WO2019203580A1 - 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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WO2019203580A1
WO2019203580A1 PCT/KR2019/004663 KR2019004663W WO2019203580A1 WO 2019203580 A1 WO2019203580 A1 WO 2019203580A1 KR 2019004663 W KR2019004663 W KR 2019004663W WO 2019203580 A1 WO2019203580 A1 WO 2019203580A1
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WO
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audio
sink device
audio streaming
streaming
command message
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/004663
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English (en)
French (fr)
Inventor
임진권
송종훈
송태영
최진구
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/20—Services signaling; Auxiliary data signalling, i.e. transmitting data via a non-traffic channel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for transmitting and receiving data using Bluetooth, which is a short-range communication technology, in a wireless communication system.
  • Bluetooth which is a short-range communication technology
  • an audio for providing an audio streaming service using Bluetooth low energy (BLE) technology.
  • BLE Bluetooth low energy
  • Bluetooth is a short-range wireless technology standard that can transmit and receive data by wirelessly connecting various devices in a short distance.
  • a user When performing wireless communication between two devices using Bluetooth communication, a user performs a procedure of searching for a Bluetooth device and requesting a connection. do.
  • 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 a basic rate / enhanced data rate (BR / EDR) method and a low energy (LE) method, which is a low power method.
  • the BR / EDR scheme may be referred to as Bluetooth Classic.
  • the Bluetooth classic includes Bluetooth technology that has been adopted since Bluetooth 1.0 using Basic Rate and Bluetooth technology that has used Enhanced Data Rate supported since Bluetooth 2.0.
  • Bluetooth Low Energy (hereinafter referred to as Bluetooth LE) technology has been applied since Bluetooth 4.0, and can consume hundreds of kilobytes (KB) of information stably with low power consumption.
  • 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 generally limited to a maximum of 100m, it is suitable for use in a limited space.
  • An object of the present invention is to provide a method for transmitting and receiving an audio stream for providing an audio streaming service between a source device and a plurality of sink devices in a wireless communication system.
  • Another object of the present invention is to provide a method for a sink device to stop transmission of an existing audio stream between a source device and another sink device.
  • the present invention provides a method for a source device to provide an audio streaming service in a wireless communication system for solving the above problem.
  • a method for providing an audio streaming service by a source device may include audio streaming for providing the audio streaming service from a first sink device to a second sink device.
  • the stream information includes a profile identifier for identifying a profile of the audio streaming, a CIS identifier for identifying a connected isochronous stream (CIS) for the audio streaming, or for the audio streaming. At least one of a CIG identifier for identifying a concatenated isochronous group of streams.
  • the audio channel disable procedure may include: storing the stream information; Sending a third command message to the second sink device to request stopping audio streaming; Receiving a third response message in response to the third command message from the second sink device; And stopping the audio streaming with the second sink device.
  • the audio channel enabling procedure may include: sending a second command message requesting to enable the audio streaming to the first sink device; And receiving a second response message in response to the second command message from the first sink device.
  • the response message is a profile identifier for identifying the profile of the interrupted audio streaming, a CIS identifier for identifying a connected isochronous stream (CIS) for the interrupted audio streaming, or the At least one of a CIG identifier for identifying a concatenated isochronous group of streams for interrupted streaming.
  • CIS connected isochronous stream
  • the first sink device is located within a range for obtaining voice information for recognizing the location of the user from the user.
  • the communication unit for communicating with the outside by wireless or wired; And a processor operatively connected to the communication unit, wherein the processor receives a first command message requesting interruption of audio streaming for providing the audio streaming service with a second sink device from a first sink device;
  • the first command message includes stream information related to the audio streaming, performs an audio channel disable procedure for stopping the audio streaming with the second sink device, and the first command. Transmitting a first response message in response to the message and performing an audio channel enable procedure for providing the first sink device and the interrupted audio streaming through the first sink device;
  • a device is provided.
  • the source device is the same, and there is an effect that the audio stream can be continuously output even when the sink device is changed.
  • an audio stream can be received and output from the same source device through the sink device existing at the changed location of the user.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a wireless communication system using Bluetooth low power energy technology to which the present invention is applied.
  • Figure 2 shows an example of an internal block diagram of a device that can implement the methods proposed in the present invention.
  • FIG 3 shows an example of a Bluetooth low power energy architecture (Architecture) to which the present invention is applied.
  • FIG 4 shows an example of an audio stream management protocol stack to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 illustrates an example of a generic audio middleware (GAM) architecture to which the present invention can be applied.
  • GAM generic audio middleware
  • FIG. 6 shows an example of a role, an entity, and a link for message transmission and reception in a GAM profile to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 shows an example of a method for disabling an audio channel to which the present invention can be applied.
  • FIG 8 shows an example of a method for providing an audio streaming service to which the present invention can be applied.
  • FIG 9 shows an example of a method for continuously providing an audio stream proposed in the present specification.
  • FIG. 10 illustrates an example of a method for continuously providing audio streaming according to a location of a user proposed in the present specification.
  • FIG. 11 shows another example of a method for continuously providing audio streaming according to a location of a user proposed in the present specification.
  • FIG. 12 illustrates another example of a method for continuously providing audio streaming according to a location of a user proposed in the present specification.
  • a message may be called a data packet, a frame, a PDU, or the like.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a wireless communication system using a Bluetooth low power energy technology to which the present invention can be applied.
  • the wireless communication system 100 includes at least one server device 120 and at least one client device 110.
  • the server device and the client device perform Bluetooth communication 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 number of RF channels is 40
  • the data rate supports 1Mbps
  • the topology is a scatternet structure
  • latency is 3ms
  • (6) output power is less than 10mW (10dBm)
  • (7) is mainly used in applications such as mobile phones, watches, sports, healthcare, sensors, device control.
  • the server device 120 may operate as a client device in relation to other devices, and the client device may operate as a server device in relation to other devices. 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 120 may include a data service device, a slave device device, a slave, a server, a conductor, a host device, a gateway, and a sensing device.
  • a sensing device a monitoring device (monitoring device), a second device, an Audio Gate (AG), etc.
  • the client device 110 is a master device (master device), master (master), It may be represented as a client, a member, a sensor device, a sink device, a collector, a first device, a hands free 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 When the server device receives data from the client device and directly communicates with the client device, and receives a data request from the client device, the server device provides the data to the client device through a response.
  • the server device sends a notification message and an indication message to the client device to provide data information to the client device.
  • the server apparatus transmits an instruction message to the client apparatus, the server apparatus receives a confirmation message corresponding to the instruction 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, instruction, 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 client devices by using bonding information.
  • the client device 120 refers to a device 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 a memory or write new data to a corresponding memory in a 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. 2.
  • 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.
  • Figure 2 shows an example of an internal block diagram of a device that can implement the methods proposed in the present invention.
  • the server device may include an output unit 111, a user input interface 112, a power supply unit 113, a processor 114, and a memory unit. , 115), a Bluetooth interface 116, another communication interface 117, and a communication unit (or a transceiver unit 118).
  • the output unit 111, the input unit 112, the power supply unit 113, the processor 114, the memory 115, the Bluetooth interface 116, the other communication interface 117 and the communication unit 118 are proposed herein. It is functionally linked to perform the method.
  • the client device may include a display unit 121, a user input interface 122, a power supply unit 123, a processor 124, a memory unit 125, and a Bluetooth interface. (Bluetooth Interface) 126 and a communication unit (or a transceiver unit 127).
  • Bluetooth Interface Bluetooth Interface
  • the output unit 121, the input unit 122, the power supply unit 123, the processor 124, the memory 125, the Bluetooth interface 126, and the communication unit 127 are used to perform the method proposed in this specification. Functionally connected
  • the Bluetooth interface 116, 126 refers to a unit (or module) capable of transmitting data or request / response, command, notification, indication / confirmation message, etc. between devices using Bluetooth technology.
  • the memories 115 and 125 are units implemented in various types of devices and refer to units in which various kinds of data are stored.
  • the processor 114, 124 refers to a module that controls the overall operation of the server device or the client device, and controls to process a message request and a received message through a Bluetooth interface and another communication interface.
  • the processors 114 and 124 may be represented by a controller, a control unit, a controller, or the like.
  • the processors 114 and 124 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • ASICs application-specific integrated circuits
  • the processor 114, 124 controls the communication unit to receive an advertising message from a server device, transmits a scan request message to the server device, and scans in response to the scan request from the server device.
  • the communication unit controls the communication unit to receive a scan response message, and controls the communication unit to transmit a connect request message to the server device for establishing a Bluetooth connection with the server device.
  • the processor 114 and 124 may also read or write data from the server device using a property protocol after a Bluetooth LE connection is formed through the connection procedure. To control.
  • the memories 115 and 125 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the communication unit 118 and 127 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memories 115 and 125 may be inside or outside the processors 114 and 124, and may be connected to the processors 114 and 124 by various well-known means.
  • the output units 111 and 121 refer to modules for providing device status information and message exchange information to a user through a screen.
  • the power supply unit refers to a module for supplying power required for the operation of the components by receiving the external power, the internal power under the control of the controller.
  • BLE technology has a small duty cycle, and the low data rate can greatly reduce power consumption, so that the power supply is required for the operation of each component with less output power (10 mW (10 dBm or less)). Can supply power.
  • the input units 112 and 122 refer to a module that provides a user's input to the controller like a screen button so that the user can control the operation of the device.
  • FIG. 3 illustrates an example of a Bluetooth low power energy architecture proposed in the present specification.
  • the BLE structure includes a controller stack operable to handle timing critical radio interface and a host stack operable to process high level data.
  • the controller stack may be referred to as a controller.
  • the controller stack will be referred to as a controller stack to avoid confusion with a processor which is an internal component of the device mentioned in FIG. 2.
  • the controller stack may be implemented using a communication module that may include a Bluetooth radio and a processor module that may include a processing device such as, for example, 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 host stack includes GAP (Generic Access Profile, 310), GATT based Profiles (320), GATT (Generic Attribute Profile, 330), ATT (Attribute Protocol, 340), SM (Security Manage, 350), L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol, 360).
  • GAP Generic Access Profile
  • GATT Generic Attribute Profile
  • ATT Generic Attribute Profile
  • ATT Attribute Protocol
  • SM Simple Adaptation Protocol
  • L2CAP Logical Link Control and Adaptation Protocol, 360.
  • the host stack 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.
  • the Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) 360 provides one bidirectional channel for transmitting data to a specific protocol or profile.
  • L2CAP may be operable to multiplex data between higher layer protocols, segment and reassemble packages, and manage multicast data transmission.
  • BLE uses three fixed channels (one for the signaling CH, one for the Security Manager, and one for the Attribute protocol).
  • BR / EDR Base Rate / Enhanced Data Rate
  • SM Security Manager
  • ATT Attribute Protocol, 340
  • ATT Application Protocol
  • 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, and refers to 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 an acknowledgment message for the Indication message to the server device.
  • GAP Generic Access Profile
  • GAP is mainly used in the device discovery, connection creation and security procedures, and defines the way to provide information to the user, and defines the type of the attribute as follows.
  • GATT-based Profiles are profiles that depend on GATT and are mainly applied to BLE devices.
  • GATT-based Profiles may be Battery, Time, FindMe, Proximity, Time, Object Delivery Service, and the like. Details of GATT-based Profiles are as follows.
  • GATT may be operable as a protocol describing how ATT is used in the configuration of services.
  • the GATT may be operable to specify how ATT attributes are grouped together into services, and may be operable to describe features associated with the services.
  • GATT and ATT may use features to describe the state and services of a device and to describe how features relate to each other and how they are used.
  • the controller stack includes a physical layer 390, a link layer 380, and a host controller interface 370.
  • the physical layer (wireless transceiver module 390) transmits and receives a 2.4 GHz radio signal and uses Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) modulation and a frequency hopping method consisting of 40 RF channels.
  • GFSK Gaussian Frequency Shift Keying
  • Link layer 380 sends or receives Bluetooth packets.
  • the link layer creates a connection between devices after performing advertising and scanning functions using three advertising channels, and provides a function of exchanging data packets of up to 42 bytes through 37 data channels.
  • HCI Host Controller Interface
  • the ATT Protocol defines how a device discovers, writes, and reads attributes of other devices. Two roles can be defined in the ATT Protocol:
  • Attribute Server Exposes attributes and their associated values to peer devices.
  • Attribute Client Can search, write and read the attributes of the server. In addition, it may be displayed and notified by the server.
  • the format of data packet used in ATT Protocol is Opcode, Attribute Parameters, Auth. It can be composed of a signature.
  • Opcodes are Method, Command Flag and Auth. It may consist of a Signature Flag.
  • Each field can be defined as follows.
  • Command Flag indicates whether the corresponding PDU is a Command. There is no acknowledgment from the server for the Command.
  • This field is optional. If the field exists, a signature is provided for the Opcode and Attribute fields.
  • the BLE procedure includes a device filtering procedure, an advertising procedure, a scanning procedure, a discovery procedure, and a connecting procedure.
  • 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, thus 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 received by the advertising device, the scanning device needs to send a scan request to the advertising device. If the device filtering procedure is used to filter the advertising device to which the scan request is to be sent in advance, the scanning device may ignore the advertising packets sent by the advertising device.
  • the device filtering procedure may also be used in the connection request process. If the device making the connection request does not use the pre-device filtering procedure for the device responding to the connection request, the device receiving the connection request (for example, the advertisement device that performed the advertisement) is connected to the connection request. Must respond.
  • the device making the connection request may be represented as an initiating device or an initiator.
  • the advertising device may use a device filtering procedure to limit devices to send a scan request or a connection request to the advertising device.
  • the advertising device performs the advertising procedure to perform the non-directional broadcast to the devices in the area.
  • the non-directional broadcast refers to broadcast in all directions rather than broadcast in a specific direction.
  • 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 scanning devices that are listening on the advertising channel. In the advertising process, all advertisements (or advertisement events) are broadcast over an advertising physical channel.
  • a BLE device connected to the BLE piconet may advertise using a particular type of advertisement event.
  • 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 using advertisement packets of some of the advertisement packets 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.
  • a device performing scanning that is, a scanning device, performs a scanning procedure to listen for non-directional broadcasts of user data from advertising devices using an advertising physical channel in a scanning mode.
  • 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 in order to find nearby devices or to be discovered 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.
  • an operation state of the BLE technology that is, an advertising state, a scanning state, an initiating state, and a connection state will be briefly described.
  • 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 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, that is, 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-directional advertising event
  • ADV_SCAN_IND Scannable Non-Oriented Advertising 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 4 shows an example of an audio stream management protocol stack to which the present invention can be applied.
  • the source device and / or sink device may use the audio stream control profile to provide an audio streaming service through audio stream transmission.
  • an audio stream management protocol stack for providing an audio streaming service through an audio stream includes an audio stream control profile (ASCP) and an audio stream management protocol (ASMP). It may further include.
  • ASCP audio stream control profile
  • ASMP audio stream management protocol
  • the audio stream control profile defines the records and procedures used by the profile to set up a general audio stream.
  • the audio stream control profile may perform the following functions.
  • Audio Announcements and Stream Discovery The ability to inform and discover the characteristics of audio streams and devices to nearby devices.
  • Stream Management The ability to manage a state machine for transmitting audio streams.
  • Stream Establishment procedure The ability of an initiator to provide the information needed to schedule an isochronous channel on a core.
  • Stream Cordination Ability to control multiple devices as a single device (e.g. surround system of earbuds and earphones)
  • the audio stream management protocol defines commands and responses for executing the general audio stream setup procedure specified by the ASCP.
  • FIG. 5 illustrates an example of a generic audio middleware (GAM) architecture to which the present invention can be applied.
  • GAM generic audio middleware
  • GAM generic audio middleware
  • the GAM may be configured as shown in FIG. 5, and may include an ASCP for basic stream management and an ASMP for setting and controlling a stream as described in FIG. 4.
  • FIG. 6 shows an example of a role, an entity, and a link for message transmission and reception in a GAM profile to which the present invention can be applied.
  • an apparatus in order to provide an audio streaming service through an audio stream, an apparatus may play an role of an initiator and an acceptor, and an initiator and an acceptor may play different roles in each procedure. have.
  • the initiator may initiate an audio stream and play a master role in a link layer.
  • the initiator can be a mobile phone, tablet, personal computer or TV.
  • the acceptor accepts the audio stream and can act as a slave at the link layer.
  • the acceptor may be an earbud, a heathset, a headphone, a hearing aid, a speaker, a wireless microphone, or the like.
  • the following shows an example of an entity that is a minimum functional unit of an initiator and an acceptor.
  • Announcer Announces the ability to send and receive audio streams.
  • Discoverer searches for being able to send and receive audio streams
  • Controller controls the target
  • Target responds to control of the controller
  • the following shows an example of a transport (or link) for transmitting an audio stream.
  • Audio-A Link for sending and receiving data between announcer and discover
  • Audio-S Link for transmitting and receiving audio data
  • Audio-C Link for sending and receiving control commands
  • the device may provide an audio streaming service to a user by transmitting and receiving an audio stream according to each role.
  • FIG. 7 shows an example of a method for disabling an audio channel to which the present invention can be applied.
  • an initiator and an acceptor that transmit an audio stream to provide an audio streaming service may terminate the provision of the audio streaming service through an audio channel disable procedure.
  • an audio streaming service providing an audio service through transmission and reception of an audio stream between devices.
  • the audio channel endpoint (ACE) is disabled.
  • the ACE may provide audio functions of a higher level application connected to a transport service available for negotiating parameters of an audio channel including a codec, and the audio channel may mean a unidirectional communication channel.
  • the audio signal flows through an audio channel between the source device and the sink device.
  • the initiator is a sink device, it can stop receiving and consuming audio data.
  • the initiator that has disabled the ACE may transmit a command message requesting the interruption of streaming to the acceptor (S7010).
  • the command message may be referred to as ASMP_DISABLE_CMD, and may include an ACE ID (Identifier) for identifying an ACE to stop streaming.
  • ACE ID Identifier
  • the production of the audio data may be stopped, and in the case of the sink device, the reception of the audio data may be stopped by the audio device.
  • the acceptor may identify the ACE to stop the streaming service based on the ACE ID included in the command message, and disable the identified ACE.
  • the acceptor transmits a response message including the ACE ID for identifying the disabled ACE in response to the command to the initiator (S7020).
  • the initiator may receive a response message and stop the production of audio data.
  • the initiator and the acceptor stop the connected isochronous stream (CSI) through the connected isochronous stream terminate procedure and enter the configured state.
  • CSI connected isochronous stream
  • CIS may mean a point-to-point logical transfer between a master and a specific slave.
  • FIG 8 shows an example of a method for providing an audio streaming service to which the present invention can be applied.
  • the streaming connection with the existing sink device is terminated according to the user's location, and the audio is continuously transmitted from the new sink device. It does not output the stream.
  • the user may search for speaker # 1, which is a sink device, to form a connection through Bluetooth LE of a terminal, which is a source device, and output an audio stream through the formed connection.
  • the user when the user moves the location from the living room to the room, the user can output the audio stream only by searching for a new sink device Speaker 1 through the terminal and establishing a connection.
  • the streaming service can be continuously provided only by moving with the source device and repeatedly searching for and connecting a new sink device.
  • the present invention provides a method for a new sink device to stop an existing streaming service and continuously provide a streaming service to a user even if the location of the source device is not changed and the location of the user is changed. To provide.
  • Table 2 below shows the definitions of procedures and parameters that can be used in the present invention.
  • FIG 9 shows an example of a method for continuously providing an audio stream proposed in the present specification.
  • the sink device may interrupt an existing streaming service provided through another sink device and continuously provide a streaming service.
  • the source device 1 provides the sink device 1 and the streaming service 1 and the sink device 2 and the streaming service 2.
  • the sink device 3 may transmit a command message (first command message) requesting to stop the streaming service 2 between the source device 1 and the sink device 2 to provide the streaming service 2 (S9010).
  • the sink device 3 may obtain an input signal for instructing the termination of the streaming service 2 from the user, and may store streaming information (or context information) related to the streaming service 2.
  • the sink device 3 may obtain a voice signal through the microphone to instruct the user to stop streaming service 2 from the user.
  • the command message may be referred to as ASMP_DSIABLED_CMD and may include streaming information related to streaming service 2.
  • the streaming information may include at least one of an ACE ID, a Profile ID, a CIS ID, a CIG ID, and / or a Set ID.
  • command message may further include a streaming ID for identifying the streaming service that the sink device 3 wants to request to stop.
  • Source device 1 which is requested to stop streaming service 2 from the sink device, may stop streaming service 2 with sink device 2 through an audio channel disable procedure with sink device 2.
  • the source device 1 stores context information which is streaming information included in the command message, and disables the ACE of the source device 1.
  • the source device 1 transmits a command message (second command message) including an ACE ID for identifying an ACE to be disabled in order to request the termination of the streaming service 2 to the sink device 2 (S9020).
  • a command message (second command message) including an ACE ID for identifying an ACE to be disabled in order to request the termination of the streaming service 2 to the sink device 2 (S9020).
  • the sink device 2 disables the ACE according to the ACE ID included in the command message and transmits a response message (second response message) indicating whether to disable the ACE to the source device 1 (S9030).
  • the response message may be referred to as ASMP_DSIABLE_RSP and may include an ACE ID for identifying an ACE disabled by sink device 2.
  • the source device 1 and the sink device 2 terminate the CSI through the same procedure. That is, an isochronous channel for transmitting an audio stream between the source device 1 and the sink device 2 is released.
  • the source device 1 transmits a response message (second response message) for notifying the sink device 3 of the result of the audio channel disable procedure (S9040).
  • the response message may include streaming information related to the interrupted streaming service 2.
  • the source device 1 may transmit a command message (third command message) requesting to enable the ACE to the sink device 3 to continuously provide the interrupted streaming service 2 through the sink device 3 (S9050).
  • the third command message may be referred to as ASMP_ENABLE_CMD, and the source device 1 may transmit the third command message to the sink device 3 using the context information stored in the source device 1.
  • the third command message may include an ACE ID for identifying the ACE to be enabled, and in response to the third command message, the sink device 3 sends a response message (third response message) to the source device 1 ( S9060).
  • the third response message may be referred to as ASMP_ENABLE_RSP and may include an ACE ID for identifying the enabled ACE.
  • the streaming service 2 between the source device 1 and the sink device 3 may be configured through the transmission of the third response message, and the sink device 3 may provide the streaming service between the source device 1 and the sink device 2 continuously. have.
  • another sink device located at the changed location of the user stops the provided streaming service, and the suspended streaming service is stopped by another sink.
  • the device can be presented to the user continuously.
  • FIG. 10 illustrates an example of a method for continuously providing audio streaming according to a location of a user proposed in the present specification.
  • the user when a user's location is changed while receiving an audio streaming service through a source device, the user may continuously receive a streaming service through a sink device installed at the changed user's location.
  • a source device capable of providing audio data for providing an audio streaming service may be connected to at least one sink device capable of outputting an audio stream through Bluetooth.
  • the source device may obtain audio data for the audio stream from the server through the router.
  • the source device may receive and output an audio stream from a server through a router using a sound source cloud streaming service.
  • the user may be provided with a streaming service through the source device in the living room.
  • the source device may obtain input information (for example, voice information, etc.) indicating the provision of the streaming service from the user.
  • the source device may receive and output the audio stream through the router. .
  • voice information eg, Hi LG, Play the Music
  • a sink device of a bathroom instructed to provide a streaming service by a user may receive and output an audio stream from a source device through the method described with reference to FIG. 7.
  • the user may input information (for example, instructing the provision of the streaming service to the sink device) as in (b). For example, voice information).
  • the sink device of the room instructed to provide the streaming service by the user may interrupt the streaming service provided by the sink device of the bathroom and receive and output the audio stream from the source device through the method described with reference to FIG. 9.
  • FIG. 11 shows another example of a method for continuously providing audio streaming according to a location of a user proposed in the present specification.
  • the source device of the living room is a user's voice signal (eg, Hi LG, Play the Music in Melon! ) Can be obtained.
  • a user's voice signal eg, Hi LG, Play the Music in Melon!
  • the terminal may transmit a specific signal indicating the start of the audio streaming service to the source device.
  • the source device When the source device receives a voice signal or a specific signal indicating an audio streaming service from the terminal, the source device may transmit and output the audio stream to the connected sink device.
  • the sink device that obtains a voice signal or a specific signal indicative of an audio streaming service from the user may stop the streaming service provided by the sink device of the living room and receive and output the audio stream from the source device through the method described with reference to FIG. 9. Can be.
  • FIG. 12 illustrates another example of a method for continuously providing audio streaming according to a location of a user proposed in the present specification.
  • a user may receive an audio streaming service by connecting a terminal and an earbud via Bluetooth.
  • the terminal is connected to the speaker, which is a sink device, via Bluetooth.
  • the present specification relates to Bluetooth data transmission and reception, and more particularly, to a method and apparatus for providing an audio streaming service using Bluetooth Low Energy (LE) technology.
  • LE Bluetooth Low Energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

무선 통신 시스템에서 소스 디바이스가 오디오 스트리밍 서비스(Audio Service)를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 소스 디바이스는 제 1 싱크 디바이스로부터 제 2 싱크 디바이스와의 상기 오디오 스트리밍 서비스의 제공을 위한 오디오 스트리밍의 중단을 요청하는 제 1 커맨드 메시지를 수신하되, 상기 제 1 커맨드 메시지는 상기 오디오 스트리밍과 관련된 스트림 정보를 포함한다. 이후, 소스 디바이스는 제 2 싱크 디바이스와의 오디오 스트리밍을 중단하기 위한 오디오 채널 디스에이블(Audio Channel disable) 절차를 수행하고, 제 1 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 1 응답 메시지를 전송한다. 이후, 소스 디바이스는 제 1 싱크 디바이스와 중단된 오디오 스트리밍을 제 1 싱크 디바이스를 통해 제공하기 위한 오디오 채널 인에이블(Audio Channel enable) 절차를 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하여 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신시스템에서 근거리 통신 기술인 블루투스를 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로써, 특히 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy: BLE) 기술을 이용하여 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 오디오 스트림을 송수신하기 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 통신 방법에는 BR/EDR (Basic Rate/Enhanced Data Rate)방식과 저전력 방식인 LE (Low Energy)방식이 있다. BR/EDR 방식은 블루투스 클래식 (Bluetooth Classic)라고 호칭될 수 있다. 블루투스 클래식 방식은 베이직 레이트(Basic Rate)를 이용하는 블루투스 1.0부터 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 블루투스 4.0부터 적용되어 적은 전력을 소모하여 수백 키로바이트(KB)의 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 유사 기술이 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 일반적으로 최대 100m로 한정적이므로, 한정된 공간에서 사용하기 적합하다.
무선 통신 시스템에서 소스 디바이스와 복수의 싱크 디바이스간 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 오디오 스트임을 송수신하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 싱크 디바이스가 소스 디바이스와 다른 싱크 디바이스간의 기존 오디오 스트림의 전송을 중단 시키기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 소스 디바이스가 오디오 스트림 전송을 위한 싱크 디바이스를 변경하여 다른 싱크 디바이스에서 오디오를 출력하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 위치에 따라 싱크 디바이스를 변경하여 동일한 소스 디바이스로부터 연속하여 오디오 스트림을 수신하여 오디오를 출력하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 명세서에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 무선 통신 시스템에서 소스 디바이스가 오디오 스트리밍 서비스(Audio Streaming Service)를 제공하기 위한 방법을 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 소스 디바이스가 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 방법은, 제 1 싱크 디바이스로부터 제 2 싱크 디바이스와의 상기 오디오 스트리밍 서비스의 제공을 위한 오디오 스트리밍의 중단을 요청하는 제 1 커맨드 메시지를 수신하는 단계, 상기 제 1 커맨드 메시지는 상기 오디오 스트리밍과 관련된 스트림 정보를 포함하고; 상기 제 2 싱크 디바이스와의 상기 오디오 스트리밍을 중단하기 위한 오디오 채널 디스에이블(Audio Channel disable) 절차를 수행하는 단계; 상기 제 1 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 1 응답 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 1 싱크 디바이스와 상기 중단된 오디오 스트리밍을 상기 제 1 싱크 디바이스를 통해 제공하기 위한 오디오 채널 인에이블(Audio Channel enable) 절차를 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 스트림 정보는 상기 오디오 스트리밍의 프로파일을 식별하기 위한 프로파일 식별자, 상기 오디오 스트리밍을 위한 연결된 등시성 스트림(connected isochronous stream: CIS)을 식별하기 위한 CIS 식별자, 또는 상기 오디오 스트리밍을 위한 스트림들(streams)의 연결된 등시성 그룹을 식별하기 위한 CIG 식별자 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 오디오 채널 디스에이블 절차는, 상기 스트림 정보를 저장하는 단계; 상기 제 2 싱크 디바이스로 오디오 스트리밍 중단을 요청하는 제 3 커맨드 메시지를 전송하는 단계; 상기 제 2 싱크 디바이스로부터 상기 제 3 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 3 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 싱크 디바이스와 상기 오디오 스트리밍을 중단하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 오디오 채널 인에이블 절차는, 상기 제 1 싱크 디바이스로 상기 오디오 스트리밍의 인에이블을 요청하는 제 2 커맨드 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 1 싱크 디바이스로부터 상기 제 2 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 2 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 응답 메시지는 상기 중단된 오디오 스트리밍의 프로파일을 식별하기 위한 프로파일 식별자, 상기 중단된 오디오 스트리밍을 위한 연결된 등시성 스트림(connected isochronous stream: CIS)을 식별하기 위한 CIS 식별자, 또는 상기 중단된 스트리밍을 위한 스트림들(streams)의 연결된 등시성 그룹을 식별하기 위한 CIG 식별자 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 1 싱크 디바이스는 사용자로부터 상기 사용자의 위치를 인식하기 위한 음성 정보를 획득하기 위한 범위 내에 위치한다.
또한, 본 발명은, 외부와 무선 또는 유선으로 통신하기 위한 통신부; 및 상기 통신부와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 제 1 싱크 디바이스로부터 제 2 싱크 디바이스와의 상기 오디오 스트리밍 서비스의 제공을 위한 오디오 스트리밍의 중단을 요청하는 제 1 커맨드 메시지를 수신하되, 상기 제 1 커맨드 메시지는 상기 오디오 스트리밍과 관련된 스트림 정보를 포함하고, 상기 제 2 싱크 디바이스와의 상기 오디오 스트리밍을 중단하기 위한 오디오 채널 디스에이블(Audio Channel disable) 절차를 수행하며, 상기 제 1 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 1 응답 메시지를 전송하고, 상기 제 1 싱크 디바이스와 상기 중단된 오디오 스트리밍을 상기 제 1 싱크 디바이스를 통해 제공하기 위한 오디오 채널 인에이블(Audio Channel enable) 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 디바이스를 제공한다.
본 발명에 따르면, 소스 디바이스는 동일하고, 싱크 디바이스가 변경되는 경우에도 연속해서 오디오 스트림을 출력할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 위치가 변경됨에 따라 변경된 사용자의 위치에 존재하는 싱크 디바이스를 통해서 동일한 소스 디바이스로부터 오디오 스트림을 수신하여 출력할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용되는 블루투스 저전력 에너지 아키텍처(Architecture)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 오디오 스트림 관리 프로토콜(Audio Stream Management Protocol) 스택(Stack)의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 GAM(Generic Audio Middleware) 아키텍처의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 GAM 프로파일에서의 메시지 송수신을 위한 역할, 엔터티 및 링크의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 오디오 채널을 디스에이블(Disable)하기 위한 방법의 일 예를 나타낸다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 방법의 일 예를 나타낸다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 오디오 스트림을 연속적으로 제공하기 위한 방법의 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 사용자의 위치에 따라 오디오 스트리밍을 연속적으로 제공하기 위한 방법의 일 예를 나타낸다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 사용자의 위치에 따라 오디오 스트리밍을 연속적으로 제공하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 12은 본 명세서에서 제안하는 사용자의 위치에 따라 오디오 스트리밍을 연속적으로 제공하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
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.
또한, 본 발명에서 메시지는 데이터 패킷, 프레임, PDU 등으로 호칭될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개략도이다.
무선 통신 시스템(100)은 적어도 하나의 서버 디바이스(Server Device, 120) 및 적어도 하나의 클라이언트 디바이스(Client Device, 110)를 포함한다.
서버 장치와 클라이언트 장치는 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 스캐터넷 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 장치(120)는 다른 장치와의 관계에서 클라이언트 장치로 동작할 수 있고, 상기 클라이언트 장치는 다른 장치와의 관계에서 서버 장치로 동작할 수 있다. 즉, BLE 통신 시스템에서 어느 하나의 장치는 서버 장치 또는 클라이언트 장치로 동작하는 것이 가능하며, 필요한 경우, 서버 장치 및 클라이언트 장치로 동시에 동작하는 것도 가능하다.
상기 서버 장치(120)는 데이터 서비스 장치(Data Service Device), 슬레이브 디바이스(slave device) 디바이스, 슬레이브(slave), 서버, 컨덕터(Conductor), 호스트 디바이스(Host Device), 게이트웨이(Gateway), 센싱 장치(Sensing Device), 모니터링 장치(monitoring device), 제 2 디바이스, 오디오 게이트(Audio Gate, AG) 등으로 표현될 수 있으며, 상기 클라이언트 디바이스(110)는 마스터 디바이스(master device), 마스터(master), 클라이언트, 멤버(Member), 센서 디바이스, 싱크 디바이스(Sink Device), 콜렉터(Collector), 제 1 디바이스, 핸즈프리 디바이스 등으로 표현될 수 있다.
서버 장치와 클라이언트 장치는 상기 무선 통신 시스템의 주요 구성요소에 해당하며, 상기 무선 통신 시스템은 서버 장치 및 클라이언트 장치 이외에도 다른 구성요소를 포함할 수 있다.
상기 서버 장치는 클라이언트 장치로부터 데이터를 제공 받고, 클라이언트 장치와 직접 통신을 수행함으로써, 클라이언트 장치부터 데이터 요청을 수신하는 경우, 응답을 통해 클라이언트 장치로 데이터를 제공하는 장치를 말한다.
또한, 상기 서버 장치는 클라이언트 장치로 데이터 정보를 제공하기 위해 클라이언트 장치에게 알림(Notification) 메시지, 지시(Indication) 메시지를 보낸다. 또한, 상기 서버 장치는 상기 클라이언트 장치로 지시 메시지를 전송하는 경우, 상기 클라이언트로부터 상기 지시 메시지에 대응하는 확인(Confirm) 메시지를 수신한다.
또한, 상기 서버 장치는 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 장치는 상기 클라이언트 장치와 메시지를 송수신하는 과정에서 메모리(memory unit)로부터 데이터를 읽어 오거나 새로운 데이터를 해당 메모리에 쓸 수 있다.
또한, 하나의 서버 장치는 다수의 클라이언트 장치들과 연결될 수 있으며, 본딩(Bonding) 정보를 활용하여 클라이언트 장치들과 쉽게 재 연결(또는 접속)이 가능하다.
상기 클라이언트 장치 (120)는 서버 장치에게 데이터 정보 및 데이터 전송을 요청하는 장치를 말한다.
클라이언트 장치는 상기 서버 장치로부터 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 장치도 마찬가지로 상기 서버 장치와 메시지들을 송수신하는 과정에서 출력부를 통해 사용자에게 정보를 제공하거나 입력부를 통해 사용자로부터의 입력을 수신할 수 있다.
또한, 상기 클라이언트 장치는 상기 서버 장치와 메시지를 송수신하는 과정에서 메모리로부터 데이터를 읽어 오거나 새로운 데이터를 해당 메모리에 쓸 수 있다.
상기 서버 장치 및 클라이언트 장치의 출력부, 입력부 및 메모리 등과 같은 하드웨어 구성요소에 대해서는 도 2에서 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.
도 2는 본 발명에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 서버 디바이스는 출력부(Display Unit, 111), 입력부(User Input Interface, 112), 전력 공급부(Power Supply Unit, 113), 프로세서(Processor, 114), 메모리(Memory Unit, 115), 블루투스 인터페이스(Bluetooth Interface, 116), 다른 통신 인터페이스(Other Interface, 117) 및 통신부(또는 송수신부, 118)를 포함한다.
상기 출력부(111), 입력부(112), 전력 공급부(113), 프로세서(114), 메모리(115), 블루투스 인터페이스(116), 다른 통신 인터페이스(117) 및 통신부(118)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.
또한, 클라이언트 디바이스는 출력부(Display Unit, 121), 입력부(User Input Interface, 122), 전력 공급부(Power Supply Unit, 123), 프로세서(Processor, 124), 메모리(Memory Unit, 125), 블루투스 인터페이스(Bluetooth Interface, 126) 및 통신부(또는 송수신부, 127)를 포함한다.
상기 출력부(121), 입력부(122), 전력 공급부(123), 프로세서(124), 메모리(125), 블루투스 인터페이스(126), 및 통신부(127)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.
상기 블루투스 인터페이스(116,126)는 블루투스 기술을 이용하여 디바이스들 간의 요청/응답, 명령, 알림, 지시/확인 메시지 등 또는 데이터 전송이 가능한 유닛(또는 모듈)을 말한다.
상기 메모리(115,125)는 다양한 종류의 디바이스에 구현되는 유닛으로서, 다양한 종류의 데이터가 저장되는 유닛을 말한다.
상기 프로세서(114,124)는 서버 디바이스 또는 클라이언트 디바이스의 전반적인 동작을 제어하는 모듈을 말하며, 블루투스 인터페이스 및 다른 통신 인터페이스로 메시지를 전송 요청 및 수신받은 메시지를 처리하도록 제어한다.
상기 프로세서(114,124)는 제어부, 제어 유닛(Control Unit), 컨트롤러 등으로 표현될 수 있다.
상기 프로세서(114,124)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다.
상기 프로세서(114,124)는 서버 디바이스로부터 광고(Advertising) 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 서버 디바이스로 스캔 요청(Scan Request) 메시지를 전송하고, 상기 서버 디바이스로부터 상기 스캔 요청에 대한 응답으로 스캔 응답(Scan Response) 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 서버 디바이스와 블루투스 연결 설정을 위해 상기 서버 디바이스로 연결 요청(Connect Request) 메시지를 전송하도록 상기 통신부를 제어한다.
또한, 상기 프로세서(114,124)는 상기 연결 절차를 통해 블루투스 LE 커넥션(Connection)이 형성된 이후, 상기 서버 디바이스로부터 속성 프로토콜을 이용하여 데이터를 읽어오거나(Read), 기록(Write)할 수 있도록 상기 통신부를 제어한다.
상기 메모리(115,125)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
상기 통신부(118,127)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
상기 메모리(115,125)는 프로세서(114,124) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(114,124)와 연결될 수 있다.
상기 출력부(111,121)는 디바이스의 상태 정보 및 메시지 교환 정보 등을 화면을 통해서 사용자에게 제공하기 위한 모듈을 말한다.
상기 전력 공급부(전원 공급부, 113, 123)는 제어부의 제어 하에 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급해주는 모듈을 말한다.
앞에서 살핀 것처럼, BLE 기술에서는 작은 duty cycle을 가지며, 저속의 데이터 전송률을 통해 전력 소모를 크게 줄일 수 있어, 상기 전력 공급부는 적은 출력 전력으로도(10mW(10dBm)이하) 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
상기 입력부(112,122)는 화면 버튼과 같이 사용자의 입력을 제어부에게 제공하여 디바이스의 동작을 사용자가 제어할 수 있게 하는 모듈을 말한다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 저전력 에너지 아키텍처(Architecture)의 일 예를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, BLE 구조는 타이밍이 중요한 무선장치 인터페이스를 처리하도록 동작가능한 컨트롤러 스택(Controller stack)과 고레벨(high level) 데이터를 처리하도록 동작가능한 호스트 스택(Host stack)을 포함한다.
상기 Controller stack은 Controller로 호칭될 수도 있으나, 앞서 도 2에서 언급한 디바이스 내부 구성요소인 프로세서와의 혼동을 피하기 위해 이하에서는 Controller stack으로 표현하기로 한다.
먼저, 컨트롤러 스택은 블루투스 무선장치를 포함할 수 있는 통신 모듈과, 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.
호스트 스택은 GAP(Generic Access Profile,310), GATT based Profiles(320), GATT(Generic Attribute Profile,330), ATT(Attribute Protocol,340), SM(Security Manage,350), L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol,360)을 포함한다. 다만, 호스트 스택은 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, 360)은 특정 프로토콜 또는 프로파일에게 데이터를 전송하기 위한 하나의 양방향 채널을 제공한다.
L2CAP은 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.
BLE 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,350)은 디바이스를 인증하며, 키 분배(key distribution)를 제공하기 위한 프로토콜이다.
ATT(Attribute Protocol,340)는 서버-클라이언트(Server-Client) 구조로 상대 디바이스의 데이터를 접근하기 위한 규칙을 정의한다. ATT에는 6가지의 메시지 유형(Request, Response, Command, Notification, Indication, Confirmation)이 있다.
즉, 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 메시지를 서버 디바이스로 전송한다.
GAP(Generic Access Profile)는 BLE 기술을 위해 새롭게 구현된 계층으로, BLE 디바이스들 간의 통신을 위한 역할 선택, 멀티 프로파일 작동이 어떻게 일어나는지를 제어하는데 사용된다.
또한, GAP는 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
GATT-based Profiles은 GATT에 의존성을 가지는 profile 들로 주로 BLE 디바이스에 적용된다. GATT-based Profiles은 Battery, Time, FindMe, Proximity, Time, Object Delivery Service 등일 수 있다. 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
GATT는 서비스들의 구성 시에 ATT가 어떻게 이용되는지를 설명하는 프로토콜로서 동작가능할 수 있다. 예를 들어, GATT는 ATT 속성들이 어떻게 서비스들로 함께 그룹화되는지를 규정하도록 동작가능할 수 있고, 서비스들과 연계된 특징들을 설명하도록 동작가능할 수 있다.
따라서, GATT 및 ATT는 디바이스의 상태와 서비스들을 설명하고, 특징들이 서로 어떻게 관련되며 이들이 어떻게 이용되는지를 설명하기 위하여, 특징들을 사용할 수 있다.
컨트롤러(Controller) 스택은 물리 계층(Physical Layer,390), 링크 계층(Link Layer,380) 및 호스트 컨트롤러 인터페이스(Host Controller Interface,370)를 포함한다.
물리 계층(무선 송수신 모듈,390)은 2.4 GHz 무선 신호를 송수신하는 계층으로 GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) modulation과 40 개의 RF 채널로 구성된 frequency hopping 기법을 사용한다.
링크 계층(380)은 블루투스 패킷을 전송하거나 수신한다.
또한, 링크 계층은 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.
HCI(Host Controller Interface)는 Host 스택과 Controller 스택 사이의 인터페이스를 제공하여, Host 스택에서 command와 Data를 Controller 스택으로 제공하게 하며, Controller 스택에서 event와 Data를 Host 스택으로 제공하게 해준다.
ATT Protocol은 장치가 다른 장치의 속성을 검색(Discover), 기입(Write), 및 판독(Read)하는 방법을 정의한다. ATT Protocol에서 아래와 같은 두 가지 역할이 정의될 수 있다.
- 속성 서버(Attribute Server): 속성들(Attributes) 및 속성들과 관련된 값을 피어 장치에 노출함.
- 속성 클라이언트(Attribute Client): 서버의 속성을 검색, 기입 및 판독할 수 있다. 이 외에도 서버에 의해서 표시되고 통지될 수 있다.
ATT Protocol에서 사용되는 데이터 패킷의 포맷은 Opcode, Attribute Parameters, Auth. Signature로 구성될 수 있다.
Opcode는 Method, Command Flag 및 Auth. Signature Flag로 구성될 수 있다.
각 필드는 아래와 같이 정의될 수 있다.
- Command Flag: Command Flag는 해당 PDU가 Command인지 여부를 나타낸다. Command에 대한 서버로부터의 acknowledgement는 없다.
- Auth. Signature Flag: 해당 값이 ‘1’인 경우, Authentication Signature의 값이 존재한다.
- Authentication Signature: 해당 필드는 선택적인 필드이다. 해당 필드가 존재하면 Opcode 및 Attribute 필드에 대한 signature가 제공된다.
이하에서, 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy:BLE) 기술에서의 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) 등이 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 필요하지 않기 때문에, 컨트롤러 스택은 요청을 전송하는 개수를 줄여서, BLE 컨트롤러 스택에서 전력 소비가 줄어들도록 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 의해 수신되는 일부 광고 패킷들을 광고 디바이스로부터 수신하는 경우, 스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로 스캔 요청을 보낼 것을 필요로 한다. 만약, 디바이스 필터링 절차가 사용되어 스캔 요청이 전송되어야 할 광고 디바이스가 사전에 필터링되는 경우, 스캐닝 디바이스는 광고 디바이스에서 전송하는 광고 패킷들을 무시할 수 있다.
연결 요청 과정에서도 디바이스 필터링 절차가 사용될 수 있다. 만약, 연결 요청을 하는 디바이스에서 연결 요청에 대한 응답을 하는 디바이스에 대한 사전 디바이스 필터링 절차를 사용하지 않는 경우, 연결 요청을 수신한 디바이스(일 예로, 광고를 수행한 광고 디바이스)는 상기 연결 요청에 대해 응답하여야 한다.
연결 요청을 하는 디바이스는 개시 디바이스 또는 개시자(initiator)로 표현될 수 있다.
광고 디바이스는 스캔 요청 또는 연결 요청을 상기 광고 디바이스로 전송할 디바이스들을 제한하기 위해 디바이스 필터링 절차를 사용할 수 있다.
광고 절차(Advertising Procedure)
광고 디바이스는 영역 내 디바이스들로 비지향성 브로드캐스트를 수행하기 위해 광고 절차를 수행한다. 여기서, 비지향성 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.
BLE 피코넷에 연결되어 있는 BLE 디바이스는 광고 이벤트의 특정 타입을 사용하여 광고할 수 있다.
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 패킷들 중 일부의 광고 패킷을 사용하여 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 스캐닝 모드 (ScanningMode) 에서 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 디바이스라 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.
이하에서, 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 하나 이상의 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
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.
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광고 PDU
아래 광고 채널 PDU 타입들은 광고 PDU로 불리고 구체적인 이벤트에서 사용된다.
ADV_IND: 연결가능한 비지향성 광고 이벤트
ADV_DIRECT_IND: 연결가능한 지향성 광고 이벤트
ADV_NONCONN_IND: 연결가능하지 않은 비지향성 광고 이벤트
ADV_SCAN_IND: 스캔가능한 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.
Scanning PDUs
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.
Initiating PDUs
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 4는 본 발명이 적용될 수 있는 오디오 스트림 관리 프로토콜(Audio Stream Management Protocol) 스택(Stack)의 일 예를 나타낸다
도 4를 참조하면, 소스 디바이스 및/또는 싱크 디바이스는 오디오 스트림 전송을 통해서 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 오디오 스트림 제어 프로파일을 이용할 수 있다.
구체적으로, 도 3과 달리 오디오 스트림을 통해서 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 오디오 스트림 관리 프로토콜 스택은 오디오 스트림 제어 프로파일(Audio Stream Control Profile: ASCP) 및 오디오 스트림 관리 프로토콜을(Audio Stream Management Protocol: ASMP)를 더 포함할 수 있다.
오디오 스트림 제어 프로파일은 일반 오디오 스트림을 설정하기 위해 프로필에서 사용하는 레코드(record) 및 절차(procedure)를 정의한다.
오디오 스트림 제어 프로파일은 아래와 같은 기능을 수행할 수 있다.
- 오디오 어나운스먼트(Audio Announcements) 및 스트림 탐색(Stream Discovery): 오디오 스트림 및 기기의 특성을 주변의 장치들에게 알리고 검색하는 기능.
- 스트림 관리(Stream Management): 오디오 스트림을 전송하기 위한 설정 상태 머신(state machine)을 관리하는 기능
- 스트림 형성 절차(Stream Establishment procedure): 이니시에이터(Initiator)가 등시 채널(isochronous channel)을 코어(core)에서 스케줄링하기 위해 필요한 정보를 제공하는 기능.
- 스트림 코디네이션(Stream Cordination): 복수 개의 장치를 하나의 기기와 같이 제어하는 기능(예를 들면, 이어 버드, 이어폰의 서라운드 시스템)
- 스트림 및 컨텐츠 확대(Content Augmentation): 미디어 제어, 음성 인식 제어와 같이 어플리케이션 프로파일로부터 추가 기능 지원
오디오 스트림 관리 프로토콜은 ASCP에 의해 지정된 일반 오디오 스트림 설정 절차를 실행하기 위한 명령과 응답을 정의한다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 GAM(Generic Audio Middleware) 아키텍처의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 블루투스 LE를 통해서 오디오 스트리밍을 통한 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해서는 도 3의 프로토콜 스택에 GAM(Generic Audio Middleware)가 추가되어야 한다.
GAM은 도 5와 같이 구성될 수 있으며, 도 4에서 설명한 바와 같이 기본적인 스트림 관리를 위한 ASCP 및 스트림의 설정 및 제어를 위한 ASMP를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 GAM 프로파일에서의 메시지 송수신을 위한 역할, 엔터티 및 링크의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 오디오 스트림을 통한 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해서 장치는 이니시에이터(Initiator) 및 억셉터(Acceptor)역할을 수행할 수 있으며, 이니시에이터 및 억셉터는 각 절차에서 다른 역할을 수행할 수 있다.
구체적으로 이니시에이터는 오디오 스트림을 개시할 수 있으며, 링크 레이어에서 마스터 역할을 수행할 수 있다.
예를 들면, 이니시에이터는 모바일 폰, 테블릿, 개인용 컴퓨터 또는 TV일 수 있다.
억셉터는 오디오 스트림을 받아들이며, 링크 레이어에서 슬레이브 역할을 수행할 수 있다.
예를 들면, 억셉터는 이어 버드, 헤스셋, 헤드폰, 보청기, 스피커 또는 무선 마이크로 폰 등일 수 있다.
아래는 이니시에이터 및 억셉터의 최소 기능 단위인 엔터티의 일 예를 나타낸다.
- 싱크(Sink): 오디오 데이터를 수신
- 소스(Source): 오디오 데이터를 송신
- 어나운서(Announcer): 오디오 스트림들을 송수신 할 수 있음을 알림
- 디스커버러(Discoverer): 오디오 스트림들을 송수신 할 수 있음을 검색
- 컨트롤러(Controller): 타겟을 제어
- 타겟(Target): 컨트롤러의 제어에 응답
아래는 오디오 스트림을 전송하기 위한 트랜스포트(또는 링크)의 일 예를 나타낸다.
- Audio-A: 어나운서와 디스커버간 데이터 송수신을 위한 링크
- Audio-S: 오디오 데이터의 송수신을 위한 링크
- Audio-C: 제어 명령을 송수신하기 위한 링크
도 6에서 설명한 GAM을 이용하여 디바이스는 각 역할에 따라 오디오 스트림을 송수신하여 오디오 스트리밍 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 오디오 채널을 디스에이블(Disable)하기 위한 방법의 일 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 오디오 스트림을 전송하여 오디오 스트리밍 서비스를 제공하는 이니시에이터와 억셉터는 오디오 채널 디스에이블(disable) 절차를 통해서 오디오 스트리밍 서비스의 제공을 종료할 수 있다.
이하, 본 발명에서 디바이스 간 오디오 스트림의 송수신을 통해 오디오 서비스를 제공하는 것을 오디오 스트리밍 서비스라한다.
구체적으로, 이니시에이터와 억셉터가 스트리밍을 수행하고 있는 중 이니시에이터가 스트리밍을 종료하고자 하는 경우, 오디오 채널 엔드 포인트(Audio Channel Endpoint: ACE)를 디스에이블(disable) 시킨다.
ACE는 코덱을 포함하여 오디오 채널의 매개 변수를 협상하기 위해 사용 가능한 전송 서비스와 연결된 상위 응용 프로그램의 오디오 기능을 제공할 수 있으며, 오디오 채널은 단 방향 통신 채널을 의미할 수 있다.
오디오 신호는 소스 디바이스와 싱크 디바이스 간의 오디오 채널을 통해서 흐른다.
만약, 이니시에이터가 싱크 디바이스인 경우, 오디오 데이터를 수신하여 소비(consuming)하는 것을 중단할 수 있다.
ACE를 디스에이블한 이니시에이터는 스트리밍 중단을 요청하는 커맨드 메시지를 억셉터로 전송할 수 있다(S7010).
커맨드 메시지는 ASMP_DISABLE_CMD라 호칭될 수 있으며, 스트리밍을 중단할 ACE를 식별하기 위한 ACE ID(Identifier)를 포함할 수 있다.
커맨드 메시지를 수신한 억셉터가 소스 디바이스인 경우 오디오 데이터의 생산을 중단하고, 싱크 디바이스인 경우 오디오 데이터를 수신하여 소비(consuming)하는 것을 중단할 수 있다.
억셉터는 커맨드 메시지에 포함된 ACE ID에 기초하여 스트리밍 서비스를 중단할 ACE를 식별하고, 식별된 ACE를 디스에이블시킬 수 있다.
이후, 억셉터는 커맨드에 대한 응답으로 디스에이블된 ACE를 식별하기 위한 ACE ID를 포함하는 응답 메시지를 이니시에이터로 전송한다(S7020).
이니시에이터가 소스 디바이스인 경우, 이니시에이터는 응답 메시지를 수신하고, 오디오 데이터의 생산을 중단할 수 있다.
이후, 이니시에이터와 억셉터는 연결된 등시적 스트림 중단 절차(Connected Isochronous Stream Terminate Procedure)를 통해서 CSI(Connected Isochronous Stream)를 중단하고, Configured 상태가 된다.
CIS는 마스터와 특정 슬레이브 간의 point-to-point 논리 전송을 의미할 수 있다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 방법의 일 예를 나타낸다.
도 7에서 설명한 방법을 통해서 소스 디바이스와 싱크 디바이스간 오디오 스트림의 전송을 통해서 오디오 스트리밍 서비스를 제공하는 경우, 사용자의 위치에 따라 기존의 싱크 디바이스와의 스트리밍 연결을 종료하고 새로운 싱크 디바이스에서 연속하여 오디오 스트림을 출력하지 못한다.
구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이 ① 사용자는 소스 디바이스인 단말의 블루투스 LE를 통해 싱크 디바이스인 스피커 #1 탐색하여 연결을 형성하고, 형성된 연결을 통해서 오디오 스트림을 출력할 수 있다.
② 이후, 사용자가 거실에서 방으로 위치를 이동하는 경우, 사용자는 다시 단말을 통해서 새로운 싱크 디바이스인 스피커 1을 탐색하여 연결을 형성하여야만 오디오 스트림을 출력할 수 있다.
즉, 사용자가 위치를 변경하는 경우, 소스 디바이스와 함께 이동하여 새로운 싱크 디바이스를 반복적으로 탐색하여 연결해야만 스트리밍 서비스를 계속해서 제공받을 수 있다는 문제점이 존재한다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 소스 디바이스의 위치는 변경되지 않고 사용자의 위치가 변경되더라도 새로운 싱크 디바이스가 기존의 스트리밍 서비스를 중단하고, 연속하여 사용자에게 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 방법을 제공한다.
아래 표 2는 본 발명에서 사용될 수 있는 절차 및 파라미터들의 정의를 나타낸다.
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도 9는 본 명세서에서 제안하는 오디오 스트림을 연속적으로 제공하기 위한 방법의 일 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 싱크 디바이스는 다른 싱크 디바이스를 통해서 제공되던 기존의 스트리밍 서비스를 중단시키고, 연속적으로 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다.
구체적으로, 소스 디바이스 1이 싱크 디바이스 1과 스트리밍 서비스 1을 제공하고, 싱크 디바이스 2와 스트리밍 서비스 2를 제공하고 있다고 가정한다.
이 경우, 싱크 디바이스 3은 스트리밍 서비스 2를 제공하기 위해서 소스 디바이스 1과 싱크 디바이스 2간의 스트리밍 서비스 2의 중단을 요청하는 커맨드 메시지(제 1 커맨드 메시지)를 소스 디바이스 1로 전송할 수 있다(S9010).
이때, 싱크 디바이스 3은 사용자로부터 스트리밍 서비스 2의 중단을 지시하는 입력신호를 획득할 수 있으며, 스트리밍 서비스 2와 관련된 스트리밍 정보(또는 컨텍스트 정보)를 저장할 수 있다.
예를 들면, 싱크 디바이스 3은 사용자로부터 스트리밍 서비스 2의 중단을 지시하는 음성 신호를 마이크를 통해서 획득할 수 있다.
커맨드 메시지는 ASMP_DSIABLED_CMD로 호칭될 수 있으며, 스트리밍 서비스 2와 관련된 스트리밍 정보를 포함할 수 있다.
스트리밍 정보는 ACE ID, Profile ID, CIS ID, CIG ID 및/또는 Set ID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 커맨드 메시지는 싱크 디바이스 3이 중단을 요청하고자 하는 스트리밍 서비스를 식별하기 위한 스트리밍 ID를 더 포함할 수 있다.
싱크 디바이스로부터 스트리밍 서비스 2의 중단을 요청 받은 소스 디바이스 1은 싱크 디바이스 2와 오디오 채널 디스에이블 절차를 통해 싱크 디바이스 2와의 스트리밍 서비스 2를 중단할 수 있다.
구체적으로, 소스 디바이스 1은 커맨드 메시지에 포함된 스트리밍 정보인 컨텍스트 정보를 저장하고, 소스 디바이스 1의 ACE를 디스에이블 시킨다.
소스 디바이스 1은 싱크 디바이스 2로 스트리밍 서비스 2의 중단을 요청하기 위해서 디스에이블 시킬 ACE를 식별하기 위한 ACE ID를 포함하는 커맨드 메시지(제 2 커맨드 메시지)를 전송한다(S9020).
싱크 디바이스 2는 커맨드 메시지에 포함된 ACE ID에 따라 ACE를 디스에이블 시키고 소스 디바이스 1로 ACE의 디스에이블 여부를 나타내는 응답 메시지(제 2 응답 메시지)를 전송한다(S9030).
응답 메시지는 ASMP_DSIABLE_RSP로 호칭될 수 있으며, 싱크 디바이스 2가 디스에이블한 ACE를 식별하기 위한 ACE ID를 포함할 수 있다.
소스 디바이스 1과 싱크 디바이스 2는 이와 같은 절차를 통해서 CSI는 종료된다. 즉, 소스 디바이스 1과 싱크 디바이스 2간에 오디오 스트림의 전송을 위한 등시 채널(Isochronous channel)은 해제되게 된다.
소스 디바이스 1은 싱크 디바이스 3으로 오디오 채널 디스에이블 절차의 결과를 알리기 위한 응답 메시지(제 2 응답 메시지)를 전송한다(S9040).
응답 메시지는 중단된 스트리밍 서비스 2와 관련된 스트리밍 정보를 포함할 수 있다.
소스 디바이스 1은 중단된 스트리밍 서비스 2를 싱크 디바이스 3을 통해 계속해서 제공하기 위해 싱크 디바이스 3으로 ACE의 인에이블을 요청하는 커맨드 메시지(제 3 커맨드 메시지)를 전송할 수 있다(S9050).
제 3 커맨드 메시지는 ASMP_ENABLE_CMD로 호칭될 수 있으며, 소스 디바이스 1은 소스 디바이스 1에 저장되어 있는 컨텍스트 정보를 이용하여 제 3 커맨드 메시지를 싱크 디바이스 3에게 전송할 수 있다.
제 3 커맨드 메시지는 인에블할 ACE를 식별하기 위한 ACE ID를 포함할 수 있으며, 제 3 커맨드 메시지에 대한 응답으로 싱크 디바이스 3은 소스 디바이스 1로 응답 메시지(제 3 응답 메시지)를 전송한다(S9060).
제 3 응답 메시지는 ASMP_ENABLE_RSP로 호칭될 수 있으며, 인에블된 ACE를 식별하기 위한 ACE ID를 포함할 수 있다.
이와 같이, 제 3 응답 메시지의 전송을 통해서 소스 디바이스 1과 싱크 디바이스 3간의 스트리밍 서비스 2가 설정될 수 있으며, 싱크 디바이스 3은 이전에 소스 디바이스 1과 싱크 디바이스 2간의 스트리밍 서비스를 연속해서 제공할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 싱크 디바이스 또는 사용자의 위치가 변경되고, 소스 디바이스의 위치는 고정된 경우, 제공되던 스트리밍 서비스를 사용자의 변경된 위치에 위치하는 다른 싱크 디바이스가 중단시키고, 중단된 스트리밍 서비스를 다른 싱크 디바이스가 연속해서 사용자에게 제공할 수 있다.
도 10은 본 명세서에서 제안하는 사용자의 위치에 따라 오디오 스트리밍을 연속적으로 제공하기 위한 방법의 일 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 사용자는 소스 디바이스를 통해서 오디오 스트리밍 서비스를 제공 받는 중 사용자의 위치가 변경되면, 변경된 사용자의 위치에 설치된 싱크 디바이스를 통해서 스트리밍 서비스를 연속적으로 제공받을 수 있다.
구체적으로, (a) 오디오 스트리밍 서비스의 제공을 위한 오디오 데이터를 제공할 수 있는 소스 디바이스는 오디오 스트림을 출력할 수 있는 적어도 하나의 싱크 디바이스와 블루투스를 통해서 연결되어 있을 수 있다.
이때, 소스 디바이스는 오디오 스트림을 위한 오디오 데이터를 라우터를 통해서 서버로부터 획득할 수 있다.
예를 들면, 소스 디바이스는 음원 클라우드 스트리밍 서비스 등을 이용하여 서버로부터 라우터를 통해서 오디오 스트림을 수신하여 출력할 수 있다.
사용자는 거실에서 소스 디바이스를 통해 스트리밍 서비스를 제공받을 수 있다. 이때, 소스 디바이스는 사용자로부터 스트리밍 서비스의 제공을 지시하는 입력 정보(예를 들면, 음성 정보 등)를 획득할 수 있다.
예를 들면, 사용자로부터 오디오 스트리밍 서비스의 시작을 위한 음성 정보(예를 들면, Hi LG, Play the Music!)를 소스 디바이스가 획득하면, 소스 디바이스는 라우터를 통해서 오디오 스트림을 수신하여 출력할 수 있다.
(b) 이후, 사용자가 거실에서 화장실로 이동하여 화장실에 있는 싱크 디바이스를 통해 오디오 스트리밍 서비스를 제공받고자 하는 경우, 사용자는 싱크 디바이스로 스트리밍 서비스의 제공을 지시하는 입력 정보(예를 들면, 음성 정보 등)를 입력할 수 있다.
사용자로부터 스트리밍 서비스의 제공을 지시 받은 화장실의 싱크 디바이스는 도 7에서 설명한 방법을 통해 소스 디바이스로부터 오디오 스트림을 수신하여 출력할 수 있다.
(c) 사용자가 화장실에서 방으로 이동하여 방에 있는 싱크 디바이스를 통해 오디오 스트리밍 서비스를 제공받고자 하는 경우, 사용자는 (b)에서와 같이 싱크 디바이스로 스트리밍 서비스의 제공을 지시하는 입력 정보(예를 들면, 음성 정보 등)를 입력할 수 있다.
사용자로부터 스트리밍 서비스의 제공을 지시 받은 방의 싱크 디바이스는 도 9에서 설명한 방법을 통해 기존에 화장실의 싱크 디바이스에서 제공하는 스트리밍 서비스를 중단 시키고 소스 디바이스로부터 오디오 스트림을 수신하여 출력할 수 있다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 사용자의 위치에 따라 오디오 스트리밍을 연속적으로 제공하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 11에 도시된 바와 같이 (a) ① 거실의 소스 디바이스는 블루투스를 통해 연결되어 있는 단말을 통해서 오디오 스트리밍 서비스의 제공을 위한 사용자의 음성 신호(예를 들면, Hi LG, Play the Music in Melon!)를 획득할 수 있다.
또는, 오디오 스트리밍 서비스의 제공을 위한 특정 어플리케이션이 단말에서 실행되는 경우, 단말은 오디오 스트리밍 서비스의 시작을 지시하는 특정 신호를 소스 디바이스로 전송할 수 있다.
② 소스 디바이스는 단말로부터 오디오 스트리밍 서비스를 지시하는 음성 신호 또는 특정 신호를 수신하면, 연결된 싱크 디바이스로 오디오 스트림을 전송하여 출력할 수 있다.
(b) 이후, ① 사용자가 거실에서 오디오 스트리밍 서비스를 통해서 음악을 듣던 중, 단말을 거실에 두고 화장실로 이동한 경우, ② 사용자는 거실에서 듣던 음악을 화장실에서도 계속해서 듣기 위해 화장실의 싱크 디바이스로 오디오 스트리밍 서비스를 지시하는 음성 신호 또는 특정 신호를 입력할 수 있다.
사용자로부터 오디오 스트리밍 서비스를 지시하는 음성 신호 또는 특정 신호를 획득한 싱크 디바이스는 도 9에서 설명한 방법을 통해 기존에 거실의 싱크 디바이스에서 제공하는 스트리밍 서비스를 중단 시키고 소스 디바이스로부터 오디오 스트림을 수신하여 출력할 수 있다.
도 12은 본 명세서에서 제안하는 사용자의 위치에 따라 오디오 스트리밍을 연속적으로 제공하기 위한 방법의 또 다른 일 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, (a) 사용자는 단말과 이어 버드를 블루투스를 통해 연결해 오디오 스트리밍 서비스를 제공받을 수 있다. 이때, 단말은 싱크 디바이스인 스피커와 블루투스를 통해서 연결되어 있다.
(b) 이어 버드를 통해서 오디오 스트리밍 서비스를 제공받던 사용자가 스피커를 통해서 동일한 오디오 스트리밍 서비스를 계속해서 제공 받고자 하는 경우, 도 9에서 설명한 방법을 통해서 사용자는 이어 버드를 통해서 제공 받던 오디오 스트리밍 서비스를 스피커를 통해서 계속해서 제공받을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상기한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 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 블루투스 데이터 송수신에 관한 것으로서, 특히 블루투스 LE(Low Energy) 기술을 이용하여 오디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 소스 디바이스가 오디오 스트리밍 서비스(Audio Service)를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    제 1 싱크 디바이스로부터 제 2 싱크 디바이스와의 상기 오디오 스트리밍 서비스의 제공을 위한 오디오 스트리밍의 중단을 요청하는 제 1 커맨드 메시지를 수신하는 단계,
    상기 제 1 커맨드 메시지는 상기 오디오 스트리밍과 관련된 스트림 정보를 포함하고;
    상기 제 2 싱크 디바이스와의 상기 오디오 스트리밍을 중단하기 위한 오디오 채널 디스에이블(Audio Channel disable) 절차를 수행하는 단계;
    상기 제 1 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 1 응답 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 싱크 디바이스와 상기 중단된 오디오 스트리밍을 상기 제 1 싱크 디바이스를 통해 제공하기 위한 오디오 채널 인에이블(Audio Channel enable) 절차를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트림 정보는 상기 오디오 스트리밍의 프로파일을 식별하기 위한 프로파일 식별자, 상기 오디오 스트리밍을 위한 연결된 등시성 스트림(connected isochronous stream: CIS)을 식별하기 위한 CIS 식별자, 또는 상기 오디오 스트리밍을 위한 스트림들(streams)의 연결된 등시성 그룹을 식별하기 위한 CIG 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 오디오 채널 디스에이블 절차는,
    상기 스트림 정보를 저장하는 단계;
    상기 제 2 싱크 디바이스로 오디오 스트리밍 중단을 요청하는 제 3 커맨드 메시지를 전송하는 단계;
    상기 제 2 싱크 디바이스로부터 상기 제 3 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 3 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 싱크 디바이스와 상기 오디오 스트리밍을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 오디오 채널 인에이블 절차는,
    상기 제 1 싱크 디바이스로 상기 오디오 스트리밍의 인에이블을 요청하는 제 2 커맨드 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 싱크 디바이스로부터 상기 제 2 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 2 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 응답 메시지는 상기 중단된 오디오 스트리밍의 프로파일을 식별하기 위한 프로파일 식별자, 상기 중단된 오디오 스트리밍을 위한 연결된 등시성 스트림(connected isochronous stream: CIS)을 식별하기 위한 CIS 식별자, 또는 상기 중단된 스트리밍을 위한 스트림들(streams)의 연결된 등시성 그룹을 식별하기 위한 CIG 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 싱크 디바이스는 사용자로부터 상기 사용자의 위치를 인식하기 위한 음성 정보를 획득하기 위한 범위 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 오디오 스트리밍 서비스(Audio Service)를 제공하기 위한 소스 디바이스에 있어서,
    외부와 무선 또는 유선으로 통신하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    제 1 싱크 디바이스로부터 제 2 싱크 디바이스와의 상기 오디오 스트리밍 서비스의 제공을 위한 오디오 스트리밍의 중단을 요청하는 제 1 커맨드 메시지를 수신하되,
    상기 제 1 커맨드 메시지는 상기 오디오 스트리밍과 관련된 스트림 정보를 포함하고,
    상기 제 2 싱크 디바이스와의 상기 오디오 스트리밍을 중단하기 위한 오디오 채널 디스에이블(Audio Channel disable) 절차를 수행하며,
    상기 제 1 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 1 응답 메시지를 전송하고,
    상기 제 1 싱크 디바이스와 상기 중단된 오디오 스트리밍을 상기 제 1 싱크 디바이스를 통해 제공하기 위한 오디오 채널 인에이블(Audio Channel enable) 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스트림 정보는 상기 오디오 스트리밍의 프로파일을 식별하기 위한 프로파일 식별자, 상기 오디오 스트리밍을 위한 연결된 등시성 스트림(connected isochronous stream: CIS)을 식별하기 위한 CIS 식별자, 또는 상기 오디오 스트리밍을 위한 스트림들(streams)의 연결된 등시성 그룹을 식별하기 위한 CIG 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  9. 제 7 항에 있어서, 프로세서는,
    상기 스트림 정보를 저장하고,
    상기 제 2 싱크 디바이스로 오디오 스트리밍 중단을 요청하는 제 2 커맨드 메시지를 전송하며,
    상기 제 2 싱크 디바이스로부터 상기 제 2 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 2 응답 메시지를 수신하고,
    상기 제 2 싱크 디바이스와 상기 오디오 스트리밍을 중단하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 오디오 채널 인에이블 절차는,
    상기 제 1 싱크 디바이스로 상기 오디오 스트리밍의 인에이블을 요청하는 제 2 커맨드 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 싱크 디바이스로부터 상기 제 2 커맨드 메시지에 대한 응답으로 제 2 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 응답 메시지는 상기 중단된 오디오 스트리밍의 프로파일을 식별하기 위한 프로파일 식별자, 상기 중단된 오디오 스트리밍을 위한 연결된 등시성 스트림(connected isochronous stream: CIS)을 식별하기 위한 CIS 식별자, 또는 상기 중단된 스트리밍을 위한 스트림들(streams)의 연결된 등시성 그룹을 식별하기 위한 CIG 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 싱크 디바이스는 사용자로부터 상기 사용자의 위치를 인식하기 위한 음성 정보를 획득하기 위한 범위 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110029333A (ko) * 2009-09-15 2011-03-23 주식회사 케이티 스트리밍 콘텐츠의 서비스 세션 이동성을 제공하는 콘텐츠 제공 서버 및 그 서버를 이용한 서비스 세션 이동성 제공 방법, 스트리밍 콘텐츠의 서비스 세션 이동성을 제공하는 단말기 및 그 단말기를 이용한 서비스 세션 이동성 제공 방법
KR20140077773A (ko) * 2012-12-14 2014-06-24 한국전자통신연구원 사용자 위치정보를 활용한 음성 인식 장치 및 방법
KR20160025059A (ko) * 2014-08-25 2016-03-08 삼성전자주식회사 데이터 처리 방법 및 그 전자 장치
WO2017035062A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Motorola Solutions, Inc. Method, device, and system for fast wireless accessory devices pairing
KR20180026407A (ko) * 2015-07-02 2018-03-12 퀄컴 인코포레이티드 서비스 발견 및 토폴로지 관리

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110029333A (ko) * 2009-09-15 2011-03-23 주식회사 케이티 스트리밍 콘텐츠의 서비스 세션 이동성을 제공하는 콘텐츠 제공 서버 및 그 서버를 이용한 서비스 세션 이동성 제공 방법, 스트리밍 콘텐츠의 서비스 세션 이동성을 제공하는 단말기 및 그 단말기를 이용한 서비스 세션 이동성 제공 방법
KR20140077773A (ko) * 2012-12-14 2014-06-24 한국전자통신연구원 사용자 위치정보를 활용한 음성 인식 장치 및 방법
KR20160025059A (ko) * 2014-08-25 2016-03-08 삼성전자주식회사 데이터 처리 방법 및 그 전자 장치
KR20180026407A (ko) * 2015-07-02 2018-03-12 퀄컴 인코포레이티드 서비스 발견 및 토폴로지 관리
WO2017035062A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Motorola Solutions, Inc. Method, device, and system for fast wireless accessory devices pairing

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