KR20080108024A

KR20080108024A - 블루투스에 기반한 이동 애드혹 네트워크 및 이를 위한방법

Info

Publication number: KR20080108024A
Application number: KR1020080052609A
Authority: KR
Inventors: 모한 레디 두기; 구오신 판; 니란잔
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2008-12-11
Also published as: EP2001178A3; EP2001178A2

Abstract

이동 애드혹 네트워크(Mobile Ad-hoc NETwork; MANET) 장치(device)가 제공된다. 상기 장치는 블루투스 협약에 따른 무선 통신을 위한 블루투스 적응 계층(adaptation layer), 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층, 스캐터넷(scatternet) 모듈, 라우팅(routing) 모듈 및 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층에서의 흐름 제어 관리자(flow control manager)를 포함한다. 상기 스캐터넷 모듈 및 상기 라우팅 모듈은 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층과 통신한다. 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층은 상기 스캐터넷 모듈의 토폴로지(topology) 프로토콜 및 상기 라우팅 모듈의 라우팅 규칙들(routing rules)과 독립적이다.

블루투스, 이동 애드혹 네트워크, 스캐터넷

Description

블루투스에 기반한 이동 애드혹 네트워크 및 이를 위한 방법{MANET OVER BLUETOOTH AND METHOD FOR THE MANET}

본 발명은 이동 애드혹 네트워크(Mobile ad hoc Network)에 관한 것이다.

전통적인 근거리 통신망(LAN)들은 네트워크에서 클라이언트들 간의 데이터 트래픽을 위한 제어기 및 조정자로서 동작하는 중앙 서버를 통상적으로 구비한다. 통상적인 근거리 통신망에서 클라이언트들 간의 통신은 일반적으로 하나의 클라이언트로부터 다른 클라이언트로 직접 일어나지 않는다. 그 대신에, 데이터는 클라이언트로부터 서버로 전송되고 그 다음에 상기 서버로부터 다른 클라이언트로 전송된다. 상기 서버는 클라이언트들의 로그인, 상기 클라이언트들의 활동들의 동기화, 기타 중앙 제어 기능들을 처리한다.

본 발명은 블루투스 상의 이동 애드혹 네트워크를 위한 구조를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 이동 애드혹 네트워크 장치(MANET device)가 제공된다. 상기 장치는 블루투스 협약에 따른 무선 통신을 위한 블루투스 적응 계층(adaptation layer), 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층, 스캐터넷(scatternet) 모듈, 라우팅(routing) 모듈 및 상기 MANET 서비스 계층에서의 흐름 제어 관리자(flow control manager)를 포함한다. 상기 스캐터넷 모듈 및 상기 라우팅 모듈은 상기 MANET 서비스 계층과 통신한다. 상기 MANET 서비스 계층은 상기 스캐터넷 모듈의 토폴로지(topology) 프로토콜 및 상기 라우팅 모듈의 라우팅 규칙들(routing rules)과 독립적이다.

다른 실시예에서, 블루투스 상의 MANET 를 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 블루투스 표준에 따라 무선 통신을 위한 블루투스 적응 계층을 제공하는 단계, 상기 블루투스 적응 계층과 통신하도록 연결되는 MANET 서비스 계층을 제공하는 단계 및 상기 MANET 서비스 계층과 통신하지만 이와 독립적인 스캐터넷 모듈과 라우팅 모듈을 제공하는 단계를 포함한다.

또 하나의 다른 실시예에서, 블루투스 통신 표준을 이용하여 MANET 를 구성하는 장치가 제공된다. 상기 장치는 블루투스 호스트 스택, 블루투스 적응 계층, MANET 서비스 계층, 스캐터넷 모듈 및 라우팅 모듈을 포함한다. 상기 블루투스 호스트 스택은 상기 블루투스 통신 표준을 구현하여 상기 블루투스 적응 계층으로 블루투스 기반의 데이터를 전송하도록 동작가능하다. 상기 블루투스 적응 계층은 상기 블루투스 기반의 데이터를 수신하고, 상기 블루투스 기반의 데이터를 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층에 의하여 인식가능한 포맷(format)으로 변환하고, 상기 변환된 블루투스 기반의 데이터를 상기 MANET 서비스 계층에 의하여 인식가능한 이벤트(event)로 변환하며 그리고 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층으로 상기 이벤트를 전송하도록 동작가능하다. 상기 MANET 서비스 계층은 상기 이벤트를 처리하고 저장하는 것을 촉진한다.

비록 하나 이상의 실시예의 예증적인 실행들이 아래에 설명되더라도 개시된 시스템들 및/혹은 방법들은 현재 알려져 있거나 존재하는 많은 기법들을 이용하여 실행될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 개시는 예증적인 실행들, 도면들 및 아래에 설명된 기법들에 결코 한정되는 것이 아니라 전체 균등물들(equivalents) 및 첨부된 청구 범위 내에서 변경될 수 있는 것이다.

이동 애드혹 네트워크(MANET)는 장치들(devices) 간의 데이터 트래픽을 위한 중앙 조정자 혹은 스케줄러로서 동작하는 서버 없이 서로 직접 통신할 수 있는 무선 컴퓨팅 장치들(wireless computing devices)의 집합으로서 정의될 수 있다. MANET은 전형적으로 랩탑 컴퓨터들, 핸드헬드형(handheld) 컴퓨터들, 휴대 전화들 혹은 모바일 핸드셋들, 개인 휴대 정보 단말기들 및 유사한 장치와 같은 다수의 무선 장치들을 포함한다. 상기 장치들은 여러 가지의 잘 알려진 무선 데이터 전송 프로토콜들 중 어느 하나를 통하여 서로 통신할 수 있다. 상기 무선 장치들이 블루투스 프로토콜을 통하여 서로 통신하는 MANET은 피코넷(piconet)이라 알려져 있으며, 연결된 피코넷들의 집합은 스캐터넷(scatternet)이라 알려져 있다.

WiFi 네트워크 혹은 WiMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크와 같은 기타 무선 네트워크들은 그러한 네트워크들에서의 장치들(devices)이 기타의 장치들이 데이터를 수신하는 것에 상관없이 상기 데이터를 브로드캐스팅하는(broadcast) 것을 의미하는 비연결형(connectionless)이다. 반면, 스캐터넷은 두 개의 장치들이 데이터를 교환하기 전에 한 장치가 다른 장치와의 연결을 확립해야 함을 의미하는 연결형(connection-oriented)이다. 세 가지 문제들이 스캐터넷을 구성하고 유지하는데 발생할 수 있다. 첫째, 어느 장치들이 기타의 장치들과 연결되는가를 확인하도록 연결 토폴로지(connection topology)가 통상적으로 알려질 필요가 있다. 둘째, 상기 연결 토폴로지를 통하여 데이터가 전송될 경로들이 통상적으로 결정될 필요가 있다. 셋째, 상기 연결 토폴로지를 통하여 데이터의 흐름이 감시 및/또는 제어될 수 있을 것이다.

일 실시예에서, 스캐터넷을 구성하고 유지하기 위한 소프트웨어 아키텍쳐(software architecture)가 제공된다. 상기 아키텍쳐는 스캐터넷을 위한 연결 토 폴로지를 형성하는 모듈 및 스캐터넷에서 데이터를 라우팅하는 모듈을 제공한다. 스캐터넷에서의 데이터 흐름의 관리가 역시 제공된다. 상기 아키텍쳐에서의 구성요소들(components)이 서로 독립적으로 작용하게 하며, 다른 구성요소들에게 많은 영향을 주지 않으면서 대체되도록 하는 계층화된(layered), 모듈 구조 (framework)로 배치된다. 전통적으로 하나의 다른 장치들과 근접(one-hop) 방식으로 통신하는 블루투스 장치들은 이 아키텍쳐에 의하여 구성된 토폴로지를 통하여 복수의 기타 블루투스 장치들과 통신할 수 있다.

도 1은 스캐터넷 형성 및 유지를 위한 아키텍쳐(architecture)(10)의 실시예를 도시한다. 상기 아키텍쳐 (10)는 블루투스(BlueTooth; BT) 호스트 스택(20), 운영 체계/플랫폼(OS/platform)(30), 블루투스 적응 계층(40), 블루투스 이동 애드혹 네트워크(BT-MANET) 서비스 계층(50) 및 블루투스 MANET 코어(60)을 포함한다. 블루투스 MANET 서비스 계층(50)은 연결 관리자(51), 데이터 관리자(53) 및 흐름 제어 관리자(55)를 포함한다. BT- MANET 코어(60)는 스캐터넷 모듈(70), 라우팅 모듈(80) 및 어플리케이션 적응 모듈(90)을 포함한다. 블루투스 적응 계층(40), BT-MANET 서비스 계층(50) 및 BT-MANET 코어(60)는 전체 BT-MANET 솔루션(100)을 집합적으로 포함한다.

블루투스 호스트 스택(20)은 블루투스 통신 표준을 충족시키는 상용의, 규격품인(off-the-shell) 구성요소일 수 있다. 블루투스 호스트 스택(20)의 제공자들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 혹은 이들의 어떤 조합으로 상기 구성요소를 구현할 것이다. 블루투스 호스트 스택(20)은 블루투스가 가능한 장치들 간의 데이터의 송수신을 담당하는 구성요소로서 고려될 수 있다. 운영 체계/플랫폼(30)은 상용의, 규격품인 운영 체계 및/또는 상기 아키텍쳐(architecture)가 설치되는 장치에 의하여 사용되는 플랫폼일 수 있다.

블루투스 적응 계층(40)은 블루투스 호스트 스택(20)과 BT-MANET 서비스 계층(50) 사이의 프로세스 간 통신을 처리한다. 즉, 블루투스 적응 계층(40)은 블루투스 호스트 스택(20)에 의하여 사용되는 포맷으로 데이터를 수신할 수 있으며, BT-MANET 서비스 계층(50)에 의하여 사용되는 포맷으로 상기 데이터를 변환할 수 있다. 블루투스 의존성들(dependencies)에 대한 이런 추상화(abstraction)는 블루투스 MANET 서비스 계층(50)에게 포괄적인 블루투스 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 제공하며, 블루투스 호스트 스택(20)을 상이한 제조자들로부터 용이하게 대체하는 것을 허용한다. 블루투스 적응 계층(40)은 블루투스 호스트 스택(20)에 의하여 제공되는 블루투스 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 이용하여 실행될 수 있다. 따라서, 블루투스 호스트 스택(20)의 다른 구현이 사용될 때, 블루투스 적응 계층(40)은 대체되거나 혹은 변경될 필요가 있을 수 있다.

BT-MANET 서비스 계층(50)은 스캐터넷에서의 장치들 간의 액티브 연결들에 대한 정보를 저장한다. 이들 장치의 역할들에 관한 정보, 즉, 어느 장치들이 마스터들로서 작용하며 어느 장치들이 슬레이브들로 작용하는지에 관한 정보는 역시 BT-MANET 서비스 계층(50)에 보유되어 있다. BT-MANET 서비스 계층(50)은 스캐터넷에서의 혹은 스캐터넷에 들어오려고 시도하는 장치들을 위한 상태 정보를 역시 저장한다. 이 정보는 스캐터넷에서 연결 토폴로지를 생성하고 데이터를 위한 라우 팅(routing)를 생성하도록 스캐터넷 모듈(70) 및 라우팅 모듈(80)에 의하여 사용될 수 있다.

새로운 장치가 스캐터넷에 연결될 때, 연결 지시(connection indication)를 BT-MANET 서비스 계층(50)으로 전송함으로써 블루투스 호스트 스택(20)은 블루투스 적응 계층(40)을 통하여 새로운 연결을 BT-MANET 서비스 계층(50)에게 알린다. 연결 지시를 수신하면 BT-MANET 서비스 계층(50)은 새로운 장치에 대하여 역할 디스커버리 절차(role discovery procedure)를 실행하여 상기 새로운 장치가 마스터인지 혹은 슬레이브인지를 결정한다. BT-MANET 서비스 계층(50)은 그 다음에 스캐터넷 모듈(70) 및 라우팅 모듈(80)에 의한 사용을 위하여 이 역할 정보를 저장한다.

BT-MANET 서비스 계층(50)은 한 장치와 통신하기 위하여 필요할 수 있는 어떤 어플리케이션들(applications)에 있어서 상기 장치의 MAC(Media Access Control) 주소 및 연결 처리기들(connection handlers) 간의 매핑을 또한 제공한다. 이로써 한 장치 상의 상기 어플리케이션들은 블루투스를 통하여 다른 장치 상의 유사한 어플리케이션들과 통신하게 되는 것이다.

일 실시예에서, BT-MANET 서비스 계층(50)은 어떤 어플리케이션 스레드들(application threads)이 blocked 상태, unblocked 상태, 혹은 best effort 상태(status)에 있을 수 있는 데이터 패킷 처리 절차들을 또한 관리하며, 어플리케이션들 간에 교환되는 데이터를 위한 다중화/역다중화 절차들을 관리한다. 적절한 데이터 패킷 처리 절차들 및 다중화/역다중화 절차들의 예들은 미합중국 특허 가출원 제60/913,641호 (출원 일자: 2007년 4월 24일, 대리인 번호 제4133-09600호) " Application Design Framework for MANET over Bluetooth"에 개시되며, 이는 여기에서 모든 목적을 위해 참조로 통합된다.

일 실시예에서, BT-MANET 서비스 계층(50)에서의 연결 관련 기능들이 연결 관리자(51)에 의하여 수행되고, 데이터 관련 기능들은 데이터 관리자(53)에 의하여 수행된다. 상기 연결 관련 기능들 및 데이터 관련 기능들을 분리(decoupling)함으로써 융통성이 제공되며, 상기 기능들의 분리는 상이한 연결 관리자들(51)과 데이터 관리자들(53)이 용이하게 BT-MANET 서비스 계층(50)에서 대체될 수 있도록 한다.

흐름 제어 관리자(55)는 홉 단위로(on a hop-by-hop basis) 스캐터넷에서의 데이터의 흐름을 제어한다. 예를 들면, 흐름 제어 관리자(55)는 스캐터넷에서 데이터 흐름을 관리할 수 있으며, 상시 흐름에서 비능률이 발견될 때 데이터의 방향을 바꾼다. 흐름 제어 관리자(55)는 상기 아키텍쳐(10) 내의 다른 구성요소들과 독립적으로 동작한다. 따라서, 당업자들에게 잘 알려진 다양하면서 상이한 흐름 제어 프로토콜들 및 기법들이 환경에 따라 본 시스템에서의 사용을 위하여 선호될 수도 있다. 몇 가지 실시예들에서, 상기 아키텍쳐(10)의 다른 구성요소들과 관련하여 흐름 제어 관리자(55)를 분리한 구성(decoupled configuration)은 서로 다른 흐름 제어 프로토콜들을 효율적으로 사용할 수 있게 하고 혹은 나머지 아키첵쳐(10)에 영향을 주지 않으면서 흐름 제어 프로토콜들을 변화시킬 수 있도록 한다. 예를 들면, 제1 흐름 제어 관리자(55)가 아키텍쳐(10)의 제1 구현에서 이용될 수도 있으 며, 제2 흐름 제어 관리자(55)가 상기 아키텍쳐(10)의 제2 구현에 이용될 수도 있다.

스캐터넷 모듈(70)은 스캐터넷에서 장치들을 위한 연결 토폴로지(connection topology)를 형성한다. 다시 말하면, 상기 스캐터넷 모듈(70)은 어느 장치들이 기타 장치들과의 연결들을 형성할지, 상기 장치들로부터 얼마나 많은 수의 홉들(hops)이 서로 떨어져 있을지, 그리고 어느 장치들이 마스터들이고 어느 장치들이 슬레이브들일 지를 결정한다. 라우팅 모듈(80)에 의한 사용을 위하여 BT-MANET 서비스 계층(50)에서 상기 스캐터넷 모듈(70)이 형성할 토폴로지에 대한 정보를 저장할 수 있다. 스캐터넷 모듈(70)에 의하여 사용될 수 있을 연결 토폴로지 절차(connection topology procedure)의 일례는 미합중국 특허 가출원 제60/913,630호 (출원 일자: 2007년 4월 24일, 대리인 번호 제4133-09500호) " Automatic Discovery and Connectivity Protocol for Bluetooth Scatternet Formation"에 개시되며, 이는 여기에서 모든 목적을 위해 참조로 통합된다.

이 아키텍쳐(10)는 BT-MANET 서비스 계층(50)과는 별개의 모듈로서 상기 스캐터넷 모듈(70)을 제공한다. 어떤 독특한 특징들을 갖는 어떤 프로토콜은 이 아키텍쳐의 기타의 구성요소들에 영향을 주지 않으면서 대신 사용될 수 있으므로 스캐터넷 모듈(70)은 일반적인 모듈로서 간주될 수 있다. 따라서, 본 구성은 예를 들면, 더 효율적인, 향상된 혹은 더욱 폭넓게 수용되는 프로토콜이 사용되는 경우, 시스템의 다른 부분들에 영향을 주지 않으면서 스캐터넷 모듈(70)이 용이하게 대체될 수 있도록 한다. 예를 들면, 제1 스캐터넷 모듈(70)은 아키텍쳐(10)의 제1 구현 에서 BT-MANET 서비스 계층(50)과 통신할 수 있으며, 제2 스캐터넷 모듈(70)은 아키텍쳐(10)의 제2 구현에서 BT-MANET 서비스 계층(50)과 통신할 수 있다.

라우팅 모듈(80)은 데이터 패킷들이 스캐터넷에서 장치들 간에 교환될 때 이들이 취할 경로들을 결정한다. 스캐터넷 모듈(70)이 상기 장치들을 위하여 연결 토폴로지를 형성하고 BT-MANET 서비스 계층(50)에 토폴로지에 관한 정보를 저장한 후, 라우팅 모듈(80)은 상기 정보를 검색할 수 있다. 상기 라우팅 모듈(80)은 그 다음에 상기 연결 토폴로지를 통하여 데이터에 대한 효율적인 경로를 결정할 수 있다. 스캐터넷 모듈(70)과 라우팅 모듈(80)은 서로 독립적으로 동작할 수 있으며, 그에 따라 기타의 아키텍쳐 구성요소들에게 영향을 주지 않으면서 스캐터넷 모듈(70) 또는 라우팅 모듈(80)이 용이하게 대체될 수 있다. 상이한 라우팅 기술들(routing techniques)이 이용가능하며 예를 들면 배치 환경에 따라 선호되므로, 전체 아키텍쳐에 영향을 주지 않으면서 서로 다른라우팅 프로토콜들이 채용될 수 있다. 예를 들면, 제1 라우팅 모듈(80)은 아키텍쳐(10)의 제1 구현에서 BT-MANET 서비스 계층(50)과 통신할 수 있으며, 제2 라우팅 모듈(80)은 아키텍쳐(10)의 제2 구현에서 BT-MANET 서비스 계층(50)과 통신할 수 있다.

상기 어플리케이션 적응 모듈(90)은 BT-MANET 솔루션(100)과 하나 이상의 외부 어플리케이션들(110) 간의 상호 작용을 허락하는 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스들 혹은 유사한 인터페이스들을 포함할 수 있다. 어플리케이션 적응 모듈(90)의 다수의 실례들이 다른 유형의 응용들을 위하여 존재할 수 있다. 예를 들면, 일단의 인터페이스들은 파일 전송 프로토콜 관련 어플리케이션들(File Transfer Protocol-related applications)을 처리할 수 있으며, 다른 일단의 인터페이스들은 전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜 관련 어플리케이션들을 처리할 수 있다.

어플리케이션들(110)은 채팅 기능들 및 데이터 전송 기능들과 같은 모바일 장치들 상에서 전형적으로 제공되는 기능들을 장치 사용자들에게 제공할 수 있다. 채팅, 데이터 전송 및 기타 기능들이 결합하여 어플리케이션들 중 하나의 것이 될 수 있다. 어플리케이션들(110)은 구체적으로 BT-MANET 솔루션(100)을 위하여 설계될 수 있거나 어플리케이션 적응 모듈(90)이 이전에 존재하는 어플리케이션들(110)이 BT-MANET 솔루션(100)으로 이식되게 하는 인터페이스들을 포함할 수 있다.

위에서 참조된 미합중국 특허 가출원 "Application Design Framework for MANET over Bluetooth"는 어플리케이션들(110)을 위하여 사용될 수 있는 어플리케이션 디자인 구조를 설명한다. 이 디자인 구조에서, 응용 프로그램들(110) 각각은 상이한 장치 상의 대응하는 어플리케이션에서의 대응하는 모듈과 특정 유형의 데이터 혹은 이벤트(event)을 교환할 수 있는 독립적인 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나의 모듈은 채팅 관련 데이터를 처리하고, 다른 모듈은 데이터 전송 이벤트들을 처리할 수 있다. 대응하는 모듈들은 그들이 생성하고 감시할 이벤트들의 유형들을 지정하도록 서로에게 등록한다. 그러한 어플리케이션디자인 구조가 적절할 때, BT-MANET 서비스 계층(50)은 상기 모듈들이 등록할 수 있는 이벤트들의 목록을 유지할 수 있으며, 상기 어플리케이션들(110)은 이벤트들을 등록할 때 이 목록을 참고한다.

일 실시예에서, 적절한 인터페이스들이 블루투스 아키텍쳐(10) 상의 MANET의 계층들 간에 존재하여 상이한 계층들 간의 통신을 허락한다. 예를 들면, 표준 블루투스 인터페이스들은 블루투스 호스트 스택(20)과 블루투스 적응 계층(40) 간에 존재할 수 있다. 블루투스 장치 관리 서비스 액세스 포인트 (BlueTooth Device Management Service Access Point)인 BT-DM-SAP(22)는 블루투스 호스트 스택(20)과 블루투스 적응 계층(40) 간에 장치 관련 통신을 중간에서 전달할 수 있다. 블루투스 논리 링크 제어기 및 적응 프로토콜 서비스 액세스 포인트(BlueTooth Logical Link Controller and Adaptation Protocol Service Access Point)인 BT-L2CAP-SAP(24)는 블루투스 호스트 스택(20)과 블루투스 적응 계층(40) 간의 연결 관련 통신을 중간에서 전달할 수 있다. BT-MANET-BT-SAP(BlueTooth Mobile Ad-hoc NETwork BlueTooth Service Access Point)(26) 인터페이스는 블루투스 호스트 스택(20)과 BT-MANET 솔루션(100) 간에 존재할 수 있으며, BT-MANET-OS-SAP(BlueTooth Mobile Ad-hoc NETwork Operating System Service Access Point)(32) 인터페이스는 운영 체계/플랫폼(30)과 BT-MANET 솔루션(100) 간에 존재할 수 있다.

블루투스 적응 계층 서비스 액세스 포인트(BlueTooth Adaptation Layer Service Access Point)인 BTAL-SAP(42)는 블루투스 적응 계층(40)과 BT-MANET 서비스 계층(50) 간의 인터페이스로서 작용할 수 있다. BTAL-SAP(42)는 장치들의 연결 혹은 분리의 지시들(indications), 장치들의 발견의 지시들, 역할 전환에 관한 지시들 및 회선 품질(link quality)의 지시들과 같은 블루투스 호스트 스택(20)으로부터 수신되는 이벤트들의 지시들을 처리할 수 있다. 상기 BTAL-SAP(42)는 상기 이 벤트들을 BT-MANET 서비스 계층(50)에 의하여 인식가능한 이벤트들로 변환함으로써 블루투스 호스트 스택(20)으로부터 그러한 이벤트들을 분리할 수 있다. BTAL-SAP(42)는 또한 블루투스 매개 변수들 및 설정들을 초기화하고 구성할 수 있다.

BT-MANET 서비스 계층(50)과 BT-MANET 코어(60) 사이에서, BT-MANET 서비스 계층 연결 관리자 서비스 액세스 포인트(BlueTooth Mobile ad-hoc network Service Layer Connection Manager Service Access Point)인 BMSL-CM-SAP(57)는 연결 관련 통신을 처리할 수 있으며, BT-MANET 서비스 계층 데이터 서비스 접근점(Bluetooth Mobile ad-hoc network Service Layer DATA Service Access Point)인 BMSL-DATA-SAP(59)는 데이터 관련 통신을 처리한다. BT-MANET 응용 프로그램 서비스 액세스 포인트(BlueTooth Mobile Ad-hoc NETwork APPlication Service Access Point)인 BT-MANET-APP-SAP(92)는 BT-MANET 코어(60)와 응용 프로그램들(110) 간의 인터페이스로서 동작할 수 있다.

도 2는 블루투스 상의 이동 애드혹 네트워크를 위한 방법(300)을 도시한다. 단계 310에서, 블루투스 적응 계층은 블루투스 표준에 따른 무선 통신을 위하여 제공된다. 단계 320에서, 상기 블루투스 적응 계층과 통신하도록 결합된 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층이 제공된다. 단계 330에서, 스캐터넷 모듈과 라우팅 모듈이 제공된다. 상기 스캐터넷 모듈과 상기 라우팅 모듈은 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층과 통신하지만 이와는 독립적이다.

도 3은 본 개시의 측면들을 구현하기 위하여 동작할 수 있는 핸드셋(400)을 포함하는 무선 통신 시스템을 도시하지만, 본 발명은 이들 구현에 한정되지 않 아야 한다. 비록 휴대 전화로서 도시되었지만, 상기 핸드셋(400)은 무선 핸드셋, 무선 호출기, 개인 휴대 정보 단말기, 휴대용 컴퓨터, 태블릿(tablet) 컴퓨터 혹은 랩톱 컴퓨터를 포함하는 다양한 형태를 취할 수 있다. 많은 적절한 핸드셋들이 이 기능들 중 몇 가지 혹은 모두를 결합시킨다. 본 발명의 몇 가지 실시예들에서, 상기 핸드셋(400)은 휴대용, 랩톱 혹은 태블릿 컴퓨터들처럼 범용 컴퓨팅 장치가 아니라 오히려 휴대 전화, 무선 핸드셋, 무선 호출기 혹은 개인 휴대 정보 단말기와 같은 특수한 목적의 통신 장치이다. 핸드셋(400)은 디스플레이(402) 및 사용자에 의한 입력을 위한 접촉 감응 면(touch-sensitive surface) 혹은 키들(404)을 포함한다. 상기 핸드셋(400)은 사용자가 택할 선택 사항들, 사용자가 실행할 제어들, 및/또는 사용자가 지시할 커서들 혹은 기타 인디케이터들(indicators)을 제시한다. 핸드셋(400)은 전화를 걸 번호들 혹은 상기 핸드셋(400)의 동작을 구성할 다양한 매개 변수 값들을 포함하여 사용자로부터 데이터 입력(entry)을 더 받아들일 수 있다. 핸드셋(400)은 사용자 명령들에 응답하여 하나 이상의 소프트웨어 혹은 펌웨어 응용 프로그램들을 더 실행할 수 있다. 이 응용 프로그램들은 상기 핸드셋(400)이 사용자 상호 작용에 응하여 다양한 고객 설정(customized) 기능들을 수행하도록 구성할 수 있다.

상기 핸드셋(400)에 의하여 실행가능한 다양한 응용 프로그램들 중에서 상기 디스플레이(402)가 웹 페이지를 보여줄 수 있게 하는 웹 브라우저가 있다. 상기 웹 페이지는 셀 타워(cell tower)(406), 무선 네트워크 접근 노드 혹은 어떤 다른 무선 통신 네트워크 혹은 시스템과의 무선 통신을 통하여 얻어진다. 상기 셀 탑(406)(혹은 무선 네트워크 접근 노드)은 인터넷과 같은 유선 네트워크(408)와 연결된다. 무선 링크 및 유선 네트워크를 통하여 핸드셋(400)은 서버(410)와 같은 다양한 서버들 상의 정보에 접근한다. 상기 서버(410)는 상기 디스플레이(402) 상에서 표시될 수 있는 내용을 제공할 수 있다.

도 4는 핸드셋(400)의 블록도를 도시한다. 핸드셋(400)은 디지털 신호 처리기(Digital Signal Processor; DSP)(502)와 메모리(504)를 포함한다. 도시한 바와 같이, 상기 핸드셋(400)은 안테나와 전단부(front end unit)(506), 무선 주파수 송수신기(508), 아날로그 기저대역 처리부(510), 마이크로폰(512), 이어폰 스피커(514), 헤드폰 포트(516), 입/출력 인터페이스(518), 제거가능한 메모리 카드(520), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 인터페이스(522), 적외선 포트(524), 진동기(526), 키패드(528), 접촉 감응 면(touch-sensitive surface)을 갖는 터치스크린 액정디스플레이(530), 터치스크린/액정디스플레이 제어기(532), CCD 카메라(534), 카메라 제어기(536) 및 GPS 센서(538)를 더 포함할 수 있다.

상기 디지털 신호 처리기(502) 혹은 어떤 다른 형태의 제어기 혹은 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU)는 메모리(504)에 저장된 임베디드 소프트웨어 혹은 펌웨어에 따라서 핸드셋(400) 다양한 구성요소들을 제어하도록 동작한다. 임베디드 소프트웨어 혹은 펌웨어에 부가하여, 디지털 신호 처리기(502)는 메모리(504)에 저장된, 혹은 상기 제거가능한 메모리 카드(520)와 같은 휴대용 데이터 저장 매체와 같은 정보 보유 매체를 통하여 이용가능하게 된, 혹은 유선 또는 무선 네트워크 통신을 통하여 이용가능하게 된 기타의 어플리케이션들을 실행할 수 있다. 상기 어플리케이션 소프트웨어는 원하는 기능성을 제공하도록 디지털 신호 처리기(502)를 구성하는 기계 판독형 명령들의 컴파일된(compiled) 집합, 혹은 상기어플리케이션 소프트웨어는 디지털 신호 처리기(502)를 직접 구성하도록 인터프리터 또는 컴파일러에 의하여 처리될 고급 소프트웨어 명령들일 수 있다.

상기 안테나와 전단부(506)는 무선 신호들과 전기 신호들 간의 변환을 위하여 제공되어, 상기 핸드셋(400)이 셀룰러 네트워크로부터 혹은 어떤 다른 이용가능한 통신 네트워크로부터 정보를 송수신할 수 있도록 한다. 상기 무선 주파수 송수신기(508)는 주파수 시프팅(frequency shifting)을 수행하고, 수신된 무선 주파수(RF) 신호들을 기저대역 신호들로 변환하며 기저대역 송신 신호들을 무선 주파수 신호들로 변환한다. 상기 아날로그 기저대역 처리부(510)는 수신된 신호들로부터 정보를 추출하도록 채널 등화(equalization) 및 신호 복조를 제공할 수 있으며, 송신 신호들을 생성하도록 정보를 변조할 수 있고, 오디오 신호들을 위하여 아날로그 필터링을 제공할 수 있다. 이를 위하여, 아날로그 기저대역 처리부(510)는 핸드셋(400)이 셀룰러 폰으로서 이용될 수 있게 해주는 내장 마이크로폰(512) 및 이어폰 스피커(514)에 연결하기 위한 포트들을 가질 수 있다. 아날로그 기저대역 처리부(510)는 헤드폰 혹은 다른 핸즈프리(hands-free) 마이크로폰과 스피커 구성에 연결하기 위한 포트를 더 포함할 수 있다.

상기 디지털 신호 처리기(502)는 상기 아날로그 기저대역 처리부(510)를 통하여 무선 네트워크와의 디지털 통신을 주고 받을 수 있다. 몇 가지 실시예들에서, 이들 디지털 통신은 인터넷 접속 능력(internet connectivity)을 제공하여, 사 용자가 인터넷 상의 컨텐츠에 접근하여 이메일 혹은 텍스트 메시지들을 송수신할 수 있도록 한다. 상기 입/출력 인터페이스(518)는 디지털 신호 처리기(502)와 다양한 메모리들과 인터페이스들을 상호연결시킨다. 상기 메모리(504) 및 제거가능한 메모리 카드(520)는 디지털 신호 처리기(502)의 동작을 구성하는 소프트웨어 및 데이터를 제공할 수 있다. 상기 범용 직렬 버스(USB) 인터페이스(522) 및 적외선 포트(524)가 인테페이스들 중 하나일 수 있다. 범용 직렬 버스 인터페이스(522)는 상기 핸드셋(400)이 주변 기기로서의 기능을 하여 퍼스널 컴퓨터 혹은 다른 컴퓨터 시스템과 정보를 교환할 수 있게 해준다. 적외선 포트(524)와, 블루투스 인터페이스 혹은 IEEE 802.11 컴플라이언트(compliant) 무선 인터페이스와 같은 기타 선택적인 포트들은 핸드셋(400)이 다른 근처에 있는 핸드셋들 및/혹은 무선 기지국들과 무선으로 통신할 수 있게 해준다.

상기 입/출력 인터페이스(518)는 디지털 신호 처리기(502)를 상기 진동기(526)에 더 연결시킬 수 있는데, 이로 인해 진동기(526)의 동작이 개시될 때 상기 핸드셋(400)이 진동하게 된다. 진동기(526)는 착호(incoming call), 새로운 텍스트 메시지 및 약속 상기(appointment reminder)와 같은 다양한 이벤트들 중 하나에 대하여 사용자가 조용히 주의를 기울이게 하기 위한 장치의 역할을 할 수 있다.

상기 키패드(528)는 상기 인터페이스(518)를 통하여 디지털 신호 처리기(502)에 연결되어 사용자가 선택을 하며 정보를 입력하는 하나의 장치를 제공하며, 이외에 상기 핸드셋(400)으로 입력을 제공한다. 다른 하나의 입력 장치는 터치스크린 액정디스플레이(530)일 수 있으며, 이 또한 사용자에게 텍스트 및/또는 그 래픽(graphics)을 디스플레이할 수 있다. 터치스크린/액정디스플레이 제어기(532)는 디지털 신호 처리기(502)를 터치스크린 액정디스플레이(530)에 연결한다.

상기 CCD 카메라(534)는 상기 핸드셋(400)이 디지털 사진들을 찍을 수 있게 해준다. 디지털 신호 처리기(502)는 카메라 제어기(536)를 통하여 CCD 카메라(534)와 통신한다. GPS 센서(538)는 디지털 신호 처리기(502)에 연결되어서 GPS 신호들을 복호화하며, 이에 의하여 핸드셋(400)이 그 위치를 결정할 수 있게 해준다. 다양한 기타 주변 장치들이 예를 들면 라디오 및 텔레비전 수신과 같은 부가 기능들을 제공하도록 포함될 수도 있다.

도 5는 상기 디지털 신호 처리기(502)에 의하여 실행될 수 있는 소프트웨어 환경(602)을 도시한다. 디지털 신호 처리기(502)는 여타의 소프트웨어가 이로부터 동작하는 플랫폼을 제공하는 운영 체계 드라이버들(604)을 실행한다. 상기 운영 체계 드라이버들(604)은 핸드셋 하드웨어를 위한 드라이버들에게 어플리케이션 소프트웨어에 접근가능한 표준화된 인터페이스들을 제공한다. 상기 운영 체계 드라이버들(604)은 핸드셋(400) 상에서 실행하는 어플리케이션들 간의 제어를 전달하는 어플리케이션 관리 서비스들(Application Management Services; AMS)(606)을 포함한다. 웹 브라우저 어플리케이션(608), 미디어 플레이어 어플리케이션(610) 및 자바 애플릿들(Java applets: 자바 소규모 응용 프로그램들)(612)이 도 5에 또한 도시된다. 웹 브라우저 어플리케이션(608)은 핸드셋(400)이 웹 브라우저로서 동작하도록 구성하여 사용자가 서식들(forms)에 정보를 입력하게 하고 웹 페이지들을 검색하여 볼 수 있도록 하는링크들을 선택하게 한다. 상기 미디어 플레이어 어플리케 이션(610)은 핸드셋(400)이 오디오 혹은 시청각 매체를 검색해서 재생하도록 구성한다. 상기 자바 애플릿들(612)은 핸드셋(400)이 게임들, 유틸리티들(utilities) 및 기타 기능성을 제공하도록 구성한다. 컴포넌트(component)(614)는 스캐터넷에서 데이터 패킷들을 송수신하는 것과 관련된 기능성을 제공할 수 있다.

여러 가지 실시예들이 본 개시에서 제공되었을지라도, 상기 개시된 시스템들과 방법들은 본 개시의 정신과 범위로부터 벗어나지 않은 채 많은 기타의 특정한 형태들로 구현될 수 있다고 이해되어야 한다. 본 실시예들은 한정적이 아니라 예시적인 것으로서 고려되어야 하며, 확장은 여기에서 주어진 구체적인 사항들로 제한되지 않아야 한다. 예를 들면, 다양한 요소들이나 구성요소들은 다른 시스템에서 조합되거나 통합될 수 있으며, 혹은 어떤 특징들은 빠지거나 구현되지 않을 수 있다.

또한, 다양한 실시예들에서 분리된 혹은 별개의 것으로 설명되고 도시된 기법들, 시스템들, 하위 시스템들(subsystems) 및 방법들은 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않은 채 기타의 시스템들, 모듈들, 기법들 혹은 방법들과 결합되거나 통합될 수 있다. 서로 연결된 혹은 직접 연결된 혹은 서로 통신하는 것으로 설명되거나 논의된 기타 항목들은 전기적이든 기계적이든 혹은 이외의 것이든 어떤 인터페이스, 장치 혹은 매개 구성요소를 통하여 간접적으로 연결되거나 교신할 수 있다. 변화, 대체 및 변경에 관한 기타 실례들은 본 기술에 숙련된 자에 의하여 확인가능하며, 여기에서 개시된 정신과 범위를 벗어나지 않은 채 이루어질 수 있는 것이다.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 블루투스 상의 이동 애드혹 네트워크를 위한 구조를 도시하는 도면,

도 2는 본 개시의 실시예에 따른 블루투스 상의 이동 애드혹 네트워크를 위한 방법을 도시하는 도면,

도 3은 본 개시의 다양한 실시예들 중 몇 가지에 대하여 동작가능한 핸드셋을 포함하는 무선 통신 시스템을 도시하는 도면,

도 4는 본 개시의 다양한 실시예들 중 몇 가지에 대하여 동작가능한 핸드셋을 도시하는 블록도,

도 5는 본 개시의 다양한 실시예들 중 몇 가지에 대하여 동작가능한 핸드셋 상에서 구현될 수 있는 소프트웨어 환경을 도시하는 도면.

Claims

이동 애드혹 네트워크(Mobile Ad-hoc NETwork; MANET) 장치에 있어서,

블루투스 협약에 따른 무선 통신을 위한 블루투스 적응 계층과;

이동 애드혹 네트워크 서비스 계층과;

스캐터넷(scatternet) 모듈과;

라우팅 모듈과

상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층에서의 흐름 제어 관리자를 포함하며,

상기 스캐터넷 모듈 및 상기 라우팅 모듈은 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층과 통신하며, 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층은 상기 스캐터넷 모듈의 토폴로지 프로토콜 및 상기 라우팅 모듈의 라우팅 규칙들에 독립적인 것을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크 장치.
제1항에 있어서,

상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층은 상기 스캐터넷 모듈이 제1 토폴로지 프로토콜을 사용할 때 상기 스캐터넷 모듈과 통신하도록 동작가능하며, 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층은 상기 스캐터넷 모듈이 제2 토폴로지 프로토콜을 사용할 때 상기 스캐터넷 모듈과 통신하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크 장치.
제1항에 있어서,

상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층은 상기 라우팅 모듈이 제1 라우팅 규칙들을 사용할 때 상기 라우팅 모듈과 통신하도록 동작가능하며, 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층은 상기 라우팅 모듈이 제2 라우팅 규칙들을 사용할 때 상기 라우팅 모듈과 통신하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크 장치.
제1항에 있어서,

상기 흐름 제어 관리자는 제1 흐름 제어 프로토콜과 제2 흐름 제어 프로토콜 중 하나를 사용하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크 장치.
제1항에 있어서,

상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층은 연결 관련 기능들을 관리할 연결 관리자 및 데이터 관련 기능들을 관리할 데이터 관리자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크 장치.
제5항에 있어서,

상기 블루투스 적응 계층과 통신하며 특정 블루투스 방식에 의하여 통신하 는 블루투스 호스트 스택을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크 장치.
제6항에 있어서,

상기 블루투스 적응 계층은 서로 다른 블루투스 협약에 의하여 통신하는 서로 다른 블루투스 호스트 스택이 사용될 때 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층, 상기 스캐터넷 모듈 및 상기 라우팅 모듈이 변경될 필요가 없으므로 상기 블루투스 호스트 스택으로부터 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층을 격리하는 것을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크 장치.
블루투스 표준에 따라 무선 통신을 위한 블루투스 적응 계층을 제공하는 단계와,

상기 블루투스 적응 계층과 통신하도록 연결되는 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층을 제공하는 단계와,

상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층과 통신하지만 이와 독립적인 스캐터넷 모듈과 라우팅 모듈을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 상의 이동 애드혹 네트워크를 위한 방법.
제8항에 있어서,

상기 블루투스 협약에 의하여 통신하는 블루투스 호스트 스택을 제공하는 단계를 더 포함하며,

상기 블루투스 호스트 스택과 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층 간의 통신은 상기 블루투스 적응 계층에 의해 촉진되는 것을 특징으로 하는 블루투스 상의 이동 애드혹 네트워크를 위한 방법.
제9항에 있어서,

상이한 블루투스 호스트 스택을 이용하여 상이한 블루투스 협약에 의하여 통신하는 단계와,

블루투스 적응 계층이 상기 상이한 블루투스 호스트 스택과 통신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 상의 이동 애드혹 네트워크를 위한 방법.
블루투스 호스트 스택;

블루투스 적응 계층;

이동 애드혹 네트워크 서비스 계층;

스캐터넷 모듈; 및

라우팅 모듈을 포함하며,

상기 블루투스 호스트 스택은 상기 블루투스 통신 표준을 이행하여 상기 블루투스 적응 계층으로 블루투스 기반의 데이터를 전송하도록 동작가능하며, 상기 블루투스 적응 계층은 상기 블루투스 기반의 데이터를 수신하고, 상기 블루투스 기 반의 데이터를 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층에 의하여 인식가능한 형식으로 변환하고, 상기 변환된 블루투스 기반의 데이터를 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층에 의하여 인식가능한 이벤트으로 변환하며, 그리고 상기 이벤트를 처리하고 저장하는 것을 촉진하는 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층으로 상기 이벤트를 전송하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 블루투스 통신 표준을 이용하여 이동 애드혹 네트워크를 구성하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 스캐터넷은 상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층으로부터 이벤트를 검색하여 상기 이벤트를 토대로 상기 이동 애드혹 네트워크를 위한 토폴로지를 생성하며, 상기 라우팅 모듈은 상기 네트워크를 통하여 데이터 패킷을 위한 경로를 지정하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 블루투스 통신 표준을 이용하여 이동 애드혹 네트워크를 구성하는 장치.
제12항에 있어서,

상기 이벤트는 장치의 연결, 장치의 분리, 장치의 발견, 다수의 장치들에 대한 역할 전환 및 회선 품질의 지시 중 하나인 것을 특징으로 하는 블루투스 통신 표준을 이용하여 이동 애드혹 네트워크를 구성하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층 내의 연결 관리자는 상기 이동 애드혹 네트워크에 연결되는 장치 상의 역할 발견 절차를 수행하도록 동작가능하며, 상기 연결 관리자는 상기 이동 애드혹 네트워크 내의 제2 장치를 위한 매체 접근 제어(MAC) 주소를 상기 이동 애드혹 네트워크 내의 제1 장치 상의 어플리케이션(application)에게 제공하도록 더 동작가능한 것을 특징으로 하는 블루투스 통신 표준을 이용하여 이동 애드혹 네트워크를 구성하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층 내의 데이터 관리자는 응용 프로그램에 의하여 송수신 가능한 복수 유형의 어플리케이션 데이터의 목록을 유지하도록 동작가능하며, 상기 데이터 관리자는 상기 어플리케이션 데이터의 다중화와 역다중화를 수행하도록 더 동작가능한 것을 특징으로 하는 블루투스 통신 표준을 이용하여 이동 애드혹 네트워크를 확립하기 위한 장치.
제11항에 있어서,

상기 이동 애드혹 네트워크 서비스 계층 내의 흐름 제어 관리자는 상기 이동 애드혹 네트워크에서 블루투스 기반의 데이터의 흐름을 관리하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 블루투스 통신 표준을 이용하여 이동 애드혹 네트워크를 확립하기 위한 장치.
제16항에 있어서,

상기 스캐터넷 모듈, 상기 라우팅 모듈 및 상기 흐름 제어 관리자는 서로 독립적으로 동작하는 것을 특징으로 하는 블루투스 통신 표준을 이용하여 이동 애드혹 네트워크를 확립하기 위한 장치.