KR101796605B1 - Lte와 gps 프로세싱의 다중화 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LTE 프로세서에 GPS 기능을 내장함에 있어서, LTE와 GPS가 한 프로세서에서 최적화되어 동작할 수 있도록, LTE의 각종 DRX구간에 GPS 프로세싱을 효과적으로 다중화(multiplex)시키는 방법 및 상기 방법을 적용한 장치를 제공한다.

Description

LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법 및 그 장치{METHODS FOR Multiplexed LTE and GPS PROCESSING AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법과 이 방법을 적용한 장치에 관한 것이다.
LTE(Long Term Evolution)는 4세대 이동통신 규격으로서, 전세계적으로 커버리지가 가장 높은 3세대 이동통신 규격인 WCDMA의 후속 기술이기 때문에 기존 3G 통신망과 연동이 쉽다는 장점이 있다. 즉, 망 투자 비용을 줄일 수 있고, 서비스 지역을 넓히기에도 용이하여 급속히 그 영역이 확대되고 있고, 최근에는 LTE-A, 광대역 LTE, 광대역 LTE-A, 3밴드 LTE-A 등으로 발전했다.
LTE 프로세서(LTE 모뎀, LTE 칩, 또는 LTE SoC(System-on-chip))는 데이터 송수신 속도에 따라 다양하게 진화되고 있고, 특히 사물인터넷(IoT) 응용에 특화된 LTE 기술(LTE-M, NB(Narrow Band) LTE)도 선보이고 있고, 다양한 기능과 인터페이스를 장착하고, 최근에는 GPS (위성항법시스템, Global Positioning System) 기능도 내장하면서 초고집적화되고 있다. LTE 프로세서에 내장되는 GPS는, 그동안 GPS 전용 하드웨어 프로세서 블록이 내장되어 왔는데, 최근에는 최신 기술인 '소프트웨어 GPS'를 사용할 수 있게 되었다. 소프트웨어 GPS는 범용 프로세서(DSP 또는 CPU)에서 인스트럭션으로 실행되기 때문에 동작의 다양성, 유연성 및 확장성이 증대될 수 있다. 소프트웨어 GPS와 관련된 특허로는 US 8989326 B2 등이 있다.
그런데, 소프트웨어 GPS 기술로 인해 GPS 전용 하드웨어의 필요성은 없어졌다 하더라도, 여전히 별도의 범용 프로세서를 사용하여야 하고, LTE 프로세서에 함께 구현되는 경우에도 기존의 LTE를 처리할 수 있는 용량의 프로세서에서 GPS까지 처리할 수 있도록 처리 용량이 더 큰 프로세서를 사용해야 한다. 따라서, 이에 따른 추가적인 하드웨어 자원의 사용 및 전력소모의 낭비가 있다.
US 8989326 B2.
본 발명은 종래기술의 문제점들을 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 구체적으로는 LTE 프로세서에 GPS 기능을 내장함에 있어서, 별도의 GPS 전용 하드웨어 블록이나 별도의 GPS 처리용 프로세서를 추가하지 않고, 또한 기존의 LTE를 처리할 수 있는 성능의 프로세서를 고성능 프로세서로 변경하지 않고 기존의 프로세서를 사용할 수 있도록 함으로써 하드웨어 자원 및 전력소모의 낭비를 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법에 있어서, 상기 LTE 프로세싱과 상기 GPS 프로세싱은 무선 통신 장치의 프로세서에서 실행되고, 상기 무선 통신 장치가 LTE 네트워크에 연결(network connection)되는 단계; 상기 무선 통신 장치가 DRX(불연속 수신, Discontinuous Reception)구간에 진입하는 단계; 및 상기 DRX구간에 진입한 후 상기 DRX구간이 종료되기 전에 상기 GPS 프로세싱을 실행하는 단계를 포함하는, LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법이 제공된다.
상기 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법은, 상기 DRX구간이 종료되어 페이징(paging)을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법은, 상기 단계 (a)와 상기 단계 (b) 사이에 데이터 트래픽(data traffic)이 시작되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법은, 상기 단계 (a)와 상기 단계 (b) 사이에 PSM(Power Saving Mode)이 시작되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 GPS는 LTE 네트워크가 연결된 상태에서 기지국으로부터 위성의 위치정보를 획득(acquisition)하는 어시스트 방식 GPS(assisted GPS)로 동작하는 소프트웨어 GPS일 수 있다.
상기 GPS 프로세싱은, 상기 DRX구간이 시작되면 메모리로부터 컨텍스트(context)를 리스토어(restore)하고, 상기 DRX구간이 종료되기 전에 상기 메모리에 갱신된 컨텍스트를 저장할 수 있다.
상기 DRX구간이 종료되기 전에 상기 GPS 프로세싱의 실행이 완료되지 않을 것으로 판단되는 경우에는, 상기 GPS 프로세싱의 실행을 상기 DRX구간의 다음 DRX구간으로 지연시킬 수 있다.
위성으로부터 수신된 RF 데이터는 메모리에 지속적으로 저장되고, 상기 GPS 프로세싱은, 상기 DRX구간에서 상기 메모리로부터 상기 저장된 데이터를 FIFO(First-In-First-Out) 방식으로 버스트(burst)로 엑세스(access)할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선통신용 프로세싱과 GPS 프로세싱의 다중화 방법에 있어서, 상기 무선통신용 프로세싱과 상기 GPS 프로세싱은 무선 통신 장치의 프로세서에서 실행되고, 상기 GPS 프로세싱은 상기 무선 통신 장치의 휴면구간에서 실행되는, 무선통신용 프로세싱과 GPS 프로세싱의 다중화 방법이 제공된다.
상기 무선 통신 장치의 휴면구간은, 상기 무선 통신 장치와 연결된 기지국과 상기 무선 통신 장치 간에 신호가 전송되지 않는 모든 시간 구간일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 전술한 각 방법에 따른 프로세싱의 다중화 방법을 실행하기 위해 설정된, 기록매체에 저장된 프로그램이 제공된다.
또한, 일 실시예에 따르면, 전술한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 장치로서, 메모리와 상기 메모리와 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 전술한 각 방법에 따른 프로세싱의 다중화 방법에 의해 동작되도록 구성되는, 무선 통신 장치가 제공된다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, LTE 프로세서에 GPS 기능을 내장함에 있어서, 어시스트 방식의 소프트웨어 GPS를 사용하여 LTE와 GPS가 한 프로세서에서 최적화되어 동작할 수 있도록, LTE의 각종 DRX구간 및 휴면구간에 GPS 프로세싱을 효과적으로 다중화(multiplex)시키는 방법과 장치를 제공한다. 따라서, 별도의 GPS 전용 하드웨어 블록이나 별도의 GPS 처리용 프로세서를 추가하지 않고, 또한 기존의 LTE를 처리할 수 있는 성능의 프로세서를 고성능 프로세서로 변경하지 않고 기존의 프로세서를 그대로 사용할 수 있도록 함으로써 하드웨어 자원 및 전력소모의 낭비를 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 적용한 무선 통신 장치(100)의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 나타낸 도면(200)이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법에 대한 구체적인 일례를 나타낸 순서도(S100)이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 나타낸 도면(400)이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법에 대한 구체적인 일례를 나타낸 순서도(S200)이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 나타낸 도면(500)이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법에 대한 구체적인 일례를 나타낸 순서도(S300)이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 나타낸 도면(600)이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법에 대한 구체적인 일례를 나타낸 순서도(S400)이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 수 있다.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명은 무선 통신 장치의 프로세서에서 실행되는 무선통신용 프로세싱과 GPS 프로세싱의 다중화 방법으로서, GPS 프로세싱은 무선 통신 장치의 “휴면구간”에서 실행되는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 휴면구간은 “무선 통신 장치와 연결된 기지국과 상기 무선 통신 장치 간에 신호가 전송되지 않는 모든 시간 구간”을 의미한다. 이하 몇가지 DRX(Discontinuous Reception; 비연속적 수신)구간을 휴면구간의 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에서 예시하는 DRX구간에 한정되지 않고, GPS 프로세싱이 휴면구간에서 무선통신용 프로세싱과 충돌되지 않게 실행되는 모든 경우를 포함한다.
또한, 이하의 실시예에서 LTE를 무선통신 규격의 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에서 예시하는 LTE에 한정되지 않고 GSM, CDMA, WCDMA 등의 다양한 통신 규격을 사용하는 경우를 포함한다. 또한, 이하의 실시예에서 LTE 프로세싱을 무선통신용 프로세싱의 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 LTE 프로세싱에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 적용한 무선 통신 장치(100)의 블록도이다. 장치(100)는 무선 통신 기능이 있는 장치로서 휴대용 단말, 텔레메틱스 장치 혹은 거치형 장치일 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다. 상기 LTE는 LTE-A, LTE-M, NB LTE, 광대역 LTE, 광대역 LTE-A 혹은 3밴드 LTE-A 일 수도 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다. 상기 GPS는 위성을 사용하는 다양한 규격의 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)을 의미하며, 여기에는 GPS, GLONASS(Global operational GNSS), BeiDou, Galileo 등이 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.
도 1을 참조하면, 프로세서(110), 메모리(120), LTE RF Front End(130), ADC & DAC(140), 셀룰러안테나(150), GPS RF Front End(160), ADC(170) 및 GPS안테나(180)가 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 적용한 장치(100)는 프로세서(110)와 메모리(120)를 필수 구성으로 포함하며, 나머지 블록들은 선택적 구성으로 포함할 수 있다.
프로세서(110)에서는 LTE 기능과 GPS 기능이 프로세싱의 다중화 방법에 의해 구현이 되며, 상기 다중화 방법에 대하여는 후술하기로 한다. 프로세서(110)는 DSP, CPU, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 혹은 어플리케이션 프로세서일 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다. 또한, 프로세서(110)는 LTE 모뎀, LTE 칩 또는 LTE SoC(System-on-chip)에 내장될 수도 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.
메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되고, 프로세싱 인스트럭션을 저장하는 프로그램 메모리 영역(122)과 데이터를 저장하는 데이터 메모리 영역(124)으로 구분될 수 있다. 메모리(120)는 SRAM, DRAM 또는 플래시메모리일 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다. 프로세서(110)와 메모리(120)는 동일 칩 또는 SoC에 내장될 수도 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.
LTE RF Front End(130)는 셀룰러안테나(150)를 통해 LTE 통신망과 RF 신호를 송수신할 수 있다.
ADC & DAC(140)는 RF신호를 샘플링하여 디지털신호화(digitize)하거나 디지털신호를 RF신호로 변환할 수 있다.
GPS RF Front End(160)는 GPS안테나(180)를 통해 RF 신호를 받고, 수신된 RF 신호는 ADC(170)에서 샘플링되어 디지털신호화된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 나타낸 도면(200)이다
도 2의 (a)를 참조하면, 무선 통신 장치(100)가 주기적으로 페이징(paging)을 반복할 때의 예를 들어, LTE 프로세싱을 시간축상에 예시적으로 도시한 것이다.
무선 통신 장치(100)에서 LTE 네트워크가 검색(210)되면, 네트워크 셀(cell)에 접속(attach)을 시도(220)하여, LTE 네트워크에 연결(230)이 될 수 있다. 데이터 트래픽(data traffic)이 없으면 무선 통신 장치(100)는 주기적으로 페이징(240, 250, 260)을 반복한다.
페이징은 착신 데이터가 있을 때 데이터 송수신을 재개 하기 위해서 기지국이 무선 통신 장치(100)와 약속한 특정 시점에 인지 신호(notification)를 전달하고, 무선 통신 장치(100)는 상기 시점에 이를 확인하는 일련의 절차이다. 페이징을 실행하는데 소요되는 시간(페이징 구간(290, 295))은 보통 1msec ~ 3msec이다.
페이징은 규칙적으로 반복을 하는데, 페이징(240)과 다음 페이징(250)과의 시간 간격을 DRX구간(270, 280)이라고 한다. 이 시간 간격은 기지국과 무선 통신 장치(100)에 미리 약속이 되어 있고, 각 DRX 구간(270, 280)은 일반적으로 동일한 시간 간격으로 약속되며, 0.5초~10초 사이의 값이 많이 사용 된다. DRX는 다양하게 세분화 될 수 있는데, connected DRX(통화 및 데이터 송수신시, 1초 이내), idle DRX(2.56초 이내), enhanced DRX(2초 이상), PSM(power save mode; 10초 이상) 등이 있으며, 규약에 각각의 최소값과 최대값이 정의되어 있다.
DRX 구간은 무선 통신 장치(100)의 전력 소비를 줄이기 위해서 사용되는 통신 규약이다. 도 2의 (a)에서 볼 수 있듯이 DRX 구간(270, 280) 대비 페이징 구간(290, 295)의 시간 비율(duty ratio)은 상황에 따라 다르기는 하지만 수십분의 일부터 수천분의 일의 값이기 때문에 무선 통신 장치(100)의 전력 소비를 줄이는 매우 중요한 특징이다.
도 2의 (b)를 참조하면, GPS 프로세싱을 시간축상에 예시적으로 도시한 것이다. 본 발명의 실시예에서 사용한 GPS는 어시스트(assisted) 방식(또는 A-GPS)의 소프트웨어 GPS이다.
GPS는 독립형(stand-alone) 방식과 어시스트 방식이 있는데, 종래에 많이 사용되는 방식은 독립형 방식의 GPS이다. 독립형 방식은 위치정보를 획득(acquisition)하는데 직접 위성을 엑세스하여 받는 방식으로서, GPS에서 위치정보를 느리게 보내기 때문에 엑세스하는데 보통 20~200초 정도로 오래 걸린다.
이와 비교하여, 어시스트 방식 GPS는 LTE가 접속된 이동통신 기지국의 정보를 토대로, 그 시점 및 지점의 위성 궤도 정보를 궤도 정보 서버로부터 LTE 네트워크를 통해서 받기 때문에 위성으로부터 직접 수집되는 궤도 정보보다 훨씬 빨리 받을 수 있다(보통 1~10sec 소요).
그리고, 소프트웨어 GPS는 종래의 GPS 전용 하드웨어 대신 범용 프로세서(DSP 또는 CPU)에서 인스트럭션으로 실행되기 때문에 동작의 다양성, 유연성 및 확장성이 증대될 수 있다.
LTE 네트워크가 연결(230)된 상태에서 기지국으로부터 위성의 위치정보를 획득하고(310), 위치를 추적(tracking)할 수 있다(320, 330, 340).
소프트웨어 GPS는 위성으로부터 수신한 RF 데이터를 메모리(120)에 저장하였다가 DRX구간(270, 280) 동안에 메모리(120)로부터 상기 저장된 데이터를 FIFO(First-In-First-Out) 방식으로 엑세스할 수 있다. GPS 프로세싱의 실행이 없을 때에도 메모리(120)에는 RF 데이터가 계속 저장이 되고, GPS 프로세싱이 실행될 때 필요한 만큼 상기 데이터를 버스트(burst)로 읽어올 수 있다.
소프트웨어 GPS는 위치정보 획득 구간(350)과 추적 구간(370, 390)을 자유롭게 조절할 수 있고, 각 프로세싱 간의 “no operation”(요구된 동작 없음) 구간(360, 380, 395)도 가변적일 수 있다. 또한, 위치정보 획득(310)과 위치 추적(320, 330, 340)을 각각 복수개의 인스트럭션으로 나누어서 실행할 수도 있다. 따라서, 동일 프로세서에서 LTE 프로세싱의 실행이 없는 구간에 GPS 프로세싱을 자유롭게 실행시킬 수 있다.
도 2의 (c)를 참조하면, 도 2(a)의 LTE 동작과 도2(b)의 GPS 동작을 시간축상에서 겹쳐(overlap) 도시한 것으로서, LTE 프로세싱(210, 220, 230, 240, 250)과 GPS 프로세싱(310, 320, 330, 340)이 아무런 충돌 없이 효율적으로 다중화(multiplex)된 것을 볼 수 있다. 어시스트 방식 GPS이므로 위치정보 획득(310)은 LTE 네트워크가 연결(230)된 이후에 기지국으로부터 전송 받을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법에 대한 구체적인 일례를 나타낸 순서도(S100)로서, 도 2에서 설명한 방법을 순서도로 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 무선 통신 장치(100)에서 LTE 네트워크가 검색(S110)되면, 네트워크 셀에 접속(attach)을 시도(S120)하여, LTE 네트워크에 연결(S130)이 될 수 있다.
데이터 트래픽이 없으면 무선 통신 장치(100)는 주기적으로 페이징을 반복하기 위해 DRX 구간에 진입한다(S140).
DRX 구간에 진입하면, 상기 DRX구간이 종료되기 전에 GPS 프로세싱을 실행을 한다(S150). 상기 GPS 프로세싱은 위치정보 획득일 수도 있고 위치 추적일 수도 있다. 상기 GPS 프로세싱의 실행은 후술되는 S200을 따를 수 있다. 또한, 상기 GPS 프로세싱 인스트럭션은 한 개 이상이 실행될 수도 있고 “no operation”(요구된 동작 없음)일 수도 있다.
상기 DRX구간이 종료되면(S160), LTE의 페이징 프로세싱이 실행될 수 있다(S170).
상기 네트워크 연결이 종료되거나 데이터 트래픽이 시작되는지를 판단하여(S180), 상기 네트워크 연결이 종료되거나 데이터 트래픽이 시작되면 페이징을 종료하고, 그렇지 않으면 다시 DRX 구간으로 진입할 수 있다(S140).
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 나타낸 도면(400)이다.
도 4의 (a)를 참조하면, GPS 프로세싱(410)의 실행이 종료되기 전에 LTE 프로세싱(420)이 실행되면 서로 충돌(conflict, 430)이 발생할 수 있는데, 이런 경우는 LTE 프로세싱(420)의 실행을 주동작(main operation)으로 하고, GPS 프로세싱(410)을 종속동작(sub-operation)으로 정하여 충돌을 예방할 수 있다. 즉, LTE 프로세싱(420)은 예정된 시간 T1(도면에 도시)에 예정대로 실행을 하고 GPS 프로세싱(410)의 실행을 조절할 수 있다.
도 4(b)를 참조하면, 충돌이 예상되는 GPS 프로세싱(410)을 LTE 프로세싱(420)의 실행 이후로 지연시킬 수 있다. 이러한 지연 방법은 GPS가 소프트웨어 GPS이기 때문에 가능하고, 지연되는 기간 동안의 위성 RF 데이터는 메모리에 계속 저장된다.
LTE 프로세싱(420)의 실행 이후에 메모리로부터 RF 데이터를 버스트(burst)로 읽어 들여 GPS 프로세싱(410)을 실행할 수 있다. 통상 소프트웨어 GPS의 프로세서 사용률은 수 %이기 때문에 GPS의 동작에는 아무런 문제가 없다.
또한, ADC(170)에서 들어오는 RF 데이터의 샘플률(sample rate)은 보통 4~40 Msamples/sec 인데, GPS로 들어오는 2bit을 4번 모아 8bit으로 만들어서 1~10Ms/sec로 낮춤으로써 프로세서의 사용률을 더욱 낮출 수 있다.
도 4(c)를 참조하면, 충돌이 예상되는 GPS 프로세싱(410)을 LTE 프로세싱(420)의 실행이전에 조기에 완료할 수도 있다. 이 방법 역시 GPS가 소프트웨어 GPS이기 때문에 가능하다.
GPS 프로세싱(410)과 LTE 프로세싱(420)이 프로그램 메모리(122)나 데이터 메모리(124)를 동시에 엑세스하여 충돌이 발생하는 경우는, 컨텍스트 스위칭(context switching)을 하기 위해 컨텍스트 리스토어(context restore; 440, 460)와 컨텍스트 저장(450, 470)을 실행할 수 있다. GPS 프로세싱(410)을 실행하기 위해 메모리(120)로부터 컨텍스트를 리스토어(440, 460)하고, DRX구간이 종료되기 전에 메모리(120)에 갱신된 컨텍스트를 저장(450, 470)할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법에 대한 구체적인 일례를 나타낸 순서도(S200)이다.
도 5를 참조하면, 무선 통신 장치(100)가 DRX 구간에 진입하였을 때, GPS 프로세싱의 실행의 일례를 순서도로 도시한 것이다.
무선 통신 장치(100)가 DRX 구간에 진입하면(S210), GPS 기능을 LTE와 듀얼로 사용할 것인지를 판단할 수 있다(S220).
위치정보 획득이 필요한지(S230), 위치 추적이 필요한지(S250)를 판단할 수 있다.
S230 단계의 판단 결과, 위치정보 획득이 필요하면, 위치정보 획득 프로세싱이 LTE 프로세싱과 충돌이 되는지를 판단하여(S240), LTE 프로세싱과 충돌되지 않도록 DRX구간에서 위치정보 획득을 실행하고(S245), 필요한 경우 반복할 수도 있다.
S230 단계의 판단 결과, 위치정보 획득이 필요하지 않으면, 위치 추적이 필요한지를 판단할 수 있다(S250).
S250 단계의 판단 결과, 위치 추적이 필요하면, 위치 추적 프로세싱 실행이 LTE 프로세싱과 충돌이 되는지를 판단하여(S260), LTE 프로세싱과 충돌되지 않도록 DRX구간에서 위치 추적을 실행하고(S265), 필요한 경우 반복할 수도 있다.
GPS 프로세싱과 LTE 프로세싱이 프로그램 메모리나 데이터 메모리를 동시에 엑세스하여 충돌이 발생할 수 있는 경우는, 컨텍스트 스위칭을 하고(S270) DRX 구간 종료 단계에 진입할 수 있다(S280).
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 나타낸 도면(500)으로써, 통화 및 데이터 송수신시의 일례를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 통화 및 데이터 송수신시에는 데이터 트래픽(520, 530, 540)이 발생하는데, LTE는 데이터 트래픽을 상시 실행하지 않고, 커넥티드(connected) DRX 구간(보통 1초 이내; 580, 590)을 두어 데이터를 모아서 버스트로 데이터 송수신(데이터 트래픽; 520, 530, 540)을 한다.
LTE 네트워크가 연결된 상태(510)에서 각각의 데이터 트래픽(520, 530, 540) 사이의 커넥티드 DRX 구간(580, 590)에 GPS 프로세싱(550, 560, 570)을 실행시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법에 대한 구체적인 일례를 나타낸 순서도(S300)로서, 도 6에서 설명한 방법을 순서도로 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 무선 통신 장치(100)에서 LTE 네트워크가 연결(S310)이 되어 있고, 데이터 트래픽이 시작되면(S320), 무선 통신 장치(100)는 주기적으로 데이터 트래픽을 반복하기 위해 커넥티드 DRX 구간에 진입한다(S330).
DRX 구간에 진입하면, 상기 DRX구간이 종료되기 전에 GPS 프로세싱을 실행을 한다(S340). 상기 GPS 프로세싱은 위성 위치정보 획득일 수도 있고 위치 추적일 수도 있다. 상기 GPS 프로세싱의 실행은 S200을 따를 수 있다. 또한, 상기 GPS 프로세싱 인스트럭션은 한 개 이상이 실행될 수도 있고 “no operation”(요구된 동작 없음)일 수도 있다.
상기 DRX구간이 종료되면(S350), 데이터 트래픽이 실행될 수 있다(S360).
데이터 트래픽이 종료되는지를 판단하여(S370), 상기 데이터 트래픽이 계속되면 다시 커넥티드 DRX 구간으로 진입할 수 있다(S330).
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법을 나타낸 도면(600)으로써, 무선 통신 장치(100)가 저전력으로 동작하는 경우의 일례를 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 무선 통신 장치(100)가 저전력으로 동작하기 위해 PSM(power save mode)으로 진입하는 경우에는, 보통 10초 이상의 DRX 구간(또는 NOP(no operation)구간; 670, 680)을 두어 최대한 전력의 낭비를 줄인다.
LTE 네트워크가 연결된 상태(610)에서 다음 네트워크 연결(620)까지의 DRX 구간(670)에 GPS 프로세싱(640)을 실행시킬 수 있다. PSM이 지속되면, 마찬가지로 LTE 네트워크가 연결된 상태(620)에서 다음 네트워크 연결(630)까지의 DRX 구간(680)에 또 다른 GPS 프로세싱(650)을 실행시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법에 대한 구체적인 일례를 나타낸 순서도(S400)로서, 도 8에서 설명한 방법을 순서도로 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 무선 통신 장치(100)에서 LTE 네트워크가 연결(S410)이 되어 있고, PSM이 시작되면(S420), 무선 통신 장치(100)는 주기적으로 LTE 네트워크 연결을 반복하기 위해 DRX 구간에 진입한다(S430).
DRX 구간에 진입하면, 상기 DRX구간이 종료되기 전에 GPS 프로세싱을 실행을 한다(S440). 상기 GPS 프로세싱은 위치정보 획득일 수도 있고 위치 추적일 수도 있다. 상기 GPS 프로세싱의 실행은 S200을 따를 수 있다. 또한, 상기 GPS 프로세싱 인스트럭션은 한 개 이상이 실행될 수도 있고 no operation(요구된 동작 없음)일 수도 있다.
상기 DRX구간이 종료되면(S450), 다시 LTE 네트워크 연결될 수 있다(S460).
PSM이 종료되는지를 판단하여(S470), 상기 PSM이 계속되면 다시 DRX 구간으로 진입할 수 있다(S430).
이상과 같이, 본 실시예들에 의하면, LTE 프로세서에 GPS 기능을 내장함에 있어서, 어시스트 방식의 소프트웨어 GPS를 사용하여 LTE와 GPS가 한 프로세서에서 최적화되어 동작할 수 있도록, LTE의 각종 DRX구간 또는 LTE휴면구간에 GPS 프로세싱을 효과적으로 다중화(multiplex)시키는 방법과 장치를 제공한다. 따라서, 별도의 GPS 전용 하드웨어 블록이나 별도의 GPS 처리용 프로세서를 추가하지 않고, 또한 기존의 LTE를 처리할 수 있는 성능의 프로세서를 고성능 프로세서로 변경하지 않고 기존의 프로세서를 그대로 사용할 수 있도록 함으로써 하드웨어 자원 및 전력소모의 낭비를 방지할 수 있다.
이상에서 설명된 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법 및 그 장치의 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소들을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수도 있다. 언급된 기록 매체는 ROM, 자기 디스크 혹은 콤팩트 디스크, 광 디스크 등 일 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.
또한, 이상에서 설명된 LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법 및 그 장치의 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소들을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 프로세서에 기록될 수도 있다. 언급된 프로세서는 마이크로 컨트롤러, 어플리케이션 프로세서(Application Processor), 또는 모뎀칩 내부 프로세서 등 일 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.
이상에서와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 기술사상은 LTE뿐만이 아니라 다양한 기존의 무선통신 규격(GSM, CDMA, WCDMA 등) 및 향후 5G 등 미래의 무선통신 규격에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 무선 통신 장치
120: 메모리
122: 프로그램 메모리 영역
124: 데이터 메모리 영역
150: 셀룰러안테나
180: GPS안테나
200, 400, 500, 600: LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법
240, 250, 260, 420: LTE 프로세싱
270, 280, 580, 590, 670, 680: DRX 구간
290, 295: 페이징 구간
310, 320, 330, 340, 410, 550, 560, 570, 640, 650, 660: GPS 프로세싱
350: 위치정보 획득 구간
370, 390: 위치 추적 구간
360, 380, 395: GPS의 “no operation”(요구 동작 없음) 구간
430: GPS 프로세싱과 LTE 프로세싱의 충돌 구간
440, 460: 컨텍스트 리스토어
450, 470: 컨텍스트 저장
520, 530, 540: 데이터 트래픽

Claims (13)

  1. GPS 기능이 내장된 LTE 프로세서를 구비하는 무선 통신 장치에서 LTE와 GPS 프로세싱(processing)을 다중화(multiplex)하는 방법에 있어서,
    상기 LTE 프로세싱과 상기 GPS 프로세싱은 상기 LTE 프로세서에서 실행되고,
    (a) 상기 무선 통신 장치가 LTE 네트워크에 연결(network connection)되는 단계;
    (b) 상기 무선 통신 장치가 DRX(불연속 수신, Discontinuous Reception)구간에 진입하는 단계; 및
    (c) 상기 DRX구간에 진입한 후 상기 DRX구간이 종료되기 전에 상기 GPS 프로세싱을 실행하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 LTE 프로세싱과 GPS 프로세싱은 메모리를 공유하고,
    상기 LTE 프로세싱의 실행을 주동작으로 하고, 상기 GPS 프로세싱의 실행을 종속동작으로 하고,
    상기 DRX구간이 종료되기 전에 상기 GPS 프로세싱의 실행이 완료되지 않을 것으로 판단되는 경우에는, 상기 GPS 프로세싱의 실행을 조절하여 상기 LTE 프로세싱이 영향을 받지 않도록 하는 것을 특징으로 하는, LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 DRX구간이 종료되어 페이징(paging)을 실행하는 단계를 더 포함하는, LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 (a)와 상기 단계 (b) 사이에 데이터 트래픽(data traffic)이 시작되는 단계를 더 포함하는, LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 (a)와 상기 단계 (b) 사이에 PSM(Power Saving Mode)이 시작되는 단계를 더 포함하는, LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 GPS는 LTE 네트워크가 연결된 상태에서 기지국으로부터 위성의 위치정보를 획득(acquisition)하는 어시스트 방식 GPS(assisted GPS)로 동작하는 소프트웨어 GPS인 것을 특징으로 하는, LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 GPS 프로세싱은,
    상기 DRX구간이 시작되면 상기 메모리로부터 컨텍스트(context)를 리스토어(restore)하고, 상기 DRX구간이 종료되기 전에 상기 메모리에 갱신된 컨텍스트를 저장하고, 상기 컨텍스트는 위성정보를 포함하는 컨텍스트인 것을 특징으로 하는, LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 DRX구간이 종료되기 전에 상기 GPS 프로세싱의 실행이 완료되지 않을 것으로 판단되는 경우에는, 상기 GPS 프로세싱의 실행을 상기 DRX구간의 다음 DRX구간으로 지연시키는 것을 특징으로 하는, LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    위성으로부터 수신된 RF 데이터는 메모리에 지속적으로 저장되고,
    상기 GPS 프로세싱은, 상기 DRX구간에서 상기 메모리로부터 상기 저장된 데이터를 FIFO(First-In-First-Out) 방식으로 버스트(burst)로 엑세스(access)하는 것을 특징으로 하는, LTE와 GPS 프로세싱의 다중화 방법.
  9. GPS 기능이 내장된 무선통신용 프로세서를 구비하는 무선 통신 장치에서 무선통신용 프로세싱과 GPS 프로세싱을 다중화하는 방법에 있어서,
    상기 무선통신용 프로세싱과 상기 GPS 프로세싱은 상기 무선통신용 프로세서에서 실행되고,
    상기 GPS 프로세싱은 상기 무선 통신 장치의 휴면구간에서 실행되되,
    상기 무선통신용 프로세싱과 상기 GPS 프로세싱은 메모리를 공유하고,
    상기 무선통신용 프로세싱의 실행을 주동작으로 하고, 상기 GPS 프로세싱의 실행을 종속동작으로 하고,
    상기 휴면구간이 종료되기 전에 상기 GPS 프로세싱의 실행이 완료되지 않을 것으로 판단되는 경우에는, 상기 GPS 프로세싱의 실행을 조절하여 상기 무선통신용 프로세싱이 영향을 받지 않도록 하는 것을 특징으로 하는, 무선통신용 프로세싱과 GPS 프로세싱의 다중화 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 휴면구간은, 상기 무선 통신 장치와 연결된 기지국과 상기 무선 통신 장치 간에 신호가 전송되지 않는 모든 시간 구간인 것을 특징으로 하는, 무선통신용 프로세싱과 GPS 프로세싱의 다중화 방법.
  11. 청구항 제 1항 내지 청구항 제 10항 중의 어느 한 항에 따른, 프로세싱의 다중화 방법을 실행하기 위해 설정된, 기록매체에 저장된 프로그램.
  12. 청구항 제 11항에 기재된 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  13. 무선 통신 장치로서,
    메모리;
    상기 메모리와 연결된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    청구항 제 1항 내지 청구항 제 10항 중의 어느 한 항에 따른 프로세싱의 다중화 방법에 의해 동작되도록 구성되는, 무선 통신 장치.

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