KR101283244B1 - 무선 이더넷을 위한 네트워크 접속 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 접속 장치는 기가 비트 급 유선 이더넷 신호를 PCIe 신호로 변환하기 위한 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card, NIC) 제어부, 상기 NIC 제어부로부터 수신된 PCIe 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 무선 네트워크 처리부 및 상기 무선 네트워크 처리부로부터 입력된 아날로그 신호를 60GHz 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 무선 단말 장치로 전송하기 위한 RF 송수신부를 포함한다.

Description

무선 이더넷을 위한 네트워크 접속 장치 및 시스템{NETWORK INTERFACE APPARATUS AND SYSTEM FOR A WIRELESS ETHERNET}
본 발명은 무선 이더넷을 위한 네트워크 접속 장치에 관한 것으로서, 특히 댁 내로 인입되는 기가비트 급 유선 이더넷 신호를 무선 이더넷 신호로 변환하기 위한 네트워크 접속 장치 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, IEEE 802.3 이더넷 그룹의 표준인 기가비트 이더넷은 최대 거리 5Km의 거리 제한에 의해 초기에는 학교나 회사와 같은 엔터프라이즈(enterprise)급의 근거리 통신망(Local Area Network: LAN)에 사용되었다. 또한, 근래에는 기가비트 이더넷이 업체 표준의 최대 거리 100Km의 광-전기 변환기(Optical Transceiver)가 개발됨에 따라, 대도시 규모의 메트로망(Metro Area Network)까지 그 사용 영역이 넓어지고 있는 추세이다.
현재, 댁 내에서 사용되는 유선 이더넷은 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps 및 1Gbps 급으로 분류될 수 있으며, 향후 1Gbps 급 유선 이더넷이 널리 사용될 것으로 예상된다. 한편, 기가비트 급 유선 이더넷을 사용하기 위해서는, 데스크 탑 내에 네트워크 접속 장치, 즉 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card, 이하 'NIC'라 칭함)를 필요로 한다.
상기 네트워크 접속 장치는 유선으로 들어오는 이더넷 신호를 PCI (Peripheral Component Interconnect) 신호 또는 PCI 익스프레스(PCI express, PCIe) 신호로 변환하여 중앙 처리 장치(CPU)로 제공할 수 있다.
한편, 기가비트 급 유선 이더넷을 사용하기 위한 데스크 탑 용도의 네트워크 접속 장치는 이미 몇몇 업체에서 생산되어 제공되고 있다. 하지만, 댁 내로 인입되는 기가비트 급 유선 이더넷을 노트북 등에 무선으로 접속할 수 있는 네트워크 접속 장치는 제공되고 있지 않다. 따라서, 상기 기가비트 급 유선 이더넷 신호를 노트북에 무선으로 연결할 수 있는 네트워크 접속 장치가 절실히 요구된다.
본 발명은 댁 내로 인입되는 기가비트 급 유선 이더넷 신호를 이동 단말 장치에서 무선으로 접속할 수 있는 네트워크 접속 장치 및 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 이동 단말 장치로부터 무선 전송된 영상 및 음성 데이터를 디스플레이 장치에서 재생시킬 수 있는 네트워크 접속 장치 및 시스템을 제공한다.
본 발명은 기가 비트 급 유선 이더넷 신호를 PCIe 신호로 변환하기 위한 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card, NIC) 제어부; 상기 NIC 제어부로부터 수신된 PCIe 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 무선 네트워크 처리부; 및 상기 무선 네트워크 처리부로부터 입력된 아날로그 신호를 60GHz 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 무선 단말 장치로 전송하기 위한 RF 송수신부를 포함하는 네트워크 접속 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 노트북 사용자는 댁 내로 인입되는 기가비트 급 유선 인터넷을 무선으로 접속하여 초고속 데이터 서비스를 이용할 수 있다. 또한, 노트북 사용자는 노트북 내에 저장된 영상 및 음성 데이터를 실시간으로 무선 전송하여 TV를 통해 재생시킬 수 있다.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 댁 내로 인입되는 유선 이더넷 신호를 노트북에서 무선으로 접속할 수 있는 환경을 제공하는 네트워크 접속 시스템을 설명하는 도면;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 NIC 송수신 장치의 구성도;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 NIC 단말의 구성도.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 댁 내로 인입되는 기가비트 급 유선 이더넷 신호를 무선 이더넷 신호로 변환하기 위한 네트워크 접속 장치 및 시스템을 제공한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 댁 내로 인입되는 유선 이더넷 신호를 노트북에서 무선으로 접속할 수 있는 환경을 제공하는 네트워크 접속 시스템을 설명한다.
도 1을 참조하면, 상기 네트워크 접속 시스템은 댁(100) 내에 위치하는 이동 단말 장치(110), 무선 NIC 송수신 장치(120), 무선 NIC 단말(130) 및 디스플레이 장치(140)를 포함한다.
이동 단말 장치(110)는 댁(100) 내에 존재하며, 무선 이더넷 신호를 수신할 수 있는 노트북, 휴대용 단말기 또는 스마트 폰 등일 수 있다. 이하, 본 실시 예에서, 상기 이동 단말 장치(110)는 노트북임을 가정하여 설명하도록 한다.
노트북(110)은 무선 NIC 송수신 장치(120) 및 무선 NIC 단말(130)을 이용하여 외부 인터넷 망(150)에서 댁(100) 내로 유입되는 기가비트 급 유선 이더넷 신호를 무선으로 수신할 수 있다.
또한, 노트북(110)은 무선 NIC 송수신 장치(120)를 통해 영상 및 음성 데이터를 무선 NIC 단말(130)에게 무선으로 전송할 수 있다. 그러면, 상기 무선 NIC 단말(130)은 수신된 영상 및 음성 데이터를 자신과 연결된 디스플레이 장치(140)에 제공하여 해당 영상 및 음성 데이터를 재생할 수 있도록 한다.
무선 NIC 송수신 장치(120)는 노트북(110)의 PCI 단자 또는 PCI 익스프레스 단자와 연결된다. 이러한 무선 NIC 송수신 장치(120)는 무선 NIC 단말(130)로부터 수신한 무선 이더넷 신호를 상기 노트북(110)으로 제공한다. 또한, 상기 무선 NIC 송수신 장치(120)는 상기 노트북(110)으로부터 제공된 영상 및 음성 데이터를 상기 무선 NIC 단말(130)에게 무선으로 제공한다.
무선 NIC 단말(130)은 외부 인터넷 망(150)으로부터 인입되는 기가비트 급 유선 이더넷 신호를 무선 이더넷 신호로 변환하여 상기 무선 NIC 송수신 장치(120)로 전송한다. 또한, 무선 NIC 단말(130)은 상기 무선 NIC 송수신 장치(120)로부터 수신된 영상 및 음성 데이터를 고 선명 멀티미디어 인터페이스(High-Definition Multimedia Interface, 이하 'HDMI'라 칭함) 신호로 변환하여 디스플레이 장치(140)로 제공할 수 있다.
디스플레이 장치(140)는 댁(100) 내에 존재하며, 영상 및 음성 데이터를 재생할 수 있는 TV 또는 모니터 등일 수 있다. 이하, 본 실시 예에서, 상기 디스플레이 장치(140)는 TV임을 가정하여 설명하도록 한다.
TV(140)는 무선 NIC 단말(130)로부터 제공되는 영상 및 음성 데이터를 재생할 수 있다. 즉, 무선 NIC 단말(130)을 통해, 상기 TV(140)는 노트북(110)으로부터 실시간으로 전송되는 영상 및 음성 데이터를 재생할 수 있게 된다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 NIC 송수신 장치 및 무선 NIC 단말에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 NIC 송수신 장치의 구성을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 무선 NIC 송수신 장치(120)는 PCI 접속부(210), 무선 네트워크 처리부(220) 및 RF 송수신부(230)를 포함한다.
PCI 접속부(210)는 노트북(110)의 외부 인터페이스 단자인 PCI 단자 또는 PCIe 단자와 연결된다.
상기 PCI 단자는 노트북(110)의 중앙 처리 장치(CPU)와 주변 장치를 직접 연결하여 고속으로 데이터를 전달하는 데이터 통로를 제공하는 로컬 버스이다. 그리고, PCIe 단자는 상기 PCI 단자의 단점들을 극복하기 위해 개발된 것으로 직렬 연결 기술을 이용한다. 설명의 편의상, 이하 본 실시 예에서는 PCIe 단자가 사용됨을 가정하여 설명하도록 한다.
이러한 PCIe 단자를 통해, 무선 NIC 송수신 장치(120)는 상기 노트북(110)과 고속으로 데이터를 주고 받을 수 있다.
무선 네트워크 처리부(220)는 60GHz 기반인 차세대 무선 전송 기술인 와이기그(WiGig) 또는 IEEE 802.15.c에 규정된 광대역 전송 기술을 이용하여 데이터를 전송하기 위한 신호 처리를 수행한다.
좀 더 구체적으로, 상기 무선 네트워크 처리부(220)는 PCI 접속부(210)로부터 입력되는 PCIe 신호를 정해진 부호화 방식에 따라 인코딩하고, 부호화된 신호를 정해진 변조 방식에 따라 변조하여 변조 심볼들을 출력한다.
이때, 상기 부호화 방식으로는 컨볼루션 코딩(Convolution Coding), 터보 코딩(Turbo Coding) 또는 LDPC 코딩(Low Density Parity Check Coding) 등이 사용될 수 있다. 그리고, 상기 변조 방식으로는 m-PSK(m-Phase Shift Keying) 또는 m-QAM(m-Quardrature Amplitude Modulation) 등이 사용될 수 있다.
상기 무선 네트워크 처리부(220)는 변조 심볼들에 프리엠블 신호등과 같은 제어 신호를 추가한 후 아날로그 신호로 변환한다. 그리고, 상기 무선 네트워크 처리부(220)는 변환된 아날로그 신호를 RF 송수신부(230)로 제공한다.
또한, 상기 무선 네트워크 처리부(220)는 상기 RF 송수신부(230)로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후 프리엠블 신호등과 같은 제어 신호를 제거한다. 이후, 상기 무선 네트워크 처리부(220)는 상기 제어 신호가 제거된 디지털 신호를 정해진 복조 방식에 따라 복조한 다음, 상기 복조된 신호를 정해진 복호화 방식에 따라 디코딩하여 PCIe 신호를 출력한다. 그리고, 상기 무선 네트워크 처리부(220)는 출력된 PCIe 신호를 상기 PCI 접속부(210)로 제공한다.
RF 송수신부(230)는 상기 무선 네트워크 처리부(220)로부터 입력된 아날로그 신호를 전송하고자 하는 주파수 대역 신호(즉, 60GHz 대역 신호)로 상향 조정하고, 상기 상향 조정된 RF 신호를 증폭하여 안테나를 통해 전송한다.
또한, 상기 RF 송수신부(230)는 무선 NIC 단말(130)로부터 수신된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 변환된 기저대역 신호를 상기 무선 네트워크 처리부(220)로 제공한다.
이처럼, 상기 무선 NIC 송수신 장치(120)는 상기 무선 NIC 단말(130)로부터 수신된 이더넷 신호를 노트북(110)에 전달할 수 있다. 또한, 상기 무선 NIC 송수신 장치(120)는 상기 노트북(110)으로부터 수신된 영상 및 음성 데이터를 상기 무선 NIC 단말(130)에 무선으로 전송할 수 있다.
한편, 상기 무선 NIC 송수신 장치(120)는 PCIe 카드 형태로 제조되어, 노트북(110)의 일 측면에 구성된 PCIe 단자와 결합하게 된다. 그런데, 상기 무선 NIC 송수신 장치(120)의 안테나를 통해 전송되는 60GHz 신호는 직진성이 매우 강하므로, 상기 안테나 부분을 노트북(110) 안으로 삽입하기 어려운 문제가 있다.
따라서, 상기 무선 NIC 송수신 장치(120)의 안테나 부분이 상기 노트북(110)의 외부로 노출되도록, 상기 PCIe 카드의 끝 부분에 위치한다. 또한, 상기 무선 NIC 송수신 장치(120)의 안테나는 복수의 패치(patch) 안테나가 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 NIC 단말의 구성을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 무선 NIC 단말(130)은 NIC 제어부(310), 무선 네트워크 처리부(320), RF 송수신부(330), 신호 변환부(340), 메모리(350) 및 HDMI 연결부(360)를 포함한다.
NIC 제어부(310)는 외부 인터넷 망(150)에서 댁(100) 내로 인입되는 기가비트 급 유선 이더넷 신호를 PCIe 신호로 변환하고, 변환된 PCIe 신호를 무선 네트워크 처리부(320)로 전달한다.
무선 네트워크 처리부(320)는 60GHz 기반인 차세대 무선 전송 기술인 와이기그(WiGig) 또는 IEEE 802.15.c에 규정된 광대역 전송 기술을 이용하여 데이터를 전송하기 위한 신호 처리를 수행한다.
좀 더 구체적으로, 상기 무선 네트워크 처리부(320)는 NIC 제어부(310)로부터 입력되는 PCIe 신호를 정해진 부호화 방식에 따라 인코딩하고, 부호화된 신호를 정해진 변조 방식에 따라 변조하여 변조 심볼들을 출력한다.
이후, 상기 무선 네트워크 처리부(320)는 상기 변조 심볼들에 프리엠블 신호등과 같은 제어 신호를 추가한 후 아날로그 신호로 변환한다. 그리고, 상기 무선 네트워크 처리부(320)는 변환된 아날로그 신호를 RF 송수신부(330)로 제공한다.
또한, 상기 무선 네트워크 처리부(320)는 상기 RF 송수신부(330)로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후 프리엠블 신호등과 같은 제어 신호를 제거한다. 이후, 상기 무선 네트워크 처리부(320)는 상기 제어 신호가 제거된 디지털 신호를 정해진 복조 방식에 따라 복조한 다음, 상기 복조된 신호를 정해진 복호화 방식에 따라 디코딩하여 PCIe 신호를 출력한다.
그리고, 상기 무선 네트워크 처리부(320)는 출력된 PCIe 신호를 신호 변환부(340)로 제공한다. 이때, 상기 무선 네트워크 처리부(320)는 상기 PCIe 신호를 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, 이하 'USB'라 칭함) 신호로 변환하여 상기 신호 변환부(340)로 제공할 수도 있다. 또한, 상기 무선 네트워크 처리부(320)는 상기 PCIe 신호를 메모리(350)에 저장할 수도 있다.
RF 송수신부(330)는 상기 무선 네트워크 처리부(320)로부터 입력된 아날로그 신호를 전송하고자 하는 주파수 대역 신호(즉, 60GHz 대역 신호)로 상향 조정하고, 상기 상향 조정된 RF 신호를 증폭하여 안테나를 통해 전송한다. 이때, 상기 RF 송수신부(330)에 의해 전송되는 신호는 외부 인터넷 망(150)으로부터 입력된 이더넷 신호이다.
또한, 상기 RF 송수신부(330)는 무선 NIC 송수신 장치(120)로부터 수신된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 변환된 기저대역 신호를 상기 무선 네트워크 처리부(320)로 제공한다. 이때, 상기 RF 송수신부(330)에 의해 전송되는 신호는 노트북(110)에서 제공되는 영상 및 음성 데이터 신호이다.
신호 변환부(340)는 상기 무선 네트워크 처리부(220)에서 출력된 PCIe 신호 또는 USB 신호를 HDMI 신호로 변환하고, 상기 변환된 HDMI 신호를 HDMI 연결부(360)로 제공한다. 또한, 상기 신호 변환부(340)는 상기 HDMI 신호를 메모리(350)에 저장할 수도 있다.
HDMI 연결부(360)는 상기 신호 변환부(340)로부터 입력된 HDMI 신호를 TV(150)로 전달하기 위해 상기 TV(150)의 HDMI 단자와 연결된다.
메모리(350)는 노트북(110)으로부터 전송되는 영상 및 음성 데이터를 저장할 수 있다. 여기서, 상기 메모리(350)는 디스크, 자기 디스크, HDD(Hard Disk Driver)와 같은 대용량 저장 매체, ROM(Read-Only Memory) RAM(Random Access Memory) 메모리, 메모리 등과 같은 저 용량 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다.
이처럼, 상기 무선 NIC 단말(130)은 외부 인터넷 망(150)으로부터 인입되는 기가비트 급 유선 이더넷 신호를 광대역 60GHz 주파수 대역을 이용하여 상기 노트북(110)으로 전송할 수 있다.
또한, 상기 무선 NIC 단말(130)은 무선 NIC 송수신 장치(120)로부터 무선 전송된 영상 및 음성 데이터를 상기 TV(150)로 제공할 수 있다. 한편, 상기 무선 NIC 단말(130)은 데이터 전송률을 향상하기 위해 복수의 패치(patch) 안테나를 채용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 노트북 사용자는 댁 내로 인입되는 기가비트 급 유선 인터넷을 무선으로 접속하여 초고속 데이터 서비스를 이용할 수 있다. 또한, 노트북 사용자는 노트북 내에 저장된 영상 및 음성 데이터를 실시간으로 무선 전송하여 TV를 통해 재생시킬 수 있다.
한편 이상에서는 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 노트북 120: 무선 NIC 송수신 장치
130: 무선 NIC 단말 140: 디스플레이 장치
150: 인터넷 망

Claims (9)

  1. 기가 비트 급 유선 이더넷 신호를 PCIe 신호로 변환하기 위한 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card, NIC) 제어부;
    상기 NIC 제어부로부터 수신된 PCIe 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 제1 무선 네트워크 처리부, 그리고
    상기 제1 무선 네트워크 처리부로부터 입력된 아날로그 신호를 60GHz 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 무선 단말 장치와 통신하기 위한 제1 RF 송수신부를 포함하는 무선 NIC 단말; 및
    상기 무선 NIC 단말과 RF 신호를 송수신하는 안테나 및 제2 RF 송수신부, 그리고
    상기 RF 신호를 PCIe 신호로 변환하여 상기 무선 단말 장치로 무선 이더넷 신호를 제공하는 제2 무선 네트워크 처리부를 포함하는 무선 NIC 송수신 장치를 포함하고,
    상기 안테나는 복수의 패치 안테나로 이루어지며, 상기 무선 단말 장치의 외부에 노출되는 네트워크 접속 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 NIC 제어부는 상기 유선 이더넷 신호를 PCI 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 네트워크 접속 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 RF 송수신부는 상기 무선 단말 장치로부터 수신된 영상 및 음성 데이터 신호를 기저대역 신호로 변환하고,
    상기 제1 무선 네트워크 처리부는 상기 변환된 기저대역 신호를 PCIe 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 네트워크 접속 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 무선 네트워크 처리부로부터 입력된 PCIe 신호를 HDMI 신호로 변환하여 디스플레이 장치로 제공하기 위한 신호 변환부를 더 포함하는 네트워크 접속 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 무선 네트워크 처리부로부터 입력된 PCIe 신호와 상기 신호 변환부로부터 입력된 HDMI 신호 중 적어도 하나의 신호를 저장하기 위한 메모리를 더 포함하는 네트워크 접속 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선 네트워크 처리부는 와이기그(WiGig) 전송 방식을 이용하여 신호 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 접속 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무선 NIC 송수신 장치는 상기 무선 단말 장치의 PCI 단자와 연결되는 PCI 접속부를 구비하는 것을 특징으로 하는 네트워크 접속 시스템.
  9. 삭제
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