KR20120037355A

KR20120037355A - 집적 회로 시스템

Info

Publication number: KR20120037355A
Application number: KR1020110103721A
Authority: KR
Inventors: 디그누스-얀 모엘커; 로베르트 니엘스 슈트텐; 주키 위라완 탄트라
Original assignee: 이어레스 오디오 아이피 비. 브이.
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2012-04-19
Also published as: US20120094621A1; EP2448368A1; JP5829469B2; JP2012085289A; US8676255B2; KR101746707B1; EP2448368B1

Abstract

본 발명은, RF 안테나 또는 RF 프론트-엔드-모듈로의 접속을 위한 포트 및 하드웨어 컴포넌트들의 세트를 포함하는, 무선 데이터 통신을 위한 집적 회로 시스템에 관한 것이고, 적어도 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 제 1 및 제 2 프로토콜에 기초하여 동시 무선 데이터 통신을 위해 공유되도록 배열된다. 바람직하게는, 제 1 프로토콜은 Wi-Fi 표준을 포함하고, 제 2 프로토콜은 무선 오디오 통신을 위한 전용 프로토콜을 포함한다.

Description

집적 회로 시스템{AN INTEGRATED CIRCUIT SYSTEM}

본 발명은, RF 안테나 또는 RF 프론트-엔드-모듈(Front-End-Module)로의 접속을 위한 포트 및 하드웨어 컴포넌트들의 세트를 포함하는, 제 1 프로토콜에 기초한 무선 데이터 통신을 위한 집적 회로 시스템에 관한 것이다.

Wi-Fi로도 지칭되는 IEEE 802.11 및 블루투스와 같은 일반적인 무선 데이터 통신에 대한 프로토콜을 실행하기 위한 다양한 칩셋들이 공지되어 있다. 또한, 예를 들어, 본 출원인에 의해 개발된 DARR 프로토콜을 이용하여, 오디오 데이터와 같은 무선 데이터 통신에 대한 전용 프로토콜들을 구현하기 위한 칩셋들이 공지되어 있다.

통상적인 애플리케이션에서, 컨텐츠는, 예를 들어, Wi-Fi와 같은 일반적 무선 데이터 통신 프로토콜을 이용하여 인터넷으로부터 TV 디바이스로 전송될 수 있다. 애플리케이션이, 스피커들 또는 이어폰들과 같은 개별 오디오 디바이스들을 포함하는 경우, 이 오디오 디바이스들에 높은 품질의 오디오를 전송하기 위해 추가적인 칩셋이 이용될 수 있다. 그러나, 다수의 칩셋들을 이용하는 경우, 애플리케이션의 비용 및 폼 팩터(form factor)가 증가한다.

본 발명의 목적은, 전술한 단점들을 감소시키는 집적 회로 시스템을 제공하는 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은, 무선 데이터 통신에 대한 제 1 및 제 2 프로토콜을 효율적으로 프로세싱하는 집적 회로 시스템을 획득하는 것을 목적으로 한다. 그에 따라, 본 발명에 따르면, 적어도 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트가 제 1 및 제 2 프로토콜에 기초하여 동시 무선 데이터 통신을 위해 공유되도록 배열된다.

원칙적으로, 공유되는 하드웨어 컴포넌트들은 회로 시스템의 일부인 임의의 디지털, 아날로그 및/또는 혼합 신호 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공유되는 하드웨어 컴포넌트들은 RF 체인, ADC, DAC, 메모리 컴포넌트, 범용 컴퓨터, 기저대역 프로세서 및/또는 I/O 컴포넌트를 포함할 수 있다.

동시 무선 데이터 통신을 위한 하드웨어 컴포넌트들을 공유함으로써, 상승 작용(synergetic) 이점이 획득될 수 있어서, 추가적 컴포넌트들의 구현을 회피할 수 있다. 특정한 구현예에서, 추가적 집적 회로의 이용이 불필요하여, 전체 시스템의 비용 및 폼 팩터를 추가로 감소시킨다.

동시라는 용어는 문맥상 제 1 프로토콜 및 제 2 프로토콜이 동시에 실행됨을 의미함을 유의한다. 예를 들어, 무선 오디오 데이터 통신 프로토콜이 오디오를 재생하는 동안 WiFi 기반 프로토콜이 데이터를 전송한다. 공유되는 하드웨어 컴포넌트들은 통상적으로 시간 공유 방식으로 이용되고, 공유되는 컴포넌트들은 각각 제 1 프로토콜에 대한 동작과 제 2 프로토콜에 대한 동작 사이에서 신속하게 스위칭한다. 따라서, 공유되는 컴포넌트가 단일 프로토콜을 서빙하는 시간 기간은 비교적 짧다.

본 발명은 적어도 부분적으로, 프로토콜 특성들에 기초하여 제 1 및 제 2 프로토콜이 유사한 하드웨어 컴포넌트들을 함께 이용하여 동작할 수 있다는 이해에 기초한다. 이것은 특히, 제 2 프로토콜 또한 무선 데이터 송신에 이용되는 경우이다.

바람직한 실시예에서, 공유되는 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는, 적어도 하나의 프로세서, 적어도 하나의 DRM 엔진 및/또는 적어도 하나의 I/O 컴포넌트와 같은 임베딩된 컴포넌트들을 포함하여, 프로토콜들이 몇몇 기능을 공유하는 점을 활용한다.

다른 실시예에서, 공유되는 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 수신기 및/또는 송신기 구성에서 적어도 무선 모듈 체인을 포함하여, 신호들을 유사하게 변조 및 송신하는 프로토콜들에서의 공통 특성을 활용한다.

전체 수신기 및/또는 송신기 구성, 및/또는 제 1 프로토콜의 적어도 일부 및 제 2 프로토콜의 적어도 일부를 실행하기 위한 공통 프로세서를 또한 공유함으로써, 프로토콜들에서의 상승 작용이 추가적으로 활용될 수 있다.

본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예들은 다음의 청구항들에 제시되어 있다.

이제, 오직 예시의 방식으로, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 집적 회로 시스템의 제 1 실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 집적 회로 시스템의 제 2 실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 집적 회로 시스템의 제 3 실시예를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 집적 회로 시스템의 제 4 실시예를 도시한다.
도 5는 네트워크 시스템을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 양상에 따라 네트워크 시스템을 동작시키는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 양상에 따라 채널 스위칭을 수행하는 방법의 흐름도를 도시한다.

도면들은 단지 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 도시함을 유의한다. 도면들에서, 동일한 참조 부호들은 동일하거나 대응되는 부분들을 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 집적 회로 시스템(1)의 제 1 실시예를 도시한다. 병렬 실시예로도 지칭되는 회로 시스템(1)은, 예를 들어, Wi-Fi 표준과 같은 제 1 프로토콜에 기초하여 무선 데이터 통신을 수행하기 위한 하드웨어 컴포넌트들의 세트를 포함한다. 더 상세하게는, 이 하드웨어 컴포넌트들은, 대응 포트들을 통해 집적 회로 시스템(1)에 외부적으로 접속될 수 있는 다수의 안테나들(A1-3)을 통해 RF 신호들을 송신 및 수신하기 위한 무선 모듈(2)을 포함하는, 수신기 및/또는 송신기 구성을 포함한다. 따라서, 수신기 및/또는 송신기 구성은 RF 안테나들 및/또는 RF 프론트-엔드-모듈들(FEM)로의 접속을 위한 포트들을 포함한다. 수신기 및/또는 송신기 구성은 또한 회로 또는 칩(1)의 아날로그 및 디지털 신호부 사이에서의 인터페이싱을 위한 아날로그-디지털 변환기들 및 디지털-아날로그 변환기들(3); RX I-ADC; RX Q-ADC; TX I-ADC; TX Q-ADC를 포함한다. 또한, 회로 시스템의 하드웨어 컴포넌트들은 제 1 프로토콜을 수행하기 위한 제 1 프로토콜 모듈(4); 802.11n, 제 2 프로토콜을 수행하기 위한 제 2 프로토콜 모듈(5); DARR을 포함한다.

제 1 프로토콜 모듈(4)은 제 1 프로토콜의 적어도 일부를 실행하기 위한 제 1 전용 하드웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다. 유사하게, 제 2 프로토콜 모듈(5)은 제 2 프로토콜의 적어도 일부를 실행하기 위한 제 2 전용 하드웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 전용 하드웨어 컴포넌트는, 예를 들어, DSP 또는 기타 하드웨어를 포함할 수 있다. 회로 시스템(1)의 동작 동안, 제 1 프로토콜은 제 1 전용 하드웨어 컴포넌트 상에서 적어도 부분적으로 실행될 수 있고, 공통 프로세서 상에서 적어도 부분적으로 실행될 수 있다. 또한, 제 2 프로토콜은 제 2 전용 하드웨어 컴포넌트 상에서 적어도 부분적으로 실행될 수 있고, 공통 프로세서 상에서 적어도 부분적으로 실행될 수 있다. 따라서, 프로토콜들은 부분적으로 하드웨어에서 실행되고, 부분적으로 소프트웨어로 실행된다. 그 후, 제 1 프로토콜의 적어도 일부 및 제 2 프로토콜의 적어도 일부를 실행하기 위한 소프트웨어가 공통 프로세서 PROC에 로딩된다. 그러나, 원칙적으로, 적어도 하나의 프로토콜은 전체가 소프트웨어 또는 하드웨어 중 하나로 구현될 수 있다.

제 1 및 제 2 프로토콜 모듈(4, 5)은, 다수의 임베딩된 컴포넌트들(7)에 링크되는 공통 시스템 버스(6)에 접속된다. 도시된 실시예에서, 임베딩된 컴포넌트들(7)은 범용 I/O GPIO, 프로세서 PROC, 예를 들어, HDCP 2.0을 위한 AES/RSA와 같은 인코딩 모듈 DRM, 및 예를 들어, 오디오 신호 모듈 Audio I2S S/PDIF, PCI 모듈 PCI Express, USB 모듈 USB, 플래시 모듈 Flash Interface와 같은 다수의 I/O 컴포넌트들을 포함한다. 프로세서 PROC는 통상적인 DSP 또는 ARM과 같은 또 다른 프로세서 유형으로 구현될 수 있다. 당업자가 인식하는 바와 같이, I/O 컴포넌트들은 더 적은 I/O 또는 다른 I/O 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 회로 상의 하드웨어 컴포넌트들은 전력 관리 시스템(8)을 포함한다.

무선 모듈(2)은 제 1 발진기(LO1), 제 2 발진기(LO2), 제 1 위상 시프터(9a), 제 2 위상 시프터(9b), 다수의 믹서들(10a-j), 제 1 가산기(11a), 제 2 가산기(11b), 및 다중입력 다중출력 MIMO 구조, 더 상세하게는 2TX3RX MIMO 구조를 형성하기 위해 상호 접속되는 다수의 버퍼들(12a-e)을 포함한다. 2개의 안테나들(A1,3)은 스위치(13a,b)를 이용하여 수신 상태와 송신 상태 사이에서 스위칭될 수 있다. 각각의 안테나는, 믹서들, 적어도 하나의 발진기, 적어도 하나의 가산기 및 적어도 하나의 증폭기를 포함하는 대응 무선 모듈 체인에 접속된다. 또한, 예를 들어, 4개의 수신기들 및 3개의 송신기들을 포함하는 다른 MIMO 구조가 적용될 수 있음을 유의한다. 또한, MIMO 무선 구조는 I, Q 신호들을 포함하는 직교 진폭 변조 QAM 유형이다. 대안적으로, 예를 들어, PSK, FSK, FM 또는 AM 변조와 같은 다른 변조 유형이 적용될 수 있다.

무선 모듈(2)은, ADC들 및 DAC들(3)을 통해, 대응하는 제 1 및 제 2 프로토콜 모듈(4, 5)과 통신하도록 분리되는 2개의 브랜치들을 포함한다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 적어도 하드웨어들의 컴포넌트들의 서브세트는, 예를 들어, 본 출원인에 의해 개발된 무선 오디오 통신을 위한 DARR 칩셋에 구현되는 것과 같은 무선 오디오 통신을 위한 전용 프로토콜을 포함하는 제 2 프로토콜에 기초하여, 무선 데이터 통신을 위해 공유되도록 배열된다. 공유되는 하드웨어 컴포넌트들은 제 1 및 제 2 프로토콜에 기초하여 동시 무선 데이터 통신을 위해 공유된다. 그 후, 공유되는 하드웨어 컴포넌트들은 제 1 프로토콜 및 제 2 프로토콜 모두에 이용되어, 2개의 프로토콜들 모두가 동시에 동작할 수 있다. 공유되는 하드웨어 컴포넌트들은 통상적으로 시간 공유된다. DARR 칩셋 기반 프로토콜 대신에, 제 2 프로토콜은 무선 오디오 통신을 위한 다른 전용 프로토콜, 또는 더 일반적으로, 무선 데이터 통신을 위한 다른 프로토콜을 포함할 수 있음을 유의한다.

도 1에 도시된 병렬 실시예에서, 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 공통 시스템 버스(6) 및 임베딩된 컴포넌트들(7)을 포함한다. 집적 회로 시스템(1)은, 공유되는 하드웨어 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트를 제 1 또는 제 2 프로토콜에 할당하도록 적응되는, 예를 들어, 프로세서 PROC와 같은 하드웨어 컴포넌트를 포함한다. 더 상세하게는, 공통 프로세서 PROC는 제 1 프로토콜의 적어도 일부 및 제 2 프로토콜의 적어도 일부를 실행하도록 배열될 수 있다. 다른 실시예에서, 공유되는 하드웨어 컴포넌트들을 할당하는 프로세스는 프로세서 PROC에 의해 실행되지 않고, 외부적으로, 예를 들어, 집적 회로 시스템의 별도의 칩 상의 프로세서 또는 본 발명의 집적 회로 시스템에 입력되는 신호들을 발생시키는 별도의 칩 시스템 상의 프로세서에 의해 실행된다.

무선 모듈(2)에 관하여, 제 1 발진기(LO1) 및 제 2 발진기(LO2)가 실질적으로 동일한 주파수에서 구동되면, 제 1 프로토콜 모듈(4) 및 제 2 프로토콜 모듈(5)은 동시 송신으로 인해 송신 매체에서 충돌이 발생하는 것을 회피하기 위해 시간 공유 방식을 스케줄링하도록 배열된다. 제 1 프로토콜과 제 2 프로토콜 사이에서 정보를 교환하기 위한 임의의 통신이, 예를 들어, 시스템 버스(6)를 통해 수행될 수 있다. 공유 인터페이스들은 통상적 기술이다. 일예로, 인터페이스 802.15.2가 이러한 인터페이스를 특정한다. 추가적 예로, 소위 3-선 인터페이스를 이용하여 블루투스-Wi-Fi 조합이 구현될 수 있다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 발진기(LO1 및 LO2)는 송신 데이터의 혼동을 회피하기 위해 별개의 무선 채널들에서 상이한 주파수들에서 동작할 수 있다. 또한, 별개의 적용 주파수들의 경우, 신호들의 방해를 추가로 회피하기 위해 시간 스케줄링 알고리즘이 적용될 수 있음을 유의한다.

예를 들어, Wi-Fi 및 DARR 프로토코들은 2.4 GHz, 5.2 GHz 또는 5.8 GHz의 RF 대역들에서 구현될 수 있다. 그러나, 예를 들어, 지역적 제한들에 따라 다른 RF 대역들이 적용될 수 있다.

따라서, 도 1에 도시된 회로 시스템(1)은 통상적으로, 예를 들어, 일반적 무선 데이터 통신 및 전용 무선 오디오 통신을 위한 제 1 프로토콜 및 제 2 프로토콜에 기초하는 하이브리드 무선 데이터 통신을 제공하는 칩셋으로 이용될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 집적 회로 시스템(1)의 제 2 실시예를 도시한다. 여기서, 공유되는 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 수신기 및/또는 송신기 구성에서 적어도 무선 모듈 체인(15)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 상위 안테나(A1)에 접속되는 무선 모듈 체인(15)은 제 1 프로토콜 모듈(4) 및 제 2 프로토콜 모듈(5)에 의해 공유된다. 그에 따라, 회로는 한편으로는 공유되는 ADC들 및 DAC들(3)과 다른 한편으로는 프로토콜 모듈들(4, 5) 사이에서 정보 신호들을 교환하기 위한 추가적 인터페이스(14)를 포함한다.

도 1에 도시된 실시예와 유사하게, 제 1 및 제 2 프로토콜은 각각 제 1 및 제 2 프로토콜 모듈(4, 5)의 하드웨어 컴포넌트들 상에서 적어도 부분적으로 실행될 수 있다. 또한, 공유되는 무선 모듈 체인이 제 1 발진기(LO1)의 주파수와 동일한 주파수 상에서 동작하면, 동시 송신에 기인하여 송신 매체에서 충돌이 발생하는 것을 회피하기 위해 시간 공유 방식이 스케줄링되어야 한다. 또한, 공유되는 무선 모듈 체인(15)과 제 1 발진기(LO1)가 상호 상이한 주파수들에서 동작하면, 신호 방해를 회피하기 위해 시간 공유 스케줄이 적용될 수 있다.

시간 공유 스케줄을 이용하는 경우, 동작 주파수에 대해 제 1 프로토콜과 제 2 프로토콜 사이에서 정보가 교환될 수 있다. 특정 실시예에서, 제 1 프로토콜은 제 2 프로토콜이 자신의 동작 주파수를 적응시킬 수 있도록 제 2 프로토콜에 통지한다. 동작 주파수를 적응시키는 것은, 예를 들어, 후술하는 바와 같이, 심리스(seamless)한 스위칭 알고리즘을 이용하여 심리스하게 달성되는 것이 바람직하다. 제 1 프로토콜과 제 2 프로토콜 사이에서 정보를 교환하는 것에 대해 대안적으로 또는 추가적으로, 제 1 및/또는 제 2 프로토콜에 의해 실제로 이용되는 적어도 하나의 채널이 능동적으로 스캐닝될 수 있다.

회로 시스템(1)의 동작 동안, 공유되는 무선 모듈 체인(15)은, 예를 들어, 제 1 프로토콜 모듈(4)의 일시적 요구들에 따라 제 2 프로토콜 모듈(5)에 의해 동적으로 이용될 수 있다. 일예로, 제 1 프로토콜 모듈(4)이 Wi-Fi 11n이 아닌 a/b/g 모드에서 활성인 경우, 공유되는 무선 모듈 체인(15)은 제 1 프로토콜 모듈(4)에 의해 이용되지 않는다. 그 후, 체인(15)은 제 2 프로토콜 모듈(5)에 의해 이용될 수 있다. 또 다른 더 정교한 실시예로, 체인(15)은, 제 1 프로토콜 모듈(4)이 유휴(idle)인 시간 기간들 동안 제 2 프로토콜 모듈(5)에 의해 이용될 수 있다.

또한, 무선 모듈(2)은 제 1 발진기(LO1) 또는 제 2 발진기(LO2)의 출력 신호 사이를 스위칭하기 위한 추가적 스위칭 모듈(13c)을 포함한다.

도 3은 본 발명에 따른 집적 회로(1)의 제 3 실시예이다. 여기서, 공유되는 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 전체 무선 모듈(2) 및 대응하는 ADC들 및 DAC들(3)을 포함한다. 또한, 공유되는 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 이제, 제 1 및 제 2 프로토콜 모두를 실행하기 위한 프로토콜 모듈(4, 5) 내의 공통 하드웨어 컴포넌트 및 프로세서 PROC를 포함한다. 일예로, 예를 들어, Wi-Fi 프로토콜과 같은 제 1 프로토콜의 소위 PHY 부분은 프로토콜 모듈(4)의 하드웨어 컴포넌트에 의해 실행될 수 있는 한편, 소위 MAC 부분와 같은 제 1 프로토콜의 다른 부분은 프로세서 PROC 상의 소프트웨어에 의해 실행될 수 있다. 원칙적으로, 제 2 프로토콜은 전체가 프로세서 PROC 상에서 소프트웨어에 의해 실행될 수 있다. 또한, 제 1 프로토콜 및 제 2 프로토콜은 공유되는 하드웨어 컴포넌트들의 이용을 통해 상호 독립적으로 실행된다. 더 상세하게는, 프로토콜들은 차례로 수신 및 송신한다. 바람직한 실시예에서, 상위 안테나(A1)에 접속되는 상위 무선 모듈 체인(15)은 제 2 프로토콜에 의한 요구에 따라 이용될 수 있고, 2개의 다른 무선 모듈 체인들은 1x2 MIMO 구조를 형성하는 제 1 프로토콜에 의해 이용될 수 있다.

도 2에 도시된 구성과 유사하게, 상위의 공유되는 무선 모듈 체인(15)은, 예를 들어, 제 1 프로토콜 모듈(4)의 일시적 요구에 따라 제 2 프로토콜 모듈(5)에 의해 동적으로 이용될 수 있다. 또 다른 더 정교한 실시예로, 체인(15)은, 제 1 프로토콜 모듈(4)이 유휴인 시간 기간들 동안 제 2 프로토콜 모듈(5)에 의해 이용될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 집적 회로 시스템(1)의 제 4 실시예를 도시한다. 여기서, 수신기 및/또는 송신기 구성(2)은 제 1 칩(100) 상에서 구현되는 한편, 제 1 및 제 2 프로토콜 모듈(4, 5), 시스템 버스(6) 및 다수의 임베딩된 컴포넌트들(7)은 제 2 칩(110) 상에 구현된다. 또한, 이 구성은 도 2에 도시된 제 2 실시예와 유사하다. 본 발명은 여기에 도시된 실시예들에 한정되지 않는다. 여러 변형예가 가능함을 이해할 것이다.

제 1 프로토콜은 표준 Wi-Fi 프로토콜, 또는 블루투스와 같은 다른 무선 통신 프로토콜을 포함할 수 있음을 유의한다.

또한, 발진기들 중 하나는, 대체되지 않는 발진기의 동작 주파수에 대해 원하는 주파수 차를 발생시키는 발진기로 대체될 수 있다.

또한, 두 발진기들의 RF 대역들을 포함하는 주파수 영역에서 활성인 증폭기들 또한 필터들과 같은 다른 컴포넌트들이 원칙적으로 공유될 수 있다.

또한, 원칙적으로, 제 2 프로토콜 모듈에서 안테나 선택 다이버시티가 적용될 수 있다.

또한, 집적 회로 시스템은 메모리들, 클럭들, 전원, LDO들, 외부 호스트 제어기들 등과 같은 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있음을 유의한다. 이러한 다른 컴포넌트들은 또한 프로토콜들에 의해 공유될 수 있다.

이와 관련하여, 본 발명에 따른 집적 회로 시스템에는 Wi-Fi, 블루투스, 근거리(Near-Field) 통신, GPS, FM 라디오 등과 같은 다른 프로토콜들을 지원하는 컴포넌트들이 제공될 수 있음을 또한 유의한다. 다른 프로토콜들의 적어도 일부는 제 1 및/또는 제 2 프로토콜과 공유될 수 있다.

집적 회로 시스템은 단일 칩 또는 다수의 칩들을 포함할 수 있다. 일예로, 이 시스템은, 제 1 프로세서가 제공되는 제 1 칩 및 제 2 프로세서가 제공되는 제 2 칩을 포함하여, 제 1 프로세서 및 제 2 프로세서가 프로토콜의 일부를 실행하게 할 수 있다. 다른 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 선택적으로 DAC들 및 ADC들을 포함하는 수신기 및/또는 송신기 구성(2)이 제 1 칩 상에 구현될 수 있는 한편, 제 1 및 제 2 프로토콜 모듈(4, 5), 시스템 버스(6) 및 다수의 임베딩된 컴포넌트들(7)은 제 2 칩 상에 구현된다. 공유되는 컴포넌트는 집적 회로 시스템의 단일 칩 상에 또는 다수의 칩들 상에 위치될 수 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 다수의 채널들에서 동작하도록 배열되는 다수의 네트워크 노드들을 갖는 네트워크 시스템을 동작시키는 방법이 제공되며, 이 방법은:

- 이 시스템에 이용되는 송신 채널 상에서 데이터 또는 제어 정보의 송신을 위해 시간 슬롯들을 스케줄링하는 단계; 및

- 적어도 하나의 송신 채널을 스캐닝하기 위해 시간 슬롯들을 스케줄링하는 단계를 포함하고,

이 스케줄링하는 단계들은, 송신될 데이터 및 제어 정보의 양, 및 시스템에 이용되는 송신 채널의 점유 정도에 기초한다.

스캐닝될 적어도 하나의 송신 채널은 시스템에 의해 이용되는 채널 및/또는 다른 채널일 수 있다. 스캐닝 동작은, 채널의 점유 정도를 간략하게 체크하기 위해 수행된다. 데이터, 또는 사용자 데이터는, 예를 들어, 컴퓨터 데이터, 오디오 데이터, 비디오 데이터 등과 같은 임의의 컨텐츠일 수 있다. 제어 데이터는 사용자 데이터를 포함하지 않지만, 페어링(pairing) 및/또는 연관을 위한 데이터를 포함하는, 인간의 상호작용 데이터, 메타 데이터, 링크 관리 데이터 뿐만 아니라, 비컨들, 프로브 요청들, 송신 요구(request-to-send)/송신 가능(clear-to-send) 등을 포함하는 하나 이상의 송신 특성들을 처리한다.

시간 슬롯들을 스케줄링하는 단계에 관하여, 낮은 레이턴시 QoS 애플리케이션에서는, 방해받지 않는 낮은 레이턴시의 링크를 유지하기 위해 오디오 또는 비디오 스트리밍 상에서의 재송신이 가장 중요하다. 슬롯들이 다수의 기능에 이용되는 경우, 이 재송신들은 최상위 우선순위를 가질 수 있다. 제어 정보는 통상적으로 더 낮은 우선순위이고, 따라서, 레이턴시-제한 스트림들 상의 재송신이 불필요한 경우에만 서비스된다. 마지막으로, 스니핑(sniffing)은 요구되는 응답 시간이 가장 짧기 때문에 최하위 우선순위를 갖는다. 이와 같이, 우선순위들은 상이할 수 있다.

송신 채널을 스캐닝하는 기술은 공지되어 있고, 예를 들어, 본 출원인의 국제 특허 공보 WO 2007/122188 을 참조하라. 스캐닝을 위해 스케줄링되는 시간 슬롯 동안, 이 방법은, 시스템에 의해 이용되지 않는 적어도 하나의 송신 채널에서 신호들을 수신하기 위해 적어도 하나의 네트워크 노드를 재프로그래밍하는 단계; 적어도 하나의 송신 채널을 스캐닝하는 단계, 및 적어도 하나의 네트워크 노드를 시스템에 의해 이용되는 채널로 재프로그래밍하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 스캐닝을 위해 스케줄링되는 시간 슬롯 동안, 단일 송신 채널이 스캐닝될 수 있지만, 다수의 송신 채널들이 스캐닝될 수 있음을 유의한다. 또한, 특히 시스템이 데이터 송신을 위해 다수의 채널들을 이용하는 경우, 원칙적으로 다수의 송신 채널들이 다수의 네트워크 노드들에 의해 동시에 스캐닝될 수 있다.

스캐닝을 위한 시간 슬롯은 실시간 기반으로 또는 미리 결정된 방식으로 스케줄링될 수 있다. 또한, 시간 슬롯들은 데이터 또는 제어 정보의 재송신을 위해, 또는 전력 전력을 위한 턴오프와 같은 다른 동작들을 위해 스케줄링될 수 있다.

스캐닝 동작을 수행한 후, 송신 채널 스위칭이 수행될 지 여부, 및 수행된다면, 어떤 시간 인스턴트에 및 어떤 채널에 대해 스위칭이 수행될 지를 판정하기 위해, 적어도 하나의 송신 채널의 점유 정보가 수집될 수 있다.

채널은 송신/수신 주파수 또는 주파수 대역에 의해 형성될 수 있음을 유의한다.

일 실시예에서, 네트워크 시스템은 무선 송신에 기초한다. 그러나, 원칙적으로, 네트워크 시스템은 또한 유선일 수도 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 제 1 송신 채널로부터 제 2 송신 채널로의 스위칭은,

- 새로운 동작 채널의 표시 및 카운터를 포함하는 제어 정보를 슬레이브(slave) 노드를 통해, 이용중인 채널 상에서 송신하는 단계 ?카운터는 스위칭이 발생할 시간 인스턴트를 나타냄?;

- 카운터가 미리 결정된 값에 도달하는 경우 모든 네트워크 노드들을 새로운 동작 채널로 재프로그래밍하는 단계; 및

- 새로운 동작 채널 상에서 시스템의 동작을 계속하는 단계

를 실행함으로써 수행될 수 있다.

여기서, 스위칭 동작은 마스터-슬레이브 네트워크 시스템의 슬레이브 노드에 의해 개시된다. 새로운 동작 채널의 표시 및 카운터는 송신 시퀀스의 임의의 패킷의 패킷 헤더에 배치될 수 있다.

본 발명에 따라 채널 스위칭을 수행함으로써, 시스템에 의해 전달되는 서비스를 실질적으로 방해하지 않으면서 시스템이 동작 주파수 또는 주파수 대역을 변경하는 심리스한 스위칭이 행해질 수 있다. 특히 이 시스템들이, 예를 들어 2.4(2400 내지 2483.5 MHz) 및 5.8 GHz(5725 내지 5875 MHz)와 같은 번잡한 대역들에서 동작하는 경우, 주파수 대역의 스위칭은 이중 또는 삼중 대역 라디오들을 이용하는 시스템들의 경우에 적용될 수 있다. 선택적으로, 주파수 스위칭이 주파수 락(lock) 루프들에서 락의 손실을 초래할 정도로 충분히 큰 주파수 오프셋 단계를 초래하지 않는 것을 보장하기 위해, 마스터 노드들와 슬레이브 노드들 사이에서 소위 크리스털(xtal) 오프셋 튜닝, 디지털 주파수 오프셋 보상, 신디사이저 프로그래밍을 이용하여, RF 주파수 당 오프셋 보상이 행해질 수 있다.

또한, 임의의 지역적 규제 제한을 초과하지 않는 것을 보장하기 위해, 주파수 또는 주파수 대역의 스위칭 시에 송신 TX 출력 전력 보상이 수행될 수 있다.

다른 옵션으로, 상이한 슬롯들이 할당될 수 있다. 일예로, 유형 A의 고정 슬롯이 데이터(오디오, 비디오, 컴퓨터 데이터)에 이용되는 한편, 유형 B의 자유 슬롯이 재송신, 제어 또는 스니핑에 이용되거나, 불필요한 경우 유휴로 유지되며, 예를 들어, 국제 특허 공보 WO 2005/099156을 참조한다. 특정 실시예에서, 프로토콜은 최소 스루풋을 보장하기 위해 고정된 제 1의 단일 또는 다수의 유형 A 슬롯들을 갖고, 고정된 제 2의 단일 또는 다수의 유형 B 슬롯들을 이용한다.

도 5는 무선 신호들(206)을 이용하여 상호접속되는 다수의 네트워크 노드들(201 내지 205)을 갖는 네트워크 시스템(200)을 도시한다. 네트워크 시스템을 동작시키는 방법은 도 5에 도시된 네트워크 시스템(200) 상에서 수행될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 양상에 따른 다수의 채널들에서 동작하도록 배열되는 다수의 네트워크 노드들을 갖는 네트워크 시스템(200)을 동작시키는 방법의 흐름도를 도시한다. 이 방법은, 시스템에 의해 이용되는 송신 채널 상에서 데이터 또는 제어 정보의 송신을 위해 시간 슬롯들을 스케줄링하는 단계(300), 및 적어도 하나의 송신 채널을 스캐닝하기 위해 시간 슬롯들을 스케줄링하는 단계(310)를 포함하고, 스케줄링하는 단계들은 송신될 데이터 및 제어 정보의 양, 및 시스템에 이용되는 송신 채널의 점유 정도에 기초한다.

도 7은 본 발명의 일 양상에 일 양상에 따른 다수의 채널들에서 동작하도록 배열되는 다수의 네트워크 노드들을 갖는 네트워크 시스템(200)의 동작 동안 제 1 송신 채널로부터 제 2 송신 채널로의 채널 스위칭을 수행하는 방법의 흐름도를 도시한다. 이 방법은, 새로운 동작 채널의 표시 및 카운터를 포함하는 제어 정보를 슬레이브 노드를 통해, 이용중인 채널 상에서 송신하는 단계(320) ?카운터는 스위칭이 발생할 시간 인스턴트를 나타냄?; 카운터가 미리 결정된 값에 도달하는 경우 모든 네트워크 노드들을 새로운 동작 채널로 재프로그래밍하는 단계(330); 및 새로운 동작 채널 상에서 시스템의 동작을 계속하는 단계(340)를 포함한다.

다른 변형예들은 당업자에게 자명할 것이고, 하기 청구항들에 정의되는 본 발명의 범주 내에 속하는 것으로 고려된다.

Claims

무선 데이터 통신을 위한 집적 회로 시스템으로서,
RF 안테나 또는 RF 프론트-엔드-모듈(Front-End-Module)로의 접속을 위한 포트 및 하드웨어 컴포넌트들의 세트를 포함하고,
적어도 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 제 1 프로토콜 및 제 2 프로토콜에 기초하여 동시 무선 데이터 통신을 위해 공유되도록 배열되는, 집적 회로 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 시간 공유 인터페이스를 이용하여 공유되도록 배열되는, 집적 회로 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 상이한 동작 주파수들을 이용하여 동시에 공유되도록 배열되는, 집적 회로 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공유되는 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 적어도 하나의 프로세서, 적어도 하나의 DRM 엔진 및/또는 적어도 하나의 I/O 컴포넌트와 같은 임베딩된 컴포넌트들을 포함하는, 집적 회로 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공유되는 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 수신기 및/또는 송신기 구성 내의 적어도 하나의 무선 모듈 체인을 포함하는, 집적 회로 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공유되는 하드웨어 컴포넌트들의 서브세트는 상기 제 1 프로토콜의 적어도 일부 및 상기 제 2 프로토콜의 적어도 일부를 실행하기 위한 공통 프로세서를 포함하는, 집적 회로 시스템.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공유되는 하드웨어 컴포넌트들은 단일 집적 회로 상에 포함되는, 집적 회로 시스템.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각 상기 제 1 프로토콜 및/또는 상기 제 2 프로토콜의 적어도 일부를 실행하기 위한 제 1 전용 하드웨어 컴포넌트 및/또는 제 2 전용 하드웨어 컴포넌트를 포함하는, 집적 회로 시스템.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 프로토콜의 적어도 일부 및 상기 제 2 프로토콜의 적어도 일부를 실행하기 위한 소프트웨어가 로딩되는 프로세서를 포함하는, 집적 회로 시스템.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회로 시스템은 상기 공유되는 하드웨어 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트를 상기 제 1 프로토콜 또는 상기 제 2 프로토콜에 할당하도록 구성되는 하드웨어 컴포넌트를 포함하는, 집적 회로 시스템.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 프로토콜은 Wi-Fi 표준을 포함하는, 집적 회로 시스템.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 프로토콜은 무선 오디오 통신을 위한 전용 프로토콜을 포함하는, 집적 회로 시스템.