KR20060089699A - 비접촉 거래 수행 시 시6단자를 사용하여 외부 전원을공급받을 수 있는 구조의 접촉/비접촉식 스마트카드 - Google Patents

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Abstract

이동통신단말기에 장착되는 접촉/비접촉 스마트카드에 전원 공급이 중단된 상태에서 비접촉부 알에프 거래 수행 시, 비접촉부 알에프 성능이 저하되는 문제점이 나타나고 있다. 이는 대용량의 메모리를 가진 접촉/비접촉 스마트카드의 출현과 WCDMA 이동통신단말기에 장착되는 USIM의 경우처럼 접촉부와 비접촉부 동시 제어가 가능함에 따라서 접촉/비접촉 스마트카드의 구동에 필요한 전력이 증가함에 기인한다. 따라서 본 발명은 최소한의 이동통신단말기의 회로 변경과 기존 접촉/비접촉 스마트카드와 호환되면서 접촉부에 전원이 공급되지 않는 상태에서 비접촉 거래 수행 시 발생하는 알에프 성능 저하 문제를 해결할 수 있는 회로가 탑재된 접촉/비접촉 스마트카드 구현 방법에 관한 것으로, WCDMA 이동통신단말기용 USIM 카드로 사용될 경우 대단히 유용할 것이다.
접촉/비접촉식 스마트카드, 이동통신단말기, WCDMA, CDMA, GSMA, USIM, 카드판독장치, 전원선택기(Power MUX), 전원안정기(Regulator), DC전원생성부, CPU, 베터리, C6단자, 안테나

Description

비접촉 거래 수행 시 시6단자를 사용하여 외부 전원을 공급받을 수 있는 구조의 접촉/비접촉식 스마트카드{Contact/Contactless Smart Card Attracting External Power with the C6 Contact Terminal During the Contactless Communication}
도1은 본 발명에 따른 접촉/비접촉 스마트카드(콤비카드)가 탑재된 이동통신단말기의 블록도.
도2는 표준 콤비카드의 단자 구조.
도3은 일반적인 콤비카드의 내부 블록도.
도4는 본 발명에 따른 콤비카드의 비접촉인터페이스부 블록도
도5는 본 발명에 따른 콤비카드의 비접촉인터페이스부 구현도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 본 발명에 따른 접촉/비접촉 스마트카드(콤비카드)
2: 이동통신단말기(휴대폰)
3: 이동통신단말기의 CPU
4: 휴대폰 배터리
5: 알에프 안테나
6: 카드판독장치(대표적 예 : 교통버스 단말기, 지하철 단말기)
1a: 콤비카드의 LA단자
1b: 콤비카드의 LB단자
1c: 콤비카드의 시6단자(VPP 단자)
1d: 콤비카드의 VCC단자
1e: 콤비카드의 RST단자
1f: 콤비카드의 CLK단자
1g: 콤비카드의 GND단자
1h: 콤비카드의 I/O단자
10: 콤비카드의 비접촉인터페이스부
20: 콤비카드의 접촉인터페이스부
30: 콤비카드의 메인부
11: 전원선택기(Power MUX)
12: 전원안정기(Regulator)
13: 클럭추출기(Clock Extractor)
14: 클럭분배기(Frequency Divider)
15: DC전원생성부(Full wave Rectifier)
16: 과전압방지기(RF Limiter)
17: 로드모듈레이터(Load Modulation)
(기술분야)
본 발명은 접촉/비접촉 스마트카드(Combi Smart Card) 구현 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 접촉/비접촉 스마트카드가 장착된 이동통신단말기에서 접촉부에 전원이 공급되지 않는 상황에서 비접촉 거래를 수행할 경우, 접촉/비접촉 스마트카드의 비접촉부의 알에프 성능이 저하되는 현상을 개선하기 위한 접촉/비접촉 스마트카드의 성능 개선을 위한 구현 방법 및 이를 수용하는 구조의 이동통신단말기 회로 구현 방법에 관한 것이다.
(배경기술)
이동통신 기술은 CDMA와 GSM의 뒤를 이어 3세대 이동통신인 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 단말기가 보급되고 있다. 따라서 CDMA와 GSM에 장착된 사용자 식별모듈(UIM모듈)등은 USIM (Universal Subscriber Identity Module)으로 대처되고 있다.
이동통신단말기에 장착된 USIM 카드는 접촉/비접촉 스마트카드를 적용하여 사용자 인증, 글로벌 로밍, 교통카드, 증권거래, 모바일뱅킹 등 다양한 금융 서비스를 탑재하고 이동통신단말기에 필수사양으로 채용되고 있다.
익히 알려진 바와 같이, USIM 카드에 사용되는 스마트카드는, 마이크로프로세서, 운영체계, 보안모듈, 메모리 등을 구비한 IC칩으로서, 데이터가 읽히는 방식에 따라, 접촉식 스마트카드, 비접촉식 스마트카드 및 접촉/비접촉 스마트카드로 구분된다. 접촉식 스마트카드는 스마트카드의 접점과 인터페이스장치간의 접점이 접촉됨으로써 동작하는 형태이고, 비접촉식 스마트카드는 전자기 유도 및 알에프 통신을 통해 작동하는 형태이며, 접촉/비접촉 스마트카드는 접촉식과 비접촉식 기능을 모두 가진 접촉/비접촉칩을 내장한 형태이다.
WCDMA 이동통신단말기에 장착되는 USIM 카드는 이동통신단말기에서 접촉된 상태에서 전원을 공급 받으면서 동작되거나, 외부 카드판독장치의 안테나에서 발생한 유도 기전력에 의해 전원을 공급 받아 교통카드와 같은 비접촉식 기능을 수행하는 접촉/비접촉식 스마트카드가 보편화 되고 있다.
기존의 SIM 카드에 장착된 접촉/비접촉 스마트카드는 접촉식과 비접촉식을 동시에 사용할 수 없는 문제점이 있으며, WCDMA 이동통신단말기에 탑재되는 USIM 카드는 접촉식과 비접촉식 기능을 모두 구비한 접촉/비접촉 스마트카드이므로, USIM 카드에 전원이 공급되고 있는 상황에서, 비접촉식 기능을 사용할 수 있다. 그러나 WCDMA 이동통신단말기에 탑재된 USIM 카드는 이동통신단말기에서 전원공급이 중단된 상태(배터리 방전 또는 전원 오프 상태)에서는 USIM 카드의 접촉부에 전원이 공급되지 않고 이로 인해 USIM 카드의 비접촉부의 알에프 성능이 현저하게 저하되는 현상이 발생하는 문제점이 있다. 테스트 결과 접촉부에 전원이 공급되고 있는 상황에서는 비접촉부의 알에프 성능은 약 50% 이상 향상되었다. 이는 USIM이 일반적인 SIM 카드에 비해서 성능 향상과 EEPROM 메모리 용량 증대에 따른 소비 전류 증가에 기인하는 것으로 접촉부에 전원이 공급되지 않는 상황에서 오직 비접촉부의 유도 기전력에 의해서 접촉/비접촉 스마트카드에 전원이 공급될 경우 필요한 전력은 오직 외부 카드판독장치에서만 공급되므로 상대적으로 접촉/비접촉 스마트카드의 알에프 인식 거리가 낮아지게 된다.
본 발명의 목적은 접촉/비접촉스마트카드가 구비된 이동통신단말기에 있어서 이동통신단말기의 접촉/비접촉스마트카드의 접촉부에 전원이 공급되지 않는 상태에서 접촉/비접촉스마트카드의 비접촉부 알에프 성능이 저하되는 현상을 개선할 수 있는 형태의 접촉/비접촉스마트카드을 수용할 수 있는 이동통신단말기 구조에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 본 발명의 구조를 가진 이동통신단말기에 장착되는 접촉/비접촉 스마트카드로서, 접촉부에 전원이 공급되지 않는 상태에서 비접촉부 알에프 거래를 수행할 경우, 비접촉부 알에프 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 구조의 접촉/비접촉 스마트카드 구현 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 본 발명을 따르는 이동통신단말기 뿐만 아니라 일반적인 형태의 접촉/비접촉 스마트카드가 장착되는 이동통신단말기에도 호환 가능한 구조에 관한 것이다.
본 발명의 접촉/비접촉 스마트카드(1)는 도1과 같이 이동통신단말기(2)에 장착된다. 기존 방식과 다른 점은 이동통신단말기의 배터리(4) 전원이 접촉/비접촉 스마트카드의 C6단자(1c)에 연결된다.
일반적으로 접촉/비접촉 스마트카드는 도2와 같은 단자를 가지고 있으며 접촉식(ISO7816 방식)으로 사용될 경우에는 VCC단자(1d), RST단자(1e), CLK단자(1f), I/O단자(1h), GND단자(1g)가 이용되며, 비접촉식으로 사용될 경우에는 LA단자(1a), LB단자(1b)가 이용된다. 따라서 일반적으로 C6단자(1c)는 사용되지 않고 있다. 접촉/비접촉 스마트카드의 내부 구조는 도3과 같이 비접촉인터페이스부(10), 접촉인터페이스부(20) 그리고 메인부(30)로 구성되어 있다.
비접촉인터페이스부(10)의 일반적인 동작 방법은 접촉/비접촉 스마트카드가 장착된 이동통신단말기를 카드판독장치에 가까이 가져가면 안테나를 통하여 접촉/비접촉 스마트카드의 LA단자와 LB단자로 알에프 신호가 들어온다. 들어온 알에프 신호는 DC전원생성부(Full wave Rectifier)와 전원안정기(Regulator)를 통해서 스마트카드 구동에 필요한 전원이 생성된다. 그러나 본 발명의 경우에는 C6단자(1c)에 배터리(4) 전원이 연결되어 있으므로 카드판독장치(6)에 본 발명의 접촉/비접촉식 스마트카드(1)가 탑재된 이동통신단말기(2)를 가까이 가져가면 안테나(5)의 LA단자(1a)와 LB단자(1b)로 들어온 알에프 신호는 DC전원생성기(15)를 통해 전원선택기(11)를 구동함과 동시에 전원선택기의 입력으로 들어간다. 만약 C6단자(1c)에 전원이 공급되지 않으면 전원선택기(11)는 DC전원생성기(15)에 의해 생성된 전원을 전원안정기(12)로 공급하며, C6단자(1c)에 전원이 공급되고 있으면 전원선택기(11)는 C6단자의 전원을 전원안정기로 공급하여 스마트카드 구동에 필요한 전원을 생성한다. 또한 비접촉식 거래가 끊어지면 즉시 전원선택기(11)에 전원 공급이 중단되어 전원안정기(12)에 배터리 전원을 공급하지 않는다.
본 발명의 접촉/비접촉 스마트카드(1)가 접촉식 동작을 수행할 경우 접촉인터페이스부(20)의 전원을 활성화시키는 신호는 상기 이동통신단말기(2)의 CPU(3)로부터 전송되고 있다. 본 발명의 접촉/비접촉 스마트카드가 탑재된 이동통신단말기가 접촉인터페이스부(20)의 VCC단자(1d)를 통한 전원공급과 상관없이 비접촉 거래가 수행되면 즉시 C6단자(1c)를 통하여 전원을 공급받는다. 바람직하게, 상기 이동통신단말기는 WCDMA 이동통신단말기이고, 본 발명의 접촉/비접촉 스마트카드는 USIM 카드이다. 본 발명의 전원 공급중단이란 이동통신단말기(2)의 전원을 오프하거나 배터리가 방전되어 상기 이동통신단말기에 정상적인 전원이 공급할 수 없는 상태를 의미한다.
본 발명에 따른 접촉/비접촉 스마트카드(1)는 이동통신단말기(2)에 장착되는 USIM 카드로 접촉식 기능(예, 모바일 뱅킹 기능)과 비접촉식 기능(예, 교통카드 기능)을 모두 실행할 수 있는, WCDMA 이동통신단말기에 장착되는 접촉/비접촉 스마트카드이다.
본 발명에 따른 접촉/비접촉 스마트카드(1)는, 일반적인 비접촉부인터페이스부(10)에 C6단자(1c)를 연결하여 전원선택기(11)를 통하여 전원안정기(12)에 연결하는 부분을 기본적으로 포함한다.
기존의 접촉/비접촉 스마트카드가 이동통신단말기에 탑재되어 본 발명과 같은 기능을 수행하기 위해서는 카드판독장치와의 비접촉 거래를 검출하기 위한 알에프 검출모듈과 안정적인 전원을 공급하기 위한 주변회로가 추가되어야 한다. 그러나 본 발명은 이와 같은 추가 회로 없이 단지 C6단자에 배터리 전원만을 연결함으로써 그 기능을 대신할 수 있다. 또한 C6단자의 경우 일반적으로 접촉/비접촉식 스마트카드에서 사용되지 않는 단자이므로 기존 접촉/비접촉 스마트카드와의 카드 호환성을 유지할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 접촉/비접촉 스마트카드(1)는, 이동통신단말기(2)의 CPU(3)의 제어 하에 전원을 공급 받던 접촉인터페이스부(20)의 전원공급이 이동통신단말기(2)에 의해 전원공급이 중단된 상황에서 카드판독장치(6)와 비접촉 거래가 수행되는 경우에, 배터리(4)와 연결된 C6단자(1c)를 통하여 CPU(3)의 도움 없이 직접 전원을 공급받음으로써, 접촉/비접촉 스마트카드의 접촉부에 전원이 공급되지 않음으로써 발생하는 비접촉부의 알에프 성능 저하문제를 해소하기 위한 것이다.
일반적으로 이동통신단말기(2)의 배터리(4)는 완전히 방전되었다고 하더라도 최소한의 전류는 유지되며, 본 발명이 적용되는 접촉/비접촉 스마트카드(1)의 전류 소모는 극히 적으므로, 이동통신단말기(2)의 전원 부족에 의해 오프된 상황에서도 그 기능을 충분히 수행 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 이동통신단말기에 장착되는 접촉/비접촉 스마트카드는 이동통신단말기에의 전원공급이 중단되어 접촉/비접촉 스마트카드의 접촉부에 전원이 공급되지 않는 상태에서 비접촉부 알에프 거래가 수행되면, 이동통신단말기의 배터리로부터 직접 전원을 공급받아 그 비접촉 알에프 성능이 저하되는 문제점을 해소하는 효과가 있다. 또한 본 발명은 현재는 사용되지 않는 있는 접촉/비접촉식 스마트카드의 C6단자(VPP 단자)를 이용하여 전원을 공급함으로써 기존의 이동통신단말기 및 기존의 접촉/비접촉식 스마트카드와 호환이 가능하다.
이와 같은 본 발명의 접촉/비접촉 스마트카드는 로밍기능, 교통카드 기능, 사용자 인증 기능, 모바일뱅킹 기능 등을 가진 WCDMA 이동통신단말기용 USIM 카드로 사용할 경우 대단히 유용할 것이다.

Claims (2)

  1. 이동통신단말기(2)의 배터리(4) 전원을 접촉/비접촉 스마트카드의 C6단자(1c)에 연결할 수 있는 구조의 접촉/비접촉 스마트카드(1)로서;
    C6단자(1c)에 배터리(4) 전원이 연결된 상태에서, 카드판독장치(6)와 비접촉 거래가 수행되면 DC전원생성부(15)에 의해 생성된 전원이 즉시 전원선택기(11)를 구동시키고 C6단자(1c)의 배터리(4) 전원을 전원안정기(12)로 공급하여 전원을 생성하는 구조를 가진 접촉/비접촉식 스마트카드.
  2. 제1항과 같은 구조를 가진 접촉/비접촉식 스마트카드를 수용하기 위하여 C6단자(1c)에 배터리(4) 전원을 연결할 수 있는 구조의 이동통신단말기(2).
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