KR20130046963A - 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템 - Google Patents

밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀리미터파 주파수 대역에 기반하는 60GHz 초고속 영상 전송 기술로서 HDMI 고화질 영상 입력 신호를 60GHz 대역에서 4Gbps의 전송속도로 전송하는 고성능, 비압축, 무손실의 무선 영상 송수신을 수행할 경우에 다양한 수신수단의 무선 통신 기능에 대하여 온오프 프로파일을 제공하여 선택적으로 수신수단을 온오프할 수 있어 원하는 수신수단으로 영상을 송신할 수 있는 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템에 관한 것이다.
본 발명을 통해 풀 HD급 영상을 실시간으로 압축을 하지 않은 상태에서 복수 개의 다양한 수신수단의 온오프 프로파일을 설정함으로써 무선 통신 기능의 다양한 선택을 가능하게 하며, 동시에 수준이 높아지는 소비자의 영상 체감도를 만족시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템{Millimeters radio Multiple communication Control system.}
본 발명은 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀리미터파 주파수 대역에 기반하는 60GHz 초고속 영상 전송 기술로서 HDMI 고화질 영상 입력 신호를 60GHz 대역에서 4Gbps의 전송속도로 전송하는 고성능, 비압축, 무손실의 무선 영상 송수신을 수행할 경우에 다양한 수신수단의 무선 통신 기능에 대하여 온오프 프로파일을 제공하여 선택적으로 수신수단을 온오프할 수 있어 원하는 수신수단으로 영상을 송신할 수 있는 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템에 관한 것이다.
네트워크가 무선화 되어가고 있고 대용량의 멀티미디어 데이터 전송 요구의 증대로 인하여 무선 네트워크 환경에서의 효과적인 전송법에 대한 연구가 요구되고 있다.
더욱이, DVD(Digital Video Disk) 영상, HDTV(High Definition Television) 영상 등 고품질 비디오를 다양한 홈 디바이스 간에 무선으로 전송할 필요성이 높아지는 추세에 있다.
현재 IEEE 802.15.3c의 한 태스크 그룹(task group)에서는 무선 홈 네트워크에서 대용량의 데이터를 전송하기 위한 기술 표준을 추진 중에 있다. 소위, mmWave(Millimeter Wave)라고 불리는 이 표준은, 대용량 데이터 전송을 위하여 물리적인 파장의 길이가 밀리미터인 전파(즉, 30GHz에서 300GHz의 주파수를 갖는 전파)를 이용한다.
특히, 60 GHz 대역의 초고속 무선 전송 기술은 종래 무선 전송 기술의 한계를 넘어설 수 있다.
현재 기술 수준으로 풀 HD 급 영상을 무압축, 무손실 전송할 수 있는 기술은 없으며, 또한 밀리미터파 대역은 초 광대역을 사용, 고효율의 데이터 전송률 외에도 직진성이 강해 주변 간섭에 매우 강하고, 보안성이 뛰어나며 주파수 재사용이 용이하다는 등의 장점으로 인하여 기술 응용이 쉬운 장점이 있으며, 파장이 짧아 각종 소자의 소형화 및 경량화가 가능하기 때문에 초고속 무선 통신을 위한 최적의 주파수 대역으로 최근 홈 네트워크 및 고화질 멀티미디어 전송 및 응용 서비스 지원에 적합한 기술이다.
현재 영상 시장의 주류인 HD급 고화질 영상을 종래에 존재하는 무선랜이나 UWB 통신을 사용하여 전송하려면 영상의 데이터 크기에 비해 전송 속도가 문제가 되어 반드시 영상을 압축하여 전송하고 복원을 하여 전송된 영상을 재현해야 한다.
이때 프레임간에 많은 변화가 있을 경우에 영상의 열화 또는 뭉개짐 현상이 있어 고급 영상에 대한 기대감이 있는 소비자의 만족에 있어 중요한 불만 중에 하나이다.
현재 풀HD급 컨텐츠의 전송은 주로 유선 인터페이스 방식인 고선명 멀티미디어 인터페이스(HDMI)를 사용하고 있으며, 풀 HD급 컨텐츠를 무선으로 전송하는 경우에 UWB 기술을 활용하고 있으나, 데이터 전송 속도가 10m 이내의 근거리에서 최대 480Mbps에 지나지 않아 압축 전송에 기인한 문제로 고화질 구현에 문제가 발생하고 있었다.
현재 홈씨어터 시장의 최종 목표는 고화질, 고음질의 기술 품질을 유지하면서 모든 기기 간의 연결이 전원을 제외하고 무선으로 연결되어 소비자의 품격을 높이는데 있다.
배경기술로는 대한민국공개특허번호 2010-0132434호(2007.01.24)인 근거리 무선통신 네트워크에서 커버리지 확장을 위한 송신장치 및 송신방법이 개시되어 있으며, 이는 60GHz 대역을 통해 주변 기기들에게 분배한 후, 주변 기기들과 함께 협력적 MIMO를 이용하여 5GHz 이하의 대역을 통해 수신 그룹으로 데이터를 전송하는 기술이다.
이는 주변 기기들을 선택적으로 활용할 수 있는 방식을 개시하고 있지 않아 사용상의 불편함을 가지고 있었다.
대한민국특허공개 2010-0132434호(2007.01.24)
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 풀 HD급 영상을 실시간으로 압축을 하지 않은 상태에서 복수 개의 다양한 수신수단의 온오프 프로파일을 설정함으로써 무선 통신 기능의 다양한 선택을 가능하게 하며, 동시에 수준이 높아지는 소비자의 영상 체감도를 만족시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,
본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템은,
입력 장치(300)의 에이치디엠아이(HDMI) 포트와 연결되는 HDMI입력단자(110)와,
상기 입력 장치에서 보내지는 티엠디에스(TMDS) 코딩 신호를 획득하여 디코딩하는 송신용AV프로세서부(120)와,
상기 송신용AV프로세서부에 의해 비디오/오디오 신호를 추출한 후 다중화 패킷으로 생성시키는 다중화패킷처리부(130)와,
수신수단들의 그룹을 생성하는 그룹생성부(140)와,
상기 그룹생성부에 의해 생성된 그룹 내 수신수단들의 무선 통신 기능을 스캔하여 스캔 코드를 생성하는 스캔코드생성부(150)와,
상기 스캔코드생성부에 의해 생성된 스캔 코드를 확인하여 수신수단들의 무선 통신 기능에 대한 온오프 프로파일을 설정하는 온오프프로파일설정부(160)와,
상기 온오프프로파일설정부에 의해 설정된 온오프 프로파일에 따라 루틴이 동작되는 루틴동작부(170)와,
상기 다중화패킷처리부에 의해 생성된 다중화 패킷 정보를 온 동작되는 수신수단에 매칭시키는 수신수단매칭부(180)와,
상기 수신수단매칭부에 의해 매칭된 다중화 패킷을 60GHz대 밀리미터 주파수 대역을 통해 해당 수신수단으로 전송하는 송신용무선칩셋부(190)를 포함하여 구성되는 송신수단(100)과;
송신수단에서 전송된 다중화 패킷을 수신받기 위한 수신용무선칩셋부(210)와,
상기 송신수단에서 전송되는 다중화 패킷 정보에 온 동작 신호가 포함되어 있는지를 판단하는 동작신호판단부(220)와,
상기 동작신호판단부에 의해 온 동작 신호가 수신되었다면 수신된 다중화 패킷을 역다중화하는 역다중화패킷처리부(230)와,
상기 역다중화된 티엠디에스(TMDS) 신호를 비디오/오디오 신호로 추출하여 HDMI출력단자로 전송하는 수신용AV프로세서부(240)와,
재생 장치(400)의 에이치디엠아이(HDMI) 포트와 연결되는 HDMI출력단자(250)를 포함하여 구성되는 수신수단(200);을 포함하여 구성되어 본 발명의 과제를 해결하게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명인 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템은,
풀 HD급 영상을 실시간으로 압축을 하지 않은 상태에서 복수 개의 다양한 수신수단의 온오프 프로파일을 설정함으로써 무선 통신 기능의 다양한 선택을 가능하게 하며, 동시에 수준이 높아지는 소비자의 영상 체감도를 만족시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템을 간략히 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 전체 블록도이다.
도 3은 전형적인 protocol stack을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 초기화에 대한 상태 머신 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 수신수단이 포함된 재생장치 발견 절차를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 장치 발견 상태 머신 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 연결 제어 과정의 sink 호스트 연결 제어 state-machine을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 소스 호스트 연결 제어 state-machine을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 호스트 AVC 메시지의 패킷 형식을 나타낸 도면이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템은,
무선 다중통신 제어시스템에 있어서,
입력 장치(300)의 에이치디엠아이(HDMI) 포트와 연결되는 HDMI입력단자(110)와,
상기 입력 장치에서 보내지는 티엠디에스(TMDS) 코딩 신호를 획득하여 디코딩하는 송신용AV프로세서부(120)와,
상기 송신용AV프로세서부에 의해 비디오/오디오 신호를 추출한 후 다중화 패킷으로 생성시키는 다중화패킷처리부(130)와,
수신수단들의 그룹을 생성하는 그룹생성부(140)와,
상기 그룹생성부에 의해 생성된 그룹 내 수신수단들의 무선 통신 기능을 스캔하여 스캔 코드를 생성하는 스캔코드생성부(150)와,
상기 스캔코드생성부에 의해 생성된 스캔 코드를 확인하여 수신수단들의 무선 통신 기능에 대한 온오프 프로파일을 설정하는 온오프프로파일설정부(160)와,
상기 온오프프로파일설정부에 의해 설정된 온오프 프로파일에 따라 루틴이 동작되는 루틴동작부(170)와,
상기 다중화패킷처리부에 의해 생성된 다중화 패킷 정보를 온 동작되는 수신수단에 매칭시키는 수신수단매칭부(180)와,
상기 수신수단매칭부에 의해 매칭된 다중화 패킷을 60GHz대 밀리미터 주파수 대역을 통해 해당 수신수단으로 전송하는 송신용무선칩셋부(190)를 포함하여 구성되는 송신수단(100)과;
송신수단에서 전송된 다중화 패킷을 수신받기 위한 수신용무선칩셋부(210)와,
상기 송신수단에서 전송되는 다중화 패킷 정보에 온 동작 신호가 포함되어 있는지를 판단하는 동작신호판단부(220)와,
상기 동작신호판단부에 의해 온 동작 신호가 수신되었다면 수신된 다중화 패킷을 역다중화하는 역다중화패킷처리부(230)와,
상기 역다중화된 티엠디에스(TMDS) 신호를 비디오/오디오 신호로 추출하여 HDMI출력단자로 전송하는 수신용AV프로세서부(240)와,
재생 장치(400)의 에이치디엠아이(HDMI) 포트와 연결되는 HDMI출력단자(250)를 포함하여 구성되는 수신수단(200);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 그룹생성부(140)는,
다중화패킷처리부에 씨이씨(CEC) 네트워크 상의 장치 발견 정보를 전달하는 CEC컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 송신용무선칩셋부(190)는,
네트워크 상에서 다중화패킷처리부가 동작하도록 초기화를 수행하는 초기화처리부와,
입력 장치로부터 정보 요청 메시지를 수신받아 온 신호를 받은 수신수단으로부터 요구된 정보를 획득하는 정보응답부와,
스트리밍 비디오 및 데이터 전송을 위하여 장치 색인값을 이용하여 수신수단과 입력 장치를 연결시키는 연결제어부와,
네트워크상의 재생장치들의 하이 레벨(high-level) 제어를 수행하는 장치제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 연결제어부는,
이벤트가 발생할 때까지 대기하며, 로컬 이벤트(사용자가 원격 수신수단의 연결을 초기화하는 것)에 의해 혹은 원격 연결 요청에 의해 작동되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 CEC컨트롤러는,
입력으로 처리되지 않은 씨이씨(CEC) 메시지를 가지며, 에이브이씨(AVC) 장치 제어 메시지 응답으로 정보를 재편성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 장치제어부는,
호스트 에이브이씨(Host AVC) 메시지의 패킷을 생성하며, 장치 색인 할당을 부여하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 온오프프로파일설정부(160)는,
복수의 수신수단들 중 일부 수신수단은 무선 통신 기능을 온하고 나머지의 수신수단들은 무선 통신 기능을 오프하여 수신수단들의 기능이 선택적으로 동작하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템을 간략히 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 시스템은 입력 장치(300), 송신수단(100), 재생장치(400)에 포함되어 있는 수신수단으로 구성되어 진다.
본 발명에서 적용되는 무선 기술인 60GHz대 밀리미터 주파수 대역에서 종래 기술에 비해 최소 6배가 넘는 4Gbps의 전송 속도를 제공하여 풀 HD급 고화질 화면 전송시 어떠한 압축 기술의 도움없이도 고화질 고선명의 화면 전송이 가능한 것이 특징이므로, 풀 HD급 고화질 전송 전송기술을 휴대용 멀티미디어 장치의 일반 데이터 전송에 적용하면 현재 보급되고 있는 블루투스 기술을 활용시 650MB 용량의 CD 1장을 내려받는데 1시간 30분이 소요되는데 비해 본 발명의 기술은 1~2 초만에 내려받을 수 있는 고속 통신 방식이다.
한편, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명은 가정과 사무실에 존재하는 영상기기들이 고화질 영상 출력 장치에 연결되는데 있어서 종래의 유선 HDMI 케이블을 대체하여 무선으로 고화질 영상 전송 채널을 제공하는데 있다.
상기와 같이 제공하여 복잡해 보이는 유선 방식을 넘어서 연결성 및 사용자의 품격을 높일 수 있게 된다.
풀 HD급 컨텐츠를 무선으로 전송하는 경우에는 UWB 기술을 활용하고 있으나, 데이터 전송 속도가 10m 이내의 근거리에서 최대 480Mbps에 지나지 않아 압축 전송에 기인한 문제로 고화질 구현이 어렵다.
그러나, 본 발명의 경우에는 60GHz의 전송 기술을 이용하므로 전송속도가 4Gbps를 제공하여 무압축 전송이 가능하여 고화질 구현이 가능하게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 전체 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명인 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템은,
입력 장치(300)의 에이치디엠아이(HDMI) 포트와 연결되는 HDMI입력단자(110)와,
상기 입력 장치에서 보내지는 티엠디에스(TMDS) 코딩 신호를 획득하여 디코딩하는 송신용AV프로세서부(120)와,
상기 송신용AV프로세서부에 의해 비디오/오디오 신호를 추출한 후 다중화 패킷으로 생성시키는 다중화패킷처리부(130)와,
수신수단들의 그룹을 생성하는 그룹생성부(140)와,
상기 그룹생성부에 의해 생성된 그룹 내 수신수단들의 무선 통신 기능을 스캔하여 스캔 코드를 생성하는 스캔코드생성부(150)와,
상기 스캔코드생성부에 의해 생성된 스캔 코드를 확인하여 수신수단들의 무선 통신 기능에 대한 온오프 프로파일을 설정하는 온오프프로파일설정부(160)와,
상기 온오프프로파일설정부에 의해 설정된 온오프 프로파일에 따라 루틴이 동작되는 루틴동작부(170)와,
상기 다중화패킷처리부에 의해 생성된 다중화 패킷 정보를 온 동작되는 수신수단에 매칭시키는 수신수단매칭부(180)와,
상기 수신수단매칭부에 의해 매칭된 다중화 패킷을 60GHz대 밀리미터 주파수 대역을 통해 해당 수신수단으로 전송하는 송신용무선칩셋부(190)를 포함하여 구성되는 송신수단(100)과;
송신수단에서 전송된 다중화 패킷을 수신받기 위한 수신용무선칩셋부(210)와,
상기 송신수단에서 전송되는 다중화 패킷 정보에 온 동작 신호가 포함되어 있는지를 판단하는 동작신호판단부(220)와,
상기 동작신호판단부에 의해 온 동작 신호가 수신되었다면 수신된 다중화 패킷을 역다중화하는 역다중화패킷처리부(230)와,
상기 역다중화된 티엠디에스(TMDS) 신호를 비디오/오디오 신호로 추출하여 HDMI출력단자로 전송하는 수신용AV프로세서부(240)와,
재생 장치(400)의 에이치디엠아이(HDMI) 포트와 연결되는 HDMI출력단자(250)를 포함하여 구성되는 수신수단(200);을 포함하여 구성된다.
상기 송신수단은 HDMI입력단자(110)에 연결되는 입력 장치에서 보내지는 TMDS(Transition-Minimized Differntial Signalling) 코딩 신호를 송신용AV프로세서부(120)에 의해 디코딩하여 다중화패킷처리부(130)의 처리에 의하여 비디오/오디오 신호를 추출한 후 다중화 패킷으로 생선한 후 60GHz의 송신용무선칩셋부로 보내진다.
상기 수신수단은 무선으로 전송된 다중화 패킷을 역다중화패킷처리부(230)에 의해 역다중화한 후 수신용AV프로세서부(240)를 통해 TMDS 신호를 비디오/오디오 신호로 추출한 후 HDMI출력단자(250)를 통해 재생 장치에 전송하여 재생시키게 되는 것이다.
한편, 그룹생성부(140)는 다중화패킷처리부에 씨이씨(CEC) 네트워크 상의 장치 발견 정보를 전달하는 CEC컨트롤러를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 CEC컨트롤러는 입력으로 처리되지 않은 씨이씨(CEC) 메시지를 가지며, 에이브이씨(AVC) 장치 제어 메시지 응답으로 정보를 재편성하게 된다.
따라서, 사용자에 의해 혹은 CEC 기능을 이용하여 자동으로 입력을 선택할 수 있으며, 상기 입력 장치들은 CEC 기능을 가지고 있는 기기들과 CEC 기능을 포함하지 않은 다양한 기기들이 연결될 수 있다.
또한, CEC 기능을 가지고 있는 기기들에 대해서는 CEC 라우팅 기능을 수행하여 소스에서 또는 재생 기기들에서 보내지는 CEC 메세지를 전달하는 기능을 수행하게 된다.
상기 재생 장치는 일반적으로 TV 혹은 레코더 기기 등이 될 수 있다.
상기 그룹생성부(140)는 수신수단들의 그룹을 생성하게 되는데, 수신수단 검색(Device Discovery)을 수행하여 통신 가능한 상태의 수신수단을 파악하고 수신수단이 통신가능한 상태이면 근거리 통신이 가능한 수신수단들과 송신 그룹을 형성할 수 있다.
또한, 상기 스캔코드생성부(150)는 그룹생성부에 의해 생성된 그룹 내 수신수단들의 무선 통신 기능을 스캔하여 스캔 코드를 생성하게 된다.
이때, 상기 온오프프로파일설정부(160)은 스캔코드생성부에 의해 생성된 스캔 코드를 확인하여 수신수단들의 무선 통신 기능에 대한 온오프 프로파일을 설정하게 되는 것이다.
즉, 온오프 프로파일은 그룹생성부에 의해 통신이 가능한 수신수단들이 결정되면 관리자에 의해 설정된 방식으로 프로파일을 설정하게 되는데, 예를 들어 관리자가 블루투스 방식을 온하고 나머지 방식의 무선 통신 기능은 오프로 설정할 수 있으며, 무선 랜 방식과 WiBro 방식은 온하고, 블루투스 방식은 오프할 수 있을 것이다.
또는 통신 가능한 방식을 검색하여 해당 방식 중 관리자가 설정한 순서대로 무선 통신을 수행할 수 있을 것이다.
상기 루틴동작부(170)는 온오프프로파일설정부에 의해 설정된 온오프 프로파일에 따라 루틴이 동작되게 된다.
또한, 수신수단매칭부(180)는 다중화패킷처리부에 의해 생성된 다중화 패킷 정보를 온 동작되는 수신수단에 매칭시키게 된다.
즉, 관리자가 통신을 원하는 수신수단을 선택하게 되면 해당 수신수단의 온 상태를 확인하고, 이후 다중화 패킷 정보를 매칭시켜 제공하게 되는 것이다.
이후, 송신용무선칩셋부(190)은 수신수단매칭부에 의해 매칭된 다중화 패킷을 60GHz대 밀리미터 주파수 대역을 통해 해당 수신수단으로 전송하게 되는 것이다.
한편, 특정 수신수단의 수신용무선칩셋부(210)은 송신수단에서 전송된 다중화 패킷을 수신받게 되며, 상기 동작신호판단부(220)에 의해 송신수단에서 전송되는 다중화 패킷 정보에 온 동작 신호가 포함되어 있는지를 판단하게 된다.
이때, 동작신호판단부에 의해 온 동작 신호가 수신되었다면 역다중화패킷처리부(230)에서는 수신된 다중화 패킷을 역다중화하게 되는 것이다.
도 3은 전형적인 protocol stack을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시한 시스템 컨트롤은 하이 레벨 시스템 제어에 관여하며, 사용자와의 인터페이스를 제공하게 된다.
이는 OSI 모델의 애플리케이션 레이어와 비슷한 역할을 수행하며 일부 또는 모든 무선 정보는 이 레이어에서부터 숨겨진다.
호스트 컨트롤은 OSI 모델의 프리젠테이션과 세션 레이어와 같은 역할을 하는 레이어로서, 연결/비연결과 관련된 STATE-MACHINE과 컨트롤 다이얼로그를 관리한다.
호스트 AVC는 호스트 컨트롤 레이어를 위한 API 라이브러리 내의 WiHD와 다중화패킷처리부 패킷 형식 및 통신 시퀀스를 담고 있다.
Comm 드라이버는 호스트 시스템과 다중화패킷처리부를 연결하는 버스 상에 적절한 형식의 메시지를 보낼 수 있도록 하는 것이다.
하드웨어 Abstraction 레이어는 인터페이스의 물리적 드라이버로서 다중화패킷처리부는 표준 8비트 주소지정 방식을 사용하며, 다중화패킷처리부는 슬래이브로 호스트는 마스터가 된다.
한편, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 초기화에 대한 상태 머신 다이어그램이다.
네트워크 상에서 다중화패킷처리부가 적절히 동작하기 위해서는 초기화처리부에 의해 초기화 과정을 거쳐야 한다.
이는 3가지의 상태의 이동으로 이루어진다.
송신용무선칩셋부는 "reset" 상태에서 시작하는데, 이 상태에서는 내부의 모든 하드웨어와 소프트웨어를 초기화한다.
일단 상기 과정이 끝나면 "config" 상태로 들어가게 되는데, 이 상태에는 무선 전송은 사용할 수 없지만 무선 인터페이스는 무선이 동작되기 전에 사용 가능하게 되어야 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 수신수단이 포함된 재생장치 발견 절차를 나타낸 예시도이다.
재생 장치를 발견하는 것은 3가지 파트로 나뉘게 된다.
즉, 장치 발견을 시작하기 위해서는 WiHD에 의해 제공받은 메커니즘을 통해 송신용무선칩셋부는 원격 재생장치를 발견하고 호스트인 입력 장치에게 네트워크의 상태 변화가 있음을 알리게 된다.
그러면, 호스트는 원격 재생 장치의 정보 요청이 필요한지의 여부를 결정하게 되며 만약 호스트가 기능 요청을 필요로 한다면 응답 단계는 요청된 정보를 받을 필요가 있다.
상기한 과정들은 그룹생성부에 의해 처리되며, 그 기능은 원격 재생장치를 발견하고 입력 장치에게 네트워크의 상태 변화가 있음을 알리고, 재생 장치의 정보 요청이 필요한지의 여부를 결정하게 되며 입력 장치가 기능 요청을 하면 요청된 정보를 받는 것이다.
만약 재생 장치의 감지에 실패하면 "Feature Abort" 명령으로 이를 호스트에 알리며, 호스트가 특정 장치에 대한 "Feature Abort" 명령을 받는다면 상태 변수를 반환하고, 그 장치에 대한 "IDLE" 상태로 돌아가야 한다.(도 6참조)
"Capabilities Request" 명령은 결코 호스트로 보낼 수 없으며 호스트로부터 정보를 요청하는 것이 불필요하다.
왜냐하면, 이 정보는 이미 초기화 과정에서 송신용무선칩셋부로 전송되기 때문이다. 이런 이유 때문에 원격 재생 장치가 정보를 요구할 때 송신용무선칩셋부는 호스트에 관계없이 반응할 것이다.
상기 송신용무선칩셋부는 장치 발견을 시작할 어떤 신호가 필요한데, WiHD를 통해 송신용무선칩셋부는 실시간으로 재생 장치를 탐색하며 새로운 장치가 발견되거나 기존에 네트워크와 연결되었던 장치와 연결이 끊어지면 송신용무선칩셋부는 컨트롤 레지스터 공간에 상주된 색인 비트맵 테이블을 통해 이를 호스트에 알린다.
다음은 상기 그룹생성부의 감지 단계를 하기와 같이 설명하도록 하겠다.
송신용무선칩셋부가 새로운 WiHD 장치를 발견하면 해당 장치에 대한 색인값을 할당하게 되며 이 정보를 호스트가 이용가능하도록 컨트롤 레지스터 공간에 기록한다.
송신용무선칩셋부가 상기 레지스터에 접근할 때는 인터럽트가 발생하게 되며 장치에 대한 업데이트가 완료되면 인터럽트는 해제된다.
이 레지스터에 대해 호스트에게는 읽기의 권한만이 부여되므로 호스트가 레지스터의 내용을 변경할 수 없다.
호스트가 장치 리스트의 변화를 감지하면 호스트는 이 장치가 새로운 것인지에 대한 결정을 할 필요가 있다.
장치 감지의 마지막 단계는 호스트가 읽은 장치 리스트를 확인하는 것이다.
이는 간단하지만 대단히 중요한 것이며 호스트가 기존에 존재하는 리스트의 수령을 확인하기 전까지는 장치 리스트를 다시 업데이트하지 않는다.
상기 장치 감지 단계가 끝난 후 호스트는 무선 네트워크 상에 있는 장치들이 새로운 장치인지 아닌지를 결정해야 한다.
이때 호스트는 새로운 장치에 대해 그 원격 장치에 대한 추가적인 정보를 얻기 위한 정보 요청 메시지를 보내야 하는지 여부에 대한 선택을 할 수 있으며 정보 요청은 TX 패킷 레지스터를 이용하면 가능하다.
호스트로부터 정보 요청 메시지를 수신받아 재생 장치로부터 요구된 정보를 획득하는 정보응답부가 있다.
상기 정보응답부는 네트워크로부터 정보를 얻으면 레지스터에 RX 메시지를 만들며 이때의 응답 메시지는 WiHD 형식을 따른다.
각 장치의 유일한 색인값이 메시지에 포함되며 이후에는 장치에 대한 요청받은 정보가 실어진다.
이 메시지는 리시브 레지스터에 기록되며 인터럽트 발생과 "RX READY" 비트를 SET 시킴으로써 동시에 호스트에게 메시지가 준비되어 있음을 알린다.
리시브 레지스터의 내용들은 "RX READY" 비트가 클리어되기 전에 읽어져야 한다.
이 비트가 SET인 상태에서 리시브 레지스터의 내용들을 유지한다.
하지만 이 비트가 클리어된 후에는 리시브 레지스터의 내용을 변겅할 수 있다.
상기 송신수단과 수신수단 들간의 스트리밍 비디오/데이터 전송을 적절하게 형성하기 위해서는 연결 순서가 명확히 형성되어야 한다.
이 경우에 그 프로토콜은 이러한 인터페이스의 근본인 WiHD와 일치하여야 하며 모든 연결 제어 동작들은 장치 발견 과정에서 생성된 장치 색인값을 사용하게 된다.
즉, 상기한 과정은 연결제어부에서 수행하게 되며, 그 기능은 스트리밍 비디오 및 데이터 전송을 위하여 장치 색인값을 사용하여 해당 재생 장치와 입력 장치를 연결시키는 것이다.
도 7은 연결 제어 과정의 sink 호스트 연결 제어 state-machine을 나타낸 것이며, 도 8은 소스 호스트 연결 제어 state-machine을 나타낸 것이다.
state-machine의 어느 지점에서 만약 실패를 감지했다면 적절한 이유 코드를 첨부한 "Feature Abort" 명령어를 발생시키면서 이를 호스트에게 알리게 된다.
만약 호스트가 어떤 특정한 장치로부터 이 메시지를 받는다면 호스트는 그 연결에 대한 "IDEL" 상태로 돌아가야 한다.
상기 연결제어부는 이벤트가 발생할 때까지 대기하며, 로컬 이벤트(관리자가 원격 재생 장치의 연결을 초기화하는 것)에 의해 혹은 원격 연결 요청에 의해 작동된다.
일단 이벤트가 발생하면 적절한 연결을 형성하기 위한 송신수단과 수신수단 간의 정보는 이동하기 시작한다.
연결제어부에 의해 연결되면 장치제어부에서는 네트워크상의 장치들에 의해 초기화된 WiHD 상의 장치를 통해 high-level 제어가 가능하도록 하는 것이다.
장치 제어 메시지는 장치 발견이나 연결 제어에서 사용되는 메시지와 같은 RX/TX 패킷 매체로 보내거나 받는다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템의 호스트 AVC 메시지의 패킷 형식을 나타낸 도면이다.
CEC컨트롤러는 입력으로 처리되지 않은 CEC 메시지를 가지며, AVC 장치 제어 메시지 응답으로 정보를 재편성하게 된다.
메시지 변환 이후, Baseband Control API는 할당된 송신용무선칩셋부로 변환된 AVC 메시지를 작동시킨다.
CEC컨트롤러는 CEC 네트워크 상의 장치들의 장치 발견 정보를 송신용무선칩셋부로 전달하는 것이 필요하기 때문에 메시지가 적절하게 AVC 메시지로 변환될 수 있도록 하기 위해 각각의 CEC 장치에 장치 색인을 할당할 수 있게 하는 것이 필수이다.
Host AVC 메시지의 패킷 형식은 도 9와 같으며 두번째 파라미터는 "Device Index"인데 이는 0~63까지의 값을 가지며, WiHD 무선칩셋부의 장치제어부에 의해 만들어진다.
장치 색인 할당은 WiHD 무선칩셋부의 장치제어부에 의해 부여된다.
본 발명에서 설명하고 있는 밀리미터파 대역 무선통신은 광대역 전송 및 부품의 소형화가 가능하기 때문에 홈네트워크에 활용성이 뛰어나며, 기기간 영상 정보의 전송 비율이 높은 디지털 영상 기기를 중심으로 보급될 것으로 예상되어 진다.
또한, 상기 높은 데이터 전송율을 획득할 수 있다는 것 이외에도 직진성이 강해 주변 간섭에 영향이 없으며 보안성이 뛰어나며 주파수 재사용이 용이하다는 장점을 가지고 있다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 송신수단
110 : HDMI입력단자
120 : 송신용AV프로세서부
130 : 다중화패킷처리부
140 : 그룹생성부
150 : 스캔코드생성부
160 : 온오프프로파일설정부
170 : 루틴동작부
180 : 수신수단매칭부
190 : 송신용무선칩셋부
200 : 수신수단
210 : 수신용무선칩셋부
220 : 동작신호판단부
230 : 역다중화패킷처리부
240 : 수신용AV프로세서부
250 : HDMI출력단자
300 : 입력 장치
400 : 재생 장치

Claims (7)

  1. 무선 다중통신 제어시스템에 있어서,
    입력 장치(300)의 에이치디엠아이(HDMI) 포트와 연결되는 HDMI입력단자(110)와,
    상기 입력 장치에서 보내지는 티엠디에스(TMDS) 코딩 신호를 획득하여 디코딩하는 송신용AV프로세서부(120)와,
    상기 송신용AV프로세서부에 의해 비디오/오디오 신호를 추출한 후 다중화 패킷으로 생성시키는 다중화패킷처리부(130)와,
    수신수단들의 그룹을 생성하는 그룹생성부(140)와,
    상기 그룹생성부에 의해 생성된 그룹 내 수신수단들의 무선 통신 기능을 스캔하여 스캔 코드를 생성하는 스캔코드생성부(150)와,
    상기 스캔코드생성부에 의해 생성된 스캔 코드를 확인하여 수신수단들의 무선 통신 기능에 대한 온오프 프로파일을 설정하는 온오프프로파일설정부(160)와,
    상기 온오프프로파일설정부에 의해 설정된 온오프 프로파일에 따라 루틴이 동작되는 루틴동작부(170)와,
    상기 다중화패킷처리부에 의해 생성된 다중화 패킷 정보를 온 동작되는 수신수단에 매칭시키는 수신수단매칭부(180)와,
    상기 수신수단매칭부에 의해 매칭된 다중화 패킷을 60GHz대 밀리미터 주파수 대역을 통해 해당 수신수단으로 전송하는 송신용무선칩셋부(190)를 포함하여 구성되는 송신수단(100)과;
    송신수단에서 전송된 다중화 패킷을 수신받기 위한 수신용무선칩셋부(210)와,
    상기 송신수단에서 전송되는 다중화 패킷 정보에 온 동작 신호가 포함되어 있는지를 판단하는 동작신호판단부(220)와,
    상기 동작신호판단부에 의해 온 동작 신호가 수신되었다면 수신된 다중화 패킷을 역다중화하는 역다중화패킷처리부(230)와,
    상기 역다중화된 티엠디에스(TMDS) 신호를 비디오/오디오 신호로 추출하여 HDMI출력단자로 전송하는 수신용AV프로세서부(240)와,
    재생 장치(400)의 에이치디엠아이(HDMI) 포트와 연결되는 HDMI출력단자(250)를 포함하여 구성되는 수신수단(200);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 그룹생성부(140)는,
    다중화패킷처리부에 씨이씨(CEC) 네트워크 상의 장치 발견 정보를 전달하는 CEC컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 송신용무선칩셋부(190)는,
    네트워크 상에서 다중화패킷처리부가 동작하도록 초기화를 수행하는 초기화처리부와,
    입력 장치로부터 정보 요청 메시지를 수신받아 온 신호를 받은 수신수단으로부터 요구된 정보를 획득하는 정보응답부와,
    스트리밍 비디오 및 데이터 전송을 위하여 장치 색인값을 이용하여 수신수단과 입력 장치를 연결시키는 연결제어부와,
    네트워크상의 재생장치들의 하이 레벨(high-level) 제어를 수행하는 장치제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 연결제어부는,
    이벤트가 발생할 때까지 대기하며, 로컬 이벤트(사용자가 원격 수신수단의 연결을 초기화하는 것)에 의해 혹은 원격 연결 요청에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 CEC컨트롤러는,
    입력으로 처리되지 않은 씨이씨(CEC) 메시지를 가지며, 에이브이씨(AVC) 장치 제어 메시지 응답으로 정보를 재편성하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 장치제어부는,
    호스트 에이브이씨(Host AVC) 메시지의 패킷을 생성하며, 장치 색인 할당을 부여하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 온오프프로파일설정부(160)는,
    복수의 수신수단들 중 일부 수신수단은 무선 통신 기능을 온하고 나머지의 수신수단들은 무선 통신 기능을 오프하여 수신수단들의 기능이 선택적으로 동작하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역용 초고속 무선 다중통신 제어시스템.
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