KR20230075767A - 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치 및 방법 - Google Patents

무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬립 기간 중 온도 변화에 따른 RTC의 주파수 변화를 보상하여 웨이크업할 때 타이밍 오차를 줄일 수 있도록 고안된 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 선 통신 장치의 웨이크업 시점 제어 장치 및 방법에 의하면, 슬립(Sleep) 기간 중 온도 변화에 따른 RTC의 주파수 변화를 보상하여, 웨이크업(wakeup) 이후 시스템 타임(System Time) 및 프레임 경계(Frame Boundary) 오차를 줄여 간단한 재 동기 절차만으로도 네트웍과 동기를 맞출 수 있는 효과가 있으며, 고가의 온도 보상 발진자(TCXO)를 사용하지 않으므로 제품 생산 시에 부품 단가를 낮출 수 있는 또 다른 장점이 있다.

Description

무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치 및 방법{Device and method for controlling wakeup time of wireless terminal device}
본 발명은 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬립 기간 중 온도 변화에 따른 RTC의 주파수 변화를 보상하여 웨이크업 할 때 타이밍 오차를 줄일 수 있도록 고안된 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신 장치는 CDMA, WCDMA(FDD), TDS-CDMA(TDD), LTE, V2X, NB-IoT 및 기타 무선 통신 환경에서 기지국과 무선 통신을 수행하는 다양한 장치들을 지칭할 수 있다. 무선 단말 장치의 일 예인 사용자 장치(User Equipment:UE)는 무선 단말 장치로서 통상 배터리를 전원으로 사용한다. 따라서 UE는 통신을 하지 않는 동안 배터리 소모를 줄이기 위해 RTC 블록(Block)을 제외한 모든 블록(Block)에 전원 공급을 중단한다. 그러나 RTC 블록(Block)은 슬립 후 깨어나야 할 정확한 시점에 UE에게 전원을 공급하기 위해 슬립 중에도 동작해야 한다.
RTC 블록은 RTC 클락부(RTC Clock part) 및 슬립 제어부(Sleep Control part)로 구성된다. RTC 클락(RTC Clock)은 슬로우 클락(Slow Clock) 또는 슬립 클락(Sleep Clock)이라고 불리기도 하며 전류 소모를 줄이기 위해 32,768Hz 등의 낮은 주파수를 사용한다. 슬립 제어부(Sleep Control part)는 RTC 클락(RTC Clock)의 수를 세어서 미리 입력된 웨이크업 RTC 카운트(Wakeup RTC Count)와 같아지면 시스템 클락(System Clock, 또는 베이스밴드 Clock, 예를 들어 30.72MHz Clock)을 베이스밴드에 공급한다.
일반적인 통화나 데이터(Data) 사용을 위해 사용하는 UE는 슬립(Sleep) 구간으로 통상 1.28초 ~ 5.12초를 많이 사용한다. 그 이유는 착신 대기시간을 길게 설정할 수 없기 때문이다. 슬립 구간이 짧은 경우에는, 온도 변화에 따른 RTC 주파수의 변화도 크지 않고 웨이크업 이후 프레임 경계(Frame Boundary)의 오차가 심각하게 틀어지지 아니하므로 깨어난 후에 간단한 서치(Search) 절차만으로도 재 동기가 가능하다. 즉, 슬립 구간이 짧은 경우에는, RTC 주파수의 변화가 UE에게 그다지 큰 영향을 미치지 못하므로, 온도 변화에 따른 RTC 주파수의 변화에 대한 보상이 크게 필요하지 아니하였다.
그러나 NB-IoT(협대역 사물 인터넷) 등의 IoT(사물 인터넷)에 사용되는 UE는 빈번한 통신을 하지 않고 수 분에서 한두 시간까지 긴 시간 동안 슬립할 수도 있다.
NB-IoT 등의 IoT에 사용되는 UE는 오랫동안 슬립하여 가능한 한 전류 소모를 줄여야 하는데, 오랫동안 슬립하는 중에 외부의 온도 변화 때문에 RTC의 주파수가 변경될 수 있다. 이로 인해 웨이크업(wakeup) 후 시스템 타임(System time)이 많이 어긋나서 간단한 재 동기 절차로는 네트웍(Network)과 동기를 맞추기 어렵게 될 수 있다. 그러기에, 시간이 많이 걸리는 초기 셀 서치(Initial Cell Search) 및 시스템 타임(System time)을 설정하기 위한 시스템 정보(System informations)를 수신해야 하므로 많은 전류를 소모하게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 슬립 기간 중 온도 변화에 따른 RTC 주파수 변화를 보상하여, 웨이크업 이후 시스템 타임 및 프레임 경계(Frame Boundary) 오차를 줄여 간단한 재 동기 절차만으로도 네트웍과 동기를 맞출 수 있는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치는 슬립 기간 중에 온도 변화에 따른 RTC 주파수 변화를 보상하는 RTC 보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 RTC 보상부는, 소정의 주파수를 갖는 아날로그 신호를 생성하여 디지털 신호로 변환하여 RTC 클락을 생성하는 RTC 클락부; 상기 RTC 클락부의 온도를 측정하는 온도 측정부; 상기 RTC 클락부로부터 전달된 상기 RTC 클락과 상기 온도 측정부로부터 전달된 온도를 입력받아 슬립 제어신호를 출력하는 슬립 제어부; 및 상기 슬립 제어신호에 응답하여 상기 무선 단말 장치에 전원을 공급하는 전원 관리부;를 포함한다.
상기 슬립 제어부는, 슬립하는 시점부터 상기 RTC 클락부로부터 전달된 상기 RTC 클락을 카운트하는 RTC 클락 카운터; 상기 RTC 클락부로부터 전달된 상기 RTC 클락과 상기 온도 측정부에 의해 소정의 주기마다 측정된 온도를 이용하여 상기 RTC 클락 주파수의 오차를 추정하고 상기 오차를 누적하여 가감될 클락 수 및 ㅁ1 이내의 주파수 오차 값을 전달하는 RTC 클락 주파수 오차 추정부; 및 상기 RTC 클락 카운터로부터 전달된 값과 상기 RTC 클락 주파수 오차 추정부로부터 전달된 값을 이용하여 웨이크업 시점을 조정하는 웨이크업 시점 확인부;를 포함한다.
상기 웨이크업 시점 확인부는, 설정된 웨이크업 RTC 카운트와 상기 RTC 클락 카운터로부터 전달된 값이 다르면 상기 RTC 클락 주파수 오차 추정부로부터 전달된 가감될 클락 수를 이용하여 웨이크업 시점을 조정한다.
상기 웨이크업 시점 확인부는, 설정된 웨이크업 RTC 카운트와 상기 RTC 클락 카운터로부터 전달된 값이 같으면 상기 RTC 클락 주파수 오차 추정부로부터 전달된 ㅁ1 이내의 주파수 오차 값을 이용하여 웨이크업 시점을 조정한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법은, 슬립 직전에 웨이크업 시점을 계산하는 웨이크업 시점 계산 단계; 슬립 직 후, 온도를 측정하여 RTC 주파수로 환산하여 초기 RTC 주파수(F0)로 저장하는 초기 RTC 주파수 환산단계; 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계; 및 웨이크업 직전에 파인 슬립 카운트를 보정하는 파인 슬립 카운트 보정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이크업 시점 계산 단계는, 슬립 직전에 웨이크업 시점을 계산하여 정수 부분은 웨이크업 RTC 카운트로 저장하고 소수 부분은 파인 슬립 카운트로 저장하는 단계이다.
상기 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계는, 상기 설정된 웨이크업 RTC 카운트 값과 RTC 클락 카운터에서 전달된 값이 다른 경우 RTC 클락 주파수 오차 수정부에서 전달한 클락 수를 가감하여 상기 웨이크업 RTC 카운트를 보정한다.
상기 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계는, 소정의 주기(TPeriod) 만큼 대기하는 대기 수행단계; 현재 온도를 측정하고 이를 RTC 주파수로 환산하여 현재 RTC 주파수(Fn)로 저장하는 현재 RTC 주파수 환산단계; 현재의 온도에 따라 환산된 현재 RTC 주파수(Fn)와 초기 RTC 주파수(F0)와의 오차를 주기(TPeriod)적으로 계산하는 오차 계산 단계; 주기(TPeriod)적으로 계산된 오차를 누적하여 누적 오차(AErr)를 저장하는 오차 누적 단계; 상기 누적 오차(AErr)가 +1 이상 인지 여부를 판단하는 제1 누적 오차 판단단계; 상기 제1 누적 오차 판단단계에서 상기 누적 오차(AErr)가 +1 이상으로 판단된 경우, 누적 오차(AErr)에 -1을 더하고, 웨이크업 RTC 카운트에 +1을 더하는 제1 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계; 상기 제1 누적 오차 판단단계에서 상기 누적 오차(AErr)가 +1 이상이 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 누적 오차(AErr)가 ??1 이하 인지 여부를 판단하는 제2 누적 오차 판단단계; 및 제2 누적 오차 판단단계에서 누적 오차(AErr)가 -1 이하로 판단된 경우, 누적 오차(AErr)에 +1을 더하고, 웨이크업 RTC 카운트에 -1을 더하는 제2 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 누적 오차 판단단계에서 누적 오차(AErr)가 ??1 이하가 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 대기 수행단계를 반복 수행한다.
초기 RTC 주파수 환산단계는, 레지스터 또는 소프트웨어에 변수로 저장된 온도에 따른 RTC 주파수 테이블을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 설정된 웨이크업 RTC 카운트 값과 RTC 클락 카운터에서 전달된 값이 같은 경우 상기 파인 슬립 카운트 보정단계를 수행하는 것이 바람직하다.
상기 파인 슬립 카운트 보정단계는, 상기 누적 오차(AErr)가 0 보다 작고 ??1보다 큰 경우 상기 파인 슬립 카운트에 계산된 베이스밴드 클락 수 만큼 빼주고, 상기 누적 오차(AErr)가 0 보다 크고 1보다 작은 상기 파인 슬립 카운트에 계산된 베이스밴드 클락 수 만큼 더해준다.
본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치 및 방법에 의하면 슬립(Sleep) 기간 중 온도 변화에 따른 RTC의 주파수 변화를 보상하여, 웨이크업(wakeup) 이후 시스템 타임(System Time) 및 프레임 경계(Frame Boundary) 오차를 줄여 간단한 재 동기 절차만으로도 네트웍과 동기를 맞출 수 있는 효과가 있다.
또한, 고가의 온도 보상 발진자(TCXO)를 사용하지 않으므로 제품 생산 시에 부품 단가를 낮출 수 있는 또 다른 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법에서 RTC 주파수 변화에 의해 발생하는 오차를 보상하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치의 RTC 보상부의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법의 주기적인 웨이크업 RTC 카운트 보정 절차의 상세 흐름도이다.
도 5는 온도에 따른 RTC 주파수 변화를 예로 표현한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법에서 RTC 주파수 변화에 의해 발생하는 오차를 보상하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
만일 슬립 중에 온도가 변하면 RTC 주파수도 변하여 UE가 원하는 시간보다 더 빨리 깨어나거나 늦게 깨어나게 된다. 이로 인해 네트웍(Network)과 UE 사이의 동기가 틀어지고, 오차가 심하면 아예 동기를 놓쳐 전류 소모가 커지고 수 초 내지 수십 초간 발신 및 착신을 할 수 없는 상태가 된다.
도 1의 (a)는 슬립 구간 중의 온도 변화를 나타내는 그래프이고, 도 1의 (b)는 슬립 구간 중의 초기 RTC 주파수 대비 RTC 주파수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 1의 (a)의 온도 변화선(L1)과 같이 슬립 구간 중에 온도가 변하면, 도 1의 (b)의 RTC 주파수 변화선(L3)과 같이 RTC 주파수가 변하게 된다. 이때. 슬립 당시의 초기 RTC 주파수선(L2)과 RTC 주파수 변화선(L3) 사이에는 간격이 발생하고 이 간격들이 누적되어 누적 오차(AErr)가 된다.
만일, 슬립 구간 동안 주기적으로 초기 RTC 주파수선(L2)과 RTC 주파수 변화선(L3) 사이의 누적 오차(AErr)를 깨어나야 할 RTC 클락 카운트(RTC Clock Count)인 웨이크업 RTC 카운트(Wakeup RTC Count)에 보상을 한다면, 깨어난 후 네트웍(Network)과 UE간의 시스템 타임(System Time) 오차를 크게 줄일 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치의 RTC 보상부의 구성도이다.
본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치의 RTC 보상부(200)는 RTC 클락부(RTC Clock Part, 210), 온도 측정부(Temperature Measuring Part, 220), 슬립 제어부(Sleep Control Part, 230) 및 전원관리부(Power Management Unit, 240)를 포함하여 이루어진다.
RTC 클락부(210)는 32,768Hz의 주파수를 갖는 싸인파(SIN Wave) 형태의 아날로그 신호를 생성하고 이를 디지털 펄스(pulse)로 변환하여 RTC 클락(RTC Clock)을 생성한다. RTC 클락(RTC Clock) 역시 32,768Hz의 주파수를 가지며, 슬립 제어부(Sleep Control Part, 230)에 제공된다.
온도 측정부(220)는 물리적으로 RTC 클락부(210) 바로 옆에 위치해야 하며 측정된 온도를 디지털로 변환하여 슬립 제어부(230)에 제공한다.
슬립 제어부(230)는 RTC 클락 카운터(RTC Clock Counter, 231), RTC 클락 주파수 오차 추정부(Estimate Error Of RTC Clock, 232) 및 웨이크업 시점 확인부(Wake Time Check Part, 233)를 포함하여 이루어진다.
RTC 클락 카운터(231)는 입력되는 RTC 클락(RTC Clock)을 슬립하는 시점부터 카운트(count)하며, 카운트(count)된 값은 웨이크업 시점 확인부(233)로 전달된다.
RTC 클락 주파수 오차 추정부(232)는 RTC 클락(RTC Clock)을 카운트(count)하여 일정 주기(TPeriod) 마다 측정된 온도를 이용하여 RTC 주파수의 오차를 추정하고 누적하여 웨이크업 RTC 카운트(Wakeup RTC Count) 값의 변경이 필요할 때마다 웨이크업 시점 확인부(233)로 가감될 클락(Clock) 수를 전달한다.
또한, RTC 클락 주파수 오차 추정부(232)는 파인 슬립 카운트(Fine Sleep Count) 보정을 위해 ㅁ1 이내의 주파수 오차 값도 웨이크업 시점 확인부(233)로 전달한다.
웨이크업 시점 확인부(233)는 설정된 웨이크업 RTC 카운트(Wakeup RTC Count) 값과 RTC 클락 카운터(231)가 제공하는 값이 다르면 RTC 클락 주파수 오차 추정부(232)로부터 전달받은 가감될 클락(Clock) 수를 반영하여 보정하는 역할을 수행한다.
또한 설정된 웨이크업 RTC 카운트(Wakeup RTC Count) 값과 RTC 클락 카운터(231)가 제공하는 값이 같으면 RTC 클락 주파수 오차 추정부(232)가 제공하는 ㅁ1 이내의 주파수 오차 값을 이용하여 베이스밴드 Clock으로 환산하고 파인 슬립 카운트(Fine Sleep Count)에 반영하여 보정한다.
이때부터 베이스밴드 클락(Clock)을 공급한다. 공급된 베이스밴드 클락(Clock)의 수와 보정된 파인 슬립 카운트(Fine Sleep Count) 값이 같으면 전원관리부(240)를 제어하여 중앙처리장치(CPU) 및 모뎀(MODEM)에 전원을 공급하여 UE가 깨어나도록 한다.
이와 같은 보상을 위해선, 온도에 따른 RTC 클락(RTC Clock)의 특성이 파악되어야 하며, 이를 통해 온도에 따른 RTC의 주파수를 추정할 수 있다.
이하에서는 온도 변화에 따라 RTC 주파수의 변화에 따른 웨이크업 RTC 카운트(Wakeup RTC Count) 및 파인 슬립 카운트(Fine Sleep Count)를 수정하는 방법을 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 단말기의 웨이크업 시점 제어 방법의 웨이크업 RTC 카운트 보상 절차의 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법은 웨이크업 시점 계산 단계(S310), 초기 RTC 주파수 환산단계(S320), 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계(S330) 및 파인 슬립 카운트 보정단계(S340)를 포함하여 이루어진다.
웨이크업 시점 계산 단계(S310)에서는 UE가 슬립하기 전에 RTC 캘리브레이션(RTC Calibration)을 이용하여 웨이크업 시점을 계산한다. 이 계산 결과의 정수 부분은 슬립해야 할 RTC 클락(RTC Clock)의 수가 되며 웨이크업 RTC 카운트(Wakeup RTC Count)에 저장하고, 소수 부분 (0≤소수<1)은 모뎀의 베이스밴드가 사용하는 베이스밴드 클락(Clock)으로 환산하여 파인 슬립 카운트(Fine Sleep Count)에 저장해 둔다.
파인 슬립 카운트(Fine Sleep Count)는 RTC 클락 카운터(RTC Clock Counter)의 값이 웨이크업 RTC 카운트(Wakeup RTC Count)와 같아진 후에 파인 슬립 카운트(Fine Sleep Count) 만큼 베이스밴드 클락(clock)으로 더 슬립하기 위한 값이다.
파인 슬립 카운트(Fine Sleep Count)를 사용하지 않는다면 UE와 네트웍(Network)간에 최대 ㅁ30.5usec의 타이밍(timing) 오차가 존재하게 된다. 이동 통신에서는 이마저도 줄이기 위해 파인 슬립 카운트(Fine Sleep Count) 만큼 더 슬립하여 웨이크업 후 타이밍 오차를 최소화한다.
한편, 웨이크업 RTC 카운트(Wakeup RTC Count)와 파인 슬립 카운트(Fine Sleep Count)는 슬립 제어부(Sleep Control Unit)의 레지스터일 수도 있고, 소프트웨어(SW)로 구현할 경우 변수일 수도 있다.
초기 RTC 주파수 환산단계(S320)에서는 슬립 직후, 온도를 측정하여 RTC 주파수로 환산하여 초기 RTC 주파수(F0)로 저장해 둔다. 이는 향후 주기적으로 온도를 환산한 현재 RTC 주파수(Fn)와의 오차를 계산하고 누적하는데 사용된다.
웨이크업 RTC 카운트 보정 단계(S330)에서는 소정의 주기(TPeriod)에 따라 주기적으로 온도를 측정하고 이를 RTC 주파수로 환산하여 현재 RTC 주파수(Fn)로 저장해 두고, 현재 RTC 주파수(Fn)와 초기 RTC 주파수(F0)와의 오차를 계산하고 누적하여 웨이크업 RTC 카운트(Wakeup RTC Count)를 보정한다. 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계(S330)는 도 4에서 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 단말기의 웨이크업 시점 제어방법의 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계의 흐름도이다.
도 4를 참고하면, 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계(S330)는, 대기 수행 단계(S331), 현재 RTC 주파수 환산단계(S332), 오차 추정 단계(S333), 오차 누적 단계(S334), 제1 누적 오차 판단단계(S335), 제1 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계(S336), 제2 누적 오차 판단단계(S337) 및 제2 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계(S338)를 포함하여 이루어진다.
대기 수행 단계(S331)는 주기(TPeriod)적으로 온도 보정을 수행하기 위해 사용되는 대기 절차이다. RTC 클락(RTC clock)을 이용하여 주기적으로 이후의 절차를 수행하기 위한 일종의 타이머이다.
현재 RTC 주파수 환산단계(S332)는 소정의 주기(TPeriod) 만큼 대기한 후 온도를 측정하고 이를 현재 RTC 주파수(Fn)로 환산하는 단계이다. UE는 온도에 따른 RTC 주파수를 구할 수 있는 테이블을 미리 가지고 있어야 하며, 도 5에 일 예가 도시되어 있다.
오차 추정 단계(S333)는 현재의 온도에 따라 환산된 현재 RTC 주파수(Fn)와 슬립 직후 초기 온도에 따라 환산된 초기 RTC 주파수(F0)와의 오차를 주기(TPeriod)적으로 추정한다.
이어서 오차 누적 단계(S334)에서는 주기(TPeriod)적으로 추정된 오차를 레지스터나 변수에 누적하여 누적 오차(AErr)를 저장한다.
제1 누적 오차 판단단계(S335)에서는 누적 오차(AErr)가 +1 이상 인지 여부를 판단한다.
제1 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계(S336)는 제1 누적 오차 판단단계(S435)에서 누적 오차(AErr)가 +1 이상으로 판단된 경우, 누적 오차(AErr)에 -1을 더하고, 웨이크업 RTC 카운트에 +1을 더한다. 이후 대기 수행 단계(S331)로 돌아가 상기한 절차를 반복한다.
제1 누적 오차 판단단계(S335)에서 누적 오차(AErr)가 +1 이상이 아닌 것으로 판단된 경우, 제2 누적 오차 판단단계(S437)에서 누적 오차(AErr)가 -1 이하 인지 여부를 판단한다.
제2 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계(S338)는 제2 누적 오차 판단단계(S437)에서 누적 오차(AErr)가 -1 이하로 판단된 경우, 누적 오차(AErr)에 +1을 더하고, 웨이크업 RTC 카운트에 -1을 더한다. 이후 대기 수행 단계(S431)로 돌아가 상기한 절차를 반복한다.
한편, 제2 누적 오차 판단단계(S337)에서 누적 오차(AErr)가 -1 이하가 아닌 것으로 판단된 경우 대기 수행 단계(S331)로 돌아가 상기한 절차를 반복한다.
이와 같이 웨이크업 RTC 카운트를 보정함으로써 UE가 깨어났을 때에 오랜 슬립 기간 중 온도 변화에 의해 RTC 주파수가 변하여 발생하는 네트웍(Network)과 UE의 시스템 타임 간의 타이밍 오차를 줄일 수 있다.
상기한 과정을 통해 RTC 카운터의 값이 웨이크업 RTC 카운트와 같아지는 시점에서 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계(S330)가 종료되고 웨이크업 직전에 파인 슬립 카운트 보정단계(S340)가 수행된다.
파인 슬립 카운트 보정단계(S340) 없이 바로 UE가 깨어나게 되면, 누적 오차(AErr)는 ㅁ1 이내의 값을 가지며, 이로 인해 최대 ㅁ30.5㎲의 오차가 발생하게 된다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 누적 오차(AErr)는 모뎀의 베이스밴드가 사용하는 클락으로 환산하고, 슬립하기 전에 계산해 둔 파인 슬립 카운트에 반영하여 타이밍 오차가 더욱 줄어들도록 한다.
파인 슬립 카운트 보정단계(S340)에서는 누적 오차(AErr)가 0보다 작으면 파인 슬립 카운트에 계산된 베이스밴드 클락 수 만큼 빼고, 누적 오차(AErr)가 0보다 크면 파인 슬립 카운트에 계산된 베이스밴드 클락 수 만큼 더한다.
먼저, 슬립 전 파인 슬립 카운트를 계산하는 과정은 다음과 같다.
예를 들어, 베이스밴드의 주파수가 30.72M이고 RTC 캘리브레이션에 의한 결과로 32,768 RTC 클락 동안 베이스밴드 클락 30,713,676 개가 흐른다고 할 때, 30.72M 개의 베이스밴드 클락 개수 동안 슬립해야 한다면, RTC 클락 개수(웨이크업 RTC 카운트)는 32,774가 되고 파인 슬립 카운트는 700이 된다.
이어서 파인 슬립 카운트 보정단계(S340)에서 파인 슬립 카운트를 보정하는 과정은 다음과 같다.
예를 들어 누적 오차(AErr)가 ??0.234라고 한다면, 보정해야 할 베이스밴드 클락 수(BbClockErr)는 30,713,676 * (-0.234)/32,768로 계산되며, 그 값은 ??219(단위 : 30.72MHz)이다.
여기서, '-'의 의미는 슬립 초기의 RTC 주파수 보다 현재의 RTC 주파수가 작아졌다는 것을 의미한다. 이는, 주기가 길어졌으므로 계획했던 시간보다 늦게 일어나기에 좀 더 일찍 깨어나야 한다는 것이다. 반대로, 보정해야 할 베이스밴드 클락 수(BbClockErr)의 값이 '+'인 경우는 좀 더 늦게 깨어나야 한다는 것을 의미한다.
보정된 파인 슬립 카운트는 다음의 식에 의해 구할 수 있다.
[식 1]
보정된 파인 슬립 카운트 = 보정 전 파인 슬립 카운트 + 보정해야 할 베이스밴드 클락 수(BbClockErr)
상기한 예를 [식 1]에 적용하면 보정된 파인 슬립 카운트 값은 '481'이 된다.
보정된 파인 슬립 카운트 값은 '-' 값을 가지면 안되지만, 산술적으로 '-' 값이 계산될 수도 있다. 따라서 슬립 전에 웨이크 타임 및 파인 슬립 카운트를 계산할 때, 슬립 마지막에 보정된 파인 슬립 카운트 값이 '-' 값이 나올 수 없도록 웨이크 타임 값을 줄여서 파인 슬립 카운트 값이 충분히 큰 값을 갖도록 설정해 둘 필요가 있다.
살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 무선 단말기의 웨이크업 시점 제어방법에 의하면, 웨이크업 RTC 카운트 및 파인 슬립 카운트의 보정을 통해 UE가 슬립으로부터 깨어 났을 때 네트웍과 UE의 타이밍 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치에 있어서,
    슬립 기간 중에 온도 변화에 따른 RTC 주파수 변화를 보상하는 RTC 보상부 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 RTC 보상부는
    소정의 주파수를 갖는 아날로그 신호를 생성하여 디지털 신호로 변환하여 RTC 클락을 생성하는 RTC 클락부;
    상기 RTC 클락부의 온도를 측정하는 온도 측정부;
    상기 RTC 클락부로부터 전달된 상기 RTC 클락과 상기 온도 측정부로부터 전달된 온도를 입력받아 슬립 제어신호를 출력하는 슬립 제어부; 및
    상기 슬립 제어신호에 응답하여 상기 무선 단말 장치에 전원을 공급하는 전원 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 슬립 제어부는
    슬립하는 시점부터 상기 RTC 클락부로부터 전달된 상기 RTC 클락을 카운트하는 RTC 클락 카운터;
    상기 RTC 클락부로부터 전달된 상기 RTC 클락과 상기 온도 측정부에 의해 소정의 주기마다 측정된 온도를 이용하여 상기 RTC 클락 주파수의 오차를 추정하고 상기 오차를 누적하여 가감될 클락 수 및 ㅁ1 이내의 주파수 오차 값을 전달하는 RTC 클락 주파수 오차 추정부; 및
    상기 RTC 클락 카운터로부터 전달된 값과 상기 RTC 클락 주파수 오차 추정부로부터 전달된 값을 이용하여 웨이크업 시점을 조정하는 웨이크업 시점 확인부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 웨이크업 시점 확인부는
    설정된 웨이크업 RTC 카운트와 상기 RTC 클락 카운터로부터 전달된 값이 다르면 상기 RTC 클락 주파수 오차 추정부로부터 전달된 가감될 클락 수를 이용하여 웨이크업 시점을 조정하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 웨이크업 시점 확인부는
    설정된 웨이크업 RTC 카운트와 상기 RTC 클락 카운터로부터 전달된 값이 같으면 상기 RTC 클락 주파수 오차 추정부로부터 전달된 ㅁ1 이내의 주파수 오차 값을 이용하여 웨이크업 시점을 조정하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 장치.
  6. 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법에 있어서,
    슬립 직전에 웨이크업 시점을 계산하는 웨이크업 시점 계산 단계;
    슬립 직 후, 온도를 측정하여 RTC 주파수로 환산하여 초기 RTC 주파수(F0)로 저장하는 초기 RTC 주파수 환산단계;
    웨이크업 RTC 카운트 보정 단계; 및
    웨이크업 직전에 파인 슬립 카운트를 보정하는 파인 슬립 카운트 보정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 웨이크업 시점 계산 단계;는
    슬립 직전에 웨이크업 시점을 계산하여 정수 부분은 웨이크업 RTC 카운트로 저장하고 소수 부분은 파인 슬립 카운트로 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계는
    상기 설정된 웨이크업 RTC 카운트 값과 RTC 클락 카운터에서 전달된 값이 다른 경우 가감될 클락 수를 반영하여 상기 웨이크업 RTC 카운트를 보정하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계는
    소정의 주기(TPeriod) 만큼 대기하는 대기 수행단계;
    온도를 측정하고 이를 RTC 주파수로 환산하여 현재 RTC 주파수(Fn)로 저장하는 현재 RTC 주파수 환산단계;
    현재의 온도에 따라 환산된 현재 RTC 주파수(Fn)와 초기 RTC 주파수(F0)와의 오차를 주기(TPeriod)적으로 계산하는 오차 계산 단계;
    주기(TPeriod)적으로 계산된 오차를 누적하여 누적 오차(AErr)를 저장하는 오차 누적 단계;
    상기 누적 오차(AErr)가 +1 이상 인지 여부를 판단하는 제1 누적 오차 판단단계;
    상기 제1 누적 오차 판단단계에서 상기 누적 오차(AErr)가 +1 이상으로 판단된 경우, 누적 오차(AErr)에 -1을 더하고, 웨이크업 RTC 카운트에 +1을 더하는 제1 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계;
    상기 제1 누적 오차 판단단계에서 상기 누적 오차(AErr)가 +1 이상이 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 누적 오차(AErr)가 -1 이하 인지 여부를 판단하는 제2 누적 오차 판단단계; 및
    제2 누적 오차 판단단계에서 누적 오차(AErr)가 -1 이하로 판단된 경우, 누적 오차(AErr)에 +1을 더하고, 웨이크업 RTC 카운트에 -1을 더하는 제2 웨이크업 RTC 카운트 보정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제2 누적 오차 판단단계에서 누적 오차(AErr)가 ??1 이하가 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 대기 수행단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 초기 RTC 주파수 환산단계는
    레지스터 또는 소프트웨어에 변수로 저장된 온도에 따른 RTC 주파수 테이블을 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 설정된 웨이크업 RTC 카운트 값과 RTC 클락 카운터에서 전달된 값이 같은 경우 상기 파인 슬립 카운트 보정단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 파인 슬립 카운트 보정단계는
    상기 누적 오차(AErr)가 0 보다 작고 ??1보다 큰 경우 상기 파인 슬립 카운트에 계산된 베이스밴드 클락 수 만큼 빼주고, 상기 누적 오차(AErr)가 0 보다 크고 1보다 작은 상기 파인 슬립 카운트에 계산된 베이스밴드 클락 수 만큼 더해주는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치의 웨이크업 시점 제어 방법.
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