KR101205499B1 - 확인응답(ａｃｋ) 프레임들을 포함하는 비압축 비디오의무선 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

비압축 비디오 데이터의 무선 통신을 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 시스템의 일 실시예는 무선 통신 장치를 포함한다. 상기 장치는 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 수신기, 및 데이터 패킷 수신시 확인응답(ACK) 신호를 전송하도록 구성된 트랜스미터를 포함한다. 상기 ACK 신호는 물리계층 프리앰블, 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 다수의 비트들을 포함하는 물리계층 헤더, 및 순환 중복 검사(CRC) 필드를 포함한다. 상기 ACK 신호는 빔추적 데이터를 포함하는 페이로드 필드를 선택적으로 포함한다.
무선 통신, 비압축 비디오, 확인응답 신호, 데이터 패킷, 에러 검출, 오류 복구

Description

확인응답(ＡＣＫ) 프레임들을 포함하는 비압축 비디오의 무선 통신 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION OF UNCOMPRESSED VIDEO HAVING ACKNOWLEDGEMENT(ACK) FRAMES}
본 발명은 비디오 정보의 무선 전송에 관한 것이며, 특히, 무선 채널들을 통한 비압축 고화질 비디오 정보의 전송에 관한 것이다.
고품질 비디오의 확산으로, 많은 전자 기기(예를 들면, 가전 기기)는 전송을 위해 대략 1Gbps(초당 기가 비트)의 대역폭이 필요할 수 있는 고화질(HD, High Definition) 비디오를 사용한다. 이와 같이, 기기 간의 이러한 HD 비디오를 전송할 때, 종래 전송 방법들은 요구되는 전송 대역폭을 낮추기 위해 그 크기의 단편으로 상기 HD 비디오를 압축한다. 상기 압축된 비디오는 그 후 사용을 위해 압축 해제된다. 그러나, 비디오 데이터의 각 압축과 이후 수행되는 압축 해제로 인해, 일부 데이터가 손실될 수 있으며 영상 품질이 저하될 수 있다.
고화질 멀티미디어 인터페이스(HDMI, High-Definition Multimedia Interface) 스펙은 케이블을 통해 기기 간의 비압축 HD 신호들의 전송을 허용한다. 전자제조업체들은 HDMI 호환 기기를 제공하려하는 반면, 비압축 HD 비디오 신호들을 전송할 수 있는 적당한 무선(예, 무선 주파수) 기술이 아직 없다. 무선랜(Wireless local area network, WLAN) 및 유사 기술들은 비압축 HD 신호들을 지원하기 위한 대역폭을 가지고 있지 않은 몇몇 장치들이 연결될 때 발생하는 간섭을 받을 수 있다.
비압축 비디오 신호들의 전송은 전송중인 고용량의 데이터 때문에 압축 비디오 신호들의 전송보다 더 많은 무선 채널들의 사용을 요구한다. 따라서, 전송중인 데이터의 정확성과 품질을 향상시키는 동안 무선 채널들의 효율적인 사용을 허용하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이 필요하다.
본 발명의 일 양태는, 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 수신기(receiver); 및 데이터 패킷 수신시 확인응답(ACK) 신호를 전송하도록 구성된 트랜스미터(transmitter)를 포함하며, 상기 확인응답 신호는, 물리계층 프리앰블(preamble); 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 다수의 비트를 포함하는 물리계층 헤더(header); 및 순환 중복 검사(cyclic redundancy check: CRC) 필드를 포함하는, 무선 통신 장치를 제공한다.
상기 확인응답 신호는 매체 접근 제어(Media Access Control: MAC) 헤더를 포함하지 않을 수도 있다. 상기 수신기는 저속 채널을 통하여 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 저속 채널은 지향성(directional) 모드와 무지향성(omni-directional) 모드 중 하나로 존재할 수 있다. 상기 수신기는 고속 채널을 통하여 데이터 패킷을 수신하도록 구성될 수 있으며, 상기 트랜스미터는 저속 채널을 통하여 상기 확인응답 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 다수의 비트는 상기 데이터 패킷 내 비트들이 전송 에러에 대하여 균일하게 보호되는지 비균일하게 보호되는지를 나타내는 적어도 하나의 비트를 포함할 수 있다. 상기 다수의 비트는 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 하나 이상의 비트를 더 포함할 수도 있다.
상기 트랜스미터는 상기 데이터 패킷 내 비트들이 전송 에러에 대하여 균일하게 보호되는지 비균일하게 보호되는지에 따라, 상기 하나 이상의 비트가 나타내는 것을 선택하도록 구성될 수 있다. 상기 데이터 패킷은 다수의 데이터 서브-패킷을 포함할 수 있으며, 상기 하나 이상의 비트는 상기 데이터 서브-패킷의 최상위 비트를 나타낼 수도 있다. 상기 하나 이상의 비트는 상기 데이터 서브-패킷의 최하위 비트를 더 나타낼 수도 있다. 상기 트랜스미터는 상기 ACK 신호를 전송할 때 지향성 모드와 무지향성 모드 중 하나를 사용하도록 구성될 수 있으며, 상기 트랜스미터는 상기 트랜스미터가 상기 지향성 모드를 사용하는지 상기 무지향성 모드를 사용하는지에 따라, 상기 하나 이상의 비트가 나타내는 것을 선택하도록 더 구성될 수 있다.
상기 ACK 신호는 페이로드(payload) 필드를 더 포함할 수 있다. 상기 트랜스미터는 상기 ACK 신호를 전송하기 위한 빔(beam)을 사용하도록 구성될 수 있으며, 상기 페이로드 필드는 상기 빔의 상태를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 상기 다수의 비트는 상기 페이로드 필드의 콘텐츠(content)를 나타내는 적어도 하나의 비트를 더 포함할 수 있다. 상기 장치는 시분할 듀플렉싱(time division duplexing: TDD)을 사용하도록 구성될 수 있다. 상기 장치는 주파수 분할 듀플렉싱(frequency divisional duplexing: FDD)를 사용하도록 구성될 수 있다
본 발명의 또 다른 양태는, 상기 설명된 장치; 및 시청각(audiovisual) 데이터를 처리하도록 구성된 전자제품을 포함하는, 시청각 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 데이터 패킷을 수신하기 위한 수단; 및 상기 데이터 패킷을 수신한 후 확인응답(ACK) 신호를 전송하기 위한 수단을 포함하며, 상기 확인응답 신호는, 물리계층 프리앰블; 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 다수의 비트를 포함하는 물리계층 헤더; 및 순환 중복 검사(CRC) 필드를 포함하는, 무선 통신 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 데이터 패킷을 수신하는 단계; 및 상기 데이터 패킷을 수신한 후 확인응답(ACK) 신호를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 확인응답 신호는, 물리계층 프리앰블; 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 다수의 비트를 포함하는 물리계층 헤더; 및 순환 중복 검사(CRC) 필드를 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법을 제공한다.
상기 데이터 패킷을 수신하는 단계는 고속 채널을 사용하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 확인응답 신호를 전송하는 단계는 저속 채널을 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 데이터 패킷을 수신하는 단계는 저속 채널을 사용하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 확인응답 신호를 전송하는 단계는 저속 채널을 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 저속 채널은 지향성 모드일 수 있으며, 상기 확인응답 신호는 지향성 확인응답 신호일 수 있다. 상기 저속 채널은 무지향성 모드일 수 있으며, 상기 확인응답 신호는 무지향성 확인응답 신호일 수 있다.
상기 다수의 비트는 상기 데이터 패킷 내 비트들이 전송 에러에 대하여 균일하게 보호되는지 불균일하게 보호되는지를 나타내는 적어도 하나의 비트를 포함할 수 있다. 상기 다수의 비트는 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 하나 이상의 비트를 더 포함할 수 있다. 상기 ACK 신호를 전송하는 단계는 상기 데이터 패킷 내 비트들이 전송 에러에 대하여 균일하게 보호되는지 불균일하게 보호되는지에 따라, 상기 하나 이상의 비트들이 나타내는 것을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 ACK 신호를 전송하는 단계는 지향성 모드와 무지향성 모드 중 하나를 사용하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 ACK 신호를 전송하는 단계는 상기 지향성 모드가 사용되는지 상기 무지향성 모드가 사용되는지에 따라, 상기 하나 이상의 비트가 나타내는 것을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 ACK 신호는 페이로드 필드를 더 포함할 수 있다. 상기 페이로드 필드는 빔추적(beam-tracking) 데이터를 포함할 수 있다. 상기 다수의 비트는 상기 페이로드 필드의 콘텐츠를 나타내는 적어도 하나의 비트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 수신기; 다수 의 안테나 성분을 포함하는 안테나; 및 상기 데이터 패킷 수신시 확인응답(ACK) 신호를 전송하도록 구성된 트랜스미터를 포함하며, 상기 ACK 신호는 페이로드 필드를 포함하되, 상기 페이로드 필드는, 각 비트가 상기 안테나 성분들 중 하나의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른지를 나타내고 있는, 다수의 비트를 포함하는 비트맵; 및 상기 안테나 성분들의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른 상기 안테나 성분들의 현재 상태를 나타내는 데이터를 포함하는 데이터 필드를 포함하는, 무선 통신 장치를 제공한다.
상기 데이터 필드의 데이터는 상기 안테나 성분들의 빔추적 데이터를 포함할 수 있다. 상기 트랜스미터는 상기 안테나 성분들의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른 상기 안테나 성분들의 총수를 결정하도록 더 구성될 수 있으며, 상기 트랜스미터는 상기 총수에 기초하여, 상기 페이로드 필드 내 비트맵을 선택적으로 포함하도록 더 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, 다수의 안테나 성분을 포함하는, 빔을 형성하도록 구성된 안테나; 상기 빔을 통하여 데이터 패킷을 수신하기 위한 수단; 및 상기 데이터 패킷 수신시 상기 빔을 통하여 확인응답(ACK) 신호를 전송하기 위한 수단을 포함하며, 상기 ACK 신호는 페이로드 필드를 포함하되, 상기 페이로드 필드는, 각 비트가 상기 안테나 성분들 중 하나의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른지를 나타내고 있는, 다수의 비트를 포함하는 비트맵; 및 상기 안테나의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른 상기 안테나 성분들의 현재 상태를 나타내는 데이터를 포함하는 데이터 필드를 포함하는, 무선 통신 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 다수의 안테나 성분들을 포함하는 안테나를 사용하여 빔을 형성하는 단계; 상기 빔을 통하여 데이터 패킷을 수신하는 단계; 페이로드 필드를 포함하는 확인응답(ACK) 신호를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 ACK 신호를 제공하는 단계는, 페이로드 필드에 비트맵을 선택적으로 추가하는 단계로서, 상기 비트맵은 각 비트가 상기 안테나 성분들 중 하나의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른지를 나타내고 있는 다수의 비트를 포함하며; 상기 페이로드 필드에 상기 안테나 성분들의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른 상기 안테나 성분들의 현재 상태를 나타내고 있는 데이터를 추가하는 단계; 및 상기 빔을 통하여 상기 ACK 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법을 제공한다.
상기 페이로드 필드에 추가된 데이터는 상기 안테나 성분들의 빔추적 데이터를 포함할 수 있다. 상기 ACK 신호를 제공하는 단계는 상기 안테나 성분들의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른 상기 안테나 성분들의 총수를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 비트맵은 상기 총수에 기초하여, 상기 페이로드 필드에 선택적으로 추가될 수 있다.
발명에 의한 무선 통신에서 확인응답(ACK) 프레임들을 포함하는 비압축 비디오를 위한 시스템 및 방법에 따르면, 고용량의 데이터로 인한 많은 무선 채널들의 사용 요구에 대한 무선 채널들의 효율적인 사용을 허용하는 시스템 및 방법을 제공하여 전송중인 비압축 비디오 정보를 정보 손실 없이 더욱 빠르게 효과적으로 전송 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다양한 양태와 특징들은 도면과 함께 하기 설명 및 첨부된 청구항들로부터 보다 완전히 명백해질 것이다. 도면들에서, 유사한 참조 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 나타낸다.
특정 실시예들은 무선 채널들을 통하여 발신기에서 수신기로의 비압축 HD 비디오 정보의 전송을 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 무선 고화질(HD) 오디오/비디오(A/V) 시스템에서 상기 실시예들의 구현예들이 이제 설명될 것이다.
도 1은 특정 실시예들에 따른, A/V 장치 코디네이터 및 A/V 스테이션들과 같은 A/V 장치들 간의 비압축 HD 비디오 전송을 구현하는 무선 네트워크(100)의 기능 블록도를 나타낸다. 다른 실시예들에서, 하나 이상의 장치들은 개인용 컴퓨터(PC)와 같은, 컴퓨터일 수 있다. 상기 네트워크(100)는 장치 코디네이터(112) 및 다중 A/V 스테이션(114)(예, 장치 1, ..., 장치 N)을 포함한다.
상기 A/V 스테이션(114)은 임의의 장치들 간의 통신을 위해, 저속(LR) 무선 채널(116)(도 1의 점선)을 이용하며, 고속(HR) 채널(118)(도 1의 두꺼운 단선)을 사용할 수도 있다. 상기 장치 코디네이터(112)는 상기 스테이션(114)과의 통신을 위해, 저속 채널(116) 및 고속 무선 채널(118)을 사용한다. 각 스테이션(114)은 다른 스테이션(114)과의 통신을 위해 저속 채널(116)을 사용한다. 상기 고속 채널(118)은 비압축 HD 비디오 전송을 지원하기 위해, 예를 들면, 다중-GB/s 대역폭을 가진, 빔포밍(beamforming)에 의해 수립된 지향성 빔을 통한 단방향 유니캐스트 전송을 지원한다. 예를 들면, 셋톱 박스(set-top box)는 상기 고속 채널(118)을 통하여 비압축 비디오를 HD 텔레비전(HDTV)으로 전송할 수 있다. 상기 저속 채널(116)은 특정 실시예들에서 예를 들면, 40Mbps 양까지의 양방향 전송을 지원할 수 있다. 상기 저속 채널(116)은 확인응답(ACK) 플레임과 같은 제어 플레임들을 전송하는데 주로 사용된다. 예를 들면, 상기 저속 채널(116)은 상기 HDTV에서 상기 셋톱 박스로 확인응답을 전송할 수 있다. 이는 또한 오디오 및 압축 비디오와 같은 일부 저속 데이터가 두 개의 장치들 간의 저속 채널 상에 직접 전송될 수 있음이 가능하다. 시분할 듀플렉싱(TDD)은 상기 고속 및 저속 채널에 적용된다. 언제까지나, 특정 실시예들에 있어서, 상기 저속 및 고속 채널들이 전송을 위해 병렬로 사용될 수는 없다. 빔포밍 기술은 저속 및 고속 채널 모두에서 사용될 수 있다. 상기 저속 채널들은 또한 무지향성 전송을 지원할 수 있다.
일례로, 상기 장치 코디네이터(112)는 비디오 정보의 수신기(이하 "수신기(112)") 이며, 상기 스테이션(114)은 상기 비디오 정보의 발신기(이하 "발신기(114)")이다. 예를 들면, 상기 수신기(112)는 WLAN 타입인 홈 무선 네트워크에서의 HDTV에서와 같이, 구현된 비디오 및/또는 오디오 데이터의 수신부(sink)일 수 있다. 상기 발신기(114)는 비압축 비디오 또는 오디오의 소스일 수 있다. 상기 발신기(114)의 예로는 셋톱 박스, DVD 플레이어 또는 레코더, 디지털 카메라, 캠코더 등을 포함한다.
도 2는 통신 시스템(200) 예의 기능 블록도를 도시한다. 상기 시스템(200)은 무선 트랜스미터(202) 및 무선 수신기(204)를 포함한다. 상기 트랜스미터(202) 는 물리(PHY) 계층(206), 매체 접근 제어(media access control: MAC) 계층(208) 및 응용계층(210)을 포함한다. 마찬가지로, 상기 수신기(204)는 PHY 계층(214), MAC 계층(216), 및 응용계층(218)을 포함한다. 상기 PHY 계층들은 무선 매체(201)를 통한 하나 이상의 안테나들을 통하여 상기 트랜스미터(202)와 수신기(204) 간의 무선 통신을 제공한다.
상기 트래스미터(202)의 상기 응용계층(210)은 A/V 전처리 모듈(211) 및 오디오 비디오 제어(AV/C) 모듈(212)를 포함한다. 상기 A/V 전처리 모듈(211)은 비압축 비디오의 파티셔닝(partitioning)과 같은 상기 오디오/비디오의 전처리(pre-proccessing)를 수행할 수 있다. 상기 AV/C 모듈(212)은 A/V 성능 정보를 교환하기 위한 표준 방법을 제공한다. 연결하기 전에, 상기 AV/C 모듈은 사용될 A/V 포맷들을 결정하며, 상기 연결에 대한 요구가 완료되면, AV/C 명령들은 연결을 중지하는데 사용된다. 상기 트랜스미터(202)에서, 상기 PHY 계층(206)은 상기 MAC 계층(208) 및 무선 주파수(RF) 모듈(207)과 통신하는데 사용되는 저속(LR) 채널(203)과 고속(HR) 채널(205)를 포함한다. 특정 실시예들에서, 상기 MAC 계층(208)은 패킷화 모듈(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 상기 트랜스미터(202)의 PHY/MAC 계층들은 패킷들에 PHY 및 MAC 헤더를 추가하고 상기 무선 채널(201)을 통하여 상기 수신기(204)로 상기 패킷들을 전송한다.
상기 무선 수신기(204)에서, 상기 PHY/MAC 계층들(214,216)은 상기 수신된 패킷들을 처리한다. 상기 PHY 계층(214)은 하나 이상의 안테나들에 연결된 RF 모듈(213)을 포함한다. LR 채널(215) 및 HR 채널(217)은 MAC 계층(216) 및 상기 RF 모듈(213)과 통신하는데 사용된다. 상기 수신기(204)의 응용계층(218)은 A/V 후처리(post-processing) 모듈(219) 및 AV/C 모듈(220)을 포함한다. 상기 모듈(219)은 예를 들면, 비압축 비디오를 재생성하기 위해 상기 모듈(211)의 역처리 방법을 수행할 수 있다. 상기 AV/C 모듈(220)은 상기 트랜스미터(202)의 AV/C 모듈(212)과 보완하는 방법으로 작동한다.
도 3은 상기 PHY 블록(206)(도 2)에 사용된 바와 같은, 모듈들, 서브시스템들 또는 장치들을 포함하는 전송 사슬(300)의 예를 도시하는 기능 블록도이다. 이러한 모듈들, 서브시스템들, 또는 장치들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 둘의 조합을 사용하여 구현될 수 있음이 명백해질 것이다. 비디오 플레이어 또는 다른 장치에서와 같은, 비디오 데이터를 포함하는 비디오 시퀀스(310)는 스크램블러(scrambler)(315)로 입력된다. 상기 스크램블러(315)는 신호들을 교차시키거나 반전시키며, 그렇지 않으면 대응하는 디스크램블링 장치를 구비하지 않은 수신기에서 암호화된(unintelligible) 데이터를 만들기 위해 데이터를 인코딩한다. 스크램블링은 원시 신호에 대한 성분(component) 추가에 의해 달성되거나 해독하기 힘든 원시 신호를 추출하기 위해 원시 신호의 일부 중요 성분의 변경에 의해 달성된다. 후자의 예로 비디오 신호들의 수직 또는 수평 동조 펄스를 제거하거나 변경하는 것을 포함할 수 있다.
순방향 오류 정정(forward error correction, FEC) 서브시스템(320)은 상기 스크램블러로부터 출력을 수신하며 무선 데이터 전송 동안 노이즈, 간섭 및 채널 페이딩(fading)에 대한 보호를 제공한다. 상기 FEC 서브시스템(320)은 상기 서브 시스템에 대한 상기 스크램블된 비디오 데이터 입력에 중복 데이터(redundant data)를 추가한다. 상기 중복 데이터는 상기 수신기가 상기 트랜스미터에 추가 데이터를 요청하지 않고 에러들을 검출 및 정정하도록 한다. 상기 비디오 데이터에 중복 데이터를 추가하는데 있어서, 상기 FEC 시스템(320)은 리드-솔로몬(Reed-Solomon: RS) 인코더 및 콘볼루셔널 코드(Convolutional Code: CC) 인코더와 같은, 다양한 에러 정정 코드들을 사용할 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 FEC 서브시스템(320)은, 한정하는 것은 아니지만, LDPC 인코더, 해밍(hamming) 인코더, 및 BCH(Bose, Ray-Chaudhuri, Hocquenghem) 인코더를 포함하는 다양한 다른 인코더들을 사용할 수 있다.
상기 FEC(320)의 출력은 비트 인터리버(bit interleaver)(325)로 전송된다. 상기 비트 인터리버(325)는 상기 FEC(320)으로부터 수신된 데이터 비트의 시퀀스를 재배열한다. 상기 비트 인터리버(325)는 무선 매체를 거쳐 전송된 비디오 데이터를 통한 에러-보호를 더 제공하도록 한다. 상기 비트 인터리버(325)의 출력은 맵퍼(mapper)(330)로 전송된다. 상기 맵퍼(330)는 복잡한(IQ) 심볼(symbol)들로 데이터 비트들을 맵핑한다. 상기 복잡한 심볼들은 상기 설명된 무선 전송을 위한 캐리어(carrier)를 변조하는데 사용된다. 상기 맵퍼(330)는, 한정하는 것은 아니지만, 2진 위상 편이 변조(Binary Phase-Shift Keying: BPSK), 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase-Shift Keying: QPSK), 및 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation: QAM)을 포함하여 다양한 변조 방식을 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 맵퍼(330)는 QAM 맵퍼이며, 예를 들면, 16-QAM 맵퍼 또는 64-QAM 맵퍼이다. QAM은 두 개의 반송파의 진폭을 변조함으로써 데이터를 운송하는 변조 방식이다. 상기 두 개의 반송파, 즉 보통 두 개의 직교(orthogonal) 정현파는 서로 90도로 위상이 다르며 따라서 직교(quadrature) 캐리어로 불린다. "QAM" 앞의 숫자, 16 또는 64는, 상기 맵퍼가 심볼로 데이터 비트들을 그룹지어 맵핑할 수 있는 총 심볼 수를 말한다. 예를 들면, 16-QAM 맵퍼는 4-비트 데이터를 24=16개의 심볼로 변환한다. 전형적으로, QAM 맵퍼들을 위한 콘스텔레이션 도면(constellation diagram)은 이러한 심볼들의 집합을 나타내는데 사용된다.
상기 맵퍼(330)의 출력은 상기 맵퍼로부터 복잡한 심볼 출력의 시퀀스를 재배열하는 심볼 인터리버(335)로 전송된다. 상기 도시된 심볼 인터리버(335)는 맵퍼(330) 뒤에 위치된다. 다른 실시예들에서, 상기 심볼 인터리버(335)는 상기 비트 인터리버 대신 상기 FEC와 상기 맵퍼(330) 사이에 위치될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 상기 심볼 인터리버는 심볼 그룹으로 기설정된 비트수를 치환한다. 예를 들면, QAM 맵퍼가 네 개의 데이터 비트를 복잡한 심볼로 맵핑하는 실시예의 경우, 상기 심볼 인터리버는 네 개의 데이터 비트들의 그룹들을 인터리빙하도록 구성된다.
상기 심볼 인터리버(335)가 맵퍼(330) 뒤에 위치되는 실시예의 경우, 상기 심볼 인터리버는 상기 맵퍼(330)로부터 상기 심볼 출력의 시퀀스를 재배열한다. 일 실시예에서, 상기 심볼 인터리버(335)는 고정 자유 순열 순서(fixed random permutation order)를 사용하고 상기 순열 순서에 따른 심볼을 인터리빙하는 랜덤 인터리버를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 랜덤 인터리버는 라딕스-2 FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 사용할 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 심볼 인터리버(335)는 블록 인터리버를 포함할 수 있다. 블록 인터리버는 심볼 세트를 허용하며 상기 세트에서 어떠한 심볼들의 반복 또는 누락 없이 그들을 재배열한다. 각 세트 내 심볼들의 수는 주어진 인터리버에 대하여 고정된다. 심볼 세트에 대한 상기 인터리버의 연산은 모든 다른 심볼 세트들에 대한 그 연산에 독립적이다.
상기 심볼 인터리버(335)의 출력은 고속 푸리에 역변환(inverse Fast Fourier Transform: IFFT) 모듈(340)로 전송된다. 상기 IFFT(340)는 에러-정정, 맵핑 및 인터리빙 모듈로부터 주파수 도메인 데이터를 대응하는 시간 도메인 데이터로 다시 변환한다. 상기 IFFT 모듈(340)은 상기 주파수 도메인 내 신호를 나타내는, 복잡한 심볼들의 수를 상응하는 시간 도메인 신호로 전환시킨다. 상기 IFFT 모듈(340)은 또한 생산된 반송 신호들이 직교하도록 한다. 상기 IFFT(340)의 출력은 수신기 혼잡을 감소시키기 위해 순환 전위 가산기(cyclic prefix adder)(345)로 전송된다. 상기 순환 전위 가산기(345)는 또한 보호 구간 인서터(guard interval inserter)로 칭할 수 있다. 상기 순환 전위 가산기(345)는 그 전단에서 IFFT-처리 신호 블록에 순환 전위 구간(또는 보호 구간)을 추가한다. 그러한 순환 전위 구간의 지속 시간은 실제 채널 상태와 알맞은 수신기 혼잡도에 따라, 원시 신호 블록 지속 시간의 1/32, 1/16, 1/8, 또는 14일 수 있다.
상기 전송 사슬(300)의 관점에서, 프리앰블은 상기 헤더(310)의 일부이며 IFFT-처리 신호 블록에 앞에 있다. 일반적으로 프리앰블은, 이전에 설명한 바와 같이, 상기 시스템(200)의 설계자들에 의해 선택되며 상기 시스템의 모든 장치들은 프리앰블을 해석하도록 표준화된다. 프리앰블의 사용은 패킷의 시작을 검출하고 데이터 수신이 성공적으로 수행될 수 있도록 하기 위해, 심볼 타이밍, 반송 주파수 오프셋과 같은, 다양한 채널 파라미터들을 추정하는 것이다.
심볼 쉐이핑(symbol shaping) 모듈(355)은 상기 IFFT 모듈(340), 상기 순환 전위 가산기(345) 및 상기 프리앰블로부터 생성된 패킷 신호를 삽입하여 저역-통과 필터링한다. 상기 심볼 쉐이핑 모듈(355)의 출력은 상기 IFFT 모듈(340)의 출력 신호의 복잡한 기저대역이다. 업컨버터(upconverter)(360)는 상기 심볼 쉐이핑 모듈(355)의 출력을 있을 수 있는 중요한 전송을 위해 무선 주파수(RF)로 업컨버팅한다. 전송 안테나 세트(365)는 무선 채널(201)(도 2)과 같은, 무선 매체를 통해 상기 업컨버터(360)에서 수신기로 상기 신호 출력을 전송한다. 상기 전송 안테나(365)는 임의의 안테나 시스템 또는 비압축 HD 비디오 신호들을 무선으로 전송하기에 적합한 모듈을 포함할 수 있다.
도 4는 상기 PHY 블록(214)(도 2)에 사용된 것과 같은, 모듈, 서브시스템 또는 장치들의 수신기 사슬(400)을 도시하는 기능 블록도이다. 상기 수신기 사슬(400)은 일반적으로 도 3의 전송기 사슬(300)의 역과정을 수행한다. 상기 수신기(400)는 상기 전송기 사슬(300)의 전송 안테나(365)로부터 수신 안테나(410)에서의 무선 채널(201)(도 2)를 통하여 RF 신호를 수신한다. 다운컨버터(downconverter)(415)는 프로세싱에 적합한 주파수의 신호 또는 기저대역 신호로 RF 신호를 다운컨버팅하며, 이는 간편한 디지털 신호 처리를 위한 디지털 도메인에 서 이미 존재한다. 프리앰블 파인더(preamble finder)(420)는 그 후 디지털 신호의 프리앰블 부분을 위치시키며 심볼 스타팅 타이밍을 탐색하고, 채널 계수를 추정하고, 반송 주파수 오프셋을 추정하며 로컬 프로세싱을 통하여 그것을 보상하려고 한다. 특정 실시예들에서, 상기 프리앰블 파인더(420)는 코릴레이터(correlator) 및 상기 프리앰블(도 4와 7)의 단기 트레이닝 시퀀스에 대해 작동할 수 있는 패킷 스타트 파인딩 알고리즘을 포함한다. 상기 프리앰블이 상기 파인더(420)에 의해 식별된 이후, 현재 신호 패킷의 프리앰블 부분은 채널 추정, 동기화 및 타이밍 복구 컴포넌트(425)로 전송되며, 이는 하기에 더 설명될 것이다. 순환 전위 제거기(cyclic prefix remover)(430)는 상기 신호로부터 순환 전위를 제거한다. 다음, 고속 푸리에 변환(FFT) 모듈(435)은 상기 신호(시간-도메인 신호)를 주파수-도메인 신호로 변환한다. 상기 FFT(435)의 출력은 디맵퍼(445)에 대한 FFT 출력을 재배열하는 심볼 디인터리버(deinterleaver)(440)에 의해 사용된다. 상기 디맵퍼(445)는 상기 주파수-도메인 신호(복잡한 신호)를 시간 도메인의 비트 스트림으로 전환시킨다. 비트 디인터리버(450)는 도 3의 상기 비트 인터리버(325)와 같이 원시 비트 스트림 시퀀스의 비트 스트림을 재배열한다.
상기 비트 디인터리빙에 이어, FEC 디코더(455)는 상기 비트 스트림을 디코딩하여, 도 3의 상기 FEC(320)에 의해 추가된 중복(redundancy)을 제거한다. 일 실시예에서, 상기 FEC 디코더(455)는 디멀티플렉서, 멀티플레서, 및 상기 디멀티플레서와 상기 멀티플렉서 사이에 삽입된 다수의 콘볼루셔널 코드(CC) 디코더를 포함한다. 마지막으로, 디스크램블러(460)는 상기 FEC 디코더(455)로부터 출력을 수신 하며, 그 후 그것을 디스크램블링하여, 도 3의 상기 전송기 사슬(300)로부터 전송된 상기 비디오 데이터를 재생성한다. 비디오 장치(465)는 상기 비디오 데이터를 사용하여 비디오를 즉시 재생할 수 있다. 상기 비디오 장치의 예들로, 제한하는 것은 아니지만, CRT 텔레비전, LCD 텔레비전, 후면-투사방식 텔레비전 및 플라즈마 디스플레이 텔레비전을 포함한다. 오디오 데이터는 또한 상기에 설명한 무선 HD A/V 시스템에 의한 비디오 데이터에 따른 동일한 방식으로 처리 및 전송될 수 있음을 알게 될 것이다. 상기 오디오 데이터는 다른 무선 전송 방식을 사용하여 처리 및 전송될 수 있다. 상기 수신기 사슬(400)의 디스크램블러(460), FEC 디코더(455), 비트 디인터리버(450), 디맵퍼(445), 심볼 디인터리버(440), FFT(435), 순환 전위 제거기(430), 다운컨버터(415) 및 수신 안테나(410)는 상기 전송 사슬(300)의 대응하는 스크램블러(315), FEC(320), 비트 인터리버(325), 맵퍼(330), 심볼 인터리버(335), IFFT(340), 순환 전위 가산기(345), 업컨버터(360) 및 전송 안테나(365)의 역기능과 유사하게 수행한다.
비디오 신호들은 예를 들면, RGB 컬러 모델(레드, 그린, 및 블루), 또는 YUV(하나의 휘도값 및 두 개의 색차값)을 사용하는 몇몇 값들로 각 픽셀을 인코딩하는 픽셀 데이터에 의해 나타낼 수 있다. 일반적으로, 뷰어들은 픽셀값들의 최하위 비트(LSB)에서의 에러 또는 손실 보다 최상위 비트(MSB)에서의 데이터 에러 또는 손실을 전송하는데 더 민감하다. 따라서, 일 실시예에서, 각 픽셀값(예, 컬러 채널당 4에서 8비트)의 MSB는 각 픽셀값의 잔존 LSB에 대한 방식 다른 코딩 및/또는 변조 방식으로 인코딩된다.
도 1을 참조하여 상기에 설명된 바와 같이, 상기 무선 HD A/V 시스템은 일 실시예에 따른 저속(LR) 채널과 고속(HR) 채널을 포함할 수 있다. 상기 두 개의 채널들은 시분할 듀플렉스(TDD) 모드에서 작동한다. 즉, 하나의 채널이 임의의 설정된 인스턴스에서 활성화될 수 있다.
도 5a는 일 실시예에 따른 무선 시스템(500)에서 두 개의 장치들 간에 수립된 저속(LR) 채널을 도시하는 도면이다. 상기 장치들의 예로, 제한하는 것은 아니지만, DVD 플레이어, HD 텔레비전, 홈씨어터 장치, 미디어 서버, 프린터, 및 오버헤드 프로젝터를 포함한다. 상기 도시된 시스템(500)은 디스플레이 장치(510)(예, HD 텔레비전, 오버헤드 프로젝터, 등) 및 비디오 소스 장치(520)(예, 셋톱 박스(STB), DVD 플레이어, VCR, TiVo? 리코더, 등)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 상기 비디오 소스 장치(520)는 비디오 데이터의 발신기인 반면 상기 디스플레이 장치(510)는 수신기이다. 다른 실시예들에서, 상기 장치들(510,520) 간의 고속 채널이 대칭인 경우, 상기 비디오 소스 장치(520)는 또한 수신기로서 동작할 수 있는 반면 상기 디스플레이 장치(510)는 데이터 전송 방향에 따른 발신기로서의 역할을 한다. 예를 들면, 상기 디스플레이 장치(510)(예, HD 텔레비전)는 브로드캐스트 비디오 데이터를 수신하여 상기 비디오 데이터를 저장하기 위한 상기 비디오 소스 장치(520)(예, DVD 리코더)에 그것을 전송할 수 있다.
상기 LR 채널은 대칭 제어 채널이다. 상기 LR 채널은, 무지향성 모듈(530)과 지향성(빔포밍형) 모드(540)인, 두 개의 모드로 작동할 수 있다.
상기 무지향성 모드(530)는 비컨(beacon), 조합 및 분해, 장치 발견, 확인응답(ACK), 등과 같은 제어 데이터의 전송을 위해 사용된다. 상기 무지향성 모드(530)는 대략 2.5에서 10Mbps까지의 데이터 전송률을 지원할 수 있다. 상기 무지향성 모드(530)는 임의의 적합한 무지향성 안테나들을 사용하여 수립될 수 있다. 상기 무지향성 안테나들은 모든 방향들로 사실상 일정하게 전력을 방출하도록 구성된다. 상기 무지향성 안테나들의 예들로, 제한하는 것은 아니지만, 휩(whip) 안테나, 수직 방향 다이폴 안테나, 디스콘(discone) 안테나, 및 수평 루프 안테나를 포함한다.
상기 지향성 모드(540)는 저용량(low-volume) 데이터, 예를 들면, 오디오 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 상기 지향성 모드(540)는 대략 20에서 40 Mbps까지의 데이터 전송률을 지원할 수 있다. 상기 지향성 모드(540)는 상기 시스템에서의 두 개의 장치들(510, 520) 간의 빔을 형성함으로써 수립될 수 있다. 임의의 적합한 지향성 안테나들이 빔포밍을 위해 적응될 수 있음을 알게될 것이다. 숙련된 기술자들은 다양한 통신 기술들이 지향성 또는 무지향성 모드들을 구현하기 위해 적응될 수 있음을 알게될 것이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 상기 무선 시스템(500)에서 디스플레이 장치(510)(예, 디지털 TV(DTV))와 비디오 소스 장치(520)(예, 셋톱 박스(STB), DVD 플레이어(DVD)) 간에 수립된 비대칭 지향성 채널(550)을 도시하는 도면이다. 상기 지향성 채널은 고속(HR) 채널(550a)과 저속(LR) 채널(550b)을 포함한다. 상기 채널(550)은 상기 장치들(510, 520) 간의 빔을 형성함으로써 수립될 수 있다. 상기 HR 채널(550a)은 상기 비디오 소스 장치(520)에서 상기 디스플레이 장치(510)로 비압축 비디오 데이터의 전송을 위해 사용될 수 있다. 상기 HR 채널(550)은 대략 3 내지 4Gbps의 데이터 전송률을 지원할 수 있다. 상기 HR 채널(550)에 대한 상기 패킷 전송 지속시간은 대략 100㎲ 내지 300㎲일 수 있다. 상기 도시된 실시예에서, 상기 디스플레이 장치(510)는 상기 비디오 소스 장치(520)로부터 비디오 데이터를 수신한 이후 상기 LR 채널(550b)을 거쳐 상기 비디오 소스 장치(520)로 ACK를 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무선 통신 시스템(500)은 비압축 HD 텔레비전 신호들을 무선으로 전송하도록 구성된다. 상기 무선 통신 시스템(500)은 대략 3 내지 4Gbps의 전송률로 신호들을 전송하기 위해 60GHz-대역 mm파 기술을 사용할 수 있다. 상기 무선 시스템(500)은 HD 신호들을 전송/수신하기 위해 상기 고속(HR) 지향성 채널을 사용할 수 있다. 상기 시스템(500)은 2.98Gbps(프레임 크기×초당 프레임 수=(1920×1080×3×8) ×60)의 원시 데이터 전송률을 필요로 하는 1080p HD 포맷을 지원할 수 있다.
일 실시예에서, 상기에 설명된 무선 HD A/V 시스템은 상기 시스템에서의 두 개의 장치들 간의 통신을 위해 도 6에 도시된 데이터 전송 타임라인(timeline)을 사용할 수 있다. 상기 시스템에서의 상기 장치들 중 하나는, 도 6에 도시된 바와 같이, 수퍼프레임(61-65)의 관리 책임이 있는 컨트롤러로서의 역할을 할 수 있다. 도시된 실시예에서, 비디오 데이터 발신기는 컨트롤러로서의 역할을 할 수 있다. 각각의 상기 수퍼프레임들(61-65)은, 차례로, 비컨(beacon) 기간(610), 경쟁-기반 기간(contention-based period, CBP)(620), 및 비경쟁 기간(contention-free period, CFP)(630)을 포함한다. 상기 경쟁-기반 기간(CBP)(620)은 또한 "제어 기간(control period)"을 일컫는다. 상기 비경쟁 기간(630)은 또한 "계획된 데이터 기간(scheduled data period)"을 일컫는다.
상기 비컨 기간(610) 동안, 상기 컨트롤러(또는 도시된 실시예에서의 비디오 데이터 발신기)는 다양한 타이밍 정보를 포함할 수 있는 비디오 데이터 수신기 비컨 패킷을 전송한다. 일 실시예에서, 상기 타이밍 정보는 경쟁-기반 기간(620)과 비경쟁 기간(630)에 대한 시간 할당 정보를 포함할 수 있다. 상기 타이밍 정보는 시간 동기화 정보를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 상기 저속 채널을 통해 상기 비컨 패킷을 주기적으로 전송하도록 구성된다.
상기 경쟁-기반 기간(620) 동안, 상기 시스템에서의 비디오 데이터 발신기는 채널들(HR 및/또는 LR 채널들)을 모니터링 하며, 상기 채널이 기설정된 시간 기간 동안 휴지상태인지를 결정한다.
상기 발신기는 비경쟁 기간(630) 동안 상기 경쟁-기반 기간(620)을 따르는 상기 비경쟁 기간(630) 동안 상기 수신기에 AV 데이터 패킷을 전송한다. 비경쟁 기간(630) 동안, 다중 데이터 패킷들(631, 632, 633)은 상기 고속 채널을 통해 기설정된 구간으로 전송된다. 상기 데이터 패킷들은 비디오 데이터를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 데이터 패킷들은 또한 오디오 및 제어 데이터, 또는 파일 전송 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발신기가 상기 수신기에 데이터 패킷들(631, 632, 633) 을 전송한 이후, 상기 수신기는 상기 데이터 패킷 수신시 상기 발신기로 확인응답 신호들(635, 636, 637)을 전송할 수 있다. 상기 확인응답 신호들은 적어도 하나의 데이터 패킷의 안전한 수신을 상기 발신기에 알리는 역할을 한다. 상기 도시된 실시예에서, 각 데이터 패킷을 수신한 이후, 상기 수신기는 또 다른 데이터 패킷을 수신하기 전에 상기 발신기로 확인응답 신호를 전송한다. 상기 확인응답 신호들은 상기 LR 채널을 통해 전송될 수 있다.
확인응답( ACK ) 프레임들
상기 설명된 무선 HD A/V 시스템에서, 상기 두 개의 채널들(HR 및 LR 채널들)은 시분할 듀플렉싱(TDD) 모드로 작동한다. 따라서, 상기 두 개의 채널들은 동시에 사용될 수 없다. 상기 시스템에서의 비압축 비디오 신호들의 전송은 고용량의 데이터의 전송을 수반하기 때문에, 상기 채널들의 효율적인 사용이 필요하다.
도 6에 도시된 실시예에서, 비경쟁 기간(630) 동안, 상기 고속(HR) 채널은 데이터 패킷들의 전송을 위해 사용되는 반면 상기 저속(LR) 채널은 확인응답(ACK)신호들의 전송을 위해 사용된다. 일 실시예에서, 상기 ACK 신호들(635, 636, 637)은 상기 데이터 패킷들(631, 632, 633)에 보다 많은 시간을 허용하기 위해 감소된 크기를 갖도록 구성된다.
예를 들면, 상기 시스템에서 사용된 ACK 프레임은 MAC 헤더를 포함하지 않음으로써, 그 전체 ACK 프레임 크기를 줄인다. 전형적으로, ACK 프레임들은 소스와 목적지 주소들을 나타내는 MAC 헤더를 포함한다. 상기에 설명된 무선 시스템에서, 데이터 전송은 계획된 저장 슬롯들 또는 비경쟁 데이터 기간들을 발생시킨다. 각 저장 슬롯에 대해, 상기 시스템 네트워크에서의 모든 장치들 또는 스테이션들은 상기 비컨 프레임을 파싱(parsing)함으로써 상기 발신기 및 수신기에 미리 공지한다. 따라서, 상기 소스 및 목적지 주소는 중복 정보이다. 그러므로, 상기 ACK 프레임은 그 작동에 역으로 영향을 주지 않고, MAC 헤더를 포함하지 않을 수 있다. 이러한 구성은 상기 ACK 프레임의 크기를 감소시키며, 상기 LR 채널을 통한 상기 ACK 전송에 필요한 시간을 최소화한다.
상기 감소된 ACK 프레임 크기는 상기 채널들의 이용성(availability)을 향상시킨다. 상기 ACK 크기가 감소되거나, 또는 상기 LR 채널이 사용중인 시간 기간 보다 이용가능한 자유 시간을 더 갖는 HR 채널을 제공할 수 있다. 상기 HR 채널에 대한 이러한 잉여 자유 시간(또는 이용가능한 시간)은 에러-복구를 위한 데이터 패킷들에 일부 중복 비트를 첨부하거나, 상기 HR 채널을 통한 데이터 재전송을 지원하기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 절약된 시간은 상기 무선 시스템에서 더 많은 스테이션을 지원하는데 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 빔추적 데이터는 절약된 시간을 사용하여 ACK 프레임 상에 피기백 방식으로(piggybacked) 전송될 수 있다. 상기 빔추적 데이터는 상기 발신기와 수신기 사이에 수립된 빔의 정확한 제어를 위해 사용될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른, 도 6의 상기 확인응답 신호들의 프레임 포맷(700)에 대한 타임라인을 도시한다. 상기 도시된 확인응답 프레임 포맷(700)은 차례로 PHY 프리앰블(710), PHY 헤더(720), 순환 중복 검사(CRC) 필드(730), 및 페이로드 필드(740)를 포함한다. 이러한 관점에서, 상기 도시된 ACK 프레임 포맷(700)은 "PHY-ACK"로 칭할 수 있다. 상기 도시된 실시예에서, 상기 ACK 프레임 포맷(700)은 지향성 및 무지향성 ACK 모두를 지원한다. 상기 지향성 ACK(D-ACK)는 상기 LR 채널의 지향성(빔포밍) 모드를 사용하는 반면 상기 무지향성 ACK(O-ACK)는 상기 LR 채널의 무지향성 모드에 좌우한다.
상기 PHY 프리앰블(710)은 상기 수신기가 상기 ACK 신호를 정확히 수신할 수 있도록 상기 발신기 및 상기 수신기를 동기화하는데 사용된다. 상기 PHY 프리앰블(710)은 상기 물리(PHY)계층 기술과 전송 모드에 좌우하는 길이(length)를 가질 수 있다. 상기 전송 모드는 상기에 설명한 바와 같이 무지향성 또는 지향성 모드일 수 있다. 상기 무지향성 모드에서, 상기 PHY 프리앰블(710)은 대략 35㎲ 내지 70㎲, 선택적으로는 대략 60㎲를 지속할 수 있다. 상기 지향성 모드에서, 상기 PHY 프리앰블은 대략 2㎲ 내지 4㎲를 지속할 수 있다. 이는 상기 PHY 프리앰블(710)의 기간이 상기 ACK 프레임 포맷의 설계에 따라 폭넓게 변경할 수 있음을 알 수 있을 것이다.
(상기에 설명된 ACK 신호를 수신하는) ACK 수신기는 상기 PHY 프리앰블(710), 예를 들면, 상기 PHY 프리앰블의 기간에 기초하여 ACK 타입을 결정한다. 특정 실시예들에서, 상기 D-ACK 및 O-ACK의 PHY 전송률은 고정된다. 이러한 실시예들에서, 상기 ACK 수신기는 상기 PHY 프리앰블에 기초한, PHY 전송률을 결정할 수 있다.
상기 PHY 헤더(720)는 다양한 정보와 포맷을 포함할 수 있다. 상기 PHY 헤더의 포맷은 D-ACK 또는 O-ACK와 같은 상기 ACK 타입에 좌우할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 PHY 헤더(720)는 도7에 도시된 바와 같은, 다중-비트 데이터 시퀀스를 포함한다. 상기 데이터 시퀀스는 8 비트, 즉, B0, B1, B2, B3, B4, B5, B6, 및 B7을 포함할 수 있다. 상기 시퀀스의 각 비트는 상기 시스템이 D-ACK를 사용하는지 O-ACK를 사용하는지에 따라, 다른 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, b0는 상기 HR 채널을 통한 데이터 패킷의 전송을 위해 균일한 에러 보호가 사용되는지 불균일한 에러 보호가 사용되는지를 나타낸다. 상기 용어 "균일한 에러 보호(equal error protection: EEP)"는 일반적으로 실질적으로 동일한 에러보호 정도를 가진 데이터 패킷 내의 모든 비트들을 제공하는 것을 말한다. 이는 예를 들면, 도 3의 상기 FEC 모듈(303)에서, 데이터 패킷 내의 모든 비트들에 대하여, 동일한 인코딩 방식을 사용함으로써 달성될 수 있다. 한편, 용어 "불균일한 에러 보호(unequal error protection: UEP)"는 일반적으로 보다 많은 또는 보다 적은 에러 보호를 가진 데이터 패킷 내의 특정 비트들을 제공하는 것을 말한다. 상기 불균일한 에러 보호는, 예를 들면, 도 3의 상기 FEC 모듈(303)에서, 다른 비트들에 다른 인코딩 방식을 사용함으로써 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 한 바이트(8 비트)의 최상위 비트(MSB)는 보다 높은 보호 등급이 제공되는 반면 상기 바이트의 최하위 비트(LSB)는 보다 낮은 보호 등급을 제공된다. 상기 도시된 실시예에서, 균일한 에러 보호가 사용되는 경우, B0는 "0"으로 설정된다. 한편, 불균일한 에러 보호가 사용되는 경우, B0는 "1"로 설정된다. 비트 B0에 대한 이러한 인코딩 방식은 하기 표 1에 요약된다.
[표 1]
B0 값 설명
0 균일한 에러 보호(EEP)
1 불균일한 에러 보호(UEP)
상기 비트들(B0-B5)에 대한 인코딩 방식은 상기 ACK가 D-ACK인지 O-ACK인지에 따라 변할 수 있다. 일 실시예에서, 균일한 에러 보호가 사용될 때(B0=0), D-ACK의 경우, 상기 비트들(B1-B5)은 상기 발신기로부터 수신된 데이터 패킷의 5 서브패킷의 상태를 나타내는데 사용될 수 있다. 특정 실시예들에서, 각각의 비트들(B1-B5)은 비압축 비디오 서브-패킷의 LSB들(최하위 비트들)과 MSB들(최상위 비트들)의 상내를 나타내도록 구성될 수 있다. O-ACK(B0=0)의 경우, 상기 비트들(B2- B5)이 제로로 예약 및 설정되는 동안 비트(B1)만이 상기 발신기로부터 수신된 패킷의 상태를 나타내는데 사용될 수 있다.
불균일한 에러 방지가 사용될 때(B0=1), D-ACK의 경우, 상기 비트들(B1-B5)은 5개의 서브-패킷들의 상태를 나타내는데 사용될 수 있다. 특정 실시예들에서, 각각의 비트들(B1-B5)은 비압축 비디오 서브-패킷의 MSB들만의 상태를 나타내도록 구성될 수 있다. O-ACK(B0=1)의 경우, 상기 비트들(B1-B5)은 제로로 예약 및 설정된다. 상기 비트들(B1-B5)에 대한 인코딩 방식은 하기의 표 2에 요약된다.
[표 2]
B0값 0 1
D-ACK 비트들(B1-B5)은 수신된 패킷의 5개의 서브패킷들의 상태를 나타낸다. 비압축 비디오 서브-패킷의 LSB들(최하위 비트들)과 MSB들(최상위 비트들) 둘 모두의 상태가 표시된다. 비트들(B1-B5)은 수신된 패킷의 5개의 서브-패킷들의 상태를 나타낸다. 비압축 비디오 서브-패킷의 MSB들만의 상태가 표시된다.
O-ACK 비트(B1)는 수신된 패킷의 상태를 나타낸다. 비트들(B2-B5)은 제로로 예약 및 설정된다.
상기에 설명된 인코딩 방식하에서, D-ACK의 경우, 상기 비트들(B1-B5)의 인코딩 세부사항은 표 3에 도시한 바와 같다.
[표 3]
B1 B2 B3 B4 B5
서브-패킷 1의 상태 서브-패킷 2의 상태 서브-패킷 3의 상태 서브-패킷 4의 상태 서브-패킷 5의 상태
상기에 설명된 바와 같이, 상기 PHY 헤더(720)에서의 일부 비트들은 서브-패킷들의 상태를 나타내는데 사용될 수 있다. 한 데이터 패킷 내에 5개의 서브-패킷들이 있다고 가정하면, 상기 비트들(B1-B5)은 상기 5개의 서브-패킷들의 상태를 나타내는데 사용될 수 있다. 상기 발신기에서 이러한 비트들의 분석은 상기 ACK 모드, 즉, 상기에 설명한 바와 같은 무지향성 또는 지향성 모드에 좌우한다. 이를 테면 UEP와 D-ACK를 가진, 상기 수신기는 그 서브-패킷의 MSB 비트들을 통한 상기 순환 중복 검사(CRC) 검사합계가 성공인 경우, 서브-패킷에 해당하는 비트 Bi(i는 상기 도시된 실시예에서 1에서 5까지의 정수임)는 "1"로 설정한다. 그렇지 않으면, 상기 수신기는 비트 Bi를 "0"으로 설정한다. 상기 CRC의 세부사항은 하기에 설 명될 것이다.
일 실시예에서, 상기 비트들(B6 및 B7)은, 예를 들면, 상기 페이로드 필드(740)에 관한, 추가 정보를 전송하는데 사용될 수 있다. 상기 비트들(B6 및 B7)에 대한 대표적인 인코딩 방식은 표 4에 도시된다.
[표 4]
B6 B7값 설명
00 페이로드 없음
01 페이로드는 빔추적 데이터를 포함함
10 페이로드는 비-빔추적 데이터(예, MAC 제어 또는 어드밴스드 비디오 코딩(AVC) 제어와 같은 일부 집합 패킷)를 포함함
11 예약됨
상기 CRC 필드(730)는 전송 후 에러를 검출하기 위해 데이터 패킷 또는 서브-패킷 내의 데이터 블록으로부터 계산된 검사합계를 포함한다. 상기 검사합계는 전송 전에 계산되어 첨부된다. 그런 다음, 상기 검사합계는 전송 동안 변경이 일어나지 않았는지를 확인하기 위해 상기 수신기에 의해 추후에 검증된다. 상기 도시된 실시예에서, 상기 CRC 필드(730)는 CRC-8 방식에 기초한, 상기 PHY 헤더(720)을 통하여 계산된 8-비트 계산합계를 포함한다. 상기 CRC-8 방식은 하기 식1의 다항식에 의해 정의될 수 있다.
X8+X2+X+1 (1)
일부 실시예들에서, 개별 CRC 검사합계는 에러 검출을 위한 상기 페이로드 필드(740)에 제공될 수 있다. 특정 실시예들에서, 상기 발신기 및 수신기 둘 모두는 다중 CRC 방식을 지원할 수 있다. 예를 들면, MSB의 방식은 CRC 검사합계로 제 공될 수 있으며, LSB의 방식은 또한 또 다른 CRC 검사합계로 제공될 수 있다. 이는 CRC 방식의 다양한 구성들이 상기 상기 CRC 필드(730)를 위해 적응될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
상기 페이로드 필드(740)는 빔추적 정보를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, HR 데이터 전송은 지향성 모드에서 두 개의 빔을 사용하여 발생한다. 주기적인 빔추적 데이터는 서로 고착된 두 개의 빔을 유지하기 위해 상기 발신기와 수신기 간에 교환되는 것이 필요할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 발신기는 상기 HR 채널의 전송된 데이터 패킷상의 빔추적 데이터를 피기백 방식으로 전송할 수 있다. 상기 수신기는 또한 상기 LR 채널을 통해 전송된 ACK 신호(예를 들면, 도 7의 페이로드 필드(740) 내의)상의 빔추적 데이터를 피기백 방식으로 전송할 수 있다.
특정 실시예들에서, 상기 페이로드 필드(740)는 또한 사용자 정보와 사용자 오버헤드 정보와 같은, 기타 정보를 포함할 수 있다. 이는 네트워크 정보, 관리 및 회계 정보와 같은, 사용자-요청 추가 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 페이로드 필드(740)는 또한 제어 프레임 또는 데이터와 같은 추가 데이터를 전송하기 위해 상기 O-ACK와 함께 사용될 수 있다. 상기에 설명한 바와 같이, 페이로드 필드가 ACK 신호 프레임 내에 존재한다면, 이는 또한 그 데이터의 정확성을 보장하기 위한 자체 CRC 검사합계를 제공할 수도 있다.
특정 실시예에서, 상기 설명된 ACK는 대역 밖으로 전송될 수 있다. 예를 들면, 상기 ACK는 IEEE 802.11(대략 2.4 GHz에서) 블루투스? 또는 60 GHz 대역 밖에 있는 일부 다른 채널 상에 전송된다. 다른 실시예들에서, 상기 ACK는 고속(HR) 채 널 대역 밖으로 전송될 수 있으나, 여전히 60Ghz 대역으로 전송한다. 이러한 실시예들에서, 상기 시스템은 주파수 분할 듀플렉스(FDD)를 사용한다. 이는 다양한 다른 채널들과 무선 통신 기술들이 상기 ACK를 전송하는데 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
다른 실시예들에서, ACK 발신기는 저속 채널을 통하여 데이터 패킷들을 수신하고, 상기 저속 채널을 통하여 확인응답 신호를 전송한다. 상기 저속 채널은 지향성 모드 또는 무지향성 모드일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 ACK 발신기가 지향성 모드에서 데이터 패킷들을 수신하는 경우, 이는 지향성 확인응답 신호를 전송할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 ACK 발신기가 무지향성 모드에서 데이터 패킷들을 수신하는 경우, 이는 무지향성 확인응답 신호를 전송할 수 있다. 이는 데이터 패킷과 ACK 전송의 다양한 다른 조합이 또한 가능함을 알 수 있을 것이다.
페이로드 최적화
상기에 설명한 바와 같이, 확인응답 신호(ACK)는 페이로드 필드를 포함할 수 있다. 상기 페이로드 필드는 사용자 정보와 사용자 오버헤드 정보와 같은, 다양한 종류의 정보를 포함할 수 있다. 상기 페이로드 필드는 네트워크, 관리 및 회계 정보와 같은, 사용자-요청 추가 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 페이로드 필드는 상기에 설명된 무선 HD 시스템에서의 두 개의 장치들(발신기와 수신기) 간의 빔추적을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 상기 무선 HD 시스템에서, 장치들은 다중 안테나 성분들(또는 안테나들)의 배열(array)을 가질 수 있다. 이러한 아테나 성분 배열의 출력은 제어될 수 있어 방 출된 전력이 일부 방향으로는 향상되고 다른 방향들로는 감소될 수 있다. 즉, 이러한 안테나 성분들로부터의 출력 신호들은 일부 방향들로는 건설적으로 추가되도록 그리고 다른 방향들로 부정적으로 추가되도록 조정될 수 있다.
상기 시스템에서 두 장치들 간의 데이터 통신의 시작시, 빔포밍은 그들 간의 무선 링크를 초기화하도록 수행된다. 빔포밍이 완료된 이후, 빔추적은 상기 안테나 성분들의 출력 신호들에 대한 조정을 제공하하도록 수행된다. 이러한 조정들은 환경의 변화들로 인해 특정 장애를 완화시킨다. 빔추적은 상기 장치들 간의 무선 링크가 작동중인 채로 되도록 우수한 튜닝을 제공한다. 일 실시예에서, 빔추적은 고정 간격들로 주기적으로 수행된다.
이러한 관점에서, 상기 용어 "빔추적 데이터(beam-tracking data)"는 빔추적에 필요한 데이터를 말한다. 상기 데이터는 상기 무선 HD 시스템에서 두 개의 장치들(발신기와 수신기) 중 어느 하나 또는 둘 모두에서 다양한 빔추척 파라미터들의 상태를 나타낼 수 있다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에서, 수신기(800)는 발신기에 의한 빔포밍에 대한 N개의 안테나 성분들(A0-AN -1)을 포함할 수 있다. 상기 수신기(800)는 도 1의 무선 네트워크와 함께 사용될 수 있다. 각 안테나 성분의 상태는 K-비트 데이터로 나타낼 수 있다. 예를 들면, 각 안테나 성분들(A0-AN -1)은 비트(a0, a1, a2, ak -2, 및 ak-1)로 나타낼 수 있다.
상기 도시된 실시예에서, 상기 페이로드 필드(도 7의 페이로드 필드(740))에 서의 빔추적 데이터는 N개의 안테나 성분들(A0-AN -1)에 대하여 N×K 비트를 포함할 수 있다. 이러한 관점에서, N×K 비트를 사용하는 상기 페이로드 방식은 "비-최적화 방식(non-opimized scheme)"을 일컫는다.
일 실시예에서, 상기 페이로드 필드는 상기 비-최적화 방식 보다 적은 비트들을 전송하기 위해 최적화될 수도 있다. 도 9는 최적화된 페이로드 필드(900)의 일 실시예를 도시한다. 일 실시예에서, 상기 페이로드 필드(900)는 도 6과 7의 ACK 신호들 중 하나의 일부일 수 있다. 이러한 관점에서, 이러한 최적화된 페이로드 필드를 사용하는 상기 페이로드 방식은 "최적화 방식(optimized scheme)"을 일컫는다. 상기 페이로드 필드(900)는 인코딩 신호 비트(910)(1비트), 비트맵(920)(N 비트), 및 빔추적 데이터 필드(930)(비트의 가변길이)를 포함한다.
상기 인코딩 신호 비트(910)는 상기 장치들이 상기 ACK 신호의 페이로드 필드를 형성하느데 사용하는 인코딩 방식을 나타내도록 구성된다. 예를 들면, "1"은 비-최적화 방식을 나타내는 반면, "0"은 최적화 방식을 나타낸다.
상기 비트맵(920)은 상기 안테나 성분들(A0-AN -1)의 빔추적 데이터 상태가 상기 안테나 성분들(A0-AN -1)의 바로 이전 상태와 비교하여 변경되었는지를 나태내도록 구성된다. 상기 도시된 실시예에서, 상기 비트맵(920)은 N개의 안테나 성분들(A0-AN -1)에 대한 N개의 비트들(b0-b N-1)을 포함한다. 상기 안테나 성분들 중 하나의 상태가 그 바로 이전 상태와 비교하여 변경되는 경우, 상기 비트맵(920)에서 그 안테 나 성분의 상태를 나타내는 비트 bi는 "1"로 설정되며, 변경되지 않은 경우 "0"으로 설정된다.
상기 빔추적 데이터 필드(930)는 안테나 성분들의 상태가 그 바로 이전 상태와 비교하여 변경되었던 안테나 성분들의 현재 빔추적 데이터 상태를 포함한다. 그러한 변경된 상태에 있는 각각의 안테나 성분들에 대하여, 상기 빔추적 데이터 필드(930)는 상기 안테나 성분의 현재 상태를 나타내는 K개의 비트 데이터를 포함한다. 예를 들면, 변경된 상태에 있는 P(0≤P≤N)개의 안테나 성분들이 존재하는 경우, 상기 빔추적 데이터 필드(930)는 P개의 안테나 성분들에 대하여 P×K 비트를 포함한다.
하지만, 특정 경우들에서, 상기 페이로드 필드(900)는 비-최적화 방식 하에서 보다 최적화 방식 하에서 보다 많은 비트들을 전송할 수 있다. 이는 상기 비트맵(920)에서의 추가 비트들(b0-b N-1)이 단지 상기 페이로드 필드(900)의 총 길이만을 증가시키는 경우에 발생한다. 하기의 식(2-1)은 상기 페이로드 필드(900)가 비-최적화 방식 하에서 보다 최적화 방식 하에서 보다 많은 비트들을 전송하는 경우를 나타낸다.
N+K×P>N×K (2-1)
식(2-1)에서, N은 상기 안테나 성분들(A0-AN -1)의 총수이다. K는 상기 안테나 성분(A0-AN -1) 당 빔추적 상태를 나타내는데 필요한 비트수이다. P는 변경된 상태에 있는 안테나 성분들의 총수이다. 예를 들어, N=16, K=4인 경우, 상기 페이로드 필드(900)는 P가 12 보다 큰 경우 비-최적화 방식 하에서 보다 최적화 방식 하에서 보다 많은 비트를 전송한다(하기식 2-2 참조).
16+4×P>16×4
P>12 (2-2)
상기 비-최적화 방식 보다 많은 비트들을 전송하는 것을 막기 위해, 상기 최적화 방식은 변경된 상태에 있는 안테나 성분들의 총수에 따라, 특정한 경우에 대해서만 선택될 수 있다. 식(2-2)의 상기 예에서, 변경된 상태에 있는 안테나 성분들의 총수 P가 12이거나 그보다 작은 경우, 상기 비-최적화 방식보다 상기 최적화 방식을 사용하는 것이 그만큼 효율적이거나 보다 더 효율적이다. P가 12이거나 그보다 작은 경우, 상기 최적화 방식은 N+K×P=16+4×P를 필요로 하며, 이는 64 비트이거나 그보다 작다. 그러나, 상기 비-최적화 방식은 변경된 상태에 있는 안테나 성분들의 수에 관계없이, 항상 N×K=16×4=64 비트를 필요로한다. 그러므로, P가 12이거나 그보다 작은 경우, 상기 ACK 프레임(900)은 상기 최적화 방식 하에서 형성될 수 있으며, 그렇지 않은 경우, 상기 비-최적화 방식 하에서 형성될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른, 도 9의 페이로드 필드를 최적화하는 방법을 도시하는 흐름도이다. 블록(1010)에서, 변경된 상태에 있는 안타네 성분들의 총수 P가 결정된다. 이 블록에서, 각 안테나 성분에 대하여, 현재 빔추적 데이터는 바로 이전 빔추적 데이터와 비교된다.
블록(1020)에서, 상기 최적화 방식이 사용될 것인지 상기 비-최적화 방식이 사용될 것인지가 결정된다. 상기 도시된 실시예에서, P가 식(2-3)을 충족하지 여 부가 결정된다.
N+K×P≤N×K (2-3)
P가 식(2-3)을 만족한다면, 상기 방법은 블록(1030)을 수행하고, 그렇지 않은 경우 블록(1040)을 수행한다. 블록(1030)에서, 상기 인코딩 신호 비트는 상기 최적화 방식이 선택되는 것을 나타내는 "0"으로 설정된다. 그런 다음, 블록(1030)에서, 처리중인 안테나 성분 데이터를 나타내는 "i"는 "0"으로 설정된다. 추가로, 도 9의 비트맵(920) 내의 모든 비트들(b0-bN -1)은 초기화된다.
블록(1032)는 모든 안테나 성분들(A0 내지 A N-1)(도 8)에 대한 데이터가 처리되었는지 여부를 결정한다. 상기 도시된 방법에서, 블록(1032)는 i가 N인지 여부를 결정한다. 추후 설명에서 보다 잘 알 수 있는 것처럼, i는 상기 방법이 안테나 성분들 A0 에서 A N-1까지 계속됨에 따라 블록(1037)에서 0에서 N까지 하나씩 증가시킨다. 따라서, N은 모든 안테나 성분들(A0 내지 A N-1)에 대한 데이터가 처리되었음을 나타낸다. 블록(1032)에서 i가 N이라면, 상기 방법은 상기 완료된 ACK 신호가 상기에 설명된 상기 LR 채널을 통하여 전송되는, 블록(1050)을 수행하며, 그렇지 않은 경우(i<N) 블록(1033)을 수행한다.
i가 N보다 작다면, i-번째 안테나 성분(Ai)에 대한 데이터는 블록(1033)에서 처리된다. 블록(1033)에서, 현재 빔추적 데이터는 바로 이전 빔추적 데이터와 동일한지 여부가 결정된다. 일 실시예에서, 상기 결정은 현재와 이전 빔추적 데이터 에 대한 XOR 연산을 수행함으로써 결정될 수 있다. 이는 다양한 다른 방법들이 블록(1033)에서의 결정을 위해 적응될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
블록(1033)에서 응답이 "아니오"라면, 상기 방법은 블록(1034)을 수행한다. 블록(1034)에서, i-번째 안테나 성분(Ai)에 대한 비트맵(920) 내의 비트(bi)는 "0"으로 설정된다. 그런 다음, 블록(1035)에서, i-번째 안테나 성분(Ai)의 현재 빔추적 데이터는 도 9의 상기 빔추적 데이터 필드(930)에 추가된다.
다음, 블록(1037)에서, i는 1씩 증가하여, 다음 안테나 성분(Ai +1)에 대한 데이터가 이제 막 처리될 것임을 나타낸다. 상기 방법은 그 후 다음 안테나 성분(Ai +1)을 위해 블록(1032)로 복귀하며, 모든 안테나 성분들(A0 내지 AN -1)에 대한 데이터가 처리되었는지 여부를 결정한다.
블록(1033)으로 돌아가서, 상기 응답이 "예" 라면, 상기 방법은 블록(1036)을 수행한다. 블록(1036)에서, i-번째 안테나 성분(Ai)에 대한 비트맵(920) 내의 비트(bi)는 "1"로 설정된다. 빔추적 데이터는 i-번째 안테나 성분(Ai)에 대한 도 9의 빔추적 데이터 필드(930)에 부가되지 않는다. 그 후, 상기 방법은 블록(1037)을 수행하며, 이때 i는 1씩 증가한다. 그 후, 상기 블록들(1032-1037)은 모든 안테나 성분들(A0-AN -1)에 대한 데이터가 처리될 때까지 반복된다.
모든 안테나 성분 데이터가 처리된 후, 상기 방법은 블록(1050)을 수행한다. 블록(1050)에서, 인코딩 신호 비트(910), 비트맵(920), 및 빔추적 데이터 필 드(930)를 포함하는 ACK 신호는 상기에 설명된 바와 같은 채널을 통하여 전송된다. 이런 경우에, 상기 빔추적 데이터 필드(930)는 변경된 상태에 있는 안테나 성분들만의 데이터를 포함한다.
블록(1020)으로 돌아가면, P가 식(2-3)을 만족하지 않은 경우, 상기 방법은 블록(1040)을 수행한다. 블록(1040)에서, 상기 인코딩 신호 비트는 상기 비-최적화 방식이 사용됨을 나타내는 "1"로 설정된다. 그 후, 블록(1041)에서, 모든 안테나 성분들(A0-AN -1)의 모든 현재 빔추적 데이터는 상기 비트맵(920) 없이 상기 ACK 신호에 추가된다. 그 후, 상기 방법은 상기 ACK 신호가 상기 LR 채널을 통하여 전송되는 블록(1050)을 수행한다.
상기에 설명된 실시예들에서, 상기 ACK 신호들은 감소된 크기를 가질 수 있으며, 따라서 상기 HR 채널의 사용에 보다 많은 시간을 제공한다. 따라서, 상기 무선 시스템은 전송중인 비압축 비디오 데이터의 정확성과 품질을 향상시킬 동안 무선 채널들이 효율적인 사용을 할 수 있다.
전술한 설명은, 첨부된 청구항들에 의해 규정되는 것처럼, 본 발명의 실시예와 다양한 변화, 변경, 조합 및 서브조합이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있다.
도 1은 상기 시스템 및 방법의 일 실시예에 따른, 무선 장치들 간의 비압축 HD 비디오 전송을 구현하는 무선 네트워크의 기능 블록도.
도 2는 상기 시스템 및 방법의 일 실시예에 따른, 무선 매체를 통한 비압축 HD 비디오의 전송을 위한 통신 시스템 예의 기능 블록도.
도 3은 상기 시스템 및 방법의 일 실시예에 따른, 무선 매체를 통한 비압축 HD 비디오의 전송을 위한 트랜스미터 예의 기능 블록도.
도 4는 상기 시스템 및 방법의 일 실시예에 따른, 무선 매체를 통한 비압축 HD 비디오의 수신을 위한 수신기 예의 기능 블록도.
도 5a는 일 실시예에 따른, 비압축 HD 비디오 전송을 위한 저속(LR) 채널을 도시하는 도면,
도 5b는 또 다른 실시예에 따른, 비압축 HD 비디오 전송를 위한 고속(HR) 채널과 확인응답 신호 전송을 위한 저속(LR)채널을 도시하는 도면.
도 6은 일 실시예에 따른, 시분할 듀플렉싱(TDD)을 사용하는 패킷 전송을 위한 타임라인.
도 7은 일 실시예에 따른, 도 6의 확인응답(ACK) 신호들을 위한 타임라인.
도 8은 도 1의 무선 네트워크와 함께 사용될 수 있는 다중 안테나 성분들을 포함하는 수신기의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 9는 일 실시예에 따른, 도 6의 상기 ACK 신호들에 대한 페이로드 필드를 위한 타임라인.
도 10은 일 실시예에 따른, 도 9의 상기 페이로드 필드를 최적화하는 방법을 도시하는 흐름도.

Claims (37)

  1. 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 수신기; 및
    상기 데이터 패킷 수신시 확인응답(ACK) 신호를 전송하도록 구성된 전송기를 포함하며, 상기 확인응답 신호는,
    물리계층 프리앰블;
    상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 다수의 비트들을 포함하는 물리계층 헤더;
    순환 중복 검사(CRC) 필드; 및
    페이로드 필드를 포함하고,
    상기 다수의 비트들은 상기 페이로드 필드의 콘텐츠를 나타내는 적어도 하나의 비트를 포함하는 무선 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 확인응답 신호는 매체 접근 제어(MAC) 헤더를 포함하지 않는, 무선 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 수신기는 저속 채널을 통하여 상기 데이터를 수신하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 저속 채널은 지향성 모드와 무지향성 모드 중 하나로 존재하는, 무선 통신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 수신기는 고속 채널을 통하여 상기 데이터 패킷을 수시하도록 구성되며, 상기 트렌스미터는 저속 채널을 통하여 상기 확인응답 신호를 전송하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 비트들은 상기 데이터 패킷 내의 비트들이 전송 에러에 대하여 균일하게 보호되는지 불균일하게 보호되는지를 나타내는 적어도 하나의 비트를 포함하는, 무선 통신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 다수의 비트들은 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 하나 이상의 비트를 더 포함하는, 무선 통신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 트랜스미터는 상기 데이터 패킷 내의 비트들이 전송 에러에 대하여 균일하게 보호되는지 불균일하게 보호되는지에 따라, 하나 이상의 비트들이 나타내는 것을 선택하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터 패킷은 다수의 데이터 서브-패킷들을 포함하고, 상기 하나 이상의 비트들은 상기 데이터 서브-패킷들의 최상위 비트를 나타내는, 무선 통신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 하나 이상의 비트들은 상기 데이터 서브-패킷들의 최하위 비트를 더 나타내는, 무선 통신 장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 트랜스미터는 상기 ACK 신호를 전송할 때 지향성 모드와 무지향성 모드 중 하나를 사용하도록 구성되며, 상기 트랜스미터는 상기 트랜스미터가 상기 지향성 모드를 사용하는지 상기 무지향성 모드를 사용하는지에 따라, 하나 이상의 비트들이 나타내는 것을 선택하도록 더 구성되는, 무선 통신 장치.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 트랜스미터는 상기 ACK 신호를 전송하기 위한 빔을 사용하도록 구성되며, 상기 페이로드 필드는 상기 빔의 상태를 나타내는 데이터를 포함하는, 무선 통신 장치.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 시분할 듀퓰렉싱(TDD)을 사용하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 주파수 분할 듀플렉싱(FDD)을 사용하도록 구성되는, 무선 통신 장치.
  17. 제 1 항의 장치; 및
    시청각 데이터를 처리하도록 구성된 전자기기를 포함하는, 시청각 장치.
  18. 데이터 패킷을 수신하기 위한 수단; 및
    상기 데이터 패킷을 수신한 후 확인응답(ACK) 신호를 전송하기 위한 수단을 포함하며, 상기 확인응답 신호는,
    물리계층 프리앰블;
    상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 다수의 비트들을 포함하는 물리계층 헤더;
    순환 중복 검사(CRC) 필드; 및
    페이로드 필드를 포함하고,
    상기 다수의 비트들은 상기 페이로드 필드의 콘텐츠를 나타내는 적어도 하나의 비트를 포함하는 무선 통신 장치.
  19. 데이터 패킷을 수신하는 단계; 및
    상기 데이터 패킷을 수신한 후 확인응답(ACK) 신호를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 확인응답 신호는,
    물리계층 프리앰블;
    상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 다수의 비트들을 포함하는 물리계층 헤더;
    순환 중복 검사(CRC) 필드; 및
    페이로드 필드를 포함하고,
    상기 다수의 비트들은 상기 페이로드 필드의 콘텐츠를 나타내는 적어도 하나의 비트를 포함하는 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 데이터 패킷을 수신하는 단계는 고속 채널을 사용하는 단계를 포함하며, 상기 확인응답 신호를 전송하는 단계는 저속 채널을 사용하는 단계를 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 데이터 패킷을 수신하는 단계는 저속 채널을 사용하는 단계를 포함하며, 상기 응답 신호를 전송하는 단계는 상기 저속 채널을 사용하는 단계를 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 저속 채널은 지향성 모드로 존재하며, 상기 확인응답 신호는 지향성 확인응답 신호인, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 저속 채널은 무지향성 모드로 존재하며, 상기 확인응답 신호는 무지향 확인응답 신호인, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  24. 제 19 항에 있어서, 상기 다수의 비트들은 상기 데이터 패킷 내의 비트들이 전송 에러에 대하여 균일하게 보호되는지 불균일하게 보호되는지를 나타내는 적어 도 하나의 비트를 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 다수의 비트들은 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내는 하나 이상의 비트들을 더 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 ACK 신호를 전송하는 단계는 상기 데이터 패킷 내의 비트들이 전송 에러에 대하여 균일하게 보호되는지 불균일하게 보호되는지에 따라, 상기 하나 이상의 비트들이 나타내는 것을 선택하는 단계를 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 ACK 신호를 전송하는 단계는 지향성 모드와 무지향성 모드 중 하나를 사용하는 단계를 포함하며, 상기 ACK 신호를 전송하는 단계는 상기 지향성 모드가 사용되는지 상기 무지향성 모드가 사용되는지에 따라, 상기 하나 이상의 비트들이 나타내는 것을 선택하는 단계를 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  28. 삭제
  29. 제 19 항에 있어서, 상기 페이로드 필드는 빔추적 데이터를 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  30. 삭제
  31. 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 수신기;
    다수의 안테나 성분들을 포함하는, 빔을 형성하도록 구성된 안테나; 및
    상기 데이터 패킷 수신시 확인응답(ACK) 신호를 전송하도록 구성된 트랜스미터를 포함하며, 상기 ACK 신호는 페이로드 필드를 포함하되, 상기 페이로드 필드는,
    각 비트가 상기 안테나 성분들 중 하나의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른지를 나타내는, 다수의 비트들을 포함하는 비트맵; 및
    상기 안테나 성분의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른 상기 안테나 성분들의 현재 상태를 나타내는 데이터를 포함하는 데이터 필드를 포함하고,
    상기 확인응답 신호는 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내고, 상기 페이로드 필드의 콘텐츠를 나타내는 적어도 하나의 비트를 포함하는 다수의 비트들을 포함하는 물리계층 헤더를 포함하는, 무선 통신 장치.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 데이터 필드의 데이터는 상기 안테나 성분들의 빔추적 데이터를 포함하는, 무선 통신 장치.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 트랜스미터는 상기 안테나 성분들의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른 상기 안테나 성분들의 총수를 결정하도록 더 구성되며, 상기 트랜스미터는 상기 총수에 기초한, 상기 페이로드 필드에서의 비트맵을 선택적으로 포함하도록 더 구성되는, 무선 통신 장치.
  34. 다수의 안테나 성분들을 포함하는, 빔을 형성하도록 구성된 안테나;
    상기 빔을 통하여 데이터 패킷을 수신하기 위한 수단; 및
    상기 데이터 패킷 수신시 상기 빔을 통하여 확인응답(ACK) 신호를 전송하기 위한 수단을 포함하며, 상기 ACK 신호는 페이로드 필드를 포함하되, 상기 페이로드 필드는,
    각 비트가 상기 안테나 성분들 중 하나의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른지를 나타내는, 다수의 비트들을 포함하는 비트맵; 및
    상기 안테나 성분들의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른 상기 안테나 성분들의 현재 상태를 나타내는 데이터를 포함하는 데이터 필드를 포함하고,
    상기 확인응답 신호는 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내고, 상기 페이로드 필드의 콘텐츠를 나타내는 적어도 하나의 비트를 포함하는 다수의 비트들을 포함하는 물리계층 헤더를 포함하는, 무선 통신 장치.
  35. 다수의 안테나 성분들을 포함하는 안테나를 사용하여 빔을 형성하는 단계;
    상기 빔을 통하여 데이터 패킷을 수신하는 단계;
    페이로드 필드를 포함하는 확인응답(ACK) 신호를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 ACK 신호는,
    상기 페이로드 필드에, 각 비트가 상기 안테나 성분들 중 하나의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른지를 나타내는, 다수의 비트들을 포함하는 비트맵을 선택적으로 추가하는 단계; 및
    상기 페이로드 필드에, 상기 안테나 성분들의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른 상기 안테나 성분들의 현재 상태를 나타내는, 데이터를 추가하는 단계를 포함하고,
    상기 확인응답 신호는 상기 데이터 패킷의 상태를 나타내고, 상기 페이로드 필드의 콘텐츠를 나타내는 적어도 하나의 비트를 포함하는 다수의 비트들을 포함하는 물리계층 헤더를 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 페이로드 필드에 추가된 상기 데이터는 상기 안테나 성분들의 빔추적 데이터를 포함하는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
  37. 제 35 항에 있어서, 상기 ACK 신호는 상기 안테나 성분들의 현재 상태가 그 바로 이전 상태와 다른 상기 안테나 성분들의 총수를 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 비트맵은 상기 총수에 기초한, 상기 페이로드 필드에 선택적으로 추가되는, 비압축 비디오 데이터를 위한 무선 통신 방법.
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