KR102302502B1 - 집적 회로 무선 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 송신기 하드웨어 섹션(radio transmitter hardware section)(10) 및 프로세서(4)를 포함하는 반도체 장치(2)가 개시되는데, 이 반도체 장치(2)는 제1 통신 프로토콜에 따라서 프로세서(4)상에서 실행중인 제1 애플리케이션으로부터 또는 제2 통신 프로토콜을 이용하여 프로세서(4) 또는 추가의 프로세서상에서 실행중인 제2 애플리케이션으로부터 상기 송신기 하드웨어 섹션(10)을 통해 정보를 송신하도록 구성되되, 이때 제1 애플리케이션이 데이터 패킷 전송을 필요로 할 때 제1 애플리케이션은 제1 송신 요청(24)을 생성하도록 구성되고, 제2 애플리케이션이 데이터 패킷 전송을 필요로 할 때에는 제2 애플리케이션이 제2 송신 요청(34)을 생성하도록 구성되며, 또한 이 반도체 장치는 상기 제1 송신 요청(24) 또는 상기 제2 송신 요청(34)을 각각 수신할 시 상기 송신기 섹션(10)을 위한 송신 타임슬롯(transmission timeslot)을 상기 제1 애플리케이션 또는 상기 제2 애플리케이션에 할당하는 제어 로직(22)을 더 포함한다.

Description

집적 회로 무선 장치{INTEGRATED CIRCUIT RADIO DEVICES}
본 발명은 집적 회로 무선 통신 장치(integrated-circuit radio-communication devices) 및, 집적 회로 무선 통신 장치를 구성하는 방법에 관한 것이다.
집적 회로 무선 통신 장치는 전형적으로 프로세서, 메모리 및 무선 통신 로직을 하나의 실리콘 칩에 포함한다. 안테나는 이런 실리콘 칩 상에 조립될 수도 있고 또는 외부적으로 연결될 수도 있다. 집적 회로 무선 통신 장치는 핀(pins)을 구비하여 전력 공급원과, 클록 공급원(clock source)과, 예컨대 센서, 타이머, 디지털-아날로그 변환기 및 출력 장치 같은 임의의 외부 주변 장치에 연결될 것이다. 프로세서는 무선 메시지의 전송 및/또는 수신을 감시 감독하기 위해 무선 통신 로직과 인터페이스로 접속한다.
이러한 무선 통신 장치 또는 칩은 예를 들면 무선 마우스와 키보드, 게임 콘솔을 의한 콘트롤러, 자전거용 속도계(bicycle speedometers), 원격 제어기, 차고 문 개폐기(garage-door openers), 무선 스피커 등과 같은 광범위한 무선 제품에서 이용될 수 있다.
이런 장치상의 프로세서는 예컨대 Bluetooth, Bluetooth Low Energy(RTM) 또는 ZigBee(RTM) 같은 사전 결정된 무선 프로토콜에 따라 무선 통신 로직을 제어하기 위해서 비휘발성 메모리로부터 직접 소프트웨어를 실행할 수 있다.
이러한 무선 통신 칩을 포함하는 예를 들면 무선 마우스 같은 완전 제품의 제조는 전형적으로 무선 칩의 제조업자가 무선 칩을 제품 제조업자에게 공급하는 것을 수반하고, 제품 제조업자는 공급받은 무선 칩을 제품의 나머지에 통합시킬 것이다. 칩 제조업자는 예를 들면 크로스 컴파일러(cross compiler), 로더(loader) 및 디버거(debugger) 같은 툴(tools)을 포함하는 개발 키트(development kit)와, 제품 제조업자로 하여금 무선 장치를 위한 주문형 애플리케이션 소프트웨어를 개발, 설치 및 디버깅(debug)할 수 있게 하는 설명서를 제공할 수도 있다. 주문형 애플리케이션 소프트웨어는 예를 들어 무선 마우스 상의 움직임 센서로부터 입력을 수신하고 원하는 프로토콜에 따라서 적절한 무선 메시지를 전송하는 루틴을 포함할 수도 있다.
개발 키트는 소프트웨어 라이브러리 및/또는 운영 체계를 위한 소스 코드(source code)를 추가로 포함할 수도 있으며, 소스 코드는 칩 제조업자에 의해 직성된 것이다. 이후에 제품 제조업자는 공급된 소스 코드를 컴파일하여 자신의 주문형 소프트웨어 애플리케이션에 링크하고, 각각의 칩의 메모리 내의 사전 결정된 어드레스에 로딩하기 위한 단일 객체 파일을 생성한다.
라이브러리 또는 운영 체계는 특별한 무선 프로토콜을 구현하는 명령어를 포함할 수 있을 것이다. 이것은 메모리 관리, 프로세서 스케줄링, 프로세스 간 연락(inter-process communication) 등과 같은 다른 기능을 포함할 수 있다. 애플리케이션 개발자는 이러한 제공된 기능들을 처음부터 작성하는 대신에 애플리케이션 코드(application code)로부터 호출할 수 있다. 이것은 애플리케이션 소프트웨어 개발을 더 간단하고 빠르게 만들 수 있다. 상이한 무선 칩 모델 간의 이식성(portability)을 용이하게 할 수 있다.
일부 경우에, 하나의 장치가 상이한 무선 프로토콜들을 이용하여 동작할 수 있게 하는 것이 요구된다. 예를 들어, 단일 장치가 WiFi(IEEE 802.11)와 Bluetooth(RTM) 둘 다를 이용하여 통신을 지원하거나, 또는 Bluetooth(RTM)와 사유 무선 프로토콜(proprietary radio protocol) 둘 다를 이용하여 통신을 지원해야 할 수도 있다.
미국 특허 공개 번호 제2008/0287158A1호는 하드웨어 중재 장치와 함께 공유 안테나를 이용하여 독립형 송신/수신 하드웨어를 갖는 다중 통신 프로토콜 사이에서 통신 매체를 공유하는 방법을 제공한다. 유사하게, 유럽 특허(EP) 공개 번호 제1729463A1호는 다중 통신 프로토콜 사이에서 안테나를 공유하는 방법을 제공한다.
이와 같이 종래 기술에서는 각각의 프로토콜에 전용인 완전히 분리된 무선 인프라스트럭처를 구비하는 것이 공지되지만, 이것은 자원 측면에서 비싸며, 두 가지 유형의 무선 통신 사이에 간섭을 초래할 수 있다.
그러므로 안테나와 다른 송신/수신 자원을 공유하는 것이 더 실용적이다. 전형적으로, 이것은 실시간 요구사항과 그 각각의 프레임 간 타이밍에 대한 심도있는 지식을 이용하여 두 개의 프로토콜의 동작을 조정하는(coordinate) 라이브러리와 소스 코드를 작성함으로써 행해진다. 이러한 조합된 프로토콜 스택은 두 개의 프로토콜이 표준의 것인 실행 가능한 옵션일 수 있다. 비록 이러한 스택이 이용하기에 더 복잡하고 종종 기능에 대한 재인정(requalification)을 필요로 하지만, 이것은 칩 제조업자에 의해 제공되고 적정하게 검사될 수 있다. 그러나 표준인 사유 프로토콜을 포함하는 것이 바람직할 때, 코드를 구현하는 개발자는 두 개의 프로토콜 모두를 완벽하게 알아야만 하고, 복잡성의 증가에서 발생하는 오류 발생의 위험성으로 한쪽 프로토콜 또는 양쪽 프로토콜에 문제를 유발할 수 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 다루는 것을 목표로 하며, 제1 양상에서 볼 때, 본 발명은 무선 송신기 하드웨어 섹션(radio transmitter hardware section) 및 프로세서를 포함하는 반도체 장치를 제공하는데, 상기 반도체 장치는 제1 통신 프로토콜에 따라서 상기 프로세서상에서 실행중인 제1 애플리케이션으로부터 또는 제2 통신 프로토콜을 이용하여 상기 프로세서 또는 추가의 프로세서상에서 실행중인 제2 애플리케이션으로부터 상기 무선 송신기 하드웨어 섹션을 통해 정보를 송신하도록 배열되되, 상기 제1 애플리케이션이 데이터 패킷 전송을 필요로 할 때 상기 제1 애플리케이션은 제1 송신 요청을 생성하도록 구성되고, 상기 제2 애플리케이션이 데이터 패킷 전송을 필요로 할 때에는 상기 제2 애플리케이션이 제2 송신 요청을 생성하도록 구성되며; 상기 반도체 장치는 상기 제1 송신 요청 또는 상기 제2 송신 요청을 각각 수신할 시 상기 무선 송신기 하드웨어 섹션을 위한 송신 타임슬롯(transmission timeslot)을 상기 제1 애플리케이션 또는 상기 제2 애플리케이션에 할당하는 제어 로직을 더 포함하고; 상기 반도체 장치는 상기 제2 프로토콜이 정의되는 것을 허용하는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface)를 더 포함한다.
제2 양상에서 볼 때, 본 발명은 무선 수신기 하드웨어 섹션(radio receiver hardware section) 및 프로세서를 포함하는 반도체 장치를 제공하는데, 상기 반도체 장치는 제1 통신 프로토콜에 따라서 상기 프로세서상에서 실행중인 제1 애플리케이션으로 또는 제2 통신 프로토콜을 이용하여 상기 프로세서 또는 추가의 프로세서상에서 실행중인 제2 애플리케이션으로 상기 무선 수신기 하드웨어 섹션을 통해 정보를 수신하도록 배열되되, 상기 제1 애플리케이션이 데이터 패킷 수신을 필요로 할 때 상기 제1 애플리케이션은 제1 수신 요청을 생성하도록 구성되고, 상기 제2 애플리케이션이 데이터 패킷 수신을 필요로 할 때에는 상기 제2 애플리케이션이 제2 수신 요청을 생성하도록 구성되며; 상기 반도체 장치는 상기 제1 수신 요청 또는 상기 제2 수신 요청을 각각 수신할 시 상기 제1 애플리케이션 또는 상기 제2 애플리케이션에 상기 무선 수신기 하드웨어 섹션을 위한 수신 타임슬롯(reception timeslot)을 할당하는 제어 로직을 더 포함하되, 상기 제어 로직은 상충하는(conflicting) 상기 제1 수신 요청과 상기 제2 수신 요청을 수신하는 경우에 상기 수신 타임슬롯을 제1 프로토콜 우선순위 레벨 지시자(protocol priority level indicator) 및 제2 프로토콜 우선순위 레벨 지시자에 기반하여 할당하도록 배열되어 있다.
그러므로 본 기술 분야에 숙련된 사람은 본 발명에 따라서 두 개의 무선 프로토콜이 그들 동작이 충분히 조정되는 경우에 요청되는 바대로 각각의 무선 프로토콜이 다른 무선 프로토콜에 대해 상세한 지식이 없어도 무선 하드웨어 자원을 공유할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 이것은 프로토콜이 별개의 스택에서 서로에 독립적으로 구현되는 것을 허용하며, 이것은 결과적으로 장치상에 구현된 다른 프로토콜과의 어떠한 컴파일 시간 또는 링크 시간 의존성 없이 칩 판매자에 의해 스택에서 표준 프로토콜이 제공되어 사전 검증되는(pre-qualifed) 것을 허용한다. 다른 프로토콜, 예컨대 사유 프로토콜은 판매자에 의해 제공된 프로토콜의 작용방식을 고려할 필요없이 개발자에 의해 작성될 수 있는데, 이것은 구현을 단순화하며, 사유 프로토콜에서의 임의의 오류가 판매자 제공 프로토콜에 해로운 영향을 주지 않을 것이다. 바람직하게 이것은 장치가 제조시에 특정 기능을 갖도록 하기 위한 제품의 복제 필요성을 막아준다. 이것은 또한 바람직하게 사전 검증된 프로토콜의 성능 또는 동작을 방해하지 않으면서 제조 후 프로토콜(post-fabrication protocol)에 이용 가능한 여분의 자원을 만든다. 이러한 여분 자원은 이후에 제조시에 알려지지 않은 사용을 위해 안전하고 제어된 방식으로 이용 가능하다.
일단의 실시예에서, 상기 제1 프로토콜은 사전 컴파일된 프로토콜 스택(a pre-compiled protocol stack)으로 구현된다.
일단의 실시예에서, 장치는 펌웨어 메모리 어드레스에 저장된 펌웨어 모듈을 갖는 메모리를 포함하되, 펌웨어 모듈은 제1 애플리케이션의 일부를 형성하는 명령어를 포함하고, 이때 프로세서는 연관된 감시자 콜 번호를 각각 갖는 감시자 콜 명령어(supervisor call instructions)를 수신하도록 구성되고, (ⅰ) 펌웨어 모듈에서 감시자 콜 핸들러(a supervisor call handler)를 호출함으로써, 그리고 (ⅱ) 감시자 콜 번호가 콜 핸들러에 이용 가능하게 함으로써 감시자 콜 명령어에 응답하도록 구성된다.
제1 애플리케이션은 사전 결정된 애플리케이션 메모리 어드레스에 저장되는 방식으로 장치의 메모리에 로드될 것이다. 제1 애플리케이션은 호출할 기능에 대응하는 연관된 사전 결정된 감시자 콜 번호를 갖는 감시자 콜 명령어를 발행함으로써 펌웨어 모듈로부터 무선 통신 기능을 호출하도록 배열될 수 있다.
일단의 실시예에서, 제1 및/또는 제2 요청은 세션 식별 필드(a session identification field)를 더 포함한다. 이것은 어느 하나의 애플리케이션이 자신의 연관 프로토콜 하에서 다중의 동시 세션(multiple concurrent sessions)을 유지하는 것을 허용한다. 이것은 예를 들면 장치로 하여금 Blutooth 같은 프로토콜을 이용하여 예컨대 전화기 같은 모바일 장치와 통신할 수 있게 하고 또한 동일한 프로토콜 예컨대 Blutooth를 이용하여 다른 장치와도 통신할 수 있게 하는 하나의 세션을 제공하기 위해 이용될 가능성이 있다.
본 발명의 제1 양상의 장치는 제어 로직이 송신 요청을 수신하는 순서에 따라 타임슬롯을 할당하는 방식으로 배열될 수 있다. 그러나 일단의 실시예에서 제1 송신 요청은 제1 프로토콜 우선순위 레벨 지시자를 포함하고, 제2 송신 요청은 제2 프로토콜 우선순위 레벨 지시자를 포함하며, 제어 로직은 상충하는 제1 및 제2 송신 요청을 수신할 경우에 제1 및 제2 프로토콜 우선순위 레벨 지시자에 기반하여 송신 타임슬롯을 할당하도록 배열된다.
유사하게, 본 발명의 제2 양상의 장치는 제어 로직이 수신 요청을 수신하는 순서에 따라 타임슬롯을 할당하도록 배열될 수 있다. 그러나 일단의 실시예에서 제1 수신 요청은 제1 프로토콜 우선순위 레벨 지시자를 포함하고, 제2 수신 요청은 제2 프로토콜 우선순위 레벨 지시자를 포함하며, 제어 로직은 상충하는 제1 및 제2 수신 요청을 수신할 경우에 제1 및 제2 프로토콜 우선순위 레벨 지시자에 기반하여 수신 타임슬롯을 할당하도록 배열된다.
그러므로 이러한 본 발명의 실시예에 따르면, 제어 로직은 상충하는 제1 및 제2 요청을 수신하여, 각각의 우선순위 레벨 지시자에 따라 타임슬롯을 할당할 것이다. 이것은 실시간 프로시져를 갖는 프로토콜이 중요 동작 또는 시퀀스의 완료를 보다 더 통제하는 것을 가능하게 한다. 일단의 실시에에서, 제어 로직은 요청이 거부된 낮은 레벨의 우선순위 지시자를 갖는 요청을 발행한 애플리케이션에 대해 신호를 발행하도록 배열된다. 이 애플리케이션은 이후에 (사전 결정된 알고리즘에 따라서) 추가 요청을 발행할 수도 있다. 이것은 동일한 타임슬롯이지만 우선순위 레벨이 더 높은 요청일 수 있거나 또는 나중의 타임슬롯과 관련한 요청일 수 있다.
송신 또는 수신 요청을 발행함과 더불어, 제1 또는 제2 애플리케이션은 이것의 송신 또는 수신을 막기 위해서 무선 모듈을 액세스하는 요청을 발행할 수 있을 것이다. 이것은 예를 들면 장치를 위해 최대 전력 레벨을 제한하는 것이 필요한 경우에 유용할 수 있다.
비록 본원에서는 제1 및 제2 무선 프로토콜을 참조하였지만, 이것은 제한하려는 의도가 아니며 추가의 무선 프로토콜이 지원될 수도 있다. 추가의 무선 프로토콜은 추가의 판매자 제공의(예컨대, 사전 컴파일된) 프로토콜 스택 또는 추가의 사용자 정의 프로토콜 스택의 형태일 수 있다.
제1 및 제2 애플리케이션이 자신들에게 이용 가능한 동일한 우선순위 레벨 세트를 가질 수도 있다. 그러나 선택적인 일단의 실시예에서, 제1 애플리케이션은 제2 프로토콜보다 적어도 일부 더 높은 자신이 이용 가능한 우선순위 레벨을 갖는다. 이것은 판매자 제공의 프로토콜이 사용자 정의의 프로토콜에 의해 과도하게 중단되지 않도록 보장할 수 있게 한다.
일단의 실시예에서, 제1 애플리케이션 및/또는 제2 애플리케이션은 제어 로직으로부터 타이밍 정보를 수신한다.
더 넓은 양상에서 볼 때, 본 발명은 무선 송신기 하드웨어 섹션과 프로세서를 포함하는 반도체 장치를 제공하는데, 상기 반도체 장치는 제1 통신 프로토콜에 따라서 상기 프로세서상에서 실행중인 제1 애플리케이션으로부터 또는 제2 통신 프로토콜을 이용하여 상기 프로세서 또는 추가의 프로세서상에서 실행중인 제2 애플리케이션으로부터 상기 무선 송신기 하드웨어 섹션을 통해 정보를 송신하도록 배열되되, 상기 제1 애플리케이션이 데이터 패킷 전송을 필요로 할 때 상기 제1 애플리케이션은 제1 송신 요청을 생성하도록 구성되고, 상기 제2 애플리케이션이 데이터 패킷 전송을 필요로 할 때에는 상기 제2 애플리케이션이 상기 제2 송신 요청을 생성하도록 구성되며; 상기 반도체 장치는 상기 제1 송신 요청 및 상기 제2 송신 요청을 각각 수신할 시 상기 무선 송신기 하드웨어 섹션을 위한 송신 타임슬롯을 상기 제1 애플리케이션 또는 상기 제2 애플리케이션에 할당하는 제어 로직을 더 포함한다.
바람직한 일단의 실시예에서, 상기 반도체 장치는 상기 제2 통신 프로토콜을 수신하도록 구성된 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 포함한다.
본 발명의 특정 실시예가 이제 아래와 같은 첨부도면을 참조하여 오로지 예시로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 다른 장치의 간략화된 시스템 블록도이다.
도 2는 도 1을 참조하여 서술된 장치의 간략화된 모듈 블록도이다.
도 3은 일 실시예의 동작을 예시하는 타이밍도이다.
도 4는 일 실시예의 수정된 동작을 예시하는 타이밍도이다.
도 5는 일 실시예의 추가 동작을 예시하는 타이밍도이다.
우선, 도 1을 살펴보면, 무선가능 마이크로프로세서 장치(2)의 물리적 부분의 개략적인 표현을 볼 수 있다. 이것은 흔히 '시스템 온 칩(System on Chip)' 또는 'SoC' 구성으로 알려진 집적된 반도체 구성성분으로 제공될 수 있다. 장치(2)는 고정형이든 모바일형이든 매우 다양한 상이한 애플리케이션 중 임의의 것에 포함될 수 있고 송신 또는 수신하도록 구성되거나 또는 송수신 모두 할 수 있도록 구성될 수 있다.
장치(2)의 중심부에 메모리(6)와 통신하는 프로세서(4)가 있다. 프로세서(4)는 또한 무선 수신기(8)와 무선 송신기(10)와 통신하는데, 이 무선 송신기 및 수신기는 공통 안테나(12)를 공유하고 무선 신호가 장치에 의해 수신 및 송신되도록 한다. SoC 장치의 일반적인 디자인과 동작은 본 기술 분야에 숙련된 사람들에게 공지된 것이므로 추가적인 세부사항은 본 명세서에서 필요하지 않다.
도 2는 장치(2)의 주요 기능 모듈을 보여준다. 이 도면의 최하부는 하드웨어 계층(14)이다. 이것은 안테나(12)와 증폭기, 아날로그 필터 등을 포함하는 특히 무선 섹션(16)을 포함하는데, 본 기술 분야에서 그 자체로 잘 알려진 송신기(10)와 수신기(8)를 구성한다. 이 예시에서 무선 섹션(16)은 송신(TX)과 수신(RX) 모두 가능하다. 하드웨어 계층은 또한 하드웨어 타이머(42)를 포함한다.
하드웨어 섹션(14) 위는 본원에서 SoftDevice(18)로 언급된 소프트웨어의 구현이다. 이것은 사실상 장치 메모리(6)의 보호된 특정 부분, 다시 말해 펌웨어 메모리 어드레스에 상주하는 펌웨어이다. 이것은 제1 프로토콜 스택(20)을 포함하는데, 예컨대 Bluetooth Low Energy(TM)와 같은 제1 무선 프로토콜을 구현하는 제1 애플리케이션을 형성하는 명령어를 갖는다.
제1 프로토콜 스택(20)은 요청(24) 및 복귀된 신호(26)를 통해 제어 로직(22)과 통신할 수 있다. 제어 로직(22)은 하드웨어 액세스 계층(28)과 인터페이스로 접속하되, 하드웨어 액세스 계층(28)은 무선 하드웨어 섹션(16)의 동작을 제어하고 타이머(42)와 통신한다.
제1 프로토콜 스택(20)을 포함하는 펌웨어 모듈의 기능은 서비스 콜을 사용하여 프로세서(4)에 의해 액세스될 수 있다. 그러므로 프로세서는 감시자 콜 명령어를 수신하고(각각의 감시자 콜 명령어는 연관된 감시자 콜 번호를 갖는다), (ⅰ) 펌웨어 모듈에서 감시자 콜 핸들러(a supervisor call handler)를 호출함으로써, 그리고 (ⅱ) 감시자 콜 번호가 콜 핸들러에 이용 가능하게 함으로써 감시자 콜 명령어에 응답한다.
전술한 SoftDevice(18)에 덧붙여서, 장치는 또한 애플리케이션 메모리(30)의 추가의 비보호 영역(a further, unprotected area)을 포함할 수 있다. 이것은 제2 프로토콜 스택(32)을 포함하되, 제2 프로토콜 스택(32)은, 예컨대 제품에 통합하기 위해 장치(2)를 구매한 고객에 의해 개발된 사유 무선 프로토콜과 같은 제2 무선 프로토콜을 구현하는 제2 애플리케이션을 형성하는 명령어를 갖는다. 또한, 제2 프로토콜 스택(32)은 대응하는 요청(34) 및 복귀된 신호(36)를 통해 제어 로직(22)과 통신할 수 있다. 프로세서(4)는 애플리케이션 메모리 영역(30)에 직접 액세스할 수 있고 따라서 감시자 콜 명령어를 이용할 필요가 없다.
이후에 더 명확해지는 것처럼, 장치의 구성은 제1 프로토콜 스택(20)과 제2 프로토콜 스택(32)이 완전히 서로에게 독립적이나 무선 자원(6)을 쉽게 공유할 수 있는 방식이다. 특히 이것은 장치 제조자에 의해 작성된 것이 아닌 서드 파티 개발자에 의해 작성될 수 있는 제2 프로토콜 스택(32) 없이 이루어지는 것처럼 보일 수 있는데, 이때 제1 '내장' 프로토콜 스택(20)의 세부 동작 및 타이밍을 알거나 고려할 필요가 있다.
도 3a와 도 3b는 도 1과 도 2를 참조하여 서술된 실시예의 동작을 도시한다. 이 도면이 서술될 시스템의 상이한 각각의 부분을 표현하는 5개의 세로선을 포함하는 것을 불 수 있다. 제1 세로선은 개발자 소유의 무선 프로토콜을 구현하기 위한 제2 프로토콜 스택(32)을 포함하는 소프트웨어 애플리케이션(30)을 표현한다. 제2 세로선(38)은 SoftDevice(18)에 의해 애플리케이션에 제공된 API(application programming interface)를 표현한다. 이것은 도 2에 도시된 제어 로직(22)의 일부를 형성한다. 제3 세로선(40)은 하드웨어 액세스 계층(28)(도 2 참조)의 일부를 포함하는 REM(Radio Event Manager)을 표현한다. 제4 세로선은 무선 하드웨어(16)를 표현하고 제5 세로선은 하드웨어 타이머(42)를 표현한다.
본원에 서술될 동작은 세션을 시작하기 위해 애플리케이션(30)에서 API(38)로 콜(34.1)을 하면서 개시한다. 다음, API(38)은 REM(40)으로 대응하는 콜(44.1)을 전달한다. 그 후에, API(38)는 REM의 세션을 시작하기 위해 REM(40)에 콜을 전달한다.
세션이 시작된 후 어느 시점에서, 애플리케이션(30)은 일정시간 동안에 무선 자원에 액세스하기 위해 추가로 요청(34.2)한다. 이 요청은 장래의 어느 시점에서 액세스가 요구될 것인지와, 얼마나 오랫동안 액세스가 요구되는지, 그리고 그 특정 요구를 위해 프로토콜 스택(32)에 의해 결정되는 우선순위 레벨에 대한 지시(indication)를 포함한다. 다시, API(38)는 무선 타임슬롯 시작을 계산하기 위해 REM(40)으로 대응하는 콜(44.2)을 전달하고, 그 다음에 무선 타임슬롯을 요청하는 제2 콜(44.3)이 후속한다. 이것은 애플리케이션(30)이 무선 타임슬롯을 요청하는 시퀀스를 종료한다.
무선 요청에서 특정된 시간에, REM(40)은 API(38)가 콜백(call-back)과 이 콜백 자체인 제2 신호(46.2)를 수신하도록 준비해야 한다고 지시하는 신호(46.1)를 발행한다. 콜백(46.2)은 애플리케이션(30)이 요청된 무선 타임슬롯을 승인받고 있다는 REM(40)으로부터의 지시, 즉 지금 무선기에 액세스한다는 지시를 나타낸다. 그러므로 API(38)는 콜백(36.1)을 애플리케이션(30)에 전달함으로써 무선기(16)를 이용하기 시작할 수 있다. 애플리케이션(30)이 콜백(36.1)을 수신할 때, 애플리케이션은 내부 타이머를 재시작함으로써 자신의 타이머가 최종 요청된 무선 타임슬롯에 대해 참조되도록 한다. 이것은 애플리케이션이 다음 무선 타임슬롯을 요청할 때, 이 요청이 애플리케이션이 요청했던 최종 무선 타임슬롯에 대해 이루어짐을 의미한다. 이것은 애플리케이션(30)이 SoftDevice(18)가 실행 중인 클록에 액세스하지 않으면서 동작하도록 하는데, 이것은 이들의 기능적 분리를 돕는다.
실시예의 동작은 도 3b를 참조하여 더 서술될 것이다. 도 3b의 상부는 애플리케이션이 무선기(16)에 액세스하는 동안의 동작을 도시한다. 도시된 제1 신호는 하드웨어 타이머(42)로부터 REM(40)으로 신호 콜백(48.1)에 의해 운반된다. 이것은 이후에 REM(40)으로부터 AIP(38)로 콜백 신호(46.3)에 의해 역으로 전달되고, 그리고 API(38)로부터 애플리케이션(30)으로 후속 콜백 신호(36.2)에 의해 역으로 전달된다. 유사하게, 무선기(16)에 의해 생성된 신호는 콜백 신호(50.1, 46.4 및 36.3)를 통해 전달될 수 있다. 이 메커니즘은 애플리케이션(30)이 타임슬롯 내에 높은 정확도의 고주파수 타이머로 액세스하게 한다. 이러한 이벤트들은 또한 애플리케이션이 모든 정보를 얻을 수 있게 하는데, 이때의 정보는 무선 상태와 관련하여 필요한 것으로서, 이벤트가 일어나는 동안에 설정된 완전한 무선 기능을 이용하는데 요구되는 자원으로의 애플리케이션 액세스를 제공하기 위한 것이다. 당연히 특정 무선 타임슬롯 동안 신호 콜백에 의해 운반되는 일부 신호들이 존재할 수도 있다.
도 3b의 하부는 무선 타임슬롯에 대한 애플리케이션의 액세스를 종료하는 프로시져를 예시한다. 이것은 API(38)로부터 애플리케이션(30)으로의 신호(36.4)의 형태로 SoftDevice(18) 이벤트 인터럽트와 함께 시작하는데, 이것은 애플리케이션에게 이벤트가 발생되었음을 지시한다. 다음, 애플리케이션(30)은 SoftDevice 이벤트가 무엇이었는지를 설립하기 위해 응답으로서 콜(34.3)을 발행한다. 이것은 일반적인 메커니즘으로, 이 메커니즘에 의해 SoftDevice 이벤트가 애플리케이션(30)으로 제공된다. 나중에, 추가 콜(34.4)이 애플리케이션(30)으로부터 API(38)로 전송되어, 애플리케이션이 무선기를 이용하여 마쳤음을 지시한다. 이것은 추가 콜(44.4)에서 REM(40)으로 전달되어, 세션을 마감한다. 이후, API(38)는 마감된 세션으로 이내 발생된 SoftDevice 이벤트를 지시하기 위해 인터럽트 신호(36.5)를 전송한다. 이것은 애플리케이션(30)으로부터 API(38)로 콜(34.5)에 의해 긍정 응답된다.
전술한 프로시져에 따르면, 애플리케이션(30)은 API(30)에 의한 무선 자원으로의 액세스를 요청하여 승인받을 수 있다.
도 4는 무선 자원을 위한 요청이 예를 들면 내장 무선 프로토콜로부터의 또 다른 요청과 충돌하기 때문에 애플리케이션에 대해 승인되지 않을 때의 장치의 동작을 추가로 도시한다. 이 도면에는, 명료성의 개선을 위해 오로지 애플리케이션(30), API(38) 및 REM(40)만이 도시된다.
프로시져의 시작에서, 애플리케이션(30)은 세션의 개시를 위해 콜(36.4)을 전송하고, 이 콜은 추가의 콜(44.5)에 의해 REM(40)으로 전달된다. 동작의 이 부분은 도 3a를 참조하여 설명된 것과 동일하다. 다시, 도 3a에서처럼, 애플리케이션(30)으로부터 API(38)로 요청(34.7)이 전송되며, 이 요청은 콜(44.6 및 44.7)로서 API(38)로부터 REM(40)으로 전달된다.
이후 어느 시점에서 신호(46.5)가 REM(40)으로부터 API(38)로 전송되어, 무선 타임슬롯을 위한 요청이 거부 또는 차단됨을 지시한다. 이것은 API(38)에서 SoftDevice 이벤트를 발생하는데, 이 SoftDevice 이벤트는 신호(36.6) 및 콜(34.8)로 이루어진 표준의 쌍(the standard pair)에 의해 애플리케이션(30)으로 통신된다.
그 이후에, 애플리케이션(30)은 무선 타임슬롯(34.9)을 위한 추가의 요청을 수행한다. 이 요청은 상이한 타임슬롯을 위한 것이거나 또는 더 높은 우선순위를 갖는 것만 제외하면 이전 요청과 동일한 타임슬롯을 위한 것일 수 있다. 이전과 마찬가지로, 이 요청은 API(38)에 의해 REM(40)으로 콜(44.7 및 44.8)에 의해 전달된다. 비록 도시되지는 않았지만, 이것은 나중에 타임슬롯이 승인되게 하고, 프로시져는 위의 도 3b를 참조하여 서술된 것처럼 그 다음이다. 그 이후에 세션을 종료하는 프로시져(52)가 뒤따르는데, 이것은 도 3b를 참조하여 설명한 것과 동일하다.
도 5는 도 4를 참조하여 서술된 동작의 변형을 도시한다. 사실상, 도 5에 도시된 동작은 도 4의 동작과 동일하지만, REM(40)으로부터 API(38)로의 신호(46.6)가 이전에 승인되었던 무선 타임슬롯이 취소되었음을 지시한다는 점이 다르다. 이것은 동일한 타임슬롯에 대해 더 높은 우선순위를 갖는 상충하는 요청이 타임슬롯이 시작하기 전에 수신되는 경우에는 타임슬롯이 미래의 시간에 대해 요청되고 요청된 타임슬롯이 승인된 경우라도 취소될 수 있다는 사실을 반영한다.
비록 정확하게 동일한 프로시져가 장치에 사전 설치되어 제공되는 제1 프로토콜 스택(20)에 대해 적용될 수 있을지라도, 제2 프로토콜 스택(32)을 구현하는 애플리케이션(30)을 참조하여 동작이 설명되었음을 인지할 것이다. 그러므로 이들 사이의 API(38)와 REM(40)이 특정 우선순위 레벨을 갖는 요청들의 시스템에 기반하여 어느 한쪽 프로토콜에 대해 무선 자원으로의 액세스를 승인하는 단순한 메커니즘을 허용함이 인식될 수 있을 것이다. 이것은 무선 자원이 어느 한쪽 프로토콜이 다른 쪽 프로토콜의 동작을 전혀 이해할 필요없이 공유될 수 있음을 의미한다. 개별 프로토콜에 이용 가능한 우선순위 레벨은, 다른 프로토콜로부터의 더 중요한 이벤트가 처리되는 동안에, 덜 중요한 이벤트는 잠재적으로 대기하지만 중요 송신 및 수신은 정렬된 방식으로 발생하도록 프로토콜이 작동할 수 있는 방식으로 구성될 수 있다. 전형적으로, 사용자 구현의 프로토콜 스택(32)에 제공되는 우선순위 레벨의 범위는 오로지 사전 설치된 표준의 프로토콜 스택(20)에만 이용할 수 있는 매우 높은 우선순위 레벨을 포함하지 않을 것이다. 이것은 예를 들면 사용자 구현의 프로토콜이 인증된 표준 프로토콜의 동작을 지나치게 타협할 수 없음을 보장한다.

Claims (13)

  1. 무선 송신기 하드웨어 섹션(radio transmitter hardware section) 및 프로세서를 포함하는 반도체 장치로서,
    상기 반도체 장치는 제1 통신 프로토콜에 따라서 상기 프로세서 상에서 실행중인 제1 애플리케이션으로부터 또는 제2 통신 프로토콜을 이용하여 상기 프로세서 또는 추가의 프로세서 상에서 실행중인 제2 애플리케이션으로부터 상기 무선 송신기 하드웨어 섹션을 통해 정보를 송신하도록 구성되고,
    상기 제1 애플리케이션이 데이터 패킷 전송을 필요로 할 때 상기 제1 애플리케이션은 제1 송신 요청을 생성하도록 구성되고, 상기 제2 애플리케이션이 데이터 패킷 전송을 필요로 할 때 상기 제2 애플리케이션은 제2 송신 요청을 생성하도록 구성되며,
    상기 반도체 장치는, 상기 제1 송신 요청 또는 상기 제2 송신 요청을 각각 수신할 시 상기 무선 송신기 하드웨어 섹션을 위한 송신 타임슬롯(transmission timeslot)을 상기 제1 애플리케이션 또는 상기 제2 애플리케이션에 할당하는 제어 로직을 더 포함하고,
    상기 반도체 장치는, 상기 제2 통신 프로토콜이 정의되는 것을 허용하는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface)를 더 포함하는
    반도체 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 송신 요청은 제1 프로토콜 우선순위 레벨 지시자(a first protocol priority level indicator)를 포함하고, 상기 제2 송신 요청은 제2 프로토콜 우선순위 레벨 지시자를 포함하며, 상기 제어 로직은 상충하는(conflicting) 상기 제1 송신 요청 및 상기 제2 송신 요청을 수신하는 경우에 상기 제1 프로토콜 우선순위 레벨 지시자 및 상기 제2 프로토콜 우선순위 레벨 지시자에 기반하여 상기 송신 타임슬롯을 할당하도록 구성되는
    반도체 장치.
  3. 무선 수신기 하드웨어 섹션(radio receiver hardware section) 및 프로세서를 포함하는 반도체 장치로서,
    상기 반도체 장치는 제1 통신 프로토콜에 따라서 상기 프로세서 상에서 실행중인 제1 애플리케이션으로 또는 제2 통신 프로토콜을 이용하여 상기 프로세서 또는 추가의 프로세서 상에서 실행중인 제2 애플리케이션으로 상기 무선 수신기 하드웨어 섹션을 통해 정보를 수신하도록 구성되고,
    상기 제1 애플리케이션이 데이터 패킷 수신을 필요로 할 때 상기 제1 애플리케이션은 제1 수신 요청을 생성하도록 구성되고, 상기 제2 애플리케이션이 데이터 패킷 수신을 필요로 할 때 상기 제2 애플리케이션은 제2 수신 요청을 생성하도록 구성되며,
    상기 반도체 장치는, 상기 제1 수신 요청 또는 상기 제2 수신 요청을 각각 수신할 시 상기 제1 애플리케이션 또는 상기 제2 애플리케이션에 상기 무선 수신기 하드웨어 섹션을 위한 수신 타임슬롯(reception timeslot)을 할당하는 제어 로직을 더 포함하고,
    상기 제어 로직은, 상충하는 상기 제1 수신 요청과 상기 제2 수신 요청을 수신하는 경우에 제1 프로토콜 우선순위 레벨 지시자 및 제2 프로토콜 우선순위 레벨 지시자에 기반하여 상기 수신 타임슬롯을 할당하도록 구성되는
    반도체 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 수신 요청은 제1 프로토콜 우선순위 레벨 지시자를 포함하고, 상기 제2 수신 요청은 제2 프로토콜 우선순위 레벨 지시자를 포함하며, 상기 제어 로직은 상충하는 상기 제1 수신 요청 및 상기 제2 수신 요청을 수신하는 경우에 상기 제1 프로토콜 우선순위 레벨 지시자 및 상기 제2 프로토콜 우선순위 레벨 지시자에 기반하여 상기 수신 타임슬롯을 할당하도록 구성되는
    반도체 장치.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제어 로직은 낮은 순위의 프로토콜 우선순위 레벨 지시자를 갖는 요청을 발행한 애플리케이션에 요청이 거부되었다는 신호를 발행하도록 구성되는
    반도체 장치.
  6. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1 애플리케이션은 상기 제2 통신 프로토콜보다 적어도 일부 더 높은 이용 가능한 우선순위 레벨을 갖는
    반도체 장치.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 통신 프로토콜은 사전 컴파일된 프로토콜 스택(a pre-compiled protocol stack)에 의해 구현되는
    반도체 장치.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    펌웨어 메모리 어드레스(a firmware memory address)에 저장된 펌웨어 모듈(a firmware module)을 구비하는 메모리를 포함하되, 상기 펌웨어 모듈은 상기 제1 애플리케이션의 일부를 형성하는 명령어를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    연관된 감시자 콜 번호(an associated supervisor call number)를 각각 갖는 감시자 콜 명령어(supervisor call instructions)를 수신하고,
    (ⅰ) 상기 펌웨어 모듈에서 감시자 콜 핸들러(a supervisor call handler)를 호출하고 (ⅱ) 상기 감시자 콜 번호가 상기 콜 핸들러에 이용 가능하게 함으로써, 상기 감시자 콜 명령어에 응답하도록 구성되는
    반도체 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 애플리케이션은 상기 제1 애플리케이션이 사전 결정된 애플리케이션 메모리 어드레스에 저장되도록 상기 메모리에 로드되는
    반도체 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 애플리케이션은 호출될 기능에 대응하는 연관된 사전 결정된 감시자 콜 번호(an associated predetermined supervisor call number)를 갖는 감시자 콜 명령어를 발행함으로써 상기 펌웨어 모듈로부터 무선 통신 기능을 호출하도록 구성되는
    반도체 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 송신 요청 및/또는 상기 제2 송신 요청은 세션 식별 필드(a session identification field)를 더 포함하는
    반도체 장치.
  12. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 애플리케이션 및/또는 상기 제2 애플리케이션은 상기 제어 로직으로부터 타이밍 정보를 수신하도록 구성되는
    반도체 장치.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 제1 수신 요청 및/또는 상기 제2 수신 요청은 세션 식별 필드를 더 포함하는
    반도체 장치.
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