WO2021112646A1 - 무선 통신 시스템에서 근거리 무선 통신을 이용한 오디오 데이터 전송 방법 및 이에 대한 장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting audio data using short-range wireless communication and an apparatus therefor.
- Bluetooth is a short-distance wireless technology standard that can wirelessly connect various devices in a short distance to send and receive data.
- a user searches for Bluetooth devices to communicate with and performs a procedure of requesting a connection. do.
- a device may mean a device or an apparatus.
- the user may search for a Bluetooth device according to a Bluetooth communication method to be used using the Bluetooth device and then perform a connection.
- the Bluetooth communication method includes the Bluetooth BR/EDR (Basic Rate/Enhanced Data Rate) method and the Bluetooth LE (Low Energy) method, which is a low-power method.
- the Bluetooth BR/EDR method may be referred to as Classic Bluetooth.
- the classic Bluetooth method includes a Bluetooth technology that has been continued from Bluetooth 1.0 to 2.1 using a basic rate and a Bluetooth technology that uses an enhanced data rate supported from Bluetooth 2.0.
- Bluetooth Low Energy (hereinafter referred to as Bluetooth LE) technology can stably provide hundreds of kilobytes of information by consuming little power.
- This Bluetooth low energy technology exchanges information between devices by using an attribute protocol.
- This Bluetooth LE method can reduce the overhead of the header and simplify the operation to reduce energy consumption.
- Bluetooth devices do not have a display or user interface.
- the complexity of connection / management / control / disconnection between various types of Bluetooth devices and among them, Bluetooth devices to which similar technology is applied is increasing.
- Bluetooth can achieve a relatively high speed with relatively low power and low cost, but since the transmission distance is limited to a maximum of 100 m, it is suitable for use in a limited space.
- An object of the present specification is to provide a method and an apparatus therefor for a third device to transmit audio data using short-range wireless communication in a wireless communication system.
- Another object of the present specification is to provide a method and an apparatus therefor for a third device to obtain information on audio data output capabilities of devices that output audio data in a wireless communication system.
- the present specification provides a method for a third device to perform setup for audio data output of devices that output audio data based on information on audio data output capabilities of devices that output audio data in a wireless communication system and to provide an apparatus therefor.
- the present specification provides a method and apparatus therefor for a third device to transmit audio data in a short-range wireless communication system.
- the method for a third device to transmit audio data in a short-range wireless communication system includes receiving capability information related to audio data output capabilities of a first device and a second device from the first device and the second device, respectively to do; determining whether to form a channel for audio data transmission with the first device and the second device based on the capability information; transmitting configuration information for outputting audio data of the first device and the second device to the first device and the second device, respectively, based on the determination result; and transmitting the audio data to the first device and the second device, wherein locations of the first device and the second device and an audio data output time are determined based on the setting information do.
- the capability information may include frequency response range information related to a frequency range in which the first device and the second device can output the audio data.
- the capability information may further include sound pressure level (SPL) information of the first device and the second device.
- SPL sound pressure level
- the present specification may be characterized in that the SPL information is determined based on audio data output sizes of the first device and the second device set to a specific value measured at a specific distance.
- the specific value may be 1 watt, and the specific distance may be 1 meter.
- the capability information includes (i) broadcast support information on whether the first device and the second device can receive the audio data based on a broadcast method, and (ii) The first device and the second device may further include effective audio data output size information related to a size at which the audio data can be output.
- the capability information further includes frequency response curve information related to frequency response curves of the first device and the second device, and the frequency response curve includes audio of the first device and the second device.
- the data output size is indicated for each frequency
- the frequency response curve information includes (i) a partial frequency extracted from the entire frequency range included in the frequency response curve and (ii) a partial audio data output size for each of the partial frequencies. It may be characterized in that it is configured based on
- the setting information may include location information related to the locations of the first device and the second device in the short-range wireless system.
- the setting information further includes output time information for the audio data output time of the first device and the second device, wherein the output time information is (i) the first device and the second device It may be characterized in that it is configured based on a distance between the positions of each of the two devices and (ii) a position of a user who listens to the audio data output from the first device and the second device.
- the receiving of the capability information includes a read request message for acquiring the capability information from a first characteristic (Characteristic) of the first device and the second device in which the capability information is stored. message) to each of the first device and the second device; and receiving a read response message including the capability information from each of the first device and the second device.
- a read request message for acquiring the capability information from a first characteristic (Characteristic) of the first device and the second device in which the capability information is stored. message) to each of the first device and the second device; and receiving a read response message including the capability information from each of the first device and the second device.
- the step of transmitting the setting information includes a write request message for writing the location information and the output time information to the second characteristics of the first device and the second device. transmitting to each of the first device and the second device; and receiving, from each of the first device and the second device, a write response message including information related to whether or not the writing of the location information and the output time information is successful. can do.
- the first characteristic may be a Published Audio Capability Service (PACS) characteristic
- the second characteristic may be an Audio Stream Control Service (ASCS) characteristic.
- PPS Published Audio Capability Service
- ASCS Audio Stream Control Service
- the present specification provides a method for a first device to receive audio data in a short-range wireless communication system, transmitting capability information related to an audio data output capability of the first device to a third device, for receiving audio data whether to form a channel with the third device is determined based on the capability information; receiving, from the third device, setting information for outputting audio data of the first device based on whether the channel is formed; receiving the audio data from the third device; and determining a position of the first device and an output time of audio data based on the setting information.
- a third device for transmitting audio data in a short-range wireless communication system, a transmitter (transmitter) for transmitting a wireless signal; a receiver for receiving a radio signal; and a processor operatively connected to the transmitter and the receiver, wherein the processor is configured to receive capability information related to audio data output capabilities of the first device and the second device from the first device and the second device, respectively.
- control a receiver determine whether to form a channel for audio data transmission with the first device and the second device based on the capability information, and determine whether to form a channel for audio data transmission with the first device and the second device based on the determination result controlling the transmitter to transmit setting information for audio data output of a device to the first device and the second device, respectively, and controlling the transmitter to transmit the audio data to the first device and the second device, , The first device and the second device based on the setting information, and characterized in that the audio data output time is determined.
- a first device for receiving audio data in a short-range wireless communication system a transmitter for transmitting a wireless signal (transmitter); a receiver for receiving a radio signal; and a processor operatively connected to the transmitter and the receiver, wherein the processor controls the transmitter to transmit capability information related to the audio data output capability of the first device to a third device, and Whether to form a channel with the third device is determined based on the capability information, and controls the receiver to receive configuration information for audio data output of the first device from the third device based on whether the channel is formed and controlling the receiver to receive the audio data from the third device, and determining a location of the first device and an audio data output time based on the setting information.
- the processor controls the transmitter to transmit capability information related to the audio data output capability of the first device to a third device, and Whether to form a channel with the third device is determined based on the capability information, and controls the receiver to receive configuration information for audio data output of the first device from the third device based on whether the channel is formed and controlling the receiver to receive
- the present specification has an effect that a third device can transmit audio data using short-range wireless communication in a wireless communication system.
- the present specification has an effect that a third device can obtain information on audio data output capabilities of devices that output audio data in a wireless communication system.
- the present specification provides an effect that a third device in a wireless communication system can perform settings for audio data output of devices that output audio data based on information on audio data output capabilities of devices that output audio data have.
- a third device may perform setup for audio data output of devices that output audio data based on information on audio data output capabilities of devices that output audio data in a wireless communication system.
- the present specification has the effect of effectively configuring a multi-channel sound system composed of devices for which a third device outputs audio data in a wireless communication system.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a wireless communication system using the Bluetooth low energy technology proposed in the present specification.
- FIG. 2 shows an example of an internal block diagram of a device capable of implementing the methods proposed in the present specification.
- FIG 3 shows an example of a Bluetooth communication architecture to which the methods proposed in this specification can be applied.
- GATT Generic Attribute Profile
- FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a connection procedure method in Bluetooth low energy technology to which the present invention can be applied.
- FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a user scenario of a multi-channel surround system to which the methods proposed in this specification can be applied.
- FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a user scenario of a multi-channel surround system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
- FIG. 8 is a diagram illustrating another example of a user scenario of a multi-channel surround system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
- FIG. 9 is a diagram illustrating another example of a user scenario of a multi-channel surround system to which the methods proposed in this specification can be applied.
- FIG. 10 is a diagram illustrating another example of a user scenario of a multi-channel surround system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
- FIG. 11 is a flowchart illustrating an example in which the method proposed in the present specification is performed.
- FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of an operation implemented in a source device for performing a method of transmitting audio data by a source device in a wireless communication system proposed in the present specification.
- FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of an operation implemented in a sink device for performing a method for the sink device to receive audio data in the wireless communication system proposed in the present specification.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a wireless communication system using the Bluetooth low energy technology proposed in the present specification.
- the wireless communication system 100 includes at least one server device (Server Device, 120) and at least one client device (Client Device, 110).
- the server device and the client device perform Bluetooth communication using Bluetooth Low Energy (BLE, hereinafter referred to as 'BLE' for convenience) technology.
- BLE Bluetooth Low Energy
- BLE technology Compared to Bluetooth BR/EDR (Basic Rate/Enhanced Data Rate) technology, BLE technology has a relatively small duty cycle, can be produced at a low price, and can greatly reduce power consumption through a low data rate. If a coin cell battery is used, operation is possible for more than one year.
- BR/EDR Basic Rate/Enhanced Data Rate
- the BLE technology simplifies the connection procedure between devices, and the packet size is designed to be smaller than that of the Bluetooth BR/EDR technology.
- the number of RF channels is 40, (2) data transmission rate supports 1Mbps, (3) topology is scatternet structure, (4) latency is 3ms, (5) maximum current is less than 15mA, (6) output power is less than 10mW (10dBm), and (7) is mainly used in applications such as mobile phones, watches, sports, healthcare, sensors, and 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, it may also operate as a server device and a client device at the same time.
- the server device 120 is a data service device (Data Service Device), a slave device (slave device) device, a slave (slave), a server, a conductor (Conductor), a host device (Host Device), a gateway (Gateway), a sensing device (Sensing Device), a monitoring device (monitoring device), may be expressed as a first device, a second device, and the like.
- the client device 110 includes a master device, a master, a client, a member, a sensor device, a sink device, a collector, a third device, a fourth device, etc. can be expressed
- the server device and the client device correspond to 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 receives data from the client device and communicates directly with the client device, so that when receiving a data request from the client device, the server device provides data to the client device through a response.
- the server device sends a notification/notification message and an indication message to the client device in order to provide data information to the client device. Also, when the server device transmits an indication message to the client device, the server device receives a confirmation message corresponding to the indication message from the client.
- the server device provides data information to the user through a display unit or receives a request input from the user through an input unit (User Input Interface) can do.
- an input unit User Input Interface
- the server device may read data from a memory unit or write new data to the corresponding memory in the process of transmitting and receiving messages with the client device.
- one server device may be connected to a plurality of client devices, and it is possible to easily reconnect (or connect) to the client devices by using bonding information.
- the client device 120 refers to a device that requests 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 the instruction message from the server device, sends a confirmation message in response to the instruction message.
- the client device may provide information to a user through an output unit or receive an input from a user through an input unit in the process of transmitting and receiving messages with the server device.
- the client device may read data from the memory or write new data to the corresponding memory in the process of transmitting and receiving messages 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
- files, documents, and the like can be exchanged quickly and safely by establishing a private piconet between devices.
- FIG. 2 shows an example of an internal block diagram of a device capable of implementing the methods proposed in the present specification.
- the source device 110 includes an output unit (Display Unit, 111), an input unit (User Input Interface, 112), a power supply unit (Power Supply Unit, 113), a processor (Processor, 114), and a memory. (Memory Unit, 115), a Bluetooth interface (Bluetooth Interface, 116), other communication interface (Other Interface, 117) and a communication unit (or transceiver, 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 in the present specification. are functionally linked to perform a method.
- the sink device 120 includes an output unit (Display Unit, 121), an input unit (User Input Interface, 122), a power supply unit (Power Supply Unit, 123), a processor (Processor, 124), and a memory (Memory Unit, 125). , including a Bluetooth interface (Bluetooth Interface, 126) and a communication unit (or transceiver unit, 127).
- 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 configured to perform the method proposed in this specification. functionally connected.
- the Bluetooth interfaces 116 and 126 refer to units (or modules) capable of transmitting a request/response, a command, a notification, an instruction/confirmation message, or the like 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 types of data are stored.
- the processors 114 and 124 refer to modules that control the overall operation of the source device 110 or the sink device 120, and control to process a message transmission request and a received message through a Bluetooth interface and other communication interfaces.
- the processors 114 and 124 may be expressed as a control unit, 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 processors 114 and 124 control the communication unit to receive an Advertising message from the source device 110 , and transmit a Scan Request message to the source device 110 , and the source device 110 . Controls the communication unit to receive a scan response message from the source device 110 in response to the scan request, and a Connect Request message to the source device 110 to establish a Bluetooth connection with the source device 110 . Controls the communication unit to transmit.
- the processors 114 and 124 are configured to read or write data from the source device 110 using the attribute protocol.
- the communication unit is controlled.
- 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 units 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.) that performs the above-described function.
- a module may be stored in a memory and executed by a processor.
- the memories 115 and 125 may be internal or external to 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 that receives external power and internal power under the control of the control unit and supplies power necessary for the operation of each component.
- the BLE technology has a small duty cycle and can greatly reduce power consumption through a low data rate.
- FIG 3 shows an example of a Bluetooth communication architecture to which the methods proposed in this specification can be applied.
- FIG. 3 shows an example of the architecture of Bluetooth LE (Low Energy).
- the BLE architecture includes a controller stack (Controller stACK) operable to process a timing critical radio interface and a host stack (Host stACK) operable to process high level data.
- Controller stACK controller stack
- Host stACK host stack
- the controller stack may be referred to as a controller, but in order to avoid confusion with the processor, which is an internal component of the device mentioned above with reference to FIG. 2, hereinafter, it will be expressed as a controller stACK.
- the controller stack may be implemented using a communication module, which may include a Bluetooth radio, and a processor module, which may include, for example, a processing device such as a microprocessor.
- a communication module which may include a Bluetooth radio
- a processor module which may include, for example, a processing device such as a microprocessor.
- the host stack may be implemented as part of an OS running on a processor module, or as an instantiation of a package on the OS.
- controller stack and host stack may operate or run on the same processing device within a processor module.
- the host stack is 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 Protocol
- SM Storage Manage
- L2CAP Logical Link Control and Adaptation Protocol, 360
- the host stack is not limited thereto and may include various protocols and profiles.
- the host stack uses L2CAP to multiplex various protocols and profiles provided by the Bluetooth upper layer.
- L2CAP Logical Link Control and Adaptation Protocol, 360
- L2CAP 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 three fixed channels (one for signaling CH, one for Security Manager, and one for Attribute protocol) are used.
- BR/EDR Base Rate/Enhanced Data Rate
- SM Security Manager, 350
- SM Secure 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, which is transmitted from the server device to the client device.
- Command message A message transmitted from the client device to the server device to instruct a specific operation command.
- the server device does not transmit a response to the command message to the client device.
- Notification message A message sent from the server device to the client device for notification such as an event.
- the client device does not send a confirmation message for the Notification message to the server device.
- Indication and Confirm message A message transmitted from the server device to the client device for notification such as an event. Unlike the Notification message, the client device transmits a confirmation message for the Indication message to the server device.
- GAP Generic Access Profile
- GAP is mainly used for device discovery, connection creation, and security procedures, and defines a method for providing information to users, and defines the following attribute types.
- UUID Universal Unique Identifier, value type
- GATT-based Profiles are profiles that depend on GATT and are mainly applied to BLE devices.
- the GATT-based Profiles may be Battery, Time, FindMe, Proximity, Time, Object Delivery Service, and the like. Specific details of GATT-based Profiles are as follows.
- FindMe Provides an alarm service according to the distance
- GATT may be operable as a protocol that describes how ATT is used in the configuration of services. For example, GATT may be operable to specify how ATT attributes are grouped together into services, and may be operable to describe characteristics associated with services.
- GATT and ATT can use features to describe the state and services of a device, and how they 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 transmission/reception module 390) is a layer that transmits and receives a 2.4 GHz wireless signal, and uses Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) modulation and a frequency hopping technique composed of 40 RF channels.
- GFSK Gaussian Frequency Shift Keying
- the link layer 380 transmits 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 sending and receiving data packets of up to 42 bytes through 37 data channels.
- HCI Host Controller Interface
- the host stack provides commands and data to the controller stack, and the controller stack provides events and data to the host stack.
- the BLE procedure may be divided into a device filtering procedure, an advertising procedure, a scanning procedure, a discovery procedure, a connecting procedure, and the like.
- the device filtering procedure is a method for reducing the number of devices that respond to requests, instructions, and notifications in the controller stack.
- the controller stack can reduce the number of requests sent, thereby controlling power consumption in the BLE controller stack.
- An advertising device or a scanning device may perform the device filtering procedure to restrict devices receiving an advertisement packet, a scan request, or a connection request.
- the advertisement device refers to a device that transmits an advertisement event, that is, performs advertisement, and is also expressed as an advertiser.
- the scanning device refers to a device that performs scanning and a device that transmits a scan request.
- a scanning device when a scanning device receives some advertisement packets from an advertisement device, the scanning device has to send a scan request to the advertisement device.
- the scanning device may ignore advertisement packets transmitted from the advertisement device.
- a device filtering procedure may also be used in the connection request process. If device filtering is used in the connection request process, it is not necessary to transmit a response to the connection request by ignoring the connection request.
- the advertisement device performs an advertisement procedure to perform non-directional broadcast to devices in the area.
- the non-directional broadcast refers to a broadcast in all (all) directions rather than a broadcast in a specific direction.
- directional broadcast refers to broadcast in a specific direction.
- the non-directional broadcast occurs without a connection procedure between an advertisement device and a device in a listening (or listening) state (hereinafter, referred to as a listening device).
- An advertisement procedure is used to establish a Bluetooth connection with a nearby initiating device.
- the advertisement procedure may be used to provide periodic broadcast of user data to scanning devices that are listening on the advertisement channel.
- Advertising devices may receive a scan request from listening devices that are listening to obtain additional user data from the advertising device.
- the advertisement device transmits a response to the scan request to the device that transmitted the scan request through the same advertisement physical channel as the advertisement physical channel on which the scan request is received.
- Broadcast user data sent as part of advertisement packets is dynamic data, whereas scan response data is generally static data.
- An advertising device may receive a connection request from an initiating device on an advertising (broadcast) physical channel. If the advertising device uses a connectable advertising event and the initiating device is not filtered by the device filtering procedure, the advertising device stops advertising and enters a 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 to a non-directional broadcast of user data from advertisement devices using an advertisement physical channel.
- the scanning device sends a scan request to the advertisement device through an advertisement physical channel to request additional data from the advertisement device.
- the advertisement device transmits a scan response that is a response to the scan request including additional data requested by the scanning device through the advertisement physical channel.
- the scanning procedure may be used while being connected to another BLE device in the BLE piconet.
- the scanning device If the scanning device is in an initiator mode that can receive a broadcast advertisement event and initiate a connection request, the scanning device sends a connection request to the advertisement device through an advertisement physical channel. 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 scanning initiator mode for additional broadcast, and enters the connected mode.
- 'Bluetooth devices' Devices capable of Bluetooth communication (hereinafter, referred to as 'Bluetooth devices') perform advertisement procedures and scanning procedures to discover nearby devices or to be discovered by other devices within a given area.
- the discovery procedure is performed asymmetrically.
- a Bluetooth device that tries to find other nearby devices is called a discovering device and listens to find devices that advertise a scannable advertisement event.
- a Bluetooth device discovered and available from another device is called a discoverable device and actively broadcasts an advertisement event so that other devices can scan it through an advertisement (broadcast) physical channel.
- Both the discovering device and the discoverable device may be already connected to other Bluetooth devices in the piconet.
- connection procedure is asymmetric, and the connection procedure requires a specific Bluetooth device to perform a scanning procedure while another Bluetooth device performs an advertisement procedure.
- an advertisement procedure may be targeted, as a result of which only one device will respond to the advertisement.
- a connection After receiving an accessible advertisement event from an advertisement device, a connection may be initiated by sending a connection request to the advertisement device through an advertisement (broadcast) physical channel.
- the link layer enters the advertisement state by the instruction of the host (stack).
- the link layer sends advertisement packet data units (PDUs) in advertisement events.
- PDUs advertisement packet data units
- Each advertisement event consists of at least one advertisement PDU, and the advertisement PDUs are transmitted through used advertisement channel indexes.
- the advertisement event may be terminated earlier when the advertisement PDU is transmitted through each of the advertisement channel indexes used, or when the advertisement device needs to secure a space for performing other functions.
- the link layer enters the scanning state under the direction of the host (stack). In the scanning state, the link layer listens for advertisement channel indices.
- each scanning type is determined by a host.
- a separate time or advertisement channel index for performing scanning is not defined.
- the link layer listens for the advertisement channel index during the scanWindow duration.
- the 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 directed by the host, provided there is no scheduling conflict. In each scan window, the link layer must scan a different advertising channel index. The link layer uses all available advertising channel indices.
- the link layer In passive scanning, the link layer only receives packets and transmits no packets.
- the link layer When active scanning, the link layer performs listening depending on the advertisement PDU type, which may request advertisement PDUs and additional information related to the advertisement device from the advertisement device.
- the link layer enters the initiation state by the instruction of the host (stack).
- the link layer When the link layer is in the initiating state, the link layer performs listening for advertisement channel indices.
- the link layer listens for the advertisement channel index during the scan window period.
- the link layer enters the connected state when the device making the connection request, that is, the initiating device sends a CONNECT_REQ PDU to the advertising device, or when the advertising device receives a CONNECT_REQ PDU from the initiating device.
- connection After entering the connected state, a connection is considered to be created. However, the connection need not be considered to be established when it 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 performing the master role is called a master, and the link layer performing the slave role is called a slave.
- the master controls the timing of the connection event, and the connection event refers to the synchronization point between the master and the slave.
- BLE devices use 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: a preamble, an access address, a PDU, and a CRC.
- the PDU When one packet is transmitted in the advertisement physical channel, the PDU will be an advertisement channel PDU, and when one packet is transmitted in the data physical channel, the PDU will be a data channel PDU.
- An advertisement channel PDU Packet Data Unit
- PDU Packet Data Unit
- the PDU type field of the advertisement channel PDU included in the header indicates the PDU type as defined in Table 1 below.
- advertisement channel PDU types are called advertisement PDUs and are used in specific events.
- ADV_IND Linkable non-directional advertising event
- ADV_DIRECT_IND Linkable direct advertising event
- ADV_NONCONN_IND Non-Linkable Non-Directional Advertising Event
- ADV_SCAN_IND Scannable non-directional advertising event
- the PDUs are transmitted in the link layer in the advertisement state and are received by the link layer in the scanning state or initiating state.
- advertisement channel PDU types are called scanning PDUs and are 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 advertisement state.
- SCAN_RSP Sent by the link layer in the advertisement state, and received by the link layer in the scanning state.
- initiation PDUs The following advertisement channel PDU types are called initiation PDUs.
- 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
- GATT Generic Attribute Profile
- the GATT Generic Attribute Profile
- the GATT defines a method for exchanging data using a service and a characteristic between Bluetooth LE devices.
- a peripheral device eg, a sensor device serves as a GATT server, and has definitions for service and characteristic.
- the GATT client sends a data request to the GATT server, and all transactions start from the GATT client and receive a response from the GATT server.
- the GATT-based operation structure used in Bluetooth LE is based on a profile, a service, and a characteristic, and may form a vertical structure as shown in FIG. 5 .
- the Profile is composed of one or more services, and the service may be composed of one or more characteristics or other services.
- the service serves to divide data into logical units and may include one or more characteristics or other services.
- Each service has a 16-bit or 128-bit identifier called UUID (Universal Unique Identifier).
- the characteristic is the lowest unit in the GATT-based operation structure.
- the characteristic includes only one data, and has a 16-bit or 128-bit UUID similar to the service.
- the characteristic is defined as a value of various pieces of information, and one attribute is required to contain each piece of information. Multiple consecutive attributes of the above properties may be used.
- the attribute consists of four components, and has the following meaning.
- FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a connection procedure method in Bluetooth low energy technology to which the present invention can be applied.
- the server transmits an advertisement message to the client through three advertisement channels (S5010).
- the server may be called an Advertiser before connection, and may be called a Master after connection.
- a sensor temperature sensor, etc.
- the client may be called a scanner before connection, and may be called a slave after connection.
- An example of the client may include a smart phone.
- Bluetooth communicates by dividing a total of 40 channels through the 2.4GHz band.
- 3 channels are advertisement channels, and are used for exchanging packets sent and received to establish a connection, including various advertisement packets.
- the remaining 37 channels are used for data exchange after connection as data channels.
- the client may transmit a scan request message to the server to obtain additional data (eg, server device name, etc.) to the server.
- additional data eg, server device name, etc.
- the server transmits a scan response message including additional data to the client in response to the scan request message.
- the scan request message and the scan response message are one end of an advertisement packet, and the advertisement packet may include only user data of 31 bytes or less.
- the data is divided and sent twice using a scan request message/scan response message.
- the client transmits a connection request message for establishing a Bluetooth connection with the server to the server (S5020).
- LL Link Layer
- the security establishment procedure may be interpreted as secure simple pairing or may be performed including it.
- the security establishment procedure may be performed through phase 1 to phase 3 steps.
- phase 1 a pairing procedure (phase 1) is performed between the server and the client (S5030).
- the client transmits a pairing request message to the server, and the server transmits a pairing response message to the client.
- phase 2 legacy pairing or secure connections are performed between the server and the client (S5040).
- phase 2 a 128-bit temporary key and a short term key (STK) that perform legacy pairing are generated.
- STK short term key
- STK Short Term Key
- LTK Long Term Key
- LTK Long Term Key
- phase 3 a key distribution procedure is performed between the server and the client (S5050).
- a device for transmitting audio data may be expressed as a third device, a control device, a source device, a client device, and the like, and may be expressed in various ways within the same or similar interpretation range.
- the device for transmitting the audio data may be a device capable of outputting video data by itself, for example, a TV or the like.
- the device for receiving and outputting the audio data may be expressed as a first device, a second device, a sink device, a server device, etc., and can be expressed in various ways within the same or similar interpretation range. to be.
- the device for receiving the audio data may be a speaker or the like.
- the source device may transmit audio data to the sink device using a unicast method and a broadcast method (ie, it may provide an audio data streaming service).
- a device transmitting audio data will be referred to as a source device, and a device receiving audio data will be referred to as a sink device.
- the audio data transmission method using short-range wireless communication in the wireless communication system proposed in the present specification can be applied to a case in which a source device transmits audio data to at least one sink device, and in particular, when there are two or more sink devices. It can be applied more preferably.
- the system including the source device and the at least one sink device may be expressed as a multi-channel surround system, a multi-channel surround audio system, and the like, and within the same or similar interpretation range, Of course, it can be expressed in various ways.
- a method for a source device to obtain capability information about a capability related to an audio data output of the sink device from a sink device (a method for obtaining sink device capability information of a source device) , Suggestions 1) and (2) A method for the source device to perform setup for audio data output of the sink device based on the acquired capability information for the sink device (for the sink device of the source device)
- a setting method, proposal 2 are proposed.
- FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a user scenario of a multi-channel surround system to which the methods proposed in this specification can be applied.
- FIG. 6A is an example of a multi-channel surround system including (i) one TV 611 and (ii) two speakers 641 and 651 respectively corresponding to Rear Left and Rear Right. More specifically, in FIG. 6A , two speakers 621 and 631 corresponding to the front left and the front right, respectively, are built in the TV 611 . At this time, the TV 611 may be a source device, and the two speakers 621 and 631 respectively corresponding to the Front Left and Front Right and respectively corresponding to the Rear Left and Rear Right built in the TV 611, respectively.
- the two speakers 641 and 651 may be sink devices.
- the TV 611 may transmit audio data (or an audio stream) to two speakers 641 and 651 respectively corresponding to Rear Left and Rear Right.
- the TV 611 may transmit the audio data based on a broadcast method and/or a unicast method.
- the two speakers 641 and 651 respectively corresponding to Rear Left and Rear Right may receive, decode, and output the audio data.
- the above operation may also be performed in the same manner in the two speakers 621 and 631 respectively corresponding to the Front Left and Front Right built in the TV 611 . That is, the operations performed by the two speakers 641 and 651 respectively corresponding to the above-described Rear Left and Rear Right relate to the TV 611 and the two speakers 621 and 631 respectively corresponding to the Front Left and Front Right. can be performed internally.
- Figure 6 (b) is (i) one TV (612), (ii) two speakers (622 and 632) respectively corresponding to Front Left and Front Right and (iii) two corresponding to each of Rear Left and Rear Right
- the TV 612 may be a source device
- the two speakers 622 and 632 respectively corresponding to Front Left and Front Right and respectively corresponding to the Rear Left and Rear Right built in the TV 611, respectively.
- the two speakers 642 and 652 may be sink devices.
- the TV 612 transmits audio data (or audio stream) to two speakers 622 and 632 respectively corresponding to Front Left and Front Right and two corresponding to Rear Left and Rear Right, respectively. can be transmitted to speakers 642 and 652 .
- the TV 612 may transmit the audio data based on a broadcast method and/or a unicast method.
- the two speakers 622 and 632 respectively corresponding to the Front Left and the Front Right and the two speakers 642 and 652 respectively corresponding to the Rear Left and Rear Right may receive, decode, and output the audio data.
- FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a user scenario of a multi-channel surround system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
- FIG. 7 relates to a user scenario in which audio data output volume of speakers constituting a multi-channel surround system is adjusted.
- the multi-channel surround system shown in FIG. 7 includes (i) a TV, (ii) a speaker built into the TV, and (iii) two speakers respectively corresponding to Rear Left and Rear Right.
- the volume of the built-in speaker and the two speakers respectively corresponding to the Rear Left and Rear Right are set differently from each other.
- the volume of the speakers constituting the multi-channel surround system is preferably set so that the user can recognize the audio data output from the speakers as the same size.
- 720 of FIG. 7 it can be seen that the volume of the two speakers corresponding to the Rear Left and the Rear Right is set to the same volume as the volume of the speaker built in the TV.
- the TV may transmit a signal for setting the volume of the two speakers respectively corresponding to the Rear Left and the Rear Right to the two speakers. .
- FIG. 8 is a diagram illustrating another example of a user scenario of a multi-channel surround system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
- FIG. 8 relates to a user scenario in which audio data output volume of speakers constituting a multi-channel surround system is adjusted.
- the multi-channel surround system shown in FIG. 8 includes (i) a TV, (ii) a speaker built into the TV, and (iii) two speakers respectively corresponding to Rear Left and Rear Right.
- a user may use a control device for adjusting the volume of (i) a TV, (ii) a speaker built into the TV, and (iii) two speakers corresponding to Rear Left and Rear Right, respectively.
- the control device may be a remote control of a TV or the like.
- the volume of the speaker built into the TV and the two speakers respectively corresponding to the Rear Left and Rear Right are set to be different from each other.
- a user may set the same volume of (i) a speaker built into the TV and (ii) two speakers respectively corresponding to Rear Left and Rear Right by using the control device. More specifically, the control device may transmit a signal for setting the volume of (i) a speaker built into the TV and (ii) two speakers respectively corresponding to Rear Left and Rear Right to the two speakers.
- FIG. 9 is a diagram illustrating another example of a user scenario of a multi-channel surround system to which the methods proposed in this specification can be applied.
- FIG. 9 relates to a user scenario in which a video data output time point of a TV constituting a multi-channel surround system is synchronized with an audio data output time point of a speaker constituting a multi-channel surround system.
- the TV may be a source device
- the speaker may be a sink device. That is, as a source device, the TV may perform both a role of transmitting audio data to a speaker and a role of outputting video data related to the audio data.
- a processing time for the TV to output video data and a processing time for the speaker to output the received audio data may be different from each other.
- the TV may obtain information about a processing time for outputting audio data of the speaker from the speakers. Thereafter, the TV may determine its own video data output timing based on the obtained processing time for outputting audio data of the speaker and processing time for outputting its own video data. Also, the TV may determine an audio data output time point of the speakers, and may also transmit information on the determined audio data output time point to the speakers. Through the above operation, the timing of outputting audio data from the TV and output timing of audio data from the speakers may coincide.
- FIG. 10 is a diagram illustrating another example of a user scenario of a multi-channel surround system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
- FIG. 10 relates to a user scenario in which the distance between each speaker constituting the multi-channel surround system and the user is different from each other, in which the distance difference is calibrated.
- the distances between the respective speakers and the user are different from each other, even if the respective speakers simultaneously output audio data, the time for the sound of the output audio data to reach the user from the respective speakers is different from each other. Accordingly, when the distances between the respective speakers and the user are different from each other, it is necessary to correct the difference in the distances between the respective speakers and the user.
- the distance between the speaker and the user corresponding to the Front Left (first distance) and the distance between the speaker and the user at the Front Right (second distance), which are built in the TV, are the same.
- the distance between the speaker and the user corresponding to the Rear Left (third distance) and the distance between the speaker and the user corresponding to the Rear Right (the fourth distance) are the same.
- the distance between the front speakers and the user (the first distance and the second distance) and the distance between the rear speakers and the user are different from each other.
- the TV or the user's control device may determine the distance information between the user and the speakers, respectively, and set the audio data output timing of the speakers to the speakers based on the identified distance information.
- the distance between the front speakers and the speaker corresponding to the rear right (first distance, the second distance, and the third distance) and the distance between the rear left speaker and the user (the fourth distance) are different from each other. Accordingly, when audio data is simultaneously output from the front speakers and the rear speakers, the time for the sound of the audio data output from the front speakers and the rear speakers to reach the user is different from each other. Therefore, it is necessary to correct the timing at which audio data is output from the front speakers and the rear speakers so that the sound of the audio data respectively output from the front speakers and the rear speakers arrives at the same time point for the user. More specifically, the TV or the user's control device may determine the distance information between the user and the speakers, respectively, and set the audio data output timing of the speakers to the speakers based on the identified distance information.
- a method of obtaining sink device capability information of the source device (Proposal 1) and a method of performing a setting of the source device for a sink device (Proposal 2)
- FIG. 11 is a flowchart illustrating an example in which the method proposed in the present specification is performed.
- the TV performs a scanning operation and receives an advertisement message from a first speaker (Speaker #1) and a second speaker (Speaker #2) that are sink devices (S1110).
- the TV transmits a message for a connection request to each of the first speaker and the second speaker (S1120).
- the TV performs a service and character discovery procedure with the first speaker and the second speaker (S1130).
- the TV may identify services and characteristics necessary for transmitting audio data to the first speaker and the second speaker. More specifically, services necessary for transmitting audio data may include a Published Audio Capability (PAC) service, an Audio Stream Control (ASC) service, and the like.
- PAC Published Audio Capability
- ASC Audio Stream Control
- the TV may use the PAC service to obtain capability information on capabilities related to audio data output of the first speaker and the second speaker.
- the TV may use the ASC service to configure audio data output for the first speaker and the second speaker.
- the TV having identified the services required to transmit audio data, transmits a read request message for obtaining the capability information to the first speaker and the second speaker, and in response to this, the second A read response message is received from the first speaker and the second speaker (S1140).
- the read response message may include the capability information.
- the TV may determine whether to configure a multi-channel surround system with the first speaker and the second speaker based on the capability information. That is, the TV may determine whether a channel for transmitting audio data is formed with each of the first speaker and the second speaker.
- the TV performs a setting for outputting audio data of the first speaker and the second speaker with respect to the first speaker and the second speaker based on the acquired capability information (S1150). More specifically, the TV may transmit setting information for audio data output to the first speaker and the second speaker, respectively, in order to perform the setting for the audio data output of the first speaker and the second speaker.
- the TV receives notification messages from the first speaker and the second speaker in response thereto (S1160).
- the notification message may include information indicating whether setting for outputting audio data to the first speaker and the second speaker of the TV is successful.
- the TV transmits a periodic advertising message for transmission of audio data, forms a channel for transmission of audio data with the first speaker and the second speaker, and transmits the channel on the created channel. Audio data is transmitted to the first speaker and the second speaker (S1170).
- This proposal relates to a method for a source device to obtain capability information of a sink device, and may correspond to step S1140 of FIG. 11 .
- Table 2 below shows information (parameters) included in the capability information that the source device receives from the sink device.
- the source device receives from the sink device, and the capability information on the capability related to the audio data output of the sink device can be received by the sink device based on a broadcast method. It may include a 'Broadcast Support' parameter, which is information about whether there is. Of course, the 'Broadcast Support' parameter may be expressed as broadcast support information, and may be expressed in various ways within the same/similar interpretation range.
- the capability information may further include a 'Watt' parameter, which is information related to a size of a volume capable of outputting audio data by the sink device.
- a 'Watt' parameter is information related to a size of a volume capable of outputting audio data by the sink device.
- the 'Watt' parameter may be expressed as 'effective audio data output size information', and may be expressed in various ways within the same/similarly interpreted range.
- the capability information is information related to a frequency range in which the sink device can output the audio data, 'Freq. Response Range' parameter may be further included.
- the above ‘Freq. 'Response Range' parameter can be expressed as frequency response range information, and it goes without saying that it can be expressed in various ways within a range interpreted in the same/similar manner.
- the sink device is the 'Freq. Audio data can be output only at frequencies within the range indicated by the 'Response Range' parameter, and the 'Freq. Audio data cannot be output at frequencies outside the range indicated by the 'Response Range' parameter. In other words, the frequency of the audio data input to the sink device is ‘Freq.
- the sink device can output audio data only when it is within the range indicated by the 'Response Range' parameter, and the frequency of the audio data as input data is 'Freq. If it is out of the range indicated by the 'Response Range' parameter, the sink device cannot output audio data.
- the capability information may further include a 'Sound Pressure Level' parameter, which is information on a sound pressure level (SPL) of the sink device.
- SPL sound pressure level
- the 'Sound Pressure Level' parameter may be expressed as SPL information, and may be expressed in various ways within the same/similarly interpreted range.
- the SPL information may be configured based on setting the audio data output size of the sink device to a specific value and measuring the audio data output size of the sink device set to the specific value at a specific distance.
- the specific value may be 1 watt
- the specific distance may be set to 1 meter.
- the capability information may further include frequency response curve information related to the frequency response curves of the first device and the second device. More specifically, the frequency response curve may represent the audio data output sizes of the first device and the second device for each frequency.
- the frequency response curve information may be configured based on (i) a partial frequency extracted from the entire frequency range included in the frequency response curve and (ii) a partial audio data output size for each of the partial frequencies.
- the partial frequency may be a point corresponding to an inflection point in the graph represented by the entire frequency response curve, and may be configured in a form such as (x,y).
- a 'Watt' parameter and 'Broadcast support' may be information essential to the capability information, and the remaining information may be optionally included in the capability information.
- the source device transmits a read request message for obtaining the capability information from a Published Audio Capability (PAC) service-related characteristic of the sink device in which the capability information is stored to the sink device, and the capability information
- PAC Published Audio Capability
- the capability information may be obtained by receiving a read response message including a read response message from the sink device.
- the source device may determine whether the sink devices and the multi-channel surround system are configured based on the capability information. When it is determined that the source device constitutes a multi-channel surround system, the source device may perform an operation such as performing a setting for outputting audio data of the sink device to the sink device. Conversely, when it is determined that the source device does not constitute a multi-channel surround system, the source device may not perform an operation such as setting for outputting audio data of the sink device to the sink device. For example, when a difference in audio data output-related capabilities between sink devices identified based on capability information is large, it may be determined that the source device does not constitute a multi-channel surround system.
- the source device may determine that the two sink devices do not constitute a multi-channel surround system.
- the present proposal relates to a method for a source device to perform setup related to audio data output to a sink device, and may correspond to step S1150 of FIG. 11 .
- Table 3 below shows information (Opcodes) transmitted from a source device to a sink device to perform settings related to audio data output.
- the information transmitted from the source device to the sink device to perform settings related to audio data output may be expressed as setting information, and may be expressed in various ways within the same/similar interpretation range.
- the setting information for the setting related to the audio data output of the sink device, transmitted by the source device to the sink device includes the 'Set Individual Delay' Opcode, which is information about the audio data output time of the sink device.
- the 'Set Individual Delay' opcode can be expressed as output time information, and can be expressed in various ways in the same/similarly interpreted range.
- the output time information may be configured based on a distance between a location of the sink device and a location of a user who listens to audio data output from the sink device.
- the distance between the sink device as the front speaker and the user is 3 m
- the distance between the sink device as the rear speaker and the user is 0 m
- the speed of sound of audio data output from the speakers is 340 m ( meter)/s (second)
- the sound of the audio data output from the front speaker is the sound of the audio data output from the rear speaker It will reach the user about 0.1 second later.
- the audio data output time of the sink device which is the rear speaker
- the audio data output time of the sink device may be set to be about 0.1 second later than the audio data output time of the sink device, which is the front speaker.
- the audio data output time of the sink device may be appropriately set.
- the setting information may include a 'Set Individual Location' opcode, which is information related to a location in a multi-channel surround system of the sink device.
- the 'Set Individual Location' opcode may be expressed as location information, and may be expressed in various ways within the same/similarly interpreted range.
- the locations of sink devices constituting the multi-channel surround system may be determined based on the location information.
- the location information may indicate an exact location where sink devices should be located in a multi-channel surround system.
- Table 4 below shows parameters that a sink device that has received configuration information related to audio data output from the source device can transmit to the source device in response to the configuration information.
- the operation of the sink device transmitting the parameters shown in Table 4 to the source device may correspond to step S1160 of FIG. 11 .
- the source device In order to configure the sink device for audio data output, the source device writes the location information and the output time information to the ASC (Audio Stream Control) service related characteristic of the sink device. ) to the sink device. Thereafter, the source device may receive, from the sink device, a write response message including information related to whether or not writing of the location information and the output time information is successful.
- ASC Audio Stream Control
- FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of an operation implemented in a source device for performing a method of transmitting audio data by a source device in a wireless communication system proposed in the present specification.
- the source device receives capability information related to audio data output capabilities of the first device and the second device that are sink devices, respectively, from the first device and the second device ( S1210 ).
- the source device determines whether to form a channel for audio data transmission with the first device and the second device based on the capability information (S1220).
- the source device transmits configuration information for outputting audio data of the first device and the second device to the first device and the second device, respectively, to the first device and the second device, respectively, based on the determination result ( S1230 ).
- the source device transmits the audio data to the first device and the second device (S1240).
- positions of the first device and the second device and an audio data output time are determined based on the setting information.
- FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of an operation implemented in a sink device for performing a method for the sink device to receive audio data in the wireless communication system proposed in the present specification.
- the sink device transmits capability information related to the audio data output capability of the sink device to a third device that is a source device (S1310).
- whether to form a channel with the third device for receiving audio data is determined based on the capability information.
- the sink device receives configuration information for outputting audio data of the sink device from the third device based on whether the channel is formed (S1320).
- the sink device receives the audio data from the third device (S1330).
- the sink device determines a location of the sink device and an audio data output time based on the configuration information (S1340).
- Each of the source device of FIG. 12 and the sink device of FIG. 13 includes a transmitter for transmitting a wireless signal; a receiver for receiving a radio signal; and a processor operatively connected to the transmitter and the receiver, wherein the processor may control the transmitter and the receiver to perform the operations described with reference to FIGS. 12 and 13, respectively.
- Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
- an embodiment of the present invention provides one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), a processor, a controller, a microcontroller, a microprocessor, and the like.
- ASICs application specific integrated circuits
- DSPs digital signal processors
- DSPDs digital signal processing devices
- PLDs programmable logic devices
- FPGAs field programmable gate arrays
- an embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
- the software code may be stored in the memory and driven by the processor.
- the memory may be located inside or outside the processor, and may transmit/receive data to and from the processor by various known means.
Landscapes
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
본 명세서는 근거리 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 전송하는 방법 및 이에 대한 장치에 관한 것이다. 본 명세서에 의하면, 근거리 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 전송하는 방법은, 제 1 디바이스 및 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로부터 각각 수신하는 단계; 상기 능력 정보에 기초하여 오디오 데이터 전송을 위한 채널을 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스와 형성할 지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 각각 전송하는 단계; 및 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 상기 오디오 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 설정 정보에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점이 결정되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로써, 보다 구체적으로 근거리 무선 통신을 이용한 오디오 데이터 전송 방법 및 이에 대한 장치에 관한 것이다.
블루투스는 근거리에서 각종 디바이스들을 무선으로 연결하여 데이터를 주고 받을 수 있는 근거리 무선 기술 규격이다. 블루투스(Bluetooth) 통신을 이용하여 두 기기간 무선 통신을 수행하고자 하는 경우, 사용자(User)는 통신하고자 하는 블루투스(Bluetooth) 디바이스(Device)들을 검색(Discovery)하고 연결(Connection)을 요청하는 절차를 수행한다. 본 발명에서 디바이스는 기기, 장치를 의미할 수 있다.
이때, 사용자는 블루투스 디바이스를 이용하여 사용하고자 하는 블루투스 통신방법에 따라 블루투스 디바이스를 검색한 후 연결을 수행할 수 있다.
블루투스 통신방법에는 블루투스 BR/EDR (Basic Rate/Enhanced Data Rate)방식과 저전력 방식인 블루투스 LE (Low Energy)방식이 있다. 블루투스 BR/EDR 방식은 클래식 블루투스(Classic Bluetooth)라고 호칭될 수 있다. 클래식 블루투스 방식은 베이직 레이트(Basic Rate)를 이용하는 블루투스 1.0부터 2.1로 이어져온 블루투스 기술과 블루투스 2.0에서부터 지원되는 인핸스드 데이터 레이트(Enhanced Data Rate)를 이용하는 블루투스 기술을 포함한다.
블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low energy, 이하 블루투스 LE라고 한다.)기술은 적은 전력을 소모하여 수백 키로바이트의 정보를 안정적으로 제공할 수 있다. 이러한 블루투스 저전력 에너지 기술은 속성 프로토콜(Attribute Protocol)을 활용해서 디바이스(Device) 간 정보를 교환하게 된다. 이러한 블루투스 LE 방식은 헤더의 오버헤드(overhead)를 줄이고 동작을 간단하게 해서 에너지 소비를 줄일 수 있다.
블루투스 기기들 중에는 디스플레이(Display)나 유저인터페이스(User Interface)가 없는 제품들도 있다. 다양한 종류의 블루투스 기기들과 그 중에서도 유사기술이 적용된 블루투스 기기들 간의 연결 / 관리 / 제어 / 분리 (Connection / Management / Control / Disconnection)의 복잡도가 증가하고 있다.
또한, 블루투스는 비교적 저전력, 저비용으로 비교적 빠른 속도를 낼 수 있으나, 전송 거리가 최대 100m로 한정적이므로, 한정된 공간에서 사용하기 적합하다.
본 명세서는 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 근거리 무선 통신을 이용하여 오디오 데이터를 전송하는 방법 및 이에 대한 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 출력하는 디바이스들의 오디오 데이터 출력 능력에 대한 정보를 획득하는 방법 및 이에 대한 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 출력하는 디바이스들의 오디오 데이터 출력 능력에 대한 정보에 기초하여 오디오 데이터를 출력하는 디바이스들의 오디오 데이터 출력을 위한 설정(setup)을 수행하는 방법 및 이에 대한 장치를 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 명세서는 근거리 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 전송하는 방법 및 이에 대한 장치를 제공한다.
보다 구체적으로, 근거리 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 전송하는 방법은, 제 1 디바이스 및 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로부터 각각 수신하는 단계; 상기 능력 정보에 기초하여 오디오 데이터 전송을 위한 채널을 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스와 형성할 지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 각각 전송하는 단계; 및 기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 상기 오디오 데이터를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 설정 정보에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점이 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 상기 능력 정보는 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스가 상기 오디오 데이터를 출력할 수 있는 주파수 범위와 관련된 주파수 응답 범위 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 상기 능력 정보는 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 음압 레벨(sound pressure level: SPL) 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 상기 SPL 정보는 특정 값으로 설정된 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 크기가 특정 거리에서 측정된 것에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 상기 특정 값은 1 와트(watt)이고, 상기 특정 거리는 1 미터(meter)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 상기 능력 정보는 (i) 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스가 상기 오디오 데이터를 브로드캐스트(broadcast) 방식에 기초하여 수신할 수 있는지에 대한 브로드캐스트 지원 정보 및 (ii) 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스가 상기 오디오 데이터를 출력할 수 있는 크기와 관련된 유효 오디오 데이터 출력 크기 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 상기 능력 정보는 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 주파수 응답 곡선과 관련된 주파수 응답 곡선 정보를 더 포함하고, 상기 주파수 응답 곡선은 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 크기를 주파수 별로 나타낸 것이고, 상기 주파수 응답 곡선 정보는 (i)상기 주파수 응답 곡선에 포함된 전체 주파수 범위에서 추출된 일부의 주파수와 (ii) 상기 일부의 주파수 각각에 대한 일부 오디오 데이터 출력 크기에 기초하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 상기 설정 정보는 상기 근거리 무선 시스템 내에서의 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 위치와 관련된 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 상기 설정 정보는 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 상기 오디오 데이터 출력 시점에 대한 출력 시점 정보를 더 포함하되, 상기 출력 시점 정보는 (i) 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각의 위치 및 (ii) 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로부터 출력된 상기 오디오 데이터를 청취하는 사용자의 위치 사이의 거리에 기초하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 상기 능력 정보를 수신하는 단계는, 상기 능력 정보가 저장된 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 제 1 특성(Characteristic)으로부터 상기 능력 정보를 획득하기 위한 판독 요청 메시지(read request message)를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각으로 전송하는 단계; 및 상기 능력 정보를 포함하는 판독 응답 메시지(read response message)를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 상기 설정 정보를 전송하는 단계는, 상기 위치 정보 및 상기 출력 시점 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 제 2 특성에 기입하기 위한 기입 요청 메시지(write request message)를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각으로 전송하는 단계; 및 상기 위치 정보 및 상기 출력 시점 정보의 기입의 성공 여부와 관련된 정보를 포함하는 기입 응답 메시지(write response message)를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 상기 제 1 특성은 PACS(Published Audio Capability Service) 특성이고, 상기 제 2 특성은 ASCS(Audio Stream Control Service) 특성인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 명세서는, 근거리 무선 통신 시스템에서 제 1 디바이스가 오디오 데이터를 수신하는 방법은, 상기 제 1 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 제 3 디바이스로 전송하는 단계, 오디오 데이터 수신을 위한 상기 제 3 디바이스와의 채널 형성 여부는 상기 능력 정보에 기초하여 결정되고; 상기 채널 형성 여부에 기초하여 상기 제 1 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 3 디바이스로부터 수신하는 단계; 상기 제 3 디바이스로부터 상기 오디오 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 설정 정보에 기초하여 상기 제 1 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 근거리 무선 통신 시스템에서 오디오 데이터를 전송하는 제 3 디바이스는, 무선 신호를 송신하기 위한 전송기(transmitter); 무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver); 및 상기 전송기 및 수신기와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제 1 디바이스 및 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로부터 각각 수신하도록 상기 수신기를 제어하고, 상기 능력 정보에 기초하여 오디오 데이터 전송을 위한 채널을 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스와 형성할 지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 각각 전송하도록 상기 전송기를 제어하고, 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 상기 오디오 데이터를 전송하도록 상기 전송기를 제어하되, 상기 설정 정보에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점이 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는, 근거리 무선 통신 시스템에서 오디오 데이터를 수신하는 제 1 디바이스는, 무선 신호를 송신하기 위한 전송기(transmitter); 무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver); 및 상기 전송기 및 수신기와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제 1 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 제 3 디바이스로 전송하도록 상기 전송기를 제어하고, 오디오 데이터 수신을 위한 상기 제 3 디바이스와의 채널 형성 여부는 상기 능력 정보에 기초하여 결정되고, 상기 채널 형성 여부에 기초하여 상기 제 1 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 3 디바이스로부터 수신하도록 상기 수신기를 제어하고, 상기 제 3 디바이스로부터 상기 오디오 데이터를 수신하도록 상기 수신기를 제어하고, 상기 설정 정보에 기초하여 상기 제 1 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서는 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 근거리 무선 통신을 이용하여 오디오 데이터를 전송할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 출력하는 디바이스들의 오디오 데이터 출력 능력에 대한 정보를 획득할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 출력하는 디바이스들의 오디오 데이터 출력 능력에 대한 정보에 기초하여 오디오 데이터를 출력하는 디바이스들의 오디오 데이터 출력을 위한 설정을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 출력하는 디바이스들의 오디오 데이터 출력 능력에 대한 정보에 기초하여 오디오 데이터를 출력하는 디바이스들의 오디오 데이터 출력을 위한 설정(setup)을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 출력하는 디바이스들로 구성된 멀티 채널 사운드 시스템을 효과적으로 구성할 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 명세서에서 제안하는 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 명세서에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 블루투스 통신 아키텍처(Architecture)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 블루투스 저전력 에너지의 GATT(Generic Attribute Profile)의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 블루투스 저전력 에너지 기술에서 연결 절차 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티 채널 서라운드 시스템의 유저 시나리오의 일 예를 나타낸 도이다.
도 7 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티 채널 서라운드 시스템의 유저 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 8 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티 채널 서라운드 시스템의 유저 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 9 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티 채널 서라운드 시스템의 유저 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 10 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티 채널 서라운드 시스템의 유저 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 방법이 수행되는 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 소스 디바이스가 오디오 데이터를 전송하는 방법을 수행하기 위한 소스 디바이스에서 구현되는 동작의 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 싱크 디바이스가 오디오 데이터를 수신하는 방법을 수행하기 위한 싱크 디바이스에서 구현되는 동작의 일례를 나타낸 흐름도이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다. 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. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 본 발명과 관련된 방법 및 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "유닛", "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 블루투스 저전력 에너지 기술을 이용하는 무선 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개략도이다.
무선 통신 시스템(100)은 적어도 하나의 서버 디바이스(Server Device, 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 3ms이며, (5) 최대 전류는 15mA 이하이며, (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 1 디바이스, 제 2 디바이스 등으로 표현될 수 있다.
상기 클라이언트 디바이스(110)는 마스터 디바이스(master device), 마스터(master), 클라이언트, 멤버(Member), 센서 디바이스, 싱크 디바이스(Sink Device), 콜렉터(Collector), 제 3 디바이스, 제 4 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/통지(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 명세서에서 제안하는 방법들을 구현할 수 있는 디바이스의 내부 블록도의 일 예를 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 소스 디바이스(110)는 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, 싱크 디바이스(120)는 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 소스 디바이스(110) 또는 싱크 디바이스(120)의 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 소스 디바이스(110)로부터 광고(Advertising) 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 소스 디바이스(110)로 스캔 요청(Scan Request) 메시지를 전송하고, 상기 소스 디바이스(110)로부터 상기 스캔 요청에 대한 응답으로 스캔 응답(Scan Response) 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 소스 디바이스(110)와 블루투스 연결 설정을 위해 상기 소스 디바이스(110)로 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 소스 디바이스(110)로부터 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 있다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 블루투스 통신 아키텍처(Architecture)의 일 예를 나타낸다.
구체적으로, 도 3은 블루투스 LE(Low Energy)의 아키텍처의 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 요청(Request) 및 응답(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 동작 가능할 수 있다. 예를 들어, GATT는 ATT 속성들이 어떻게 서비스들로 함께 그룹화되는지를 규정하도록 동작 가능할 수 있고, 서비스들과 연계된 특징들을 설명하도록 동작 가능할 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.
이하에서, 블루투스 저전력 에너지(Bluetooth Low Energy:BLE) 기술의 절차(Procedure)들에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
BLE 절차는 디바이스 필터링 절차(Device Filtering Procedure), 광고 절차(Advertising Procedure), 스캐닝 절차(Scanning Procedure), 디스커버링 절차(Discovering Procedure), 연결 절차(Connecting Procedure) 등으로 구분될 수 있다.
디바이스 필터링 절차(Device Filtering Procedure)
디바이스 필터링 절차는 컨트롤러 스택에서 요청, 지시, 알림 등에 대한 응답을 수행하는 디바이스들의 수를 줄이기 위한 방법이다.
모든 디바이스에서 요청 수신 시, 이에 대해 응답하는 것이 불필요하기 때문에, 컨트롤러 스택은 요청을 전송하는 개수를 줄여서, BLE 컨트롤러 스택에서 전력 소비가 줄 수 있도록 제어할 수 있다.
광고 디바이스 또는 스캐닝 디바이스는 광고 패킷, 스캔 요청 또는 연결 요청을 수신하는 디바이스를 제한하기 위해 상기 디바이스 필터링 절차를 수행할 수 있다.
여기서, 광고 디바이스는 광고 이벤트를 전송하는 즉, 광고를 수행하는 디바이스를 말하며, 광고자(Advertiser)라고도 표현된다.
스캐닝 디바이스는 스캐닝을 수행하는 디바이스, 스캔 요청을 전송하는 디바이스를 말한다.
BLE에서는, 스캐닝 디바이스가 일부 광고 패킷들을 광고 디바이스로부터 수신하는 경우, 상기 스캐닝 디바이스는 상기 광고 디바이스로 스캔 요청을 전송해야 한다.
하지만, 디바이스 필터링 절차가 사용되어 스캔 요청 전송이 불필요한 경우, 상기 스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로부터 전송되는 광고 패킷들을 무시할 수 있다.
연결 요청 과정에서도 디바이스 필터링 절차가 사용될 수 있다. 만약, 연결 요청 과정에서 디바이스 필터링이 사용되는 경우, 연결 요청을 무시함으로써 상기 연결 요청에 대한 응답을 전송할 필요가 없게 된다.
광고 절차(Advertising Procedure)
광고 디바이스는 영역 내 디바이스들로 비지향성의 브로드캐스트를 수행하기 위해 광고 절차를 수행한다.
여기서, 비지향성의 브로드캐스트는 특정 방향으로의 브로드캐스트가 아닌 전(모든) 방향으로의 브로드캐스트를 말한다.
이와 달리, 지향성 브로드 캐스트는 특정 방향으로의 브로드캐스트를 말한다. 비지향성 브로드캐스트는 광고 디바이스와 리스닝(또는 청취) 상태에 있는 디바이스(이하, 리스닝 디바이스라 한다.) 간에 연결 절차 없이 발생한다.
광고 절차는 근처의 개시 디바이스와 블루투스 연결을 확립하기 위해 사용된다.
또는, 광고 절차는 광고 채널에서 리스닝을 수행하고 있는 스캐닝 디바이스들에게 사용자 데이터의 주기적인 브로드캐스트를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
광고 절차에서 모든 광고(또는 광고 이벤트)는 광고 물리 채널을 통해 브로드캐스트된다.
광고 디바이스들은 광고 디바이스로부터 추가적인 사용자 데이터를 얻기 위해 리스닝을 수행하고 있는 리스닝 디바이스들로부터 스캔 요청을 수신할 수 있다. 광고 디바이스는 스캔 요청을 수신한 광고 물리 채널과 동일한 광고 물리 채널을 통해, 스캔 요청을 전송한 디바이스로 스캔 요청에 대한 응답을 전송한다.
광고 패킷들의 일 부분으로서 보내지는 브로드캐스트 사용자 데이터는 동적인 데이터인 반면에, 스캔 응답 데이터는 일반적으로 정적인 데이터이다.
광고 디바이스는 광고 (브로드캐스트) 물리 채널 상에서 개시 디바이스로부터 연결 요청을 수신할 수 있다. 만약, 광고 디바이스가 연결 가능한 광고 이벤트를 사용하였고, 개시 디바이스가 디바이스 필터링 절차에 의해 필터링 되지 않았다면, 광고 디바이스는 광고를 멈추고 연결 모드(connected mode)로 진입한다. 광고 디바이스는 연결 모드 이후에 다시 광고를 시작할 수 있다.
스캐닝 절차(Scanning Procedure)
스캐닝을 수행하는 디바이스 즉, 스캐닝 디바이스는 광고 물리 채널을 사용하는 광고 디바이스들로부터 사용자 데이터의 비지향성 브로드캐스트를 청취하기 위해 스캐닝 절차를 수행한다.
스캐닝 디바이스는 광고 디바이스로부터 추가적인 데이터를 요청 하기 위해, 광고 물리 채널을 통해 스캔 요청을 광고 디바이스로 전송한다. 광고 디바이스는 광고 물리 채널을 통해 스캐닝 디바이스에서 요청한 추가적인 데이터를 포함하여 상기 스캔 요청에 대한 응답인 스캔 응답을 전송한다.
상기 스캐닝 절차는 BLE 피코넷에서 다른 BLE 디바이스와 연결되는 동안 사용될 수 있다.
만약, 스캐닝 디바이스가 브로드캐스트되는 광고 이벤트를 수신하고, 연결 요청을 개시할 수 있는 개시자 모드(initiator mode)에 있는 경우, 스캐닝 디바이스는 광고 물리 채널을 통해 광고 디바이스로 연결 요청을 전송함으로써 광고 디바이스와 블루투스 연결을 시작할 수 있다.
스캐닝 디바이스가 광고 디바이스로 연결 요청을 전송하는 경우, 스캐닝 디바이스는 추가적인 브로드캐스트를 위한 개시자 모드 스캐닝을 중지하고, 연결 모드로 진입한다.
디스커버링 절차(Discovering Procedure)
블루투스 통신이 가능한 디바이스(이하, '블루투스 디바이스'라 한다.)들은 근처에 존재하는 디바이스들을 발견하기 위해 또는 주어진 영역 내에서 다른 디바이스들에 의해 발견되기 위해 광고 절차와 스캐닝 절차를 수행한다.
디스커버링 절차는 비대칭적으로 수행된다. 주위의 다른 디바이스를 찾으려고 하는 블루투스 디바이스를 디스커버링 디바이스(discovering device)라 하며, 스캔 가능한 광고 이벤트를 광고하는 디바이스들을 찾기 위해 리스닝한다. 다른 디바이스로부터 발견되어 이용 가능한 블루투스 디바이스를 디스커버러블 디바이스(discoverable device)라 하며, 적극적으로 광고 (브로드캐스트) 물리 채널을 통해 다른 디바이스가 스캔 가능하도록 광고 이벤트를 브로드캐스트한다.
디스커버링 디바이스와 디스커버러블 디바이스 모두 피코넷에서 다른 블루투스 디바이스들과 이미 연결되어 있을 수 있다.
연결 절차(Connecting Procedure)
연결 절차는 비대칭적이며, 연결 절차는 특정 블루투스 디바이스가 광고 절차를 수행하는 동안 다른 블루투스 디바이스는 스캐닝 절차를 수행할 것을 요구한다.
즉, 광고 절차가 목적이 될 수 있으며, 그 결과 단지 하나의 디바이스만 광고에 응답할 것이다. 광고 디바이스로부터 접속 가능한 광고 이벤트를 수신한 이후, 광고 (브로트캐스트) 물리 채널을 통해 광고 디바이스로 연결 요청을 전송함으로써 연결을 개시할 수 있다.
다음으로, BLE 기술에서의 동작 상태 즉, 광고 상태(Advertising State), 스캐닝 상태(Scanning State), 개시 상태(Initiating State), 연결 상태(connection state)에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
광고 상태(Advertising State)
링크 계층(LL)은 호스트 (스택)의 지시에 의해, 광고 상태로 들어간다. 링크 계층이 광고 상태에 있을 경우, 링크 계층은 광고 이벤트들에서 광고 PDU(Packet Data Unit)들을 전송한다.
각각의 광고 이벤트는 적어도 하나의 광고 PDU들로 구성되며, 광고 PDU들은 사용되는 광고 채널 인덱스들을 통해 전송된다. 광고 이벤트는 광고 PDU가 사용되는 광고 채널 인덱스들을 통해 각각 전송되었을 경우, 종료되거나 광고 디바이스가 다른 기능 수행을 위해 공간을 확보할 필요가 있을 경우 좀 더 일찍 광고 이벤트를 종료할 수 있다.
스캐닝 상태(Scanning State)
링크 계층은 호스트 (스택)의 지시에 의해 스캐닝 상태로 들어간다. 스캐닝 상태에서, 링크 계층은 광고 채널 인덱스들을 리스닝한다.
스캐닝 상태에는 수동적 스캐닝(passive scanning), 적극적 스캐닝(active scanning)의 두 타입이 있으며, 각 스캐닝 타입은 호스트에 의해 결정된다.
스캐닝을 수행하기 위한 별도의 시간이나 광고 채널 인덱스가 정의되지는 않는다.
스캐닝 상태 동안, 링크 계층은 스캔윈도우(scanWindow) 구간(duration) 동안 광고 채널 인덱스를 리스닝한다. 스캔인터벌(scanInterval)은 두 개의 연속적인 스캔 윈도우의 시작점 사이의 간격(인터벌)으로서 정의된다.
링크 계층은 스케쥴링의 충돌이 없는 경우, 호스트에 의해 지시되는 바와 같이 스캔윈도우의 모든 스캔인터벌 완성을 위해 리스닝해야한다. 각 스캔윈도우에서, 링크 계층은 다른 광고 채널 인덱스를 스캔해야한다. 링크 계층은 사용 가능한 모든 광고 채널 인덱스들을 사용한다.
수동적인 스캐닝일 때, 링크 계층은 단지 패킷들만 수신하고, 어떤 패킷들도 전송하지 못한다.
능동적인 스캐닝일 때, 링크 계층은 광고 디바이스로 광고 PDU들과 광고 디바이스 관련 추가적인 정보를 요청할 수 있는 광고 PDU 타입에 의존하기 위해 리스닝을 수행한다.
개시 상태(Initiating State)
링크 계층은 호스트(스택)의 지시에 의해 개시 상태로 들어간다.
링크 계층이 개시 상태에 있을 때, 링크 계층은 광고 채널 인덱스들에 대한 리스닝을 수행한다.
개시 상태 동안, 링크 계층은 스캔윈도우 구간 동안 광고 채널 인덱스를 리스닝한다.
연결 상태(connection state)
링크 계층은 연결 요청을 수행하는 디바이스 즉, 개시 디바이스가 CONNECT_REQ PDU를 광고 디바이스로 전송할 때 또는 광고 디바이스가 개시 디바이스로부터 CONNECT_REQ PDU를 수신할 때 연결 상태로 들어간다.
연결 상태로 들어간 이후, 연결이 생성되는 것으로 고려된다. 다만, 연결이 연결 상태로 들어간 시점에서 확립되도록 고려될 필요는 없다. 새로 생성된 연결과 기 확립된 연결 간의 유일한 차이는 링크 계층 연결 감독 타임아웃(supervision timeout) 값뿐이다.
두 디바이스가 연결되어 있을 때, 두 디바이스들은 다른 역할로 활동한다.
마스터 역할을 수행하는 링크 계층은 마스터로 불리며, 슬레이브 역할을 수행하는 링크 계층은 슬레이브로 불린다. 마스터는 연결 이벤트의 타이밍을 조절하고, 연결 이벤트는 마스터와 슬레이브 간 동기화되는 시점을 말한다.
이하에서, 블루투스 인터페이스에서 정의되는 패킷에 대해 간략히 살펴보기로 한다. BLE 디바이스들은 하기에서 정의되는 패킷들을 사용한다.
패킷 포맷(Packet Format)
링크 계층(Link Layer)은 광고 채널 패킷과 데이터 채널 패킷 둘 다를 위해 사용되는 단지 하나의 패킷 포맷만을 가진다.
각 패킷은 프리앰블(Preamble), 접속 주소(Access Address), PDU 및 CRC 4개의 필드로 구성된다.
하나의 패킷이 광고 물리 채널에서 송신될 때, PDU는 광고 채널 PDU가 될 것이며, 하나의 패킷이 데이터 물리 채널에서 전송될 때, PDU는 데이터 채널 PDU가 될 것이다.
광고 채널 PDU(Advertising Channel PDU)
광고 채널 PDU(Packet Data Unit)는 16비트 헤더와 다양한 크기의 페이로드를 가진다.
헤더에 포함되는 광고 채널 PDU의 PDU 타입 필드는 하기 표 1에서 정의된 바와 같은 PDU 타입을 나타낸다.
광고 PDU(Advertising PDU)
아래 광고 채널 PDU 타입들은 광고 PDU로 불리고 구체적인 이벤트에서 사용된다.
ADV_IND: 연결 가능한 비지향성 광고 이벤트
ADV_DIRECT_IND: 연결 가능한 지향성 광고 이벤트
ADV_NONCONN_IND: 연결 가능하지 않은 비지향성 광고 이벤트
ADV_SCAN_IND: 스캔 가능한 비지향성 광고 이벤트
상기 PDU들은 광고 상태에서 링크 계층(Link Layer)에서 전송되고, 스캐닝 상태 또는 개시 상태(Initiating State)에서 링크 계층에 의해 수신된다.
스캐닝 PDU(Scanning PDU)
아래 광고 채널 PDU 타입은 스캐닝 PDU로 불리며, 하기에서 설명되는 상태에서 사용된다.
SCAN_REQ: 스캐닝 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 광고 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
SCAN_RSP: 광고 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 스캐닝 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
개시 PDU(Initiating PDU)
아래 광고 채널 PDU 타입은 개시 PDU로 불린다.
CONNECT_REQ: 개시 상태에서 링크 계층에 의해 전송되며, 광고 상태에서 링크 계층에 의해 수신된다.
데이터 채널 PDU(Data Channel PDU)
데이터 채널 PDU는 16 비트 헤더, 다양한 크기의 페이로드를 가지고, 메시지 무결점 체크(Message Integrity Check:MIC) 필드를 포함할 수 있다.
앞에서 살펴본, BLE 기술에서의 절차, 상태, 패킷 포맷 등은 본 명세서에서 제안하는 방법들을 수행하기 위해 적용될 수 있다.
도 4는 블루투스 저전력 에너지의 GATT(Generic Attribute Profile)의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면 블루투스 저전력 에너지의 프로파일 데이터(Profile Data) 교환을 위한 구조를 살펴볼 수 있다.
구체적으로, GATT(Generic Attribute Profile)는 블루투스 LE 장치 간의 서비스(Service), 특성(Characteristic)을 이용해서 데이터를 주고받는 방법을 정의한 것이다.
일반적으로, 페리페럴(Peripheral) 장치(예를 들면, 센서 장치)가 GATT 서버(Server)역할을 하며, 서비스(Service), 특성(Characteristic)에 대한 정의를 가지고 있다.
데이터를 읽거나 쓰기 위해서 GATT 클라이언트는 GATT 서버로 데이터 요청을 보내게 되며, 모든 동작(Transaction)은 GATT client에서 시작되어 GATT 서버로부터 응답을 받게 된다.
블루투스 LE에서 사용하는 GATT 기반 동작구조는 프로파일(Profile), 서비스(Service), 특성(Characteristic)에 기초하며, 상기 도 5와 같은 수직 구조를 이룰 수 있다.
상기 프로파일(Profile) 하나 또는 그 이상의 서비스들로 구성되어 있으며, 상기 서비스는 하나 이상의 특성 또는 다른 서비스들로 구성되어 있을 수 있다.
상기 서비스(Service)는 데이터를 논리적인 단위로 나누는 역할을 하며 하나 이상의 특성(Characteristic) 또는 다른 서비스들을 포함하고 있을 수 있다. 각 서비스는 UUID(Universal Unique Identifier)라 불리는 16bit 또는 128bit의 구분자를 가지고 있다.
상기 특성(Characteristic)은 GATT 기반 동작 구조에서 가장 하위 단위이다. 상기 특성은 단 하나의 데이터를 포함하며, 상기 서비스와 유사하게 16 bit 또는 128 bit의 UUID를 가지고 있다.
상기 특성은 여러 가지 정보들의 값으로 정의되고, 각각의 정보를 담기 위해서 속성(Attribute)을 하나씩 필요로 한다. 상기 특성 여러 개의 연속된 속성을 사용할 수 있다.
상기 속성(Attribute)은 네 개의 구성 요소로 이루어지며, 아래와 같은 의미를 갖는다.
- handle: 속성의 주소
- Type: 속성의 유형
- Value: 속성의 값
- Permission: 속성에 대한 접근 권한
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 블루투스 저전력 에너지 기술에서 연결 절차 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
서버는 클라이언트로 3개의 광고 채널을 통해 광고 메시지를 전송한다(S5010).
서버는 연결 전에는 광고자(Advertiser)로 호칭될 수 있고, 연결 이후에는 마스터(Master)로 호칭될 수 있다. 상기 서버의 일 예로, 센서(온도 센서 등)이 있을 수 있다.
또한, 클라이언트는 연결 전에는 스캐너(Scanner)로 호칭될 수 있고, 연결 이후에는 슬레이브(Slave)로 호칭될 수 있다. 클라이언트의 일 예로 스마트 폰 등이 있을 수 있다.
앞에서 살펴본 것처럼, 블루투스는 2.4GHz 밴드를 통해 총 40개의 채널로 나뉘어 통신을 한다. 40개의 채널 중 3개의 채널은 광고 채널로써, 각종 광고 패킷(Advertising Packet)을 비롯하여 연결을 맺기 위해 주고 받는 패킷들의 교환에 이용된다.
나머지 37개의 채널들은 데이터 채널로 연결 이후의 데이터 교환에 이용된다.
상기 클라이언트는 상기 광고 메시지를 수신한 후, 상기 서버로 추가적인 데이터(예: 서버 디바이스 이름 등)을 획득하기 위해 서버로 스캔 요청 메시지(Scan Request message)를 전송할 수 있다.
이 경우, 상기 서버는 상기 클라이언트로 스캔 요청 메시지(Scan Request message)에 대한 응답으로 추가적인 데이터를 포함하는 스캔 응답 메시지(Scan Response message)를 전송한다.
여기서, 스캔 요청 메시지(Scan Request message) 및 스캔 응답 메시지(Scan Response message)는 광고 패킷의 한 종료로써, 광고 패킷은 31 bytes 이하의 사용자 데이터(User Data)만을 포함할 수 있다.
따라서, 데이터의 크기가 3 bytes보다 크지만, 연결까지 맺어서 데이터를 보내기에는 오버헤드가 큰 데이터가 존재하는 경우, 스캔 요청 메시지/스캔 응답 메시지를 이용하여 두번에 걸쳐서 데이터를 나눠 보낸다.
다음, 클라이언트는 서버와 블루투스 연결 설정을 위한 연결 요청 메시지(Connection Request message)를 서버로 전송한다(S5020).
이를 통해, 서버와 클라이언트 간에 Link Layer(LL) 연결이 형성(establish)된다.
이후, 서버와 클라이언트는 보안 설립 절차를 수행한다.
보안 설립 절차는 보안 심플 페어링(Secure Simple Pairing)으로 해석되거나 이를 포함하여 수행될 수 있다.
즉, 보안 설립 절차는 페이즈(Phase) 1 단계 내지 페이즈 3 단계를 거쳐 수행될 수 있다.
구체적으로, 서버와 클라이언트 간에 페어링 절차(페이즈 1)를 수행한다(S5030).
페어링 절차는 클라이언트가 서버로 페어링 요청 메시지(Pairing Request message)를 전송하고, 서버가 클라이언트로 페어링 응답 메시지(Pairing Response message)를 전송한다.
페어링 절차를 통해서 장치간 인증 요건(authentication requirements)과 인풋/아웃풋 능력(I(Input)/O(Output) capabilities)과 키 사이즈(Key Size)정보를 주고 받는다. 이 정보를 통해 페이즈 2에서 어떤 키(Key) 생성 방법을 사용할지 결정하게 된다.
다음, 페이즈 2로서, 서버와 클라이언트 간에 레거시 페어링(Legacy pairing) 또는 보안 연결(Secure Connections)을 수행한다(S5040).
페이즈 2에서 레거시 페어링을 수행하는 128bits의 임시 키(Temporary Key) 및 쇼트 텀 키(Short Term Key(STK))를 생성한다.
- 임시 키(Temporary Key): STK를 생성하기 위해 만들어진 Key
- 쇼트 텀 키(Short Term Key(STK)): 기기간 암호화된 연결(Encrypted connection)을 만드는데 사용되는 Key 값
만약, 페이즈 2에서 보안 연결을 수행하는 경우, 128 bit의 롱 텀 키(Long Term Key(LTK))를 생성한다.
- 롱 텀 키(Long Term Key(LTK)): 기기간 암호화된 연결뿐만 아니라 추후의 연결에서도 사용되는 Key 값
다음, 페이즈 3으로서, 서버와 클라이언트 간에 키 분배(Key Distribution) 절차를 수행한다(S5050).
이를 통해, 서버와 클라이언트간에 보안 연결이 확립되고, 암호화된 링크를 형성하여 데이터를 송수신할 수 있게 된다.
이하에서, 무선 통신 시스템에서 근거리 무선 통신을 이용한 오디오 데이터 전송 방법에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다.
본 명세서에서, 오디오 데이터를 전송하는 디바이스는 제 3 디바이스, 제어 디바이스, 소스(source) 디바이스, 클라이언트 디바이스 등으로 표현될 수 있으며, 이와 동일 또는 유사하게 해석되는 범위에서 다양하게 표현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 오디오 데이터를 전송하는 디바이스는 비디오 데이터를 자체적으로 출력할 수 있는 디바이스일 수 있고, 예를 들어, TV 등일 수 있다. 또한, 상기 오디오 데이터를 수신하고 출력하는 디바이스는 제 1 디바이스, 제 2 디바이스, 싱크(sink)디바이스, 서버 디바이스 등으로 표현될 수 있으며, 이와 동일 또는 유사하게 해석되는 범위에서 다양하게 표현 가능함은 물론이다. 상기 오디오 데이터를 수신하는 디바이스는 스피커 등일 수 있다.
본 명세서에서, 소스 디바이스는 유니캐스트(unicast) 방식 및 브로드캐스트(broadcast) 방식을 사용하여 싱크 디바이스로 오디오 데이터를 전송할 수 있다(즉, 오디오 데이터 스트리밍 서비스를 제공할 수 있다.).
설명의 편의를 위해, 이하에서는 오디오 데이터를 전송하는 디바이스를 소스 디바이스로, 오디오 데이터를 수신하는 디바이스를 싱크 디바이스로 통일하여 호칭하도록 한다.
본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 근거리 무선 통신을 이용한 오디오 데이터 전송 방법은 소스 디바이스가 적어도 하나의 싱크 디바이스로 오디오 데이터를 전송하는 경우에 대해서 적용될 수 있고, 특히, 싱크 디바이스가 둘 이상인 경우에 대하여 보다 바람직하게 적용될 수 있다. 이 때, 상기 소스 디바이스 및 상기 적어도 하나의 싱크 디바이스로 구성되는 시스템은 멀티 채널 서라운드 시스템(multi channel surround system), 멀티 채널 서라운드 오디오 시스템 등으로 표현될 수 있으며, 이와 동일 또는 유사하게 해석되는 범위에서 다양하게 표현 가능함은 물론이다.
본 명세서에서, 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하기 위해, (1) 소스 디바이스가 싱크 디바이스로부터 상기 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력과 관련된 능력에 대한 능력 정보를 획득하는 방법(
소스 디바이스의 싱크 디바이스 능력 정보 획득 방법, 제안 1) 및 (2) 상기 소스 디바이스가 상기 획득한 능력 정보에 기초하여 상기 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정(setup)을 상기 싱크 디바이스에 대하여 수행하는 방법(
소스 디바이스의 싱크 디바이스에 대한 설정 수행 방법, 제안 2)들이 제안된다.
유저 시나리오
상기 소스 디바이스의 싱크 디바이스 능력 정보 획득 방법(제안 1) 및 상기 소스 디바이스의 싱크 디바이스에 대한 설정 수행 방법(제안 2)에 대해서 구체적으로 설명하기에 앞서, 멀티 채널 서라운드 시스템에서 다루어지는 유저 시나리오(user scenario)들을 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명하도록 한다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티 채널 서라운드 시스템의 유저 시나리오의 일 예를 나타낸 도이다.
도 6(a)는 (i) 하나의 TV(611) 및 (ii) Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(641 및 651)로 구성된 멀티 채널 서라운드 시스템에 대한 일 예이다. 보다 구체적으로, 도 6(a)에서, 상기 TV(611)에는 Front Left 및 Front Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(621 및 631)가 내장되어 있다. 이 때, 상기 TV(611)는 소스 디바이스일 수 있고, TV(611)에 내장된, Front Left 및 Front Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(621 및 631) 및 Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(641 및 651)은 싱크 디바이스 일 수 있다.
도 6(a)에서, TV(611)는 오디오 데이터(또는, 오디오 스트림)를 Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(641 및 651)로 전송할 수 있다. 이 때, TV(611)는 상기 오디오 데이터를 브로드캐스트 방식 및/또는 유니캐스트 방식에 기초하여 전송할 수 있다. Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(641 및 651)는 상기 오디오 데이터를 수신하고, 디코딩하여 출력할 수 있다. TV(611)에 내장된 Front Left 및 Front Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(621 및 631)에서도 위와 같은 동작이 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 즉, 상술한 Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(641 및 651)에서 수행되는 동작들이 TV(611)와 Front Left 및 Front Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(621 및 631)와의 관계에서 내부적으로 수행될 수 있다.
도 6(b)는 (i) 하나의 TV(612), (ii) Front Left 및 Front Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(622 및 632) 및 (iii) Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(642 및 652)로 구성된 멀티 채널 서라운드 시스템에 대한 일 예이다. 이 때, 상기 TV(612)는 소스 디바이스일 수 있고, TV(611)에 내장된, Front Left 및 Front Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(622 및 632) 및 Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(642 및 652)은 싱크 디바이스 일 수 있다.
도 6(b)에서, TV(612)는 오디오 데이터(또는, 오디오 스트림)를 Front Left 및 Front Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(622 및 632) 및 Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(642 및 652)로 전송할 수 있다. 이 때, TV(612)는 상기 오디오 데이터를 브로드캐스트 방식 및/또는 유니캐스트 방식에 기초하여 전송할 수 있다. Front Left 및 Front Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(622 및 632) 및 Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커(642 및 652)는 상기 오디오 데이터를 수신하고, 디코딩하여 출력할 수 있다.
도 7 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티 채널 서라운드 시스템의 유저 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 7은 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하는 스피커들의 오디오 데이터 출력 크기(volume)을 조절하는 유저 시나리오에 관한 것이다. 도 7에 도시된 멀티 채널 서라운드 시스템은 (i) TV, (ii) TV에 내장된 스피커 및 (iii) Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커로 구성된다.
도 7의 710에서, TV에 내장된 스피커 및 Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커들의 볼륨은 서로 다르게 설정되어 있다. 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하는 스피커들의 볼륨은 사용자가 스피커들로부터 출력된 오디오 데이터의 크기를 동일한 크기로 인지할 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다. 도 7의 720에서, Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커들의 볼륨이 TV에 내장된 스피커의 볼륨과 동일한 크기의 볼륨으로 설정된 것을 알 수 있다. Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커들의 볼륨을 설정하기 위해, TV는 Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커들의 볼륨을 설정하기 위한 신호를 상기 두 개의 스피커들로 전송할 수 있다.
도 8 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티 채널 서라운드 시스템의 유저 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 8은 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하는 스피커들의 오디오 데이터 출력 크기(volume)을 조절하는 유저 시나리오에 관한 것이다. 도 8에 도시된 멀티 채널 서라운드 시스템은 (i) TV, (ii) TV에 내장된 스피커 및 (iii) Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커로 구성된다. 또한, 도 8에서, 사용자는 (i) TV, (ii) TV에 내장된 스피커 및 (iii) Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커의 볼륨을 조정하기 위한 제어 디바이스를 사용할 수 있다. 상기 제어 디바이스는 TV의 리모컨 등일 수 있다.
도 8에서, TV에 내장된 스피커 및 Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커들의 볼륨은 서로 다르게 설정되어 있다. 사용자는 상기 제어 디바이스를 사용하여 (i) TV에 내장된 스피커 및 (ii) Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커들의 볼륨을 동일하게 설정할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 디바이스는 (i) TV에 내장된 스피커 및 (ii) Rear Left 및 Rear Right에 각각 대응하는 두 개의 스피커들의 볼륨을 설정하기 위한 신호를 상기 두 개의 스피커들로 전송할 수 있다.
도 9 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티 채널 서라운드 시스템의 유저 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 9는 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하는 TV에서의 비디오 데이터 출력 시점과 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하는 스피커에서의 오디오 데이터 출력 시점을 동기화하는 유저 시나리오에 관한 것이다. 이 때, TV는 소스 디바이스일 수 있고, 스피커는 싱크 디바이스일 수 있다. 즉, TV는 소스 디바이스로서 오디오 데이터를 스피커로 전송하는 역할과, 오디오 데이터와 관련된 비디오 데이터를 출력하는 역할을 모두 수행할 수 있다. TV가 비디오 데이터를 출력하기 위한 프로세싱 시간과 스피커가 수신된 오디오 데이터를 출력하기 위한 프로세싱 시간은 서로 다를 수 있다. 따라서, TV의 비디오 데이터 출력 시점 및 스피커의 오디오 데이터 출력 시점이 결정을 위해 TV의 비디오 데이터 출력을 위한 프로세싱 시간 및 스피커의 오디오 데이터 출력을 위한 프로세싱 시간이 고려되어야 한다. 이를 위해, TV는 스피커들로부터 스피커의 오디오 데이터 출력을 위한 프로세싱 시간에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이후, TV는 획득된 스피커의 오디오 데이터 출력을 위한 프로세싱 시간과 자신의 비디오 데이터 출력을 위한 프로세싱 시간에 기초하여, 자신의 비디오 데이터 출력 시점을 결정할 수 있다. 또한, TV는 스피커들의 오디오 데이터 출력 시점을 결정하고, 결정된 오디오 데이터 출력 시점에 대한 정보를 스피커들도 전송할 수 있다. 위와 같은 동작을 통해서, TV에서의 오디오 데이터 출력 시점과 스피커들에서의 오디오 데이터 출력 시점이 일치될 수 있다.
도 10 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티 채널 서라운드 시스템의 유저 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
보다 구체적으로, 도 10은 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하는 각각의 스피커들과 사용자 간의 거리가 서로 다른 경우, 거리의 차이를 보정(calibration)하는 유저 시나리오에 관한 것이다. 각각의 스피커들과 사용자 간의 거리가 서로 다른 경우, 각각의 스피커들에서 동시에 오디오 데이터를 출력하더라도, 출력된 오디오 데이터의 소리가 각각의 스피커들로부터 사용자에게 도달하는 시간이 서로 달라지게 된다. 따라서, 각각의 스피커들과 사용자 간의 거리가 서로 다른 경우, 각각의 스피커들과 사용자 간의 거리의 차이를 보정할 필요가 있다.
도 10(a)에서, TV에 내장된, Front Left에 대응하는 스피커와 사용자 간의 거리(제 1 거리) 및 Front Right에 스피커와 사용자 간의 거리(제 2 거리)는 동일하다. 또한, 도 10(a)에서, Rear Left에 대응하는 스피커와 사용자 간의 거리(제 3 거리)및 Rear Right에 대응하는 스피커와 사용자 간의 거리(제 4 거리)는 동일하다. 그런데, Front 스피커들과 사용자 간의 거리(제 1 거리 및 제 2 거리)와 Rear 스피커들과 사용자 간의 거리(제 3 거리 및 제 4 거리)는 서로 다르다. 따라서, Front 스피커들 및 Rear 스피커들에서 동시에 오디오 데이터가 출력되는 경우, Front 스피커들 및 Rear 스피커들에서 각각 출력된 오디오 데이터의 소리가 사용자에 도달하는 시간은 서로 다르게 된다. 따라서, Front 스피커들 및 Rear 스피커들에서 각각 출력된 오디오 데이터의 소리가 사용자에게 동일한 시점에 도달하도록 Front 스피커들 및 Rear 스피커들에서 오디오 데이터를 출력하는 시점을 보정해주어야 한다. 보다 구체적으로, TV 또는 사용자의 제어 디바이스는 사용자와 스피커들간의 거리 정보를 각각을 파악하고, 파악된 거리 정보에 기초하여 스피커들의 오디오 데이터 출력 시점을 스피커들에게 설정해줄 수 있다.
도 10(b)에서, TV에 내장된, Front Left에 대응하는 스피커와 사용자 간의 거리(제 1 거리), Front Right에 스피커와 사용자 간의 거리(제 2 거리) 및 Rear Right에 대응하는 스피커와 사용자 간의 거리(제 3 거리)는 동일하다.
그런데, Front 스피커들 및 Rear Right에 대응하는 스피커와 사용자 간의 거리(제 1 거리, 제 2 거리 및 제 3 거리)와 Rear Left 스피커와 사용자 간의 거리(제 4 거리)는 서로 다르다. 따라서, Front 스피커들 및 Rear 스피커들에서 동시에 오디오 데이터가 출력되는 경우, Front 스피커들 및 Rear 스피커들에서 각각 출력된 오디오 데이터의 소리가 사용자에 도달하는 시간은 서로 다르게 된다. 따라서, Front 스피커들 및 Rear 스피커들에서 각각 출력된 오디오 데이터의 소리가 사용자에게 동일한 시점에 도달하도록 Front 스피커들 및 Rear 스피커들에서 오디오 데이터를 출력하는 시점을 보정해주어야 한다. 보다 구체적으로, TV 또는 사용자의 제어 디바이스는 사용자와 스피커들간의 거리 정보를 각각을 파악하고, 파악된 거리 정보에 기초하여 스피커들의 오디오 데이터 출력 시점을 스피커들에게 설정해줄 수 있다.
상기 소스 디바이스의 싱크 디바이스 능력 정보 획득 방법(제안 1) 및 상기 소스 디바이스의 싱크 디바이스에 대한 설정 수행 방법(제안 2)
이하에서, 상기 소스 디바이스의 싱크 디바이스 능력 정보 획득 방법(제안 1) 및 상기 소스 디바이스의 싱크 디바이스에 대한 설정 수행 방법(제안 2)에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 11은 본 명세서에서 제안하는 방법이 수행되는 일 예를 나타낸 흐름도이다.
설명의 편의를 위해, 본 명세서에서 제안하는 방법이 소스 디바이스인 TV에서 수행되는 동작을 중심으로 설명한다.
먼저, TV는 스캐닝 동작을 수행하고, 싱크 디바이스인 제 1 스피커(Speaker #1) 및 제 2 스피커(Speaker #2)로부터 광고 메시지를 수신한다(S1110).
다음, 상기 TV는 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커 각각으로 연결 요청을 위한 메시지를 전송한다(S1120).
이후, 상기 TV는 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커와 서비스 및 특성 검색(Service & Character Discovery) 절차를 수행한다(S1130). 이를 통해, 상기 TV는 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커로 오디오 데이터를 전송하기 위해 필요한 서비스들 및 특성을 파악할 수 있다. 보다 구체적으로, 오디오 데이터를 전송하기 위해 필요한 서비스들은 PAC(Published Audio Capability) 서비스 및 ASC(Audio Stream Control) 서비스 등을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 TV는 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커의 오디오 데이터 출력과 관련된 능력에 대한 능력 정보를 획득하기 위해 상기 PAC 서비스를 이용할 수 있다. 또한, 상기 TV는 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커에 대하여 오디오 데이터 출력을 위한 설정을 수행하기 위해 상기 ASC 서비스를 이용할 수 있다.
다음, 오디오 데이터를 전송하기 위해 필요한 서비스들을 파악한 상기 TV는 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커로 상기 능력 정보를 획득하기 위한 판독 요청 메시지(read request message)를 전송하고, 이에 대한 응답으로 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커로부터 판독 응답 메시지(read response message)를 수신한다(S1140). 상기 판독 응답 메시지는 상기 능력 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 TV는 상기 능력 정보에 기초하여 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커와 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성할 지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 상기 TV는 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커 각각과 오디오 데이터 전송을 위한 채널의 형성 여부를 판단할 수 있다.
이후, 상기 TV는 획득한 능력 정보에 기초하여 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커에 대하여 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커의 오디오 데이터 출력을 위한 설정을 수행한다(S1150). 보다 구체적으로, 상기 TV는 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커의 오디오 데이터 출력을 위한 설정을 수행하기 위해 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커로 각각 전송할 수 있다.
다음, 상기 TV는 이에 대한 응답으로 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커로부터 통지 메시지를 수신한다(S1160). 상기 통지 메시지는 상기 TV의 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커에 대한 오디오 데이터 출력을 위한 설정의 성공 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
마지막으로, 상기 TV는 오디오 데이터 전송을 위한 주기적인 광고 메시지(periodic advertising message)를 전송하고, 오디오 데이터 전송을 위한 채널을 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커와 형성하며, 상기 생성된 채널 상으로 오디오 데이터를 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커로 전송한다(S1170).
이하에서, 상기 소스 디바이스의 싱크 디바이스 능력 정보 획득 방법(제안 1) 및 상기 소스 디바이스의 싱크 디바이스에 대한 설정 수행 방법(제안 2) 각각에 대해서 보다 구체적으로 살펴본다.
소스 디바이스의 싱크 디바이스 능력 정보 획득 방법-(제안 1)
본 제안은 소스 디바이스가 싱크 디바이스의 능력 정보를 획득하는 방법에 관한 것이며, 상기 도 11의 S1140 단계에 대응될 수 있다.
아래의 표 2는 소스 디바이스가 싱크 디바이스로부터 수신하는 능력 정보에 포함되는 정보들(파라미터들)을 나타낸다.
위 표 2에 나타난 것과 같이, 소스 디바이스가, 싱크 디바이스로부터 수신하는, 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력과 관련된 능력에 대한 능력 정보는 싱크 디바이스가 오디오 데이터를 브로드캐스트(broadcast) 방식에 기초하여 수신할 수 있는지에 대한 정보인 ‘Broadcast Support’ 파라미터를 포함할 수 있다. 상기 ‘Broadcast Support’ 파라미터 는 브로드캐스트 지원 정보로 표현될 수 있으며, 이와 동일/유사하게 해석되는 범위에서 다양하게 표현될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 능력 정보는 싱크 디바이스가 오디오 데이터를 출력할 수 있는 볼륨의 크기와 관련된 정보인 ‘Watt’ 파라미터를 더 포함할 수 있다. 상기 ‘Watt’ 파라미터는 ‘유효 오디오 데이터 출력 크기 정보’로 표현될 수 있으며, 이와 동일/유사하게 해석되는 범위에서 다양하게 표현될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 능력 정보는 싱크 디바이스가 상기 오디오 데이터를 출력할 수 있는 주파수 범위와 관련된 정보인 ‘Freq. Response Range’ 파라미터를 더 포함할 수 있다. 상기 ‘Freq. Response Range’ 파라미터는 주파수 응답 범위 정보로 표현될 수 있으며, 이와 동일/유사하게 해석되는 범위에서 다양하게 표현될 수 있음은 물론이다. 보다 구체적으로, 싱크 디바이스는 상기 ‘Freq. Response Range’ 파라미터가 나타내는 범위 내의 주파수에서만 오디오 데이터를 출력할 수 있고, 상기 ‘Freq. Response Range’ 파라미터가 나타내는 범위 외의 주파수에서는 오디오 데이터를 출력할 수 없다. 다시 말해, 싱크 디바이스로 입력되는 입력 데이터인 오디오 데이터의 주파수가 ‘Freq. Response Range’ 파라미터가 나타내는 범위 내에 있는 경우에만 상기 싱크 디바이스는 오디오 데이터를 출력할 수 있고, 입력 데이터인 오디오 데이터의 주파수가 ‘Freq. Response Range’ 파라미터가 나타내는 범위 외에 있는 경우에는 상기 싱크 디바이스는 오디오 데이터를 출력할 수 없다.
또한, 상기 능력 정보는 싱크 디바이스의 음압 레벨(sound pressure level: SPL)에 대한 정보인 ‘Sound Pressure Level’ 파라미터를 더 포함할 수 있다. 상기 ‘Sound Pressure Level’ 파라미터는 SPL 정보로 표현될 수 있으며, 이와 동일/유사하게 해석되는 범위에서 다양하게 표현될 수 있음은 물론이다.
상기 SPL 정보는 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력 크기를 특정 값으로 설정하고, 특정 거리에서 특정 값으로 설정된 상기 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력 크기를 측정하는 것에 기초하여 구성될 수 있다. 이 때, 상기 특정 값은 1 와트(watt)이고, 상기 특정 거리는 1 미터(meter)로 설정될 수 있다.
추가적으로, 상기 표 2에 도시되어있지는 않지만, 상기 능력 정보는 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 주파수 응답 곡선과 관련된 주파수 응답 곡선 정보를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 주파수 응답 곡선은 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 크기를 주파수 별로 나타낸 것일 수 있다. 여기서, 상기 주파수 응답 곡선 정보는 (i)상기 주파수 응답 곡선에 포함된 전체 주파수 범위에서 추출된 일부의 주파수와 (ii) 상기 일부의 주파수 각각에 대한 일부 오디오 데이터 출력 크기에 기초하여 구성될 수 있다. 상기 일부의 주파수는 전체 주파수 응답 곡선이 나타내는 그래프에서 변곡점에 해당하는 지점일 수 있고, (x,y)와 같은 형태로 구성될 수 있다.
상기 능력 정보에 포함된 정보들 중, ‘Watt’ 파라미터 및 ‘Broadcast support’는 상기 능력 정보에 필수적으로 포함되는 정보일 수 있으며, 나머지 정보들은 상기 능력 정보에 선택적으로(optional) 포함될 수 있다.
소스 디바이스는 상기 능력 정보가 저장된 싱크 디바이스의 PAC(Published Audio Capability) 서비스 관련 특성(Characteristic)으로부터 상기 능력 정보를 획득하기 위한 판독 요청 메시지(read request message)를 상기 싱크 디바이스로 전송하고, 상기 능력 정보를 포함하는 판독 응답 메시지(read response message)를 상기 싱크 디바이스로부터 수신함으로써 상기 능력 정보를 획득할 수 있다.
소스 디바이스는 상기 능력 정보에 기초하여 싱크 디바이스들과 멀티 채널 서라운드 시스템의 구성 여부를 판단할 수 있다. 상기 소스 디바이스가 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하는 것으로 판단한 경우, 상기 소스 디바이스는 상기 싱크 디바이스로 상기 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 수행 등의 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 상기 소스 디바이스가 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하지 않는 것으로 판단한 경우, 상기 소스 디바이스는 상기 싱크 디바이스로 상기 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 수행 등의 동작을 수행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 능력 정보에 기초하여 파악된 싱크 디바이스들간의 오디오 데이터 출력 관련 능력의 차이가 큰 경우, 소스 디바이스는 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 소스 디바이스가 2개의 싱크 디바이스로부터 능력 정보를 획득한 경우, 하나의 싱크 디바이스의 ‘Watt’ 파라미터는 20 watt의 값을 나타내고, 나머지 하나의 싱크 디바이스의 ‘Watt’ 파라미터가 2 watt의 값을 나타내면, 상기 소스 디바이스는 상기 2개의 싱크 디바이스들과 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
소스 디바이스의 싱크 디바이스에 대한 오디오 데이터 출력 설정(setup) 수행 방법-(제안 2)
본 제안은 소스 디바이스가 싱크 디바이스에 대하여 오디오 데이터 출력과 관련된 설정(setup)을 수행하는 방법에 관한 것이며, 상기 도 11의 S1150 단계에 대응될 수 있다.
아래의 표 3은 소스 디바이스가 싱크 디바이스에 대하여 오디오 데이터 출력과 관련된 설정을 수행하기 위해 전송하는 정보들(Opcode들)을 나타낸다. 여기서, 소스 디바이스가 싱크 디바이스에 대하여 오디오 데이터 출력과 관련된 설정을 수행하기 위해 전송하는 정보는 설정 정보로 표현될 수 있으며, 이와 동일/유사하게 해석되는 범위에서 다양하게 표현될 수 있음은 물론이다.
위 표 3에 나타난 것과 같이, 소스 디바이스가, 싱크 디바이스로 전송하는, 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력과 관련된 설정을 위한 설정 정보는 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력 시점에 대한 정보인 ‘Set Individual Delay’ Opcode를 포함할 수 있다. 상기 ‘Set Individual Delay’ Opcode는 출력 시점 정보로 표현될 수 있으며, 이와 동일/유사하게 해석되는 범위에서 다양하게 표현될 수 있음은 물론이다. 여기서, 상기 출력 시점 정보는 상기 싱크 디바이스의 위치 및 싱크 디바이스가 출력한 오디오 데이터를 청취하는 사용자의 위치 사이의 거리에 기초하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 멀티 채널 서라운드 시스템에서, Front 스피커인 싱크 디바이스와 사용자 사이의 거리는 3m이고, Rear 스피커인 싱크 디바이스와 사용자 사이의 거리는 0m이고, 스피커들에서 출력된 오디오 데이터의 소리의 속도가 340m(meter)/s(second)라고 하면, Front 스피커인 싱크 디바이스와 Rear 스피커인 싱크 디바이스 각각에서 오디오 데이터가 동시에 출력된 경우, Front 스피커에서 출력된 오디오 데이터의 소리는 Rear 스피커에서 출력된 오디오 데이터의 소리보다 약 0.1초 늦게 사용자에게 도달하게 된다. 이와 같은 경우, 상기 ‘Set Individual Delay’ Opcode에 기초하여 Rear 스피커인 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력 시점은 Front스피커인 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력 시점보다 약 0.1초 늦은 시점으로 설정될 수 있다. 위와 같이, 설정 정보에 포함된 출력 시점 정보에 기초하여, 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력시점이 적절하게 설정될 수 있다.
또한, 상기 설정 정보는 싱크 디바이스의 멀티 채널 서라운드 시스템 내에서의 위치와 관련된 정보인 ‘Set Individual Location’ Opcode를 포함할 수 있다. 상기 ‘Set Individual Location’ Opcode는 위치 정보로 표현될 수 있으며, 이와 동일/유사하게 해석되는 범위에서 다양하게 표현될 수 있음은 물론이다. 여기서, 상기 위치 정보에 기초하여 멀티 채널 서라운드 시스템을 구성하는 싱크 디바이스들의 위치가 결정될 수 있다. 상기 위치 정보는 멀티 채널 서라운드 시스템 내에서 싱크 디바이스들이 위치해야할 정확한 위치를 지시할 수 있다.
아래의 표 4는 소스 디바이스로부터 오디오 데이터 출력과 관련된 설정 정보를 수신한 싱크 디바이스가 설정 정보에 대한 응답으로 소스 디바이스에게 전송할 수 있는 파라미터들을 나타낸다.
싱크 디바이스가 상기 표 4에 나타난 파라미터들을 소스 디바이스로 전송하는 동작은 상기 도 11의 S1160단계에 해당할 수 있다.
싱크 디바이스에 대하여 오디오 데이터 출력을 위한 설정을 수행하기 위해, 소스 디바이스는 상기 위치 정보 및 상기 출력 시점 정보를 싱크 디바이스의 ASC(Audio Stream Control) 서비스 관련 특성에 기입하기 위한 기입 요청 메시지(write request message)를 싱크 디바이스로 전송할 수 있다. 이후, 상기 소스 디바이스는 상기 위치 정보 및 상기 출력 시점 정보의 기입의 성공 여부와 관련된 정보를 포함하는 기입 응답 메시지(write response message)를 상기 싱크 디바이스로부터 수신할 수 있다.
도 12는 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 소스 디바이스가 오디오 데이터를 전송하는 방법을 수행하기 위한 소스 디바이스에서 구현되는 동작의 일례를 나타낸 흐름도이다.
보다 구체적으로, 상기 소스 디바이스는 싱크 디바이스인 제 1 디바이스 및 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로부터 각각 수신한다(S1210).
다음, 상기 소스 디바이스는 상기 능력 정보에 기초하여 오디오 데이터 전송을 위한 채널을 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스와 형성할 지 여부를 판단한다(S1220).
이후, 상기 소스 디바이스는 상기 판단 결과에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 각각 전송한다(S1230).
마지막으로, 상기 소스 디바이스는 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 상기 오디오 데이터를 전송한다(S1240). 여기서, 상기 설정 정보에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점이 결정된다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 무선 통신 시스템에서 싱크 디바이스가 오디오 데이터를 수신하는 방법을 수행하기 위한 싱크 디바이스에서 구현되는 동작의 일례를 나타낸 흐름도이다.
보다 구체적으로, 상기 싱크 디바이스는 상기 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 소스 디바이스인 제 3 디바이스로 전송한다(S1310).
여기서, 오디오 데이터 수신을 위한 상기 제 3 디바이스와의 채널 형성 여부는 상기 능력 정보에 기초하여 결정된다.
다음, 상기 싱크 디바이스는 상기 채널 형성 여부에 기초하여 상기 싱크 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 3 디바이스로부터 수신한다(S1320).
이후, 상기 싱크 디바이스는 상기 제 3 디바이스로부터 상기 오디오 데이터를 수신한다(S1330).
마지막으로, 상기 싱크 디바이스는 상기 설정 정보에 기초하여 상기 싱크 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점을 결정한다(S1340).
상기 도 12의 소스 디바이스 및 상기 도 13의 싱크 디바이스 각각은 무선 신호를 송신하기 위한 전송기(transmitter); 무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver); 및 상기 전송기 및 수신기와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 도 12 및 상기 도 13에서 각각 설명한 동작들을 수행하도록 상기 전송기 및 상기 수신기를 제어할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
Claims (15)
- 근거리 무선 통신 시스템에서 제 3 디바이스가 오디오 데이터를 전송하는 방법은,제 1 디바이스 및 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로부터 각각 수신하는 단계;상기 능력 정보에 기초하여 오디오 데이터 전송을 위한 채널을 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스와 형성할 지 여부를 판단하는 단계;상기 판단 결과에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 각각 전송하는 단계; 및상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 상기 오디오 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,상기 설정 정보에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점이 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 능력 정보는 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스가 상기 오디오 데이터를 출력할 수 있는 주파수 범위와 관련된 주파수 응답 범위 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 능력 정보는 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 음압 레벨(sound pressure level: SPL) 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 SPL 정보는 특정 값으로 설정된 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 크기가 특정 거리에서 측정된 것에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 특정 값은 1 와트(watt)이고, 상기 특정 거리는 1 미터(meter)인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 능력 정보는 (i) 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스가 상기 오디오 데이터를 브로드캐스트(broadcast) 방식에 기초하여 수신할 수 있는지에 대한 브로드캐스트 지원 정보 및 (ii) 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스가 상기 오디오 데이터를 출력할 수 있는 크기와 관련된 유효 오디오 데이터 출력 크기 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 능력 정보는 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 주파수 응답 곡선과 관련된 주파수 응답 곡선 정보를 더 포함하고,상기 주파수 응답 곡선은 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 크기를 주파수 별로 나타낸 것이고,상기 주파수 응답 곡선 정보는 (i)상기 주파수 응답 곡선에 포함된 전체 주파수 범위에서 추출된 일부의 주파수와 (ii) 상기 일부의 주파수 각각에 대한 일부 오디오 데이터 출력 크기에 기초하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 설정 정보는 상기 근거리 무선 시스템 내에서의 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 위치와 관련된 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 설정 정보는 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 상기 오디오 데이터 출력 시점에 대한 출력 시점 정보를 더 포함하되,상기 출력 시점 정보는 (i) 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각의 위치 및 (ii) 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로부터 출력된 상기 오디오 데이터를 청취하는 사용자의 위치 사이의 거리에 기초하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 능력 정보를 수신하는 단계는,상기 능력 정보가 저장된 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 제 1 특성(Characteristic)으로부터 상기 능력 정보를 획득하기 위한 판독 요청 메시지(read request message)를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각으로 전송하는 단계; 및상기 능력 정보를 포함하는 판독 응답 메시지(read response message)를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 설정 정보를 전송하는 단계는,상기 위치 정보 및 상기 출력 시점 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 제 2 특성에 기입하기 위한 기입 요청 메시지(write request message)를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각으로 전송하는 단계; 및상기 위치 정보 및 상기 출력 시점 정보의 기입의 성공 여부와 관련된 정보를 포함하는 기입 응답 메시지(write response message)를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 제 1 특성은 PACS(Published Audio Capability Service) 특성이고,상기 제 2 특성은 ASCS(Audio Stream Control Service) 특성인 것을 특징으로 하는 방법.
- 근거리 무선 통신 시스템에서 제 1 디바이스가 오디오 데이터를 수신하는 방법은,상기 제 1 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 제 3 디바이스로 전송하는 단계,오디오 데이터 수신을 위한 상기 제 3 디바이스와의 채널 형성 여부는 상기 능력 정보에 기초하여 결정되고;상기 채널 형성 여부에 기초하여 상기 제 1 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 3 디바이스로부터 수신하는 단계;상기 제 3 디바이스로부터 상기 오디오 데이터를 수신하는 단계; 및상기 설정 정보에 기초하여 상기 제 1 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 근거리 무선 통신 시스템에서 오디오 데이터를 전송하는 제 3 디바이스는,무선 신호를 송신하기 위한 전송기(transmitter);무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver); 및상기 전송기 및 수신기와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,상기 프로세서는,제 1 디바이스 및 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로부터 각각 수신하도록 상기 수신기를 제어하고,상기 능력 정보에 기초하여 오디오 데이터 전송을 위한 채널을 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스와 형성할 지 여부를 판단하고,상기 판단 결과에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 각각 전송하도록 상기 전송기를 제어하고,상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스로 상기 오디오 데이터를 전송하도록 상기 전송기를 제어하되,상기 설정 정보에 기초하여 상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점이 결정되는 것을 특징으로 하는 제 3 디바이스.
- 근거리 무선 통신 시스템에서 오디오 데이터를 수신하는 제 1 디바이스는,무선 신호를 송신하기 위한 전송기(transmitter);무선 신호를 수신하기 위한 수신기(receiver); 및상기 전송기 및 수신기와 기능적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,상기 프로세서는,상기 제 1 디바이스의 오디오 데이터 출력 능력과 관련된 능력 정보를 제 3 디바이스로 전송하도록 상기 전송기를 제어하고,오디오 데이터 수신을 위한 상기 제 3 디바이스와의 채널 형성 여부는 상기 능력 정보에 기초하여 결정되고,상기 채널 형성 여부에 기초하여 상기 제 1 디바이스의 오디오 데이터 출력을 위한 설정 정보를 상기 제 3 디바이스로부터 수신하도록 상기 수신기를 제어하고,상기 제 3 디바이스로부터 상기 오디오 데이터를 수신하도록 상기 수신기를 제어하고,상기 설정 정보에 기초하여 상기 제 1 디바이스의 위치 및 오디오 데이터 출력 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 제 1 디바이스.
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