KR20020069997A

KR20020069997A - 블루투스가 장착된 이동통신단말기에서 전류 절감 장치 및방법

Info

Publication number: KR20020069997A
Application number: KR1020010010619A
Authority: KR
Inventors: 이정형
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-05

Abstract

본 발명에 따른, 이동통신 단말기에 장착된 블루투스 장치가, 시간분할방식으로 패킷을 송신하는 송신부와, 상기 단말기의 모뎀제어부로부터 송신 패킷이 없음을 통보받으면, 상기 송신 패킷이 없는 시간구간동안 상기 송신부로 제공되는 구동전원을 차단시키는 제어부를 포함한다.

Description

블루투스가 장착된 이동통신단말기에서 전류 절감 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REDUCING CURRENT IN MOBILE TERMINAL USING BLUETOOTH}

본 발명은 차세대 무선 인터페이스인 블루투스(bluetooth)에 관한 것으로,특히 블루투스가 장착된 이동통신단말기에서 블루투스 모드에서 전류를 절감하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

근래, PC, 휴대전화기, 휴대정보단말기(PDA) 등 다양한 정보통신기기의 등장으로 이들 기기간 상호접속의 필요성이 고조되고 있는 가운데 최근 새로운 데이터통신 사양이 등장하였다. 스웨덴의 에릭슨, 미국의 IBM과 인텔, 핀란드의 노키아, 일본의 도시바 등 5개 업체가 발표한 「블루투스(Bluetooth, 개발코드명)」가 그것으로, 지금까지는 주로 케이블접속(유선)이나 적외선통신을 통해 실현해 온 정보통신기기간 데이터통신을 전파를 이용해 무선으로 구현한다는 점이 특징이다.

상기 블루투스는 최대 데이터 전송속도 1Mbps에 최대 전송거리 10m의 무선데이터통신 실현을 우선 목표로 하고 있다. 1Mbps는 사용자가 면허없이 이용할 수 있는 2.4G㎐의 ISM(Industrial Scientific Medical)대(帶)를 사용해 비교적 손쉽게 동시에 저렴한 비용으로 실현할 수 있는 전송속도다. 전송거리 10m는 사무실 내에서 사용자가 휴대하고 있는 기기와 책상 등에 설치해 둔 기기간의 전송거리로 충분하다는 판단에 따른 결정이다. 또한 블루투스는 음성부호화방식인 CVSD(Continuous Variable Slope Delta Modulation)를 채용해 문자 데이터의 전송은 물론이고, 음성 전송에도 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 통신 비밀을 유지하기 위한 암호기술을 사용한다. 또한 블루투스가 갖는 큰 특징은 휴대 정보통신기기를 가방이나 주머니에 넣은 채로 다른 정보통신기기와 통신할 수 있는 점이다.

상기한 바와 같이, 블루투스는 많은 장점으로 인해 앞으로 상용화되는 추세이며, 그에 따른 구체적인 구현방안이라든지 휴대단말기에 장착될 경우 전력절감등의 문제가 제기되고 있다. 즉, 단말기에 블루투스가 장착될 경우 기존의 CDMA부분만 존재할 때 보다 블루투스에 대한 부수적인 전력소모가 발생한다. 단말기는 한정된 자원(배터리)에 의해 구동되기 때문에 한정된 자원을 가지고 사용시간을 증가시키는 기술이 무엇보다 중요하다. 즉, 단말기에 블루투수에 의한 소비전력을 가능한 감소시키는 방안이 필요하다.

따라서 본 발명의 목적은 블루투스 장치에서 송신이 없을 때 송신기의 구동저원을 오프시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 블루투스가 장착된 이동통신 단말기에서 블루투스 모드에서 송신이 없을 때 송신기의 구동전원을 오프시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 TDD방식을 사용하는 블루투스 장치에서 송신한 패킷이 없을 때 송신을 오프시켜 소비전류를 절감하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 이동통신 단말기에 장착된 블루투스 장치가, 시간분할방식으로 패킷을 송신하는 송신부와, 상기 단말기의 모뎀제어부로부터 송신 패킷이 없음을 통보받으면, 상기 송신 패킷이 없는 시간구간동안 상기 송신부로 제공되는 구동전원을 차단시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 송신부는 상기 제어부로부터의 송신 데이터를 코딩하여 패킷을 생성하고, 상기 생성된 패킷을 기저대역 아날로그 신호로 변환하는 기저대역부와, 상기 기저대역부로터의 출력신호를 주파수 호핑 방식에 의해 주파수 변조하여 출력하는 래디오부와, 상기 래디오부로부터의 출력신호를 전력증폭하는 증폭부를 포함한다.

한편, 본 발명의 제2견지에 따르면, 블루투수가 장착된 이동통신 단말기 장치가, 블루투스 모드에서 패킷 송신이 없는 비송신구간을 검출하면, 상기 블루투스로 상기 비송신구간 동안 블루투스 송신부의 단속을 요구하는 제어신호를 출력하는 모뎀제어부와, 상기 모뎀제어부로부터의 상기 제어신호를 수신하면, 상기 비송신구간 동안 상기 송신부로 제공되는 구동전원을 차단시키는 상기 블루투스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스(bluetooth)가 장착된 이동통신단말기의 블록 구성을 도시하는 도면.

도 2는 상기 도 1의 구성중 상기 블루투수의 상세 구성을 보여주는 도면.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 송신기를 단속(gating)하기 위한 제어절차를 도시하는 도면.

도 4는 블루투스 디바이스들의 최소 구성단위인 피고넷(piconet)을 보여주는 도면.

도 5는 하나의 마스트 블루투스와 슬레이브 블루투스가 TDD 방식으로 신호를 송수신하는 구조를 보여주는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

기본적으로, 본 발명은 단말기가 블루투스 모드로 동작할 때, 기저대역모뎀부(또는 MSM(mobile station modem))에서 비송신구간(또는 Non-packet 슬롯 구간)을 감지하고, 블루투스 송신부를 오프(gated off)시키는 방식이다. 이는 전력을 절약할수 있기 때문에 기존에 비해 대기시간(또는 통화시간)의 연장을 꾀할수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스가 장착된 이동통신 단말기의 블록 구성을 보여준다. 상기 도 1은 모뎀제어부10, CDMA부20 및 블루투스30으로 구성된다. 이하 설명은 송신을 위주로 설명할 것이다.

상기 도 1을 참조하면, 모뎀제어부10은 제어부(CPU), 채널부호기 및 채널복호기(channel encoder, channel decoder), 보코더(Vocoder) 등을 구비한다. 도시하지는 않았지만, 상기 모뎀제어부10에 메모리(memory), 키패드(Keypad), 표시부(LCD), 코덱(codec) 및 배터리(battery) 등이 연결된다. 상기 모뎀제어부10은 상기 코덱을 통해 소스 코딩된 데이터를 채널 코딩하고, 상기 채널코딩된 데이터를 확산변조하여 출력한다.

CDMA부20은 상기 모뎀제어부10으로부터의 확산변조된 데이터를 아날로그 신호로 변환한후 저역대역통과 필터를 통과시켜 저대역 신호를 추출하고, 상기 저대역 신호를 중간주파수(IF) 신호로 변조한다. 그리고, 상기 중간주파수 신호를 자동이득제어기를 통해 자동으로 이득을 조정하고, 상기 이득 조정된 신호를 반송파를 곱해 래디오 주파수 신호로 변조한다. 그리고 상기 래디오 주파수 신호를 대역통과필터를 통해 대역 필터링하고, 상기 필터링된 신호를 전력증폭하여 안테나를 통해 송신한다.

블루투스30은 첨부된 도면 도 2를 참조하면, 기저대역부41, 래디오부42 및 전력증폭부43을 구비하는 송신부40과 수신신호를 처리하는 수신부50와 상기 블루투수30의 전반적인 처리를 수행하는 제어부(CPU)60과 송수신 신호를 분리하기 위한스위치70으로 구성된다.

상기 제어부60은 상기 모뎀제어부10와의 인터페이싱을 담당하고, 연결설정 및 연결해제 등 링크 처리 전반에 걸쳐 제어를 한다. 한편, 상기 제어부60은 구동 프로그램 및 프로그램 수행중에 발생하는 일시적인 데이터를 저장하는 메모리를 구비하며, 상기 블루투스30의 각 구성으로 전원을 공급하기 위한 전원공급부를 구비한다. 상기 기저대역부41은 상기 제어부60으로부터의 송신 데이터를 코딩(coding) 및 암호화(ciphering)하여 패킷을 생성하고, 상기 생성된 패킷을 기저대역 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 래디오부42는 상기 기저대역부41로부터의 출력을 주파수 호핑(frequency hopping) 방식에 의해 변조하고, 상기 변조된 신호를 필터링하여 출력한다. 상기 전력증폭부43은 상기 상기 래디오부42로부터의 출력을 전력증폭하여 스위치70 및 안테나를 통해 송신한다. 여기서, 상기 안테나를 통해 송신되는 신호는 TDMA/TDD 방식에 준하여 결정된 슬롯에서 송신된다.

본 발명은 송신이 없는 슬롯구간 동안 상기 블루투스30 내의 송신부40으로 제공되는 전원을 차단시켜 불필요한 전류가 소모되는 것을 방지하기 위한 것이다. 기본적으로, 상기 블루투스30을 구성하는 각 구성들은 상기 제어부60에서 제공되는 전원을 가지고 구동된다. 따라서, 신호 송신을 위해, 상기 송신부에 구성되는 각 구성들(기저대역부, 래디오부, 전력증폭부)로 전원이 제공되어지며, 기존에는 블루투스 모드동안 계속해서 상기 구성들로 전원을 공급하는 방식을 사용하였다. 상기 블루투스30은 슬롯방식으로 패킷을 송신한다. 따라서 송신할 패킷이 없는 비송신구간(Non-packet slot 구간)에도 전원을 공급하는 것은 불필요하게 전류를 소모하는것이다. 따라서 본 발명은 송신할 패킷이 없는 비송신구간 동안 상기한 구성들로 제공되는 전원을 차단시켜 소비전류를 절감한다.

본 발명의 실시 예에 따른 제어절차를 도 3에 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 모뎀제어부10은 301단계에서 블루투스 모드인지를 검사한다. 상기 모드 체크는 소정 플래그의 세팅여부를 통해 검사할수 있다. 상기 블루투스 모드가 검사되지 않으면 상기 모뎀제어부10은 309단계로 진행하여 해당모드를 수행하고, 상기 블루투스 모드가 검사되면 상기 모뎀제어부10은 303단계로 진행하여 송신 패킷이 없는 비송신구간이 검출되는지 검사한다.

만일, 상기 비송신구간이 검출되지 않으면 상기 모뎀제어부10은 계속해서 상기 비송신구간이 검출되지는 검사한다. 반면, 상기 비송신구간이 검출되면 상기 모뎀제어부10은 305단계로 진행하여 상기 블루투스30의 제어부60으로 게이팅 동작신호를 제공한다. 그러면, 상기 제어부60은 송신부40로 제공되는 전원을 차단시킨다. 특히, 전류소모가 큰 전력증폭기, 구동증폭기, 및 주파수 합성기의 전원을 차단시킴으로서 소비전류를 절감한다. 그리고, 상기 모뎀제어부10은 307단계에서 상기 블루투스 모드가 종료되는지 검사한다. 상기 블루투스 모드 종료가 감지될 경우 종료하고, 그렇지 않으면 계속해서 상기 비송신구간을 검출하기 위해 상기 303단계로 되돌아간다.

기본적으로, 본 발명은 단말기가 블루투스 모드로 동작하는 경우에 해당한다. 이때 모뎀제어부(또는 MSM(mobile station modem))가 비송신구간(Non-packet 슬롯구간)을 감지하면, 블루투스30의 송신부40를 게이팅시키기 위한 제어신호(또는게이팅 동작신호)를 블루투스30으로 제공한다.

예를들어, 상기 블루투스30은 TDMA/TDD방식을 적용하여 Gaussian shaped binary FSK(frequency shift keying)방식을 사용한다. 따라서, TDMA 방식에 의해 복수의 블루투스들이 시간을 분할하여 통신을 수행한다. 이 경우 모든 블루투스들은 하드웨어적으로 동일하지만, 그 상황에 따라 마스터(master) 또는 슬레이브(slave)로 불리는 상태를 취하게 된다. 첨부된 도면 도 4에서, 그들의 최소 단위인 피코넷(piconet)을 보여주고 있다. 처음에 통신을 개시한 블루투스가 마스터로 되어, 피코넷 내의 슬레이브들과 호핑 패턴(hopping pattern) 동기 등을 행한다. 즉, 피코넷 내의 통신은 마스터가 총괄 관리하게 된다.

또한, TDD방식으로 625㎲의 슬롯구조를 이용해 서로 통신하게 되는데, 일예로 하나의 마스터(master)와 슬레이브(slave)가 있는 구조를 도 5에 도시하고 있다. 기본적으로 1호핑슬롯(625㎲=1/1600ch)을 단위로 TDD(Time division duplex)로 송수신을 한다. 이때 패킷이 전송되지 않는 슬롯이 검출될 때 해당 블루투스(마스터 혹은 슬레이브)의 송신부40으로 제공되는 전원을 차단시켜 송신을 게이트(gating off)한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 단말기가 블루투스 모드로 동작하는 경우, 송신 패킷이 없는 비송신구간을 검사하여 블루투스 송신부의 구동전원을 차단시켜, 전류소모가 큰 전력증폭기들의 불필요한 구동에 따른 전류소모를 줄일수 있는 이점이 있다. 이는 곧 단말기의 배터리 사용시간을 증가시킬수 있는 이점을 제공한다.

Claims

이동통신 단말기에 장착된 블루투스 장치에 있어서,

시간분할방식으로 패킷을 송신하는 송신부와,

상기 단말기의 모뎀제어부로부터 송신 패킷이 없음을 통보받으면, 상기 송신 패킷이 없는 시간구간동안 상기 송신부로 제공되는 구동전원을 차단시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 송신부는

상기 제어부로부터의 송신 데이터를 코딩하여 패킷을 생성하고, 상기 생성된 패킷을 기저대역 아날로그 신호로 변환하는 기저대역부와,

상기 기저대역부로터의 출력신호를 주파수 호핑 방식에 의해 주파수 변조하여 출력하는 래디오부와,

상기 래디오부로부터의 출력신호를 전력증폭하는 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
블루투수가 장착된 이동통신 단말기 장치에 있어서,

블루투스 모드에서 패킷 송신이 없는 비송신구간을 검출하면, 상기 블루투스로 상기 비송신구간 동안 블루투스 송신부의 단속을 요구하는 제어신호를 출력하는 모뎀제어부와,

상기 모뎀제어부로부터의 상기 제어신호를 수신하면, 상기 비송신구간 동안 상기 송신부로 제공되는 구동전원을 차단시키는 상기 블루투스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
블루투스가 장착된 이동통신 단말기에서 상기 블루투스 송신부를 단속하기 위한 방법에 있어서,

블루투스 모드인지 검사하는 과정과,

상기 블루투스 모드인 경우 패킷 송신이 없는 비송신구간을 검사하는 과정과,

상기 비송신구간이 감지될 경우 상기 블루투스로 송신부의 단속을 요구하는 제어신호를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,

상기 블루투스가 상기 제어신호를 수신하면, 상기 송신부로 제공되는 구동전원을 차단시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.