KR102052934B1 - 근거리 무선 통신용 데이터 수신 장치 및 이를 포함하는 무선 통신 시스템 - Google Patents

근거리 무선 통신용 데이터 수신 장치 및 이를 포함하는 무선 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

근거리 무선 통신용 데이터 수신 장치는 아날로그 수신부 및 디지털 처리부를 포함한다. 아날로그 수신부는 동작 모드에 따라서 제1 데이터를 수신하여 출력하거나 또는 제2 데이터를 수신하고 수신된 제2 데이터에 기초하여 동상 데이터 및 직교 데이터를 출력한다. 디지털 처리부는 제1 오프셋 값에 기초하여 제1 채널의 샘플링 특성을 결정하고 제2 오프셋 값에 기초하여 제2 채널의 샘플링 특성을 결정하고, 제1 채널 및 제2 채널에 기초하여 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출하며, 검출된 제1 데이터의 통신 프로토콜에 기초하여 수신된 제1 데이터를 디코딩하고 저장한다.

Description

근거리 무선 통신용 데이터 수신 장치 및 이를 포함하는 무선 통신 시스템{DATA RECEIVER FOR NEAR FIELD COMMUNICATION AND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 무선 통신 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 근거리 무선 통신용 데이터 수신 장치 및 상기 데이터 수신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
최근, 무선 통신 기술의 일종인 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)이 널리 이용되고 있다. NFC가 적용된 무선 통신 시스템은 데이터 기입 및 독출 기능을 모두 사용할 수 있으며, 통신 거리가 상대적으로 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하고 저렴한 가격으로 구현 가능하다는 장점이 있다. NFC용 데이터 수신 장치는 통신 프로토콜에 따라서 다양한 타입의 데이터를 수신할 수 있으며, NFC용 데이터 수신 장치에서 수신된 데이터의 타입을 효과적으로 검출하기 위한 기술들이 개발되고 있다.
본 발명의 일 목적은 수신 데이터의 타입을 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 근거리 무선 통신용 데이터 수신 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수신 데이터의 타입을 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 근거리 무선 통신용 데이터 수신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)용 데이터 수신 장치는 아날로그 수신부 및 디지털 처리부를 포함한다. 상기 아날로그 수신부는 동작 모드에 따라서 제1 데이터를 수신하여 출력하거나 또는 제2 데이터를 수신하고 상기 수신된 제2 데이터에 기초하여 동상(In-phase) 데이터 및 직교(Quadrature) 데이터를 출력한다. 상기 디지털 처리부는 제1 오프셋 값에 기초하여 제1 채널의 샘플링 특성을 결정하고 제2 오프셋 값에 기초하여 제2 채널의 샘플링 특성을 결정하고, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출하며, 상기 검출된 제1 데이터의 통신 프로토콜에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터를 디코딩하고 저장한다.
상기 수신된 제1 데이터가 제1 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 제1 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜이 검출되고, 상기 수신된 제1 데이터가 제2 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 제2 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜이 검출되며, 상기 통신 프로토콜 검출 동작에 기초하여 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 하나가 비활성화될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 통신 프로토콜은 TypeA 106 프로토콜 또는 TypeB 106 프로토콜이고, 상기 제2 통신 프로토콜은 TypeF 212 프로토콜 또는 TypeF 424 프로토콜일 수 있다.
상기 TypeA 106 프로토콜과 상기 TypeF 212 프로토콜이 구분되도록 상기 제1 오프셋 값 및 상기 제2 오프셋 값이 설정될 수 있다.
상기 제1 오프셋 값은 상기 제2 오프셋 값보다 클 수 있다.
상기 수신된 제1 데이터는 모드 패턴 및 데이터 패턴을 포함하고, 상기 디지털 처리부는 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널을 이용하여 상기 모드 패턴을 분석하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수신된 제1 데이터가 상기 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 모드 패턴은 스타트 비트(S)에 상응하고, 상기 수신된 제1 데이터가 상기 TypeB 106 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 모드 패턴은 파일 스타트 패턴(SOF)에 상응하며, 상기 수신된 제1 데이터가 상기 TypeF 212 프로토콜 또는 상기 TypeF 424 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 모드 패턴은 동기 패턴(SYNC)에 상응할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수신된 제1 데이터가 상기 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 경우에, 상기 디지털 처리부는 상기 스타트 비트 이후에 수신되는 상기 데이터 패턴의 1비트를 더 분석하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출할 수 있다.
상기 디지털 처리부는 제1 샘플링 블록, 제2 샘플링 블록 및 디코딩 블록을 포함할 수 있다. 상기 제1 샘플링 블록은 1 동작 모드에서 상기 수신된 제1 데이터가 제1 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 수신된 제1 데이터 및 상기 제1 오프셋 값에 기초하여 제1 검출 신호 및 제1 내부 데이터 신호를 발생할 수 있다. 상기 제2 샘플링 블록은 상기 제1 동작 모드에서 상기 수신된 제1 데이터가 제2 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 수신된 제1 데이터 및 상기 제2 오프셋 값에 기초하여 제2 검출 신호 및 제2 내부 데이터 신호를 발생할 수 있다. 상기 디코딩 블록은 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 검출 신호, 상기 제1 내부 데이터 신호, 상기 제2 검출 신호 및 상기 제2 내부 데이터 신호에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터를 디코딩하고 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디지털 처리부는 선택 블록 및 제3 샘플링 블록을 더 포함할 수 있다. 상기 선택 블록은 상기 동작 모드에 따라서 상기 수신된 제1 데이터 또는 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터 중 하나를 상기 제2 샘플링 블록에 제공할 수 있다. 상기 제3 샘플링 블록은 제2 동작 모드에서 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터 중 다른 하나에 기초하여 제3 내부 데이터 신호를 발생할 수 있다. 상기 제2 샘플링 블록은 상기 제2 동작 모드에서 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터 중 하나에 기초하여 제4 내부 데이터 신호를 발생하고, 상기 디코딩 블록은 상기 제2 동작 모드에서 상기 제3 내부 데이터 신호 및 상기 제4 내부 데이터 신호에 기초하여 상기 제2 데이터를 디코딩하고 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디지털 처리부는 제3 샘플링 블록 및 제4 샘플링 블록을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 샘플링 블록은 제2 동작 모드에서 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터 중 하나에 기초하여 제3 내부 데이터 신호를 발생할 수 있다. 상기 제4 샘플링 블록은 상기 제2 동작 모드에서 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터 중 다른 하나에 기초하여 제4 내부 데이터 신호를 발생할 수 있다. 상기 디코딩 블록은 상기 제2 동작 모드에서 상기 제3 내부 데이터 신호 및 제4 내부 데이터 신호에 기초하여 상기 제2 데이터를 디코딩하고 저장할 수 있다.
상기 제1 샘플링 블록은 상기 제1 채널로서 동작하고, 상기 제2 샘플링 블록은 상기 제2 채널로서 동작할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 오프셋 값 및 상기 제2 오프셋 값은 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 상기 통신 프로토콜 검출 동작의 우선 순위를 나타내는 우선 순위 정보를 더 포함할 수 있다. 상기 수신된 제1 데이터가 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 모두에서 검출 가능한 파형을 가지는 경우에, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 상기 우선 순위가 높은 채널에 기초하여 상기 통신 프로토콜 검출 동작이 수행될 수 있다.
상기 아날로그 수신부는 제1 수신 블록 및 제2 수신 블록을 포함할 수 있다. 상기 제1 수신 블록은 상기 제1 데이터를 수신하여 출력할 수 있다. 상기 제2 수신 블록은 상기 제2 데이터에 기초하여 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터를 출력할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 무선 통신 시스템은 제1 단말기 및 제2 단말기를 포함한다. 상기 제1 단말기는 동작 모드에 따라서 제1 데이터 또는 제2 데이터를 전송한다. 상기 제2 단말기는 상기 제1 단말기로부터 전송된 상기 제1 데이터 또는 상기 제2 데이터를 수신하며, 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)용 데이터 수신 장치를 포함한다. 상기 NFC용 데이터 수신 장치는 아날로그 수신부 및 디지털 처리부를 포함한다. 상기 아날로그 수신부는 상기 동작 모드에 따라서 상기 제1 데이터를 수신하여 출력하거나 또는 상기 제2 데이터를 수신하고 상기 수신된 제2 데이터에 기초하여 동상(In-phase) 데이터 및 직교(Quadrature) 데이터를 출력한다. 상기 디지털 처리부는 제1 오프셋 값에 기초하여 제1 채널의 샘플링 특성을 결정하고 제2 오프셋 값에 기초하여 제2 채널의 샘플링 특성을 결정하고, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출하며, 상기 검출된 제1 데이터의 통신 프로토콜에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터를 디코딩하고 저장한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치는 서로 다른 적어도 두 개의 오프셋 값들에 기초하여 적어도 두 개의 채널들의 샘플링 특성을 각각 결정하며, 적어도 두 개의 채널들을 기초로 수신 데이터를 실질적으로 동시에 처리하여 수신 데이터의 통신 프로토콜을 검출한다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치는 수신 데이터의 통신 프로토콜을 빠르고 정확하게 검출할 수 있으며, 자동 수신 동작에서 데이터 수신 성능이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치는 종래의 NFC용 데이터 수신 장치에 포함되는 샘플링 블록을 활용하여 2채널(또는 3채널 이상) 검출 동작을 수행하도록 구현됨으로써, 크기 증가 없이 향상된 데이터 수신 성능을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)용 데이터 수신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2, 3, 4a 및 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 도 1의 NFC용 데이터 수신 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6a는 도 5의 NFC용 데이터 수신 장치에 포함되는 동상 수신 블록의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6b는 도 5의 NFC용 데이터 수신 장치에 포함되는 제1 샘플링 블록의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6c는 도 5의 NFC용 데이터 수신 장치에 포함되는 제2 샘플링 블록의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 1의 NFC용 데이터 수신 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9, 10 및 11은 도 8의 NFC용 데이터 수신 장치의 예들을 나타내는 블록도들이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14는 도 13의 수신 데이터의 통신 프로토콜을 검출하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 무선 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 17은 도 16의 무선 통신 시스템에 포함되는 제2 단말기의 일 예를 나타내는 도면이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 근거리 무선 통신용 데이터 수신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)용 데이터 수신 장치(100)는 NFC 방식에 기초하여 데이터를 주고 받는 무선 통신 시스템에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 통신 시스템은 ISO 14443 규격의 NFC가 적용되는 경우에 리더(Reader) 및 카드(Card)를 포함할 수 있고, ISO 18092 규격의 NFC가 적용되는 경우에 이니시에이터(Initiator) 및 타겟(Target)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치(100)는 상기 무선 통신 시스템에 포함된 단말기에 구비되며, 상기 단말기가 카드(또는 타겟)로서 동작하는 제1 동작 모드(예를 들어, 카드 모드)에서 리더(또는 이니시에이터)로부터 데이터를 수신할 수 있고, 상기 단말기가 리더(또는 이니시에이터)로서 동작하는 제2 동작 모드(예를 들어, 리더 모드)에서 카드(또는 타겟)로부터 데이터를 수신할 수 있다.
이하에서는 NFC용 데이터 수신 장치(100)를 포함하는 상기 단말기가 카드(또는 타겟)로서 동작하는 상기 제1 동작 모드인 경우에 NFC용 데이터 수신 장치(100)의 동작을 중심으로 본 발명의 실시예들을 설명한다. 특히 상기 제1 동작 모드에서 데이터를 수신하면서 이와 실질적으로 동시에 수신된 데이터의 통신 프로토콜을 검출하는 자동 수신(Auto-Receiving) 동작이 수행되는 경우에 대한 NFC용 데이터 수신 장치(100)의 동작을 중심으로 본 발명의 실시예들을 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, NFC용 데이터 수신 장치(100)는 아날로그 수신부(120) 및 디지털 처리부(140)를 포함한다.
아날로그 수신부(120)는 안테나(101)를 통하여 수신된 데이터를 제공하며, NFC용 데이터 수신 장치(100)를 포함하는 상기 단말기의 동작 모드에 따라서 서로 다른 데이터를 수신하고 서로 다른 데이터를 제공할 수 있다. 예를 들어, 아날로그 수신부(120)는 상기 제1 동작 모드에서 외부의 리더(미도시)로부터 제1 데이터(DAT1)를 수신하고, 제1 데이터(DAT1)에 기초하여 데이터(DAT1')를 출력한다. 아날로그 수신부(120)에서 출력된 데이터(DAT1')는 제1 데이터(DAT1)에서 반송파(carrier wave)가 제거된 신호일 수 있으며, 상기 데이터(DAT1')는 수신된 제1 데이터로 명명될 수 있다. 아날로그 수신부(120)는 상기 제2 동작 모드에서 외부의 카드(미도시)로부터 제2 데이터(DAT2)를 수신하고, 제2 데이터(DAT2)에 기초하여 동상(In-phase) 데이터(IDAT) 및 직교(Quadrature) 데이터(QDAT)를 출력한다. 동상 데이터(IDAT)는 제2 데이터(DAT2)의 동상 성분에 상응하며, 직교 데이터(QDAT)는 제2 데이터(DAT2)의 직교 성분에 상응할 수 있다.
디지털 처리부(140)는 수신된 제1 데이터(DAT1')를 실질적으로 동시에 처리하기 위한 두 개의 채널들(142, 144) 및 채널들(142, 144)의 출력들을 처리 및 저장하기 위한 프로세서(145)를 포함한다. 디지털 처리부(140)는 제1 오프셋 값(OFS1)에 기초하여 제1 채널(142)의 샘플링 특성을 결정하고, 제2 오프셋 값(OFS2)에 기초하여 제2 채널(144)의 샘플링 특성을 결정한다. 디지털 처리부(140)는 제1 채널(142) 및 제2 채널(144)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출하며, 상기 검출된 통신 프로토콜에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 디코딩하고 저장한다.
일 실시예에서, 수신된 제1 데이터(DAT1')가 제1 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 제1 채널(142)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜이 검출되고, 수신된 제1 데이터(DAT1')가 제2 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 제2 채널(144)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜이 검출될 수 있다. 예를 들어, 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜은 TypeA 106 프로토콜, TypeB 106 프로토콜, TypeF 212 프로토콜 및 TypeF 424 프로토콜 중 하나일 수 있으며, 상기 제1 통신 프로토콜은 TypeA 106 프로토콜 또는 TypeB 106 프로토콜이고 상기 제2 통신 프로토콜은 TypeF 212 프로토콜 또는 TypeF 424 프로토콜일 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치(100)에서는 상기 TypeA 106 프로토콜과 상기 TypeF 212 프로토콜이 구분되도록 제1 오프셋 값(OFS1) 및 제2 오프셋 값(OFS2)이 설정될 수 있으며, 이에 대해서는 도 2, 3, 4a, 4b 및 5를 참조하여 후술하도록 한다. 한편, 상기와 같은 통신 프로토콜 검출 동작의 결과에 기초하여 제1 채널(142) 및 제2 채널(144) 중 하나가 비활성화될 수 있으며, 이에 대해서는 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.
실시예에 따라서, 수신된 제1 데이터(DAT1')는 제1 채널(142) 및 제2 채널(144) 모두에서 검출 가능한 파형을 가질 수도 있다. 이 경우, 두 개의 채널 중 우선 순위가 높은 채널에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜이 검출될 수 있다. 우선 순위가 낮은 채널은 통신 프로토콜 검출 동작의 결과에 기초하여 비활성화될 수 있다.
본 명세서에서, 제1 오프셋 값(OFS1) 및 제2 오프셋 값(OFS2)은 샘플링 시간(또는 횟수)에 대한 오프셋 값으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 오프셋 값(OFS1)을 기초로 제1 채널(142)의 샘플링 특성을 결정하기 이전에 제1 채널(142)에서 하나의 샘플링 구간에 대한 샘플링 횟수를 X라고 가정하면, 제1 오프셋 값(OFS1)을 기초로 제1 채널(142)의 샘플링 특성을 결정한 이후에 제1 채널(142)에서 하나의 샘플링 구간에 대한 샘플링 횟수는 (X+OFS1)로 보정될 수 있다.
종래의 NFC용 데이터 수신 장치는, 카드 모드에서 하나의 채널을 이용하여 수신 데이터를 샘플링하고 통신 프로토콜을 검출하였다. 이 경우 수신 데이터에 대한 모든 통신 프로토콜을 효과적으로 검출하기 어렵다는 문제가 있었다. 특히 수신 데이터의 파형이 왜곡되는 경우에, 종래의 NFC용 데이터 수신 장치는 수신 데이터의 왜곡된 파형에 기초하여 수신 데이터의 통신 프로토콜을 잘못 판별할 수 있으며, 데이터 수신 성능이 열화되는 문제가 있었다. 하나의 채널에 대한 샘플링 특성을 가변하여 통신 프로토콜을 검출하는 방식이 제안되었으나, 이 경우 검출 속도가 감소하는 문제가 있었다.
본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치(100)는, 상기 제1 동작 모드(예를 들어, 카드 모드)에서 수신된 제1 데이터(DAT1')를 실질적으로 동시에 처리하기 위한 두 개의 채널들(142, 144)을 포함한다. NFC용 데이터 수신 장치(100)는 서로 다른 두 개의 오프셋 값들(OFS1, OFS2)에 기초하여 두 개의 채널들(142, 144)의 샘플링 특성을 각각 결정하며, 두 개의 채널들(142, 144)을 이용하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출한다. 예를 들어, 제1 채널(142)에 기초하여 상기 제1 통신 프로토콜이 검출되며, 제2 채널(144)에 기초하여 상기 제2 통신 프로토콜이 검출될 수 있다. 따라서, NFC용 데이터 수신 장치(100)는 수신된 제1 데이터(DAT1')의 파형이 왜곡되더라도 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 빠르고 정확하게 검출할 수 있으며, 상기 자동 수신 동작에서 데이터 수신 성능이 향상될 수 있다.
한편, 도 8, 9, 10, 11 및 12를 참조하여 후술하는 것처럼, 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치에서 수신된 제1 데이터(DAT1')를 처리하기 위한 채널들의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치는 3개 이상의 채널을 이용하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 샘플링하고 통신 프로토콜을 검출할 수 있다.
도 2, 3, 4a 및 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2는 통신 프로토콜에 따른 도 1의 수신된 제1 데이터(DAT1')의 데이터 패킷의 구성들을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2의 데이터 패킷에 포함되는 모드 패턴의 파형들을 나타내는 도면이다. 도 4a 및 4b는 수신된 제1 데이터(DAT1')에 포함되는 모드 패턴의 파형의 왜곡을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1 및 2를 참조하면, "TypeA"는 수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 경우에 수신된 제1 데이터(DAT1')의 데이터 패킷의 구성을 나타내고, "TypeB"는 수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeB 106 프로토콜에 상응하는 경우에 수신된 제1 데이터(DAT1')의 데이터 패킷의 구성을 나타내며, "TypeF"는 수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeF 212 프로토콜 또는 TypeF 424 프로토콜에 상응하는 경우에 수신된 제1 데이터(DAT1')의 데이터 패킷의 구성을 나타낸다.
일 실시예에서, 수신된 제1 데이터(DAT1')는 모드 패턴 및 데이터 패턴을 포함할 수 있다. 상기 모드 패턴은 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜과 관련된 정보를 포함할 수 있고, 상기 데이터 패턴은 수신된 제1 데이터(DAT1')의 유효한 데이터에 상응할 수 있다.
수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1')의 데이터 패킷은 스타트 비트(S, 211), 데이터 패턴들(212, 214, 216), 패리티 패턴들(213, 215) 및 엔드 비트(217)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 모드 패턴은 스타트 비트(211)에 상응할 수 있고, 상기 데이터 패턴은 데이터 패턴들(212, 214, 216)에 상응할 수 있다.
수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeB 106 프로토콜에 상응하는 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1')의 데이터 패킷은 파일 스타트 패턴(SOF, 221), 데이터 패턴들(223, 225, 227), 스타트 구간들(222, 226), 스탑 구간들(224, 228) 및 파일 엔드 패턴(229)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 모드 패턴은 파일 스타트 패턴(221)에 상응할 수 있고, 상기 데이터 패턴은 데이터 패턴들(223, 225, 227)에 상응할 수 있다.
수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeF 212 프로토콜 또는 TypeF 424 프로토콜에 상응하는 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1')의 데이터 패킷은 프리앰블 패턴(231), 동기 패턴(SYNC, 232), 길이 패턴(233), 페이로드 패턴(234) 및 CRC 패턴(235)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 모드 패턴은 동기 패턴(232)에 상응할 수 있고, 상기 데이터 패턴은 페이로드 패턴(234)에 상응할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수신된 제1 데이터(DAT1')는 통신 프로토콜에 따라 상기 모드 패턴으로서 스타트 비트(211), 파일 스타트 패턴(221) 또는 동기 패턴(232)을 포함하므로, 디지털 처리부(140)는 제1 채널(142) 및 제2 채널(144)을 이용하여 상기 모드 패턴을 분석함으로써 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출할 수 있다.
도 1, 2 및 3을 참조하면, 수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeA 106 프로토콜에 상응하고 스타트 비트(211) 이후에 수신되는 데이터 패턴(212)의 최초 1비트가 '0'인 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1')는 시간 T1 동안에 파형(211a)을 가질 수 있다. 이 경우, 시간 T1은 스타트 비트(211)에 상응하는 시간일 수 있다.
수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeA 106 프로토콜에 상응하고 스타트 비트(211) 이후에 수신되는 상기 데이터 패턴(212)의 최초 1비트가 '1'인 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1')는 시간 T2 동안에 파형(211b)을 가질 수 있다. 이 경우, 시간 T2는 스타트 비트(211) 및 상기 데이터 패턴(212)의 최초 1비트에 상응하는 시간일 수 있다.
수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeB 106 프로토콜에 상응하는 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1')는 시간 T3 동안에 파형(221a)을 가질 수 있다. 이 경우, 시간 T3은 파일 스타트 패턴(221)에 상응할 수 있다.
수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeF 212 프로토콜에 상응하는 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1')는 시간 T4 동안에 파형(232a)을 가질 수 있다. 이 경우, 시간 T4는 동기 패턴(232)에 상응할 수 있다.
수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeF 424 프로토콜에 상응하는 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1')는 시간 T5 동안에 파형(232b)을 가질 수 있다. 이 경우, 시간 T5는 동기 패턴(232)에 상응할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 TypeB 106 프로토콜의 모드 패턴의 파형(221a)은 다른 프로토콜들의 모드 패턴의 파형들(211a, 211b, 232a, 232b)과 쉽게 구분될 수 있으며, 상기 TypeF 424 프로토콜의 모드 패턴의 파형(232b) 또한 다른 프로토콜의 모드 패턴의 파형들(211a, 211b, 221a, 232a)과 쉽게 구분될 수 있다. 하지만, 상기 TypeA 106 프로토콜의 모드 패턴의 파형들(211a, 211b)은 상기 TypeF 212 프로토콜의 모드 패턴의 파형(232a)과의 구분이 상대적으로 어려울 수 있다. 따라서, 수신된 제1 데이터(DAT1')가 상기 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 경우에, 스타트 비트(211)가 상기 모드 패턴에 포함되며 스타트 비트(211) 이후에 수신되는 상기 데이터 패턴(212)의 최초 1비트가 상기 모드 패턴에 더 포함될 수 있다. 이 때, 스타트 비트(211) 이후에 수신되는 상기 데이터 패턴(212)의 최초 1비트의 값에 따라 상기 TypeA 106 프로토콜의 모드 패턴의 파형들(211a, 211b)이 달라지며, 디지털 처리부(140)는 스타트 비트(211) 이후에 수신되는 상기 데이터 패턴(212)의 최초 1비트를 더 분석하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출할 수 있다.
도 1 및 4a를 참조하면, 상기 제1 동작 모드에서 외부의 리더(미도시)로부터 TypeA 106 프로토콜에 의해 전송되는 데이터의 모드 패턴의 파형(TX_TypeA_106)은 도 3에 도시된 모드 패턴의 파형(211a)과 실질적으로 동일하다. 하지만, 상기 제1 동작 모드에서 NFC용 데이터 수신 장치(100)에서 수신된 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 데이터의 모드 패턴의 파형(RX_TypeA_106)은 상기 전송된 데이터의 모드 패턴의 파형(TX_TypeA_106)과 다르게 왜곡될 수 있다. 예를 들어, 스타트 비트의 일시정지(Pause) 구간(예를 들어, 시간 t1 내지 t2)이 넓어질 수 있으며, 시간 t2에 위치하던 상승 에지가 시간 t2 내지 t4 사이에 위치할 수 있다. 특히 상승 에지가 시간 t3에 위치하는 경우에, 상기 수신된 모드 패턴의 파형(RX_TypeA_106)은 도 3에 도시된 상기 TypeF 212 프로토콜의 모드 패턴의 파형(232a)의 일부(예를 들어, B 또는 C)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이 경우, TypeA 106 프로토콜에 상응하는 데이터를 TypeF 212 프로토콜에 상응하는 데이터로 잘못 판별하는 데이터 수신 오류가 발생할 수 있다.
도 1 및 4b를 참조하면, 상기 제1 동작 모드에서 외부의 리더(미도시)로부터 TypeF 212 프로토콜에 의해 전송되는 데이터의 모드 패턴의 파형(TX_TypeF_212)은 도 3에 도시된 모드 패턴의 파형(232a)의 일부(예를 들어, B 또는 C)와 실질적으로 동일하다. 하지만, 상기 제1 동작 모드에서 NFC용 데이터 수신 장치(100)에서 수신된 TypeF 212 프로토콜에 상응하는 데이터의 모드 패턴의 파형(RX_TypeF_212)은 상기 전송된 데이터의 모드 패턴의 파형(TX_TypeF_212)과 다르게 왜곡될 수 있다. 예를 들어, 시간 tb에 위치하던 상승 에지가 시간 ta 내지 tc 사이에 위치할 수 있다. 특히 상승 에지가 시간 ta에 위치하는 경우에, 상기 수신된 모드 패턴의 파형(RX_TypeF_212)은 도 3에 도시된 상기 TypeA 106 프로토콜의 모드 패턴의 파형(211a)의 일부(예를 들어, A)와 유사할 수 있다. 이 경우, TypeF 212 프로토콜에 상응하는 데이터를 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 데이터로 잘못 판별하는 데이터 수신 오류가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치(100)에서는, 서로 다른 샘플링 특성을 가지는 두 개의 채널들(142, 144)을 이용하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출함으로써, TypeA 106 프로토콜에 상응하는 데이터를 TypeF 212 프로토콜에 상응하는 데이터로 잘못 판별하는 경우 및/또는 TypeF 212 프로토콜에 상응하는 데이터를 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 데이터로 잘못 판별하는 경우를 방지할 수 있다.
도 5는 도 1의 NFC용 데이터 수신 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, NFC용 데이터 수신 장치(100a)는 아날로그 수신부(120) 및 디지털 처리부(140a)를 포함한다.
아날로그 수신부(120)는 제1 수신 블록(122) 및 제2 수신 블록(124)을 포함할 수 있다.
제1 수신 블록(122)은 상기 제1 동작 모드에서 외부의 리더(미도시)로부터 제1 데이터(DAT1)를 수신하고, 제1 데이터(DAT1)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 출력할 수 있다. 제2 수신 블록(124)은 상기 제2 동작 모드에서 외부의 카드(미도시)로부터 제2 데이터(DAT2)를 수신하고, 제2 데이터(DAT2)에 기초하여 동상 데이터(IDAT) 및 직교 데이터(QDAT)를 출력할 수 있다. 제2 수신 블록(124)은 제2 데이터(DAT2)에 기초하여 동상 데이터(IDAT)를 발생하는 동상 수신 블록(125) 및 제2 데이터(DAT2)에 기초하여 직교 데이터(QDAT)를 발생하는 직교 수신 블록(126)을 포함할 수 있다.
디지털 처리부(140a)는 제1 샘플링 블록(142a), 제2 샘플링 블록(144a) 및 디코딩 블록(146)을 포함하며, 선택 블록(147) 및 제3 샘플링 블록(148)을 더 포함할 수 있다.
제1 샘플링 블록(142a)은 상기 제1 동작 모드에서 수신된 제1 데이터(DAT1')가 상기 제1 통신 프로토콜에 상응하는 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1') 및 제1 오프셋 값(OFS1)에 기초하여 제1 검출 신호(DS1) 및 제1 내부 데이터 신호(D1)를 발생할 수 있다. 제1 검출 신호(DS1)는 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜과 관련된 정보를 포함할 수 있고, 제1 내부 데이터 신호(D1)는 수신된 제1 데이터(DAT1')의 유효한 데이터와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 경우에, 도 3을 참조하여 상술된 것처럼 스타트 비트(도 3의 211) 이후에 수신되는 데이터 패턴(도 3의 212)의 최초 1비트를 더 분석하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜이 검출되므로, 제1 내부 데이터 신호(D1)는 상기 데이터 패턴(도 3의 212)의 최초 1비트의 논리 레벨 정보, 수신된 제1 데이터(DAT1')의 코딩 정보(예를 들어, 밀러(Miller) 코딩) 및 수신된 제1 데이터(DAT1')의 오버 샘플링에 대한 디그레이딩 정보를 포함할 수 있다. 수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeB 106 프로토콜에 상응하는 경우에, 제1 내부 데이터 신호(D1)는 수신된 제1 데이터(DAT1')의 코딩 정보(예를 들어, NRZ(Nonreturn-to-Zero) 코딩) 및 수신된 제1 데이터(DAT1')의 오버 샘플링에 대한 디그레이딩 정보를 포함할 수 있다.
선택 블록(147)은 모드 선택 신호(MS)에 기초하여(즉, 상기 동작 모드에 따라서) 수신된 제1 데이터(DAT1') 또는 동상 데이터(IDAT) 및 직교 데이터(QDAT) 중 하나를 제2 샘플링 블록(144a)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 선택 블록(147)은 상기 제1 동작 모드에서 수신된 제1 데이터(DAT1')를 제2 샘플링 블록(144a)에 제공할 수 있고, 상기 제2 동작 모드에서 직교 데이터(QDAT)를 제2 샘플링 블록(144a)에 제공할 수 있다.
제2 샘플링 블록(144a)은 상기 제1 동작 모드에서 수신된 제1 데이터(DAT1')가 상기 제2 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 수신된 제1 데이터(DAT1') 및 제2 오프셋 값(OFS2)에 기초하여 제2 검출 신호(DS2) 및 제2 내부 데이터 신호(D2)를 발생할 수 있다. 제2 검출 신호(DS2)는 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜과 관련된 정보를 포함할 수 있고, 제2 내부 데이터 신호(D2)는 수신된 제1 데이터(DAT1')의 유효한 데이터와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeF 212 프로토콜 또는 TypeF 424 프로토콜에 상응하는 경우에, 제2 내부 데이터 신호(D2)는 수신된 제1 데이터(DAT1')의 코딩 정보(예를 들어, 맨체스터(Manchester) 코딩) 및 수신된 제1 데이터(DAT1')의 오버 샘플링에 대한 디그레이딩 정보를 포함할 수 있다.
디코딩 블록(146)은 상기 제1 동작 모드에서 제1 검출 신호(DS1), 제1 내부 데이터 신호(D1), 제2 검출 신호(DS2) 및 제2 내부 데이터 신호(D2)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 디코딩하고 저장할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 블록(146)은 수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeA 106 프로토콜 또는 TypeB 106 프로토콜에 상응하는 경우에 제1 검출 신호(DS1) 및 제1 내부 데이터 신호(D1)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 디코딩하고 저장하며, 수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeF 212 프로토콜 또는 TypeF 424 프로토콜에 상응하는 경우에 제2 검출 신호(DS2) 및 제2 내부 데이터 신호(D2)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 디코딩하고 저장할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 샘플링 블록(142a)은 상기 제1 동작 모드에서 활성화되어 제1 채널(도 1의 142)로서 동작할 수 있으며, 제2 샘플링 블록(144a)은 상기 제1 동작 모드에서 활성화되어 제2 채널(도 1의 144)로서 동작할 수 있다. 디코딩 블록(146)은 도 1의 프로세서(145)에 상응할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 동작 모드에서 통신 프로토콜 검출 동작이 수행되는 경우에는 제1 샘플링 블록(142a) 및 제2 샘플링 블록(144a)이 모두 활성화될 수 있다. 다만, 상기 제1 동작 모드에서 통신 프로토콜 검출 동작이 수행된 이후에 통신 프로토콜 검출 동작의 결과에 기초하여 데이터를 수신하는데 있어서 제1 샘플링 블록(142a) 및 제2 샘플링 블록(144a) 중 하나가 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 통신 프로토콜이 검출된 경우에, 제2 샘플링 블록(144a)은 비활성화되어 제2 검출 신호(DS2) 및 제2 내부 데이터 신호(D2)를 발생하지 않으며, 제1 샘플링 블록(142a)은 제1 검출 신호(DS1) 및 제1 내부 데이터 신호(D1)를 발생하여 디코딩 블록(146)에 제공할 수 있다. 상기 제2 통신 프로토콜이 검출된 경우에, 제1 샘플링 블록(142a)은 비활성화되어 제1 검출 신호(DS1) 및 제1 내부 데이터 신호(D1)를 발생하지 않으며, 제2 샘플링 블록(144a)은 제2 검출 신호(DS2) 및 제2 내부 데이터 신호(D2)를 발생하여 디코딩 블록(146)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 오프셋 값(OFS1)은 제2 오프셋 값(OFS2)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 오프셋 값(OFS1)은 '0xff'로 설정되고 제2 오프셋 값(OFS2)은 '0x44'로 설정될 수 있다. 이 경우, 제1 샘플링 블록(142a)(즉, 제1 채널)에서는 TypeA 106 프로토콜 또는 TypeB 106 프로토콜이 정상적으로 검출되고 TypeF 212 프로토콜 또는 TypeF 424 프로토콜이 검출되지 않을 수 있으며, 제2 샘플링 블록(144a)(즉, 제2 채널)에서는 TypeF 212 프로토콜 또는 TypeF 424 프로토콜이 정상적으로 검출되고 TypeA 106 프로토콜 또는 TypeB 106 프로토콜이 검출되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 제1 오프셋 값(OFS1) 및 제2 오프셋 값(OFS2)은 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 상기 통신 프로토콜 검출 동작의 우선 순위를 나타내는 우선 순위 정보를 더 포함할 수 있다. 이 때, 수신된 제1 데이터(DAT1')가 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 모두에서 검출 가능한 파형을 가지는 경우에, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 상기 우선 순위가 높은 채널에 기초하여 상기 통신 프로토콜 검출 동작이 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 채널(즉, 제1 샘플링 블록(142a))이 상기 제2 채널(즉, 제2 샘플링 블록(144a))보다 높은 우선 순위를 가지도록 제1 오프셋 값(OFS1) 및 제2 오프셋 값(OFS2)이 설정될 수 있다. 수신된 제1 데이터(DAT1')가 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 경우에, 스타트 비트의 일시정지 구간의 길이에 따라 TypeA 106 프로토콜이 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 모두에서 검출되는 경우가 발생할 수 있으며, 이 때 상대적으로 우선 순위가 높은 상기 제1 채널(즉, 제1 샘플링 블록(142a))에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 오프셋 값(OFS1) 및 제2 오프셋 값(OFS2)은 NFC용 데이터 수신 장치(100a)를 포함하는 무선 통신 시스템의 통신 환경에 따라 변경될 수 있다.
한편, 상기 제2 동작 모드에서는 제1 샘플링 블록(142a)은 비활성화되고 제2 샘플링 블록(144a) 및 제3 샘플링 블록(148)은 활성화될 수 있다. 즉, 제2 샘플링 블록(144a)은 상기 제1 동작 모드 및 상기 제2 동작 모드에서 모두 활성화될 수 있다.
제2 샘플링 블록(144a)은 상기 제2 동작 모드에서 동상 데이터(IDAT) 및 직교 데이터(QDAT) 중 하나(예를 들어, 직교 데이터(QDAT))에 기초하여 제4 내부 데이터 신호(DB)를 발생할 수 있다. 제3 샘플링 블록(148)은 상기 제2 동작 모드에서 동상 데이터(IDAT) 및 직교 데이터(QDAT) 중 다른 하나(예를 들어, 동상 데이터(IDAT))에 기초하여 제3 내부 데이터 신호(DA)를 발생할 수 있다. 디코딩 블록(146)은 상기 제2 동작 모드에서 제3 내부 데이터 신호(DA) 및 제4 내부 데이터 신호(DB)에 기초하여 제2 데이터(DAT2)를 디코딩하고 저장할 수 있다.
실시예에 따라서, NFC용 데이터 수신 장치(100a)는 복수 개의 데이터 패킷들을 연속적으로 수신할 수 있다. 연속적으로 전송되는 데이터 패킷들은 일반적으로 동일한 통신 프로토콜에 의해 전송되므로, NFC용 데이터 수신 장치(100a)는 연속적으로 전송되는 데이터 패킷들 중 최초로 전송된 데이터 패킷에 대해서만 통신 프로토콜 검출 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 최초로 전송된 데이터 패킷이 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 것으로 판별된 경우에, NFC용 데이터 수신 장치(100a)는 상기 제1 채널(즉, 제1 샘플링 블록(142a))을 선택하고 이후에 연속적으로 전송되는 데이터 패킷에 대해서는 상기 제1 채널만을 이용하여 데이터 수신 동작을 수행할 수 있다.
도 6a는 도 5의 NFC용 데이터 수신 장치에 포함되는 동상 수신 블록의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6a를 참조하면, 동상 수신 블록(125)은 믹서(1251), 필터(1252), 자동 이득 컨트롤러(Auto Gain Controller; AGC, 1253) 및 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter; ADC, 1254)를 포함할 수 있다.
믹서(1251)는 제2 데이터(DAT2)와 국부 발진 신호(LO)를 혼합할 수 있다. 필터(1252)는 믹서(1251)의 출력 신호를 필터링할 수 있다. AGC(1253)는 필터(1252)의 출력 신호의 이득을 제어할 수 있다. ADC(1254)는 AGC(1253)의 출력 신호에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 동상 데이터(IDAT)를 발생할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 직교 수신 블록(126)은 도 6a에 도시된 동상 수신 블록(125)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 즉, 직교 수신 블록(126)은 믹서, 필터, AGC 및 ADC를 포함할 수 있으며, 동상 수신 블록(125)과 다른 위상으로 제2 데이터(DAT2)를 처리하여 직교 데이터(QDAT)를 발생할 수 있다.
도 6b는 도 5의 NFC용 데이터 수신 장치에 포함되는 제1 샘플링 블록의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6b를 참조하면, 제1 샘플링 블록(142a)은 판정기(1421), 샘플러들(1422, 1423), 비트 측정기(1424), 스타트 서처(1425) 및 자동 서처(1426)를 포함할 수 있다.
판정기(1421)는 수신된 제1 데이터(DAT1')에 대한 판정 동작을 수행할 수 있다. 샘플러들(1422, 1423)은 판정기(1421)의 출력 신호를 샘플링할 수 있다. 비트 측정기(1424)는 샘플러들(1422, 1423)의 출력 신호에 대한 비트 측정 동작을 수행할 수 있다. 스타트 서처(1425)는 일반 수신 동작에서 활성화되며, 상기 모드 패턴 및 상기 데이터 패턴을 분석하여 제1 검출 신호(DS1) 및 제1 내부 데이터 신호(D1)를 발생할 수 있다. 자동 서처(1426)는 자동 수신 동작에서 활성화되며, 상기 모드 패턴 및 상기 데이터 패턴을 분석하여 제1 검출 신호(DS1) 및 제1 내부 데이터 신호(D1)를 발생할 수 있다.
도 6c는 도 5의 NFC용 데이터 수신 장치에 포함되는 제2 샘플링 블록의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6c를 참조하면, 제2 샘플링 블록(144a)은 필터들(1441, 1442), 피크 검출기(1443), 비트 측정기(1424), 스타트 서처(1425) 및 자동 서처(1426)를 포함할 수 있다.
필터들(1441, 1442)은 상기 동작 모드에 따라서 수신된 제1 데이터(DAT1')또는 직교 데이터(QDAT)를 필터링할 수 있다. 피크 검출기(1443)는 필터들(1441, 1442)의 출력 신호에 대한 피크 검출 동작을 수행할 수 있다. 비트 측정기(1424)는 피크 검출기(1443)의 출력 신호에 대한 비트 측정 동작을 수행할 수 있다. 스타트 서처(1425)는 일반 수신 동작에서 활성화되며, 상기 모드 패턴 및 상기 데이터 패턴을 분석하여 상기 동작 모드에 따라서 제2 검출 신호(DS2) 및 제2 내부 데이터 신호(D2), 또는 제4 내부 데이터 신호(DB)를 발생할 수 있다. 자동 서처(1426)는 자동 수신 동작에서 활성화되며, 상기 모드 패턴 및 상기 데이터 패턴을 분석하여 상기 동작 모드에 따라서 제2 검출 신호(DS2) 및 제2 내부 데이터 신호(D2), 또는 제4 내부 데이터 신호(DB)를 발생할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 제3 샘플링 블록(148)은 도 6c에 도시된 제2 샘플링 블록(144a)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 즉, 제3 샘플링 블록(148)은 필터들, 피크 검출기, 비트 측정기, 스타트 서처 및 자동 서처를 포함할 수 있다.
도 5, 6b 및 6c에 도시된 샘플링 블록들(142a, 144a, 148)은 모두 종래의 NFC용 데이터 수신 장치에 포함되는 구성들일 수 있다. 종래의 NFC용 데이터 수신 장치는 상기 제1 동작 모드에서 1채널 검출 동작(즉, 제1 샘플링 블록(142a)만을 이용하여 통신 프로토콜을 검출)을 수행하였다. 종래의 NFC용 데이터 수신 장치와 비교하였을 때, 도 5의 NFC용 데이터 수신 장치(100a)는 선택 블록(147)만을 추가하여 상기 제1 동작 모드에서 2채널 검출 동작(즉, 제1 샘플링 블록(142a) 및 제2 샘플링 블록(144a)을 이용하여 통신 프로토콜을 검출)을 수행하도록 구현됨으로써, 크기 증가 없이 향상된 데이터 수신 성능을 가질 수 있다.
도 7은 도 1의 NFC용 데이터 수신 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, NFC용 데이터 수신 장치(100b)는 아날로그 수신부(120) 및 디지털 처리부(140b)를 포함한다.
아날로그 수신부(120)는 제1 데이터(DAT1)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 출력하는 제1 수신 블록(122), 및 제2 데이터(DAT2)에 기초하여 동상 데이터(IDAT) 및 직교 데이터(QDAT)를 출력하는 제2 수신 블록(124)을 포함할 수 있다. 제2 수신 블록(124)은 동상 수신 블록(125) 및 직교 수신 블록(126)을 포함할 수 있다.
디지털 처리부(140a)는 제1 샘플링 블록(142a), 제2 샘플링 블록(144b) 및 디코딩 블록(146)을 포함하며, 제3 샘플링 블록(148) 및 제4 샘플링 블록(149)을 더 포함할 수 있다.
제1 샘플링 블록(142a)은 상기 제1 동작 모드에서 수신된 제1 데이터(DAT1')가 상기 제1 통신 프로토콜에 상응하는 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1') 및 제1 오프셋 값(OFS1)에 기초하여 제1 검출 신호(DS1) 및 제1 내부 데이터 신호(D1)를 발생할 수 있다. 제2 샘플링 블록(144b)은 상기 제1 동작 모드에서 수신된 제1 데이터(DAT1')가 제2 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 수신된 제1 데이터(DAT1') 및 제2 오프셋 값(OFS2)에 기초하여 제2 검출 신호(DS2) 및 제2 내부 데이터 신호(D2)를 발생할 수 있다. 디코딩 블록(146)은 상기 제1 동작 모드에서 제1 검출 신호(DS1), 제1 내부 데이터 신호(D1), 제2 검출 신호(DS2) 및 제2 내부 데이터 신호(D2)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 디코딩하고 저장할 수 있다. 제1 및 제2 샘플링 블록들(142a, 144b)은 도 6b에 도시된 샘플링 블록과 유사한 구조를 가질 수 있다. 한편, 상기 제1 동작 모드에서 제3 샘플링 블록(148) 및 제4 샘플링 블록(149)은 비활성화되며, 상기 통신 프로토콜 검출 동작의 결과에 기초하여 제1 샘플링 블록(142a) 및 제2 샘플링 블록(144b) 중 하나가 비활성화될 수 있다.
제3 샘플링 블록(148)은 상기 제2 동작 모드에서 동상 데이터(IDAT)에 기초하여 제3 내부 데이터 신호(DA)를 발생할 수 있다. 제4 샘플링 블록(149)은 상기 제2 동작 모드에서 직교 데이터(QDAT)에 기초하여 제4 내부 데이터 신호(DB)를 발생할 수 있다. 디코딩 블록(146)은 상기 제2 동작 모드에서 제3 내부 데이터 신호(DA) 및 제4 내부 데이터 신호(DB)에 기초하여 제2 데이터(DAT2)를 디코딩하고 저장할 수 있다. 제3 및 제4 샘플링 블록들(148, 149)은 도 6c에 도시된 샘플링 블록과 유사한 구조를 가질 수 있다. 한편, 상기 제2 동작 모드에서 제1 샘플링 블록(142a) 및 제2 샘플링 블록(144b)은 비활성화될 수 있다.
도 7의 NFC용 데이터 수신 장치(100b)는 선택 블록(도 5의 147)이 생략되고 제2 샘플링 블록(144b)이 별개로 구현되는 것을 제외하면, 즉 제2 샘플링 블록(도 5의 144a)이 제2 샘플링 블록(144b) 및 제4 샘플링 블록(148)으로 분리되는 것을 제외하면 도 5의 NFC용 데이터 수신 장치(100a)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, NFC용 데이터 수신 장치(300)는 아날로그 수신부(320) 및 디지털 처리부(340)를 포함한다.
아날로그 수신부(320)는 안테나(301)를 통하여 수신된 데이터를 제공한다. 아날로그 수신부(320)는 제1 동작 모드에서 제1 데이터(DAT1)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 출력하며, 제2 동작 모드에서 제2 데이터(DAT2)에 기초하여 동상 데이터(IDAT) 및 직교 데이터(QDAT)를 출력한다.
디지털 처리부(340)는 수신된 제1 데이터(DAT1')를 실질적으로 동시에 처리하기 위한 세 개의 채널들(342, 344, 346) 및 채널들(342, 344, 346)의 출력들을 처리 및 저장하기 위한 프로세서(347)를 포함한다. 디지털 처리부(340)는 제1 오프셋 값(OFS1)에 기초하여 제1 채널(342)의 샘플링 특성을 결정하고, 제2 오프셋 값(OFS2)에 기초하여 제2 채널(344)의 샘플링 특성을 결정하며, 제3 오프셋 값(OFS3)에 기초하여 제3 채널(346)의 샘플링 특성을 결정한다. 디지털 처리부(140)는 제1 내지 제3 채널들(342, 344, 346)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출하며, 상기 검출된 통신 프로토콜에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 디코딩하고 저장한다. 한편, 상기 통신 프로토콜 검출 동작의 결과에 기초하여 제1 내지 제3 채널들(342, 344, 346) 중 하나의 채널만이 활성화될 수 있으며, 수신된 제1 데이터(DAT1')가 제1 내지 제3 채널들(342, 344, 346) 중 적어도 두 개에서 검출 가능한 파형을 가지는 경우에 우선 순위가 높은 채널에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜이 검출될 수 있다.
도 9, 10 및 11은 도 8의 NFC용 데이터 수신 장치의 예들을 나타내는 블록도들이다.
도 9를 참조하면, NFC용 데이터 수신 장치(300a)는 아날로그 수신부(320) 및 디지털 처리부(340a)를 포함한다.
아날로그 수신부(320)는 제1 수신 블록(322) 및 제2 수신 블록(324)을 포함하며, 제2 수신 블록(324)은 동상 수신 블록(325) 및 직교 수신 블록(326)을 포함할 수 있다. 제1 수신 블록(322), 동상 수신 블록(325) 및 직교 수신 블록(326)은 도 5의 제1 수신 블록(122), 동상 수신 블록(125) 및 직교 수신 블록(126)과 각각 실질적으로 동일할 수 있다.
디지털 처리부(340a)는 제1 샘플링 블록(342a), 제2 샘플링 블록(344a), 제3 샘플링 블록(346a) 및 디코딩 블록(348)을 포함하며, 선택 블록들(352, 354)을 더 포함할 수 있다.
제1 샘플링 블록(342a)은 상기 제1 동작 모드에서 수신된 제1 데이터(DAT1')가 제1 통신 프로토콜에 상응하는 경우에, 수신된 제1 데이터(DAT1') 및 제1 오프셋 값(OFS1)에 기초하여 제1 검출 신호(DS1) 및 제1 내부 데이터 신호(D1)를 발생할 수 있다. 제1 샘플링 블록(342a)은 제1 채널(도 8의 342)에 상응할 수 있으며, 도 6b에 도시된 샘플링 블록과 유사한 구조를 가질 수 있다.
선택 블록들(352, 354)은 모드 선택 신호(MS)에 기초하여(즉, 상기 동작 모드에 따라서) 수신된 제1 데이터(DAT1') 또는 동상 데이터(IDAT) 및 직교 데이터(QDAT) 중 하나를 제2 샘플링 블록(344a) 및 제3 샘플링 블록(346a)에 각각 제공할 수 있다. 예를 들어, 선택 블록(352)은 상기 제1 동작 모드에서 수신된 제1 데이터(DAT1')를 제2 샘플링 블록(344a)에 제공하고, 상기 제2 동작 모드에서 동상 데이터(IDAT)를 제2 샘플링 블록(344a)에 제공할 수 있다. 선택 블록(354)은 상기 제1 동작 모드에서 수신된 제1 데이터(DAT1')를 제3 샘플링 블록(346a)에 제공하고, 상기 제2 동작 모드에서 직교 데이터(QDAT)를 제3 샘플링 블록(346a)에 제공할 수 있다.
제2 샘플링 블록(344a)은 상기 제1 동작 모드에서 수신된 제1 데이터(DAT1')가 제2 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 수신된 제1 데이터(DAT1') 및 제2 오프셋 값(OFS2)에 기초하여 제2 검출 신호(DS2) 및 제2 내부 데이터 신호(D2)를 발생할 수 있다. 제3 샘플링 블록(346a)은 상기 제1 동작 모드에서 수신된 제1 데이터(DAT1')가 제3 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 수신된 제1 데이터(DAT1') 및 제3 오프셋 값(OFS3)에 기초하여 제3 검출 신호(DS3) 및 제3 내부 데이터 신호(D3)를 발생할 수 있다. 제2 및 제3 샘플링 블록들(344a, 346a)은 각각 제2 및 제3 채널들(도 8의 344, 346)에 상응할 수 있으며, 도 6c에 도시된 샘플링 블록과 유사한 구조를 가질 수 있다.
디코딩 블록(348)은 상기 제1 동작 모드에서 제1 검출 신호(DS1), 제1 내부 데이터 신호(D1), 제2 검출 신호(DS2), 제2 내부 데이터 신호(D2), 제3 검출 신호(DS3) 및 제3 내부 데이터 신호(D3)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 디코딩하고 저장할 수 있다. 디코딩 블록(348)은 도 8의 프로세서(347)에 상응할 수 있다.
한편, 제2 샘플링 블록(344a)은 상기 제2 동작 모드에서 동상 데이터(IDAT)에 기초하여 제4 내부 데이터 신호(DA)를 발생할 수 있다. 제3 샘플링 블록(346a)은 상기 제2 동작 모드에서 직교 데이터(QDAT)에 기초하여 제5 내부 데이터 신호(DB)를 발생할 수 있다. 디코딩 블록(348)은 상기 제2 동작 모드에서 제4 내부 데이터 신호(DA) 및 제5 내부 데이터 신호(DB)에 기초하여 제2 데이터(DAT2)를 디코딩하고 저장할 수 있다.
종래의 NFC용 데이터 수신 장치와 비교하였을 때, 도 9의 NFC용 데이터 수신 장치(300a)는 선택 블록들(352, 354)만을 추가하여 상기 제1 동작 모드에서 3채널 검출 동작(즉, 제1 내지 제3 샘플링 블록들(342a, 344a, 346a)을 이용하여 통신 프로토콜을 검출)을 수행하도록 구현됨으로써, 크기 증가 없이 향상된 데이터 수신 성능을 가질 수 있다.
도 10을 참조하면, NFC용 데이터 수신 장치(300b)는 아날로그 수신부(320) 및 디지털 처리부(340b)를 포함한다.
NFC용 데이터 수신 장치(300b)는 선택 블록(도 9의 352)이 생략되고 제2 샘플링 블록(344b)이 별개로 구현되는 것을 제외하면, 즉 제2 샘플링 블록(도 9의 344a)이 제2 샘플링 블록(344b) 및 제4 샘플링 블록(356)으로 분리되는 것을 제외하면 도 9의 NFC용 데이터 수신 장치(300a)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
도 11을 참조하면, NFC용 데이터 수신 장치(300c)는 아날로그 수신부(320) 및 디지털 처리부(340c)를 포함한다.
NFC용 데이터 수신 장치(300c)는 선택 블록들(도 9의 352, 354)이 생략되고 제2 및 제3 샘플링 블록들(344b, 346c)이 별개로 구현되는 것을 제외하면, 즉 제2 샘플링 블록(도 9의 344a)이 제2 샘플링 블록(344b) 및 제4 샘플링 블록(356)으로 분리되고 제3 샘플링 블록(도 9의 346a)이 제3 샘플링 블록(344c) 및 제5 샘플링 블록(358)으로 분리되는 것을 제외하면 도 9의 NFC용 데이터 수신 장치(300a)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12를 참조하면, NFC용 데이터 수신 장치(400)는 아날로그 수신부(420) 및 디지털 처리부(440)를 포함한다.
아날로그 수신부(420)는 안테나(401)를 통하여 수신된 데이터를 출력한다. 아날로그 수신부(420)는 제1 동작 모드에서 제1 데이터(DAT1)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 출력하며, 제2 동작 모드에서 제2 데이터(DAT2)에 기초하여 동상 데이터(IDAT) 및 직교 데이터(QDAT)를 출력한다.
디지털 처리부(440)는 수신된 제1 데이터(DAT1')를 실질적으로 동시에 처리하기 위한 n(n은 3이상의 정수)개의 채널들(442, 444, 446) 및 채널들(442, 444, 446)의 출력들을 처리 및 저장하기 위한 프로세서(447)를 포함한다. 디지털 처리부(440)는 제1 오프셋 값(OFS1)에 기초하여 제1 채널(442)의 샘플링 특성을 결정하고, 제2 오프셋 값(OFS2)에 기초하여 제2 채널(444)의 샘플링 특성을 결정하며, 제n 오프셋 값(OFSn)에 기초하여 제n 채널(446)의 샘플링 특성을 결정한다. 디지털 처리부(140)는 제1 내지 제n 채널들(442, 444, 446)에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출하며, 상기 검출된 통신 프로토콜에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')를 디코딩하고 저장한다. 한편, 상기 통신 프로토콜 검출 동작의 결과에 기초하여 채널들(442, 444, 446) 중 하나의 채널만이 활성화될 수 있으며, 수신된 제1 데이터(DAT1')가 채널들(442, 444, 446) 중 적어도 두 개에서 검출 가능한 파형을 가지는 경우에 우선 순위가 높은 채널에 기초하여 수신된 제1 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜이 검출될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 채널들(442, 444, 446)의 일부는 도 5, 9 및 10을 참조하여 상술한 것처럼 종래의 NFC용 데이터 수신 장치에 포함되는 샘플링 블록을 활용하여 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 복수의 채널들(442, 444, 446)의 전부는 도 7 및 11을 참조하여 상술한 것처럼 새로운 샘플링 블록을 추가하여 구현될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 및 13을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 방법에서는, 제1 오프셋 값(OFS1) 및 제2 오프셋 값(OFS2)을 설정한다(단계 S120). 예를 들어, TypeA 106 프로토콜과 TypeF 212 프로토콜이 구분되도록 제1 오프셋 값(OFS1) 및 제2 오프셋 값(OFS2)이 설정될 수 있으며, 제1 오프셋 값(OFS1)은 제2 오프셋 값(OFS2)보다 클 수 있다.
제1 오프셋 값(OFS1) 및 제2 오프셋 값(OFS2)에 기초하여 제1 채널(142) 및 제2 채널(144)의 샘플링 특성을 결정하며(단계 S140), 제1 채널(142) 및 제2 채널(144)에 기초하여 제1 동작 모드에서 외부의 리더(미도시)로부터 수신된 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출한다(단계 S160). 예를 들어, 두 개의 채널들(142, 144)을 이용하여 수신 데이터(DAT1')를 실질적으로 동시에 샘플링할 수 있으며, 상기 샘플링 결과에 기초하여 수신 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출할 수 있다. 상기 검출된 통신 프로토콜에 기초하여 수신 데이터(DAT1')를 디코딩하고 저장한다(단계 S180).
도 14는 도 13의 수신 데이터의 통신 프로토콜을 검출하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 1, 13 및 14를 참조하면, 수신 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출하는데 있어서(단계 S160), 제1 채널(142)을 이용하여 수신 데이터(DAT1')를 샘플링하고 동시에 제2 채널(144)을 이용하여 수신 데이터(DAT1')를 샘플링할 수 있다(단계 S164).
상기 수신 데이터(DAT1')에 대한 샘플링 결과에 기초하여, 제1 채널(142)에서 제1 모드 패턴이 검출되었는지 여부를 판단하고(단계 S164), 제2 채널(144)에서 제2 모드 패턴이 검출되었는지 여부를 판단할 수 있다(단계 S168). 예를 들어, 제1 채널(142)이 제2 채널(144)보다 높은 우선 순위를 가지도록 제1 오프셋 값(OFS1) 및 제2 오프셋 값(OFS2)이 설정될 수 있으며, 따라서 단계 S164의 판단 동작을 먼저 수행하고 단계 S168의 판단 동작을 나중에 수행할 수 있다. 실시예에 따라서, 채널들(142, 144)의 우선 순위는 변경될 수 있으며, 이 때 단계 S164 및 S168의 수행 순서가 변경될 수 있다.
제1 채널(142)에서 제1 모드 패턴이 검출된 경우에(단계 S164: 예), 수신 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 제1 통신 프로토콜로 검출할 수 있다(단계 S166). 예를 들어, 상기 제1 통신 프로토콜은 TypeA 106 프로토콜 또는 TypeB 106 프로토콜일 수 있으며, 상기 제1 모드 패턴은 스타트 비트(도 2의 211) 또는 파일 스타트 패턴(도 2의 221)에 상응할 수 있다.
제1 채널(142)에서 제1 모드 패턴이 검출되지 않고 제2 채널(144)에서 제2 모드 패턴이 검출된 경우에(단계 S164: 아니오, 단계 S168: 예), 수신 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 제2 통신 프로토콜로 검출할 수 있다(단계 S166). 예를 들어, 상기 제2 통신 프로토콜은 TypeF 212 프로토콜 또는 TypeF 424 프로토콜일 수 있으며, 상기 제2 모드 패턴은 동기 패턴(도 2의 232)에 상응할 수 있다.
제1 채널(142)에서 제1 모드 패턴이 검출되지 않고 제2 채널(144)에서 제2 모드 패턴이 검출되지 않은 경우에(단계 S164: 아니오, 단계 S168: 아니오), 데이터 수신 오류로 판정될 수 있다(단계 S172). 이 경우, 수신 데이터(DAT1')를 다시 샘플링하거나, 데이터의 재전송을 요청할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12 및 15를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 방법에서는, 복수의 오프셋 값들(OFS1, OFS2, ..., OFSn)을 설정하고(단계 S220), 복수의 오프셋 값들(OFS1, OFS2, ..., OFSn)에 기초하여 복수의 채널들(442, 444, 446)의 샘플링 특성을 결정하고(단계 S240), 복수의 채널들(442, 444, 446)에 기초하여 제1 동작 모드에서 외부의 리더(미도시)로부터 수신된 데이터(DAT1')의 통신 프로토콜을 검출하며(단계 S260), 상기 검출된 통신 프로토콜에 기초하여 수신 데이터(DAT1')를 디코딩하고 저장한다(단계 S280).
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 무선 통신 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 17은 도 16의 무선 통신 시스템에 포함되는 제2 단말기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 16 및 17을 참조하면, 무선 통신 시스템(1000)은 제1 단말기(1100) 및 제2 단말기(1200)를 포함한다.
제1 단말기(1100)는 동작 모드에 따라서 제1 데이터(DAT1) 또는 제2 데이터(DAT2)를 전송한다. 예를 들어, 제1 단말기(1100)는 제1 동작 모드에서 제1 데이터(DAT1)를 전송할 수 있으며, 이 때 제1 단말기(1100)는 리더(또는 이니시에이터)로서 동작하고 제2 단말기(1200)는 카드(또는 타겟)로서 동작할 수 있다. 제1 단말기(1100)는 제2 동작 모드에서 제2 데이터(DAT2)를 전송할 수 있으며, 이 때 제1 단말기(1100)는 카드(또는 타겟)로서 동작하고 제2 단말기(1200)는 리더(또는 이니시에이터)로서 동작할 수 있다.
제2 단말기(1200)는 제1 단말기(1100)로부터 전송된 제1 데이터(DAT1) 또는 제2 데이터(DAT2)를 수신한다. 제2 단말기(1200)는 NFC용 데이터 수신 장치(1220)를 포함하며, 어플리케이션 프로세서(1210), 메모리 장치(1230), 사용자 인터페이스(1240) 및 파워 서플라이(1240)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 단말기(1200)는 모바일 기기일 수 있다. 예를 들어, 도 17에 도시된 것처럼, 제2 단말기(1200)는 NFC용 데이터 수신 장치(1220)를 포함하는 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet) PC(Personal Computer), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(Portable Game Console), 또는 네비게이션(Navigation) 시스템 등과 같은 임의의 모바일 기기일 수 있다.
어플리케이션 프로세서(1210)는 제2 단말기(1200)를 구동하기 위한 운영 체제(Operating System; OS)를 실행할 수 있다. 또한, 어플리케이션 프로세서(1210)는 인터넷 브라우저, 게임, 동영상 등을 제공하는 다양한 어플리케이션들을 실행할 수 있다. 실시예에 따라서, 어플리케이션 프로세서(1210)는 하나의 프로세서 코어(Single Core)를 포함하거나, 복수의 프로세서 코어들(Multi-Core)을 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, 어플리케이션 프로세서(1210)는 내부 또는 외부에 위치한 캐시 메모리(Cache Memory)를 더 포함할 수 있다.
메모리 장치(1230)는 어플리케이션 프로세서(1210)에 의해 처리되는 데이터를 저장하거나, 동작 메모리(Working Memory)로서 작동할 수 있다. 또한, 메모리 장치(1230)는 제2 단말기(1200)를 부팅하기 위한 부트 이미지(boot image), 제2 단말기(1200)를 구동하기 위한 상기 운영 체제와 관련된 파일 시스템(file system), 제2 단말기(1200)와 연결되는 상기 외부 장치와 관련된 장치 드라이버(device driver), 제2 단말기(1200)에서 실행되는 상기 어플리케이션 등을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(1230)는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM, DDR SDRAM, LPDDR SDRAM, GDDR SDRAM, RDRAM 등과 같은 휘발성 메모리를 포함할 수도 있고, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수도 있다.
사용자 인터페이스(1240)는 키패드, 터치 스크린과 같은 하나 이상의 입력 장치, 및/또는 스피커, 디스플레이 장치와 같은 하나 이상의 출력 장치를 포함할 수 있다. 파워 서플라이(1250)는 제2 단말기(1200)의 동작 전압을 공급할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, 제2 단말기(1200)는 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor; CIS)를 더 포함할 수 있고, GSM, GPRS, WCDMA, HSxPA 등의 통신을 지원하는 베이스밴드 칩 셋(Baseband Chipset)을 더 포함할 수 있다.
NFC용 데이터 수신 장치(1220)는 도 1의 NFC용 데이터 수신 장치(100)일 수 있다. NFC용 데이터 수신 장치(1220)는 아날로그 수신부 및 디지털 처리부를 포함한다. 상기 아날로그 수신부는 상기 제1 동작 모드에서 제1 데이터(DAT1)를 수신하여 출력하고 상기 제2 동작 모드에서 제2 데이터(DAT2)를 수신하고 상기 수신된 제2 데이터에 기초하여 동상 데이터 및 직교 데이터를 출력한다. 상기 디지털 처리부는 제1 오프셋 값(OFS1)에 기초하여 제1 채널(1222)의 샘플링 특성을 결정하고 제2 오프셋 값(OFS2)에 기초하여 제2 채널(1224)의 샘플링 특성을 결정하고, 제1 채널(1222) 및 제2 채널(1224)에 기초하여 상기 제1 동작 모드에서 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출하며, 상기 검출된 제1 데이터의 통신 프로토콜에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터를 디코딩하고 저장한다. NFC용 데이터 수신 장치(1220)는 서로 다른 샘플링 특성을 가지는 두 개의 채널(1222, 1224)을 이용하여 상기 수신된 제1 데이터를 실질적으로 동시에 처리함으로써, 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 빠르고 정확하게 검출할 수 있으며, 자동 수신 동작에서 데이터 수신 성능이 향상될 수 있다.
실시예에 따라서, 도 8 및 12에 도시된 것처럼, NFC용 데이터 수신 장치(1220)는 상기 수신된 제1 데이터를 실질적으로 동시에 처리하기 위한 세 개 이상의 채널들을 포함하여 구현될 수도 있다.
제2 단말기(1200) 또는 제2 단말기(1200)의 구성요소들은 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있는데, 예를 들어, PoP(Package on Package), BGAs(Ball grid arrays), CSPs(Chip scale packages), PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier), PDIP(Plastic Dual In-Line Package), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, COB(Chip On Board), CERDIP(Ceramic Dual In-Line Package), MQFP(Plastic Metric Quad Flat Pack), TQFP(Thin Quad Flat-Pack), SOIC(Small Outline Integrated Circuit), SSOP(Shrink Small Outline Package), TSOP(Thin Small Outline Package), TQFP(Thin Quad Flat-Pack), SIP(System In Package), MCP(Multi Chip Package), WFP(Wafer-level Fabricated Package), WSP(Wafer-Level Processed Stack Package) 등과 같은 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.
도시하지는 않았지만, NFC가 적용된 무선 통신 시스템(1000)은 데이터 기입 및 독출 기능을 모두 사용할 수 있는 양방향 통신 시스템이므로, 제1 단말기(1100) 또한 본 발명의 실시예들에 따른 NFC용 데이터 수신 장치를 포함할 수 있다. 제1 단말기(1100)는 프로세서, 메모리 장치, 사용자 인터페이스, 파워 서플라이 등의 구성요소를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 NFC가 적용된 단말기 및 이를 포함하는 무선 통신 시스템에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet) PC, 노트북(Laptop Computer), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(Navigation) 등과 같은 다양한 단말기에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (10)

  1. 동작 모드에 따라서 제1 데이터를 수신하여 출력하거나 또는 제2 데이터를 수신하고 상기 수신된 제2 데이터에 기초하여 동상(In-phase) 데이터 및 직교(Quadrature) 데이터를 출력하는 아날로그 수신부; 및
    제1 오프셋 값에 기초하여 제1 채널의 샘플링 특성을 결정하고 제2 오프셋 값에 기초하여 제2 채널의 샘플링 특성을 결정하고, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출하며, 상기 검출된 제1 데이터의 통신 프로토콜에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터를 디코딩하고 저장하는 디지털 처리부를 포함하고,
    상기 수신된 제1 데이터가 제1 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 제1 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜이 검출되고, 상기 수신된 제1 데이터가 제2 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 제2 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜이 검출되며,
    상기 통신 프로토콜 검출 동작에 기초하여 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 하나가 비활성화되는 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)용 데이터 수신 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 통신 프로토콜은 TypeA 106 프로토콜 또는 TypeB 106 프로토콜이고, 상기 제2 통신 프로토콜은 TypeF 212 프로토콜 또는 TypeF 424 프로토콜인 것을 특징으로 하는 NFC용 데이터 수신 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수신된 제1 데이터는 모드 패턴 및 데이터 패턴을 포함하고, 상기 디지털 처리부는 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널을 이용하여 상기 모드 패턴을 분석하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출하는 것을 특징으로 하는 NFC용 데이터 수신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수신된 제1 데이터가 상기 TypeA 106 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 모드 패턴은 스타트 비트(S)에 상응하고, 상기 수신된 제1 데이터가 상기 TypeB 106 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 모드 패턴은 파일 스타트 패턴(SOF)에 상응하며, 상기 수신된 제1 데이터가 상기 TypeF 212 프로토콜 또는 상기 TypeF 424 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 모드 패턴은 동기 패턴(SYNC)에 상응하는 것을 특징으로 하는 NFC용 데이터 수신 장치.
  6. 동작 모드에 따라서 제1 데이터를 수신하여 출력하거나 또는 제2 데이터를 수신하고 상기 수신된 제2 데이터에 기초하여 동상(In-phase) 데이터 및 직교(Quadrature) 데이터를 출력하는 아날로그 수신부; 및
    제1 오프셋 값에 기초하여 제1 채널의 샘플링 특성을 결정하고 제2 오프셋 값에 기초하여 제2 채널의 샘플링 특성을 결정하고, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출하며, 상기 검출된 제1 데이터의 통신 프로토콜에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터를 디코딩하고 저장하는 디지털 처리부를 포함하고,
    상기 디지털 처리부는,
    제1 동작 모드에서 상기 수신된 제1 데이터가 제1 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 수신된 제1 데이터 및 상기 제1 오프셋 값에 기초하여 제1 검출 신호 및 제1 내부 데이터 신호를 발생하는 제1 샘플링 블록;
    상기 제1 동작 모드에서 상기 수신된 제1 데이터가 제2 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 수신된 제1 데이터 및 상기 제2 오프셋 값에 기초하여 제2 검출 신호 및 제2 내부 데이터 신호를 발생하는 제2 샘플링 블록; 및
    상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 검출 신호, 상기 제1 내부 데이터 신호, 상기 제2 검출 신호 및 상기 제2 내부 데이터 신호에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터를 디코딩하고 저장하는 디코딩 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 NFC용 데이터 수신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 디지털 처리부는,
    상기 동작 모드에 따라서 상기 수신된 제1 데이터 또는 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터 중 하나를 상기 제2 샘플링 블록에 제공하는 선택 블록; 및
    제2 동작 모드에서 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터 중 다른 하나에 기초하여 제3 내부 데이터 신호를 발생하는 제3 샘플링 블록을 더 포함하며,
    상기 제2 샘플링 블록은 상기 제2 동작 모드에서 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터 중 하나에 기초하여 제4 내부 데이터 신호를 발생하고, 상기 디코딩 블록은 상기 제2 동작 모드에서 상기 제3 내부 데이터 신호 및 상기 제4 내부 데이터 신호에 기초하여 상기 제2 데이터를 디코딩하고 저장하는 것을 특징으로 하는 NFC용 데이터 수신 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 디지털 처리부는,
    제2 동작 모드에서 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터 중 하나에 기초하여 제3 내부 데이터 신호를 발생하는 제3 샘플링 블록; 및
    상기 제2 동작 모드에서 상기 동상 데이터 및 상기 직교 데이터 중 다른 하나에 기초하여 제4 내부 데이터 신호를 발생하는 제4 샘플링 블록을 더 포함하며,
    상기 디코딩 블록은 상기 제2 동작 모드에서 상기 제3 내부 데이터 신호 및 제4 내부 데이터 신호에 기초하여 상기 제2 데이터를 디코딩하고 저장하는 것을 특징으로 하는 NFC용 데이터 수신 장치.
  9. 동작 모드에 따라서 제1 데이터를 수신하여 출력하거나 또는 제2 데이터를 수신하고 상기 수신된 제2 데이터에 기초하여 동상(In-phase) 데이터 및 직교(Quadrature) 데이터를 출력하는 아날로그 수신부; 및
    제1 오프셋 값에 기초하여 제1 채널의 샘플링 특성을 결정하고 제2 오프셋 값에 기초하여 제2 채널의 샘플링 특성을 결정하고, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출하며, 상기 검출된 제1 데이터의 통신 프로토콜에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터를 디코딩하고 저장하는 디지털 처리부를 포함하고,
    상기 제1 오프셋 값 및 상기 제2 오프셋 값은 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 상기 통신 프로토콜 검출 동작의 우선 순위를 나타내는 우선 순위 정보를 더 포함하며,
    상기 수신된 제1 데이터가 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 모두에서 검출 가능한 파형을 가지는 경우에, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 상기 우선 순위가 높은 채널에 기초하여 상기 통신 프로토콜 검출 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 NFC용 데이터 수신 장치.
  10. 동작 모드에 따라서 제1 데이터 또는 제2 데이터를 전송하는 제1 단말기; 및
    상기 제1 단말기로부터 전송된 상기 제1 데이터 또는 상기 제2 데이터를 수신하는 제2 단말기를 포함하고,
    상기 제2 단말기는 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC)용 데이터 수신 장치를 포함하며, 상기 NFC용 데이터 수신 장치는,
    상기 동작 모드에 따라서 상기 제1 데이터를 수신하여 출력하거나 또는 상기 제2 데이터를 수신하고 상기 수신된 제2 데이터에 기초하여 동상(In-phase) 데이터 및 직교(Quadrature) 데이터를 출력하는 아날로그 수신부; 및
    제1 오프셋 값에 기초하여 제1 채널의 샘플링 특성을 결정하고 제2 오프셋 값에 기초하여 제2 채널의 샘플링 특성을 결정하고, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜을 검출하며, 상기 검출된 제1 데이터의 통신 프로토콜에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터를 디코딩하고 저장하는 디지털 처리부를 포함하고,
    상기 수신된 제1 데이터가 제1 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 제1 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜이 검출되고, 상기 수신된 제1 데이터가 제2 통신 프로토콜에 상응하는 경우에 상기 제2 채널에 기초하여 상기 수신된 제1 데이터의 통신 프로토콜이 검출되며,
    상기 통신 프로토콜 검출 동작에 기초하여 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 중 하나가 비활성화되는 무선 통신 시스템.
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