KR101562905B1 - 휴대용 기가비트 데이터 무선 usb - Google Patents

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Abstract

본 발명은 USB 3.0 또는 그 이상 전송기술에 밀리미터파 또는 서브 테라헤르츠파 대역을 사용하는 기가비트 고속 무선 전송 기술 및 직렬 데이터 구조인 SATA 장치를 결합하고, 직렬 구조의 데이터 인터페이스를 실현하여 USB 3.0 또는 그 이상 전송 속도로 대용량 데이터를 전송하는 전력 소모가 적고 휴대가 가능한 무선 USB를 제공하는데 있다.

Description

휴대용 기가비트 데이터 무선 USB{Portable giga bit data wireless USB}
본 발명은 무선 USB 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 USB 모듈, SATA 모듈 및 밀리미터파 대역을 사용하는 무선모듈을 조합하여 직렬로 인터페이스를 구성하여 무선 데이터 전송속도가 기가비트급 USB 모듈의 속도를 수용하며, 동시에 휴대기기에 적합하도록 전력소모가 적은 휴대용 무선 USB를 제공하는 것이다.
현재 일반적으로 사용되고 있는 USB 3.0 또는 그 이상은 5 Gbps 이상의 데이터 전송속도를 지원하고 있으나 이 속도를 지원 할 수 있는 무선 데이터 통신 솔루션이 없어 무선 USB 장치 제조에 어려움이 있다.
스마트폰 및 태블릿 등과 같은 휴대기기에 구현된 무선 전송기술은 NFC, 블루투스, UWB 및 WiFi 기술 등이 있다. NFC의 전송속도는 42 kbps로 저속이며, 블루투스 전송 기술은 최대 24 Mbps이고, UWB는 최대 480 Mbps 급이다. 또한 스마트폰에 많이 사용되고 있는 WiFi 기술인 IEEE 802.11n 기술은 40 MHz 대역폭에서 64 QAM 변조 및 1 stream을 사용하고 전송속도는 최대 135 Mbps 급이다. 최근에 적용되기 시작한 IEEE 802.11ac 기술은 160 MHz 대역폭에서 256 QAM 변조 및 1 stream을 사용하며, 이 기술의 전송속도는 최대 780 Mbps 수준이다.
USB 2.0은 480 Mbps 급의 전송속도를 지원하며, 무선 USB 2.0은 특허문헌 1에 나타난 바와 같이 이 전송속도를 수용할 수 있는 무선 기술인 UWB 또는 WiFi 기술을 이용하여 구현하고 있다.
현재 출시되어 있는 무선 USB 3.0 제품은 기가비트 전송속도를 확보하기 위해서 WiFi 기술로 구현되는 IEEE 802.11ac 및 IEEE 802.11n의 MIMO(multiple-input multiple-output) 기술인 듀얼 밴드 기술로 구현하고 있다. 이 기술은 복수의 안테나, 병렬구조 송수신기, 각 송수신기마다 64 또는 256 QAM 변조를 사용하는 고차 고속 무선모뎀, 고속 ADC/DAC 및 USB 처리를 위한 고속 직렬 및 병렬 데이터 처리기가 별도로 필요하기 때문에 전력소모가 수십 와트 레벨까지 소비되는 문제점을 가지고 있다. 이러한 이유로 듀얼밴드 무선 USB 3.0 장치는 열교환기 및 냉각 팬이 부수적으로 필요하며, 현재 대형 시스템 위주로 구현하고 있는 실정이다.
상기 무선 USB 제품은 전력소모에 의해 발생하는 열 때문에 열 교환기 및 냉각팬과 함께 작동을 시켜야 하기 때문에 고장률이 크게 증가하여 제품 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다. 또한 상기 무선 USB 제품은 복수의 안테나 수만큼 동수의 송수신기가 필요로 하는 구조여서 수십 cm 이상의 크기로 구현될 수밖에 없어 휴대기기 적용에 용이하지 않다. 또한 상기 듀얼 밴드 기술은 전파 회절 특성이 좋고, 많은 사람들이 사용하는 혼잡 주파수 대역이기 때문에 전파 간섭 문제가 커서 전파 혼선에 따른 개인 정보 보호에 취약하다.
1. 한국 공개특허 제10-2012-0076780호(2012년 07월 10일 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은 USB 모듈에 밀리미터파 또는 서브 테라헤르츠파 대역을 사용하는 기가비트 고속 전송 무선모듈 및 직렬 통신인 SATA 모듈을 결합하여, 간단한 구조로 직렬 데이터 인터페이스를 실현하여, USB 3.0 또는 그 이상의 전송속도로 데이터를 무선 전송하고, 전력 소모가 적은 휴대용 무선 USB를 제공하는데 있다.
상기의 해결하려는 과제를 위한 본 발명에 따른 저전력 소비의 휴대용 무선 USB는 직렬로 데이터를 입력/출력하는 USB 모듈, 상기 USB 모듈의 일단에 조합되고 타단은 무선모듈에 조합되어 직렬로 데이터를 입력/출력하는 SATA 모듈 및 밀리미터파 또는 서브 테라헤르츠파 대역으로 송수신하는 무선모듈을 포함하여 적어도 기가비트 무선 송수신 속도를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 USB 모듈은 USB 3.0 또는 그 이상이고, 일단에 외부 출력단자를 결합하여 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 SATA 모듈은 SATA 3.0 또는 그 이상이고, 비트와 문자열 경계를 구분하는 정보를 함께 직렬 전송하여, 클록신호가 따로 필요 없는 8B/10B 인코딩 방법을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선모듈은 모뎀 및 저차 변조의 단일채널을 포함하고, 안테나를 결합하여 기가비트 데이터 속도로 무선 송수신을 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
조합된 상기 무선 USB는 직렬 데이터 인터페이스 구조를 가지며, 무선 데이터 전송속도가 USB 모듈 속도인 것을 특징으로 한다.
상기 무선 USB는 SATA 모듈 또는 USB 모듈의 일단에 외부 출력단자를 포함하고, 상기 외부 출력단자는 마이크로 USB 단자 또는 상기 출력단자와 호환되는 단자이며, 호스트의 입력단자에 연결하여, 호스트 또는 호스트에 연결된 USB로부터 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선 USB는 가시거리(line of sight) 조건에 위치하여 동작하는 것이 특징이다.
상기 무선 USB의 무선 데이터 송수신 방법은, 호스트 또는 USB 모듈에 외부 출력단자로 연결하여 데이터를 입력/출력하는 단계, 상기 데이터는 USB 모듈에서 상기 SATA 모듈로 직렬 인터페이스로 결합하여 데이터를 입력/출력하는 단계, 상기 SATA 모듈에서 직렬 변환된 데이터는 상기 무선모듈로 입력/출력하는 단계, 상기 무선모듈은 1-바이너리 변복조인 OOK, FSK, 또는 PSK으로 데이터를 변복조하는 단계 및 상기 변복조된 무선 데이터 신호는 안테나를 통해 송수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 안테나는 단일 안테나로 결합되어 데이터를 무선으로 송신/수신하는 것이 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로서 데이터 전송속도가 10 Gbps 또는 그 이상에서 구현하는 무선 USB는, USB 3.1 또는 그 이상 모듈, SATA 3.1 또는 그 이상 모듈 및 밀리미터파 또는 서브 테라헤르츠파 대역을 이용하는 무선모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선모듈은, 일단이 SATA 모듈에 결합되고 타단이 모뎀의 일단에 결합되어 데이터 전송로를 분할하여 복수의 신호를 동시에 송수신하는 먹스/디먹스(mux/demux)스위치, 일단이 먹스/디먹스 스위치에 결합되고 타단은 안테나에 결합되어 상기 데이터를 다중레벨로 변복조하여 직렬로 데이터를 입력/출력하는 모뎀 및 상기 입력/출력되는 데이터를 무선 송수신하는 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선 USB의 상기 다중레벨 변복조는 멀티레벨 ASK, FSK, 또는 PSK인 것을 특징으로 한다.
USB 3.0 또는 그 이상에서 구현된 무선 USB는 낮은 버전과 호환이 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예로서 스마트 기기에 내장되어 적용된 무선 USB는, 스마트 기기의 결합되어 내부에 설치된 상기 무선모듈 및 SATA 모듈 및 상기 SATA 모듈의 일단과 USB 모듈 일단을 연결하는 데이터 전송 케이블 사이에 결합되어 데이터 경로를 선택할 수 있는 분기 스위치를 포함하고, 상기 분기 스위치를 이용해 선택적으로 유선 또는 무선 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예로서 고용량 외장 저장장치에 내장되어 적용된 무선 USB는, 고용량 외장 저장장치의 내부에 설치된 직렬로 결합된 무선모듈 및 SATA 모듈, 상기 SATA 모듈의 일단과 USB 모듈 일단을 연결하는 데이터 전송 케이블 사이에 결합되어 데이터 경로를 선택할 수 있는 분기 스위치, 분기 스위치의 타단에 일단이 결합된 마이크로 USB 단자, 상기 분기 스위치가 부착된 USB 모듈의 타단에 결합되어 데이터의 직렬화 및 입력/출력을 제어하는 저장장치 인터페이스 회로(IF)를 더 포함하고, 상기 분기 스위치를 이용해 선택적으로 유선 또는 무선 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예로서 비가시거리(non line of sight) 조건에서 무선 USB의 무선 데이터 통신 기술은 송수신 장치의 방향으로 최대의 무선 입력/출력 이득을 제공하고, 여타의 방향으로 최소의 무선 입력/출력 이득을 제공하는 빔포머 기술을 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 빔포머 기술은, 안테나, 진폭제어기 및 위상제어기 어레이로 구성되어 커플러에 결합되어 데이터를 송신하는 송신 빔포머, 안테나, 진폭제어기 및 위상제어기 어레이로 구성되고 커플러에 결합되어 데이터를 수신하는 수신 빔포머, 송수신부 양단과 모뎀 사이에 위치하여 상기 어레이와 모뎀을 결합하는 커플러 및 상기 커플러에 양단이 결합되어 데이터를 입력/출력하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 송신 또는 수신 빔포머 기술은, 복수의 안테나, 상기 안테나와 동수의 수신기용 저잡음 증폭기 및 진폭제어기, 상기 안테나와 동수의 송신기용 고출력 증폭기 및 진폭제어기 및 상기 안테나와 동수의 위상제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 빔포머 기술은 송신부 또는 수신부에만 선택적으로 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 무선 USB는 상기 SATA 모듈 및 상기 고속 무선모듈로 결합되어 모듈 형태로 제작될 수 있다.
무선 USB에서 사용하는 밀리미터파 및 서브 테라헤르츠파 대역의 무선 송수신은 전파 방향 및 출력강도의 제어가 용이하여 의도하는 사용방향 및 제한 거리 내에서 무선 전송을 할 수 있어 전파 간섭제거 및 개인정보 보안에 유리하다.
본 발명은 USB 모듈에 주파수 대역이 30 ~ 300 GHz인 밀리미터파 또는 100 GHz ~ 1 THz인 서브 테라헤르츠파를 사용하는 기가비트 고속 무선 전송 기술 및 SATA 데이터 인터페이스 모듈을 결합하여, 직렬 구조의 데이터 인터페이스를 실현하여 적어도 기가비트 이상인 USB 속도로 데이터를 무선 전송하는 무선 USB 기술을 확보 할 수 있다.
본 발명의 무선 USB는 별도의 직렬 변환장치 없이 직렬 데이터 송수신 인터페이스를 구축했기 때문에 적은 수의 부품으로 조립되어 장치의 부피를 줄일 수 있으며, 따라서 전력 소모가 적은 휴대용 장치로 구현할 수 있어 컴퓨터 또는 노트북 등은 물론 휴대폰 또는 태블릿 등과 같은 휴대기기에 용이하게 적용될 수 있다.
상기 무선 USB에서 사용하는 무선 주파수 대역은 밀리미터파 또는 서브 테라헤르츠파이며, 상기 주파수 대역은 많은 사람들이 사용하는 혼잡 주파수 대역이 아니기 때문에 전파 혼선이 적어 개인 정보 보호에 장점이 있다.
본 발명은 근접거리 및 가시거리 통신이 아닐 경우에 적용이 가능하도록 사용기기에 따라 빔포머 기능을 내재시켜 지원할 수 있다.
도 1은 무선 USB 3.0 또는 그 이상의 블록도.
도 2는 WiFi의 MIMO 및 듀얼 밴드 기술을 적용한 무선 USB 3.0 블록도.
도 3은 스마트기기에 내장되어 적용된 유/무선 USB 3.0 또는 그 이상의 블록도.
도 4는 고용량 메모리에 내장되어 적용된 무선 USB 3.0 또는 그 이상의 블록도.
도 5는 무선 USB의 무선 송수신 기술 블록도.
도 6은 비가시거리를 지원하는 무선 USB 3.0 또는 그 이상의 블록도.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것은 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.
본 발명은 USB 모듈에 SATA 모듈 및 밀리미터파 또는 서브 테라헤르츠파 대역을 사용하는 기가비트 고속 무선 전송 기술을 결합하여, 직렬 구조의 데이터 인터페이스를 실현하여 기기비트 이상의 USB 속도와 같은 전송 속도로 데이터를 무선 전송할 수 있는 휴대가 가능한 무선 USB 기술이다.
도 1은 USB 3.0 또는 그 이상의 인터페이스를 가지고 있는 기기에 모듈 및 모듈화된 동글 형태로 결합하여 무선 USB를 구현한 것을 도시한 것이다.
도 2는 USB 3.0에 사용된 WiFi 듀얼 밴드 기술을 도시한 것이다.
상기 무선 USB 3.0 또는 그 이상의 모듈 및 동글은 기본적으로 5 Gbps 또는 이상 데이터 전송속도가 되어야 하며, 핸드폰 또는 태블릿 등과 같은 휴대기기에 적용이 가능하도록 전력소모가 적고 휴대가 가능해야 된다. 상기 목적에 적합하도록 무선 USB는 USB 3.0 또는 그 이상의 인터페이스 모듈을 지원하고, USB 3.0 또는 그 이상의 인터페이스에 비트와 문자열 경계를 구분하는 정보를 함께 직렬 전송하는 클록신호가 따로 필요 없는 8B/10B 인코딩 방법을 사용하는 SATA 모듈 및 고속 무선모듈을 결합하여 직렬 통신으로 쉽게 연동될 수 있도록 구현하였다.
고속 무선모듈은 ADC/DAC 데이터 변환기 없이도 SATA 시리얼 신호와 직접 연결할 수 있도록 1-바이너리 변복조 방식인 OOK, FSK 또는 PSK 등의 간단한 변복조를 사용할 수 있다. 본 발명의 일예는 간단한 구조 기반(small form factor)으로 전력소모를 최소화하기 위해서 이중에서도 OOK 변복조를 사용하였다.
도 1과 도 2의 비교에서 본 바와 같이 본 발명은 간단한 구성으로 고속 무선 데이터 송수신을 구현 할 수 있어 휴대기기에 적합하고, 전력소모가 적고 적은 부피로 조립된 수 있어 휴대가 가능한 무선 USB를 제공한다.
도 3은 스마트 기기 내부에 무선 USB 모듈을 구현하고 스마트기기가 유선 USB 3.0 또는 그 이상 지원하고 무선 USB 3.0 또는 그 이상 지원할 수 있도록 한 것을 도시한 것이다. 무선 USB 모듈 및 SATA 모듈은 결합하여 설치하고 SATA 모듈의 일단과 USB 일단이 데이터 전송 케이블로 연결되는 사이에 별도의 분기 스위치를 통해 마이크로 USB단자를 결합하여 휴대기기 내부에 설치한다. 이 구성에서 무선 USB는 유선과 무선으로 데이터 통신을 지원하여 데이터 송수신의 신뢰성을 높일 수 있다. 무선 USB 3.0 또는 그 이상 동글은 무선 USB 3.0 또는 그 이상의 기능을 가지고 있지 않지만 USB 3.0 또는 그 이상 인터페이스를 가지고 있는 스마트기기에 무선 USB 3.0 또는 그 이상의 동글을 이용하여 스마트기기에서 무선 USB 3.0 또는 그 이상의 기능을 사용할 수 있으며, 도 3처럼 무선 USB 3.0 또는 그 이상의 모듈을 스마트기기 내에 적용하여 동글 없이도 스마트기기 장치 내에서 필요에 따라 유선 또는 무선 USB 3.0 또는 그 이상의 기능을 선택적으로 구현하게 할 수 있다.
도 4는 본 발명인 무선 USB 기능을 스마트 기기뿐 아니라 외장 HDD 또는 SSD 등과 같은 고용량 저장장치에 적용하여 대용량 데이터를 쉽게 스마트기기 또는 노트북 등에 무선 또는 유선 전송할 수 있는 것을 도시한 것이다. 이 발명은 도 3의 구성요소 외에 외장 저장장치의 병렬 인터페이스를 직렬 인터페이스로 변환하고, 속도를 제어하는 속도 제어 인터페이스가 더 포함된다.
본 발명의 다른 실시예로서 데이터 전송속도가 10 Gbps 또는 그 이상일 때 무선 USB 구현은 USB 3.1 또는 그 이상 모듈, SATA 3.1 또는 그 이상 모듈 및 미리미터파 대역을 사용하는 기기비트 전송 속도의 무선 모듈을 포함한다. 상기 무선 모듈의 변복조는 다중레벨 변복조가 사용된다.
상기 다중레벨 변복조는 복수의 비트를 동시에 전송하기 위해 많은 이산적 상태를 사용하는 변복조로 다중레벨의 파형이 만들어져 전송하는 방법이고, 다중레벨 ASK, FSK, 또는 PSK 등이 여기에 속하고 다중레벨 수가 높을수록 전송 속도가 증가한다. 예를 들면 4-레벨 ASK는 2개, 8-레벨 ASK는 3개의 다중 정보를 가지고 있어 8-레벨 ASK가 전송속도가 빠르다. 10 Gbps 또는 그 이상의 전송 속도에서 고속 무선 모듈은 다중레벨 ASK, FSK, 또는 PSK 등의 변복조 방법을 사용함으로써 USB 3.1 또는 그 이상의 모듈의 전송속도를 수용하고, 간단한 구조로 무선 USB를 구현할 수 있는 장점을 유지할 수 있다. 또한 상기 무선 USB 방법은 기존 USB 3.1 또는 이 이하의 버전에 호환성이 있는 구조로 용이하게 구현된다.
밀리미터파 광대역 전송 기술은 저차 변조의 단일채널을 사용하여 기가비트 무선 전송 기술을 확보할 수 있고, 전력소모를 적게 할 수 있으며, 부품 수를 최소로 하여 휴대용으로 제조할 수 있는 장점이 있다. 반면, 주파수의 직진 특성으로 가시거리 조건에서만 동작하는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위한 밀리미터파 무선전송 기술로서 비가시거리 조건에서 동작할 수 있도록 하는 빔포머 기술이 있지만 어레이 안테나를 사용해야 하고, 각각의 안테나에 송수신기가 요구되어 전력소모가 커지는 단점이 있다.
도 6은 빔포머 기술의 적용을 도식한 것이다. 빔포머 기술은 무선 USB의 근접거리 또는 가시거리 운용일 경우에는 필요 없지만 비가시거리 조건에서 안정적인 데이터 전송을 지원하기 위해서 필요한 기술이다.
빔포머 기술을 이용한 비가시거리 무선 USB는 복수의 안테나를 사용해야 한다. 상기 빔포머 기술은 안테나 수와 같은 동수의 저잡음 증폭기를 수신기에 적용해야 하며, 또한 동수의 고출력 증폭기를 송신기에 사용해야 하고, 안테나 수와 동수의 진폭제어기 및 위상제어기가 필요하다. 따라서 비가시거리 무선 USB는 도 2에 도시된 2 GHz 및 5 GHz 사용하는 WiFi 듀얼 모드 정도는 아니지만 크기가 커지고, 병렬 구조의 복수의 증폭기 및 위상제어기를 가지고 있기 때문에 전력소모가 증가하는 단점을 가진다. 이 단점을 극복하기 위하여 고속 무선 송수신 모듈은 운용 상태에 따라 송신부 또는 수신부에만 빔포머가 결합될 수 있으며, 또한 두 개의 무선 데이터 통신기기 중 한쪽 기기에만 적용할 수 있다. 예를 들면 허브와 스마트폰의 무선 USB 3.0 또는 그 이상에서 운용은 전력소모 및 크기에 제약이 덜한 허브에만 송신 빔포머 및 수신 빔포머 기능을 구현하고, 스마트폰은 단일 송수신기 구조의 무선 USB 3.0 또는 그 이상에 적용하여 비가시거리에서 사용된다.
도 6에서 빔포머 기능은 RF 경로에 적용되었지만, 국부 발진기(local oscillator) 경로 또는 베이스밴드 경로에 진폭제어기 및 위상제어기를 적용하여 구현할 수 있다.
상기 USB 모듈 및 상기 SATA 모듈은 3.0, 3.1 또는 3.2 버전이나 그 상위 또는 하위 버전으로 대체하여 사용할 수 있다.
상기 무선 USB는 대용량 저장장치 또는 대용량 데이터 전송이 필요한 장치에 사용할 수 있다.
밀리미터파 또는 서브 테라헤르츠파 대역의 고속 무선 송수신은 신호의 세기 및 안테나의 빔 방향을 규정하여 의도하는 거리 및 방향으로만 전파가 전달될 수 있도록 할 수 있다. 이러한 특징은 전파 간섭을 최소화할 수 있으며 개인 정보 보호에 장점이 있다.
1 : USB 모듈
2 : SATA 모듈
3 : 무선모듈
4 : 무선 USB 동글
5 : 무선 USB 모듈

Claims (19)

  1. 직렬로 데이터를 입력/출력하는 USB 모듈;
    상기 USB 모듈의 일단에 결합되고 타단은 무선모듈에 결합되어 직렬로 데이터를 입력/출력하는 SATA 모듈; 및
    밀리미터파 또는 서브 테라헤르츠파 대역으로 송수신하는 무선모듈을 포함하여 적어도 기가비트의 무선 송수신 속도를 갖는 무선 USB를 포함하되,
    상기 무선 USB에서 USB 단자인 외부 출력단자의 일단은 SATA 모듈 또는 USB 모듈에 결합하고 타단은 호스트의 입력단자에 연결하여,
    호스트에 연결된 USB 모듈 또는 호스트와 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 USB 모듈은 USB 3.0 또는 그 이상이고,
    일단에 결합된 외부 출력단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 SATA 모듈은,
    SATA 3.0 또는 그 이상이고,
    비트와 문자열 경계를 구분하는 정보를 함께 직렬 전송하여,
    클록신호가 따로 필요 없는 8B/10B 인코딩 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선모듈은,
    모뎀 및 저차 변조의 단일채널을 포함하고,
    안테나를 일단에 결합하여 기가비트 데이터 전송 속도로 무선 송수신을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  5. 제1항에 있어서,
    조합된 상기 무선 USB는 직렬 데이터 인터페이스 구조를 가지며,
    무선 데이터 전송속도가 USB 모듈 속도인 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무선 USB는
    가시거리(line of sight) 조건에 위치하여 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  8. 제1항에 있어서,
    안테나는 단일 안테나로 결합되어,
    데이터를 무선으로 송수신하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  9. 제1항에 있어서,
    데이터 전송속도가 10 Gbps 또는 그 이상에서 구현하는 무선 USB는,
    USB 3.1 또는 그 이상 모듈;
    SATA 3.1 또는 그 이상 모듈; 및
    밀리미터파 또는 서브 테라헤르츠파 대역을 이용하는 무선모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 무선모듈은,
    일단이 SATA 모듈에 결합되고 타단이 모뎀의 일단에 결합되어,
    데이터 전송로를 분할하여 복수의 신호를 동시에 송수신하는 먹스/디먹스(mux/demux)스위치;
    일단이 먹스/디먹스 스위치에 결합되고 타단은 안테나에 결합되어,
    상기 데이터를 다중레벨로 변복조하여 순차적으로 데이터를 입력/출력하는 모뎀; 및
    입력/출력되는 데이터를 무선 송수신하는 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 무선 USB에 있어서,
    상기 다중레벨 변복조는 다중레벨 ASK, FSK 또는 PSK인 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 USB 모듈 및 상기 SATA 모듈은,
    USB 3.0 및 SATA 3.0 미만 버전으로 대체하여 사용할 수 있고,
    USB 3.0 또는 그 이상에서 구현된 무선 USB는 낮은 버전과 호환이 되는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  13. 제1항에 있어서,
    스마트 기기에 적용된 무선 USB는,
    스마트 기기의 내부에 결합되어 설치된 무선모듈 및 SATA 모듈;
    상기 SATA 모듈의 일단과 USB 모듈 일단을 연결하는 데이터 전송 케이블 사이에 결합되어 데이터 경로를 선택할 수 있는 분기 스위치; 및
    상기 분기 스위치의 타단에 결합된 마이크로 USB 단자를 포함하고, 분기 스위치를 이용해 선택적으로 유선 또는 무선 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  14. 제1항에 있어서,
    고용량 외장 저장장치에 적용된 무선 USB는,
    고용량 외장 저장장치의 내부에 설치된 직렬로 결합된 무선모듈 및 SATA 모듈;
    상기 SATA 모듈의 일단과 USB 모듈 일단을 연결하는 데이터 전송 케이블 사이에 결합되어 데이터 경로를 선택할 수 있는 분기 스위치;
    분기 스위치의 타단에 일단이 결합된 마이크로 USB 단자; 및
    상기 분기 스위치가 부착된 USB 모듈의 타단에 결합되어 데이터의 직렬화 및 입력/출력을 제어하는 저장장치 인터페이스 회로(IF)를 더 포함하고,
    상기 분기 스위치를 이용해 선택적으로 유선 또는 무선 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  15. 제1항에 있어서,
    비가시거리(non line of sight) 조건에서 무선 USB는,
    송수신 장치의 방향으로 최대의 무선 입력/출력 이득을 제공하고,
    여타의 방향으로 최소의 무선 입력/출력 이득을 제공하는 빔포머 기술을 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 빔포머 기술은,
    안테나, 진폭제어기 및 위상제어기 어레이로 구성되고,
    커플러에 결합되어 데이터를 송신하는 송신 빔포머;
    안테나, 진폭제어기 및 위상제어기 어레이로 구성되고,
    커플러에 결합되어 데이터를 수신하는 수신 빔포머;
    송수신부 양단과 모뎀 사이에 위치하여 상기 어레이와 모뎀을 결합하는 커플러; 및
    상기 커플러에 양단이 결합되어 데이터를 입력/출력하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 송신 또는 수신 빔포머 기술은,
    복수의 안테나;
    상기 안테나와 동수의 수신기용 저잡음 증폭기 및 진폭제어기;
    상기 안테나와 동수의 송신기용 고출력 증폭기 및 진폭제어기; 및
    상기 안테나와 동수의 위상제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 빔포머 기술은 송신부 또는 수신부에만 선택적으로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 USB.
  19. 무선 USB의 무선 데이터 송수신 방법은,
    호스트 또는 USB 모듈에 외부 출력단자로 연결하여 데이터를 입력/출력하는 단계;
    상기 데이터는 USB 모듈에서 SATA 모듈로 직렬 인터페이스로 결합하여 데이터를 입력/출력하는 단계;
    상기 SATA 모듈에서 직렬 변환된 데이터는 무선모듈로 입력/출력하는 단계;
    상기 무선모듈은 1-바이너리 변복조인 OOK, FSK, 또는 PSK으로 데이터를 변복조하는 단계; 및
    상기 변복조된 무선 데이터 신호는 안테나를 통해 송수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 USB의 무선 데이터 송수신 방법.

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