KR100496951B1 - 이더넷 인터페이스를 갖는 단말기의 디지탈 베이스밴드아키택처 시스템 - Google Patents

이더넷 인터페이스를 갖는 단말기의 디지탈 베이스밴드아키택처 시스템 Download PDF

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본 발명은 이더넷 인터페이스를 갖는 단말기의 디지탈 베이스밴드 칩 내의 인터페이스 블럭에 EPB와 MAC를 갖는 블럭을 포함시켜 고속의 데이타를 다운로드 및 업로드 하기위한 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 통신포트를 구비하고 단말기 외부와의 통신경로로 이용되는 UART와, 단말기 외부와 입출력되는 데이타를 복호화 및 부호화 처리하여 이더넷에 맞는 데이타로 변환후 송수신하는 트랜시버와, 상기 트랜시버로 입출력되는 데이타의 헤더에 이더넷 주소를 삭제하거나 첨가하는 MAC 컨트롤러와, 상기 UART와 MAC 컨트롤러로 부터 동시에 입력되는 각각의 데이타에 공통의 데이타 버스를 통한 시분할 다중화를 이용하여 우선순위를 정하고 출력해주는 우선권 대기열부를 포함하여 이루어진 것으로 이더넷 인터페이스를 갖는 단말기에서 고속의 데이타 다운로드 및 업로드가 가능한 효과를 제공해준다.

Description

이더넷 인터페이스를 갖는 단말기의 디지탈 베이스밴드 아키택처 시스템{System for digtal baseband achitecture of mobile phone with ethernet interface}
본 발명은 고속의 데이타 다운로드 및 업로드가 가능한 GSM 단말기의 디지탈 베이스밴드 아키택처 시스템에 관한 것으로, 특히 디지탈 베이스밴드 칩 내의 인터페이스 블럭에 EPB(Ethernet Physical Block)와 MAC(Medium Access Control)를 갖는 블럭을 포함시켜 고속의 데이타 다운로드 및 업로드가 가능한 이더넷 인터페이스를 갖는 단말기의 디지탈 베이스밴드 아키택처 시스템에 관한 것이다.
현재 유럽에서 2세대 이동통신 시스템으로 상용 서비스중인 GSM(Global Systems for Mobile communication)과 2.5세대 이동통신 시스템으로 상용 서비스중인 GPRS(General Packet Radio Service)의 경우 사용자 인증 및 암호화 절차를 사용하고 있다.
일반적으로, 이동통신 단말기의 전원이 온 될때마다 단말기는 무조건 네트워크에 단말기를 이제부터 사용하겠다는 사용자의 의사표현인 등록절차를 필히 받아야만 한다.
상기 등록절차에는 부가(Attach) 등록절차와 위치 지역 업데이트(Location Area Update) 등록절차 및 경로 지역 업데이트(Routing Area Update) 등록절차 등이 있다.
상기한 등록절차들을 거치면서 그 과정중에 네트워크에서 필요시 사용자 인증 및 암호화 과정을 거치고 있다.
상기와 같이 사용자 인증 및 암호화 과정을 네트워크에서 실행함으로써 단말기는 네트워크에 등록을 요청하게 되면 네트워크에서는 해당 단말기가 인증된 단말기 인지를 확인하는 인증절차(Authentication)와, 단말기와 네트워크간 전송되는 데이타를 암호화 할 지를 결정하는 암호화 절차(Ciphering)를 거치게 된다.
상기와 같은 인증절차 및 암호화 절차는 전송되는 무선 음성이나 무선 데이타를 타인에 의해 도청 및 악용되는 사례를 방지하기 위한 절차라고 할 수 있다.
만약 단말기와 네트워크간에 서로 암호화 절차를 통해 암호화가 결정되게 되면 서로간에 전송되는 데이타는 서로의 약속에 의해 암호화 되어진 상태로 전송이 이루어지게 된다.
상기와 같은 GSM 이동통신 단말기의 전송 데이타 암호화 기술에 있어서, 통상의 개략적인 시스템 구성은 도 1 에 나타낸 바와 같다.
상기 도 1 에서 사용자가 통상적으로 사용하는 이동통신 단말기(10)가 구비되고, 단말기(10)와 음성 및 데이타를 주고받는 다수개의 기지국(11)이 있으며, 다수개의 기지국(11)들을 총괄 제어해주는 기지국 제어장치(12)가 있고, 기지국 제어장치(12)와 연결된 교환장치(13)로 이루어저 있다.
상기한 제반 과정들을 수행하는 종래의 GSM 단말기(Global Systems for Mobile communication Handset) 에서는 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 인터페이스로 외부에서 응용 프로그램(Application Program)과 부트코드(Boot Code)를 다운로딩을 받는 구조를 가지고 있다.
이와같은 종래의 기술은 현재 단말기에서 적은용량의 메모리를 사용하기에는 적당할지 모르지만 점점 대용량화 되어가는 최신의 추세에는 부적합한 문제가 있다.
또한, 유알트 인터페이스(Uart Interface)는 직렬 커뮤니케이션 타입(Serial Communication Type)이므로 이도 역시 적은용량의 프로그램 다운로딩에 사용하기에는 적당할지 모르지만 점점 대용량화 되어가는 최신의 추세에는 부적합 한 문제가 있다.
도 2 는 종래의 디지탈 베이스밴드 칩세트 블럭 구조를 나타낸 것으로 UART(21)는 직렬방식 통신포트의 중요한 부분으로 사용된다.
UART(21)는 CPU(22)와 DMAC(Direct Memory Access Controller)(23) 및 SRAM(Static Random Access Memory)(25)에 연결되고 DMAC(23)는 디지털 신호를 처리해주는 DSP(digital signal processor)(24)에 연결된다.
상기 DMAC(23)는 데이터를 전송할 때 중앙 처리 장치(CPU)(22)와는 독립된 전송 회로(채널)를 만들어 메모리(SRAM)(25)와 외부 기기 사이에서 직접 데이터를 교환할 수 있도록 제어하는 회로이다.
상기한 구성에서 데이타는 각 비트 전용선과 함께 1~8바이트 단위로 전송된다.
상기 UART(21)는 하나의 바이트를 받은뒤 단일 전선에 0 과 1 의 비트들을 나타내기 위하여 그 해당하는 바이트를 비트수 변환 순서로 전환 한다.
그러면 모뎀은 상기 전선의 신호를 사운드로 변환 하여 전송하면 상대방 모뎀은 상기 사운드를 다시 비트수로 변환 한다.
상기 UART(21)는 0 과 1 의 비트들의 흐름을 데이타의 바이트로 변환 해주고 이런 특성을 이용하여 현재 GSM 단말기에서 프로그램 다운로드시 사용하고 있다.
상기와 같은 종래의 기술에서는 다운로드 속도가 통상 56Kbps로 프로그램 용량이 작을때는 별 문제가 없지만 현재 GSM이나 또는 GPRS 단말기 발전추세로 보면 많은 대량의 애플리케이션 용량 및 모든 IP(Internet Protocol) 인터넷 상에서 데이타 송수신 전송에 속도가 너무 느린 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로,
GSM 또는 GPRS 단말기에서 애플리케이션 프로그램과 부트 코드 다운로드시 초당 10/100Mbps로 데이타를 송수신할 수 있고, 디지탈 베이스밴드 칩 내의 인터페이스 블럭에 EPB와 MAC를 갖는 블럭을 포함시켜 고속의 데이타 다운로드 및 업로드가 가능한 이더넷 인터페이스를 갖는 단말기의 디지탈 베이스밴드 아키택처 시스템을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이더넷 인터페이스를 갖는 GSM이나 또는 GPRS 방식의 이동통신 단말기에 있어서, 통신포트를 구비하고 단말기 외부와의 통신경로로 이용되는 UART와, 단말기 외부와 입출력되는 데이타를 복호화 및 부호화 처리하여 이더넷에 맞는 데이타로 변환후 송수신하는 트랜시버와, 상기 트랜시버로 입출력되는 데이타의 헤더에 이더넷 주소를 삭제하거나 첨가하는 MAC 컨트롤러와,상기 UART와 MAC 컨트롤러로 부터 동시에 입력되는 각각의 데이타에 공통의 데이타 버스를 통한 시분할 다중화를 이용하여 우선순위를 정하고 출력해주는 우선권 대기열부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
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이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 3 은 본 발명의 외부 프로그램 다운로드용 인터페이스 동작을 나타내는 블럭 구성도로서, 단말기(GSM 핸드세트)의 디지탈 베이스밴드 칩 속의 인터페이스 블럭에 이더넷 피지컬 블럭(UART 와 트랜시버)과 MAC 회로부를 갖는 블럭으로 이루어 진다.
상기 블럭들은 동축 케이블이나 광 케이블과 같은 피지컬 레이어(각종 케이블)에서 어떤종류의 케이블에 상관없이 연결이 가능하도록 하기 위하여 이더넷 피지컬 블럭으로 구성한다.
상기 이더넷 피지컬 블럭에 의하여 이더넷 통신을 위한 MAC 회로부를 구성하므로써 상기 피지컬 레이어를 통해 들어오는 IP 데이타 프레임을 캡슐화(Encapsulation) 하거나 캡슐화 해제(Decapsulation)를 할 수 있게 된다.
또한, 우선권 대기열(Priority Queue)을 구성하여 UART와 이더넷 서비스를 동시에 받을경우 각각의 데이타에 우선권을 지정해 줌으로써 데이타 버스 사용효율을 높여주도록 한다.
상기 우선권 대기열에 의하여 같은 양의 데이타가 들어오면 시분할 다중화(Time Division Multiplexing)를 이용하여 서비스를 해주는 일종의 스마트 버퍼를 구성한다.
도 3 에 도시한 전체 블럭 구성은 디지탈 베이스밴드 칩 내부를 나타낸 것이다.
상기 디지탈 베이스밴드 칩 내부에 통신 직렬포트(RS-232C)를 구비하고 단말기 외부와의 통신경로로 이용되는 UART(31)를 구성하고, UART(31)는 우선권 대기열부(34)의 한쪽에 접속한다.
상기 우선권 대기열부(34)의 다른 한쪽에는 MAC 컨트롤러(33)를 통하여 트랜시버(32)를 접속한다.
상기 트랜시버(32)는 시리얼로 입출력되는 데이타를 복호화(Decoding) 및 부호화(Coding)해주는 기능을 수행한다.
즉. 상기 트랜시버(32)에 시리얼(직렬) 데이타가 입력되면 이 데이타를 복호화시킨 다음 MAC 컨트롤러(33)를 통하여 패러렐(병렬) 데이타로 상기 우선권 대기열부(34)로 전해주며,
상기 MAC 컨트롤러(33)를 통하여 우선권 대기열부(34)로 부터 출력된 데이타를 처리하여 외부로 출력할 때는 시리얼 데이타로 부호화 시킨 다음 출력한다.
상기 트랜시버(32)를 통하여 입출력되는 데이타들은 모두 이더넷에 맞는 데이타로 변환되어 송수신 하게 된다.
상기 MAC 컨트롤러(33)는 트랜시버(32)와 주고받는 데이타에 이더넷 헤더(Header:여기에 MAC 주소가 실려있다)를 첨가 하거나 삭제해주는 기능을 갖으며, 상기 트랜시버(32)로 부터 입력된 데이타에는 이더넷 헤더를 삭제하여 상기 우선권 대기열부(34)로 보내주고, 상기 우선권 대기열부(34)로 부터 온 데이타에는 이더넷 헤더를 첨가하여 트랜시버(32)로 보내준다.
상기 우선권 대기열부(34)는 UART(21)로 부터 입력되는 테이타와 상기 MAC 컨트롤러(33)로 부터 입력되는 테이타가 동시에 들어오게 되면 소정의 우선권 대기열 알고리즘을 통해서 각각의 데이타에 우선순위를 정해주고, 정해진 우선순위에 따라 출력 데이타를 중앙처리장치인 CPU(35)와 DMA 컨트롤러(36)의 제어에 따라 기억장치인 SRAM(37)에 저장한다.
여기에서 상기 소정의 우선권 대기열 알고리즘은 상기 UART(31)로 부터 입력되는 테이타와 상기 MAC 컨트롤러(33)로 부터 입력되는 테이타를 공통의 데이타 버스를 이용하여 처리한 다음 각각의 데이타에 우선순위를 정해주는 알고리즘이다.
상기 DMA 컨트롤러(36)는 디지탈 테이타를 처리해주는 DSP(38)를 제어하기도한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 GSM이나 또는 GPRS 이동통신 시스템의 단말기에 입출력되는 테이타를 공통의 데이타 버스를 이용하여 처리한 다음 각각의 데이타에 우선순위를 정해 줌으로써,
제한된 데이타 버스를 효율적으로 이용함에 따라 고속의 데이타 다운로드 및 업로드가 가능한 이더넷 인터페이스를 갖는 단말기의 디지탈 베이스밴드 아키택처 시스템을 제공해주는 효과가 있다.
도 1 은 GSM 이동통신 단말기의 전송 데이타 암호화 과정을 도시한 통상의 개략적인 시스템 구성도.
도 2 는 GSM 이동통신 단말기의 전송 데이타 암호화 기술에 대한 통상의 개략적인 시스템 블럭 구성도.
도 3 은 본 발명의 외부 프로그램 다운로드용 인터페이스 동작을 나타내는 블럭 구성도.

Claims (4)

  1. 이더넷 인터페이스를 갖는 GSM이나 또는 GPRS 방식의 이동통신 단말기에 있어서,
    통신포트를 구비하고 단말기 외부와의 통신경로로 이용되는 UART와,
    단말기 외부와 입출력되는 데이타를 복호화 및 부호화 처리하여 이더넷에 맞는 데이타로 변환후 송수신하는 트랜시버와,
    상기 트랜시버로 입출력되는 데이타의 헤더에 이더넷 주소를 삭제하거나 첨가하는 MAC 컨트롤러와,
    상기 UART와 MAC 컨트롤러로 부터 동시에 입력되는 각각의 데이타에 공통의 데이타 버스를 통한 시분할 다중화를 이용하여 우선순위를 정하고 출력해주는 우선권 대기열부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이더넷 인터페이스를 갖는 단말기의 디지탈 베이스밴드 아키택처 시스템.
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