KR102670047B1 - 초고주파(ehf) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템 . - Google Patents

초고주파(ehf) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템 . Download PDF

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Abstract

본 발명은 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 초고주파 통신 유닛을 통해 데이터를 제2 전자 디바이스 및 제3 디바이스로 송수신함으로써 데이터 송수신 영역을 확장할 수 있는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 초고주파(EHF)를 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스는 유전체 기판, 상기 유전체 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200), 및 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되되 상기 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되며 상기 유전체 기판의 측면 방향으로 전자기파 신호를 송수신할 수 있도록 마련되는 안테나를 포함하는 제1 전자 디바이스 및 유전체 기판, 상기 상기 유전체 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200), 및 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되되 상기 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되며 상기 유전체 기판의 측면 방향으로 전자기파 신호를 송수신할 수 있도록 마련되는 안테나를 포함하는 제2 전자 디바이스;를 포함하며, 상기 제1 전자 디바이스와 제2 전자 디바이스가 소정 간격 이격되며 나란히 배치되고, 상기 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 각각의 유전체 기판의 가장자리의 적어도 한 영역이 서로 마주보게 되며, 상기 각 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되는 안테나끼리 서로 마주보도록 정렬됨으로써 초고주파(EHF) 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템 .{Electronic devices system with scalability using EHF communication}
본 발명은 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 초고주파(EHF) 통신 유닛을 통해 제1 전자 디바이스 데이터를 제2 전자 디바이스 및 제3 디바이스로 송수신함으로써 데이터 송수신 영역을 확장할 수 있는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 시각적이나 입체적인 수신, 저장, 전달을 위해 정보를 시각적으로 표시하는 출력장치로서, 브라운관 방식의 디스플레이 장치부터 TFT-LCD, PDP 등 여러 기술들이 개발되고 상용화되어 있다.
이러한 디스플레이 장치에서는 다양한 방식으로 데이터를 전송받아 표시하는데, 이러한 데이터 전송을 위한 인터페이스 방식은 유선 통신을 기반으로 하는 DVI(Digital Video Interface), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DisplayPort, V-by-One 등과 같은 인터페이스가 상용화 되어 있다.
그런데, 최근 디스플레이의 대형화 및 고해상도화가 급속히 진행됨에 따라 전자 기기 간 전송해야 할 데이터의 용량과 데이터 전송속도 증가에 대한 수요가 기하급수적으로 증가하고 있다.
TV나 PC, Smartphone과 같은 전자기기 이외에도 AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality), MR(Mixed Reality)과 같은 웨어러블 전자기기에 있어서도 디스플레이 해상도의 고정밀화, 전방위 영상정보의 전송, 영상 정보의 전송의 실시간성에 따른 초고속 대용량 데이터 전송의 필요성이 증가하고 있으며, 거기에 더해 고해상도 카메라, ToF 센서와 같은 다양한 센서의 추가 등으로 초고속 실시간 데이터 전송에 대한 요구는 지속적으로 증가되고 있다.
그런데, 이러한 초고속 데이터 통신은 유선 통신으로 이루어지는 것이 기술적으로 용이하나, 설치의 복잡성, 고비용, 유지 보수의 어려움, 전자 기기의 모바일화 및 사용자들의 무선 기기 사용에서 오는 편리함과 깔끔함을 추구하는 분위기 등으로 인해 대용량의 데이터 통신 또한 초고속 무선 통신으로 구현하고자 하는 경향이 크게 증가하고 있다.
이러한 추세는 이동통신 및 디지털 사이니지와 같은 기기에도 적용되어 현재보다 더욱 빠른 데이터 무선 통신 속도를 달성하고자 하는 노력이 이루어지고 있으며, 이러한 노력의 일환으로 높은 데이터 전송률을 달성하기 위하여 초고주파(EHF, Extreme High Frequency, 30GHz 내지 300GHz) 대역을 이용한 무선통신 기술의 구현이 이루어지고 있다.
따라서, 이러한 초고주파 대역에서의 통신을 디스플레이 장치, 디지털 사이니지와 같은 장치에서의 데이터 전송에 적용하고자 하는 기술들이 논의되고 있다.
한국 등록특허 제10-2150278호(발명의 명칭:초고주파 송수신 장치) 한국 등록특허 제10-0922576호(발명의 명칭:밀리미터파 대역에서의 전송 특성을 향상시키기 위한 초고주파 전송 장치)
본 발명은 초고주파(EHF)를 이용하여 데이터를 송수신함으로써 통신 영역을 확장할 수 있는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초고주파(EHF)를 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스는 유전체 기판, 상기 유전체 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200), 및 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되되 상기 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되며 상기 유전체 기판의 측면 방향으로 전자기파 신호를 송수신할 수 있도록 마련되는 안테나를 포함하는 제1 전자 디바이스; 및 유전체 기판, 상기 상기 유전체 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200), 및 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되되 상기 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되며 상기 유전체 기판의 측면 방향으로 전자기파 신호를 송수신할 수 있도록 마련되는 안테나를 포함하는 제2 전자 디바이스;를 포함하며, 상기 제1 전자 디바이스와 제2 전자 디바이스가 소정 간격 이격되며 나란히 배치되고, 상기 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 각각의 유전체 기판의 가장자리의 적어도 한 영역이 서로 마주보게 되며, 상기 각 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되는 안테나끼리 서로 마주보도록 정렬됨으로써 초고주파(EHF) 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)은 30GHz 내지 300GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있다.
또한, 상기 제1 전자 디바이스는 전면으로 영상을 디스플레이할 수 있는 제1 영상기기의 후면 중앙 영역에 배치되고, 상기 제2 전자 디바이스는 전면으로 영상을 디스플레이할 수 있는 제2 영상기기의 후면 중앙 영역에 배치되며, 상기 제1 영상기기 및 제2 영상기기가 나란하게 배치됨으로써 상기 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 각각의 유전체 기판의 가장자리의 적어도 한 영역이 서로 마주보게 될 수 있다.
또한, 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템은, 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)을 갖는 호스트 디바이스를 더 포함하며, 상기 제1 전자 디바이스는 상기 호스트 디바이스로부터 데이터를 전송받아 상기 제1 영상기기로 전달함과 동시에 상기 호스트 디바이스로부터 전송된 데이터를 상기 제2 전자 디바이스로 전송할 수 있다.
한편, 상기 제2 전자 디바이스는 복수가 마련되되 상기 제1 전자 디바이스를 중심으로 각각 인접하는 제2 전자 디바이스 간 동일한 각도를 가지도록 배열될 수 있다.
또한, 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템은, 유전체 기판, 상기 상기 유전체 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200), 및 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되되 상기 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되며 상기 유전체 기판의 측면 방향으로 전자기파 신호를 송수신할 수 있도록 마련되는 안테나를 포함하는 제3 전자 디바이스;를 더 포함하며, 상기 제2 전자 디바이스는 상기 제1 전자 디바이스로부터 데이터를 전송받아 상기 제2 영상기기로 전달함과 동시에 상기 제1 전자 디바이스로부터 전송된 데이터를 상기 제3 전자 디바이스로 전송할 수 있다.
또한, 상기 제2 전자 디바이스는 복수가 마련되되 상기 제1 전자 디바이스를 중심으로 상기 제1 전자 디바이스의 가장자리에서 각각 소정거리 이격되어 배치되며, 상기 제1 전자 디바이스는 상기 복수의 제2 전자 디바이스의 수와 대응되는 수의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과, 각각 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되며 상기 유전체 기판의 가장자리 둘레를 따라 배치되는 복수 개의 안테나를 포함하며, 상기 복수의 제2 전자 디바이스의 안테나가 각각 상기 제1 전자 디바이스의 어느 하나의 안테나와 정렬됨으로써 통신쌍을 형성하여 각각 초고주파(EHF) 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제2 전자 디바이스는 복수가 마련되되 상기 제1 전자 디바이스를 중심으로 상기 제1 전자 디바이스의 가장자리에서 각각 소정거리 이격되어 배치되며, 상기 제1 전자 디바이스는 적어도 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과, 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)으로부터 전송되는 신호를 분배하는 적어도 하나의 분배기(PD)와, 상기 분배기(PD)로부터 분기되는 신호를 각각의 제2 전자 디바이스로 전송할 수 있도록 상기 제1 전자 디바이스의 유전체 기판의 가장자리 둘레를 따라 배치되는 복수 개의 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 전자 디바이스는 상기 분배기(PD)를 거쳐 분기되는 신호를 증폭시킬 수 있도록 상기 분배기(PD)의 출력단 측에 배치되는 증폭기(PA)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3 전자 디바이스는 인접하는 복수의 제2 전자 디바이스로부터 동시에 신호가 전달되는 경우, 상기 복수 개의 신호의 강도에 따라 선택적으로 수신할 신호를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제3 전자 디바이스는 상기 인접하는 복수의 제2 전자 디바이스로부터 전달되는 복수 개의 신호 중 수신할 신호의 선택시, 신호강도뿐만 아니라 노이즈 등을 구분하여 통신의 신뢰도에 따라 수신할 신호를 선택하되, 상기 제3 전자 디바이스는 통신의 신뢰도가 미리 설정된 신뢰도 기준값을 초과하는 경우 신뢰할 수 있는 경우로 판단하며, 상기 신뢰도를 평가하는 기준은 RSSI(received signal strength indicator), CRC(Cyclic Redundancy Checking), SNR(signal to noise ratio) 정보 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스가 서로 초고주파 통신을 수행함으로써 전자 디바이스 시스템의 통신 영역이 확장될 수 있다.
또한, 제2 전자 디바이스 또한 초고주파를 이용하여 제3 전자 디바이스로 데이터를 재전송할 수 있어 전자 디바이스 시스템의 통신 영역이 더욱 확장될 수 있다.
또한, 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스가 제1 영상기기 및 제2 영상기기의 후면 중앙 영역에 각각 배치됨으로써 영상기기 간 통신 영역이 확장될 수 있을 뿐만 아니라, 디지털 사이니지와 같은 영상 시스템에서 초고화질 시스템 구축 및 구현이 가능하다.
또한, 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 간 측면 대향 통신을 수행할 수 있도록 배치함으로써 통신 정렬 및 기기 간 배치가 용이하다.
또한, 제1 전자 디바이스에서 복수의 제2 전자 디바이스로 복수의 통신쌍을 형성하여 통신을 수행함으로써 디지털 사이니지와 같은 복수의 영상 기기를 활용한 영상 시스템의 용이한 구현이 가능하다.
또한, 분배기를 이용하여 하나의 초고주파 통신 유닛으로부터 전달되는 신호를 분기시켜 복수 개의 안테나로 전송함으로써 디지털 사이니지와 같은 복수의 영상 기기를 활용한 영상 시스템 구성시 에너지 효율 관리 및 설계가 용이하다.
또한, 분배기 출력단에 증폭기를 배치시킴으로써 신호의 안정적인 전송이 가능하다.
또한, 복수 개의 신호 중 신호 강도 및/또는 신뢰성 등을 판단하여 선택적으로 수신 및 전송함으로써 신호의 안정적인 전달 및 신뢰성이 확보될 수 있다.
도 1a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템이 적용된 디지털 사이니지 시스템의 실시예의 구성도.
도 5는 도 1에 도시된 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템가 적용된 디지털 사이니지 시스템의 후면도.
도 6은 도 1에 도시된 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템의 제1 실시예의 구성도.
도 7은 도 1에 도시된 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템의 제 2 실시예의 요부 구성도.
도 8은 및 도 9은 도 1에 도시된 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템의 제3 실시예의 요부 구성도.
도 10은 도 2에 도시된 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템의 제4 실시예의 요부 구성도.
도 11은 도 2에 도시된 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템의 제5 실시예의 요부 개념도.
도 12는 도 3에 도시된 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템의 제6 실시예의 요부 구성도.
도 13 및 도 14은 도 3에 도시된 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템의 제7 실시예의 요부 개념도 및 구성도.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
이하, 본 발명의 구성, 효과 및 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 초고주파(EHF, Extreme High Frequency) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템에 관한 것이며, 이를 가장 잘 활용할 수 있고, 특징을 잘 보여줄 수 있으며, 근래에 활용도가 높아지고 있는 어플리케이션 분야인 디지털 사이니지 시스템에 적용한 실시예를 중심으로 설명하고자 한다.
일단 디지털 사이니지 시스템에 대하여 설명하면, 디지털 사이니지 시스템은 디지털 기술을 활용해 디스플레이 스크린이나 프로젝터에 영상과 정보를 표시하고 네트워크로 원격 관리하는 융합 플랫폼을 말한다.
이러한 디지털 사이니지 시스템의 예가 도 1a 내지 도 4d에 도시되어 있으며, 이와 같이 디지털 사이니지 시스템은 복수의 영상 기기를 배열 및 배치하여 구성되며 각 영상 기기에 영상 데이터를 전송하여 여러 개의 화면으로 동시에 같은 화면을 디스플레이하도록 할 수도, 때로는 전체가 합쳐져 하나의 이미지를 형성하도록 디스플레이 하도록 할 수도 있다.
물론, 도 1a 내지 도 4d에 도시된 디지털 사이니지 시스템 외에도 추가로 복수의 영상 기기가 장착되어 더 큰 규모 및 다양한 모양의 디지털 사이니지 시스템의 구현이 가능하며, 그러한 확장은 영상기기의 추가 개수에 따른 규모의 차이만 있을 뿐 영상기기의 후면 중앙 영역에 본 발명의 실시예에 따른 제1 또는 제2 또는 제3 디바이스와 실질적으로 동일한 전자 디바이스가 결합되어 구성되므로 본 발명의 실시예에 모두 포함된다.
본 발명의 실시예에 따른 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템이 적용된 디지털 사이니지 시스템에 관하여 설명하면, 도 1a 및 도 1b는 3대의 영상기기를 일렬로 배열하여 디지털 사이니지 시스템을 구성하였고, 도 2a 내지 도 3d은 9대의 영상기기를 3x3으로 배열하여 디지털 사이니지 시스템을 구성하였으며, 도 4a 내지 도 4d는 디지털 사이니지 영상기기를 3x5의 배열로 배치하여 디지털 사이니지 시스템을 확장할 수 있는 하나의 예로서 도시하였다.
이를 참조하여 본 발명에 따른 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템에 관하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템은, 제1 전자 디바이스(10), 제2 전자 디바이스(20)를 포함하며, 호스트 디바이스(도시되지 않음) 및 제3 전자 디바이스(30)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 설명을 위하여 제2 전자 디바이스(20)로부터 데이터를 전달받는 기기를 제3 전자 디바이스(30)라 명칭하였으나, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 제1 전자 디바이스(10)가 장착되는 영상기기를 Dn이라고 하였을 때, Dn에 장착된 제n 전자 디바이스로부터 데이터를 전달받는 제n+1 전자 디바이스가 장착되는 영상기기는 Dn+1, 그로부터 다시 재전달 받는 영상기기는 Dn+2로 하여 이론적으로 무한히 확장 가능하며, 따라서 본 발명에 따른 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템과 기술적으로 동일한 구성을 갖는 제n 전자 디바이스(n은 자연수)로 구성된 시스템은 모두 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.
한편, 여기서 전송되는 데이터는 영상정보가 들어있는 영상데이터일 수 있으며, 이에 한정되지 않고 제어신호와 영상 신호가 혼합된 복합 데이터일 수도 있다.
이러한 데이터는 V-by-One 형식의 데이터일 수 있으며, 이에 한정되지 않고 DVI(Digital Video Interface), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DisplayPort 등과 같은 인터페이스 형식일 수 있다.
호스트 디바이스는 별도로 존재할 수 있으며, 제1 전자 디바이스(10)는 제1 영상기기의 후면 중앙 영역에, 제2 전자 디바이스(20)는 제2 영상기기의 후면 중앙 영역에, 제3 전자 디바이스(30)는 제3 영상기기의 후면 중앙 영역에 배치될 수 있다.
한편, 당연하게도 디지털 사이니지 시스템과 같은 시스템을 구성할 때 영상기기를 추가하여 대폭 확장할 수 있으며, 이때 제n 전자 디바이스는 제n 영상기기의 중앙 영역에 배치되며, 여기서 각각의 제n 디바이스의 구성은 제2 또는 제3 전자와 비교하여 결합되는 영상기기의 차이만 있을 뿐 실질적으로 동일하다.
따라서, 본 발명에 따른 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템은 이론적으로 무한히 확장 가능하다.
호스트 디바이스, 제1 전자 디바이스(10) 및 제2 전자 디바이스(20), 제3 전자 디바이스(30)는 모두 초고주파(EHF) 대역의 주파수를 사용하여 통신을 수행하며, 이를 위해 각각 유전체 기판(100), 초고주파(EHF) 통신 유닛(200), 안테나(300)를 포함한다.
유전체 기판(100)은 일반적으로 회로를 구성할 때 사용되는 유전체 기판이 사용되며, 일반적으로 사용되는 사각판 형태의 기판이 적용될 수 있다.
초고주파(EHF) 통신 유닛(200)은 초고주파(EHF) 대역 신호를 송신 또는 수신하고 변환하며, 영상기기에 전달하는 역할을 한다. 이를 위해 도시되지는 않았지만, 위상동기회로(VOC), 변조기(Modulator), 증폭기(PA), 저잡음 증폭기(LNA), 복조기(Detector), 제한기(Limitter)를 포함할 수 있으며, 이러한 초고주파(EHF) 통신을 위한 통신칩의 구성은 공지의 구성이므로 여기서는 자세한 설명은 생략한다.
안테나(300)는 통신을 위해 전자기파를 송수신 하는 장치로서, 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)으로부터 전달되는 신호를 전파로 송신하는 역할을 하며, 한편으로는 인접하거나 정렬된 다른 안테나로부터 전달되는 전파를 수신하는 역할 또한 수행한다.
이러한 안테나(300)는 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되며, 상기 유전체 기판(100)의 가장자리 영역에 배치되어 유전체 기판(100)의 측면 방향으로 전자기파를 송수신한다.
이때, 안테나(300)는, 도 6 내지 도 7, 도 9 내지 도 10, 도 12 내지 도 14와 같이, 유전체 기판(100)의 가장자리 영역 중 일부 또는 전부에 각각 배치될 수 있으며, 경우에 따라 복수 개의 제2 또는 제3 전자 디바이스(30)에 대응하기 위하여 인접하는 전자 디바이스의 개수에 대응되는 수의 안테나(300)가 배치될 수 있다.
후술하겠지만, 각 전자 디바이스의 배치에 따라 유전체 기판(100)의 가장자리의 적어도 한 영역이 서로 마주보게 되며, 그에 따라 안테나(300) 또한 서로 마주보도록 정렬되며, 이때 초고주파(EHF) 대역 통신의 특성상 서로 마주보는 안테나(300)끼리 통신쌍을 형성하여 서로 통신을 수행한다.
이하, 이러한 기본 구성을 가지고, 디지털 사이니지 시스템의 구성예에 따른 각 실시예에 대하여 자세히 설명한다.
디지털 사이니지 시스템의 기본 구성으로, 도 1a 및 도 1b와 같이, 제1 영상기기(D1)가 배치되고 양 측면으로 제2 영상기기(D2)가 배치되어 구성될 수 있다.
이러한 구성인 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 영상기기(D1)의 후면 중앙 영역에 제1 전자 디바이스(10)가 장착되고, 제2 영상기기(D2)의 후면 중앙 영역에 제2 전자 디바이스(20)가 장착되어 통신을 수행할 수 있다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템에서, 제1 전자 디바이스(10)의 측면에서 제2 전자 디바이스(20)가 소정 간격 이격되며 나란하게 배치될 수 있으며, 따라서 제1 전자 디바이스(10)의 일 측면과 제2 전자 디바이스(20)의 일 측면이 서로 마주보게 되며, 마주보는 측면에 배치된 안테나(300)가 서로 정렬됨으로써 서로 초고주파(EHF) 통신을 주고 받을 수 있게 된다.
여기서, 제1 전자 디바이스(10)는 제2 전자 디바이스(20)의 수에 대응되는 개수인 2개의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)을 가질 수 있으며, 따라서 이러한 경우에, 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200) 및 그와 연결된 일측의 안테나(300)는 일측에 배치된 제2 전자 디바이스(20)와 통신하고, 다른 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200) 및 그와 연결된 일측의 안테나(300)는 타측에 배치된 제2 전자 디바이스(20')와 통신하게 된다.
한편, 도 1과 같은 동일한 디지털 사이니지 시스템을 구성하면서도, 제2 실시예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)에서 신호를 분기시켜 송신할 수 있으며, 이때에는 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)은 하나가 사용되고 인접하는 제2 전자 디바이스(20)의 개수 만큼 안테나(300)를 배치시킬 수도 있다.
또 한편, 도 1과 같은 동일한 디지털 사이니지 시스템을 구성하면서도, 보다 안정적인 통신을 위하여, 제3 실시예로서, 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 복수의 안테나(300)를 활용할 수 있도록 구성할 수 있다.
개념적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)에서 하나의 신호를 송신하며, 이때 송신된 신호는 분배기(400)를 통해 2개의 신호로 분기될 수 있다.
이러한 분기된 신호는 각각 신호의 출력 조절, 안정화 및 신뢰성 확보를 위하여 분배기(400)의 출력단 측에 배치된 증폭기(500)에 의해 분배기(400)로부터 나오는 신호를 증폭하여 안테나(300)로 전달할 수 있다.
물론, 도시되지는 않았지만, 증폭기(500)를 거치지 않고 각각 안테나(300)로 바로 전달되어 안테나(300)를 통해 송신될 수도 있다.
이를 실질적인 제1 전자 디바이스(10)에 적용하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 영상기기의 후면 중앙 영역에 배치된 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)에서 하나의 신호가 나오게 되고, 이는 분배기(400)를 거쳐 분기되며, 이때 출력단 측에 증폭기(500)를 거쳐 각 안테나(300)로 전달되도록 구성될 수 있다.
한편, 디지털 사이니지 시스템은, 도 2a 내지 도 3d과 같이, 제1 영상기기(D1)의 주변을 복수 개의 영상기기가 둘러싸도록 배치하되 동일한 각도를 갖도록 배열되어 3x3과 같은 형태로 구성될 수 있다.
이때, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 영상기기(D1)에 인접한 복수 개의 영상기기를 모두 제2 영상기기(D2)로 구성하여 제1 전자 디바이스(10)로부터 8군데 방향으로 배치된 제2 전자 디바이스(20)에 동시에 초고주파(EHF) 통신을 수행하도록 구성될 수 있다.
한편, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 이때 제1 영상기기(D1)를 중심으로 일부는 제2 영상기기(D2)로 배치하고 나머지 일부는 제3 영상기기(D3)로 배치할 수도 있다. 다시말해, 제1 영상기기(D1)를 중심으로 4방향으로는 90도 간격으로 각각 제2 영상기기(D2)를 배치시켜 4개의 제2 전자 디바이스(20)가 제1 전자 디바이스(10)로부터 데이터를 전송받고, 제3 영상기기(D3)는 제2 영상기기(D2)로부터 데이터를 재전송받도록 구성될 수 있다.
이때, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 영상기기(D1)에 인접한 복수 개의 영상기기를 모두 제2 영상기기(D2)로 구성하는 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 제4 실시예로서 제1 전자 디바이스(10)의 유전체 기판(100)의 8방향에 각각 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)이 배치되고, 각각 안테나(300)가 배치되어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 8군데에 배치되는 제2 전자 디바이스(20)와 동시에 초고주파(EHF) 통신을 수행할 수 있다.
한편 이때에도, 도 11에 도시된 바와 같이, 제5 실시예로서, 개념적으로 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)을 사용하되, 그 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)에서 전달되는 신호를 분배기(400)에서 2개의 신호로 분리하고, 분리된 각각의 신호를 분배기(400)를 통해 다시 재분리시켜 4개의 신호로 분기시키고, 분기된 4개의 각각의 신호를 다시 분배기(400)를 통해 8개의 신호로 분기시킨 후, 이를 증폭기(500)를 통해 증폭시킨 후 안테나(300)를 통해 전송함으로써 보다 안정적이고 신뢰성 있는 초고주파(EHF) 통신을 수행하도록 구성할 수도 있다.
한편, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 일단 제1 전자 디바이스(10)가 제2 전자 디바이스(20)로 데이터를 전송한 후, 제2 전자 디바이스(20)가 제3 전자 디바이스(30)로 데이터를 전송하도록 구성되는 경우, 제6 실시예로서, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 전자 디바이스(10)의 가장자리 영역에 각각 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 안테나(300)가 배치되어 4방향으로 초고주파(EHF) 통신을 수행하도록 할 수 있다.
이때에는, 도시되지는 않았지만, 제2 전자 디바이스도 대동소이하게 4방향에 각각 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 안테나(300)가 배치되어 제1 전자 디바이스(10)와 마주보는 안테나(300)에서는 데이터를 수신하여 제2 영상기기(D2)로 전송함과 동시에 제3 전자 디바이스(30)와 마주보는 안테나(300)에서는 제1 전자 디바이스(10)로부터 전송된 데이터를 제3 전자 디바이스(30)로 재전송하도록 할 수 있다.
여기서, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 제3 전자 디바이스(30)로 데이터가 전송되는 경로는 여러가지 경로가 있을 수 있다. 일례로, 도 3b 또는 도 3c에 도시된 바와 같이, 하나의 제2 전자 디바이스(20)로부터 데이터를 전달받을 수 있으며, 한편, 도 3d에 도시된 바와 같이, 제3 전자 디바이스(30)와 인접하는 복수의 제2 전자 디바이스(20)로부터 데이터를 전달받을 수도 있다.
이러한 경우에, 제3 전자 디바이스(30)는 여러 개의 전송 신호, 도 3d을 참조하면 L1 경로 및 L2 경로로 오는 각각의 신호, 중에서 가장 신호 강도가 높은 신호 또는 신뢰성이 높은 신호 등 기설정된 설정값에 따라 수신할 신호를 선택하여 전송받을 수 있다.
한편, 전달 받을 신호 선택시 신호강도뿐만 아니라, 노이즈 등을 구분하여 통신 상태의 신뢰도에 따라 수신할 신호를 선택하도록 할 수도 있다.
예컨대, 통신의 신뢰도가 미리 설정된 신뢰도 기준값을 초과하는 경우 신뢰할 수 있는 경우로 판단할 수 있다. 여기서, 상기 신뢰도를 평가하는 기준은 RSSI(received signal strength indicator), CRC(Cyclic Redundancy Checking), SNR(signal to noise ratio) 정보 중 적어도 어느 하나를 활용할 수 있다.
부가적으로 설명하면, 도 4d에 도시된 바와 같이, 가장 모서리에 배치되는 Dn+2에 위치하는 전자 디바이스는 L3 및/또는 L4의 경로로 들어오는 2개의 전파를 수신할 수 있는데, 이때 전술한 바와 같이 두 개 경로의 전송 신호(L3 및 L4) 중에서 가장 신호 강도가 높은 신호 또는 신뢰성이 높은 신호 등 기설정된 설정값에 따라 수신할 신호를 선택하여 전송받을 수 있는 것이다.
일일이 도시하지 못하였지만, 각각의 전자 디바이스는 배치에 따라 여러 경로를 통해 여러 방향에서 동시에 데이터를 전달받을 수 있으며, 이때 각각의 신호의 크기, 강도 및/또는 신뢰도 등을 기설정된 기준에 따라 판단하여 취사 선택하여 양호한 신호만을 취득하고 다시 다음 전자 디바이스로 전송함으로써 여러 전자 디바이스를 거치면서 생길 수 있는 데이터의 오류 및 신호 강도의 저하를 방지할 수 있다.
또 한편, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이 구성된 경우에도, 제7 실시예로서, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)에서 출력되는 신호가 분배기(400)를 통해 2개의 신호로 분리되고, 분리된 신호가 다시 분배기(400)를 통해 재분리되어 4개의 신호로 분리된 후 증폭기(500)를 통해 증폭된 후 각각 안테나(300)로 전송되도록 구성될 수 있다.
이때에도 도시되지는 않았지만, 제2 전자 디바이스(20)는 4방향에 각각 안테나(300)가 배치되어 제1 전자 디바이스(10)와 마주보는 안테나(300)에서는 데이터를 수신하여 제2 영상기기(D2)로 전송함과 동시에 제3 전자 디바이스(30)와 마주보는 안테나(300)에서는 제1 전자 디바이스(10)로부터 전송된 데이터를 제3 전자 디바이스(30)로 재전송하도록 할 수 있다.
여기서, 제2 전자 디바이스(20)의 구성 또한 제1 전자 디바이스(10)의 구성과 대동소이하게 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200) 및 그와 연결된 분배기 및 증폭기를 포함할 수 있다.
한편, 제2 전자 디바이스(20)의 구성은 제6 실시예 및 제7 실시예에서의 제1 전자 디바이스(10)의 구성이 혼용될 수 있으며, 따라서 제1 전자 디바이스(10)가 제6 실시예로 구성된다 할지라도 제2 전자 디바이스(20)는 제7 실시예의 경우와 대동소이하게 구성될 수도 있으며, 이는 설계상 필요에 따라 충분히 변경할 수 있으므로 이 또한 본 발명의 범위에 속할 것이다.
이상으로 본 발명의 실시예에 따른 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템에 관하여 설명하였으며, 사용자는 본 발명의 실시예에 따라 전자 디바이스 시스템을 구성함으로써, 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스가 서로 초고주파 통신을 수행함으로써 전자 디바이스 시스템의 통신 영역이 확장될 수 있는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템을 사용할 수 있게 된다.
또한, 제2 전자 디바이스 또한 초고주파를 이용하여 제3 전자 디바이스로 데이터를 재전송할 수 있어 전자 디바이스 시스템의 통신 영역이 더욱 확장시킬 수 있으며, 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스가 제1 영상기기 및 제2 영상기기의 후면 중앙 영역에 각각 배치됨으로써 영상기기 간 통신 영역이 확장될 수 있을 뿐만 아니라, 디지털 사이니지와 같은 영상 시스템에서 초고화질 시스템 구축 및 구현할 수 있게 된다.
또한, 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 간 측면 대향 통신을 수행할 수 있도록 배치함으로써 통신 정렬 및 기기 간 배치를 용이하게 할 수 있으며, 제1 전자 디바이스에서 복수의 제2 전자 디바이스로 복수의 통신쌍을 형성하여 통신을 수행함으로써 디지털 사이니지와 같은 복수의 영상 기기를 활용한 영상 시스템을 용이하게 구현할 수 있다.
또한, 분배기를 이용하여 하나의 초고주파 통신 유닛으로부터 전달되는 신호를 분기시켜 복수 개의 안테나로 전송함으로써 디지털 사이니지와 같은 복수의 영상 기기를 활용한 영상 시스템 구성시 에너지 효율 관리 및 설계를 용이하게 할 수 있으며, 분배기 출력단에 증폭기를 배치시킴으로써 신호의 안정적인 전송이 가능한 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템을 사용할 수 있게 된다.
D1 : 제1 영상기기
D2 : 제2 영상기기
D3 : 제3 영상기기
10 : 제1 전자 디바이스
20 : 제2 전자 디바이스
30 : 제3 전자 디바이스
100 : 유전체 기판
200 : 초고주파(EHF) 통신 유닛
300 : 안테나
400 : 분배기
500 : 증폭기

Claims (12)

  1. 유전체 기판, 상기 유전체 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200), 및 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되되 상기 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되며 상기 유전체 기판의 측면 방향으로 전자기파 신호를 송수신할 수 있도록 마련되는 안테나를 포함하는 제1 전자 디바이스; 및
    유전체 기판, 상기 상기 유전체 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200), 및 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되되 상기 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되며 상기 유전체 기판의 측면 방향으로 전자기파 신호를 송수신할 수 있도록 마련되는 안테나를 포함하는 제2 전자 디바이스;
    를 포함하며,
    상기 제1 전자 디바이스와 제2 전자 디바이스가 소정 간격 이격되며 나란히 배치되고, 상기 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 각각의 유전체 기판의 가장자리의 적어도 한 영역이 서로 마주보게 되며, 상기 각 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되는 안테나끼리 서로 마주보도록 정렬됨으로써 초고주파(EHF) 통신을 수행하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제1 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)은 30GHz 내지 300GHz 대역의 주파수를 사용하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제1 전자 디바이스는 전면으로 영상을 디스플레이할 수 있는 제1 영상기기의 후면 중앙 영역에 배치되고, 상기 제2 전자 디바이스는 전면으로 영상을 디스플레이할 수 있는 제2 영상기기의 후면 중앙 영역에 배치되며,
    상기 제1 영상기기 및 제2 영상기기가 나란하게 배치됨으로써 상기 전자 디바이스 및 제2 전자 디바이스 각각의 유전체 기판의 가장자리의 적어도 한 영역이 서로 마주보게 되는 것을 특징으로 하며,
    초고주파(EHF) 통신 유닛(200)을 갖는 호스트 디바이스를 더 포함하며,
    상기 제1 전자 디바이스는 상기 호스트 디바이스로부터 데이터를 전송받아 상기 제1 영상기기로 전달함과 동시에 상기 호스트 디바이스로부터 전송된 데이터를 상기 제2 전자 디바이스로 전송할 수 있는 것을 특징으로 하는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전자 디바이스는 복수가 마련되되 상기 제1 전자 디바이스를 중심으로 각각 인접하는 제2 전자 디바이스 간 동일한 각도를 가지도록 배열되는 것을 특징으로 하는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템은,
    유전체 기판, 상기 상기 유전체 기판 상에 배치되는 적어도 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200), 및 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되되 상기 유전체 기판의 가장자리 영역에 배치되며 상기 유전체 기판의 측면 방향으로 전자기파 신호를 송수신할 수 있도록 마련되는 안테나를 포함하는 제3 전자 디바이스;를 더 포함하며,
    상기 제2 전자 디바이스는 상기 제1 전자 디바이스로부터 데이터를 전송받아 상기 제2 영상기기로 전달함과 동시에 상기 제1 전자 디바이스로부터 전송된 데이터를 상기 제3 전자 디바이스로 전송할 수 있는 것을 특징으로 하는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전자 디바이스는 복수가 마련되되 상기 제1 전자 디바이스를 중심으로 상기 제1 전자 디바이스의 가장자리에서 각각 소정거리 이격되어 배치되며,
    상기 제1 전자 디바이스는 상기 복수의 제2 전자 디바이스의 수와 대응되는 수의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과, 각각 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과 전기적으로 연결되며 상기 유전체 기판의 가장자리 둘레를 따라 배치되는 복수 개의 안테나를 포함하며,
    상기 복수의 제2 전자 디바이스의 안테나가 각각 상기 제1 전자 디바이스의 어느 하나의 안테나와 정렬됨으로써 통신쌍을 형성하여 각각 초고주파(EHF) 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전자 디바이스는 복수가 마련되되 상기 제1 전자 디바이스를 중심으로 상기 제1 전자 디바이스의 가장자리에서 각각 소정거리 이격되어 배치되며,
    상기 제1 전자 디바이스는 적어도 하나의 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)과, 상기 초고주파(EHF) 통신 유닛(200)으로부터 전송되는 신호를 분배하는 적어도 하나의 분배기(PD)와, 상기 분배기(PD)로부터 분기되는 신호를 각각의 제2 전자 디바이스로 전송할 수 있도록 상기 제1 전자 디바이스의 유전체 기판의 가장자리 둘레를 따라 배치되는 복수 개의 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 전자 디바이스는 상기 분배기(PD)를 거쳐 분기되는 신호를 증폭시킬 수 있도록 상기 분배기(PD)의 출력단 측에 배치되는 증폭기(PA)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제3 전자 디바이스는 인접하는 복수의 제2 전자 디바이스로부터 동시에 신호가 전달되는 경우, 상기 복수 개의 신호의 강도에 따라 선택적으로 수신할 신호를 결정하는 것을 특징으로 하는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 전자 디바이스는 상기 인접하는 복수의 제2 전자 디바이스로부터 전달되는 복수 개의 신호 중 수신할 신호의 선택시, 신호강도뿐만 아니라 노이즈 등을 구분하여 통신의 신뢰도에 따라 수신할 신호를 선택하되,
    상기 제3 전자 디바이스는 통신의 신뢰도가 미리 설정된 신뢰도 기준값을 초과하는 경우 신뢰할 수 있는 경우로 판단하며, 상기 신뢰도를 평가하는 기준은 RSSI(received signal strength indicator), CRC(Cyclic Redundancy Checking), SNR(signal to noise ratio) 정보 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전자 디바이스가 상기 호스트 디바이스로부터 전송받아 상기 제1 영상기기로 전달하는 데이터 및/또는 상기 호스트 디바이스로부터 전송된 데이터를 상기 제2 전자 디바이스로 전송하는 데이터는 V-by-One 형식의 데이터인 것을 특징으로 하는 초고주파(EHF) 통신을 이용한 확장성을 갖는 전자 디바이스 시스템.
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