KR20210024266A - 다중 입력 다중 출력 통신을 수행하는 디스플레이 장치, 및 통신 시스템 - Google Patents

다중 입력 다중 출력 통신을 수행하는 디스플레이 장치, 및 통신 시스템 Download PDF

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KR20210024266A
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임대일
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Abstract

디스플레이 장치는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널에 내장된 N개(N은 3 이상의 정수)의 수신 안테나들, N개의 수신 안테나들 중 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신을 통하여 영상 통신 신호를 수신하고, N개의 수신 안테나들 중 1개의 수신 안테나를 이용하여 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output; SISO) 통신을 통하여 음성 통신 신호를 수신하고, 영상 통신 신호에 기초하여 원본 영상 데이터를 생성하고, 음성 통신 신호에 기초하여 음성 데이터를 생성하는 통신부, 및 통신부로부터 원본 영상 데이터를 수신하고, 원본 영상 데이터에 기초하여 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동부를 포함한다.

Description

다중 입력 다중 출력 통신을 수행하는 디스플레이 장치, 및 통신 시스템{DISPLAY DEVICE PERFORMING MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT COMMUNICATION, AND COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신을 수행하는 디스플레이 장치 및 통신 시스템에 관한 것이다.
데이터 전송 용량을 증가시키기 위하여, 송신단 또는 베이스 스테이션(Base Station)이 복수의 송신 안테나들을 이용하여 통신 신호를 송신하고, 송신단 또는 사용자 장치(User Equipment)가 복수의 수신 안테나들을 이용하여 상기 통신 신호를 수신하는 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신 기술이 개발되었다.
다만, 종래의 통신 시스템에서는, 디스플레이 장치에 대한 고려 없이, 영상 통신 신호와 음성 통신 신호 모두가 동일한 MIMO 통신을 통하여 전송되었다. 이에 따라, 디스플레이 장치에 보다 적합한 MIMO 통신 기술이 요구된다.
본 발명의 일 목적은 영상 통신 신호 및 음성 통신 신호를 보다 효율적으로 수신할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 영상 통신 신호 및 음성 통신 신호를 보다 효율적으로 송수신할 수 있는 통신 시스템을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널에 내장된 N개(N은 3 이상의 정수)의 수신 안테나들, 상기 N개의 수신 안테나들 중 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신을 통하여 영상 통신 신호를 수신하고, 상기 N개의 수신 안테나들 중 1개의 수신 안테나를 이용하여 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output; SISO) 통신을 통하여 음성 통신 신호를 수신하고, 상기 영상 통신 신호에 기초하여 원본 영상 데이터를 생성하고, 상기 음성 통신 신호에 기초하여 음성 데이터를 생성하는 통신부, 및 상기 통신부로부터 상기 원본 영상 데이터를 수신하고, 상기 원본 영상 데이터에 기초하여 상기 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 장치는, 상기 N개의 수신 안테나들로서, 8개의 수신 안테나들을 포함하고, 상기 통신부는, 상기 8개의 수신 안테나들 중 7개를 이용하여 7개의 송신 안테나들과 함께, 상기 MIMO 통신으로서, 7*7 MIMO 통신을 수행하여 상기 영상 통신 신호를 수신하고, 상기 8개의 수신 안테나들 중 1개를 이용하여 1개의 송신 안테나와 함께 상기 SISO 통신을 수행하여 상기 음성 통신 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 상기 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 수신된 상기 영상 통신 신호에 상응하는 수신 영상 데이터에 대한 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 디코딩을 수행하여 상기 원본 영상 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 수학식 "X = (HH H)-1 HH Y"을 이용하여 상기 수신 영상 데이터에 대한 상기 TSC 디코딩을 수행하고, 여기서, X는 상기 원본 영상 데이터를 나타내는 원본 영상 데이터 매트릭스이고, Y는 상기 수신 영상 데이터를 나타내는 수신 영상 데이터 매트릭스이고, H는 상기 MIMO 통신의 채널 매트릭스이고, HH는 상기 채널 매트릭스의 에르미트(Hermitian) 매트릭스일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 통신 신호는 7개의 송신 안테나들에 의해 송신되고, 상기 채널 매트릭스는,
Figure pat00001
이고, 여기서, hij는 i번째 단위 시간에서 상기 7개의 송신 안테나들 중 j번째 송신 안테나에 의해 송신된 상기 영상 통신 신호에 대한 채널 계수이고, hij*는 hij의 켤레(conjugate)이고, i는 1이상 및 8이하의 정수이고, j는 1이상 및 7이하의 정수일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 음성 통신 신호를 수신하도록 이용되는 상기 1개의 수신 안테나는 상기 N개의 수신 안테나들에 관련된 복수의 통신 채널들의 페이딩(fading) 값들에 기초하여 상기 N개의 수신 안테나들 중 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 음성 통신 신호를 수신하도록 이용되는 상기 1개의 수신 안테나는, 상기 복수의 통신 채널들 중 상기 1개의 수신 안테나에 관련된 통신 채널이 상기 페이딩 값들 중 최대 페이딩 값을 가지도록, 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통신부는, 상기 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 상기 영상 통신 신호를 수신하고, 상기 영상 통신 신호에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 수신 영상 데이터를 생성하고, 상기 1개의 수신 안테나를 이용하여 상기 음성 통신 신호를 수신하고, 상기 음성 통신 신호에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 음성 데이터를 생성하는 수신기, 및 상기 수신 영상 데이터에 대한 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 디코딩을 수행하여 상기 원본 영상 데이터를 생성하는 TSC 디코더를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 음성 데이터는 상기 디스플레이 구동부를 통하여 스피커에 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 구동부는, 상기 원본 영상 데이터에 기초하여 상기 복수의 화소들에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버, 상기 복수의 화소들에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 드라이버, 및 상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템은 N개(N은 3 이상의 정수)의 송신 안테나들을 포함하고, 상기 N개의 송신 안테나들 중 N-1개의 송신 안테나들을 이용하여 영상 통신 신호를 송신하고, 상기 N개의 송신 안테나들 중 1개의 송신 안테나를 이용하여 음성 통신 신호를 송신하는 베이스 스테이션, 및 N개의 수신 안테나들 및 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 N개의 수신 안테나들 중 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 상기 N-1개의 송신 안테나들과 함께 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신을 수행하여 상기 영상 통신 신호를 수신하고, 상기 N개의 수신 안테나들 중 1개의 수신 안테나를 이용하여 상기 1개의 송신 안테나와 함께 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output; SISO) 통신을 통하여 상기 음성 통신 신호를 수신하고, 상기 영상 통신 신호에 기초하여 상기 디스플레이 패널을 구동하는 사용자 장치를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 베이스 스테이션은, 상기 N개의 송신 안테나들로서, 8개의 송신 안테나들을 포함하고, 상기 디스플레이 장치는, 상기 N개의 수신 안테나들로서, 8개의 수신 안테나들을 포함하고, 상기 영상 통신 신호는, 상기 MIMO 통신으로서, 상기 8개의 송신 안테나들 중 7개 및 상기 8개의 수신 안테나들 중 7개에 의한 7*7 MIMO 통신을 통하여 전송되고, 상기 음성 통신 신호는 상기 8개의 송신 안테나들 중 1개 및 상기 8개의 수신 안테나들 중 1개에 의한 상기 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 N개의 수신 안테나들은 상기 디스플레이 패널에 내장될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사용자 장치는 상기 디스플레이 패널을 가지는 디스플레이 장치를 더 포함하고, 상기 N개의 수신 안테나들은 상기 디스플레이 장치의 외부에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 베이스 스테이션은, 원본 영상 데이터에 대한 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 인코딩을 수행하여 송신 영상 데이터를 생성하는 TSC 인코더, 및 상기 송신 영상 데이터에 대한 디지털-아날로그 변환을 수행하여 상기 영상 통신 신호를 생성하고, 상기 N-1개의 송신 안테나들을 이용하여 상기 영상 통신 신호를 송신하고, 음성 데이터에 대한 디지털-아날로그 변환을 수행하여 상기 음성 통신 신호를 생성하고, 상기 1개의 송신 안테나를 이용하여 상기 음성 통신 신호를 송신하는 송신기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 TSC 인코딩에 이용되는 시간-공간 코드는,
Figure pat00002
이고, 여기서, x1 내지 x7은 상기 원본 영상 데이터에 포함된 제1 내지 제7 데이터 값들을 나타내고, x1* 내지 x7*는 x1 내지 x7의 켤레(conjugate)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사용자 장치는, 상기 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 상기 영상 통신 신호를 수신하고, 상기 영상 통신 신호에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 수신 영상 데이터를 생성하고, 상기 1개의 수신 안테나를 이용하여 상기 음성 통신 신호를 수신하고, 상기 음성 통신 신호에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 음성 데이터를 생성하는 수신기, 및 상기 수신 영상 데이터에 대한 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 디코딩을 수행하여 원본 영상 데이터를 생성하는 TSC 디코더를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 TSC 디코더는, 수학식 "X = (HH H)-1 HH Y"을 이용하여 상기 수신 영상 데이터에 대한 상기 TSC 디코딩을 수행하고, 여기서, X는 상기 원본 영상 데이터를 나타내는 원본 영상 데이터 매트릭스이고, Y는 상기 수신 영상 데이터를 나타내는 수신 영상 데이터 매트릭스이고, H는 상기 MIMO 통신의 채널 매트릭스이고, HH는 상기 채널 매트릭스의 에르미트(Hermitian) 매트릭스일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 통신 신호는, 상기 N-1개의 송신 안테나들로서, 7개의 송신 안테나들에 의해 송신되고, 상기 채널 매트릭스는,
Figure pat00003
이고, 여기서, hij는 i번째 단위 시간에서 상기 7개의 송신 안테나들 중 j번째 송신 안테나에 의해 송신된 상기 영상 통신 신호에 대한 채널 계수이고, hij*는 hij의 켤레(conjugate)이고, i는 1이상 및 8이하의 정수이고, j는 1이상 및 7이하의 정수일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 음성 통신 신호를 송신하도록 이용되는 상기 1개의 송신 안테나는 상기 N개의 송신 안테나들에 관련된 복수의 통신 채널들의 페이딩(fading) 값들에 기초하여 상기 N개의 송신 안테나들 중 선택되고, 상기 1개의 수신 안테나는 상기 N개의 수신 안테나들 중 상기 선택된 1개의 송신 안테나에 상응하도록 선택될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치 및 통신 시스템은, N개의 수신 안테나들 중 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신을 통하여 영상 통신 신호를 수신하고, 상기 N개의 수신 안테나들 중 1개의 수신 안테나를 이용하여 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output; SISO) 통신을 통하여 음성 통신 신호를 수신할 수 있다. 이에 따라, 상기 영상 통신 신호가 보다 높은 데이터 전송 속도로 수신될 수 있고, 상기 음성 통신 신호가 보다 짧은 레이턴시(Latency)로 수신될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템에서 음성 통신 신호의 송수신을 위한 통신 채널이 선택되는 예들을 나타내는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템에서 베이스 스테이션에서 수행되는 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 인코딩에 이용되는 시간-공간 코드의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 포함된 복수의 수신 안테나들이 내장된 디스플레이 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 포함된 수신기의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서의 수신 영상 데이터 매트릭스의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서의 TSC 디코딩의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이고, 도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템에서 음성 통신 신호의 송수신을 위한 통신 채널이 선택되는 예들을 나타내는 도면들이고, 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템에서 베이스 스테이션에서 수행되는 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 인코딩에 이용되는 시간-공간 코드의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템(100)은 영상 통신 신호(VCS) 및 음성 통신 신호(ACS)를 송신하는 베이스 스테이션(200), 및 영상 통신 신호(VCS) 및 음성 통신 신호(ACS)를 수신하는 디스플레이 장치(300)를 포함할 수 있다.
베이스 스테이션(Base Station; BS)(200)은 N개(N은 3 이상의 정수)의 송신 안테나들(240)을 포함하고, N개의 송신 안테나들(240) 중 N-1개의 송신 안테나들(241, …, 247)을 이용하여 영상 통신 신호(VCS)를 송신하고, N개의 송신 안테나들(240) 중 1개의 송신 안테나(248)를 이용하여 음성 통신 신호(ACS)를 송신할 수 있다. 디스플레이 장치(또는 사용자 장치(User Equipment; UE))(300)는 N개의 수신 안테나들(320)을 포함하고, N개의 수신 안테나들(320) 중 N-1개의 수신 안테나들(321, …, 327)을 이용하여 N-1개의 송신 안테나들(241, …, 247)과 함께 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신을 수행하여 영상 통신 신호(VCS)를 수신하고, N개의 수신 안테나들(320) 중 1개의 수신 안테나(328)를 이용하여 1개의 송신 안테나(248)와 함께 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output; SISO) 통신을 통하여 음성 통신 신호(ACS)를 수신할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템(100)에서, 영상 통신 신호(VCS)는 (N-1)*(N-1) MIMO 통신을 통하여 송수신되고, 음성 통신 신호(ACS)는 1*1 SISO 통신을 통하여 송수신될 수 있다. 한편, 디스플레이 장치(또는 사용자 장치(User Equipment; UE))(300)는 디스플레이 패널(310)을 포함하고, 수신된 영상 통신 신호(VCS)에 기초하여 디스플레이 패널(310)을 구동할 수 있다.
일 실시예에서, 베이스 스테이션(200)은, N개의 송신 안테나들(240)로서, 8개의 송신 안테나들(241, …, 247, 248)을 포함하고, 디스플레이 장치(300)는, N개의 수신 안테나들(320)로서, 8개의 수신 안테나들(321, …, 327, 328)을 포함할 수 있다. 이 경우, 영상 통신 신호(VCS)는, 상기 MIMO 통신으로서, 7개의 송신 안테나들(241, …, 247) 및 7개의 수신 안테나들(321, …, 327)에 의한 7*7 MIMO 통신을 통하여 전송되고, 음성 통신 신호(ACS)는 1개의 송신 안테나(248) 및 1개의 수신 안테나(328)에 의한 상기 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있다.
한편, 종래의 MIMO 통신 시스템에서는, 영상 통신 신호(VCS) 및 음성 통신 신호(ACS), 또는 영상 데이터 및 음성 데이터를 나타내는 단일한 통신 신호가 동일한 MIMO 통신을 통하여 전송되었다. 즉, 종래의 MIMO 통신 시스템에서는, 영상 통신 신호(VCS) 및 음성 통신 신호(ACS)에 각각 적합한 통신들이 수행되지 못하였다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템(100)에서는, 영상 통신 신호(VCS)가 상기 (N-1)*(N-1) MIMO 통신, 예를 들어 상기 7*7 MIMO 통신을 통하여 전송되고, 음성 통신 신호(ACS)가 상기 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있다. 이에 따라, 영상 통신 신호(VCS)가 음성 통신 신호(ACS)에 비하여 보다 높은 데이터 전송 속도로 전송될 수 있다. 또한, 음성 통신 신호(ACS)는 인코딩 및 디코딩 없이 상기 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있고, 따라서, 음성 통신 신호(ACS)는 영상 통신 신호(VCS)에 비하여 보다 짧은 레이턴시(Latency)로 전송될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템(100)에서는 영상 통신 신호(VCS) 및 음성 통신 신호(ACS)에 각각 적합한 상기 MIMO 통신 및 상기 SISO 통신이 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 음성 통신 신호(ACS)를 송수신하는 데에 이용되는 통신 채널은 복수의 통신 채널들의 페이딩(fading) 값들에 기초하여 선택될 수 있다. 여기서, 상기 페이딩 값은 상응하는 통신 채널에서의 신호의 감쇄 정도를 나타내는 값일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 복수의 통신 채널들 중 최대 페이딩 값을 가지는 통신 채널이 음성 통신 신호(ACS)를 송수신하는 데에 이용되는 통신 채널로 선택될 수 있다. 즉, N개의 송신 안테나들(240) 중 상기 최대 페이딩 값을 가지는 상기 통신 채널에 연결된 1개의 송신 안테나(248)가 음성 통신 신호(ACS)를 송신하도록 이용되는 1개의 송신 안테나(248)로서 선택되고, N개의 수신 안테나들(320) 중 상기 1개의 송신 안테나(248)에 상응하는 1개의 수신 안테나(328)가 음성 통신 신호(ACS)를 수신하도록 이용되는 1개의 수신 안테나(328)로서 선택될 수 있다. 즉, 음성 통신 신호(ACS)를 수신하도록 이용되는 1개의 수신 안테나(328) 또한, N개의 수신 안테나들(320)에 관련된 상기 복수의 통신 채널들 중 1개의 수신 안테나(328)에 관련된 통신 채널이 상기 최대 페이딩 값을 가지도록, 선택될 수 있다. 이에 따라, 음성 통신 신호(ACS)를 송수신하는 데에 이용되는 통신 채널이 상기 복수의 통신 채널들 중 상기 최대 페이딩 값을 가지는 통신 채널, 즉 상기 복수의 통신 채널들 중 가장 큰 신호 감쇄를 가지는 통신 채널로 동적으로(일 실시예에서, 실시간으로) 변경될 수 있다.
예를 들어, 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 베이스 스테이션(200)은 제1 내지 제8 송신 안테나들(241 내지 248)을 포함하고, 디스플레이 장치(300)는 제1 내지 제8 수신 안테나들(321 내지 328)을 포함할 수 있다. 제8 송신 안테나(248)와 제8 수신 안테나(328) 사이의 통신 채널이 최대 페이딩 값을 가지는 경우, 도 2a에 도시된 바와 같이, 영상 통신 신호(VCS)는 제1 내지 제7 송신 안테나들(241 내지 247)과 제1 내지 제7 수신 안테나들(321 내지 327)에 의한 7*7 MIMO 통신을 통하여 전송되고, 음성 통신 신호(ACS)는 제8 송신 안테나(248)와 제8 수신 안테나(328)에 의한 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있다. 또한, 제1 송신 안테나(241)와 제1 수신 안테나(321) 사이의 통신 채널이 최대 페이딩 값을 가지는 경우, 도 2b에 도시된 바와 같이, 영상 통신 신호(VCS)는 제2 내지 제8 송신 안테나들(242 내지 248)과 제2 내지 제8 수신 안테나들(322 내지 328)에 의한 7*7 MIMO 통신을 통하여 전송되고, 음성 통신 신호(ACS)는 제1 송신 안테나(241)와 제1 수신 안테나(321)에 의한 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있다. 또한, 제5 송신 안테나(245)와 제5 수신 안테나(325) 사이의 통신 채널이 최대 페이딩 값을 가지는 경우, 도 2c에 도시된 바와 같이, 영상 통신 신호(VCS)는 제1 내지 제4, 및 제6 내지 제8 송신 안테나들(241 내지 244, 및 246 내지 248)과 제1 내지 제4, 및 제6 내지 제8 수신 안테나들(321 내지 324, 및 326 내지 328)에 의한 7*7 MIMO 통신을 통하여 전송되고, 음성 통신 신호(ACS)는 제5 송신 안테나(245)와 제5 수신 안테나(325)에 의한 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있다. 또한, 제4 송신 안테나(244)와 제4 수신 안테나(324) 사이의 통신 채널이 최대 페이딩 값을 가지는 경우, 도 2d에 도시된 바와 같이, 영상 통신 신호(VCS)는 제1 내지 제3, 및 제5 내지 제8 송신 안테나들(241 내지 243, 및 245 내지 248)과 제1 내지 제3, 및 제5 내지 제8 수신 안테나들(321 내지 323, 및 325 내지 328)에 의한 7*7 MIMO 통신을 통하여 전송되고, 음성 통신 신호(ACS)는 제4 송신 안테나(244)와 제4 수신 안테나(324)에 의한 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있다.
이와 같이, 음성 통신 신호(ACS)를 송수신하는 데에 이용되는 통신 채널이 상기 복수의 통신 채널들 중 상기 최대 페이딩 값을 가지는 통신 채널, 즉 상기 복수의 통신 채널들 중 가장 큰 신호 감쇄를 가지는 통신 채널로 선택되는 경우, 상기 최대 페이딩 값을 가지는 통신 채널에서의 음성 통신 신호(ACS)의 신호 감쇄가 과도할 수 있다. 그러나, 음성 통신 신호(ACS)의 신호 감쇄가 과도하더라도, 음성 통신 신호(ACS)가 짧은 레이턴시를 가지므로 정확한 음성 통신 신호(ACS)가 재전송될 수 있다. 또한, 영상 통신 신호(VCS)가 상대적으로 작은 페이딩 값들을 가지는 통신 채널들을 통하여 전송되므로, 정확한 영상 통신 신호(VCS)가 전송될 수 있다.
영상 통신 신호(VCS)를 상기 MIMO 통신을 통하여 송신하고, 음성 통신 신호(ACS)를 상기 SISO 통신을 통하여 송신하도록, 베이스 스테이션(200)은 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 인코더(220) 및 송신기(230)를 더 포함할 수 있다.
TSC 인코더(220)는 데이터 소스(210)로부터 원본 영상 데이터(OVDAT) 및 음성 데이터(ADAT)를 수신할 수 있다. 실시예에 따라, 데이터 소스(210)는 베이스 스테이션(200)에 포함된 메모리이거나, 또는 외부의 데이터 소스일 수 있다. TSC 인코더(220)는 원본 영상 데이터(OVDAT)에 대한 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 인코딩을 수행하여 송신 영상 데이터(TVDAT)를 생성하고, 음성 데이터(ADAT)에 대한 인코딩을 수행하지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 원본 영상 데이터(OVDAT)에 대한 상기 TSC 인코딩에 이용되는 시간-공간 코드는,
Figure pat00004
일 수 있다.
여기서, x1 내지 x7은 원본 영상 데이터(OVDAT)에 포함된 제1 내지 제7 데이터 값들을 나타내고, x1* 내지 x7*는 x1 내지 x7의 켤레(conjugate)일 수 있다.
즉, TSC 인코더(220)는 상기 시간-공간 코드를 이용하여 원본 영상 데이터(OVDAT)를 시간적 및 공간적으로 변조하여 송신 영상 데이터(TVDAT)를 생성 및 출력할 수 있다. 예를 들어, TSC 인코더(220)는 도 3에 도시된 시간-공간 코드(400)를 이용하여 x1 내지 x7을 나타내는 원본 영상 데이터(OVDAT)를 시간적 및 공간적으로 변조하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제16 단위 시간들(UT1 내지 UT16) 동안 제1 내지 제7 송신 안테나들(241 내지 247)에 의해 송신될 영상 통신 신호(VCS)에 상응하는 송신 영상 데이터(TVDAT)를 출력할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, x1 내지 x7을 나타내는 원본 영상 데이터(OVDAT)에 대하여, TSC 인코더(220)는, 송신 영상 데이터(TVDAT)로서, 제1 단위 시간(UT1)에서 "x1", "x2", "x3", "x4", "x5"", "x6" 및 "x7"을 병렬적으로 출력하고, 제2 단위 시간(UT2)에서 "-x2", "x1", "x4", "-x3", "x6", "-x5" 및 "0"을 병렬적으로 출력하고, 제3 단위 시간(UT3)에서 "-x3", "-x4", "x1", "x2", "x7", "0" 및 "-x5"를 병렬적으로 출력하고, 제4 단위 시간(UT4)에서 "-x4", "x3", "-x2", "x1", "0", "-x7" 및 "x6"을 병렬적으로 출력하고, 제5 단위 시간(UT5)에서 "-x5", "-x6", "-x7", "0", "x1", "x2" 및 "x3"을 병렬적으로 출력하고, 제6 단위 시간(UT6)에서 "-x6", "x5", "0", "x7", "-x2", "x1" 및 "-x4"를 병렬적으로 출력하고, 제7 단위 시간(UT7)에서 "-x7", "0", "x5", "-x6", "-x3", "x4" 및 "x1"을 병렬적으로 출력하고, 제8 단위 시간(UT8)에서 "0", "-x7", "x6", "x5", "-x4", "-x3" 및 "x2"를 병렬적으로 출력할 수 있다. 또한, x1 내지 x7을 나타내는 원본 영상 데이터(OVDAT)에 대하여, TSC 인코더(220)는 제1 내지 제8 단위 시간들(UT1 내지 UT8)에서 출력된 송신 영상 데이터(TVDAT)의 켤레(conjugate)를 제9 내지 제16 단위 시간들(UT9 내지 UT16)에서 출력할 수 있다. 즉, TSC 인코더(220)는, 송신 영상 데이터(TVDAT)로서, 제9 단위 시간(UT9)에서 "x1*", "x2*", "x3*", "x4*", "x5*", "x6*" 및 "x7*"을 병렬적으로 출력하고, 제10 단위 시간(UT10)에서 "-x2*", "x1*", "x4*", "-x3*", "x6*", "-x5*" 및 "0"을 병렬적으로 출력하고, 제11 단위 시간(UT11)에서 "-x3*", "-x4*", "x1*", "x2*", "x7*", "0" 및 "-x5*"을 병렬적으로 출력하고, 제12 단위 시간(UT12)에서 "-x4*", "x3*", "-x2*", "x1*", "0", "-x7*", "x6*"을 병렬적으로 출력하고, 제13 단위 시간(UT13)에서 "-x5*", "-x6*", "-x7*", "0", "x1*", "x2*" 및 "x3*"을 병렬적으로 출력하고, 제14 단위 시간(UT14)에서 "-x6*", "x5*", "0", "x7*", "-x2*", "x1*" 및 "-x4*"을 병렬적으로 출력하고, 제15 단위 시간(UT15)에서 "-x7*", "0", "x5*", "-x6*", "-x3*", "x4*" 및 "x1*"을 병렬적으로 출력하고, 제16 단위 시간(UT16)에서 "0", "-x7*", "x6*", "x5*", "-x4*", "-x3*" 및 "x2*"을 병렬적으로 출력할 수 있다.
송신기(230)는 TSC 인코더(220)로부터 원본 영상 데이터(OVDAT)에 대하여 TSC 인코딩을 수행하여 생성된 송신 영상 데이터(TVDAT)를 수신하고, 또한 TSC 인코더(220)로부터 인코딩이 수행되지 않은 음성 데이터(ADAT)를 수신할 수 있다. 송신기(230)는 송신 영상 데이터(TVDAT)에 대한 디지털-아날로그 변환을 수행하여 영상 통신 신호(VCS)를 생성하고, N-1개의 송신 안테나들(241, …, 247)을 이용하여 영상 통신 신호(VCS)를 송신하고, 음성 데이터(ADAT)에 대한 디지털-아날로그 변환을 수행하여 음성 통신 신호(ACS)를 생성하고, 1개의 송신 안테나(248)를 이용하여 음성 통신 신호(ACS)를 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 송신기(230)는 영상 통신 신호(VCS)를 송신하기 위한 N-1개의 신호 처리 경로들 및 음성 통신 신호(ACS)를 송신하기 위한 1개의 신호 처리 경로를 포함하는 N개의 신호 처리 경로들을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 상기 N개의 신호 처리 경로들 각각은 디지털-아날로그 변환을 수행하는 디지털-아날로그 변환기(Digital-to-Analog Converter; DAC), 불필요한 주파수 성분을 제거하기 위한 대역 선택 필터(Band Select Filter), 반송파 주파수를 상향시키기 위한 주파수 상향 변환 믹서(Frequency Up-Conversion Mixer), 신호 전력을 증폭시키기 위한 전력 증폭기(Power Amplifier) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
영상 통신 신호(VCS)를 상기 MIMO 통신을 통하여 수신하고, 음성 통신 신호(ACS)를 상기 SISO 통신을 통하여 수신하며, 영상 통신 신호(VCS)에 기초하여 디스플레이 패널(310)을 구동하도록, 디스플레이 장치(300)는 디스플레이 패널(310), N개의 수신 안테나들(320), 통신부(330) 및 디스플레이 구동부(340)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(310)은 복수의 데이터 라인들, 복수의 게이트 라인들, 및 이들에 연결된 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)는 적어도 하나의 커패시터, 적어도 두 개의 트랜지스터들 및 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)를 포함하고, 디스플레이 패널(310)은 OLED 디스플레이 패널일 수 있다. 다른 실시예에서, 디스플레이 패널(310)은 LCD(Liquid Crystal Display) 패널이거나, 또는 다른 디스플레이 패널일 수 있다.
N개의 수신 안테나들(320)은 디스플레이 패널(310)에 내장될 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 장치(300)는, N개의 수신 안테나들(320)로서, 8개의 수신 안테나들(321, …, 327, 328)을 포함할 수 있다. 이 경우, 8개의 수신 안테나들(321, …, 327, 328) 중, 7개의 수신 안테나들(321, …, 327)은 영상 통신 신호(VCS)를 수신하는 데에 이용되고, 1개의 수신 안테나(328)는 음성 통신 신호(ACS)를 수신하는 데에 이용될 수 있다.
통신부(330)는 N개의 수신 안테나들(320) 중 N-1개의 수신 안테나들(321, …, 327)을 이용하여 상기 MIMO 통신을 통하여 영상 통신 신호(VCS)를 수신하고, N개의 수신 안테나들(320) 중 1개의 수신 안테나(328)를 이용하여 상기 SISO 통신을 통하여 음성 통신 신호(ACS)를 수신하고, 영상 통신 신호(VCS)에 기초하여 원본 영상 데이터(OVDAT)를 생성하고, 음성 통신 신호(ACS)에 기초하여 음성 데이터(ADAT)를 생성할 수 있다. 이러한 동작을 수행하도록, 일 실시예에서, 통신부(330)는 수신기 및 TSC 디코더를 포함할 수 있다. 상기 수신기는 N-1개의 수신 안테나들(321, …, 327)을 이용하여 영상 통신 신호(VCS)를 수신하고, 영상 통신 신호(ACS)에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 수신 영상 데이터를 생성하고, 1개의 수신 안테나(328)를 이용하여 음성 통신 신호(ACS)를 수신하고, 음성 통신 신호(ACS)에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 음성 데이터(ADAT)를 생성할 수 있다. 상기 TSC 디코더는 상기 수신 영상 데이터에 대한 TSC 디코딩을 수행하여 원본 영상 데이터(OVDAT)를 생성할 수 있다.
디스플레이 구동부(340)는 통신부(330)로부터 원본 영상 데이터(OVDAT)를 수신하고, 원본 영상 데이터(OVDAT)에 기초하여 디스플레이 패널(310)을 구동할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 구동부(340)는 원본 영상 데이터(OVDAT)에 기초하여 복수의 화소들(PX)에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버, 복수의 화소들(PX)에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 드라이버, 및 상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 일 실시예에서, 디스플레이 구동부(340)는 통신부(330)로부터 음성 데이터(ADAT)를 수신하고, 디스플레이 장치(300)의 내부 또는 외부에 위치한 스피커에 음성 데이터(ADAT)를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템(100)에서는, 영상 통신 신호(VCS)가 상기 (N-1)*(N-1) MIMO 통신, 예를 들어 상기 7*7 MIMO 통신을 통하여 전송되고, 음성 통신 신호(ACS)가 상기 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있다. 이에 따라, 영상 통신 신호(VCS)가 음성 통신 신호(ACS)에 비하여 보다 높은 데이터 전송 속도로 전송될 수 있다. 또한, 음성 통신 신호(ACS)는 인코딩 및 디코딩 없이 상기 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있고, 따라서, 음성 통신 신호(ACS)는 영상 통신 신호(VCS)에 비하여 보다 짧은 레이턴시(Latency)로 전송될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템(100)에서는 영상 통신 신호(VCS) 및 음성 통신 신호(ACS)에 각각 적합한 상기 MIMO 통신 및 상기 SISO 통신이 수행될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 음성 통신 신호(ACS)를 송수신하는 데에 이용되는 통신 채널이 상기 복수의 통신 채널들 중 상기 최대 페이딩 값을 가지는 통신 채널, 즉 상기 복수의 통신 채널들 중 가장 큰 신호 감쇄를 가지는 통신 채널로 선택될 수 있다. 이에 따라, 짧은 레이턴시를 가지는 음성 통신 신호(ACS)의 재전송에 의해 정확한 음성 통신 신호(ACS)가 수신될 수 있고, 상대적으로 작은 페이딩 값들을 가지는 통신 채널들을 통하여 정확한 영상 통신 신호(VCS)가 수신될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 포함된 복수의 수신 안테나들이 내장된 디스플레이 패널의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 포함된 수신기의 일 예를 나타내는 블록도이고, 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서의 수신 영상 데이터 매트릭스의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서의 TSC 디코딩의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 디스플레이 패널(310), N개의 수신 안테나들(320), 통신부(330) 및 디스플레이 구동부(340)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 통신부(330)는 수신기(350) 및 TSC 디코더(360)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(310)은 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)는 적어도 하나의 커패시터, 적어도 두 개의 트랜지스터들 및 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)를 포함하고, 디스플레이 패널(310)은 OLED 디스플레이 패널일 수 있다. 다른 실시예에서, 각 화소(PX)는 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 연결된 액정 커패시터를 포함할 수 있고, 디스플레이 패널(310)은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD) 패널일 수 있다. 다만, 디스플레이 패널(310)은 상기 OLED 디스플레이 패널 및 상기 LCD 패널에 한정되지 않고, 임의의 디스플레이 패널일 수 있다.
N개의 수신 안테나들(320)은 디스플레이 패널(310)에 내장될 수 있다. 여기서, N개의 수신 안테나들(320)은 디스플레이 패널(310)에 내장된다는 것은, N개의 수신 안테나들(320)이 임의의 방식으로 디스플레이 패널(310)에 포함 또는 형성되는 것을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, N개(예를 들어, 8개)의 수신 안테나들(321a 내지 328a)이 임의의 투명 필름(또는 투명 기판)(319a) 상에 투명 전극들로서 형성될 수 있고, 수신 안테나들(321a 내지 328a)이 형성된 투명 필름(319a)이 복수의 화소들(PX)이 형성된 기판(예를 들어, 폴리이미드(Polyimide; PI) 기판)(315a)에 부착 또는 결합됨으로써, 수신 안테나들(321a 내지 328a)이 내장된 디스플레이 패널(310a)이 제조될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예들에 따른 수신 안테나들(320)이 내장된 디스플레이 패널(310)은 도 5의 예에 한정되지 않는다.
수신기(350)는 N개의 수신 안테나들(320) 중 N-1개의 수신 안테나들(321 내지 327)을 이용하여 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신을 통하여 영상 통신 신호(VCS)를 수신하고, N개의 수신 안테나들(320) 중 1개의 수신 안테나(328)를 이용하여 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output; SISO) 통신을 통하여 음성 통신 신호(ACS)를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 장치(300)는, N개의 수신 안테나들(320)로서, 8개의 수신 안테나들(321 내지 328)을 포함하고, 수신기(350)는 7개의 수신 안테나들(321 내지 327)을 이용하여 7개의 송신 안테나들과 함께, 상기 MIMO 통신으로서, 7*7 MIMO 통신을 수행하여 영상 통신 신호(VCS)를 수신하고, 1개의 수신 안테나(328)를 이용하여 1개의 송신 안테나와 함께 상기 SISO 통신을 수행하여 음성 통신 신호(ACS)를 수신할 수 있다. 또한, 수신기(350)는 영상 통신 신호(VCS)에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 수신 영상 데이터(RVDAT)를 생성하고, 음성 통신 신호(ACS)에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 음성 데이터(ADAT)를 생성할 수 있다. 이러한 동작을 수행하도록, 일 실시예에서, 수신기(350)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 RF(Radio Frequency) 필터들(511, …, 517, 518), 복수의 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier; LNA)들(521, …, 527, 528), 제1 국부 발진기(Local Oscillator; LO)(530), 복수의 RF 하향 믹서(RF Down Mixer)들(531, …, 537, 538), 복수의 IF(Intermediate Frequency) 필터들(541, …, 547, 548), 복수의 IF 증폭기(IF Amplifier)들(551, …, 557, 558), 제2 국부 발진기(560), 복수의 IF 하향 믹서(IF Down Mixer)들(561, …, 567, 568), 및 복수의 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter; ADC)들(571, …, 577, 578)을 포함할 수 있다.
복수의 RF 필터들(511, …, 517, 518)은 N개의 수신 안테나들(320)을 통하여 수신된 RF 대역 신호들에서 불필요한 주파수 성분을 제거할 수 있다. 복수의 저잡음 증폭기들(521, …, 527, 528)은 복수의 RF 필터들(511, …, 517, 518)로부터 출력된 상기 RF 대역 신호들을 증폭시킬 수 있다. 복수의 RF 하향 믹서들(531, …, 537, 538)은 제1 국부 발진기(530)로부터의 발진 신호를 이용하여 상기 RF 대역 신호들을 IF 대역 신호들로 변환할 수 있다. 복수의 IF 필터들(541, …, 547, 548)은 상기 IF 대역 신호들에서 불필요한 주파수 성분을 제거할 수 있다. 복수의 IF 증폭기들(551, …, 557, 558)은 복수의 IF 필터들(541, …, 547, 548)로부터 출력된 상기 IF 대역 신호들을 증폭시킬 수 있다. 복수의 IF 하향 믹서들(561, …, 567, 568) 제2 국부 발진기(560)로부터의 발진 신호를 이용하여 상기 IF 대역 신호들을 기저 대역 신호들로 변환할 수 있다. 복수의 아날로그-디지털 변환기들(571, …, 577, 578)은 영상 통신 신호(VCS) 및 음성 통신 신호(ACS)에 상응하는 상기 기저 대역 신호들에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 수신 영상 데이터(RVDAT) 및 음성 데이터(ADAT)를 생성할 수 있다. 한편, 도 6에는 수신기(350)의 일 예가 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예들에 따른 수신기(350)의 구성은 도 6의 예에 한정되지 않는다.
TSC 디코더(360)는 수신기(350)로부터 수신 영상 데이터(RVDAT) 및 음성 데이터(ADAT)를 수신할 수 있다. TSC 디코더(360)는 음성 데이터(ADAT)에 대한 디코딩 없이 음성 데이터(ADAT)를 그대로 출력할 수 있다. 또한, TSC 디코더(360)는 수신 영상 데이터(RVDAT)에 대한 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 디코딩을 수행하여 원본 영상 데이터(OVDAT)를 생성할 수 있다.
한편, x1 내지 x7을 나타내는 원본 영상 데이터(OVDAT)가 도 3에 도시된 시간-공간 코드를 이용하여 TSC 인코딩되어 송신 영상 데이터가 생성되고, 상기 송신 영상 데이터가 도 1의 송신기(230)에 의해 영상 통신 신호(VCS)로서 송신된 경우, TSC 디코더(360)에 의해 수신되는 제1 내지 제16 단위 시간들 동안의 수신 영상 데이터(RVDAT)의 매트릭스(440)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내지 제16 단위 시간들 동안의 제1 내지 제7 송신 안테나들과 제1 내지 제7 수신 안테나들(321 내지 327) 사이의 복수의 통신 채널들의 채널 계수들을 나타내는 채널 매트릭스(420)와 상기 x1 내지 x7을 나타내는 원본 영상 데이터(OVDAT)의 매트릭스(410)의 곱에 상기 제1 내지 제16 단위 시간들 동안의 잡음들을 나타내는 잡음 매트릭스(430)의 합과 같을 수 있다. 도 7에서, 수신 영상 데이터 매트릭스(440)의 y1 내지 y8 각각은 상기 제1 내지 제8 단위 시간들 각각에서의 수신 영상 데이터(RVDAT)의 7개의 데이터 값들의 합들을 나타낼 수 있다. 예를 들어, y1은 상기 제1 단위 시간에서의 수신 영상 데이터(RVDAT)의 7개의 데이터 값들의 합을 나타낼 수 있고, y8은 상기 제8 단위 시간에서의 수신 영상 데이터(RVDAT)의 7개의 데이터 값들의 합을 나타낼 수 있다. 또한, 수신 영상 데이터 매트릭스(440)의 y1* 내지 y8* 각각은 상기 제9 내지 제16 단위 시간들 각각에서의 수신 영상 데이터(RVDAT)의 7개의 데이터 값들의 합들을 나타낼 수 있다. 한편, 상기 제9 내지 제16 단위 시간들에서의 송신 영상 데이터는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 내지 제8 단위 시간들에서의 송신 영상 데이터의 켤레(conjugate)이므로, 상기 제9 내지 제16 단위 시간들에서의 수신 영상 데이터(RVDAT)인 y1* 내지 y8*은 상기 제1 내지 제8 단위 시간들에서의 수신 영상 데이터(RVDAT)인 y1 내지 y8의 켤레일 수 있다. 또한, 원본 영상 데이터의 매트릭스(410)의 x1 내지 x7은 베이스 스테이션에서의 원본 영상 데이터에 포함된 제1 내지 제7 데이터 값들을 각각 나타낼 수 있다. 또한, 잡음 매트릭스(430)의 n1 내지 n8은 상기 제1 내지 제8 단위 시간들에서의 상기 MIMO 통신의 잡음들, 즉 상기 제1 내지 제8 단위 시간들에서의 상기 복수의 통신 채널들의 잡음들을 각각 나타내고, 잡음 매트릭스(430)의 n1* 내지 n8*은 상기 제9 내지 제16 단위 시간들에서의 상기 복수의 통신 채널들의 잡음들을 각각 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제9 내지 제16 단위 시간들에서의 잡음들을 나타내는 n1* 내지 n8*은 상기 제1 내지 제8 단위 시간들에서의 잡음들을 나타내는 n1 내지 n8의 켤레들일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 내지 제16 단위 시간들 동안의 상기 채널 계수들을 나타내는 채널 매트릭스(420)는, 도 7에 도시된 바와 같이,
Figure pat00005
일 수 있다. 여기서, hij는 i번째 단위 시간에서 상기 7개의 송신 안테나들 중 j번째 송신 안테나에 의해 송신된 영상 통신 신호(VCS)에 대한 채널 계수이고, hij*는 hij의 켤레(conjugate)이고, i는 1이상 및 8이하의 정수이고, j는 1이상 및 7이하의 정수일 수 있다. 예를 들어, 상기 x1 내지 x7을 나타내는 원본 영상 데이터(OVDAT)에 상응하는 영상 통신 신호(VCS)는 제1 내지 제16 단위 시간들 동안 제1 내지 제7 송신 안테나들을 통하여 송신될 수 있고, h11은 상기 제1 단위 시간에서 상기 제1 송신 안테나에 의해 송신된 영상 통신 신호(VCS)에 대한 통신 채널의 채널 계수를 나타내고, h87은 상기 제8 단위 시간에서 상기 제7 송신 안테나에 의해 송신된 영상 통신 신호(VCS)에 대한 통신 채널의 채널 계수를 나타낼 수 있다. 한편, h11*은 상기 제9 단위 시간에서 상기 제1 송신 안테나에 의해 송신된 영상 통신 신호(VCS)에 대한 통신 채널의 채널 계수를 나타낼 수 있고, 이는 h11의 켤레일 수 있다. 또한, h87*은 상기 제16 단위 시간에서 상기 제7 송신 안테나에 의해 송신된 영상 통신 신호(VCS)에 대한 통신 채널의 채널 계수를 나타낼 수 있고, 이는 h87의 켤레일 수 있다.
TSC 디코더(360)는 도 7에 도시된 수신 영상 데이터 매트릭스(440)로부터 원본 영상 데이터 매트릭스(410)를 도출하도록, 수학식 "X = (HH H)-1 HH Y"을 이용하여 상기 수신 영상 데이터에 대한 상기 TSC 디코딩을 수행할 수 있다. 여기서, X는 원본 영상 데이터(OVDAT)를 나타내는 원본 영상 데이터 매트릭스로서, 도 7의 원본 영상 데이터 매트릭스(410)에 잡음 매트릭스(430)의 잡음 성분이 일부 가산된 원본 영상 데이터 매트릭스일 수 있다. 다만, 상기 TSC 디코딩에 의해 원본 영상 데이터 매트릭스, 즉 X에서의 상기 잡음 성분은 무시될 수 있다. 또한, Y는 수신 영상 데이터(RVDAT)를 나타내는 도 7의 수신 영상 데이터 매트릭스(440)이고, H는 상기 MIMO 통신의 채널 계수들을 나타내는 도 7의 채널 매트릭스(420)이고, HH는 채널 매트릭스(420)의 에르미트(Hermitian) 매트릭스일 수 있다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 수신 영상 데이터 매트릭스(610)에 상기 수학식(600), 즉 "X = (HH H)-1 HH Y"을 이용하여 상기 TSC 디코딩을 수행하여 원본 영상 데이터(OVDAT)를 나타내는 원본 영상 데이터 매트릭스(630)가 도출될 수 있다. 원본 영상 데이터 매트릭스(630)의 x1' 내지 x7'는 베이스 스테이션에서의 원본 영상 데이터의 x1 내지 x7에 일부 잡음 성분이 가산된 데이터 값들일 수 있으나, 상기 잡음 성분들은 무시할만한 수준들을 가질 수 있다.
TSC 디코더(360)는 상기 TSC 디코딩에 의해 생성된 원본 영상 데이터(OVDAT) 및 디코딩이 수행되지 않은 음성 데이터(ADAT)를 디스플레이 구동부(340)에 제공할 수 있다. 디스플레이 구동부(340)는 원본 영상 데이터(OVDAT)에 기초하여 디스플레이 패널(310)을 구동할 수 있다. 또한, 디스플레이 구동부(340)는 디스플레이 장치(300)의 내부 또는 외부에 위치한 스피커에 음성 데이터(ADAT)를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 구동부(340)는 데이터 드라이버(370), 게이트 드라이버(380) 및 컨트롤러(390)를 포함할 수 있다.
데이터 드라이버(370)는 컨트롤러(390)로부터 수신된 출력 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(DCRTL)에 기초하여 데이터 신호들(DS)을 생성하고, 상기 복수의 데이터 라인들을 통하여 복수의 화소들(PX)에 데이터 신호들(DS)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 제어 신호(DCTRL)는 출력 데이터 인에이블 신호, 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 데이터 드라이버(370) 및 컨트롤러(390)는 단일한 집적 회로로 구현될 수 있고, 이러한 집적 회로는 타이밍 컨트롤러 임베디드 데이터 드라이버(Timing controller Embedded Data driver; TED)로 불릴 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 드라이버(370) 및 컨트롤러(390)는 각각 별개의 집적 회로들로 구현될 수 있다.
게이트 드라이버(380)는 컨트롤러(390)로부터 수신된 게이트 제어 신호(GCTRL)에 기초하여 게이트 신호들(GS)을 생성하고, 상기 복수의 게이트 라인들을 통하여 복수의 화소들(PX)에 게이트 신호들(GS)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 드라이버(380)는 복수의 화소들(PX)에 게이트 신호들(GS)을 행 단위로 순차적으로 제공할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 게이트 제어 신호(GCTRL)는 시작 신호 및 게이트 클록 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 게이트 드라이버(380)는 디스플레이 패널(310)의 주변부에 집적 또는 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 게이트 드라이버(380)는 하나 또는 그 이상의 집적 회로들로 구현될 수 있다.
컨트롤러(예를 들어, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller; T-CON))(390)는 TSC 디코더(360)로부터 원본 영상 데이터(OVDAT)를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러(390)는 TSC 디코더(360)로부터 수신된 원본 영상 데이터(OVDAT)에 기초하여 데이터 드라이버(370)에 제공되는 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다. 다른 실시예에서, 컨트롤러(390)는 TSC 디코더(360)로부터 수신된 원본 영상 데이터(OVDAT)를 외부의 호스트 프로세서(예를 들어, 그래픽 처리부(Graphic Processing Unit; GPU) 또는 그래픽 카드(Graphic Card))에 제공하고, 상기 호스트 프로세서로부터 원본 영상 데이터(OVDAT)에 기초하여 생성된 입력 영상 데이터(IDAT)를 수신하며, 상기 호스트 프로세서로부터 수신된 입력 영상 데이터(IDAT)에 기초하여 데이터 드라이버(370)에 제공되는 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 컨트롤러(390)는 상기 호스트 프로세서로부터 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 입력 데이터 인에이블 신호, 마스터 클록 신호 등을 포함하는 제어 신호(CTRL)를 수신할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 컨트롤러(390)는 TSC 디코더(360)로부터 수신된 음성 데이터(ADAT)를 상기 호스트 프로세서 또는 상기 스피커에 제공할 수 있다. 또한, 컨트롤러(390)는 데이터 드라이버(370)에 출력 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(DCTRL)를 제공하여 데이터 드라이버(370)를 제어하고, 게이트 드라이버(380)에 게이트 제어 신호(GCTRL)를 제공하여 게이트 드라이버(380)를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(300)는 N-1개의 수신 안테나들(321 내지 327)을 이용하여 (N-1)*(N-1) MIMO 통신, 예를 들어 7*7 MIMO 통신을 통하여 영상 통신 신호(VCS)를 수신하고, 1개의 수신 안테나(328)를 이용하여 상기 SISO 통신을 통하여 음성 통신 신호(ACS)를 수신할 수 있다. 이에 따라, 영상 통신 신호(VCS)가 음성 통신 신호(ACS)에 비하여 보다 높은 데이터 전송 속도로 수신될 수 있다. 또한, 음성 통신 신호(ACS)는 인코딩 및 디코딩 없이 상기 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있고, 따라서, 음성 통신 신호(ACS)는 영상 통신 신호(VCS)에 비하여 보다 짧은 레이턴시(Latency)로 수신될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 통신 시스템(700)은 N개의 송신 안테나들(840)을 포함하는 베이스 스테이션(800), 및 N개의 수신 안테나들(910)을 포함하는 사용자 장치(900)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치(900)는 디스플레이 장치(950)를 포함하는 임의의 전자 기기일 수 있다. 예를 들어, 사용자 장치(900)는 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 컴퓨터(Table Computer), 디지털 TV(Digital Television), 3D TV, 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 가정용 전자기기, 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 내비게이션(Navigation) 등과 같은 디스플레이 장치(950)를 포함하는 임의의 전자 기기일 수 있다.
베이스 스테이션(800)은 도 3에 도시된 시간-공간 코드(300)를 이용하여 원본 영상 데이터에 대한 TSC 인코딩을 수행하여 송신 영상 데이터를 생성할 수 있다. 베이스 스테이션(800)은 상기 송신 영상 데이터에 대한 디지털-아날로그 변환을 수행하여 영상 통신 신호(VCS)를 생성하고, 음성 데이터에 대한 디지털-아날로그 변환을 수행하여 음성 통신 신호(ACS)를 생성할 수 있다. 또한, 베이스 스테이션(800)은 N개의 송신 안테나들(840) 중 N-1개의 송신 안테나들(841, …, 847)을 이용하여 영상 통신 신호(VCS)를 송신하고, N개의 송신 안테나들(840) 중 1개의 송신 안테나(848)를 이용하여 음성 통신 신호(ACS)를 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 복수의 통신 채널들 중 최대 페이딩 값을 가지는 통신 채널이 음성 통신 신호(ACS)를 송수신하는 데에 이용되는 통신 채널로 선택될 수 있다.
사용자 장치(900)는 N개의 수신 안테나들(910), 수신기(920), TSC 디코더(930), 사용자 장치(900)의 중앙 처리 장치(CPU)일 수 있는 프로세서(940), 원본 영상 데이터(OVDAT)에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이 장치(950), 및 음성 데이터(ADAT)에 기초하여 음성을 출력하는 스피커(980)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, N개의 수신 안테나들(910)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(970)에 내장될 수 있다. 다른 실시예에서, N개의 수신 안테나들(910)은 디스플레이 패널(970)을 가지는 디스플레이 장치(950)의 외부에 위치할 수 있다. 일 예에서, 사용자 장치(900)는 스마트 폰이고, N개의 수신 안테나들(910)은 상기 스마트 폰의 커버에 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
수신기(920)는 N개의 수신 안테나들(910) 중 N-1개의 수신 안테나들(911, …, 917)을 이용하여 MIMO 통신을 통하여 영상 통신 신호(VCS)를 수신하고, N개의 수신 안테나들(910) 중 1개의 수신 안테나(918)를 이용하여 SISO 통신을 통하여 음성 통신 신호(ACS)를 수신할 수 있다. 또한, 수신기(920)는 영상 통신 신호(VCS)에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 수신 영상 데이터를 생성하고, 음성 통신 신호(ACS)에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 음성 데이터(ADAT)를 생성할 수 있다.
TSC 디코더(930)는 수신기(920)로부터 상기 수신 영상 데이터 및 음성 데이터(ADAT)를 수신할 수 있다. TSC 디코더(930)는 음성 데이터(ADAT)를 그대로 출력할 수 있다. TSC 디코더(930)에 의해 출력된 음성 데이터(ADAT)는 프로세서(940)를 통하여 스피커(980)에 제공되거나, 또는 스피커(980)에 직접 제공될 수 있다. 스피커(980)는 음성 데이터(ADAT)에 기초하여 음성을 출력할 수 있다.
TSC 디코더(930)는 상기 수신 영상 데이터에 대한 TSC 디코딩을 수행하여 원본 영상 데이터(OVDAT)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, TSC 디코더(930)는 상기 수신 영상 데이터에 대하여 도 8에 도시된 수학식(600)에 상응하는 상기 TSC 디코딩을 수행할 수 있다. TSC 디코더(930)에 의해 출력된 원본 영상 데이터(OVDAT)는 프로세서(940)를 통하여 디스플레이 장치(950)에 제공되거나, 또는 디스플레이 장치(950)에 직접 제공될 수 있다.
디스플레이 장치(950)는 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널(970), 및 TSC 디코더(930)로부터 또는 프로세서(940)로부터 수신된 원본 영상 데이터(OVDAT)에 기초하여 디스플레이 패널(970)을 구동하는 디스플레이 구동부(960)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 구동부(960)는 원본 영상 데이터(OVDAT)에 기초하여 상기 복수의 화소들에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버, 상기 복수의 화소들에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 드라이버, 및 상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 통신 시스템(700)에서는, 영상 통신 신호(VCS)가 상기 MIMO 통신을 통하여 전송되고, 음성 통신 신호(ACS)가 상기 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있다. 이에 따라, 영상 통신 신호(VCS)가 음성 통신 신호(ACS)에 비하여 보다 높은 데이터 전송 속도로 전송될 수 있다. 또한, 음성 통신 신호(ACS)는 인코딩 및 디코딩 없이 상기 SISO 통신을 통하여 전송될 수 있고, 따라서, 음성 통신 신호(ACS)는 영상 통신 신호(VCS)에 비하여 보다 짧은 레이턴시(Latency)로 전송될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 통신 시스템(700)에서는 영상 통신 신호(VCS) 및 음성 통신 신호(ACS)에 각각 적합한 상기 MIMO 통신 및 상기 SISO 통신이 수행될 수 있다.
본 발명은 임의의 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터, TV, 디지털 TV, 3D TV, PC, 가정용 전자기기, 노트북 컴퓨터, PDA, PMP, 디지털 카메라, 음악 재생기, 휴대용 게임 콘솔, 내비게이션 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 700: 통신 시스템
200, 800: 베이스 스테이션
210: 데이터 소스
220: TSC 인코더
230: 송신기
240, 840: 송신 안테나들
300, 950: 디스플레이 장치
310, 970: 디스플레이 패널
320, 910: 수신 안테나들
330: 통신부
340, 960: 디스플레이 구동부
350: 수신기
360: TSC 디코더
370: 데이터 드라이버
380: 게이트 드라이버
390: 컨트롤러

Claims (20)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에 내장된 N개(N은 3 이상의 정수)의 수신 안테나들;
    상기 N개의 수신 안테나들 중 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신을 통하여 영상 통신 신호를 수신하고, 상기 N개의 수신 안테나들 중 1개의 수신 안테나를 이용하여 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output; SISO) 통신을 통하여 음성 통신 신호를 수신하고, 상기 영상 통신 신호에 기초하여 원본 영상 데이터를 생성하고, 상기 음성 통신 신호에 기초하여 음성 데이터를 생성하는 통신부; 및
    상기 통신부로부터 상기 원본 영상 데이터를 수신하고, 상기 원본 영상 데이터에 기초하여 상기 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동부를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는, 상기 N개의 수신 안테나들로서, 8개의 수신 안테나들을 포함하고,
    상기 통신부는,
    상기 8개의 수신 안테나들 중 7개를 이용하여 7개의 송신 안테나들과 함께, 상기 MIMO 통신으로서, 7*7 MIMO 통신을 수행하여 상기 영상 통신 신호를 수신하고,
    상기 8개의 수신 안테나들 중 1개를 이용하여 1개의 송신 안테나와 함께 상기 SISO 통신을 수행하여 상기 음성 통신 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 통신부는,
    상기 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 수신된 상기 영상 통신 신호에 상응하는 수신 영상 데이터에 대한 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 디코딩을 수행하여 상기 원본 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 통신부는,
    수학식 "X = (HH H)-1 HH Y"을 이용하여 상기 수신 영상 데이터에 대한 상기 TSC 디코딩을 수행하고,
    여기서, X는 상기 원본 영상 데이터를 나타내는 원본 영상 데이터 매트릭스이고, Y는 상기 수신 영상 데이터를 나타내는 수신 영상 데이터 매트릭스이고, H는 상기 MIMO 통신의 채널 매트릭스이고, HH는 상기 채널 매트릭스의 에르미트(Hermitian) 매트릭스인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 영상 통신 신호는 7개의 송신 안테나들에 의해 송신되고,
    상기 채널 매트릭스는,
    Figure pat00006
    이고,
    여기서, hij는 i번째 단위 시간에서 상기 7개의 송신 안테나들 중 j번째 송신 안테나에 의해 송신된 상기 영상 통신 신호에 대한 채널 계수이고, hij*는 hij의 켤레(conjugate)이고, i는 1이상 및 8이하의 정수이고, j는 1이상 및 7이하의 정수인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 음성 통신 신호를 수신하도록 이용되는 상기 1개의 수신 안테나는 상기 N개의 수신 안테나들에 관련된 복수의 통신 채널들의 페이딩(fading) 값들에 기초하여 상기 N개의 수신 안테나들 중 선택되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 음성 통신 신호를 수신하도록 이용되는 상기 1개의 수신 안테나는, 상기 복수의 통신 채널들 중 상기 1개의 수신 안테나에 관련된 통신 채널이 상기 페이딩 값들 중 최대 페이딩 값을 가지도록, 선택되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 통신부는,
    상기 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 상기 영상 통신 신호를 수신하고, 상기 영상 통신 신호에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 수신 영상 데이터를 생성하고, 상기 1개의 수신 안테나를 이용하여 상기 음성 통신 신호를 수신하고, 상기 음성 통신 신호에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 음성 데이터를 생성하는 수신기; 및
    상기 수신 영상 데이터에 대한 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 디코딩을 수행하여 상기 원본 영상 데이터를 생성하는 TSC 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 음성 데이터는 상기 디스플레이 구동부를 통하여 스피커에 제공되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 디스플레이 구동부는,
    상기 원본 영상 데이터에 기초하여 상기 복수의 화소들에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버;
    상기 복수의 화소들에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 드라이버; 및
    상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. N개(N은 3 이상의 정수)의 송신 안테나들을 포함하고, 상기 N개의 송신 안테나들 중 N-1개의 송신 안테나들을 이용하여 영상 통신 신호를 송신하고, 상기 N개의 송신 안테나들 중 1개의 송신 안테나를 이용하여 음성 통신 신호를 송신하는 베이스 스테이션; 및
    N개의 수신 안테나들 및 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 N개의 수신 안테나들 중 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 상기 N-1개의 송신 안테나들과 함께 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신을 수행하여 상기 영상 통신 신호를 수신하고, 상기 N개의 수신 안테나들 중 1개의 수신 안테나를 이용하여 상기 1개의 송신 안테나와 함께 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output; SISO) 통신을 통하여 상기 음성 통신 신호를 수신하고, 상기 영상 통신 신호에 기초하여 상기 디스플레이 패널을 구동하는 사용자 장치를 포함하는 통신 시스템.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 베이스 스테이션은, 상기 N개의 송신 안테나들로서, 8개의 송신 안테나들을 포함하고,
    상기 디스플레이 장치는, 상기 N개의 수신 안테나들로서, 8개의 수신 안테나들을 포함하고,
    상기 영상 통신 신호는, 상기 MIMO 통신으로서, 상기 8개의 송신 안테나들 중 7개 및 상기 8개의 수신 안테나들 중 7개에 의한 7*7 MIMO 통신을 통하여 전송되고,
    상기 음성 통신 신호는 상기 8개의 송신 안테나들 중 1개 및 상기 8개의 수신 안테나들 중 1개에 의한 상기 SISO 통신을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 N개의 수신 안테나들은 상기 디스플레이 패널에 내장된 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  14. 제11 항에 있어서, 상기 사용자 장치는 상기 디스플레이 패널을 가지는 디스플레이 장치를 더 포함하고,
    상기 N개의 수신 안테나들은 상기 디스플레이 장치의 외부에 위치한 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  15. 제11 항에 있어서, 상기 베이스 스테이션은,
    원본 영상 데이터에 대한 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 인코딩을 수행하여 송신 영상 데이터를 생성하는 TSC 인코더; 및
    상기 송신 영상 데이터에 대한 디지털-아날로그 변환을 수행하여 상기 영상 통신 신호를 생성하고, 상기 N-1개의 송신 안테나들을 이용하여 상기 영상 통신 신호를 송신하고, 음성 데이터에 대한 디지털-아날로그 변환을 수행하여 상기 음성 통신 신호를 생성하고, 상기 1개의 송신 안테나를 이용하여 상기 음성 통신 신호를 송신하는 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 TSC 인코딩에 이용되는 시간-공간 코드는,
    Figure pat00007
    이고,
    여기서, x1 내지 x7은 상기 원본 영상 데이터에 포함된 제1 내지 제7 데이터 값들을 나타내고, x1* 내지 x7*는 x1 내지 x7의 켤레(conjugate)인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  17. 제11 항에 있어서, 상기 사용자 장치는,
    상기 N-1개의 수신 안테나들을 이용하여 상기 영상 통신 신호를 수신하고, 상기 영상 통신 신호에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 수신 영상 데이터를 생성하고, 상기 1개의 수신 안테나를 이용하여 상기 음성 통신 신호를 수신하고, 상기 음성 통신 신호에 대한 아날로그-디지털 변환을 수행하여 음성 데이터를 생성하는 수신기; 및
    상기 수신 영상 데이터에 대한 시간-공간 코드(Temporal-Spatio Code; TSC) 디코딩을 수행하여 원본 영상 데이터를 생성하는 TSC 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 TSC 디코더는,
    수학식 "X = (HH H)-1 HH Y"을 이용하여 상기 수신 영상 데이터에 대한 상기 TSC 디코딩을 수행하고,
    여기서, X는 상기 원본 영상 데이터를 나타내는 원본 영상 데이터 매트릭스이고, Y는 상기 수신 영상 데이터를 나타내는 수신 영상 데이터 매트릭스이고, H는 상기 MIMO 통신의 채널 매트릭스이고, HH는 상기 채널 매트릭스의 에르미트(Hermitian) 매트릭스인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 영상 통신 신호는, 상기 N-1개의 송신 안테나들로서, 7개의 송신 안테나들에 의해 송신되고,
    상기 채널 매트릭스는,
    Figure pat00008
    이고,
    여기서, hij는 i번째 단위 시간에서 상기 7개의 송신 안테나들 중 j번째 송신 안테나에 의해 송신된 상기 영상 통신 신호에 대한 채널 계수이고, hij*는 hij의 켤레(conjugate)이고, i는 1이상 및 8이하의 정수이고, j는 1이상 및 7이하의 정수인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  20. 제11 항에 있어서, 상기 음성 통신 신호를 송신하도록 이용되는 상기 1개의 송신 안테나는 상기 N개의 송신 안테나들에 관련된 복수의 통신 채널들의 페이딩(fading) 값들에 기초하여 상기 N개의 송신 안테나들 중 선택되고,
    상기 1개의 수신 안테나는 상기 N개의 수신 안테나들 중 상기 선택된 1개의 송신 안테나에 상응하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
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