KR20180037556A - 무선 통신 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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권창열
김주순
나일주
오윤조
윤석진
윤성록
조원섭
박수영
박성철
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Abstract

본 개시는 무선 통신 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 주파수 대역에서 통신할 수 있는 무선 통신 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 방법은, 복수의 무선 통신 규격에 따른 각각의 무선 통신부를 갖는 무선 통신 장치를 제어하기 위한 방법으로, 제1무선 표준 방식으로 통신하는 제1통신프로세서가 제1네트워크로부터 제1제어 신호를 수신하는 단계; 상기 제1통신프로세서가 상기 제1제어 신호에 제2무선 표준 방식의 시스템 제어 정보가 포함되어 있을 시 상기 제2무선 표준 방식의 제2통신프로세서의 전원을 온(on)하도록 제어하는 단계; 상기 제1통신프로세서가 상기 제1무선 표준 방식의 시스템으로부터 수신된 데이터에 상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 제어 정보가 포함되어 있는 경우 상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 제어정보를 상기 데이터 통신 인터페이스를 통해 제2통신프로세서로 전달하는 단계; 및 상기 제2통신프로세서가 상기 제2무선 표준 방식의 시스템과 접속하여 통신하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 연구는 미래창조과학부 '범부처 Giga KOREA 사업'의 지원을 받아 수행하였다.

Description

무선 통신 장치 및 그 제어 방법{WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS AND CONTROLING METHOD THEREFOR}
본 개시는 무선 통신 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 주파수 대역에서 통신할 수 있는 무선 통신 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 연구는 미래창조과학부 '범부처 Giga KOREA 사업'의 지원을 받아 수행하였다.
무선 통신 분야의 대표적인 기술로 셀룰라 통신 방식이 있다. 셀룰라 통신 방식은 현재 1세대부터 진화를 거듭하여 4세대 방식의 셀룰라 통신 방식으로 진화를 거듭해 왔다. 셀룰라 네트워크가 세대간 업그레이드 시에 각 세대를 담당하는 셀룰라 모뎀이 별도의 칩으로 단말에 주로 탑재되어 왔으며, 상용화 과정에서 한 개의 칩에 각 세대별 모뎀이 함께 들어가는 원-칩(One-chip)화 과정을 거쳐 왔다. 또한 세대별 모뎀의 원-칩(One-Chip)화는 물론 모뎀 칩과 어플리케이션 프로세서(Application Processor, AP) 칩을 하나의 칩으로 구성하는 원-칩(One-chip)도 함께 이루어져 어려 세대를 아우르는 모뎀 칩에 AP 칩이 결합되어 MoDAP(Modem & Application Processor)의 형태까지 진화되어 왔다.
4세대의 셀룰라 시스템까지의 진화에서는 각 세대별 모뎀 칩이 하나의 칩으로 만들어지는 원-칩화 과정을 통해 하나의 무선 통신 장치에 실장되었다. 예를 들어 2세대 셀룰라 시스템에서 3세대 셀룰라 시스템으로 진화하는 경우 2세대 모뎀 칩과 3세대 모뎀 칩을 하나의 칩으로 원-칩화 하였다. 또한 4세대 셀룰라 시스템으로 진화하는 경우 3세데 모뎀 칩과 4세대 모뎀 칩을 하나의 칩으로 원-칩화하여 무선 통신 장치에 실장 되었다.
한편, 4세대 이후의 차세대 셀룰라 방식 즉, 5세대(5th Generation, 5G)에서는 이전까지의 무선 통신 대역과 다른 mmWave를 사용할 것으로 예상되고 있다. 따라서 5G 모뎀 칩의 경우 기존 세대의 모뎀 칩과 라디오 주파수(Radio Frequency, RF)의 특성이 너무 상이하여 기존 세대인 4세대(4G) 또는 3세대(3G) 모뎀 칩과 함께 하나의 칩으로 원-칩(One-chip)화가 어렵다는 문제가 있다.
또한 5G 모뎀의 경우 원-칩화가 어려운 상황에서 기존 세대 모뎀 즉 4G 모뎀과의 인터워킹(Interworking)을 위한 하드웨어(Hardware) 및 소프트웨어(Software)의 구조에 대하여 정의되어 있지 않은 상황이다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해 본 개시에서는 서로 다른 하드웨어 구성을 갖는 모뎀 칩 간의 인터워킹 방법 및 그 제어 장치를 제공한다.
또한 본 개시에서는 서로 다른 하드웨어 구성을 갖는 모뎀 칩 간 및 어플리케이션 프로세서 간에 인터워킹 방법 및 그 제어 장치를 제공한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 방법은, 복수의 무선 통신 규격에 따른 각각의 무선 통신부를 갖는 무선 통신 장치를 제어하기 위한 방법으로, 제1무선 표준 방식으로 통신하는 제1통신프로세서가 제1네트워크로부터 제1제어 신호를 수신하는 단계; 상기 제1통신프로세서가 상기 제1제어 신호에 제2무선 표준 방식의 시스템 제어 정보가 포함되어 있을 시 상기 제2무선 표준 방식의 제2통신프로세서의 전원을 온(on)하도록 제어하는 단계; 상기 제1통신프로세서가 상기 제1무선 표준 방식의 시스템으로부터 수신된 데이터에 상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 제어 정보가 포함되어 있는 경우 상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 제어정보를 상기 데이터 통신 인터페이스를 통해 제2통신프로세서로 전달하는 단계; 및 상기 제2통신프로세서가 상기 제2무선 표준 방식의 시스템과 접속하여 통신하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 장치는, 제1무선 표준에 따라 송신할 기저대역 신호를 제1주파수 대역의 신호로 상승 변환하여 제1안테나로 송출하고, 상기 제1안테나로부터 수신된 제1주파수 대역의 신호를 기저대역의 신호로 변환하여 출력하는 제1무선부; 제2무선 표준에 따라 송신할 기저대역 신호를 제2주파수 대역의 신호로 상승 변환하여 제2안테나로 송출하고, 상기 제2안테나로부터 수신된 제2주파수 대역의 신호를 기저대역의 신호로 변환하여 출력하는 제2무선부; 상기 제1무선부로 송신할 데이터의 변조 및 부호화를 수행하여 송신할 기저대역 신호를 생성하고, 상기 제1무선부로부터 수신된 기저대역 신호의 복조 및 복호하는 제1통신프로세서; 상기 제2무선부로 송신할 데이터의 변조 및 부호화를 수행하여 송신할 기저대역 신호를 생성하고, 상기 제2무선부로부터 수신된 기저대역 신호의 복조 및 복호하는 제2통신프로세서; 및 상기 제1통신프로세서와 상기 제2통신프로세서 간 데이터를 주고 받을 수 있는 데이터 통신 인터페이스;를 포함하며,
상기 제1통신프로세서는 상기 제1무선 표준 방식의 시스템으로부터 수신된 데이터에 상기 제2무선 표준 방식의 시스템 정보에 기반하여 상기 제2통신프로세서의 온/오프를 제어할 수 있다.
본 개시에 따른 셀룰라 방식의 무선 통신 장치는 4G 및 5G에서 원활하게 통신할 수 있으며, 동시에 서로 다른 하드웨어 구성을 갖는 모뎀 칩 간은 물론 모뎀 칩과 프로세서 간의 인터워킹 방법을 제공함으로써 원활한 통신이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 개시가 적용되는 무선 통신 장치의 기능적 내부 블록 구성도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 개시에 따라 5G 및 4G를 지원하는 무선 통신 장치에서 각 모듈의 실장 형태를 예시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 개시가 적용되는 셀룰라 네트워크에서 제어 평면의 프로토콜 스택을 예시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 개시에 따라 다양한 방법으로 4G 모뎀과 5G 모뎀 상호간 데이터를 송/수신하기 위한 연결 구성도이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 개시의 실시 예에 따라 무선 통신 장치에 실장되는 모듈들의 연결 구성도이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 개시의 실시 예에 따라 4G 모뎀과 5G 모뎀의 신호를 처리하기 위한 계층 구조도이다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따라 무선 통신 장치가 4G 네트워크와 5G 네트워크의 영역으로 이동하는 경우를 예시한 네트워크 개념도이다.
도 8a는 본 개시에 따른 무선 통신 장치에서 5G 모뎀의 전원을 켜는 경우의 무선 통신 장치의 내부 제어 흐름도이다.
도 8b는 본 개시에 따라 4G 네트워크에서 5G 네트워크 진입 시 무선 통신 장치의 보다 구체적인 신호 흐름도이다.
도 8c는 본 개시에 따라 5G 네트워크에서 분리되는 경우 무선 통신 장치 내부에서의 신호 흐름도이다.
도 8d는 본 개시에 따라 4G 모뎀이 RRC 휴지(idle) 상태로 천이하는 경우 무선 통신 장치 내부의 신호 흐름도이다.
도 8e는 본 개시에 따라 4G 모뎀 네트워크의 셀이 변경되는 경우 무선 통신 장치 내부의 신호 흐름도이다.
도 8f는 본 개시에 따른 무선 통신 장치에서 4G 네트워크와 접속이 끊긴 경우 무선 통신 장치 내부의 신호 흐름도이다.
도 8g는 본 개시에 따른 무선 통신 장치에서 4G 네트워크 및 5G 네트워크에 모두 연결될 시 무선 통신 장치 내부의 신호 흐름도이다.
도 9a는 본 개시에 따른 무선 통신 장치의 4G 모뎀에서 5G 모뎀으로 전송하는 메시지의 일 예시도이다.
도 9b는 본 개시에 따른 무선 통신 장치의 4G 모뎀에서 5G 모뎀으로 전송하는 메시지의 일 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 이하에 첨부된 본 개시의 도면은 본 개시의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 개시의 도면에 예시된 형태 또는 배치 등에 본 개시가 제한되지 않음에 유의해야 한다. 또한 본 개시의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 개시의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 1은 본 개시가 적용되는 무선 통신 장치의 기능적 내부 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 장치는 제1안테나, 제1무선 처리부 110, 제1모뎀 120, 어플리케이션 프로세서 101, 메모리 103, 표시부 105 및 사용자 인터페이스 107을 포함할 수 있다. 또한 무선 통신 장치는 제2안테나, 제2무선 처리부 210 및 제2모뎀 220을 더 포함할 수 있다.
이하의 설명에서 제1안테나, 제1무선 처리부 110 및 제1모뎀 120은 4세대 또는 4세대를 포함한 그 이전의 세대 예를 들어, 1세대, 2세대, 3세대 및 4세대의 무선 신호를 처리하기 위한 구성이 될 수 있다. 또한 제1모뎀 120은 5세대의 일부 주파수 대역도 처리할 수 있다. 예컨대 5세대의 시스템에서 사용하는 주파수 대역 중 제1모뎀 120에서 처리 가능한 주파수 대역의 신호를 수신하여 처리하도록 구성할 수도 있다.
또한 제2안테나, 제2무선 처리부 210 및 제2모뎀 220은 5세대의 무선 신호를 처리하기 위한 구성이 될 수 있다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이 제1모뎀 120이 5세대 일부 주파수 대역도 처리 가능하도록 구성되는 경우 제2모뎀 220은 제1모뎀에서 처리할 수 없는 대역 예컨대 28GHz 대역의 신호를 처리하도록 할 수도 있고, 제1모뎀 120의 구성과 무관하게 5세대 주파수 대역 전체를 처리하도록 구성할 수도 있다. 이하에서는 제1모뎀 120이 4세대를 포함한 그 이전의 무선 신호를 처리하는 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 또한 제2모뎀 220은 5세대의 무선 신호를 처리하는 경우를 가정한다. 하지만, 앞에서 설명한 바와 같이 제1모뎀 120이 5세대의 일부 주파수 대역을 처리하도록 구성할 수 있다. 또한 상기 제1모뎀 120과 제2모뎀 220은 각각 하나의 통신 프로세서 내에 포함될 수도 있고, 제1모뎀 120과 제2모뎀 220이 각각 하나의 통신 프로세서로 구현될 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 통신 프로세서라는 표현 대신 모뎀이라는 표현을 이용하여 설명하기로 한다.
하나의 실시 예로 제1무선 처리부 110은 4세대를 포함한 그 이전의 셀룰라 신호를 대역 상승 변환하여 제1안테나를 통해 송출하거나 제1안테나로부터 수신된 신호를 기저대역의 신호로 변환하여 제1모뎀 120으로 제공할 수 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 4세대를 포함한 4세대 이전의 셀룰라 방식을 통칭하여 4세대 무선 통신 방식으로 가정하여 설명하기로 한다. 제1모뎀 120은 4세대 셀룰라 통신 방식에 따라 송신할 데이터를 부호화 및 변조하여 제1무선 처리부 110로 제공하고, 제1무선 처리부 110으로부터 수신된 기저대역의 신호를 복조 및 복호한다.
한편, 하나의 실시 예로 제2무선 처리부 210은 5세대 셀룰라 신호를 대역 상승 변환하여 제2안테나를 통해 송출하거나 제2안테나로부터 수신된 신호를 기저대역의 신호로 변환하여 제2모뎀 220으로 제공할 수 있다. 제2모뎀 220은 5세대 셀룰라 통신 방식에 따라 송신할 데이터를 부호화 및 변조하여 제2무선 처리부 210로 제공하고, 제2무선 처리부 210으로부터 수신된 기저대역의 신호를 복조 및 복호한다.
어플리케이션 프로세서(Application Processor, AP) 101은 셀룰라 통신을 위한 제어를 수행할 수 있으며, 본 개시에 따라 제1모뎀 120과 제2모뎀 220의 인터워킹을 위한 제어 또는 인터워킹을 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 또한 어플리케이션 프로세서 101에서 이루어지는 제어 또는 인터워킹을 위한 구성 또는 제어에 대한 동작은 후술되는 도면을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.
메모리 103은 무선 통신 장치의 제어를 위한 각종 데이터 및/또는 사용자 데이터 등을 저장할 수 있으며, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리가 함께 구성될 수 있으며, 내부에 실장되는 형태 또는 내부 실장되는 메모리와 소정의 인터페이스(미도시)를 통해 연결되는 외장형 메모리 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 개시에서는 메모리 103의 형태 및 특성 등에 대한 제약을 갖지 않는다.
표시부 105는 사용자에게 무선 통신 장치의 각종 정보를 제공하기 위한 다양한 형태로 구현될 수 있다. 가령, 단순한 LED 램프의 형태부터 사용자에게 그래픽 유저 인터페이스를 제공할 수 있는 다양한 형태의 LED 판넬 형태, LCD 판넬 형태, 홀로그램, 플렉서블 디스플레이 등 본 개시에 따른 무선 통신 장치의 표시부 105는 어떠한 형태라도 무방하다.
사용자 인터페이스 107은 사용자가 무선 통신 장치에 사용자의 입력을 제공하기 위한 장치로, 사용자의 터치, 제스처, 특정 도구 가령 펜 등을 이용한 제스처, 음성 입력 등의 다양한 형태의 입력 장치가 될 수 있다. 본 개시에서는 사용자 인터페이스 107의 입력 방식 또는 입력 장치의 구현 형태 등에서도 특정 제약이 없으며, 어떠한 형태도 구현 가능하다.
또한 도 1의 예에서는 도시하지 않았으나, 무선 통신 장치는 각종 센서들을 포함할 수 있다. 무선 통신 장치의 일 예로, 스마트 폰인 경우를 가정하면, 스마트 폰에서는 근접센서, 위치 센서, 지자계 센서, 조도 센서, 생체 인식 센서 등 다양한 형태의 센서들을 포함할 수 있다. 이러한 센서들은 센싱된 정보를 모뎀들 또는 어플리케이션 프로세서로 전달하기 위한 구성을 가질 수 있다. 이러한 형태에 대해서는 후술되는 도면을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.
도 1의 실시 예에서는 무선 통신 장치의 일반적인 구성을 예시한 것이며, 도 1에 예시된 형태 이외의 각종 구성들을 더 포함할 수도 있고, 무선 통신 장치의 특성에 따라 사용자 인터페이스 107 또는 표시부 105 또는 사용자 인터페이스 107과 표시부 105 모두가 없는 형태로도 구현 가능함에 유의하자.
한편, 본 개시에서는 5G 셀룰라 통신의 경우 mmWave(millimeter Wave)를 사용함으로 인해 4G 셀룰라 통신과 5G 셀룰라 통신을 함께 수행하는 무선 통신 장치가 서로 다른 안테나들과 무선 처리부들 및 구별되는 모뎀들을 갖는 형태를 예시하였다. 이러한 구성을 갖는 무선 통신 장치는 실제 각 모듈들을 하나의 전자장치로 구현할 경우 mmWave의 특성으로 인해 각 모듈의 실장에 상당한 제약을 갖게 된다.
도 2a 내지 도 2c는 본 개시에 따라 5G 및 4G를 지원하는 무선 통신 장치에서 각 모듈의 실장 형태를 예시한 도면이다.
먼저 도 2a를 참조하면, 무선 통신 장치는 제1안테나와 제2안테나를 포함하며, 제1무선 처리부 110, 제1모뎀 120, 제2무선 처리부 210 및 제2모뎀 220을 예시하였다. 도 2a에 예시한 바와 같이 5G 셀룰라 통신 시스템의 신호를 처리하는 제2무선 처리부 210은 mmWave를 사용하기 때문에 제2무선 처리부 210과 제2안테나 간의 이격거리에 제한을 받는다. 왜냐하면, mmWave를 사용하는 경우 안테나와 무선 처리부 간의 간격이 멀어지는 경우 전송경로 손실이 매우 크게 발생하여, 안테나에 전달되는 신호의 세기가 저하될 수 있다. 여기서 안테나와 무선 처리부 간의 거리는 하나의 실시 예로 예시한 값일 뿐이며, 위 값에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 안테나와 무선 처리부 간의 거리는 사용되는 주파수의 특성 및 무선 처리부의 특징에 따라 어느 정도 달라질 수 있음에 유의하자.
따라서 도 2a에서 제2무선 처리부 201은 제2안테나와 매우 근접한 곳에 배치하는 것이 바람직하다. 이로 인해 다른 모듈들 가령, 제1무선 처리부 110, 제1모뎀 120 및 제2모뎀 220은 제2무선 처리부 210이 배치된 이후 그 밖의 다른 모듈들과의 배치를 고려하여 무선 통신 장치 내부에 배치될 수 있다.
도 2a에 예시한 블록 구성의 형태는 무선 통신 장치가 mmWave 주파수 대역까지 직접 변환하는 형태를 예시한 도면이다. 즉, 기저대역 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency, IF) 대역으로의 변환 없이 5G 주파수 대역까지 직접 변환(Direct Conversion)하는 형태이다. 만약 슈퍼헤테로다인(superheterodyne) 방식을 사용하는 경우라면, 도 2b와 같은 형태로 구성할 수 있다. 또한 도 2에서 참조부호 230은 제2무선 처리부 210과 제2모뎀 220간을 연결하기 위한 케이블 형태가 될 수 있다. 이는 5G 네트워크의 무선 주파수 대역이 매우 높은 대역이기 때문에 신호의 손실을 방지하기 위한 구성이다.
도 2b를 참조하면, 도 2a의 제2무선 처리부 210에 대응하여 도 2b에서는 제2무선 처리부a 211 및 제2무선 처리부b 212로 구분되어 있다. 그 외의 구성은 도 2a와 동일한 구성을 가질 수 있다. 도 2b에서는 슈퍼헤테로다인 방식을 사용하기 때문에 제2모뎀 220으로부터 출력된 기저대역 신호는 제2무선 처리부b 212에서 중간주파수(IF)로 대역 상승 변환되며, 제2무선 처리부a 211에서 5G 대역의 신호로 변환되는 2단계의 처리가 이루어진다. 제2안테나로부터 수신된 신호는 제2무선 처리부a 211에서 중간 주파수(IF)로 대역 하강 변환되며, 제2무선 처리부b 212에서 기저대역의 신호로 대역 하강 변환되어 제2모뎀 220으로 제공된다. 이때에도 제2무선 처리부a 211에서 제2무선 처리부b 212로의 연결은 IF의 주파수 대역이 높을 경우 신호의 손실을 방지하기 위해 케이블 230을 사용할 수 있다. 예를 들어 IF의 주파수 대역은 10GHz 이상 일 수 있다. 또한 제2무선 처리부b 212에서 충분히 대역하강이 이루어지는 경우 제2모뎀 220으로의 연결은 일반적인 형태를 가질 수 있다. 따라서 도 2a의 구성 및 도 2b의 구성은 결과적으로 중간 주파수를 사용하지 않는 직접 변환 방식과 중간 주파수를 사용하는 슈퍼헤테로다인 방식의 차이만 있을 뿐이다. 또한 경우에 따라서는 제2모뎀에서 중간 주파수로의 변환을 함께 수행하도록 구성할 수도 있다.
도 2c는 제2모뎀과 제2무선 처리부b가 하나의 모듈 221로 구성되는 경우를 예시하고 있다. 이러한 경우 제2무선처리부a 211은 도 2a 및 도 2b에서 예시한 바와 같이 제2안테나와 미리 설정된 간격 이내에 배치되는 것이 바람직하다. 또한 제2무선 처리부a 211과 제2무선처리부b를 포함하는 제2모뎀 221 간의 연결은 케이블로 연결될 수 있다.
이처럼 무선 통신 장치에 5G 대역의 안테나와 무선 처리부 간의 간격이 미리 설정된 거리 이내로 배치되어야 하는 경우 무선 통신 장치의 크기가 매우 큰 경우라면 크게 문제가 되지 않을 수도 있다. 하지만, 대체로 4G 셀룰라 통신 및 5G 셀룰라 통신을 사용하는 무선 통신 장치의 경우 휴대하거나 또는 착용(wearable) 가능한 형태로 구성되는 것이 일반적이다. 따라서 휴대 또는 착용하는 무선 통신 장치에서는 무선 통신 장치의 크기에 제약을 받게 되므로, 도 2a 내지 도 2c의 형태를 갖거나 또는 도 2a 내지 도 2c에 예시한 모듈들이 3차원 상에서 전체 또는 일부가 적층 또는 중첩(overlap)된 형태를 취할 수 있다. 즉, 도 2a 내지 도 2c에서는 단순히 평면적으로 배치되는 형태만을 예시하였으나, 각각의 모듈이 입체적으로 중첩되어 배치가 가능한 경우에 특정한 모듈이 다른 모듈의 상부에 중첩되어 배치될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 무선 통신 장치에서 모뎀의 하드웨어가 분리된 투-칩(Two-Chip) 환경에서 5G-4G간 어떠한 인터워킹(Interworking)이 발생해야 하는지에 대하여 먼저 정의할 수 있다. 셀룰라 시스템에서 5G 대역 즉, mmWave를 사용하는 경우 높은 주파수 대역에서 통신이 이루어지기 때문에 직진성이 강하고 회절이 잘 되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 특정 무선 통신 장치와 통신을 수행하기 위해서 빔포밍(Beamforming)을 수행하는 것이 바람직하다. 5G 시스템의 주파수 대역은 매우 높은 주파수 대역이기 때문에 장애물이나 무선 통신 장치가 이동하는 경우 링크가 단절될 가능성이 높다는 위험성을 가지고 있다. 따라서 신뢰성 있는 통신 채널을 확보하는 것이 가장 중요한 제어 평면에서는 낮은 대역의 4G를 이용하는 것이 신뢰성 있는 통신채널 확보에 더 용이할 수 있다.
도 3a s내지 도 3c는 본 개시가 적용되는 셀룰라 네트워크에서 제어 평면의 프로토콜 스택을 예시한 도면이다.
먼저 도 3a를 참조하여, 제어 평면에서의 인터워킹(Interworking)을 살펴보기로 한다. 제어 평면의 측면에서는 4G 노드(Node) 310과 5G 노드(Node) 320으로 구분할 수 있다. 이러한 4G 노드 310과 5G 노드 320은 모두 각각 해당하는 시스템의 모뎀에 적용될 수 있다. 먼저 4G 노드 310은 4G 노드의 제어 신호를 처리하기 위한 RRC 계층 311, PDCP 계층 312, RLC 계층 313, 및 MAC 계층을 포함하며, 5G 노드로부터 수신되는 제어 신호를 4G 노드에서 처리하기 위한 PDCP 계층 315, RLC 계층 316을 포함할 수 있다. MAC 계층 314는 4G 노드로부터의 신호와 5G 노드로부터의 신호를 모두 처리할 수 있다. 이러한 제어 평면의 프로토콜 스택은 무선 통신 장치는 물론 무선 통신 장치와 통신을 수행하는 상대측 예를 들어, 기지국에서도 동일한 형태로 구성될 수 있다.
도 3a와 같이 제어 평면을 구성하는 것은 5G 네트워크에서의 신호가 앞서 설명한 바와 같이 직진성을 가지며, 굴절 및 회절이 잘 되지 않는 특성으로 인해 장애물이나 이동 단말의 링크가 단절될 위험성이 높기 때문이다. 따라서 5G와 4G의 이중 연결(Dual Connectivity) 구조에서 5G 제어 평면(Control Plane) 중 시간에 둔감한(Time-Insensitive) 제어 메시지들을 4G 데이터 라디오 베어러(Data Radio Bearer, DRB) 혹은 시그널링 라디오 베어러(Signalling Radio Bearer, SRB)를 통해 전송하는 방안을 채택하고 있다.
도 3a에서는 5G 네트워크와 통신하는 5G 노드 320의 5G RRC 처리부에서 DRB를 수신하여 4G 노드 310의 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, PDCP)로 제공하는 형태를 추가로 예시하고 있으며, 4G 네트워크에서 RRC 시그널링을 통해 SRB가 수신되는 경우만을 예시하고 있다. 도 3a에서는 이해의 편의를 돕기 위해 다양한 형태를 예시하기 위한 하나의 실시 예로서, 제어 평면을 예시한 것이며, 본 개시가 예시된 도 3a에 한정되는 것은 아님에 유의해야 한다.
앞에서 설명한 바와 같이 4G 네트워크 및 5G 네트워크의 이중 연결 구조 하에서는 5G RRC 제어평면이 4G RRC 상태나 무선(RF) 상태에 따라 동작해야 하는 인터워킹(Interworking)이 필요하게 되고, 5G 제어평면에서 요구하는 잠재적 요구(Latency Requirement)를 만족하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어의 구조가 제공되어야 한다.
이처럼 4G 네트워크 및 5G 네트워크의 이중 연결 구조를 갖는 경우 무선 통신 장치의 구성적인 복잡도는 증가하지만, 4G 네트워크와 5G 네트워크의 무선 접속 기술(Radio Access Technology, RAT) 간의 장점만을 취할 수 있다. 예를 들어, 5G 네트워크의 장점인 높은 처리율(high throughput)을 제공할 수 있으며, 4G의 장점인 넓은 커버리지(coverage) 및 5G 대비 높은 신뢰도(reliability)를 확보할 수 있다.
다음으로 도 3b는 본 개시가 적용되는 셀룰라 네트워크에서 제어 평면의 프로토콜 스택에서 SRB(Signalling Radio Bearer)를 이용하는 경우를 예시한 도면이다.
도 3a와 대비할 때, 도 3b는 제어 평면의 측면에서는 4G 노드(Node) 310과 5G 노드(Node) 320으로 구분할 수 있는 형태 및 그 구성 요소들은 모두 동일한 형태를 가질 수 있다. 따라서 앞서 설명한 바와 같이 먼저 4G 노드 310은 4G 노드의 제어 신호를 처리하기 위한 RRC 계층 311, PDCP 계층 312, RLC 계층 313, 및 MAC 계층을 포함할 수 있다. 또한 5G 노드 320으로부터 수신되는 제어 신호를 4G 노드에서 처리하기 위한 PDCP 계층 315, RLC 계층 316을 포함할 수 있다. MAC 계층 314는 4G 노드로부터의 신호와 5G 노드로부터의 신호를 모두 처리할 수 있다.
도 3a와 대비할 때, 도 3b에서는 참조부호 330과 같이 5G RRC 메시지가 4G 노드 310의 PDCP DRB로 전달되는 것이 아니라, 4G 노드 310의 RRC 311로 전달되고, 4G RRC 업링크 정보(UL Information Transfer, 5G RRC가 전송하는 경우), 하향링크 정보 전송(DL Information Transfer, 5G RRC가 수신하는 경우) 메시지를 통해 5G RRC 메시지를 4G SRB를 통해 전송이 가능합니다. 이에 따라 5G RRC 메시지를 4G RRC 상위 레이어인 NAS 계층(Layer)에서 생성한 메시지인 것처럼 처리할 수 있다. 이렇게 구성하면 4G RRC를 수정하지 않고도 5G RRC를 4G SRB를 통해 전달할 수 있다.
도 3c는 본 개시가 적용되는 셀룰라 네트워크에서 제어 평면의 프로토콜 스택에서 MAC 계층 간 제어 메시지가 전송되는 경우를 예시한 도면이다.
4G 노드 310의 구성은 앞서 설명한 도 3a 또는 도 3b에서와 동일한 형태를 가질 수 있다. 또한 5G 노드 320은 도 3a 및 도 3b에서는 예시하지 않았으나, 내부에 RLC 계층 322 및 MAC 계층 323을 더 포함할 수 있다. 이러한 구성을 갖는 경우 5G 노드 320의 RRC 계층 321로부터 수신된 5G 제어 메시지는 5G 노드 320의 RRC 계층 322 및 MAC 계층 323으로 전달되고, 5G 노드 320의 MAC 계층 323은 4G 노드 310의 MAC 계층 314로 전송될 수도 있다. 이러한 경우 4G 노드 310의 MAC 계층 314는 4G 네트워크로부터 수신된 RRC 메시지 및 5G 네트워크로부터 수신된 RRC 메시지를 수신된 경로 또는 이력 또는 네트워크 정보 또는 미리 설정된 식별자 정보를 이용하여 선택적으로 적용할 수도 있다.
한편, 4G 네트워크 및 5G 네트워크의 이중 연결 구조 하에서 사용자 평면의 경우 제어 평면과 다르게 사용자 데이터의 분배/스위칭/결합(Splitting/Switching/Aggregation) 등의 추가적인 인터워킹 기능이 필요할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이 4G 네트워크 및 5G 네트워크의 이중 연결 구조를 갖기 위해서는 4G 모뎀과 5G 모뎀 상호간 데이터를 송신 및 수신할 수 있는 형태를 가져야만 한다. 그러면 이하에서 4G 네트워크 및 5G 네트워크의 이중 연결 구조를 지원하기 위해 4G 모뎀과 5G 모뎀 상호간 데이터를 송신 및 수신하기 위한 구성을 살펴보기로 하자.
도 4a 내지 도 4f는 본 개시에 따라 다양한 방법으로 4G 모뎀과 5G 모뎀 상호간 데이터를 송/수신하기 위한 연결 구성도이다.
도 4a 내지 도 4f의 구성에서 5G 모뎀은 앞서 설명한 도 2a 또는 도 2b에서 예시한 참조부호를 사용한다. 하지만, 도 2c에서 예시한 참조부호 221의 구성을 갖는 경우에도 동일하게 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 5G 모뎀의 참조부호를 220을 사용하여 설명할 것이다. 따라서 5G 모뎀이 도 2a 또는 도 2b의 구성 뿐 아니라 도 2c의 구성을 갖는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 도 4a 내지 도 4f의 구성은 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220 상호간 인터워킹을 위한 데이터를 송/수신하기 위한 연결 구성이다. 그러므로 도 4a 내지 도 4f에서는 각 모뎀들 120, 220이 어플리케이션 프로세서 101 간 사용자 데이터를 전송하기 위한 연결 구성은 생략되어 있음에 유의해야 한다. 또한 도 4a 내지 도 4f의 구성은 무선 통신 장치가 스마트 폰에 실장되는 형태의 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 하지만, 스마트 폰 이외에 고객 댁내 장치((customer premises equipment)에도 유사 또는 동일하게 적용할 수 있다. 어플리케이션 프로세서 101은 제어부로 통칭될 수도 있으며, 4G 모뎀과 하나의 형태로 구현되는 경우도 존재할 수 있다. 본 개시에서는 어플리케이션 프로세서 101과 모뎀들이 각각의 독립된 형태로 구성되는 경우를 가정하여 살펴보기로 한다.
도 4a를 참조하면, 실제 전자장치 또는 무선 통신 장치에 탑재되는 어플리케이션 프로세서는 내부에 범용 포트를 가질 수 있다. 따라서 도 4a에 예시한 바와 같이 어플리케이션 프로세서 101의 내부에 포함되어 있는 범용 포트를 바이패스(bypass) 형태로 구성하고, 5G 모뎀 220과 4G 모뎀 120을 연결하는 형태로 이용할 수 있다.
본 개시에서는 4G/5G 모뎀이 투 칩 형태로 무선 통신 장치에 실장되는 경우 이중 연결의 구조 하에서 4G/5G 모뎀간 인터워킹을 제공하며, 4G/5G 모뎀간은 저속의 직접 인터페이스를 연결하고, 사용자 인터페이스를 위해서는 어플리케이션 프로세서 101과 4G 모뎀 120 및 어플리케이션 프로세서 101과 5G 모뎀 220 간은 고속의 인터페이스를 제공할 수 있다. 따라서 도 4a에 예시한 바와 같이 어플리케이션 프로세서 101에 포함되어 있는 범용 포트를 바이패스(bypass) 형태로 구성하고, 5G 모뎀 220과 4G 모뎀 120을 연결하는 형태를 이용하여 4G/5G 모뎀간 저속의 인터페이스를 제공할 수 있다. 또한 도 4a에서는 앞서 설명한 5G 모뎀 220과 4G 모뎀 120 각각이 어플리케이션 프로세서 101과 고속의 인터페이스를 제공하기 위한 구성은 생략되어 있으며, 어플리케이션 프로세서 101이 다른 장치들과 연결되는 구성은 설명의 편의를 위해 도시하지 않았다.
도 4b는 본 개시에 따른 또 하나의 실시 예로, 어플리케이션 프로세서 101과 무관한 별도의 스위치 410을 이용할 수 있다. 도 4b에 예시한 바와 같이 어플리케이션 프로세서 101은 5G 모뎀 220 및 4G 모뎀 120의 통신을 위한 연결의 구성을 갖지 않는다. 여기서 어플리케이션 프로세서 101이 5G 모뎀 220 및 4G 모뎀 120과 연결의 구성을 갖지 않는다는 의미는 모뎀간 인터워킹을 위한 데이터 또는 신호의 송/수신을 위한 연결 구성을 갖지 않는다는 것이다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 어플리케이션 프로세서 101은 사용자 데이터의 송/수신을 위해 5G 모뎀 220 및 4G 모뎀 120에 각각 또는 적어도 4G 모뎀 120과 고속의 인터페이스를 가질 수 있다.
도 4a의 경우와 도 4b의 경우를 어플리케이션 프로세서 101이 어플리케이션 프로세서 101에 범용 포트를 바이패스 형태로 구성하여 사용하는 경우 데이터의 지연은 100ms 이상이 될 수 있다. 따라서 도 4a의 경우 상당한 지연시간이 발생하게 되므로, 지연을 보상하기 위한 방법이 별도로 필요할 수 있다. 따라서 도 4a의 경우는 어플리케이션 프로세서 101에 포함되어 있는 범용 포트를 바이패스 형태로 구성하는 경우에도 인터워킹을 위한 최소한의 시간을 만족할 수 있는 프로세서의 경우에 채택할 수 있는 방법이다.
반면 도 4b의 경우는 별도의 스위치 예를 들어 직접 범용 비동기 송/수신(Universal asynchronous receiver/transmitter, UART) 인터페이스를 통해 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220 간에 인터워킹 시에 필요한 데이터를 전송하도록 구성하는 경우가 될 수 있다. 따라서 어플리케이션 프로세서 101을 경유하지 않고, 별도의 스위치 410을 사용하며, 원하는 속도에 따른 스위치를 채용할 수 있기 때문에 도 4b의 경우는 지연 보상을 위한 방법이 필요하지 않는다.
도 4c 내지 도 4f는 일반적인 무선 통신 장치에 구비된 센서 허브와의 연결을 고려한 4G 모뎀과 5G 모뎀 간의 인터워킹을 위한 연결 구성도이다.
일반적으로 무선 통신 장치는 각종 센서들을 구비할 수 있다. 예컨대, 지자계 센서, 터치 센서, 지문 인식 센서, 조도 센서 등 다양한 형태의 센서들을 포함할 수 있다.
도 4c의 센서 허브 420은 앞서 예시한 각종 센서들로부터 검출되는 신호를 수신 및 취합할 수 있다. 또한 센서 허브 420은 수신 및 취합된 신호를 각각 4G 모뎀 120 및 5G 모뎀 220으로 제공할 수 있다. 왜냐하면, 센서 허브 420으로부터 수신된 신호 중 특정한 경우 4G 모뎀 120 또는 5G 모뎀 220 또는 둘 모두를 깨워서 통신을 수행해야 하는 경우가 존재할 수 있기 때문이다. 따라서 4G 모뎀 120 또는 5G 모뎀 220은 도 4c에 예시한 바와 같이 각각 센서 허브 420으로부터 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 또한 본 개시에 따라 4G 모뎀 120 및 5G 모뎀 220간의 인터워킹을 위해 직접 연결되는 형태로 구성할 수 있다.
도 4d는 도 4c와 대비할 때, 스위치 410을 더 포함하는 형태이다. 도 4d의 경우는 센서 허브 420에서 4G 모뎀 120 및 5G 모뎀 220 각각으로 동일한 정보를 전송할 수 있다. 따라서 스위치 410을 통해 동일한 데이터를 분배하도록 구성할 수 있다. 이러한 경우는 센서 허브 420에 접속할 포트의 수가 부족한 경우가 될 수 있다. 가령 기존 4G 모뎀 120과 연결을 위한 포트만을 가지고 있는 경우 센서 허브 420은 5G 모뎀 220과 연결을 위한 포트가 없을 수 있다. 이러한 경우 5G 모뎀 220과 4G 모뎀 120으로 데이터를 동시에 또는 필요에 따라서는 적어도 하나의 모뎀만으로 전송하기 위한 스위치 구성을 더 포함할 수 있다.
도 4e의 구성은 기존의 4G 모뎀 120에 추가적인 포트가 존재하지 않는 경우 5G 모뎀 220과 인터워킹을 위한 연결 구성도이다.
도 4e의 구성은 앞서 설명한 도 4a의 구성과 도 4c의 구성을 조합한 형태가 될 수 있다. 즉, 5G 모뎀 220과 4G 모뎀 120을 연결하기 위해 어플리케이션 프로세서 101에 포함되어 있는 범용 포트를 바이패스(bypass) 형태로 구성하고, 4G/5G 모뎀간 저속의 인터페이스를 제공한다. 또한 센서 허브 420은 앞서 예시한 각종 센서들로부터 검출되는 신호를 수신 및 취합하며, 수신 및 취합된 신호를 각각 4G 모뎀 120 및 5G 모뎀 220으로 개별적으로 제공하는 형태의 구성을 갖는다.
도 4e의 구성은 앞서 살펴본 바와 같이 어플리케이션 프로세서 101에 포함되어 있는 범용 포트를 바이패스(bypass) 형태의 전송 지연이 인터워킹을 위한 최소한의 시간을 만족할 수 있는 프로세서인 경우 채택 가능한 형태가 될 수 있다. 따라서 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220은 어플리케이션 프로세서 101에 포함되어 있는 범용 포트를 바이패스(bypass) 형태로 연결하여 모뎀 간의 저속의 인터페이스를 제공할 수 있다. 또한 센서 허브 420이 각각 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220에 각각 연결되는 경우는 센서 허브 420에 포트가 충분한 경우가 될 수 있다.
도 4f의 구성은 도 4e의 경우와 대비할 때, 센서 허브 420의 포트가 부족한 경우가 될 수 있다. 따라서 도 4d의 경우와 같이 센서 허브 420에서 스위치 410을 통해 동일한 데이터를 4G 모뎀 120 및 5G 모뎀 220 각각으로 동일한 정보를 전송하도록 구성할 수 있다.
이상에서 설명한 도 4a 내지 도 4f의 구성은 기존 4G 시스템의 모듈들의 변경을 최소화한 상태에서 5G 모뎀 220 및 안테나를 추가하여 동작할 수 있도록 구성된 경우의 실시 예들이 될 수 있다.
도 5a 내지 도 5b는 본 개시의 실시 예에 따라 무선 통신 장치에 실장되는 모듈들의 연결 구성도이다.
먼저 도 5a를 참조하면, 어플리케이션 프로세서 101, 센서 허브 420, 4G 모뎀 120, 5G 모뎀 220, 스위치 520, 인터페이스 스위치 510 및 인터페이스 커넥터 530을 포함할 수 있다. 이러한 형태의 구성은 무선 통신 장치가 스마트 폰인 경우를 가정한 형태이다. 인터페이스 커넥터 530은 외부 장치 또는 스마프 폰에 포함된 다른 장치들로부터 어플리케이션 프로세서 101로 데이터, 신호 등을 전송하기 위한 커넥터가 될 수 있다. 또한 인터페이스 스위치 510은 전력 관리 모듈에 포함된 스위치가 될 수 있다. 또한 본 개시에 따라 인터페이스 스위치 510과 5G 모뎀 220 및 4G 모뎀 120 간을 연결할 수 있는 스위치를 추가로 포함할 수 있다. 따라서 스위치 520은 5G 모뎀 220과 4G 모뎀 120 간을 연결하거나 또는 5G 모뎀 120과 인터페이스 스위치 510 간을 연결할 수 있다.
인터페이스 스위치 510은 인터페이스 커넥터 530과 어플리케이션 프로세서 101 및 스위치 520 간 연결되도록 스위치할 수 있다. 즉, 인터페이스 스위치 510은 인터페이스 커넥터 530과 어플리케이션 프로세서 101의 UART 포트 또는 USB 포트에 연결되도록 스위칭하거나 또는 스위치 520과 어플리케이션 프로세서 101이 연결되도록 스위칭할 수 있다.
또한 도 5a의 개시에서는 센서 허브 420과 4G 모뎀 120간의 연결 및 센서 허브 420과 어플리케이션 프로세서 101의 연결 구성만을 예시하였으나, 센서 허브 420은 앞서 설명한 도 4c 내지 도 4f에서와 같이 5G 모뎀 220과 연결 구성을 더 가질 수 있다.
위와 같은 구성을 통해 4G 모뎀 120의 UART 포트와 5G 모뎀 220의 UART 포트 스위치 520을 통해 연결되어 전송할 메시지, 신호, 데이터, 정보 등을 송/수신할 수 있다. 예를 들어 4G 모뎀과 5G 통신 제어 데이터를 송/수신할 수 있다. 또한 4G 모뎀 120 또는 5G 모뎀 220의 UART 포트는 스위치 520 인터페이스 스위치 510을 통해 커넥터 인터페이스와 연결되어 외부 장치와 전송할 메시지, 신호, 데이터, 정보 등을 송/수신할 수 있다. 예를 들어 단말기 생산공정 중 단말을 제어하는 신호를 외부 장치로부터 수신 하거나 수신된 신호에 대한 응답을 외부 장치로 송신 할 수 있다.
도 5b는 도 5a와 대비할 때 스위치 520 없이 5G 모뎀 220과 4G 모뎀 120이 인터페이스 스위치 510에 직접 연결되는 형태이다. 따라서 인터페이스 스위치 510은 5G 모뎀 220과 어플리케이션 프로세서 101을 연결하도록 스위칭할 수 있다. 또한 인터페이스 스위치 510은 4G 모뎀 120과 어플리케이션 프로세서 101을 연결하도록 스위칭할 수 있다. 뿐만 아니라 인터페이스 커넥터 530과 어플리케이션 프로세서 101이 연결되도록 스위칭할 수 있다. 인터페이스 스위치 510은 이러한 스위칭을 통해 상호간 전송할 메시지, 신호, 데이터, 정보 등을 송/수신하는 경로를 제공할 수 있다.
또한 도 5b의 개시에서도 센서 허브 420과 4G 모뎀 120간의 연결 및 센서 허브 420과 어플리케이션 프로세서 101의 연결 구성만을 예시하였으나, 센서 허브 420은 앞서 설명한 도 4c 내지 도 4f에서와 같이 5G 모뎀 220과 연결 구성을 더 가질 수 있다.
이상에서 설명한 도 4a 내지 도 4f의 스위치 또는 도 5a 및 도 5b에서 설명한 스위치 520과 인터페이스 스위치 510은 데이터 통신 인터페이스라 통칭할 수 있으며, 이하에서는 각 도면을 예시하는 경우 도면에 부가되어 있는 내용으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 각 모뎀 간 또는 모뎀과 어플리케이션 인터페이스 간 또는 모뎀과 센서 허브 간의 데이터를 전송하기 위한 데이터 통신 인터페이스로 통칭할 수 있다.
도 6a 내지 도 6b는 본 개시의 실시 예에 따라 4G 모뎀과 5G 모뎀의 신호를 처리하기 위한 계층 구조도이다.
먼저 도 6a를 참조하면, 5G 모뎀 220, 4G 모뎀 120 및 상위 계층 620을 포함할 수 있다. 4G 모뎀 120은 앞서 도 3a 내지 도 3c에서 설명한 계층의 프로토콜 스택을 포함할 수 있다. 5G 모뎀 220 또한 4G 모뎀과 동일 또는 유사한 형태의 프로토콜 스택을 포함할 수 있다. 단, 도 3a 내지 도 3c의 4G 모뎀의 프로토콜 스택 중 5G 모뎀 220은 4G 모뎀으로부터 제어 메시지를 수신하여 처리하기 위한 구성을 갖지 않는다.
앞서 설명한 바와 같이 신뢰성 있는 5G 제어 평면을 위해 4G의 DRB/SRB를 사용할 수 있다. 또한 실제 사용자 평면의 데이터는 5G 모뎀 220에서 처리된 사용자 데이터의 경우 5G 모뎀 제어 모듈 611로 전송된다. 따라서 5G 모뎀 220에서 처리된 데이터는 5G 모뎀 220 내의 프로토콜 스택 중 5G-PDCP DRB(도면에 미도시)에서 5G 모뎀 제어 모듈 611로 전송된다.
본 개시에 따른 도 5의 구성에서는 무선 통신 장치의 인증을 위한 과정은 4G 모뎀 120을 이용하여 한 번만 수행되며, 5G 모뎀 220은 4G 모뎀 120에서 인증된 정보를 이용하여 재사용할 수 있다.
또한 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220 간 UART 인터페이스로 연결될 수 있다. 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220 간 UART 인터페이스로 연결되는 경우 5G RRC 메시지가 교환될 수 있다. 즉, 4G 모뎀 120의 프로토콜 스택 중 LTE-PDCP DRB/LTE-PDCP SRB에서 5G RRC를 구별하여 UART 인터페이스를 통해 5G 모뎀 220으로 전달할 수 있다. 반대로 5G 모뎀 220의 RRC에서 UART 인터페이스를 통해 4G 모뎀 120의 LTE-PDCP DRB/LTE-PDCP SRB로 전달할 수 있다. 또한 4G 모뎀 120에서 4G RRC State 정보가 5G 모뎀 220으로 전송될 필요가 있다. 왜냐하면, 5G RRC 메시지가 4G DRB/SRB를 통해 전달되기 때문에 4G RRC 상태가 5G RRC 메시지를 처리할 수 있는 연결(Connected) 상태 인지 또는 아이들(IDLE) 상태인지를 체크할 필요가 있기 때문이다. 그 외에 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220 간 UART 인터페이스를 이용하여 5G/4G DRX Info가 전송될 수 있으며, 5G/4G 셀 탐색(Cell Search) 및 측정(Measurement) 정보가 전송될 수 있다. 또한 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220 간 UART 인터페이스를 이용하여 5G AS Security&Integrity Key가 전송될 수 있다. 가령, 4G 모뎀 120은 4G LTE KeNB 값이 설정 또는 변경될 때 마다, UART 인터페이스를 이용하여 5G 모뎀 220으로 전송할 수 있다. 따라서 5G 모뎀 220은 4G 모뎀 120으로부터 전달받은 값을 이용하여 5G Security&Integrity Key 생성할 수 있다. 다른 실시예로 상기 UART 인터페이스는 다른 모뎀간 연결하는 인터페이스로 대체 될 수 있다. 대체 가능한 인터페이스로는 asynchronous serial 방식의 다른 인터페이스, synchronous serial 방식의 인터페이스, I2C, SPI, USB, PCIe(Peripheral Component Interconnect Express) 또는 Inter-chip Wireless Communication 등 이 분야의 지식을 갖고 있는 사람들이 생각할 수 있는 기술을 포함할 수 있다
이처럼 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220 상호간 데이터를 공유해야 하는 이유는 후술되는 도면을 통해 좀 더 명확히 이해될 것이다.
또한 5G 모뎀 제어 모듈 611은 하나의 모듈로 구성될 수도 있고, 복수의 모듈로 구성될 수도 있으며, 복수의 모듈로 구성되는 경우 프로토콜 스택 형식으로 구성될 수도 있다. 5G 모뎀 제어 모듈 611이 프로토콜 스택 형태로 구성되는 경우 예컨대, 상위 계층 620과 통신을 위한 IPC 입출력 장치 모듈, 5G 모뎀 220을 제어하기 위한 제어 모듈, 5G 링크를 관리하기 위한 모듈 등을 포함할 수 있다.
또한 4G 모뎀 제어 모듈 612는 하나의 모듈로 구성될 수도 있고, 복수의 모듈로 구성될 수도 있으며, 복수의 모듈로 구성되는 경우 프로토콜 스택 형식으로 구성될 수도 있다. 4G 모뎀 제어 모듈 612가 프로토콜 스택 형태로 구성되는 경우 예컨대, 상위 계층 620과 통신을 위한 IPC 입출력 장치 모듈, 4G 모뎀 120을 제어하기 위한 제어 모듈, 4G 링크를 관리하기 위한 모듈 등을 포함할 수 있다.
상위 계층 620은 통신 장치의 상위에 위치한 모든 계층을 통칭한 것으로, 4G 모뎀 120으로부터 수신된 데이터 및/또는 5G 모뎀 220으로부터 수신된 데이터를 결합하고, 전송할 데이터를 4G 모뎀 120 또는 5G 모뎀 220으로 분할 및 구분하여 출력할 수 있다.
도 6b를 도 6a와 대비하여 살펴보면, 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220 간의 연결이 없는 상태이다. 대신 데이터 제어 모듈 613을 더 포함한다. 데이터 제어 모듈 613은 상위 계층 620에서 수행하던 4G 모뎀 120 또는/및 5G 모뎀 220으로 전송할 데이터를 분할하고, 이를 해당하는 5G 모뎀 제어 모듈 611 또는/및 4G 모뎀 제어 모듈 612로 제공할 수 있으며, 5G 모뎀 제어 모듈 611 또는/및 4G 모뎀 제어 모듈 612로부터 수신된 데이터를 결합하여 상위 계층 620으로 제공할 수 있다.
또한 도 6b의 구조는 TCP/IP 또는 어플리케이션 단에서 트렌스페어런트(Transparent)하게 스위칭(Switching)을 할 수 있는 구조도이다. 즉, 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220에 IP 주소를 공유하도록 한다. 따라서 IP 계층은 물론, 어플리케이션에서도 트렌스페어런트한 구성을 제공할 수 있다.
커널 610에 위치한 데이터 제어 모듈 613은 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220의 서로 다른 2개의 모뎀에서 데이터가 스위칭(Switching) 또는 스필리팅(Splitting)될 때, 손실이 발생하지 않으며(Lossless), In-Sequence Switching을 지원할 수 있다.
그러면 이상에서 설명한 내용에 기반하여 4G와 5G 네트워크의 이중 연결 구조를 갖는 무선 통신 장치 및 그를 지원하기 위한 네트워크에서 인터워킹이 필요한 경우들을 첨부된 도면을 통해 살펴보기로 한다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따라 무선 통신 장치가 4G 네트워크와 5G 네트워크의 영역으로 이동하는 경우를 예시한 네트워크 개념도이다.
도 7을 참조하면, 4G 네트워크의 기지국들 711, 712, 713이 각각의 통신 영역들 711a, 712a, 713a를 가지고 있다. 또한 5G 기지국들 721, 722, 723, 724, 725들이 각각 자신의 통신 영역들 721a, 722a, 723a, 724a, 725a를 가지고 있다. 4G 기지국들 711, 712, 713은 5G 기지국들 721, 722, 723, 724, 725와 대비할 때 무선 신호의 굴절 및 회절이 잘되기 때문에 보다 넓은 기지국의 영역을 갖는다. 따라서 4G 기지국들 711, 712, 713의 통신 영역들 711a, 712a, 713a이 5G 기지국들 721, 722, 723, 724, 725의 통신 영역들 721a, 722a, 723a, 724a, 725a보다 넓은 범위를 가진다.
이때, 하나의 실시 예로, 4G 및 5G 네트워크 모두와 통신이 가능한 무선 통신 장치 701이 제1기지국 711의 위치에서 참조부호 731 -> 732 -> 733 -> 734의 위치로 이동하는 경우를 가정하여 살펴보기로 하자.
먼저 무선 통신 장치 701이 제1기지국 711의 통신 영역 내에 위치하는 경우 무선 통신 장치 701은 4G 네트워크만이 탐색되므로, 4G 네트워크와 통신을 수행한다. 이때, 무선 통신 장치 701이 참조부호 731과 같이 이동하는 경우 제1기지국 711과 제2기지국 712의 핸드오버 영역에 위치할 수 있다. 이러한 경우 무선 통신 장치 701는 제1기지국 711에서 제2기지국 712로 핸드오버가 이루어져야 한다. 이때에도 제1기지국 711과 제2기지국 712는 모두 4G 네트워크의 기지국이므로 무선 통신 장치 701은 4G 모뎀만을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
이후 무선 통신 장치 701이 참조부호 732와 같이 이동하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우 무선 통신 장치 701은 제2기지국 712와 통신할 수도 있고, 5G 네트워크의 기지국인 제4기지국 721과 통신을 수행할 수도 있다. 따라서 무선 통신 장치 701은 어떠한 시점에 5G 모뎀을 켜고 끌 것인가를 인지하지 못하는 경우 5G 계속 온(on) 상태로 유지해야만 한다. 만일 5G 모뎀을 계속하여 온(on) 상태로 유지하는 경우 앞서 설명한 제1기지국 711의 영역 내에 위치하는 경우 무선 통신 장치 701에서는 불필요한 전력을 소모하게 된다.
이를 방지하기 위해 무선 통신 장치 701이 5G 모뎀을 끈 상태로 유지하는 경우 언제 5G 모뎀을 온(on)해야 하는지에 대한 결정이 필요하다. 또한 참조부호 733과 같이 다시 5G 기지국의 영역에서 4G 기지국 영역으로 이탈하였다가 다시 5G 기지국의 영역으로 이동하는 경우 5G 모뎀의 온/오프 시점을 결정하는 것은 매우 중요한 요소가 될 수 있다. 즉, 첫 번째 문제는 무선 통신 장치 701이 4G 모뎀과 5G 모뎀을 각각 실장하고 있으므로, 어느 시점에 5G 모뎀을 켜고 어느 시점에 5G 모뎀을 끌 것인가에 대해 정의되어야 한다.
다음으로 기지국의 측면에서 무선 통신 장치 701이 참조부호 732와 같이 이동하는 경우 4G 네트워크를 이용하도록 할 것인지 또는 5G 네트워크를 이용하도록 할 것인지를 결정해야 한다. 만일 5G 네트워크를 이용하도록 하는 경우 앞서 설명한 바와 같이 신뢰성을 보장하기 위해 4G DRB/SRB를 이용하여 5G의 네트워크를 선택하도록 해야 한다.
따라서 둘째, 5G RRC용 4G DRB/SRB는 언제 생성할 것인가에 대한 시점 및 4G 모뎀에서 5G 모뎀으로의 전송 방식 등을 결정해야 한다.
셋째, 5G 데이터와 4G 데이터의 경우 언제 데이터 경로(Data Path)를 스위칭(Switching)할 것인가에 대한 시점도 결정해야 한다.
넷째, 4G 핸드오버가 발생하는 경우 예컨대, 참조부호 733과 같이 이동하는 경우 5G의 5G DRB는 어떻게 할 것인가를 결정해야만 한다.
다섯째 신뢰성을 위해 4G 링크를 이용하기 때문에 4G의 라디오 링크 실패(Radio Link Failure, RLF)가 발생한 경우 5G DRB는 어떻게 할 것인가를 결정해야 한다.
여섯째, 4G 네트워크에서 RLF가 발생하거나 또는 채널을 재설정(Re-establishment)하는 경우 실패(failure)가 발생하는 경우 5G DRB는 어떻게 할 것인가를 결정해야 한다.
일곱째, 4G 휴지 타이머(Inactivity timer)의 시간이 만료(expiry)된 경우 5G DRB는 어떻게 할 것인가를 결정해야 한다. 이러한 문제 또한 4G 네트워크를 기반으로 5G 통신을 수행하기 때문에 필요한 문제이다.
또한 위에서 언급한 7가지 해결해야 하는 문제들은 4G 모뎀과 5G 모뎀이 별도의 칩으로 구현되기 때문에 더욱 필요한 상황이 될 수 있다. 따라서 이하에서는 앞에서 예시된 7가지 문제를 해결하기 위한 방안에 대하여 살펴보기로 한다.
도 8a는 본 개시에 따른 무선 통신 장치에서 5G 모뎀의 전원을 켜는 경우의 무선 통신 장치의 내부 제어 흐름도이다.
어플리케이션 프로세서 101은 800 동작에서 라디오 인터페이스 계층(Radio Interface Layer, RIL) 데몬(Daemon)이 동작 상태에 있으며, 802 동작에서 4G 모뎀 120은 파워 온(power on) 상태이고, 다만 라디오 오프(Radio off) 상태에 있는 경우를 가정한다. 이처럼 800 동작과 802 동작은 시간의 흐름에 따른 순차적인 동작이 아니며 단지 현재 상태를 설명하기 위함임에 유의하자. 가령 무선 통신 장치에 최초 전원이 투입되거나 또는 비행모드 또는 사용자의 필요에 따라 또는 네트워크 상황 등으로 인해 셀룰라 네트워크의 라디오만 오프 상태인 경우가 될 수 있다. 따라서 어플리케이션 프로세서 101은 이미 4G 모뎀 120의 라디오가 오프 상태임을 인지하고 있는 상태가 될 수 있다.
어플리케이션 프로세서 101은 804 동작에서 4G 모뎀 120으로 라디오 온(Radio on) 명령을 전송할 수 있다. 그러면 4G 모뎀 120은 806 동작에서 모뎀의 라디오를 온(on)하여 4G 네트워크에 접속을 시도할 수 있다. 이때 또는 4G 네트워크에 접속한 후 4G 모뎀 120은 808동작에서 어플리케이션 프로세서 101로 라디오 상태 통지(Radio status notification) 메시지를 전달할 수 있다. 어플리케이션 프로세서 101은 808동작에서 라디오 상태 통지 메시지를 수신하면, 810동작에서 라디오 전력 획득(get radio power) 명령을 전송할 수 있다.
4G 모뎀 120은 라디오 전력 획득(get radio power) 명령에 대응하여 4G 네트워크의 라디오 전력을 획득하고, 획득된 라디오 전력을 응답으로 생성한 후 812동작에서 생성된 라디오 전력을 어플리케이션 프로세서 101로 전달할 수 있다.
이후 4G 모뎀 120은 4G 네트워크로부터 접속된 기지국으로부터 PLMN ID 리스트를 수신할 수 있다. 4G 모뎀 120은 814단계에서 4G 네트워크로부터 접속된 기지국으로부터 PLMN ID 리스트를 수신하는 경우 5G PLMN 리스트가 포함되어 있는가를 검사할 수 있다. 예컨대 PLMN ID는 MCC, MNC로 구성할 수 있으며, MNC 부분을 4G와는 다르게 부여하여 4G와 5G를 구분하는 방법을 사용할 수 있다.
만일 4G 네트워크로부터 접속된 기지국으로부터 수신된 PLMN ID 리스트에 5G PLMN이 포함되어 있는 경우 4G 모뎀 120은 816단계에서 5G 모뎀 온 명령을 5G 모뎀 220으로 전송한다. 이에 따라 5G 모뎀 220은 라디오 온 명령에 기반하여 전원 및 라디오를 온(on)하고, 5G 네트워크에 접속할 수 있다. 이때, 5G 모뎀 220은 818 동작에서 라디오 온 상태 통지(radio on status notification) 메시지를 4G 모뎀 120으로 전송할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220이 함께 탑재된 경우 본 개시에서는 5G 네트워크의 신뢰성을 보장하기 위해 4G 네트워크에서 동작하도록 구성하였다. 따라서 4G 네트워크와 통신을 수행하는 4G 모뎀 120은 818동작에서 5G 모뎀 220으로부터 라디오 온 상태 통지 메시지를 수신하면, 820 동작에서 5G RRC PDN 연결을 시작할 수 있다.
또한 4G 모뎀 120은 4G 모뎀과 5G 모뎀이 모두 온 상태이므로, 4G 모뎀 120은 822 동작에서 어플리케이션 프로세서 101로 라디오 상태 통지 메시지를 생성하여 전달할 수 있다. 이때, 4G 모뎀 120은 822 동작에서 어플리케이션 프로세서로 전송하는 상태 통지 메시지에 4G 모뎀과 5G 모뎀이 모두 온(on) 상태임을 알릴 수 있다.
어플리케이션 프로세서 101은 822 동작에서 라디오 상태 통지 메시지를 수신하면, 824 동작에서 4G 모뎀 120으로 라디오 전력 획득(Get Radio power)을 요청하는 명령을 전송할 수 있다. 이에 따라 4G 모뎀 120은 826 동작에서 라디오 전력에 대한 응답(Radio power response) 메시지를 생성하여 어플리케이션 프로세서 101로 전송할 수 있다. 이때 826 동작에서 전달되는 라디오 전력에 대한 응답 메시지에는 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220이 모두 온 상태임을 알릴 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 도 8a에서는 무선 통신 장치가 4G 네트워크를 통해 5G 네트워크에 진입 여부를 판별하고, 그 결과에 따라 5G 모뎀 220을 켜는 동작을 제어할 수 있다.
도 8b는 본 개시에 따라 4G 네트워크에서 5G 네트워크 진입 시 무선 통신 장치의 보다 구체적인 신호 흐름도이다.
먼저 4G 모뎀 120은 도 8a에서 설명한 바와 같이 814 동작에서 4G 네트워크로부터 수신되는 PLMN ID 리스트에서 5G 네트워크의 PLMN을 검출할 수 있다. 그러면 앞서 설명한 바와 같이 4G 모뎀 120은 830동작에서 어플리케이션 프로세서 101과 5G 네트워크에서 사용하기 위한 PDN 주소(예컨대, IP 주소) 획득을 위한 정보를 송수신하여 5G 네트워크에서 사용할 PDN 주소를 획득할 수 있다. 830동작의 구체적인 내용 다양한 형태가 될 수 있으며, 본 개시에서는 PDN 주소 획득을 위한 절차에 대한 특별한 제약을 두지 않는다. 따라서 4G 모뎀 120은 어플리케이션 프로세서 101과 5G 모뎀 220에서 사용할 PDN의 주소를 어떠한 방식으로 획득하더라도 무방하다.
이처럼 어플리케이션 프로세서 101로부터 DPN 주소를 획득한 이후 4G 모뎀 120은 이후 832 동작에서 5G 모뎀 220으로 5G 네트워크의 RRC에서 위한 RRC용 IP 주소를 전달할 수 있다. 5G 모뎀 220은 4G 모뎀 120으로부터 5G 네트워크에서 사용할 RRC용 IP 주소를 수신하면, 834 동작에서 수신된 RRC 용 주소로 5G 네트워ㅓ크에 연결을 시도하고, 그에 대한 응답 신호를 4G 모뎀 120으로 전송할 수 있다.
이후 4G 모뎀 120은 836동작에서 5G RRC용 4G DRB 상태를 통지할 수 있다. 이러한 DRB 상태 통지 메시지를 예시하면 도 9a와 같은 형태가 될 수 있다.
도 9a는 본 개시에 따른 무선 통신 장치의 4G 모뎀에서 5G 모뎀으로 전송하는 메시지의 일 예시도이다.
도 9a를 참조하면, 5G RRC DRB STATE 정보 필드 901과 이유(CAUSE) 필드 902로 구성될 수 있다. 도 9a에 예시한 바와 같이 5G RRC DRB STATE 정보 필드 901은 하나의 비트로 구성할 수 있다. 하나의 비트로 구성된 경우 그 값은 '0' 또는 '1'의 값으로 상태를 표현할 수 있다. 예컨대, 5G RRC DRB STATE 정보 필드 901이 '0'의 값을 갖는 경우 RRC DRB가 설정됨(Established)을 의미하고, 5G RRC DRB STATE 정보 필드 901이 '1'의 값을 갖는 경우 RRC DRB가 설정되지 않음(Not Established)을 의미할 수 있다. 또한 5G RRC DRB STATE 정보 필드 901의 값의 정의는 반대로할 수도 있다.
이유(CAUSE) 필드 902는 예를 들어 아래와 같은 정보들을 설명할 수 있다. 첫째, 5G RRC PDN Attach 정보를 설명할 수 있다. 둘째, 5G RRC PDN Detach 정보를 지시할 수 있다. 셋째, 필요한 경우 옵션(option)으로 4G RLF(Radio Link Failure) & Re-Establishment Failure 정보를 지시할 수 있다. 넷째, 활성 타이머의 만료(Inactivity Timer Expiry) 정보를 지시할 수 있다. 다섯째, 필요한 경우 옵션(option)으로 User-Initiated 4G Release 정보를 지시할 수 있다.
4G 모뎀 120은 836 동작에서 이상에서 설명한 바와 같은 형태의 정보를 포함하는 5G RRC용 4G DRB 상태를 통지할 수 있다. 즉, 4G 모뎀 120은 5G RRC DRB STATE 필드 901에는 DRB 설립여부를 알리기 위해 '0'의 값으로 설정됨(Established)을 지시하고, 이유 필드 902에는 설립 원인을 알려주기 위해 RRC PDN Attach 과정이 설립 원인이라는 것을 알려줄 수 있다.
그러면 5G 모뎀 220은 838 동작에서 5G PDN을 통해 5G 호(call) 부가 절차(addition procedure)를 수행할 수 있다. 즉, 5G 모뎀 220은 4G 모뎀 120으로부터 수신된 정보를 이용하여 5G 초기 호 부가 또는 연결 동작을 수행하여 서비스 상태(In Service)에 진입할 수 있다. 이처럼 5G 모뎀 220은 838 동작에서 5G 네트워크와 접속이 완료되어 서비스 상태가 되면, 5G 모뎀 220은 840 동작에서 5G 네트워크를 통해 사용자에게 5G 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 5G 모뎀 220이 5G 네트워크에 접속하여 통신을 수행할 수 있다.
도 8c는 본 개시에 따라 5G 네트워크에서 분리되는 경우 무선 통신 장치 내부에서의 신호 흐름도이다.
도 8c의 동작은 5G 모뎀 220을 통해 서비스가 이루어지고 있는 상태이며, 4G 모뎀 120은 4G 네트워크에 접속하여 5G 네트워크에 필요한 정보를 획득하고 있는 상태이다. 이처럼 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220이 모두 구동되고 있는 상태에서 4G 모뎀 120은 4G 네트워크로부터 미리 결정된 시점 또는 주기적으로 또는 특정한 경우에 또는 비주기적으로 4G 네트워크로부터 PLMN ID 리스트를 수신할 수 있다. 이처럼 PLMN ID 리스트를 수신하는 것은 앞서 설명한 도 8a 및 도 8b에서의 814 동작과 동일한 동작이 될 수 있다. 다만, 850 동작이 앞서 설명한 동작들과 다른 부분은 4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220이 모두 통신을 수행하고 있으며, 4G 모뎀 120이 4G 네트워크로부터 수신된 PLMN ID 리스트에 5G 네트워크의 PLMN ID가 없는 경우가 될 수 있다. 이처럼 4G 네트워크로부터 수신된 PLMN ID 리스트에 5G 네트워크의 PLMN ID가 없는 경우 무선 통신 장치는 5G 네트워크와 더 이상 통신을 수행할 수 없으며, 4G 네트워크로 전환되어야 한다. 따라서 4G 모뎀 120은 4G 네트워크로부터 수신된 PLMN ID 리스트에 5G 네트워크의 PLMN ID가 없음을 인지하면 852 동작에서 어플리케이션 프로세서 101로 5G 모뎀 220이 5G 네트워크와 통신하지 않도록 해야 함을 알리게 된다. 즉, 4G 모뎀 120은 852 동작에서 어플리케이션 프로세서 101과 5G RRC PDN의 분리 절차(detach procedure)를 수행한다.
이러한 분리 절차에 따라 어플리케이션 프로세서 101은 5G 네트워크와 더 이상 통신이 불가능함을 인지하고, 데이터 송수신을 위한 경로를 4G 모뎀 120으로 설정 또는 변경할 수 있다. 가령, 어플리케이션 프로세서 101은 5G 모뎀 220만을 이용하여 데이터 통신을 수행하는 상태일 수 있다. 이러한 경우 어플리케이션 프로세서 101은 4G 모뎀 120을 통해 데이터 통신을 수행하도록 설정을 변경해야 한다. 또한 어플리케이션 101은 4G 모뎀 120이 데이터 통신을 위해 필요한 제어를 수행해야 한다.
4G 모뎀 120은 852 동작에서 어플리케이션 프로세서 101과 5G RRC PDN의 분리 절차(detach procedure)를 완료하면, 854 동작으로 진행하여 5G 모뎀 220으로 5G RRC용 4G DRB 상태 통지 메시지를 전송할 수 있다. 854 동작에서 제공되는 RRC용 DRB 상태 통지 메시지는 앞서 설명한 도 9a의 메시지를 이용할 수 있다. 가령, 4G 모뎀 120은 854 동작에서 전송되는 통지 메시지에 5G RRC DRB STATE 정보 필드 901를 '1'의 값 즉, RRC DRB가 설정되지 않음(Not Established)으로 설정할 수 있으며, 이유(CAUSE) 필드 902는 5G RRC PDN Detach 정보를 지시하도록 설정하여 전송할 수 있다.
854 동작에서 제공되는 RRC용 DRB 상태 통지 메시지를 수신하면, 5G 모뎀 220은 856 동작에서 모든 5G 자원을 해제(release)하고 휴지(idle) 상태로 진입한다. 따라서 이후 858 동작에서 5G 모뎀 220은 사용자 데이터를 서비스할 수 없는 "No Service" 상태가 된다.
도 8d는 본 개시에 따라 4G 모뎀이 RRC 휴지(idle) 상태로 천이하는 경우 무선 통신 장치 내부의 신호 흐름도이다.
도 8d의 상태는 5G 모뎀 220이 구동되어 서비스가 진행되고 있는 상태로 가정한다. 앞에서 설명한 바와 같이 5G 네트워크에서는 신호의 안정성 및 신뢰성을 제공하기 위해 4G 네트워크를 이용하여 제어 정보를 전송하도록 구성하였다. 따라서 실제로 통신은 5G 네트워크에서 이루어지지만, 4G 네트워크가 계속 연결 상태를 유지해야만 5G 네트워크에서 원활한 통신이 이루어질 수 있다.
이러한 상황에서 4G 모뎀 120은 860 동작과 같이 4G RRC_IDLE 상태로 천이할 수 있다. 4G 모뎀 120은 860 동작과 같이 4G RRC_IDLE 상태로 천이하는 경우를 예를 들어 살펴보기로 한다. 가령, 4G 모뎀 120은 4G RRC 상태가 라디오 링크 실패(Radio Link Failure, RLF)가 발생할 수 있다. 이러한 경우는 무선 통신 장치가 4G 네트워크의 가장자리 또는 수신 신호가 매우 약한 경우 곳에 위치하는 경우에 발생할 수 있다. 또 다른 예로, 4G 모뎀 120은 미리 설정된 시간 동안 데이터 송/수신 동작이 없는 경우 IDLE 상태로 천이하도록 규정되어 있다. 즉, 비활성 타이머(Inactivity Timer)에 설정된 시간이 만료(Expiry)되는 경우가 발생할 수 있다.
비활성 타이머의 시간이 만료되는 경우를 예를 들어 살펴보기로 한다. 앞서 살핀 바와 같이 5G 네트워크와 통신이 가능한 경우 실제 4G 모뎀 120은 4G 네트워크를 통해 데이터를 송수신하지 않고, 5G 네트워크에 대한 제어 정보만을 검출하는 상태이다. 따라서 5G 모뎀 220이 5G 네트워크를 통해 통신하는 경우 4G 모뎀 120의 비활성 타이머가 구동될 수 있다. 이처럼 4G 모뎀 120의 비활성 타이머가 구동되어 비활성 타이머의 시간이 만료되는 경우 4G 모뎀 120은 RRC_IDLE 상태로 천이하게 된다.
이러한 경우 5G 모뎀 220은 4G 모뎀 120으로부터 제어 정보를 획득할 수 없으므로, 이를 인지해야만 한다. 따라서 4G 모뎀 120은 862 동작에서 5G 모뎀 220으로 RRC용 DRB 상태 통지 메시지 전송하여 4G 모뎀 120의 RRC_IDLE 상태를 알릴 수 있다. 862 동작에서 4G 모뎀 120이 5G 모뎀 220으로 RRC용 DRB 상태 통지 메시지 전송하는 경우를 도 9a의 구성을 이용하여 살펴보면 아래와 같다.
4G 모뎀 120은 4G RRC_IDLE 상태로 천이하면, 4G 네트워크가 연결되어 있지 않음을 지시하기 위해 RRC DRB STATE 정보 필드 901를 '1'의 값 즉, RRC DRB가 설정되지 않음(Not Established)으로 설정할 수 있다. 또한 4G 모뎀 120은 이유(CAUSE) 필드 902를 각각의 경우에 따라 4G RLF 상태를 지시하기 위한 값으로 설정하거나 또는 비활성화 타이머 만료를 나타내는 값으로 설정할 수 있다.
5G 모뎀 220은 862 동작에서 앞서 설명한 바와 같은 형태의 5G RRC용 4G DRB 상태 통지 메시지를 수신하면, 5G RRC 메시지를 4G 모뎀 120으로부터 더 이상 수신할 수 없음을 인지할 수 있다. 이후 5G 모뎀 220은 5G 네트워크로부터 5G RRC 메시지를 수신할 수 있는 경우 계속하여 통신을 유지할 수 있다. 반면에 5G 모뎀 220은 5G 네트워크로부터 5G RRC 메시지를 수신할 수 있는 경우 서비스가 종료된다. 즉, 데이터 통신을 수행할 수 없다.
도 8e는 본 개시에 따라 4G 모뎀 네트워크의 셀이 변경되는 경우 무선 통신 장치 내부의 신호 흐름도이다.
도 8e의 상태는 5G 모뎀 220이 구동되어 서비스가 진행되고 있는 상태로 가정한다. 앞에서 설명한 바와 같이 5G 네트워크에서는 신호의 안정성 및 신뢰성을 제공하기 위해 4G 네트워크를 이용하여 제어 정보를 전송하도록 구성하였다. 따라서 실제로 통신은 5G 네트워크에서 이루어지지만, 4G 네트워크와 계속 연결 상태를 유지해야만 4G 네트워크로부터 5G 네트워크의 제어 정보를 수신하기 때문에 5G 네트워크에서 원활한 통신이 이루어질 수 있다.
이처럼 4G 모뎀 120은 4G 네트워크에 연결되어 있는 상태에서 870 동작과 같이 4G 네트워크의 셀 변경(Cell Change)가 발생할 수 있다. 4G 네트워크에서의 셀 변경은 다양한 형태가 존재할 수 있다. 예컨대, 4G 네트워크의 핸드오버가 발생하는 경우 또는 RLF 발생 후 재설정 실패 이벤트가 발생하는 경우 등이 될 수 있다.
4G 모뎀 120은 870 동작과 같이 4G 셀 변경이 발생하는 경우 앞서 살핀 바와 같이 5G 모뎀 220에게 4G 네트워크의 셀 변경이 발생했음을 알려야 한다. 왜냐하면, 4G 네트워크가 변경되는 경우 5G 네트워크도 변경되기 때문이다. 앞서 설명한 도 7을 참조하여 살펴보면, 4G 네트워크의 각 기지국 내에 보다 작은 셀의 형태로 5G 네트워크의 기지국이 존재한다. 5G 네트워크는 4G 네트워크 대비 매우 높은 주파수 대역을 사용하기 때문에 4G 네트워크의 기지국 영역보다 넓은 영역을 갖기 어렵다. 따라서 4G 네트워크가 변경되는 경우 일반적으로 5G 네트워크도 변경된다. 따라서 5G 모뎀 220 또한 셀 추가(Cell addition) 동작이 필요하다.
따라서 4G 모뎀 120은 셀 병경이 발생하면 872 동작에서 4G 셀 변경 통지 메시지를 5G 모뎀으로 전송할 수 있다. 이러한 4G 셀 변경 통지 메시지는 도 9b를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 9b는 본 개시에 따른 무선 통신 장치의 4G 모뎀에서 5G 모뎀으로 전송하는 메시지의 일 예시도이다.
4G 모뎀 120은 4G 셀의 변경이 발생하면, 도 9b와 같은 메시지를 생성하여 전송할 수 있다. 도 9b에 예시한 메시지는 3개의 필드들을 갖는다. 첫째로 4G 셀의 식별자 필드(4G Cell ID, PCI or ECI) 911을 포함하며, 둘째로 IsPCeNB 필드 912를 포함할 수 있다. 또한 마지막으로 이유(CAUSE) 필드 913을 포함할 수 있다.
4G 셀 식별자 필드 911은 이미 널리 알려진 상황이므로 설명을 생략한다. 아울러, IsPCeNB 필드 912는 필요에 따라(optional) 부가될 수 있으며, PCeNB는 5G와 연결된 혹은 5G 기능을 인식하는 4G NB를 의미한다. PCeNB가 아닌 Legacy eNB로 핸드오버(Handover)를 수행한 경우에는 5G DRB 생성 및 5G RRC 메시지를 4G DRB/SRB로 전송할 수 없기 때문에, 이 경우 5G RRC Dedicated PDN를 제거(Detach)하는 과정을 수행한다. 마지막으로 이유 필드 913은 셀 변경이 발생한 이유를 밝히기 위한 필드이다. 따라서 이유 필드 913은 앞서 설명한 바와 같이 핸드오버의 경우, 4G RLF & Re-Establishment Failure 등의 정보를 지시할 수 있다.
다시 도 8e를 참조하면, 872 동작에서 4G 모뎀 120으로부터 4G 셀 변경 통지 메시지를 수신하면, 5G 모뎀 220은 셀 추가 동작 또는 5G 네트워크 변경을 위한 동작을 수행할 수 있다.
도 8f는 본 개시에 따른 무선 통신 장치에서 4G 네트워크와 접속이 끊긴 경우 무선 통신 장치 내부의 신호 흐름도이다.
앞에서 설명한 바와 같이 5G 네트워크와 4G 네트워크가 혼용되는 경우 5G 네트워크의 RRC 메시지를 4G 네트워크를 통해 전송하는 경우 4G 네트워크의 상태가 매우 중요한 요소가 된다. 따라서 4G 모뎀 120의 RLF가 발생하고, 이후 재설정(Re-establishment)에 실패하는 경우 5G 네트워크와 통신하는 5G 모뎀 또한 이를 인지해야만 한다. 따라서 본 개시의 도 8f에서는 이러한 상황에서 이루어지는 절차를 설명한다.
4G 모뎀 120은 위와 같이 RLF가 발생하고, 이후 재설정(Re-establishment)에 실패하는 경우 RRC 상태가 RRC IDLE 상태로 천이하게 되며, 이에 따라 5G RRC용 4G DRB도 해제(release)하게 되어 5G 모뎀 220에 이를 알려야 한다. 따라서 4G 모뎀 120은 880 동작에서 5G RRC용 DRB state 통지 메시지를 송신한다. 이때, 5G RRC용 DRB state 통지 메시지는 앞에서 설명한 바와 같이 도 9a의 메시지를 이용할 수 있다. 따라서 5G RRC DRB STATE 필드 901은 설정되지 않음(Not Established)을 지시하도록 하고, 이유 필드 902는 4G RLF & Re-Establishment Failure를 지시하도록 설정할 수 있다.
이후 4G 모뎀 120은 882 동작과 같이 다른 PC eNB(5G Capable 4G eNB)에 접속할 수 있다. 여기서 PC eNB는 5G 네트워크를 인지할 수 있는 4G 네트워크의 eNB를 의미한다.
이때, 5G 모뎀 220은 5G 링크(Link)의 품질(Quality)을 검사하여 5G 링크의 품질이 통신을 수행하기에 양호한 경우 5G RRC 메시지를 4G SRB/DRB로 전송하지 않고, 5G SRB를 통해서 전송할 수 있다. 이처럼 5G 모뎀 220이 SRB를 직접 전송하는 경우 5G 모뎀 220은 4G 모뎀 120과 데이터 경로 스위칭이 이루어지지 않는다. 또한 5G SRB의 생성은 초기 접속과정에서 다른 라디오 베어러(Radio Bearer) 생성 시에 함께 생성한 후 사용할 수 있고, 4G RLF 발생 시에만 생성할 수도 있다. 또 다른 예로, 4G RLF 이후 다른 4G의 네트워크 즉, 4G의 특정 셀(Cell)에 접속한 경우 5G 셀 부가(5G Cell Addition) 과정이 새롭게 수행될 수 있다.
반면에 5G 링크의 품질(5G Link Quality)이 좋지 않은 경우 또는 5G RLF가 발생한 경우 5G 모뎀 220은 호스트 역할을 수행하는 4G 모뎀 120으로 데이터 패스 스위칭(Data Path Swithching) 통지 메시지를 송신할 수 있다. 이에 따라 5G 모뎀 220은 물론 4G 모뎀 120은 5G DRB를 모두 중단(suspend)시킬 수 있다. 또한 4G FRL 이후 다른 4G 셀에 접속하는 경우 5G 셀 부가 과정이 새롭게 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 5G 모뎀 220은 5G 네트워크가 제어 신호를 송/수신하기에 양호한 상태 즉, 5G 네트워크와의 신호 품질이 미리 설정된 임계값 이상의 품질을 갖는 경우 5G 네트워크를 통해 제어 신호를 송/수신할 수 있다. 반면에 미리 설정된 임계값 이하의 품질을 갖는 경우 5G 모뎀 220은 4G 네트워크를 통해 신호를 송수신할 수 있다.
882 동작 이후 4G 모뎀 120은 884 동작과 같이 다시 5G 모뎀 220으로 5G RRC용 4G DRB가 생성되었고 다시 5G RRC가 전송될 수 있음을 알릴 수 있다. 이때, 5G RRC용 DRB State 통지 메시지는 앞서 설명한 도 9b의 메시지를 이용할 수 있다.
도 9b의 메시지에서 4G 모뎀 120은 새로이 연결된 4G 셀의 식별자 필드(4G Cell ID, PCI or ECI) 911에 4G 셀의 식별자를 포함시키며, IsPCeNB 필드 912 값을 'True'로 설정하고, 마지막으로 이유(CAUSE) 필드 913를 4G RLF & Re-Establishment Failure로 지시할 수 있다. 이후 4G 모뎀 120은 886 동작에서 셀 변경(Cell Change)이 발생하였으므로 5G 모뎀 220으로 셀 변경 통지 메시지를 전송할 수 있다. 이를 통해 5G 모뎀 220은 다시 5G 네트워크에 접속할 수 있는 상태가 될 수 있다.
도 8g는 본 개시에 따른 무선 통신 장치에서 4G 네트워크 및 5G 네트워크에 모두 연결될 시 무선 통신 장치 내부의 신호 흐름도이다.
도 8g를 보다 상세히 설명하면, 5G 모뎀이 AP와 별도의 제어정보 채널을 가지지 않고, 4G 모뎀과 AP간 칩간 제어채널을 공유하는 경우에 내부 신호 흐름도이다. 5G 모뎀에서 발생하는 제어신호들은 먼저 4G 모뎀에 전달되고, 4G와 AP간 칩간 제어채널에 전달(Forwarding)되거나 포맷이 변경되어 AP까지 전달되게 된다.
4G 모뎀 120과 5G 모뎀 220은 890a 동작 및 890b 동작에서 모두 서비스 상태에 있는 경우를 예시하고 있다. 본 개시에 따른 무선 통신 장치에서는 4G 모뎀 120이 먼저 서비스 상태에 진입하고, 이후 5G 모뎀 220이 서비스 상태에 진입하게 된다. 5G 모뎀 220이 서비스 상태에 있는 것은 5G 모뎀 220이 5G 네트워크에 접속하여 기지국으로부터 RRCConnectionRrconfiguration 메시지를 수신하고, 임의접속(Random Access Channel, RACH)까지 모두 성공적으로 수신하여 5G DRB를 통해 사용자 서비스를 제공할 수 있는 상태를 의미한다.
이처럼 5G 모뎀 220이 서비스 상태에 진입하는 경우 5G 모뎀 220은 892 동작에서 네트워크 등록 통지 메시지를 생성하여 4G 모뎀 120으로 전송할 수 있다. 892 동작에서 전송하는 네트워크 등록 통지 메시지에는 기준신호 수신 전력(Reference Signal Received Power, RSRP), 물리적 셀 식별자(Physical Cell Identifier, PCI), 추적 영역 코드(Tracking Area Code, TAC) 정보를 포함할 수 있다.
4G 모뎀 120은 5G 모뎀 220으로부터 892 동작에서 네트워크 등록 통지 메시지를 수신하면, 4G 모뎀 120은 894 동작에서 메시지 내에 포함된 정보와 동일한 4G 네트워크의 정보와 5G 모뎀 220으로부터 수신된 정보를 하나의 메시지로 생성한다. 그런 후 4G 모뎀 120은 896 동작에서 네트워크 등록 통지 메시지를 어플리케이션 프로세서 101로 전송할 수 있다.
어플리케이션 프로세서 101은 네트워크 등록 통지(Network Registration Notification) 메시지를 수신하면, 이를 저장하고, 898 동작에서 네트워크 등록 획득(Get Net Registration) 메시지를 4G 모뎀으로 전송한다. 이에 따라 4G 모뎀 120은 899 동작에서 네트워크 등록 응답(Network Registration Response) 메시지를 생성하여 어플리케이션 프로세서 101로 전송할 수 있다.
또한 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 개시의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 예컨대, 도 8a 내지 도 8i에서는 다양한 형태를 예시하고자 하였으나, 자성을 갖는 물질들로 코어를 구성하는 모든 형태를 다 예시할 수 없으며, 본 개시의 사상과 동일한 내용을 기반으로 구성되는 다양한 변형 실시가 가능하다.
110 : 제1무선 처리부 210 : 제2무선 처리부
120 : 제1모뎀 220 : 제2모뎀
101 : 어플리케이션 프로세서 103 : 메모리
107 : 사용자 인터페이스 105 : 표시부
230 : 케이블 410 : 스위치
420 : 센서 허브 530 : 인터페이스 커넥터
510 : 인터페이스 스위치 530 : 스위치
711 : 5G 모뎀 제어 모듈 712 : 4G 모뎀 제어 모듈
713 : 데이터 제어 모듈 711, 712, 713 : 4G 기지국
711a, 712a, 713a : 4G 기지국 영역
721, 722, 723, 724, 725 : 5G 기지국
721a, 722a, 723a, 724a, 725a : 5G 기지국 영역
701 : 무선 통신 장치

Claims (10)

  1. 제1무선 표준에 따라 송신할 기저대역 신호를 제1주파수 대역의 신호로 상승 변환하여 제1안테나로 송출하고, 상기 제1안테나로부터 수신된 제1주파수 대역의 신호를 기저대역의 신호로 변환하여 출력하는 제1무선부;
    제2무선 표준에 따라 송신할 기저대역 신호를 제2주파수 대역의 신호로 상승 변환하여 제2안테나로 송출하고, 상기 제2안테나로부터 수신된 제2주파수 대역의 신호를 기저대역의 신호로 변환하여 출력하는 제2무선부;
    상기 제1무선부로 송신할 데이터의 변조 및 부호화를 수행하여 송신할 기저대역 신호를 생성하고, 상기 제1무선부로부터 수신된 기저대역 신호의 복조 및 복호하는 제1통신프로세서;
    상기 제2무선부로 송신할 데이터의 변조 및 부호화를 수행하여 송신할 기저대역 신호를 생성하고, 상기 제2무선부로부터 수신된 기저대역 신호의 복조 및 복호하는 제2통신프로세서; 및
    상기 제1통신프로세서와 상기 제2통신프로세서 간 데이터를 주고 받을 수 있는 데이터 통신 인터페이스;를 포함하며,
    상기 제1통신프로세서는 상기 제1무선 표준 방식의 시스템으로부터 수신된 데이터에 상기 제2무선 표준 방식의 시스템 정보에 기반하여 상기 제2통신프로세서의 온/오프를 제어하는, 전자장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2통신 프로세서가 온 상태에서 상기 제1통신프로세서가 상기 제1무선 표준 방식의 시스템으로부터 수신된 데이터에 상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 제어 정보가 포함되어 있는 경우 상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 제어정보를 상기 데이터 통신 인터페이스를 통해 제2통신프로세서로 전달하는, 전자장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 제어정보는,
    상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 인터넷 프로토콜(IP) 주소, 제2무선 표준 방식의 상위 시그널링용 제1무선 표준 방식의 데이터 라디오 베어러(Data Radio Bearer, DRB), 시그널링 라디오 베어러(Signalling Radio Bearer, SRB), 제1무선 표준 방식의 셀 변경(Cell change) 통지 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 전자장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2통신프로세서가 상기 제2무선 표준 방식의 제어 정보를 송신할 시 상기 제2통신프로세서와 제2무선 표준 방식의 시스템 간의 통신 품질이 미리 설정된 값 이상인 경우 상기 제2통신프로세서는 상기 제2무선부를 통해 송신하도록 제어하는, 전자장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2통신프로세서가 상기 제2무선 표준 방식의 제어 정보를 송신할 시 상기 제2통신프로세서와 제2무선 표준 방식의 시스템 간의 통신 품질이 미리 설정된 값 미만인 경우 상기 제2통신프로세서는 상기 데이터 통신 인터페이스를 통해 상기 제2무선 표준의 제어 정보를 상기 제1통신프로세서로 전달하고,
    상기 제1통신프로세서는 상기 제1무선부를 통해 상기 제2무선 표준의 제어 정보를 송신하도록 제어하는, 전자장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 데이터 통신 인터페이스는,
    직접 범용 비동기 송/수신(Universal asynchronous receiver/transmitter, UART) 인터페이스인, 전자장치.
  7. 복수의 무선 통신 규격에 따른 각각의 무선 통신부를 갖는 무선 통신 장치를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    제1무선 표준 방식으로 통신하는 제1통신프로세서가 제1네트워크로부터 제1제어 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1통신프로세서가 상기 제1제어 신호에 제2무선 표준 방식의 시스템 제어 정보가 포함되어 있을 시 상기 제2무선 표준 방식의 제2통신프로세서의 전원을 온(on)하도록 제어하는 단계;
    상기 제1통신프로세서가 상기 제1무선 표준 방식의 시스템으로부터 수신된 데이터에 상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 제어 정보가 포함되어 있는 경우 상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 제어정보를 상기 데이터 통신 인터페이스를 통해 제2통신프로세서로 전달하는 단계; 및
    상기 제2통신프로세서가 상기 제2무선 표준 방식의 시스템과 접속하여 통신하는 단계;를 포함하는, 복수의 무선 통신 규격에 따른 각각의 무선 통신부를 갖는 무선 통신 장치를 제어하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 제어정보는,
    상기 제2무선 표준 방식의 시스템에서 사용할 인터넷 프로토콜(IP) 주소, 제2무선 표준 방식의 상위 시그널링용 제1무선 표준 방식의 데이터 라디오 베어러(Data Radio Bearer, DRB), 시그널링 라디오 베어러(Signalling Radio Bearer, SRB), 제1무선 표준 방식의 셀 변경(Cell change) 통지 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 복수의 무선 통신 규격에 따른 각각의 무선 통신부를 갖는 무선 통신 장치를 제어하기 위한 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2통신프로세서가 상기 제2무선 표준 방식의 제어 정보를 송신할 시 상기 제2통신프로세서와 제2무선 표준 방식의 시스템 간의 통신 품질이 미리 설정된 값 이상인 경우 상기 제2통신프로세서는 상기 제2무선 표준 방식의 시스템으로 상기 제2무선 표준 방식의 제어 정보를 송신하는 단계;를 더 포함하는, 복수의 무선 통신 규격에 따른 각각의 무선 통신부를 갖는 무선 통신 장치를 제어하기 위한 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2통신프로세서가 상기 제2무선 표준 방식의 제어 정보를 송신할 시 상기 제2통신프로세서와 제2무선 표준 방식의 시스템 간의 통신 품질이 미리 설정된 값 미만인 경우 상기 제2통신프로세서는 상기 제2무선 표준 방식의 제어 정보를 상기 제1통신프로세서로 전달하는 단계; 및
    상기 제1통신프로세서는 상기 수신된 제2무선 표준 방식의 제어 정보를 송신하는 단계;를 더 포함하는, 복수의 무선 통신 규격에 따른 각각의 무선 통신부를 갖는 무선 통신 장치를 제어하기 위한 방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111585589A (zh) * 2020-05-26 2020-08-25 上海无线电设备研究所 一种多通道小型宽带接收机
WO2021075680A1 (ko) * 2019-10-18 2021-04-22 삼성전자 주식회사 통신 기능을 제어하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법
KR20210067448A (ko) * 2019-11-29 2021-06-08 주식회사 신흥정밀 Rf 신호의 출력 제어가 가능한 전자 장치 및 그 작동 방법
WO2021117947A1 (ko) * 2019-12-13 2021-06-17 엘지전자 주식회사 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법
US11069958B2 (en) 2018-08-07 2021-07-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for receiving satellite signal by adjusting resonant frequency according to medium outside electronic device and electronic device supporting same
WO2021157766A1 (ko) * 2020-02-07 2021-08-12 엘지전자 주식회사 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018207184A (ja) * 2017-05-30 2018-12-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 施設内伝送システム、施設内伝送方法及び基地局
US11184819B2 (en) * 2018-09-20 2021-11-23 Qualcomm Incorporated Avoiding out of order uplink data reception upon data radio bearer release, handover to another data radio bearer, or quality of service flow addition

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110228749A1 (en) 2009-11-19 2011-09-22 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for supporting data flows over multiple radio protocols
KR20120085635A (ko) 2011-01-24 2012-08-01 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 듀얼 모드 이동 단말기 및 이를 위한 제어 방법
US8750210B2 (en) 2011-07-29 2014-06-10 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Wireless long term evolution radio architecture system and method
US9448947B2 (en) 2012-06-01 2016-09-20 Qualcomm Incorporated Inter-chip memory interface structure
CN113411851A (zh) 2013-06-18 2021-09-17 索尼公司 通信装置
US9532370B2 (en) 2014-08-29 2016-12-27 Intel Corporation Apparatus, method and system of controlling communications of a multi-radio device
US10356839B2 (en) * 2014-11-04 2019-07-16 Qualcomm Incorporated Low power discontinuous reception with a second receiver
KR20160077992A (ko) * 2014-12-24 2016-07-04 삼성전자주식회사 통신 채널 제어 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
WO2016114641A1 (ko) 2015-01-16 2016-07-21 삼성전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 제어 정보 전송 방법 및 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11069958B2 (en) 2018-08-07 2021-07-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for receiving satellite signal by adjusting resonant frequency according to medium outside electronic device and electronic device supporting same
WO2021075680A1 (ko) * 2019-10-18 2021-04-22 삼성전자 주식회사 통신 기능을 제어하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법
KR20210067448A (ko) * 2019-11-29 2021-06-08 주식회사 신흥정밀 Rf 신호의 출력 제어가 가능한 전자 장치 및 그 작동 방법
WO2021117947A1 (ko) * 2019-12-13 2021-06-17 엘지전자 주식회사 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법
WO2021157766A1 (ko) * 2020-02-07 2021-08-12 엘지전자 주식회사 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법
CN111585589A (zh) * 2020-05-26 2020-08-25 上海无线电设备研究所 一种多通道小型宽带接收机

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