KR101521232B1 - 단말기에서 심카드 직렬통신 제어장치 - Google Patents

Abstract

단말기에서 심 카드와 직렬통신할 때 데이터 처리속도를 단축시켜 통신 효율을 높이도록 한 단말기에서 심 카드 직렬통신 제어장치에 관한 것으로, 심 카드로 전송할 송신 데이터의 전송 상태에 따라 통신 경로 제어신호를 발생하며, 상기 심 카드로부터 송신된 데이터를 수신하여 처리하는 제어부; 상기 제어부에서 발생하는 통신 경로 제어신호에 따라 데이터의 송신 경로 및 수신 경로를 설정하는 통신 경로 설정부를 구현하고, 상기 제어부는 상기 심 카드로 전송할 송신 데이터를 버퍼링하는 송신 버퍼; 상기 송신 버퍼의 데이터 버퍼링 상태에 따라 통신 경로 제어신호를 발생하는 스위치 구동부; 상기 심 카드로부터 송신된 데이터를 수신하여 버퍼링하는 수신 버퍼를 구현함으로써, 단말기에서 심 카드와 직렬통신시 데이터 전송 속도를 단축하게 된다.

Description

단말기에서 심카드 직렬통신 제어장치{Apparatus for serial communication controlling of SIM card in terminal}

본 발명은 단말기에서 심(Subscriber Identity Module; SIM)카드 직렬통신 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단말기에서 심카드와 직렬통신할 때 데이터 처리속도를 단축시켜 통신 효율을 높이도록 한 단말기에서 심카드 직렬통신 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, SIM카드를 사용하는 모든 단말기는 SIM카드와 직렬 통신을 통해 SIM카드로부터 필요한 정보를 획득하고, 사용자 인증 등을 수행하게 된다.

여기서 SIM카드는 가입자 식별 모듈(Subscriber Identification Module)을 구현한 IC카드로, GSM 단말기의 필수 요소이다. 보통 단말기 뒤에 들어가는 슬롯이 있고, 이에 끼워넣는 작은 카드를 부르는 말이다. SIM카드는 각자의 고유한 번호인 ICCID(SIM카드 외부에 기록된 89로 시작하는 19자리 숫자)와 IMSI(450으로 시작하는 15자리 숫자)가 있으며, 가입자 정보를 가지고 있어서 이 카드만 꽂으면 자기 단말기처럼 쓸 수 있다.

도 1은 일반적인 통신 단말기에서 SIM카드와 데이터 통신을 수행하는 통신장치의 구성도로서, 통신 단말기에 구비된 제어부(10), 상기 제어부(10)와 직렬 통신을 수행하는 SIM카드(20)로 구성된다.

제어부(10)와 SIM카드(20) 간의 데이터 통신을 하는 방법을 살펴보면, 제어부(10)에서 전송 버퍼(11)를 통해 SIM카드(20)로 데이터를 전송한다. 제어부(10)로부터 전송한 데이터를 수신한 SIM카드(20)는 그에 대한 응답 데이터를 전송하게 되고, 제어부(10)는 수신 버퍼(12)를 통해 SIM카드(20)로부터 송신된 응답 데이터를 수신한다.

이때 수신 버퍼(12)에는 전송 버퍼(11)를 통해 전송한 송신 데이터가 되돌아와 수신됨과 동시에 SIM카드(20)로부터 송신된 응답 데이터가 함께 수신된다.

따라서 제어부(10)에서는 소프트웨어적으로 수신 버퍼(12)에 수신된 데이터에서 자신이 전송한 송신 데이터는 삭제하고, SIM카드(20)에서 송신한 응답 데이터만을 추출한다.

예컨대, 제어부(10)가 송신 버퍼(11)를 통해 SIM카드(20)로 "ABCD"라는 데이터를 전송한 경우, 전송 데이터인 "ABCD"는 SIM카드(20)로 전송됨과 동시에 수신 버퍼(12)로 되돌아 온다. 이후, "ABCD"라는 데이터를 수신한 SIM카드(20)에서 "1234"라는 응답 데이터를 송신하면, 이를 수신 버퍼(12)에서 수신한다. 따라서 수신 버퍼(12)는 "ABCD1234"라는 데이터가 수신되면, 소프트웨어적으로 상기 수신 버퍼(12)에 저장된 데이터 중 자신이 송신한 데이터인 "ABCD"는 제거하고, "1234"만 수신 데이터로 간주한다.

이와 같이 단말기에서 SIM카드와 직렬 통신을 할 경우, 단말기에서 송신한 데이터가 되돌아와 수신되기 때문에, 소프트웨어적인 애플리케이션을 이용하여 이를 제거하는 작업을 해야한다.

도 2는 도 1과 같은 직렬 통신 장치를 이용하여 제어부(10)와 SIM카드(20) 간에 직렬 통신을 수행한 경우, 데이터 타이밍도로서, A는 제어부(10)에서 출력한 송신 데이터로서, 송신 라인(Tx Data)과 수신 라인(Rx Data)에 동일하게 나타나고, B는 SIM카드(20)에서 송신한 응답 데이터로서, 송신 라인(Tx Data)과 수신 라인(Rx Data)에 동일하게 나타남을 알 수 있다. 따라서 제어부(10)는 수신한 데이터에서 애플리케이션을 이용하여 자신이 전송한 데이터를 삭제해야하는 추가 작업을 해야한다. 여기서 참조 부호 C는 ⓐ와 ⓑ 사이의 데이터 전송 시간으로서, 6.93ms가 소요됨을 알 수 있다.

한편, 이동 단말기와 유심 카드 간의 데이터 통신 장치에 대한 종래 기술이 하기의 <특허문헌 1> 대한민국 등록특허 등록번호 10-1320505호(2013.10.15. 등록)에 개시되었다.

<특허문헌 1>에 개시된 종래기술은 유심 카드의 착탈 여부를 설정된 시간 간격으로 확인하는 제1통신부; 제1 통신부와 다른 통신방식을 이용하여 상기 유심카드와 단말기에서 데이터 통신을 수행하도록 형성되는 제2통신부; 상기 데이터 통신과 관련된 정보를 이용하여 상기 제1 및 제2 통신부의 활성화 여부를 제어하는 제어부를 구비한다.

이러한 종래기술은 유심카드의 상태를 확인하기 위한 통신방식과 유심카드와 데이터 통신을 위한 통신방식을 구분하여, 유심카드와의 데이터 통신 속도를 높이게 된다.

대한민국 등록특허 등록번호 10-1320505호(2013.10.15. 등록)

그러나 상기와 같은 일반적인 단말기와 심 카드의 통신은 단말기에서 심 카드로 송신한 데이터가 다시 단말기로 되돌아오고, 단말기에서는 수신한 데이터에서 자신이 송신한 데이터를 제거하는 추가 작업을 수행하게 되므로, 데이터 처리가 비효율적이고, 이로 인해 데이터 처리 시간도 증가하는 단점이 있었다.

또한, 상기와 같은 종래기술은 별도의 통신 인터페이스 장치를 이용함으로써, 데이터 통신 속도는 높일 수 있으나, 별도의 통신 인터페이스 장치의 부가로 장치의 구성이 복잡하고, 시스템 구현 비용이 높아지는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 일반적인 단말기와 심 카드의 통신장치 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 단말기에서 심 카드와 직렬통신을 할 때 데이터 처리속도를 단축시켜 통신 효율을 높이도록 한 단말기에서 심카드 직렬통신 제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단말기와 심 카드 간의 통신을 위해 별도의 추가적인 통신 인터페이스를 사용하지 않고서도 리눅스 커널에서 간단하게 처리하여 데이터 처리 속도를 높일 수 있도록 한 단말기에서 심카드 직렬통신 제어장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 단말기에서 심카드 직렬통신 제어장치는 심 카드로 전송할 송신 데이터의 전송 상태에 따라 통신 경로 제어신호를 발생하며, 상기 심 카드로부터 송신된 데이터를 수신하여 처리하는 제어부; 상기 제어부에서 발생하는 통신 경로 제어신호에 따라 데이터의 송신 경로 및 수신 경로를 설정하는 통신 경로 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제어부는 상기 심 카드로 전송할 송신 데이터를 버퍼링하는 송신 버퍼; 상기 송신 버퍼의 데이터 버퍼링 상태에 따라 통신 경로 제어신호를 발생하는 스위치 구동부; 상기 심 카드로부터 송신된 데이터를 수신하여 버퍼링하는 수신 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 스위치 구동부는 상기 송신 버퍼의 맨 처음 저장 영역의 데이터 존재 여부로 송신 데이터의 전송 상태를 판별하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 스위치 구동부는 상기 전송 상태 판별과 통신 경로 제어신호 발생을 리눅스 커널에서 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 통신 경로 설정부는 상기 제어부에서 발생하는 통신 경로 제어신호에 따라 송신 경로를 설정하기 위한 제1 스위치; 상기 통신 경로 제어신호에 따라 수신 경로를 설정하기 위한 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 단말기에서 심 카드와 직렬통신을 할 때 데이터 처리속도를 단축할 수 있어, 통신 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 단말기와 심 카드 간의 통신을 위해 별도의 추가적인 통신 인터페이스를 사용하지 않고서도 리눅스 커널에서 간단하게 처리하여 데이터 처리 속도를 높일 수 있어, 사용자의 애플리케이션 부담을 줄이면서도 데이터 처리 속도 향상을 도모해주는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 단말기와 심 카드의 직렬통신 장치의 구성도,
도 2는 도 1과 같은 장치로 직렬통신시 데이터 타이밍도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말기에서 심 카드 직렬통신 제어장치의 구성도,
도 4는 도 3과 같은 장치로 직렬통신시 데이터 타이밍도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말기에서 심 카드 직렬통신 제어장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말기에서 심 카드 직렬통신 제어장치의 구성도로서, 제어부(100), 통신 경로 설정부(120), 심 카드(200)를 포함한다.

여기서 제어부(100)와 통신 경로 설정부(120)는 상기 심 카드(200)와 통신하는 단말기(특히, 이동통신 단말기) 내에 구성되는 것이 바람직하다. 상기 통신 경로 설정부(120)는 상기 제어부(100)와 독립적으로 구현되나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 상기 제어부(100) 내에 내장시켜 구현할 수도 있다.

상기 제어부(100)는 심 카드(200)로 전송할 송신 데이터의 전송 상태에 따라 통신 경로 제어신호를 발생하며, 상기 심 카드(200)로부터 송신된 데이터를 수신하여 처리하는 역할을 한다.

이러한 제어부(100)는 상기 심 카드(200)로 전송할 송신 데이터를 버퍼링하는 송신 버퍼(111); 상기 송신 버퍼(111)의 데이터 버퍼링 상태에 따라 통신 경로 제어신호를 발생하는 스위치 구동부(113); 상기 심 카드(200)로부터 송신된 데이터를 수신하여 버퍼링하는 수신 버퍼(112)를 포함한다.

여기서, 상기 스위치 구동부(113)는 상기 송신 버퍼(111)의 맨 처음 저장 영역의 데이터 존재 여부로 송신 데이터의 전송 상태를 판별하며, 상기 전송 상태 판별과 통신 경로 제어신호 발생은 리눅스 커널에서 수행하는 것이 바람직하다.

상기 통신 경로 설정부(120)는 상기 제어부(100)에서 발생하는 통신 경로 제어신호에 따라 데이터의 송신 경로 및 수신 경로를 설정하는 역할을 한다.

이러한 통신 경로 설정부(120)는 상기 제어부(100)에서 발생하는 통신 경로 제어신호에 따라 송신 경로를 설정하기 위한 제1 스위치(SW1); 상기 통신 경로 제어신호에 따라 수신 경로를 설정하기 위한 제2 스위치(SW2)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말기에서 심 카드 직렬통신 제어장치의 동작을 첨부한 도면 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 단말기에서 심 카드로 송신 데이터를 전송하는 경우, 제어부(100)의 내부 리눅스 커널에서 동작하는 스위치 구동부(113)는 송신 경로 설정을 위한 통신 경로 제어신호를 발생하여, 통신 경로 설정부(120)의 제1스위치(SW1)는 온시키고, 제2스위치(SW2)는 오프시켜, 송신 경로를 설정한다. 여기서 통신 경로 제어신호는 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)가 서로 반대인 신호가 되며, 예를 들어, "1" 또는 "0"인 신호가 된다. 실제 구현시 하나의 신호에 대해서 그대로 출력하는 부분과 인버터를 통해 상기 하나의 신호를 위상반전시켜 출력하는 부분으로 구현하면, 간단하게 하나의 신호만을 이용하여 상기 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)를 서로 반대로 동작시킬 수 있다.

여기서 이러한 스위치 제어신호를 리눅스 커널에서 구현하면, 별도로 사용자가 스위치 제어를 위한 애플리케이션을 구현하지 않아도 되는 장점이 있다.

상기 통신 경로 설정부(120)의 제1스위치(SW1)가 온된 상태에서 전송 버퍼(111)에 임시 저장된 송신 데이터는 제1스위치(SW1)에 의해 설정된 송신 경로(Tx)를 통해 심 카드(200)로 전송된다. 이때, 제2스위치(SW2)는 오프된 상태이므로 송신 경로를 통해 송신되는 데이터가 수신 경로(Rx)로 되돌아가지 않게 된다.

상기 스위치 구동부(113)는 데이터 송신시 상기 전송 버퍼(111)의 맨 처음 데이터 저장영역을 검색하여, 해당 영역에 데이터가 존재하는지를 검색한다. 여기서 전송 버퍼(111)는 선입선출(FIFO) 기로 구현할 수 있으며, 맨 처음 영역만을 검색함으로써, 데이터 전송이 완료되었는지를 확인할 수 있다. 그리고 데이터 전송인지 수신인지는 미리 내부의 애플리케이션을 통해 알 수 있으므로, 이들의 조합을 통해 데이터 전송 완료를 판단한다.

상기 판단 결과 데이터 전송이 완료된 것으로 판단되면 즉, 전송 버퍼(111)의 맨 처음 데이터 저장 영역에 데이터가 존재하였다가 없게 되면 데이터 전송이 완료된 것으로 판단하고, 즉시 이전에 발생한 통신 경로 제어신호와는 반대인 신호를 출력한다. 즉, 이전 통신 경로 제어신호가 "1"이라면 "0"이라는 통신 경로 제어신호를 발생한다.

상기 "0"이라는 통신 경로 제어신호에 의해 통신 경로 설정부(120)의 제1스위치(SW1)는 오프되고, 제2스위치(SW2)는 온되어, 수신 경로만이 통신 경로로 설정된다.

심 카드(200)는 단말기로부터 전송된 송신 데이터가 수신되면 그에 대한 응답 데이터를 출력하게 되고, 이렇게 출력되는 응답 데이터는 제2스위치(SW2)를 통해 형성된 수신 경로(Rx)를 통해 수신 버퍼(112)에만 입력된다.

따라서 제어부(100)는 기존과 같이 별도의 송신 데이터 제거를 위한 추가 애플리케이션을 수행할 필요없이, 바로 수신 버퍼(112)에 입력된 수신 데이터를 그대로 처리하면 된다. 이로 인해 기존과 같이 되돌아온 수신 데이터를 처리하는 시간이 불필요하여, 전체적인 데이터 전송 속도를 단축할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 단말기에서 심 카드 직렬통신 제어장치의 데이터 동작 타이밍도로서, A는 송신 라인(Tx)을 통해 송신하는 "ABCD"와 같은 송신 데이터를 의미한다. 이러한 송신 데이터는 송신 라인에만 단독으로 나타나며, 수신 라인(Rx)에는 나타나지 않는다. B는 수신 라인(Rx)을 통해 수신하는 "1234"와 같은 응답 데이터를 의미한다. 이러한 응답 데이터는 수신 라인에만 단독으로 나타나며, 송신 라인에는 나타나지 않는다. 그리고 C는 (a)와 (b) 사이의 데이터 전송 시간으로서, 5.007ms가 소요됨을 알 수 있다. 이를 기존 데이터 전송 시간과 비교해 보면, 도 2에 도시한 바와 같이, 기존 데이터 전송 시간은 6.930ms이고, 본 발명에 따른 데이터 전송 시간은 5.007ms이므로, 기존 대비 1.923ms더 데이터 전송 시간이 단축됨을 알 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 심 카드를 이용하는 단말기의 데이터 전송 기술에 적용된다. 특히, 심 카드를 이용하는 단말기에서 단말기와 심 카드가 직렬 통신을 수행하는 기술에 효과적으로 적용된다.

100: 제어부
111: 전송 버퍼
112: 수신 버퍼
113: 스위치 구동부
120: 통신 경로 설정부
SW1: 제1스위치
SW2: 제2스위치
200: 심 카드

Claims (5)

1. 심 카드로 전송할 송신 데이터의 전송 상태에 따라 통신 경로 제어신호를 발생하며, 상기 심 카드로부터 송신된 데이터를 수신하여 처리하는 제어부;
   상기 제어부에서 발생하는 통신 경로 제어신호에 따라 데이터의 송신 경로 및 수신 경로를 설정하는 통신 경로 설정부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 심 카드로 전송할 송신 데이터를 버퍼링하는 송신 버퍼; 상기 송신 버퍼의 데이터 버퍼링 상태에 따라 통신 경로 제어신호를 발생하는 스위치 구동부; 상기 심 카드로부터 송신된 데이터를 수신하여 버퍼링하는 수신 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기에서 심 카드 직렬통신 제어장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 스위치 구동부는 상기 송신 버퍼의 맨 처음 저장 영역의 데이터 존재 여부로 송신 데이터의 전송 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 단말기에서 심 카드 직렬통신 제어장치.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 스위치 구동부는 상기 전송 상태 판별과 통신 경로 제어신호 발생을 리눅스 커널에서 수행하는 것을 특징으로 하는 단말기에서 심 카드 직렬통신 제어장치.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 통신 경로 설정부는 상기 제어부에서 발생하는 통신 경로 제어신호에 따라 송신 경로를 설정하기 위한 제1 스위치; 상기 통신 경로 제어신호에 따라 수신 경로를 설정하기 위한 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기에서 심 카드 직렬통신 제어장치.
   
   

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