의 값을 기술한다.
본 발명에서는 무선 통신 인터페이스에 대한 정보가 상기 GATT 구조로 디바이스에 저장되어 있으며, 상기 저장되어 있는 GATT 구조의 정보를 상대방 디바이스로부터 읽어오거나, 전송 받을 수 있다.
도 19 및 도 20는 본 명세서에서 제안하는, GATT 구조의 무선 통신 인터페이스 정보의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 19 및 상기 도 20를 참고하면, 각 디바이스에 포함되어 있는 무선 통신 인터페이스의 정보에 대한 GATT 구조의 2가지 형태를 살펴볼 수 있다.
첫 번째로 상기 도 19에 도시된 바와 같이, 디바이스에 포함되어 있는 무선 통신 인터페이스에 대한 정보가 특정 프로파일 내의 무선 통신 인터페이스 서비스에 종속되어 있을 수 있다.
두 번째로 상기 도 20에 도시된 바와 같이, 다른 프로파일과 독립적인 형태로 별도의 무선 통신 인터페이스 프로파일을 운영할 수 있다. 이 경우, 상기 무선 통신 인터페이스 프로파일에 각각의 무선 통신 인터페이스 서비스들이 정의되어 있고, 각각의 무선 통신 인터페이스 서비스는 무선 통신 인터페이스에 대한 정보들이 특성으로 정의되어 있다.
본 발명에서는 상기 도 19 및 상기 도 20에 도시된 GATT 구조의 무선 통신 인터페이스 정보를 통해서 다른 디바이스의 무선 통신 인터페이스의 정보를 읽어올 수 있으며, 읽어온 상기 무선 통신 인터페이스 정보를 기초로 상기 무선 통신 인터페이스의 연결 절차를 수행할 수 있다.
도 21 및 도 22은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE 연결 과정을 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법 및 데이터 포맷의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 21 및 상기 도 22을 참조하면 두 디바이스가 BLE 페어링(Pairing)을 수행하지 않은 상태에서, 광고(Advertising) 과정을 통해서 BLE 외의 무선 통신 인터페이스의 정보를 요청 및 제공받을 수 있다.
구체적으로, 스캐닝 상태의 상기 제 1 디바이스(200)와 광고 상태의 상기 제 2 디바이스(300)는 상대방 기기의 발견 및 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환하기 위해서 디스커버리(Discovery) 및 케이퍼빌리티(Capability) 정보 교환 절차를 수행하게 된다.
디스커버리(Discovery) 및 케이퍼빌리티(Capability) 정보 교환 절차
상기 광고 상태에 있는 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 연결 절차를 수행하기 위해서 광고 채널(Advertising Channel)을 통해 광고 메시지(Advertising message)를 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다(S2110).
상기 광고 메시지는 주변의 BLE 기능을 가진 디바이스들에게 상기 제 2 디바이스(300)를 알리기 위해 사용되며, 가능한 무선 통신 인터페이스의 정보가 포함될 수 있다.
상기 광고 메시지에 포함된 상기 무선 통신 인터페이스의 정보는 상기 도 7에서 설명한 비트 마스크(Bit_Mask)형태 또는 상기 도 9 및 도 10에서 설명한 데이터 스트림의 인터페이스 요약 정보가 포함될 수 있다.
상기 도 22의 (a)는 상기 광고 메시지 PDU의 일 예를 나타낸 것으로써, 상기 제 2 디바이스(300)의 무선 통신 인터페이스의 정보가 비트 마스크 형태로 포함되어 있는 것을 살펴볼 수 있다.
상기 AdvA 필드는 상기 광고 메시지 PDU가 어떤 타입의 PDU인지를 나타내는 값이 포함되어 있으며, 본 실시예에서 광고 메시지 PDU는 아래 타입의 PDU가 될 수 있다.
- ADV_IND
- ADV_NONCONN_IND
- ADV_SCAN_IND
- EXTENDED_ADV_IND
- LONG_ADV_NONCONN_IND
위의 EXTENDED_ADV_IND 및 LONG_ADV_NONCONN_IND는 데이터 길이가 확장된 상기 ADV_IND 및 ADV_NONCONN_IND 타입이다.
상기 AdvData 필드는 상기 무선 통신 인터페이스의 정보가 포함되는 것으로써, 정보 유형을 나타내는 Type 필드와 상기 Type에 해당되는 정보 값이 포함되는 Bitmask 필드를 포함한다.
상기 Type 필드는 Supported Tech, Status 또는 Availability 정보 중 하나가 포함될 수 있다. 상기 Supported Tech 필드는 지원 가능한 무선 통신 인터페이스 정보를 포함하고, 상기 Status 필드는 지원 가능한 무선 통신 인터페이스의 동작 상태 정보를, 상기 Availability 필드는 상기 지원 가능한 무선 통신 인터페이스가 이용가능한지 여부와 관련된 정보를 포함할 수 있다.
상기 광고 메시지를 통해서 상기 제 2 디바이스(300)가 지원 가능한 무선 통신 인터페이스가 무엇인지 확인한 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 확인된 무선 통신 인터페이스 또는 무선 인터페이스의 정보 중에서 상세 정보가 필요한 경우, 상기 제 2 디바이스(300)에게 무선 통신 인터페이스에 대한 정보를 스캔 요청을 통해 요청한다(S2120).
상기 스캔 요청 PDU는 상기 표 1의 타입 중에서 SCAN_REQ 타입을 가질 수 있으며, 또는 상기 SCAN_REQ의 확장 형태인 LONG_SCAN_REQ 타입을 가질 수 있다.
상기 제 2 디바이스(300)는 요청 받은 무선 통신 인터페이스의 상세 정보를 스캔 응답을 통해서 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다(S2130).
이와 같은 디스커버리 및 케이퍼빌리티 정보 교환 절차를 통해서 상대방 디바이스의 발견 및 무선 통신 인터페이스의 연결에 필요한 정보를 획득한 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 해당 무선 통신 인터페이스의 커넥션 절차를 통해서 링크(link)를 형성할 수 있다(S2140).
상기 도 22의 (b)는 상기 스캔 응답 메시지 PDU의 일 예를 나타낸 것으로써, 상기 제 2 디바이스(300)의 무선 통신 인터페이스 상세정보가 상기 스캔 응답 메시지 PDU에 포함되어 있는 것을 살펴볼 수 있다.
상기 스캔 응답 메시지 PDU는 AdvA 필드 및 ScanRspData 필드를 포함하고 있다.
상기 AdvA 필드는 상기 스캔 응답 PDU의 타입을 나타내는 것으로써, 상기 표 1의 타입 중에서 SCAN_RSP 타입을 가질 수 있으며, 또는 상기 SCAN_RSP 타입의 확장 형태인 LONG_SCAN_RSP 타입을 가질 수 있다.
상기 ScanRspData 필드는 상기 제 1 디바이스(200)가 요청한 상기 무선 통신 인터페이스의 정보 종류를 나타내는 Type 필드와 상기 정보 종류의 상세 정보를 포함하고 있는 Data 필드를 포함하고 있다.
예를 들면, 이러한 방법을 통해서 블루투스 LE 에서 블루투스 BR/EDR로 또는 블루투스 BR/EDR 에서 블루투스 LE로 핸드오버하기 위한 정보를 전송하여 핸드오버를 수행할 수 있다.
아래 표 6는 블루투스 BR/EDR과 블루투스 LE간 핸드오버를 수행하는 경우, 제안하는 모드(Mode), 절차(Procedure), 메시지(Message), 파라미터(Parameter)의 일 예를 나타내며, 표 7은 블루투스 BR/EDR과 블루투스 LE간 핸드오버를 수행하는 경우, 상기 케이퍼빌리티 정보 교환 절차를 통해서 교환될 수 있는 정보의 일 예를 나타낸다.
표 6
Name Category Description
Capability information exchange Procedure BR/EDR의 connection을 위해 필요한 설정 정보 Parameters를 교환하기 위한 절차 BLE의 connection을 위해 필요한 설정 정보 Parameters를 교환하기 위한 절차
Capability information Parameter Parameter Capability information exchange procedure에서 교환되는 Parameters기기가 가지고 있는 Interface의 종류, 사용 가능한 서비스에 대한 정보
Handover information exchange Procedure Interface 전환 시 전환하는 Interface를 Enable 시키고 연결과정을 수행하도록 하는 절차
Handover information Parameter Parameter Interface 전환 시 필요한 Parameters
BR/EDR Handover Standby State BR/EDR을 Standby 또는 off 상태에서 Connection 상태로 변환하기 위한 중간 상태
BLE Handover Standby State BLE를 Standby 또는 off 상태에서 Connection 상태로 변환하기 위한 중간 상태
Handover Request (Type: BR/EDR) Message BR/EDR이 Disable 상태인 경우 BR/EDR을 Enable 시킨 후, BR/EDR Handover Standby state로 전환하고, BR/EDR Connection 을 설정하도록 요청하는 Message
Handover Response(Type: BR/EDR) Message BR/EDR Handover Request에 대한 응답 Message
Handover Request(Type: BLE) Message BLE Disable 상태인 경우 BR/EDR을 Enable 시킨 후, BR/EDR Handover Standby state로 전환하고, BLE Connection 을 설정하도록 요청하는 Message
Handover Response (Type: BLE) Message BLE Handover Request에 대한 응답 Message
Channel Estimation Algorithm based on Channel map Algorithm BR/EDR이 생성한 Channel map을 BLE에 맞게 변경하는 알고리즘 또는 BLE가 생성한 Channel map을 BR/EDR에 맞게 변경하는 알고리즘
Channel map Parameter Parameter Channel map을 생성하는데 필요한 Parameters
표 7
Name Category Description
Device name Parameter 기기의 이름
Service ID Parameter 기기가 제공하는 서비스들에 대한 UUID
Device type Parameter 장치가 어느 장치 부류에 속하는지를 가리킨다. (ex: Print, Headset, TV, …)
Connection status Parameter 기기가 다른 어떤 기기와 연결되어 있는지에 대한 정보
Service Range Parameter 기기의 각 인터페이스가 서비스를 제공할 수 있는 거리 값. (ex - BR/EDR 30m)
Interface Power Parameter 기기의 각 인터페이스의 Power (ex - BR/EDR 4dBm)
Service Name Parameter 서비스의 이름
Icon ID Parameter 기기 Type에 대한 Icon을 구별하는 ID값 or 서비스의 종류에 대한 Icon을 구별하는 ID 값
Version information Parameter Human-readable Text를 구성하는 언어의 version
도 23은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE 연결 과정을 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 23을 참조하면, 상기 도 21에서 설명한 BLE 연결 절차를 통해서 블루투스 BR/EDR의 정보를 교환하여 블루투스 BR/EDR의 연결절차를 수행할 수 있다.
상기 도 23의 S2310 단계 내지 S2330 단계는 상기 도 21의 S2110 단계 내지 S2130 단계와 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
상기 제 2 디바이스(300)로부터 스캔 응답 메시지를 통해서 블루투스 BR/EDR에 대한 정보를 획득한 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR 연결 절차를 수행하기 위해 상기 제 2 디바이스(300)와 커넥션 및 서비스 시작 커맨드를 교환한다(S2340).
이후, 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR을 연결하기 위해 페이징 절차(Paging Procedure)를 수행한다.
상기 페이징 절차에서 BR/EDR 페이징 상태(paging state)로 진입하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 페이징 스캔 상태(paging scan state)로 진입한다.
상기 제 1 디바이스(200)는 페이징 상태에서 상기 제 2 디바이스(300)에게 ID 페킷을 전송한다(S2350).
상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스가 전송한 상기 ID 패킷을 수신하면, 상기 제 1 디바이스(200)는 BR/EDR 페이징 상태의 BR/EDR 마스터 응답 상태로 진입하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 BR/EDR 페이징 상태의 BR/EDR 슬레이브 상태로 진입하게 된다.
이후 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 ID 패킷을 전송한 채널에서 두번째 ID 패킷을 전송한다(S2360).
상기 두번째 ID 패킷을 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 주파수 동기화를 위해서 FHS(Frequency Hopping Synchronization) 패킷을 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송한다(S2370).
상기 페이징 절차가 완료되면, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BR/EDR 연결 상태로 전환된다.
이후, 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스(200)의 호핑 패턴으로 전환되며, 이를 확인하기 위하여 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)에게 Poll 패킷을 전송한다(S2180). 상기 Poll 패킷을 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 Poll 패킷에 대한 응답으로 데이터 패킷을 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송하며, 블루투스 BR/EDR 연결 절차를 종료하게 된다.
이와 같은 방법을 통해서 상기 제 1 디바이스(200) 및 제 2 디바이스(300)는 블루투스 BR/EDR 연결 절차를 수행할 수 있으며, 별도의 인쿼리 절차를 수행하지 않고도 BLE를 통해서 상대방 디바이스를 찾을 수 있다.
도 24은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 24을 참조하면, 디바이스간 BLE를 통해서 BLE 외의 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환하여 커넥션을 형성할 수 있다.
구체적으로 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 앞에서 설명한 BLE 커넥션(또는 Pairing) 절차를 수행하여 BLE 커넥션을 형성한다(S2410).
상기 BLE 커넥션을 형성한 상기 제 1 디바이스(200)는 마스터 디바이스(Master Device)로 동작하게 되고, 상기 제 2 디바이스(300)는 슬레이브 디바이스(Slave Devcie)로 동작하게 된다.
상기 마스터 디바이스와 상기 슬레이브 디바이스의 역할은 상황에 따라 변경될 수 있다.
상기 BLE 커넥션을 형성한 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE와는 다른 무선 통신 인터페이스를 연결하고자 하는 경우, 상기 BLE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환할 수 있다(S2420).
이때, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 GATT Profile 등 상기 도 9 내지 상기 도 15에서 설명한 방법을 이용하여 상기 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환할 수 있다.
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 시작 커맨드를 교환하고(S2430), 교환한 정보를 기초로 상기 무선 통신 인터페이스의 연결 절차를 수행하게 된다.
도 25은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 25을 참조하면, 상기 도 21에서 설명한 BLE를 통해서 블루투스 BR/EDR의 정보를 교환하여 블루투스 BR/EDR의 연결절차를 수행할 수 있다.
구체적으로, BLE 연결이 형성되기 전에 상기 제 1 디바이스(200)는 이니시에이팅 상태(Initiating State)로 존재하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 애드버타이징 상태(Advertising State)로 존재한다.
상기 애드버타이징 상태에서 상기 제 2 디바이스(300)는 주변 디바이스에게 자신을 알리기 위해 애드버타이징 메시지를 전송한다(S2510).
상기 애드버타이징 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)와 BLE 커넥션을 형성하기 위해 상기 제 2 디바이스(300)에게 커넥션 요청 메시지를 전송한다(S2520).
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 커넥션 상태로 진입하게 되며, 데이터를 송수신할 수 있다.
상기 BLE 커넥션이 형성된 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 외에 다른 무선 통신 인터페이스의 연결을 하고자 하는 경우, BLE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환할 수 있다(S2530).
이때, 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 9 내지 상기 도 15에서 설명한 방법으로 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환할 수 있다. 상기 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환한 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 시작 커맨드를 교환한다(S2540).
이후, 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR을 연결하기 위해 페이징 절차(Paging Procedure)를 수행한다.
상기 페이징 절차에서 BR/EDR 페이징 상태(paging state)로 진입하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 페이징 스캔 상태(paging scan state)로 진입한다.
이하, S2550 단계 내지 S2590 단계는 상기 도 23의 S2350 단계 내지 S2390 단계와 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
도 26은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE 연결 절차 및 블루투스 LE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 26를 참조하면, 두 디바이스가 BLE 페어링(Pairing)을 수행하지 않은 상태에서 광고 절차(Advertising Procedure)를 통해서 간단한 무선 통신 인터페이스의 케이퍼빌리티 정보(Capability information)를 교환한 뒤, 상기 무선 통신 인터페이스의 상세정보가 필요한 경우, BLE 페어링(Pairing) 후에 상기 무선 통신 인터페이스의 상세 케이퍼빌리티 정보(Capability information)를 교환할 수 있다.
구체적으로 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 페어링 절차를 수행하지 않아 BLE 연결이 되어있지 않고, 상기 제 1 디바이스(200)는 스캐닝 상태(Scanning State)로, 상기 제 2 디바이스(300)는 애드버타이징 상태(Advertising State)로 존재한다.
상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 21에서 설명한 바와 같이 광고 PDU를 통해서 상기 제 1 디바이스(200)에게 자신이 지원 가능한 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환할 수 있다(S2610).
상기 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환한 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 페어링 절차를 수행하여, BLE 링크를 형성할 수 있다(S2620).
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 무선 통신 인터페이스의 상세 정보가 필요한 경우, BLE 링크를 통해서 상기 도 14 내지 도 20에서 설명한 방식을 통해 상기 무선 통신 인터페이스의 상세 정보를 교환할 수 있다(S2630).
상기 무선 통신 인터페이스의 상세 정보를 교환한 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 시작 커맨드를 교환한 뒤(S2640), 상기 무선 통신 인터페이스의 정보에 기초하여 상기 무선 통신 인터페이스의 연결 절차를 수행할 수 있다.
상기 도 26에서 설명한 방법은 상기 도 21과 상기 도 24에서 설명한 방법을 혼합한 형태로 BLE 연결 절차의 효율성과 즉시성 및 BLE 링크를 통한 상위 계층에서의 정보 교환 역시 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 27는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE 연결 절차 및 블루투스 LE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 27을 참조하면, 상기 도 26에서 설명한 BLE를 통해서 블루투스 BR/EDR의 정보를 교환하여 블루투스 BR/EDR의 연결절차를 수행할 수 있다.
구체적으로, BLE 연결이 형성되기 전에 상기 제 1 디바이스(200)는 이니시에이팅 상태(Initiating State)로 존재하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 애드버타이징 상태(Advertising State)로 존재한다.
상기 제 2 디바이스(300)는 애드버타이징 상태에서 상기 BLE 외의 무선 통신 인터페이스 연결을 형성하고자 하는 경우 상기 제 1 디바이스에게 상기 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환할 수 있다(S2700).
상기 무선 통신 인터페이스의 정보는 상기 도 10에서 설명한 비트 마스크(Bit_Mask)형태 또는 상기 도 14 및 도 15에서 설명한 데이터 스트림의 인터페이스 요약 정보가 포함될 수 있다.
상기 무선 통신 인터페이스의 정보를 교환한 상기 제 1 디바이스(200)는 이니시에이팅 상태(Initiating State)로 진입하게 된다.
상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 연결 절차를 수행하기 위해서 애드버타이징 메시지를 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송한다(S2710).
상기 애드버타이징 메시지를 통해 상기 제 2 디바이스(300)를 인식하게된 상기 제 1 디바이스(200)는 BLE 연결을 위한 커넥션 요청 메시지를 상기 제 2 디바이스(300)에게 전송하고(S2720), 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스는 커넥션 상태로 진입하게 된다.
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE를 통해서 상기 도 9 내지 상기 도 15에서 설명한 방법을 이용하여 무선 통신 인터페이스의 상세 정보를 교환하고(S2730), 연결 절차를 수행하기 위해 시작 커맨드를 교환한다(S2740).
이후, 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR을 연결하기 위해 페이징 절차(Paging Procedure)를 수행한다.
상기 페이징 절차에서 BR/EDR 페이징 상태(paging state)로 진입하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 페이징 스캔 상태(paging scan state)로 진입한다.
이하, S2750 단계 내지 S2790 단계는 상기 도 23의 S2350 단계 내지 S2390 단계와 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
도 28은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE 연결 과정을 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 흐름도이다.
상기 도 28을 참고하면, BLE 외의 무선 통신 인터페이스가 활성화 되어 있는 경우, 디바이스는 BLE를 통해서 상대방 디바이스가 지원 가능한 무선통신 인터페이스의 정보를 획득하여 상기 무선 통신 인터페이스의 연결 절차를 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 연결이 성립되어 있지 않는 상태이다.
상기 제 1 디바이스(200)는 주변의 다른 BLE 통신이 가능한 디바이스를 인식하기 위해서 스캐닝 상태(Scanning State)로 진입하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 애드버타이징 상태(Advertising State)로 진입하게 된다.
이때, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)의 무선 통신 인터페이스는 활성화 상태로 존재한다.
상기 스캐닝 상태의 제 1 디바이스(200)와 애드버타이징 상태의 상기 제 2 디바이스(300)는 지원 가능한 무선 통신 인터페이스의 정보를 BLE 연결이 되지 않은 상태에서 교환할 수 있다(S2800).
상기 제 1 디바이스(200)가 지원 가능한 무선 통신 인터페이스의 정보를 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스에게 광고 PDU를 전송한다(S2810).
상기 광고 PDU는 상기 제 1 디바이스(200)의 스캔 요청 메시지 전송을 위한 것일 수 도 있고, 핸드오버를 위한 메시지일 수도 있다.
만약 상기 광고 PDU가 스캔 요청 PDU 전송을 위한 PDU인 경우, 상기 광고 PDU는 상기 도 16 및 상기 도 17에서 설명한 광고 PDU의 데이터 포맷과 동일한 형태를 가질 수 있다.
하지만 상기 광고 PDU가 핸드오버를 위한 PDU인 경우, 상기 광고 PDU의 타입은 별도의 타입을 가지게 되며, 상기 표 1의 Reserved 값 중 하나를 가지게 된다.
또한, 상기 광고 PDU가 핸드오버를 위한 PDU인 경우, 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 광고 PDU에 포함되어 있는 정보를 통해서 핸드오버 절차가 진행할 것이라는 정보를 획득할 수 있다.
상기 광고 PDU를 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)가 지원하는 무선 통신 인터페이스의 상세 정보를 요청하기 위해 스캔 요청 PDU를 상기 제 2 디바이스(300)에게 전송한다(S2820).
상기 스캔 요청 PDU는 상기 도 16 및 도 17에서 설명한 타입을 가진다.
상기 스캔 요청 PDU를 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 요청 받은 무선 통신 인터페이스의 상세정보를 스캔 응답 PDU를 통해서 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송한다(S2830).
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 무선 통신 인터페이스의 정보에 기초하여 연결 절차를 수행하고(S2840), 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 무선 통신 인터페이스를 통해서 연결되게 된다.
도 29 및 도 30는 본 명세서에서 제안하는, 데이터 포맷의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 29 및 상기 도 30를 참조하면, 본 명세서에서 사용되는 광고 PDU의 또 다른 두 가지 실시예를 살펴볼 수 있다. 각 실시예에 포함되는 AdvA 필드는 앞에서 설명한 상기 도 21 및 상기 도 22의 AdvA 필드 또는 상기 도 28에서 설명한 AdvA 필드와 동일할 수 있다.
상기 도 29 및 상기 도 30의 광고 PDU는 AdvData 필드는 Service Data 필드, SDO ID/SIG ID 필드, Length 필드를 포함할 수 있다.
상기 SDO ID/SIG ID 필드는 무선 통신 인터페이스의 종류를 나타내며, Length 필드는 PDU 필드의 길이를 나타낸다.
아래 표 8는 상기 SDO ID/SIG ID에 포함될 수 있는 무선 통신 인터페이스 종류의 일 예를 나타낸다.
표 8
SDO/SIG ID Description
1 Wi - Fi
2 Wi - Fi Direct
3 WFDS Print
4 WFDS Display
5 Wi - Fi Display
6 NFC
7 Classic Bluetooth
8 WiGig
9 Zigbee
10 Future Interface
또한, 상기 도 29 (a) 및 상기 도 30 (b)에서 도시하고 있는 광고 메시지의 AdvData 필드는 PDU 필드를 더 포함할 수 있다.
상기 PDU 필드는 무선 통신 인터페이스의 간단한 정보를 포함하는 필드로써, 상기 무선 통신 인터페이스의 종류에 따라 다른 정보를 포함한다.
만약 상기 무선 통신 인터페이스가 블루투스 BR/EDR인 경우, 상기 PDU 필드는 BR/EDR 헤더 필드 및 Entire Contents 필드를 포함한다.
상기 BR/EDR 헤더 필드는 무선 통신 인터페이스의 상세 정보가 어떤 메시지에 포함되어 있는지를 나타낸다.
아래 표 9는 상기 BR/EDR 헤더의 일 예를 나타낸다.
표 9
7th bit 6th bit 5th bit 4th bit 3rd bit 2nd bit 1st bit
MD1 MD0 TBD
아래 표 10은 상기 6번째 7번째 비트에 따른, 무선 통신 인터페이스의 상세 정보 위치의 일 예를 나타낸다.
표 10
6번째 비트 값 7번째 비트 값 상세 정보 위치
0 0 No More Data
0 1 More Data in Scan Response
1 0 More Data in GATT information
1 1 More Data in Scan response and GATT information
상기 도 29 (b) 및 상기 도 30 (b)의 광고 PDU는 Common Header 필드 및 SDO Specific Content 필드를 더 포함한다.
사기 Common Header 필드는 상기 BR/EDR 필드와 동일한 포맷을 가지고 있으며, 상기 SDO Specific Content 필드는 무선 통신 인터페이스의 세부 정보를 얻기 위해 필요한 정보가 포함되어 있을 수 있다.
예를 들어, 상기 무선 통신 인터페이스가 블루투스 BR/EDR인 경우, 상기 SDO Specific Content에는 FHS(Frequency Hopping Synchronization) 정보가 포함되어 있을 수 있다.
상기 설명한 광고 PDU는 본 명세서의 실시예에서 전체적으로 사용될 수 있다.
도 31은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE를 통해서 무선 통신 인터페이스의 정보를 제공하는 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 흐름도이다.
상기 도 31을 참조하면, 무선 통신 인터페이스가 비활성화 되어있는 상태에서 블루투스 LE 연결단계를 통해 무선 통신 인터페이스의 간략한 정보를 교환하고, 블루투스 LE 연결 이후, 상위 레이어의 데이터 전송 방법을 통해 상기 무선 통신 인터페이스의 상세 정보를 교환할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 연결이 성립되어 있지 않는 상태이다.
상기 제 1 디바이스(200)는 주변의 다른 BLE 통신이 가능한 디바이스를 인식하기 위해서 스캐닝 상태(Scanning State)로 진입하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 애드버타이징 상태(Advertising State)로 진입하게 된다.
이때, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)의 무선 통신 인터페이스는 비활성화 상태로 존재한다.
상기 스캐닝 상태의 제 1 디바이스(200)와 애드버타이징 상태의 상기 제 2 디바이스(300)는 지원 가능한 무선 통신 인터페이스의 정보를 BLE 연결이 되지 않은 상태에서 교환할 수 있다(S3110).
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 연결 절차를 통해서 BLE 연결 상태로 진입하게 된다.
BLE 연결 상태에서 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 무선 통신 인터페이스의 상세 정보를 획득하기 위해 상기 제 2 디바이스(300)에게 GATT Read 요청을 전송한다(S3120).
상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스(200)로부터 요청 받은 정보를 GATT Read 응답을 통해 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다(S3130).
상기 무선 통신 인터페이스의 상세 정보가 포함된 GATT Read 응답을 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 Anchor Point 정보 또는 Delay Value 정보를 교환하기 위해 상기 제 2 디바이스(300)에게 GATT Write 요청을 전송하고(S3140), 상기 GATT Write 요청에 대한 응답으로 GATT Write 응답을 수신한다(S3150).
이때, 상기 Anchor Point 정보와 상기 Delay Value 정보는, 세 가지 방법으로 교환될 수 있다.
첫 번째로, 상기 제 1 디바이스(200)가 자신의 Anchor Point 정보 및/또는 Delay Value 정보를 GATT Write 요청에 포함시켜 상기 제 2 디바이스(300)에게 전송하고, 상기 제 2 디바이스(300)도 자신의 Anchor Point 정보 및/또는 Delay Value 정보를 GATT Write 응답에 포함시켜 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송하여 Anchor Point 및/또는 Delay Value 정보를 공유한다.
두 번째로, 상기 제 1 디바이스(200)가 자신의 Anchor Point 정보 및/또는 Delay Value 정보를 GATT Write 요청에 포함시켜 상기 제 2 디바이스(300)에게 전송하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 전송된 정보에 맞추어 Anchor Point 및/또는 Delay Value 값을 설정할 수 있다.
세 번째로, 상기 제 2 디바이스(300)가 자신의 Anchor Point 정보 및/또는 Delay Value 정보를 GATT Write 응답에 포함시켜 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송하고, 상기 제 1 디바이스(200)는 전송된 정보에 맞추어 Anchor Point 및/또는 Delay Value 값을 설정할 수 있다.
상기 Anchor Point는 무선 통신 인터페이스의 연결 절차를 언제 시작할 것인지와 관련된 정보이고, 상기 Delay Value는 상기 GATT Write 응답을 전송 또는 수신한 이후에 얼마 뒤에 무선 통신 인터페이스의 연결 절차를 시작할 것인지와 관련된 정보이다.
상기 세 가지 방법 중 하나의 방법으로 Anchor Point 또는 Delay Value를 공유한 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 비활성화 되어 있는 무선 통신 인터페이스를 연결시키기 위해 활성화 시킨다.
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 Anchor Point로 설정되어 있는 시기 또는 상기 GATT Write 응답의 수신/전송으로부터 Delay Value 만큼 지난뒤에 상기 무선 통신 인터페이스의 연결 절차를 수행하여(S3160), 상기 무선 통신 인터페이스의 연결 상태가 된다.
도 32은 본 명세서에서 제안하는, UI(User Interface)의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 32 (a)와 같이 TV(300-1), 헤드셋(300-2), 밴드(300-3), 프로젝터(300-4) 등과 같은 디바이스들은 다양한 무선 인터페이스를 포함하고 있다.
예를 들면, TV(300-1)의 경우, Bluetooth BR/EDR, Bluetooth LE, Wi-Fi, 또는 Wi-Fi Direct를 위한 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있고, Headset(300-2)의 경우, Bluetooth BR/EDR 또는 Bluetooth LE를 위한 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
이와 같은 무선 통신 인터페이스들은 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300) 간의 무선 통신이 가능하도록 앞에서 설명한 다양한 실시예를 통해서 디바이스들을 연결시켜준다.
이때, 상기 제 1 디바이스(200)에 포함되어 있는 BLE를 이용하여 주변의 디바이스를 검색하는 경우, 주변 디바이스들은 BLE를 이용하여 자신이 어떤 무선 통신 인터페이스를 포함하고 있는지 상기 제 1 디바이스(200)에게 알려준다.
상기 도 32 (b)는 상기 제 1 디바이스(200)에 의해 검색된 주변 디바이스들과 검색된 디바이스들이 포함하고 있는 무선통신 인터페이스의 종류가 상기 제 1 디바이스(200)에 표시되는 것을 보여준다.
상기 제 1 디바이스(200)에 표시된 무선 통신 디바이스와 인터페이스를 사용자가 선택하면, 선택된 무선 통신 인터페이스의 연결 절차가 수행되고, 상기 선택된 무선 통신 인터페이스를 통해서 제 1 디바이스와 선택된 디바이스가 연결되게 된다.
아래 표 11은 본 명세서의 실시 예에서 사용되는 커맨트의 일 예를 나타낸 표이다.
표 11
Name Description
Power On 사용자가 사용하기 원하는 인터페이스가 Off 상태일 경우 On 시키는 명령어
Power Off 사용자가 사용하기 원하는 서비스가 종료되었을 경우 인터페이스를 Off 시키는 명령어
Information Update 인터페이스의 정보가 변경되었을 경우 BLE에 저장된 인터페이스의 정보를 최신화 시키는 명령어
Time out 일정 시간 내에 핸드오버 절차가 수행 완료되지 못할 경우 해당 동작을 중지
Direct Connection Delay 없이 즉각적으로 다른 인터페이스에 대한 연결 수행
Handover Start 핸드오버를 수행하라는 명령어
Handover End 핸드오버된 인터페이스의 서비스를 중단시키는 명령어
Reason Request 핸드오버 실패시 실패 요인에 대한 원인을 요청하는 명령어
Authority setting 연결 대상 기기의 제어 권한을 설정하는 명령어
Force Disconnection 연결 대상 기기가 타 기기들과 연결되어 있을 경우 해당 연결을 Disconnect 하는 명령어
Security setting 각 인터페이스 별 보안 강도를 설정하는 명령어
도 33a 및 도 33c는 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LE를 통하여 블루투스 BR/EDR 연결을 위해 필요한 정보를 교환하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
상기 도 33a를 참조하면, 블루투스 LE가 비연결(Non Connected)상태에서 핸드오버 정보 교환 절차를 수행하여 블루투스 BR/EDR 연결을 수행할 수 있다.
구체적으로, 블루투스 LE의 비연결 상태에서 스캐닝 상태의 제 1 디바이스(200)와 광고 상태의 제 2 디바이스(300)는 핸드오버 정보 교환 절차를 통해서 블루투스 BR/EDR의 연결에 필요한 정보를 획득할 수 있다(S3312).
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 BR/EDR의 연결을 위한 절차를 수행하게 된다(S3314). 이때, 상기 핸드오버 정보 교환 절차를 통해 교환된 정보를 활용하여 연결 절차의 일부를 생략할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 BR/EDR 연결을 수행할 수 있다.
상기 도 33b는 상기 도 33a와는 다르게 블루투스 LE의 연결상태에서 핸드오버 정보를 교환하는 방식이다.
구체적으로, 스캐닝 상태의 상기 제1 디바이스(200)와 광고 상태의 제 2 디바이스(300)는 블루투스 LE 연결 절차를 통해서 블루투스 LE 커넥션 상태가 된다(S3322).
이후, 상기 제1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 LE 링크를 통해서 블루투스 BR/EDR의 핸드오버에 필요한 정보를 교환하기 위해서 핸드오버 정보 교환 절차를 수행한다(S3324).
상기 핸드오버 정보 교환 절차를 통해서 블루투스 BR/EDR 연결에 필요한 정보를 얻은 상기 제 1 디바이스(200) 및/또는 상기 제 2 디바이스(300)는 BR/EDR 연결 절차를 통해서 블루투스 BR/EDR 연결 상태가 된다.
이때, 상기 핸드오버 정보 교환 절차를 통해 교환된 정보를 활용하여 연결 절차의 일부를 생략할 수 있다.
상기 도 33c의 (a)는 상기 도 33a 와 상기 도 33b에서 설명한 핸드오버 정보 교환 절차의 구체적인 과정을 나타낸다.
상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)와 핸드오버 정보를 교환하기 위해서 상기 제 2 디바이스(300)에게 핸드오버 요청 메시지를 전송한다(S3332).
상기 핸드오버 요청 메시지는 상기 도 33c의 (b)와 같은 포맷을 가지고 있을 수 있다. 인터페이스 타입 필드는 핸드오버를 하고자 하는 인터페이스의 타입 정보를 포함하고, 핸드오버 정보는 상기 인터페이스의 연결을 위한 정보를 포함하는 것으로써, 아래 표 12의 정보가 포함될 수 있다.
상기 핸드오버 요청 메시지는 핸드오버를 수행하기 위한 정보가 포함될 수 있으며, 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 디바이스(200)에게 핸드오버 응답 메시지를 전송한다(S3334).
상기 핸드오버 응답 메시지는 핸드오버를 위한 정보가 포함될 수도 있고, 단순히 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답일 수도 있다.
상기 핸드오버 정보 교환 절차 후에는 핸드오버 요청 메시지에 포함된 정보에 따라 해당 인터페이스(Interface)가 Enable되어 연결 절차를 수행할 수 있다.
이때, 해당 인터페이스의 연결 절차는 초기부터 수행되거나, 앞에서 설명한 케이퍼빌리티 정보 교환 절차, 핸드오버 정보 교환 절차에서 교환된 정보를 기초로 연결절차의 일부가 생략될 수도 있다.
아래 표 12은 상기 핸드오버 정보 교환 절차를 통해서 교환되는 정보의 일 예를 나타낸다.
표 12
Name Category Description
Class of Device Parameter 장치가 어느 장치 부류에 속하는지를 가리킨다. (ex: Print, Headset, TV, …)
Clock Information Parameter Native clock에 대한 정보
Link Address Parameter Link의 ID 값
Device Address Parameter 기기의 MAC 주소
Scan window interval Parameter 기기의 Scan window에 대한 정보
Number of connections Parameter 현재 connection되어 있는 기기의 수
Channel map Parameter Parameter Channel map을 생성하는데 필요한 Parameters
Connection status Parameter 기기가 다른 어떤 기기와 연결되어 있는지에 대한 정보
Active Period Parameter Active 상태와 Sleep 상태를 번갈아 가면서 동작할 경우 Active 상태인 시간 값
Sleep Period Parameter Active 상태와 Sleep 상태를 번갈아 가면서 동작할 경우 Sleep 상태인 시간 값
Role information Parameter 기기가 Page scan을 수행하고 Slave가 될 것인지, Page를 수행하고 Master기기가 될 것인지를 선정
Connection Address Parameter BLE Connection을 관리하기 위한 주소 (Ex: AA)
CRC Parameter Parameter BLE CRC 계산을 위한 값 (Ex: CRCInit)
WinidowSize Parameter 데이터 송수신 구간의 duration 정보. BLE transmitWindowSize 값을 세팅하기 위한 값. (Ex: WinSize)
Windowoffset Parameter 전송 Window의 시작 지점 정의. BLE transmitWindowOffset 값을 세팅하기 위한 값. (Ex: WinOffset)
Connection Interval Parameter Connection Event의 간격에 대한 정보. BLE connInterval을 세팅하기 위한 값 (Ex: Interval)
Connection Latency Parameter 데이터 교환이 없는 Connection Event의 수. BLE connslavelatency 를 세팅하기 위한 값(Ex: Latency)
Timeout Parameter 연결 해제 상태를 감지 하기 위한 정보. BLE connSupervisionTimeout 을 세팅하기 위한 값 (Ex: Timeout)
Channel map parameter Parameter BLE Channel map을 구성하기 위한 값 (Ex: ChM)
Hop Parameter 데이터 교환 채널을 선정하는데 사용되는 값. BLE hopIncrement를 구성하기 위한 값 (Ex: Hop)
Clock Accuracy Parameter 기기간 Clock을 맞추기 위한 정보. BLE masterSCA를 구성하기 위한 값 (Ex: SCA)
상기 표 12의 정보는 상기 핸드오버 정보 교환 절차뿐만 아니라 앞에서 살펴본 케이퍼빌리티 정보 교환 절차에서도 사용될 수 있다.
상기 도 33a 내지 상기 도 33c에서 설명한 방법을 통해서 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 LE 또는 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 정보를 획득할 수 있으며, 이를 통해서 블루투스 LE 또는 블루투스 BR/EDR 연결을 수행할 수 있다.
도 34a 및 도 34b는 본 명세서에서 제안하는 블루투스 LR 및 블루투스 BR/EDR의 상태변화의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 34a 및 상기 도 34b를 참조하면, 블루투스 BR/EDR 또는 LE의 연결상태에서 획득한 정보를 통해서 별도의 중간 상태 없이 블루투스 LE 또는 블루투스 BR/EDR을 연결할 수 있다.
구체적으로, 기존의 블루투스 LE의 경우 비 연결 상태에서 연결 상태로 진입하기 위한 별도의 상태는 존재하지 않는다.
블루투스 BR/EDR의 경우 역시 비 연결 상태 중 하나인 대기 상태(Standby State)에서 연결 상태로 진입할 수 있으나, 이는 브로드캐스트 정보(Broadcast information)위해서는 별도의 연결 설립 상태(Connection Establishment State) 또는 광고 상태(Advertising State) 등을 거쳐야 한다.
이는, 이미 블루투스 LE 또는 블루투스 BR/EDR 연결이 되어 있는 상태에서 다른 인터페이스의 연결을 위한 정보를 교환한 경우 불필요한 절차를 수행한다는 문제점이 존재한다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 별도의 상태를 두어 연결 상태로 바로 진입할 수 있는 방법을 제안한다.
구체적으로 상기 도 34a의 경우 블루투스 LE 연결을 통해서 핸드오버를 위한 정보를 획득했다면, 디바이스는 블루투스 BR/EDR 연결을 위해서 BR/EDR 핸드오버 대기 상태(BR/EDR Handover Standby State)로 진입하게 된다.
상기 BR/EDR 핸드오버 대기 상태에서 상기 디바이스는 별도의 중간 상태, 예를 들면, 연결 설정 상태를 거치지 않고 연결 상태(Connection State)로 진입할 수 있다.
상기 도 34b의 경우, 디바이스가 블루투스 BR/EDR 연결을 통해서 핸드오버를 위한 정보를 획득했다면, 디바이스는 블루투스 LE 연결을 위해서 BLE 핸드오버 대기 상태(BLE Handover Stanby State)로 진입하게 된다.
상기 BLE 핸드오버 대기 상태에서 상기 디바이스는 별도의 중간 상태, 예를 들면, 광고 상태를 거치지 않고 연결 상태(Connection State)로 진입할 수 있다.
상기 도 34a 및 상기 도 34b의 방법을 통해서, 이미 연결된 인터페이스를 통해서 획득한 정보를 사용하여 비연결 상태의 인터페이스 연결 시 불필요한 절차를 수행하지 않게 되어 효율적으로 핸드오버를 수행할 수 있다.
도 35은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE(Low Energy)에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 35를 참조하면, 블루투스 LE 연결을 통해서 블루투스 BR/EDR의 연결을 위한 정보를 획득하고, 획득된 정보를 이용하여 블루투스 BR/EDR 연결을 할 수 있다.
구체적으로, 상기 도 35의 (a)는 블루투스 LE 연결을 통해 블루투스 BR/EDR 연결을 수행하는 흐름을 나타내는 것으로, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 LE 및 블루투스 BR/EDR 모두 비 연결 상태로 존재하고 있다.
상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 디스커버리 절차를 통해서 상대방 디바이스를 발견할 수 있다(S3510).
상대방 디바이스를 발견한 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 연결을 위해서 BLE 연결 절차를 수행하고, BLE 연결 상태가 된다(S3520).
이후, 상기 제 1 디바이스(200)는 연결된 블루투스 LE 링크를 통해서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버를 하기 위해 상기 제 2 디바이스(300)에게 핸드오버 요청 메시지를 전송한다(S3530).
상기 핸드오버 요청 메시지를 전송받은 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 디바이스(200)에게 핸드오버 응답 메시지를 전송 한다(S3540).
이때, 상기 핸드오버 요청 메시지 및/또는 상기 핸드오버 응답 메시지는 상기 표 8에서 설명한 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 정보를 포함할 수 있다.
상기 핸드오버 요청 메시지 및 상기 핸드오버 응답 메시지를 교환한 두 디바이스는 상기 도 35의 (b)에 도시된 바와 같이 BLE 연결 상태이자, 상기 도 34a에서 살펴본 BR/EDR 핸드오버 대기상태(BR/EDR Handover Standby State)가 될 수 있다.
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 34a에서 설명한 바와 같이 블루투스 BR/EDR 연결 상태로 바로 진입할 수 있으며, 통신이 가능한 상태가 된다.
본 실시예를 통해 BLE 연결 상태(BLE Connection State)와 BR/EDR 핸드오버 대기상태(BR/EDR Handover Standby State)는 동시에 유지되며, 핸드오버 요청 메시지 및 핸드오버 응답 메시지를 통해 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 정보를 교환하기 때문에 불필요한 절차 없이 빠른 블루투스 BR/EDR 연결을 수행하는 것이 가능하다.
도 36은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE(Low Energy)에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하기 위한 일 예를 간략히 나타낸 흐름도이다.
상기 도 36은 상기 도 35에서 살펴본 블루투스 LE 연결을 통해서 블루투스 BR/EDR 연결을 수행하는 과정을 간략히 도시한 것으로, 상기 도 7의 과정보다 스캔 구간이 줄어들어 있는 것을 살펴볼 수 있다.
이는 비 연결 상태의 두 디바이스가 블루투스 BR/EDR 연결을 위해 상대방 디바이스를 검색하기 위한 과정이, 이미 두 디바이스가 블루투스 LE를 통해 연결되어 있어 수행되지 않아도 되기 때문에 스캔 구간이 줄어든다.
또한, 핸드오버 요청 메시지 및 핸드오버 응답 메시지를 통해서 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 정보를 얻게 되므로 효율적으로 핸드오버를 수행할 수 있다.
도 37은 본 명세서에서 제안하는, 무선 통신 인터페이스 사이에 채널 맵을 공유하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
앞에서 살펴본 바와 같이 두 디바이스가 무선 통신 인터페이스간 핸드오버를 하는 경우 기존에 사용하던 채널 맵과는 별도로 핸드오버 후에 새롭게 채널 맵을 형성하는 것은 비효율적이다.
따라서, 별도의 채널 맵 파라미터를 두어서 핸드오버 전의 채널맵을 기반으로 핸드오버 후에 채널 맵을 형성할지, 새롭게 채널 맵을 형성할 지 결정하여 효율적으로 채널 맵을 생성할 수 있다.
상기 채널 맵 파라미터는 핸드오버 전의 채널 맵을 기반으로 핸드오버 후에 채널 맵을 구성할지, 아니면 새롭게 채널 맵을 구성할지 여부를 나타낸다.
예를 들면, 상기 도 37에 나타난 바와 같이, (a) BLE에서 Bluetooth BR/EDR로 핸드오버하는 경우, 상기 채널 맵 파라미터가 True 값이면 기존 BLE에서 사용하던 채널 맵을 기반으로 Bluetooth BR/EDR 채널맵을 구성할 수 있다.
하지만, (b) 상기 채널 맵 파라미터가 False 값이면 기존 BLE에서 사용하던 채널 맵을 사용하지 않고 새롭게 채널 맵을 구성하여 사용할 수 있다.
이와 같은 방법을 통하면, 핸드 오버 전의 채널맵을 기반으로 사용하기 때문에 채널 맵을 생성하기 위한 시간 및 전력 소모를 감소시켜, 효율적으로 채널 맵을 생성할 수 있는 효과가 있다.
도 38는 본 명세서에서 제안하는, 무선 통신 인터페이스 사이에 채널 맵을 공유하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도 이다.
상기 도 38를 참조하면, 두 디바이스가 무선 통신 인터페이스의 핸드오버를 수행하는 경우, 기존 채널 맵을 기반으로 핸드오버 후 채널 맵을 형성할 지 여부를 결정할 수 있다.
이때, 상기 제 1 디바이스(200)는 기존 채널 맵을 기반으로 채널 맵을 형성하고 상기 제 2 디바이스(300)는 새로운 채널 맵을 형성한다면, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)간 통신이 원활히 이루어 질 수 없게 된다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 상기 도 37에서 설명한 채널 맵 파라미터 정보를 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)가 교환하여 새로운 채널 맵 형성을 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 커넥션을 형성하고 있다(S3810). 상기 BLE 커넥션을 형성한 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 통신을 위한 채널 맵을 형성하고 있을 수 있다.
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 앞에서 설명한 실시예 중 하나를 통해 Bluetooth BR/EDR로 핸드오버 절차를 수행하여(S3820), Bluetooth BR/EDR 커넥션을 형성하게 된다(S3830).
이때, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 핸드오버 절차를 통해서 상기 채널 맵 파라미터 값을 교환한다.
상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 채널 맵 파라미터의 값이 True로 셋팅되어 있으면, 핸드오버 전의 채널 맵을 기반으로 채널 맵을 구성하고, 상기 채널 맵 파라미터의 값이 Fasle 값으로 셋팅되어 있으면, 새로운 채널 맵을 구성하여 Bluetooth BR/EDR 통신을 수행하게 된다.
이와 같은 방법을 통해서 각 디바이스가 채널 맵 형성 방법이 달라서 생기는 채널 맵 호완성 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 39는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE(Low Energy)와 블루투스 BR/EDR간에 채널 맵(Channel Map) 추정을 위한 채널을 비교한 도이다.
상기 도 39를 참조하면, 상기 도 10에서 살펴본 바와 같이 블루투스 LE와 블루투스 BR/EDR은 ISM band 2,400MHz ~ 2483.5MHz spectrum을 사용하며 채널을 구분하는 방식이 유사하다.
따라서, 블루투스 LE에서 구성한 채널 맵을 기반으로 채널추정 알고리즘을 통해 블루투스 BR/EDR의 채널 맵을 구성하는 것이 가능하다. 또한, 반대로 블루투스 BR/EDR의 채널맵을 기반으로 채널 추정 알고리즘을 통해 블루투스 LE의 구성하는 것도 가능하다.
이와 같은 채널 추정 알고리즘을 통한 채널 맵 구성을 통해서 블루투스 LE의 비사용(Unused) 채널을 블루투스 BR/EDR에서도 비사용(Unesde) 채널로 추정할 수 있어, 채널 맵을 빠르고 효율적으로 구성할 수 있다.
도 40a 및 도 40b는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE(Low Energy)와 블루투스 BR/EDR간에 채널 맵(Channel Map) 추정 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 40a를 참조하면, 채널 추정 알고리즘은 블루투스 LE에서 획득한 채널 정보로 블루투스 BR/EDR 채널 상태를 추정하는 알고리즘과, 블루투스 BR/EDR에서 획득한 채널 정보로 블루투스 LE 채널 상태를 추정하는 알고리즘으로 구성된다.
본 실시예에서, C와 CL은 채널 상태를 의미하는 변수이다. 상기 변수 C 및 CL은 ‘0’ 또는 ‘1’의 값을 가지며 비사용(Unused)는 1, 사용(Used)은 0으로 정의할 수 있다. 즉, 채널 상태가 좋지 않으면 1로 나타내어 진다.
블루투스 LE의 경우 2402MHz 채널을 CL1, 2404MHz 채널을 CL2 이런 방식으로 2480MHz까지 변수 CL을 정의한다. CL은 CL40까지 정의될 수 있다.
블루투스 BR/EDR의 경우 2401MHz 채널을 C1, 2402MHz 채널을 C2 이런 방식으로 변수 C를 정의할 수 있으며, 상기 변수 C는 C79까지 정의될 수 있다.
또한, 채널 추정 알고리즘을 통해 추정된 채널이 블루투스 LE인 경우 ECL, 블루투스 BR/EDR인 경우 EC로 변수를 정의한다.
블루투스 BR/EDR의 채널은 아래 수학식 1에 의해서 추정될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2015004675-appb-M000001
상기 수학식 1에서 짝수 채널은 위의 식을 통해 채널 추정을 하고, 홀수 채널은 아래의 식을 통해서 채널을 추정할 수 있다.
상기 수학식 1에서 S는 스캐일 팩터(Scale Factor)를 나타내며, 0부터 1까지의 값을 가질 수 있다.
상기 채널 추정을 통해 추정된 채널의 상태 값은 ‘1’ 또는 ‘0’의 값을 가질 수 있으며, 이를 통해 채널의 상태를 추정하여 블루투스 BR/EDR의 채널맵을 구성할 수 있다.
블루투스 LE의 채널은 아래 수학식 2에 의해서 추정될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2015004675-appb-M000002
상기 수학식 2에서 S는 스캐일 팩터(Scale Factor)를 나타내며, 0부터 1까지의 값을 가질 수 있다.
상기 채널 추정을 통해 추정된 채널의 상태 값은 ‘1’ 또는 ‘0’의 값을 가질 수 있으며, 이를 통해 채널의 상태를 추정하여 블루투스 LE의 채널맵을 구성할 수 있다
본 실시예를 통해서 기존에 연결되어 있던 인터페이스의 채널 맵을 통해서 핸드오버 이후의 채널맵을 빠르고 효율적으로 구성할 수 있다.
도 40b는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 BR/EDR과 블루투스 LE 사이의 채널을 변경하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
상기 도 40b의 (a)는 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 채널을 변환하는 방법으로써, 상기 블루투스 LE의 채널 상태에 따라서 블루투스 BR/EDR의 채널 상태를 추정할 수 있다. 예를 들면, 상기 블루투스 LE의 RF 채널 인덱스 4번이 비사용(Unused)일 경우, 블루투스 BR/EDR RF 채널 인덱스 7,8,9가 비사용(Unused)이 될 수 있다.
상기 도 40b의 (b)는 블루투스 BR/EDR에서 블루투스 LE로 채널을 변환하는 방법으로써, 상기 블루투스 BR/EDR의 채널 상태에 따라서 블루투스 LE의 채널 상태를 추정할 수 있다. 예를 들면, 상기 블루투스 BR/EDR의 채널 인덱스 5번이 비사용(Unused)일 경우, 블루투스 LE의 RF 채널 인덱스 2, 3가 비사용(Unused)이 될 수 있다.
도 40c 및 도 40d는 본 명세서에서 제안하는, 채널 맵 추정 결과의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 40c를 참조하면, CL1 내지 CL40중에 CL2, CL3, CL4, CL39는 간섭에 의해서 ‘1’의 값을 가지고, 나머지는 ‘0’의 값을 가진다.
S(Scale Factor) 값은 0.5로 설정하였다.
상기 수식 1을 통해 EC를 계산하면 상기 도 40d의 (a)와 같은 값이 나온다. 상기 도 40d의 (a) 결과 값을 EC가 0.5 미만인 채널만 Used로 설정할 경우 상기 도 40d의 (b)와 같은 결과가 나온다.
하지만, 상기 도 40d의 (a) 결과 값을 EC가 0.5 이하인 채널만 Used로 설정할 경우 상기 도 40d의 (c)와 같은 결과가 가온다.
아래 표 13는 상기 도 12 내지 도 44에서 설명한 실시예에 대한 분류를 나타낸 표이다.
표 13
절차 변경 여부
케이퍼빌리티 정보 교환 Non-connected Advertising Advertising 이용 Capability information Parameter 전달 Advertising packet size 부족할 우려가 있음
New Advertising Capability information Parameter 전달 위한 Advertising packet 정의 새로운 message 정의 필요
Scan Response Scan Response 부족할 우려가 있음. 다수의 기기 검색이 어려움
New Scan Response Capability information Parameter 전달 위한 Advertising packet 정의 다수의 기기 검색이 어려움. 새로운 message 정의 필요
EIR
Connected GATT database 검색을 위해 연결 절차를 수행해야 하는 번거로움이 있음
Combination Advertising
New Advertising 새로운 message 정의 필요
Scan Response 다수의 기기 검색이 어려움
New Scan Response 다수의 기기 검색이 어려움
핸드오버 정보 교환 Non-connected Advertising 변경 없음 보안의 문제가 있을 수 있음. 연결 시간이 오래 걸림
일부 변경 보안의 문제가 있을 수 있음
생략 보안의 문제가 있을 수 있음
New Advertising 변경 없음 보안의 문제가 있을 수 있음. 새로운 message 정의 필요
일부 변경 보안의 문제가 있을 수 있음. 새로운 message 정의 필요
생략 보안의 문제가 있을 수 있음. 새로운 message 정의 필요
Connected GATT database 변경 없음 연결 상태에서만 Handover를 할 수 있다는 번거로움이 있음. 연결 시간이 오래 걸림
일부 변경 연결 상태에서만 Handover를 할 수 있다는 번거로움이 있음.
생략 연결 상태에서만 Handover를 할 수 있다는 번거로움이 있음.
도 41은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 41을 참조하면 블루투스 LE 연결을 통해서 블루투스 BR/EDR의 연결 절차에 필요한 정보를 획득할 수 있다.
구체적으로 블루투스 LE 비 연결상태에서 상기 제 1 디바이스(200)는 BLE 스캐닝 상태로 존재하고, 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 광고 상태로 존재한다.
상기 BLE 스캐닝 상태에서 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스(200)에게 광고 메시지를 전송한다(S4110).
상기 광고 메시지는 케이퍼빌리티 정보 교환 절차를 위한 메시지로써, 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 케이퍼빌리티 정보를 포함할 수 있다.
상기 광고 메시지의 PDU 타입은 아래와 같은 타입을 가질 수 있다.
- ADV_IND
- ADV_NONCONN_IND
- ADV_SCAN_IND
상기 광고 메시지를 전송한 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 연결을 위한 광고 메시지를 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다(S4120).
상기 광고 메시지는 BLE 연결을 위한 광고 메시지로 아래와 같은 PDU 타입을 가질 수 있다.
- ADV_IND
- ADV_DIRECT_IND
상기 BLE 연결을 위한 광고 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스에게 BLE 연결을 요청하는 연결 요청 메시지를 전송하여 BLE 연결을 하게 된다(S4130).
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)가 블루투스 BR/EDR 연결을 하고자 하는 경우 핸드오버 정보 교환 절차를 통해서 블루투스 BR/EDR의 연결을 위한 정보를 얻어서 핸드오버를 할 수 있다.
상기 핸드오버 정보 교환 절차를 수행하기 위해서 상기 제 1 디바이스(200)는 핸드오버 요청 메시지를 상기 제 2 디바이스(300)에게 전송할 수 있다(S4140).
상기 핸드오버 요청 메시지에는 앞에서 살펴본 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 정보가 포함되어 있을 수 있으며, 상기 핸드오버 요청 메시지를 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 이에 대한 응답으로 핸드오버 응답 메시지를 상기 제 2 디바이스(300)에게 전송할 수 있다(S4150).
상기 핸드오버 요청 메시지 및/또는 상기 핸드오버 응답 메시지는 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 정보가 포함되어 있을 수 있다.
상기 핸드오버 요청 메시지 및 핸드오버 응답메시지를 통해 블루투스 BR/EDR의 연결을 위한 정보를 얻은 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 34a에서 설명한 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기 상태(Handover Standby State)로 진입하게 된다.
상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태는 상기 도 34a에서 설명한 바와 같이 블루투스 BR/EDR 연결 상태로 바로 진입할 수 있는 상태를 말한다.
상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태에서 블루투스 연결 상태로 진입하게 된다.
이후, 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스(200)의 호핑 패턴으로 전환되며, 이를 확인하기 위하여 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)에게 Poll 패킷을 전송한다(S4160). 상기 Poll 패킷을 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 Poll 패킷에 대한 응답으로 데이터 패킷을 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송하며(S4170), 블루투스 BR/EDR 핸드오버 절차를 종료하게 된다.
도 42은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 42를 참조하면, 블루투스 LE 연결 절차에서 스캔 요청 및 스캔 응답을 통해서 핸드오버 하고자 하는 인터페이스의 케이퍼빌리티 정보를 얻어 핸드오버를 수행할 수 있다.
구체적으로, 블루투스 LE 비연결 상태에서 상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스는 블루투스 LE 연결 절차를 수행하기 위해 BLE 스캐닝 상태, BLE 광고 상태로 존재한다.
상기 제 2 디바이스(300)는 자신을 주변 디바이스들에게 알리기 위해서 광고 메시지를 전송한다(S4210). 이때, 상기 광고 메시지는 아래의 PDU 타입을 가질 수 있다.
- ADV_IND
- ADV_NONCONN_IND
-ADV_SCAN_IND
상기 광고 메시지를 통해서 상기 제 2 디바이스(300)를 발견한 상기 제 1 디바이스는 상기 제 2 디바이스와 블루투스 LE 연결을 위한 절차를 수행하게 된다.
상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 BR/EDR 케이퍼빌리티 정보 교환을 위해서 상기 제 1 디바이스(200)에게 광고 메시지를 전송한다(S4220). 상기 광고 메시지는 스캐닝 절차를 위한 광고 메시지일 수 있으며, 아래와 같은 PDU 타입을 가질 수 있다.
- ADV_IND
- ADV_SCAN_IND
상기 스캐닝 절차를 위한 광고 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 스캔 요청 메시지를 상기 제 2 디바이스(300)에게 전송한다(S4230). 이때, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 스캔 요청 메시지를 통해서 상기 제 2 디바이스(300)에게 블루투스 BR/EDR로 핸드오버를 하기 위해서 상기 표 8의 케이퍼빌리티 정보를 요청할 수 있다.
상기 스캔 요청 메시지를 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 요청 받은 케이퍼빌리티 정보를 스캔 응답 메시지를 통해 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다(S4240).
이후, 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 연결 절차를 위해서 상기 제 1 디바이스(200)에게 광고 메시지를 전송할 수 있다(S4250). 이때, 상기 광고 메시지는 아래의 PDU 타입을 가질 수 있다.
- ADV_IND
-ADV_DIRECT_IND
상기 광고 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 BLE 연결을 위해서 상기 제 2 디바이스(300)에게 연결 요청 메시지를 전송하고(4260), 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 연결 상태가 된다.
상기 BLE 연결 상태에서 상기 제 2디바이스(300)와 통신을 수행하던 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR로 핸드오버를 수행하고자 하는 경우, 핸드오버 절차를 수행하기 위해서 상기 제 2 디바이스(300)에게 BR/EDR 핸드오버 요청 메시지를 전송한다(S4270).
상기 핸드오버 요청 메시지에서는 상기 표 8의 핸드오버 정보가 포함되어 있을 수 있다. 상기 제 2 디바이스(300)는 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 디바이스(200)에게 핸드오버 응답 메시지를 전송한다(S4280).
이후, 상기 핸드오버 요청 메시지 및 핸드오버 응답메시지를 통해 블루투스 BR/EDR의 연결을 위한 정보를 얻은 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 34a에서 설명한 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기 상태(Handover Standby State)로 진입하게 된다.
상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태는 상기 도 34a에서 설명한 바와 같이 블루투스 BR/EDR 연결 상태로 바로 진입할 수 있는 상태를 말한다.
상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태에서 블루투스 연결 상태로 진입하게 된다.
도 43은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 43을 참조하면, 상기 도 42에서 스캔 응답 메시지의 크기가 정보를 전송하기에 부족한 경우 다른 타입의 메시지를 통해서 정보를 전송할 수 있다.
구체적으로 상기 블루투스 LE 비연결 상태에서 상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스는 블루투스 LE 연결 절차를 수행하기 위해 BLE 스캐닝 상태, BLE 광고 상태로 존재한다.
상기 제 2 디바이스(300)는 자신을 주변 디바이스들에게 알리기 위해서 광고 메시지를 전송한다(S4310). 이때, 상기 광고 메시지는 아래의 PDU 타입을 가질 수 있다.
- ADV_IND
- ADV_NONCONN_IND
-ADV_SCAN_IND
상기 광고 메시지를 통해서 상기 제 2 디바이스(300)를 발견한 상기 제 1 디바이스는 상기 제 2 디바이스와 블루투스 LE 연결을 위한 절차를 수행하게 된다.
상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 BR/EDR 케이퍼빌리티 정보 교환을 위해서 상기 제 1 디바이스(200)에게 광고 메시지를 전송한다(S4320). 상기 광고 메시지는 스캐닝 절차를 위한 광고 메시지일 수 있으며, 아래와 같은 PDU 타입을 가질 수 있다.
- ADV_IND
- ADV_SCAN_IND
상기 스캐닝 절차를 위한 광고 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 표 8의 블루투스 BR/EDR의 케이퍼빌리티 정보를 요청할 수 있다. 이때, 상기 케이퍼빌리티 정보가 상기 도 42의 스캔 응답 메시지를 통해 전송될 수 없을 만큼 큰 경우, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(300)에게 스캔 요청 메시지와는 다른 케이퍼빌리티 정보 교환 요청 메시지를 통해서 상기 케이퍼빌리티 정보를 요청할 수 있다(S4330).
상기 케이퍼빌리티 정보 교환 요청 메시지를 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 스캔 응답 메시지보다 더 많은 데이터를 포함할 수 있는 케이퍼빌리티 정보 교환 응답 메시지를 통해서 상기 제 1 디바이스(200)에게 케이퍼빌리티 정보를 전송할 수 있다(S4340).
상기 케이퍼빌리티 정보 교환 요청 메시지 및 상기 케이퍼빌리티 정보 교환 응답 메시지의 PDU 타입은 아래 표 10의 Capability Exchange information_REQ, 및 Capability Exchange information_RSP 타입을 가질 수 있으며, Reserved 영역을 통해서 정의될 수 있다.
표 14
PDU Type Packet Name
0000 ADV_IND
0001 ADV_DIRECT_IND
0010 ADV_NONCONN_IND
0011 SCAN_REQ
0100 SCAN_RSP
0101 CONNECT_REQ
0110 ADV_SCAN_IND
Capability Exchange information_REQ
Capability Exchange information_RSP
0111 - 1111 Reserved
이하 단계 S4350 내지 S4380은 상기 도 42의 S4250 내지 S 4280과 동일하므로 설명을 생략한다.
도 44 및 도 45는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 BR/EDR에서 블루투스 LE로 핸드오버 하는 방법 및 데이터 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 44를 참조하면, 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 Extended Inquiry Response 메시지를 통해서 케이퍼빌리티 정보를 교환하여 블루투스 LE로 핸드오버를 수행할 수 있다.
구체적으로, 블루투스 BR/EDR 비 연결 상태의 상기 제 1 디바이스(200)및 상기 제 2 디바이스(300)는 대기 상태로 존재하다가, 블루투스 BR/EDR 검색을 위해 제 1 디바이스(200)는 인쿼리 상태(Inquiry State), 상기 제 2 디바이스(300)는 인쿼리 스캔 상태(Inquiry Scan State)가 된다.
상기 인쿼리 상태에서 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR 검색(Discovery)절차를 수행하기 위해서 ID 패킷을 송신하고(S4410), 이에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스(300)로부터 FHS 패킷(Frequency Hop Synchronization Packet)을 수신하게 된다(S4420).
만약, 상기 제 2 디바이스(300)가 상기 제 2 디바이스(300)에 대한 추가 정보를 전송하고자 하는 경우 EIR 패킷(Enhanced Inquiry Packet)을 이용하여 추가 정보를 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다(S4430).
이때, 상기 제 2 디바이스는 상기 EIR 패킷을 통해서 상기 제 1 디바이스(200)에게 블루투스 LE의 연결을 위한 케이퍼빌리티 정보를 전송할 수 있다.
상기 도 45를 참조하면, 상기 EIR(Extended Inquiry Response)는 240 byte의 크기를 가지고 있으며, 다수의 EIR Data Structure로 구성되어 있다.
상기 EIR Data Structure는 데이터의 크기를 나타내는 Length 필드와 데이터를 포함하고 있는 Data 필드로 구성된다.
상기 Data 필드는 데이터 타입을 나타내는 EIR Data Type 필드와, 실질적인 데이터가 포함되어 있는 EIR Data 필드로 구성되어 있으며, 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 EIR Data 필드에 상기 케이퍼빌리티 정보를 포함시켜 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다.
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 BR/EDR 연결 절차를 통해서 BR/EDR 연결상태가 된다(S4440).
상기 블루투스 BR/EDR 연결 상태에서 상기 제 2디바이스(300)와 통신을 수행하던 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 LE로 핸드오버를 수행하고자 하는 경우, 핸드오버 절차를 수행하기 위해서 상기 제 2 디바이스(300)에게 BR/EDR 핸드오버 요청 메시지를 전송한다(S4450).
상기 핸드오버 요청 메시지에서는 상기 표 8의 핸드오버 정보가 포함되어 있을 수 있다. 상기 제 2 디바이스(300)는 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 디바이스(200)에게 핸드오버 응답 메시지를 전송한다(S4460).
이후, 상기 핸드오버 요청 메시지 및 핸드오버 응답메시지를 통해 블루투스 BR/EDR의 연결을 위한 정보를 얻은 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 34a에서 설명한 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기 상태(Handover Standby State)로 진입하게 된다.
상기 블루투스 LE 핸드오버 대기상태는 상기 도 34b에서 설명한 바와 같이 블루투스 LE 연결 상태로 바로 진입할 수 있는 상태를 말한다.
상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 블루투스 LE 핸드오버 대기상태에서 블루투스 LE 연결 상태로 진입하게 된다.
도 46 및 도 47은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법 및 데이터 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 46 및 상기 도 47을 참조하면, 블루투스 LE 연결 상태에서 블루투스 제어 메시지를 통해서 케이퍼빌리티 정보를 교환할 수 있다.
구체적으로 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 LE 연결 상태에서 블루투스 BR/EDR의 연결 정보를 교환하기 위해서 케이퍼빌리티 정보 교환 절차를 수행할 수 있다.
이때, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 제 2 디바이스(200)에게 상기 표 8의 케이퍼빌리티 정보를 요청하기 위해 케이퍼빌리티 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다(S4610).
상기 케이퍼빌리티 정보 요청 메시지는 물리채널에서 전송되며, 데이터 채널 PDU 중 LL(Link Layer) 연결 제어를 위한 LL 제어 PDU를 포함할 수 있다.
상기 LL 제어 PDU의 페이로드는 상기 도 47의 (a)와 같이 LL 제어 PDU의 타입을 나타내는 Opcode 필드와 제어 데이터가 포함되는 Ctr Data 필드로 구성되어 있다.
상기 케이퍼빌리티 정보 요청 메시지를 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 이에 대한 응답으로 케이퍼빌리티 정보 교환 응답 메시지를 통해서 상기 제 1 디바이스(200)에게 케이퍼빌리티 정보를 전송할 수 있다(S4620).
상기 케이퍼빌리티 정보 요청 메시지 및 상기 케이퍼빌리티 정보 응답 메시지의 PDU 타입은 상기 도 47 (b)의 LL_Capability information exchange_REQ 및 LL_Capability information exchange_RSP의 PDU 타입을 가질 수 있으며, Reserved 영역을 통해서 정의될 수 있다.
상기 BLE 연결 상태에서 상기 제 2디바이스(300)와 통신을 수행하던 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR로 핸드오버를 수행하고자 하는 경우, 핸드오버 절차를 수행하기 위해서 상기 제 2 디바이스(300)에게 BR/EDR 핸드오버 요청 메시지를 전송한다(S4630).
상기 핸드오버 요청 메시지에서는 상기 표 8의 핸드오버 정보가 포함되어 있을 수 있다. 상기 제 2 디바이스(300)는 BR/EDR 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 디바이스(200)에게 BR/EDR 핸드오버 응답 메시지를 전송한다(S4640).
이후, 상기 핸드오버 요청 메시지 및 핸드오버 응답메시지를 통해 블루투스 BR/EDR의 연결을 위한 정보를 얻은 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 34a에서 설명한 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기 상태(Handover Standby State)로 진입하게 된다.
상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태는 상기 도 34a에서 설명한 바와 같이 블루투스 BR/EDR 연결 상태로 바로 진입할 수 있는 상태를 말한다.
상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태에서 블루투스 연결 상태로 진입하게 된다.
도 48은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 48를 참조하면, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 연결 상태에서 블루투스 LE의 GATT를 통해 인터페이스 정보를 얻어 핸드오버를 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 표 5의 케이퍼빌리티 정보는 상기 제 2 디바이스(300)에 앞에서 살펴본 GATT 형태로 저장되어 있다. 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 LE 연결 상태에서 상기 제 2 디바이스(300)에 저장되어 있는 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 케이퍼빌리티 정보를 읽어오기 위해서, 상기 제 2 디바이스(300)에게 GATT 읽기 요청 메시지(GATT Read Request message)를 전송할 수 있다(S4810).
상기 GATT 읽기 요청 메시지를 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스(200)가 요청한 케이퍼빌리티 정보를 GATT 읽기 응답 메시지(GATT Read response message)를 통해 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다(S4820).
상기 GATT 읽기 요청, GATT 읽기 응답 메시지는 GATT가 사용하는 프로토콜인 ATT의 메시지 중에서 자유롭게 사용할 수 있다.
이하 단계 S4830 내지 단계 S4840은 상기 도 46의 단계 S4630 내지 단계 S4640과 동일하므로 설명을 생략한다.
도 49은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 49를 참조하면, 블루투스 LE 연결이 이루어지지 않은 상태에서 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 정보를 교환하여 블루투스 BR/EDR 연결을 수행한다.
구체적으로, 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 LE 연결 절차를 수행하기 위해 BLE 스캐닝 상태 및 BLE 광고 상태로 존재하고 있다.
이때, 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스(200)에게 핸드오버 메시지를 전송할 수 있다(S4910). 상기 핸드오버 메시지는 블루투스 BR/EDR 인퍼테이스 정보의 검색, 연결 및 서비스를 위해 정의되는 메시지의 일 예이다.
상기 핸드오버 메시지는 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 상기 표 5의 케이퍼빌리티 정보를 포함하고 있다.
상기 핸드오버 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 핸드오버 절차를 수행하기 위해서 상기 제 2 디바이스(300)에게 BR/EDR 핸드오버 요청 메시지를 전송한다(S4920).
상기 핸드오버 요청 메시지에서는 상기 표 8의 핸드오버 정보가 포함되어 있을 수 있다. 상기 제 2 디바이스(300)는 BR/EDR 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 디바이스(200)에게 BR/EDR 핸드오버 응답 메시지를 전송한다(S4930).
상기 핸드오버 메시지, 상기 핸드오버 요청 메시지 및 상기 핸드오버 응답 메시지는 광고 물리 채널에서 전송되며, 광고 채널 PDU를 포함한다.
아래 표 15은 상기 핸드오버 메시지, 상기 핸드오버 요청 메시지 및 상기 핸드오버 응답 메시지의 PDU 타입의 일 예를 나타낸다.
표 15
PDU Type Packet Name
0000 ADV_IND
0001 ADV_DIRECT_IND
0010 ADV_NONCONN_IND
0011 SCAN_REQ
0100 SCAN_RSP
0101 CONNECT_REQ
0110 ADV_SCAN_IND
ADV_BR/EDR Handover
BR/EDR Handover Request
BR/EDR Handover Response
0111 - 1111 Reserved
상기 핸드오버 메시지는 ADV_BR/EDR Handover, 상기 핸드오버 요청 메시지는 BR/EDR Handover Request, 상기 핸드오버 응답 메시지는 BR/EDR Handover Response의 PDU 타입을 가질 수 있으며, 각 PDU 타입은 상기 표 11의 Reserved 영역에 의해서 정의될 수 있다.
이후, 상기 핸드오버 요청 메시지 및 핸드오버 응답메시지를 통해 블루투스 BR/EDR로 핸드오버를 수행하기 위한 정보를 얻은 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 34a에서 설명한 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기 상태(Handover Standby State)로 진입하게 된다.
상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태는 상기 도 34a에서 설명한 바와 같이 블루투스 BR/EDR 연결 상태로 바로 진입할 수 있는 상태를 말한다.
상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태에서 블루투스 연결 상태로 진입하게 된다.
도 50은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버 하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 50을 참조하면, 두 디바이스가 블루투스 LE 연결이 이루어지지 않은 상태에서 핸드오버를 위한 정보를 교환하여 핸드오버를 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 LE 비 연결 상태에서, 블루투스 LE 스캐닝 상태 및 BLE 광고 상태로 존재하고 있다.
상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 BR/EDR 케이퍼빌리티 정보 교환 절차를 수행하기 위해서 핸드오버 메시지를 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송할 수 있다(S5010).
상기 핸드오버 메시지는 상기 도 49에서 살펴본 핸드오버 메시지와 동일한 PDU 타입을 가지며, 상기 제 1 디바이스(200)에게 BR/EDR 핸드오버 요청 메시지 전송을 허락하는 광고 메시지이다.
상기 핸드오버 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 케이퍼빌리티 정보를 요청하기 위해, 상기 제 2 디바이스(300)에게 케이퍼빌리티 정보 요청 메시지를 전송한다(S5020).
상기 제 2 디바이스(300)는 상기 케이퍼빌리티 정보 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 요청 받은 정보가 포함된 케이퍼빌리티 정보 응답 메시지를 상기 제 1 디바이스(200)에게 전송한다(S5030).
이후, 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스에게 핸드오버 메시지를 전송하여 핸드오버 요청 메시지 전송을 허용할 수 있다(S5040).
이후 S5050 단계 내지 S5060단계는 상기 도 49의 단계 S4920 내지 단계 S4930과 동일하므로 설명을 생략한다.
도 51a 및 도 51b는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버시 채널 맵을 추정하기 위한 방법 및 데이터 포맷의 일예를 나타낸 도이다.
상기 도 51a을 참조하면, 두 디바이스가 블루투스 LE 연결 상태에서 블루투스 BR/EDR 연결을 위한 정보를 교환하여 블루투스 BR/EDR 연결을 수행할 수 있다.
구체적으로, 블루투스 LE 비연결 상태에서 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BLE 스캐닝 상태로, 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 광고 상태로 존재한다.
이후, 앞에서 살펴본 케이퍼빌리티 정보 교환 절차를 통해서 상기 도 5의 케이퍼빌리티 정보를 교환할 수 있다(S5110). 상기 케이퍼빌리티 정보를 교환한 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 제 1 디바이스(200)에게 광고 메시지를 전송하여 블루투스 LE 연결 요청 메시지를 허용할 수 있다(S5120).
상기 광고 메시지는 아래와 같은 PDU 타입을 가질 수 있다.
- ADV_IND
-ADV_DIRECT_IND
상기 광고 메시지를 수신한 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 LE 연결을 위해서 상기 제 2 디바이스(300)에게 연결 요청메시지를 전송하고(S5130), 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 블루투스 LE 연결 상태로 진입하게 된다.
상기 BLE 연결 상태에서 상기 제 2디바이스(300)와 통신을 수행하던 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR로 핸드오버를 수행하고자 하는 경우, 핸드오버 절차를 수행하기 위해서 상기 제 2 디바이스(300)에게 BR/EDR 핸드오버 요청 메시지를 전송한다(S5140).
상기 핸드오버 요청 메시지에서는 상기 표 8의 핸드오버 정보가 포함되어 있을 수 있다. 상기 제 2 디바이스(300)는 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 디바이스(200)에게 핸드오버 응답 메시지를 전송한다(S5150).
상기 핸드오버 요청 메시지 및 상기 핸드오버 응답 메시지는 물리채널에서 전송되며, 데이터 채널 PDU 중 LL(Link Layer) 연결 제어를 위한 LL 제어 PDU를 포함할 수 있다.
상기 LL 제어 PDU의 페이로드는 상기 도 51b의 (a)와 같이 LL 제어 PDU의 타입을 나타내는 Opcode 필드와 제어 데이터가 포함되는 Ctr Data 필드로 구성되어 있다.
상기 도 51b의 (b)는 상기 Opcode에 포함되는 제어 PDU의 타입을 나타낸다.
상기 핸드오버 요청 메시지는 LL_BR/EDR Handover_REQ, 상기 핸드오버 응답 메시지는 LL_BR/EDR Handover_RSP의 PDU 타입을 가질 수 있으며, Reserved 영역을 통해서 정의될 수 있다.
이후, 상기 제 1 디바이스(200)및 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 37 내지 상기 도 40b에서 설명한 채널 맵 파라미터 교환 및 채널 추정 알고리즘을 수행할 수 있다(S5160).
상기 채널 맵 파라미터 교환 및 채널 추정 알고리즘을 통해서 채널 맵을 구성한 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 34a에서 설명한 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기 상태(Handover Standby State)로 진입하게 된다.
상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태는 상기 도 34a에서 설명한 바와 같이 블루투스 BR/EDR 연결 상태로 바로 진입할 수 있는 상태를 말한다.
상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태에서 블루투스 연결 상태로 진입하게 된다.
도 52은 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 LE에서 블루투스 BR/EDR로 핸드오버시 채널 맵을 추정하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 52를 참조하면, 두 디바이스가 BLE 연결 상태에서 GATT 형태로 저장되어 있는 정보를 교환하여 핸드오버를 할 수 있다.
단계 S5210 내지 단계 5230은 상기 도 51a의 단계 S5110 내지 단계 S5130과 동일하므로 설명을 생략한다.
상기 BLE 연결 상태에서 상기 제 2디바이스(300)와 통신을 수행하던 상기 제 1 디바이스(200)는 블루투스 BR/EDR로 핸드오버를 수행하고자 하는 경우, 핸드오버 절차를 수행하기 위해서 상기 제 2 디바이스(300)에게 GATT 쓰기 요청 메시지를 전송할 수 있다(S5240).
상기 GATT 쓰기 요청 메시지는 상기 표 8의 핸드오버 정보가 포함되어 있으며, 상기 제 1 디바이스(200)는 상기 GATT 쓰기 요청 메시지를 통해서 상기 제 2 디바이스에게 핸드오버를 지시할 수 있다.
상기 GATT 쓰기 요청 메시지를 수신한 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 GATT 쓰기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 1 디바이스(200)에게 GATT 쓰기 응답 메시지를 전송할 수 있다(S5250).
상기 GATT 쓰기 응답 메시지는 상기 표 8의 핸드오버 정보가 포함되어 있을 수 있다.
상기 GATT 쓰기 요청, GATT 쓰기 응답 메시지는 GATT가 사용하는 프로토콜인 ATT의 메시지 중에서 자유롭게 사용할 수 있다.
이후, S5260 단계는 상기 도 51a의 S5160 단계와 동일하므로 설명을 생략한다.
상기 핸드오버 요청 메시지 및 핸드오버 응답메시지를 통해 블루투스 BR/EDR의 연결을 위한 정보를 얻은 상기 제 1 디바이스(200) 및 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 도 34a에서 설명한 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기 상태(Handover Standby State)로 진입하게 된다.
상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태는 상기 도 34a에서 설명한 바와 같이 블루투스 BR/EDR 연결 상태로 바로 진입할 수 있는 상태를 말한다.
상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 블루투스 BR/EDR 핸드오버 대기상태에서 블루투스 연결 상태로 진입하게 된다.
도 53는 본 명세서에서 제안하는, 무선 통신 인터페이스간에 서비스 가능 범위를 알려주는 방법의 일 예를 나타낸다.
상기 제 1 디바이스(200)가 BLE를 통해서 주변 디바이스를 검색하고, 검색된 상기 제 2 디바이스(300)와 BLE외의 다른 무선 통신 인터페이스로 핸드오버를 수행할 수 있다.
이때, 상기 도 53의 (a)와 같이 BLE 서비스 영역보다 핸드오버 하고자 하는 무선 통신 인터페이스의 서비스 영역이 더 넓은 경우, 핸드오버 이후 서비스 제공에 문제가 없다.
하지만 상기 도 53의 (b)와 같이 BLE의 서비스 영역이 핸드오버 하고자 하는 무선 통신 인터페이스의 서비스 영역이 더 작은 경우, 핸드오버 이후 서비스를 제공할 수 없는 문제점이 발생한다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 BLE를 통해 주변 디바이스 및 주변 디바이스의 무선 통신 인터페이스를 검색할 때, 상기 무선 통신 인터페이스의 서비스 범위를 알려 줄 수 있다.
즉, BLE를 통해서 주변 디바이스 검색 및 주변 디바이스의 무선 통신 인터페이스 정보를 검색할 때, 상기 무선 통신 인터페이스의 서비스 가능 범위와 관련된 정보를 나타내는 파라미터를 전송할 수 있다.
상기 파라미터를 통해서 무선 통신 인터페이스의 서비스 영역을 판단하여, 서비스 가능한 경우에만 핸드오버를 수행함으로써 핸드오버 이후에 서비스를 제공할 수 없는 문제점을 해결 할 수 있다.
만약, 상기 파라미터의 값을 정확하게 산출할 수 없는 경우, BLE 외의 무선 통신 인터페이스의 전송 파워(Transmission Power)와 같은 정보를 통해 서비스 가능 영역을 추정할 수 있다.
도 54는 본 명세서에서 제안하는, 블루투스 BR/EDR의 FHS(Frequency Hopping Synchronization) 정보를 블루투스 LE를 통해서 교환하는 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 54를 참조하면, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 BLE 커넥션 절차를 통해서 BLE 커넥션을 형성한다(S5410).
상기 BLE 커넥션을 형성한 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 FHS(Frequency Hopping Synchronization) 정보를 교환하고(S5420), 상기 교환된 FHS 정보를 GATT data base에 저장할 수 있다.
이후, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 상기 GATT data base에 저장된 FHS 정보를 기초로 BLE에서 Bluetooth BR/EDR로 핸드오버 절차를 수행하여(S5430), Bluetooth BR/EDR 커넥션 상태가 된다(S5440).
이와 같은 방법을 통해서, 상기 제 1 디바이스(200)와 상기 제 2 디바이스(300)는 Bluetooth BR/EDR 연결이 되지 않은 상황에서 FHS 정보를 교환하지 않고, 연결에 필요한 정보들을 교환하여 바로 핸드오버를 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 명세서는 블루투스의 핸드오버에 관한 것으로서, 특히, 블루투스 LE(Low Energy) 또는 BR/EDR 기술을 이용하여 블루투스 BR/EDR 또는 블루투스 LE 인터페이스를 연결하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서, 블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 블루투스 BR/EDR을 연결하는 방법에 있어서, 제 1 디바이스에 의해 수행되는 방법은,
    제 2 디바이스로부터 광고 메시지를 수신하는 단계;
    상기 제 2 디바이스에게 상기 광고 메시지에 기초하여 블루투스 BR/EDR 연결과 관련된 세부 정보 요청을 위한 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스로부터 상기 세부 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 세부 정보에 기초하여 상기 제 2 디바이스에게 연결 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 디바이스와 블루투스 BR/EDR 커넥션을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 광고 메시지는 상기 세부 정보의 위치 정보 또는 상기 블루투스 BR/EDR의 이용가능 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 정보는, 스캔 응답 메시지, GATT(Generic Attribute Profile) data base 또는 스캔 응답 메시지 및 GATT data base 중 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 세부 정보는, 주파수 정보, 채널맵 전환 정보, 전송 파워 정보 또는 연결상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 채널맵 전환 정보가 ‘True’ 값인 경우, 블루투스 BR/EDR 채널맵은 블루투스 LE의 채널 맵을 기초로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    채널 추정 알고리즘을 통해 블루투스 BR/EDR 채널 맵을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 요청 메시지는 디바이스 타입 정보, 서비스 종류 정보, 서비스 제공 거리 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서, 블루투스 BR/EDR을 통해서 대체통신 수단의 커넥션을 형성하는 방법에 있어서, 제 1 디바이스에 의해 수행되는 방법은,
    제 2 디바이스에게 ID 패킷을 전송하는 단계;
    제 2 디바이스로부터 상기 ID 패킷에 대한 응답으로 대체 인터페이스와 관련된 제 1 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 제 2 디바이스와 블루투스 BR/EDR 커넥션을 형성하는 단계;
    상기 형성된 블루투스 BR/EDR 커넥션을 통해 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 핸드오버 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 디바이스와 대체 인터페이스 링크를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 대체 인터페이스와 관련된 제 1 정보는 디바이스 타입, 서비스 종류, 서비스 제공 범위 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 핸드오버 요청 메시지 또는 핸드오버 응답 메시지 중 적어도 하나는 상기 대체 인터페이스의 연결과 관련된 제 2 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 정보는, 주파수 정보, 채널맵 전환 정보, 전송 파워 정보, 연결 시간 정보 또는 연결상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 채널맵 전환 정보가 ‘True’ 값인 경우, 상기 대체 인터페이스의 채널맵은 블루투스 LE의 채널 맵을 기초로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    채널 추정 알고리즘을 통해 블루투스 BR/EDR 채널 맵을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서, 블루투스 LE(Low Energy)를 이용하여 블루투스 BR/EDR을 연결하는 방법에 있어서, 제1 디바이스는,
    외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    제 2 디바이스로부터 광고 메시지를 수신하고,
    상기 제 2 디바이스에게 상기 광고 메시지에 기초하여 블루투스 BR/EDR 연결과 관련된 세부 정보 요청을 위한 요청 메시지를 전송하며,
    상기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스로부터 상기 세부 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하고,
    상기 세부 정보에 기초하여 상기 제 2 디바이스에게 연결 요청 메시지를 전송하며,
    상기 제 2 디바이스와 블루투스 BR/EDR 커넥션을 형성하도록 제어하되,
    상기 광고 메시지는 상기 세부 정보의 위치 정보 또는 상기 블루투스 BR/EDR의 이용가능 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 위치 정보는 스캔 응답 메시지, GATT(Generic Attribute Profile) data base 또는 스캔 응답 메시지 및 GATT data base 중 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 세부 정보는 주파수 정보, 채널맵 전환 정보, 전송 파워 정보 또는 연결상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 채널맵 전환 정보가 ‘True’ 값인 경우, 블루투스 BR/EDR 채널맵은 블루투스 LE의 채널 맵을 기초로 생성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 무선 통신 시스템에서, 블루투스 BR/EDR을 통해서 대체통신 수단의 커넥션을 형성하는 방법에 있어서, 제 1 디바이스는,
    외부와 유선 및/또는 무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    제 2 디바이스에게 ID 패킷을 전송하고,
    제 2 디바이스로부터 상기 ID 패킷에 대한 응답으로 대체 인터페이스와 관련된 제 1 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하며,
    상기 제 2 디바이스와 블루투스 BR/EDR 커넥션을 형성하고,
    상기 형성된 블루투스 BR/EDR 커넥션을 통해 핸드오버 요청 메시지를 전송하며,
    상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 핸드오버 응답 메시지를 수신하고,
    상기 제 2 디바이스와 대체 인터페이스 링크를 형성하도록 제어하되,
    상기 대체 인터페이스와 관련된 제 1 정보는 디바이스 타입, 서비스 종류, 서비스 제공 범위 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 핸드오버 요청 메시지 또는 핸드오버 응답 메시지 중 적어도 하나는 상기 대체 인터페이스의 연결과 관련된 제 2 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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