KR100502692B1

KR100502692B1 - 무선모뎀장치에 내장된 보조 전원장치

Info

Publication number: KR100502692B1
Application number: KR10-2003-0018468A
Authority: KR
Inventors: 임선배
Original assignee: 주식회사 텔로드
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2005-07-20
Also published as: KR20040083811A

Abstract

본 발명은 USB(Universal Serial Bus)포트를 이용한 무선모뎀장치에 내장되는 보조 전원장치(배터리)에 관한 것이다. 일반적으로 USB포트를 이용한 무선모뎀장치는 500mA 이상의 전류를 공급받을수 없다. 이는 컴퓨터의 USB포트가 500mA의 전류밖에 공급하지 못하기 때문이다. 본 발명의 장치에 따르면, 무선모뎀장치에 소형 배터리를 내장하여 보조 전원장치로서의 역할을 수행하므로, 예를 들어 무선으로 이동통신사의 기지국과 접속할 경우 부족한 전류를 보충하여 접속이 원활하게 이루어지도록 하는 이점이 있다. 본 발명에 있어서 무선모뎀이란 이동통신사의 기지국을 접속하여 데이터를 전송하는 방식의 CDMA, IMT-2000, GSM/GPRS, GPS 등의 기술을 이용하는 무선 모뎀을 지칭한다.

Description

무선모뎀장치에 내장된 보조 전원장치{Battery in radio modem device}

본 발명은 USB(Universal Serial Bus)포트를 이용하여 데이터를 전송하거나 전원을 공급받는 무선모뎀장치에 내장되는 보조 전원장치에 관한 것으로써, 특히 무선모뎀장치에 보조 전원장치로서의 배터리 및 충전기를 내장하여 무선모뎀장치가 최대 파워를 발생할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

근래, 급격하게 발달하고 있는 무선 이동통신 기술은 무선모뎀장치를 필수적으로 구성하여 상호간의 신호를 송수신하도록 된 것이 특징이다.

이러한 점을 감안하여 USB포트를 이용하여 무선모뎀을 개발할 경우 가장 문제가 되는 부분이 전원 문제인 바, 통상 USB포트는 5V 전원을 공급하고 최대 500mA의 전류가 흐르도록 되어 있다.

따라서, 무선모뎀이 통상 2.8~3.3V의 전원을 필요로 한다는 점을 감안하면 USB포트가 제공하는 전압에는 아무런 문제가 없다. 그러나, 예를 들어 무선으로 이동통신사의 기지국과 접속을 시도할 경우 통상 600~800mA의 전류가 필요함에도 불구하고, USB포트의 전원(최대 500mA)만을 이용할 경우 무선모뎀은 최대 파워(약18dBm~26dBm)를 발생할 수 없거나 컴퓨터에 무리를 주기 때문에 USB포트의 전원만을 이용한 무선모뎀을 개발할 수는 없는 실정이다.

따라서, 본 발명은 이 같은 종래의 무선모뎀장치가 내포하고 있는 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 무선모뎀에 초소형의 보조 전원용 배터리(재/충방전이 가능한 리튬이온)를 내장하여 부족한 전류를 보충할 수 있도록 한 무선모뎀장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리가 내장된 USB 포트를 이용한 무선모뎀장치는, 통신모듈의 통신 프로토콜을 수행하는 중앙연산처리장치(CPU); 상기 CPU의 제어에 의해 정보를 저장하는 메모리 RAM; 상기 CPU 및 통신 모듈을 제어하는 프로그램이 저장되어 있는, 대용량의 플래쉬 메모리 등으로 구성된 메모리 ROM; CPU와 직접 연결되는 컴퓨터와의 통신을 가능하게 하도록 CPU와 USB포트 사이에 구성된 USB 칩; CPU의 제어하에 음성통화가 가능하도록 하는 마이크와 이어잭; CPU의 제어하에 고속 인터넷이나 데이터 통신 및 음성 통신, 단문메시지 전송이 가능하도록 기지국과의 통신을 담당하는 무선회로 및 안테나; 무선회로에 GPS칩을 내장하고 무선통신과 겸용으로 사용하는 안테나가 구성된 위치확인시스템(GPS); CPU의 제어하에 무선모뎀의 내부상태를 표시하는 상태표시등; 상기 USB포트의 전원을 통신모듈에 공급하여 동작 가능하도록 하는 전원공급기; 상기 전원공급기에서 공급되는 전원 이외에 보조전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리를 충전하는 충전회로; 및 USB포트를 먼지나 이물질, 충격으로부터 보호하기 위한 착탈식 커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자가 호(call)를 시도하여 이동통신사의 기지국 등에 접속을 시도할 경우 최대 출력을 발생해야 할 경우가 많으므로 상기 CPU의 제어하에 접속되어 배터리로부터 보조전류가 인가되도록 하고, 호를 유지한 상태에서의 CPU의 감지결과 전류가 500mA 이하로 감소한 경우에는 해제되어 배터리의 전류 소모를 방지함과 동시에 USB포트의 전원을 이용하여 호를 유지하도록 상기 배터리에 연결 설치된 전기적인 스위치가 추가 구성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 배터리가 내장된 USB포트를 이용한 무선모뎀장치의 내부 구성 블록도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 USB포트와 통신모듈을 일체화한 경우의 예시도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 노트북이나 데스크톱 컴퓨터에 본 발명의 무선모뎀을 장착하는 경우의 예시도이다.

본 발명에 적용되는 USB(Universal Serial Bus)란 과거의 느린 병렬, 직렬 포트를 새롭고 통일된 인터페이스로 대체할 목적으로 만들어진 규격으로서, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터에 각종 연결선(예를 들어, 모니터 연결케이블, 모뎀의 전화선, 사운드카드의 연결선, 마이크, 프린터 연결선, 키보드 연결선, 마우스 연결선, 스캐너 연결선, 외부보조기억장치 연결선, 조이스틱 연결선 등)을 연결할 때 통일된 간편한 연결방식을 이용하여 연결토록 한 기술이다.

이 같은 USB의 특징으로는 (1)하나의 선으로 다수개의 장비를 연결하는 것이 가능하며, (2)핫 플러깅(Hot Plugging)(전원의 입력 여부에 상관없이 부속장치의 연결이 가능한 기술)이 가능하며, (3)자체적인 전원 공급이 가능하고, (4)비교적 고속 인터페이스 기능이 가능하다는 것을 들 수 있다.

본 발명은 이 같이 다양한 특징을 가지고 있는 USB포트(2)를 도 2에 도시한 바와 같이 연결케이블을 별도로 구성하지 않은 상태에서 통신모듈(1)(예를 들어, CDMA, IMT-2000, GSM/GPRS, GPS)에 일체화하여 제작토록 한 무선모뎀장치에 적용되는 기술이다.

즉, 근래 급격하게 발달하고 있는 광대역 확산에 의한 신호의 변복조를 이용한 다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 기술, 기존 전화나 ISDN(종합정보통신망)과 같은 고정 통신망 서비스에 하나 이상의 무선링크를 사용하여 접속하도록 하는 이동통신시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 기술, 아날로그 시스템을 디지털화하여 통신 품질을 향상시키고, 사용 주파수대와 시스템 구성을 표준화한 전지구적 이동통신시스템(GSM: Global System for Mobile Communication)/GPRS 기술, 그리고 우주에 떠있는 위성 정보를 수신하여 현재 사용자가 있는 위치데이터를 생성하고 이를 여러 부가서비스에 적용가능한 위치확인시스템(GPS) 기술 등으로 구성된 통신모듈에 USB포트(2)를 일체화하여 구성된 무선모뎀장치에 적용된 기술인 것이다.

본 발명이 적용되는 무선모뎀장치는 도 1에 도시한 바와 같이 상기 통신모듈(1)에 중앙연산처리장치(CPU)(10)와 두 개의 메모리(RAM(11), ROM(16))를 비롯한 마이크로프로세서 부분이 구성되어 이 부분에서 상기 통신모듈(CDMA2000, IMT-2000. GSM/GPRS, GPS)의 통신 프로토콜이 수행되도록 제어한다.

이때, 상기 메모리(ROM)(16)는 플래쉬(Flash) 메모리로서 대용량으로 설계하여 첫째, 본 발명에 따른 무선모뎀으로 동작가능토록 해주는 CDMA2000, IMT-2000, GSM/GPRS 기술이 구현되도록 하고, 둘째, 상기 기능에 필요한 데이터를 저장할 수 있는 영역을 제공할 수 있도록 구성한다. 이 같은 플래쉬메모리(16)는 그 용량을 증가시키기 위하여 다수개를 병렬 연결할 수도 있다.

이 같이 구성된 본 발명은 CPU등이 내장된 전용 USB 인터페이스 칩을 사용하지 않고, 단순한 레벨 시프트(LEVEL SHIFT) 기능이 있는 USB칩을 사용하였고, CPU 및 통신모듈 칩(MSM)이 USB 전용 인터페이스 기능을 함께 수행하도록 한다.

본 발명이 적용되는 무선모뎀장치는 또한, 무선부분(RF 회로)(12)과 안테나(4)가 구성되어 기지국(Base Station)과의 통신을 담당함과 동시에 고속의 데이터 전송 및 음성을 전달하는 역할을 하도록 하며, 무선모뎀의 내부 통신상태를 확인할 수 있도록 예를 들어 통신시 CPU(10)의 제어에 의해 발광하는 LED로 구성된 상태표시등(7)이 구성된다.

본 발명이 적용되는 무선모뎀장치는 또한, 상기 CPU(10)와 직접 연결되는 컴퓨터와의 통신이 가능하도록 CPU(10)와 USB포트(2) 사이에 레벨을 변환시켜주는 USB 칩(14)이 내장되며, 음성통화가 가능하도록 마이크와 이어잭(3)이 설치되고, 상기 동작을 수행할 때, 자체적인 전원 공급이 가능한 USB포트(2)의 전원을 상기 CDMA, IMT-2000 및 GSM/GPRS, GPS 등의 통신모듈(1)의 각 부분에 공급하여 동작이 가능하도록 전원공급기(13)가 구성된다.

본 발명의 무선모뎀장치는 도 1에 도시한 바와 같이 3V~3.7V 가량의 소형 배터리(17)와 이 배터리(17)를 충전할 충전회로(18) 및, TR(Transistor) 또는 IC(Integrated Circuit) 등으로 구성된 전기적인 스위치인 배터리 연결스위치(SW1)가 추가 구성된다.

한편, 본 발명이 적용되는 무선모뎀장치는 USB포트(2)를 먼지나 이물질 또는 외부 충격 등으로부터 보호해주는 커버(5)를 만들어 착탈할 수 있도록 구성하며, 이 커버(5)의 일정부분에 구멍(6)을 형성하여 스트랩(끈)을 이 구멍(6)에 걸어서 목에 걸고 다니거나 휴대 및 관리가 편리하도록 한다.

이 같이 구성된 본 발명의 무선모뎀장치는 도 3에 도시한 바와 같이 컴퓨터나 노트북(8)의 USB포트 단자(15)에 USB포트(2)를 삽입하면 자동으로 인식되어 사용할 드라이버를 요구한다. 이때, 함께 공급된 CD-ROM에 있는 프로그램을 설치하여 드라이버를 설치하고 응용프로그램까지 설치하여 인터넷과 음성 통화 그리고 문자메시지, 무선인터넷을 이용한 통합메시징 서비스, 위치확인서비스(GPS)등을 편리하게 이용할 수 있다. 상기 응용 프로그램과 드라이버는 한번 설치하면 다시 설치할 필요 없이 언제 어디서나 무선 모뎀을 컴퓨터 등으로부터 분리하거나 연결하여 편리하게 사용할 수 있다.

본 장치가 컴퓨터(데스크톱, 노트북, PDA 등)와 같은 장치에 삽입되어 있을 경우에는 CPU(10)의 제어하에 자동으로 충전회로(18)에서 배터리(17)를 충전하도록 하고, 충전완료시에는 충전회로(18)가 이를 감지하여 자동으로 충전을 멈추도록 한다.

이때, 사용자가 호(call)를 시도하여 이동통신사의 기지국 등에 접속을 시도할 경우 최대 출력을 발생해야 할 경우에는 CPU(10)의 제어하에 스위치(SW1)를 접속하여 배터리(17)로부터 보조전류가 인가되도록 한다. 따라서, 무선모뎀장치는 전원공급기(13)로부터 공급되는 USB포트의 자체 전원과 배터리(17)의 전원을 함께 사용하므로서 충분한 전류가 공급되어 RF회로(12)는 최대 출력을 발생할 수 있다.이 같은 상태에서, 사용자가 호(call)를 유지하면 전류가 500mA 이하로 떨어지는지의 여부를 CPU(10)가 감지하고, 500mA 이하로 떨어진 것으로 감지되면 CPU(10)의 제어하에 스위치(SW1)를 해제하여 배터리(17)의 전류 소모를 방지하면서 USB포트의 전원을 이용하여 호를 유지하도록 한다.

호를 유지한 상태에서 전류가 500mA이하인지, 또는 이상인지를 판단하는 방법은, 사용자가 호(call)을 유지할 때 CPU(10)는 RF회로(12)의 TX(송신부) AGC(Auto Gain Control)값을 감시하는데, 공급 전류가 500mA일때의 TX AGC 값을 인식하여, 그 이상일 때는 배터리 연결스위치(SW1)를 "ON"시켜서 배터리(17)의 전류를 추가 공급하고, 그 이하일 때는 배터리 연결스위치(SW1)를 "OFF" 시켜서 추가전원 공급을 차단하고, 배터리(17)는 충전모드로 돌아가도록 한다.

다른 방법으로는 전류의 흐름을 직접 감지할 수 있는 하드웨어적인 회로를 구성하여 전류가 500mA 이상인지 또는 이하인지를 CPU(10)에서 직접 판단하는 방법도 있다.

상술한 본 발명은 특정한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적사상의 범주내에서는 얼마든지 수정 및 변형실시가 용이함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 USB 무선모뎀장치의 보조 전원장치에 따르면, 보조 배터리를 내장하여 USB포트의 부족한 전류를 보충함으로써 무선모뎀이 충분한 RF 출력을 발생할 수 있어, USB포트와 같은 편리한 인터페이스를 이용하여 기능이 뛰어난 무선 모뎀 제품을 개발할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

도 1는 본 발명의 실시예에 따라 배터리가 내장된 무선모뎀장치의 내부 구성 블록도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 USB포트와 통신모듈을 일체화한 무선모뎀의 외관을 보여주기 위한 예시도.

도 3은 본 발명의 제품을 노트북에 접속하는 상태를 도시한 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 ------ 통신모듈 2 ------ USB포트

3 ------ 마이크 및 이어잭 4 ------ 안테나

5 ------ USB포트 커버 6 ------ 스트랩용 구멍

7 ------ 상태표시등 8 ------ 노트북

9 ------ GPS 모듈 10 ----- 중앙연산처리장치

11, 16 ----- 메모리 12 ----- RF(무선)회로

13 ----- 전원공급기 14 ----- USB 칩

15 ----- 노트북의 USB포트 단자 17 ------ 배터리

18 ------ 충전회로 19 ------ 스위치

Claims

통신모듈(1)의 통신 프로토콜을 수행하는 중앙연산처리장치(CPU)(10); 상기 CPU(10)의 제어에 의해 정보를 저장하는 메모리 RAM(11); 상기 CPU 및 통신 모듈을 제어하는 프로그램이 저장되어있는, 대용량의 플래쉬 메모리 등으로 구성된 메모리 ROM916); CPU(10)와 직접 연결되는 컴퓨터와의 통신을 가능하게 하도록 CPU(10)와 USB포트(2) 사이에 구성된 USB 칩(14); CPU(10)의 제어하에 음성통화가 가능하도록 하는 마이크와 이어잭(3); CPU(10)의 제어하에 고속 인터넷이나 데이터 통신 및 음성 통신, 단문메시지 전송이 가능하도록 기지국과의 통신을 담당하는 무선회로(12) 및 안테나(4); 무선회로(12)에 GPS칩을 내장하고 무선통신과 겸용으로 사용하는 안테나 등이 구성된 위치확인시스템(GPS); CPU(10)의 제어하에 무선모뎀의 내부상태를 표시하는 상태표시등(7); 자체적인 전원 공급이 가능한 상기 USB포트(2)의 전원을 통신모듈(1)에 공급하여 동작이 가능하도록 하는 전원공급기(13); 보조전원을 공급하는 배터리(17); 상기 배터리(17)를 충전하는 충전회로(18); 및 USB포트(2)를 먼지나 이물질, 충격으로부터 보호하기 위한 착탈식커버(5)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 USB 무선모뎀장치의 보조 전원장치.
제1항에 있어서, 사용자가 호(call)를 시도하여 이동통신사의 기지국 등에 접속을 시도할 경우에는 상기 CPU(10)의 제어하에 RF 회로(12)의 TX(송신부) AGC(자동이득제어)를 감지하거나, 하드웨어를 이용하여 전류의 흐름을 감지하여 접속되어 배터리(17)로부터 보조전류가 인가되도록 하거나, 호를 유지한 상태에서 전류가 500mA 이하로 떨어지면 차단되어 배터리(17)의 전류 소모를 방지함과 동시에 USB포트의 전원을 이용하여 호를 유지하도록 상기 배터리(17)에 연결 설치된 스위치(SW1)가 추가 구성된 것을 특징으로 하는 무선모뎀장치의 보조 전원장치.