TW201325168A

TW201325168A - 用於無線通訊的設備及其方法

Info

Publication number: TW201325168A
Application number: TW101140958A
Authority: TW
Inventors: Murat Mese
Original assignee: Broadcom Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2013-06-16
Also published as: EP2600644B1; CN103139197B; EP2600644A1; CN103139197A; US9521531B2; TWI504214B; US20130136001A1; KR20130061119A

Abstract

本發明涉及透過網際網路協定以較高速率的聲音視覺資料傳輸。一種利用網際網路協定將高的資料速率內容從較高的頻帶傳輸切換至較低的頻帶傳輸，而不添加可以在顯示器顯示的可察覺的延遲或抖動的技術。

Description

用於無線通訊的設備及其方法

本發明的實施方式涉及無線通訊，並且更具體地，涉及透過網際網路協定的較高資料速率的音訊和視訊信號的傳輸。

當今已知有多種無線通訊系統提供裝置之間的通訊鏈路，不論是直接地或是透過網路。這樣的通訊系統的範圍為國家和/或國際的蜂窩電話系統、網際網路、點對點的家中系統(in-home system)以及其他系統。通訊系統通常根據一個或多個通訊標準或協定來操作。例如，無線通訊系統可以使用例如IEEE 802.11、Bluetooth^TM、高級行動電話服務(AMPS)、數位AMPS、全球行動通訊系統(GSM)、分碼多工多重存取(CDMA)、本地多點分配系統(LMDS)、多通道多點分配系統(MMDS)以及其他的協定來操作。

對於參與通訊的每個無線通訊裝置，其通常包括內置的無線電收發器(例如，接收器和發射器)或被耦接至關聯的無線電收發器(例如，用於家中和/或室內的無線通訊網路的基站(基地台)、數據機等)。通常，收發器包括基頻處理級和射頻(RF)級。基頻處理根據特定的無線通訊協定來提供用於傳輸的從資料至基頻信號的轉換和用於接收的從基頻信號至資料的轉換。基頻處理級被耦接至提供基頻信號和RF信號之間的轉換的RF級(發射器部分和接收器部分)。RF級可以是直接在基頻和RF之間轉換的直接轉換收發器或可以包括一個或多個的中頻級(intermediate frequency stage)。

此外，無線裝置通常在由一個或多個通訊標準或協定建立的特定射頻範圍或頻帶內操作。包括當前的WiFi和Bluetooth^TM協定的2.4 GHz頻帶(以及5 GHz頻帶)具有有限的吞吐量。最近，正在採用毫米波範圍內的較高的頻率(例如較新的60 GHz標準中的一個)來追求更高的吞吐量。使用60 GHz頻帶技術，可以在兩個裝置之間無線傳輸例如即時未壓縮/壓縮的高清晰度(HD)音訊和視訊流的高資料速率傳輸。由於目標應用的這樣的內在即時需求，60 GHz標準明確地定義了通訊流(traffic stream)的品質服務(QoS)要求以滿足裝置之間的高的吞吐量。

60 GHz頻帶也可以稱為定向頻帶或D頻帶並且採用定向通訊而不是信號的全向(O頻帶)傳播(例如以2.4 GHz頻帶和5 GHz頻帶)來克服在這些較高的頻率處所經歷的嚴重的路徑丟失。為了定向傳輸的頻譜能量，60 GHz頻帶裝置採用定向天線。採用60 GHz頻帶的展開的協定/標準中的一個為IEEE 802.11ad標準。這些展開的協定引起了對於遵從協定/標準的裝置的一定的需求。一個用於定向信號傳播的使能技術(enabling technology)為波束成形，其中，60 GHz頻帶裝置將傳播能量從用於接收天線或陣列的定向天線或天線陣列輻射定向至傳輸裝置。另一個特徵在於使用在以60 GHz頻帶通訊的裝置之間的服務週期安排，而不是如當前以2.4/5 GHz使用的根據競爭的獲得。

在用於60 GHz的一個展開區域中，Wi-Fi聯盟(WFA)正在開發用於60 GHz裝置的互通性認證要求，從而在音訊/視訊(AV)源設備和AV呈現(接收)設備之間近距離地通訊和傳輸高清晰度的視訊。子類別是對顯示器的AV內容無線傳輸的發展。

隨著顯示器螢幕尺寸變得更大並且解析度(例如1080p)更密集，60 GHz頻帶提供了從內容源向顯示器無線傳輸AV內容資料的一個解決方案，這是因為與2.4/5 GHz傳輸相比可以以更高的頻率來發送更多的資料。因此，WiFi顯示器擴展(WiFi Display Extension，WDE)被展開為定義和允許無線顯示器連接以保證互通性和指向性能。

儘管60 GHz傳輸允許比當前實行的2.4/5 GHz WiFi無線傳輸更高的資料速率來傳輸，但是它的一個缺點在於在60 GHz的短距離和視線傳輸特性。因此，如果內容源被阻擋而無法顯示或者內容源移出了顯示的範圍，則在HD顯示器上觀看其中內容使用60 GHz頻帶透過無線電成流的節目或電影內容(例如高清晰度節目)的用戶可能經歷中斷。應注意的是，內容源和/或顯示器可以是由用戶持有的手持裝置。在這種情況下，透過例如以2.4 GHz操作的傳統WiFi鏈路的另一鏈路來發送和耦接視訊流以保持通訊是有利的。

然而，展開的較高頻率資料傳輸(如60 GHz資料傳輸)以及用於這樣的較高頻率資料傳輸的協定和/或標準(如60 GHz WDE協定)目前並不完全與透過較低頻率資料傳輸(例如，使用WiFi協定的2.4/5 GHz)的視訊相容。需要允許從較高頻率(如60 GHz)通訊向較低頻率(如2.4/5 GHz)通訊的無縫轉換的機制，反之亦然。因此，需要找到提供一種以呈現在顯示器上的AV內容的最小中斷或最小劣化而從一種頻率至第二頻率的資料傳輸的無縫轉換的方案，其中，所述一種頻率高於第二頻率。

根據本發明的一個方面，提供了一種方法，包括：將最初預定為使用第一通訊協定透過第一頻帶來傳輸的資料內容格式化為使用第二通訊協定透過第二頻帶來傳輸，其中，所述資料內容被分為多個資料塊從而不溢出目標裝置中的緩衝器，並且其中，所述第一頻帶的頻率與所述第二頻帶不同；與所述目標裝置進行通訊以建立傳輸規範，從而管理透過所述第二頻帶的所述資料內容的傳輸並在透過所述第二頻帶傳輸時保持所述多個資料塊的同步；以及使用所述第二通訊協定透過所述第二頻帶來傳輸所述資料內容。

優選地，當格式化資料內容時，所述資料內容被格式化為用於網際網路協定，所述網際網路協定用於透過所述第二頻帶的傳輸。其中，第一通訊協定根據IEEE 802.11ad協定規範。其中，第一通訊協定根據毫米波協定規範。其中，第二通訊協定根據IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g或IEEE 802.11 n協定規範中的一個。其中，當與目標裝置通訊以建立傳輸規範時，所述通訊根據IEEE 802.11v規範。

優選地，第一頻帶為60 GHz頻帶而第二頻帶為2.4 GHz頻帶或5 GHz頻帶。

根據本發明的另一個方面，提供了一種方法，包括：在源裝置處根據第一通訊協定將資料內容格式化為第一格式以透過第一頻帶使用定向傳輸來傳輸所述資料內容，其中，所述資料內容被分為多個資料塊從而不溢出目標裝置中的緩衝器；以所述第一頻帶透過第一通訊鏈路將所述資料內容傳輸至所述目標裝置；檢測至所述目標裝置的所述第一通訊鏈路不存在；根據第二通訊協定格式化所述資料內容以透過第二頻帶使用非定向傳輸來傳輸所述資料內容，其中，所述第一頻帶的頻率不同於所述第二頻帶；與所述目標裝置進行通訊以建立傳輸規範從而管理透過所述第二頻帶的所述資料內容的傳輸並且在透過所述第二頻帶傳輸時保持所述多個資料塊的同步；以及使用所述第二通訊協定以所述第二頻帶透過第二通訊鏈路來傳輸所述資料內容。

優選地，當與目標裝置通訊以建立傳輸規範時，使用第二通訊協定透過第二通訊鏈路來執行通訊。

優選地，在協定適應層中執行將資料內容格式化。

優選地，當根據第二通訊協定格式化資料內容時，所述資料內容被格式化為用於網際網路協定，所述網際網路協定用於透過所述第二頻帶的傳輸。

優選地，第一通訊協定根據IEEE 802.11ad協定規範。第二通訊協定根據IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n協定規範中的一個。當與目標裝置通訊以建立傳輸規範時，所述通訊根據IEEE 802.11v規範。

優選地，第一頻帶為60 GHz頻帶，而第二頻帶為2.4 GHz頻帶或5 GHz頻帶。

根據本發明的又一個方面，提供了一種設備，包括：發射器，傳輸出站射頻(RF)信號；接收器，接收入站RF信號；以及處理模組，包括處理器並且耦接至所述發射器和所述接收器，以提供由通訊協定規定的資料內容的處理以：將最初預定為透過第一頻帶使用第一通訊協定來傳輸的所述資料內容格式化為透過第二頻帶使用第二通訊協定來傳輸，其中，所述資料內容被分為多個資料塊從而不溢出在目標裝置中的緩衝器，並且其中，所述第一頻帶的頻率與所述第二頻帶不同；與使用第三通訊協定的目標裝置進行通訊以建立傳輸規範從而管理透過所述第二頻帶的所述資料內容的傳輸並在透過所述第二頻帶傳輸時保持所述多個資料塊的同步；以及透過所述第二頻帶使用所述第二通訊協定來傳輸所述資料內容。

優選地，當所述處理模組格式化所述資料內容時，所述資料內容被格式化為用於網際網路協定，所述網際網路協定用於透過所述第二頻帶的傳輸。

優選地，第一通訊協定根據IEEE 802.11ad協定規範。第二通訊協定根據IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n協定規範中的一個。當處理模組提供由通訊協定規定的資料內容處理，從而與目標裝置進行通訊以建立傳輸規範時，處理模組根據IEEE 802.11v規範來通訊。

100‧‧‧系統

101‧‧‧AV內容源

102‧‧‧AV接收機

103‧‧‧存取點

104‧‧‧個人控制點

110‧‧‧等同系統

200‧‧‧無線通訊裝置

201、221‧‧‧發射器

202、222‧‧‧接收器

203、223‧‧‧傳輸/接收切換模組

204、224‧‧‧天線元件

205‧‧‧基頻模組

206‧‧‧記憶體

207、227‧‧‧LO

230‧‧‧應用模組

300‧‧‧AV內容的示意圖

400‧‧‧層結構

401‧‧‧2.4/5 GHz PHY層

402‧‧‧60 GHz PHY層

403‧‧‧2.4/5 GHz MAC層

404‧‧‧60 GHz MAC層

405‧‧‧AVPAL層

401a~405a‧‧‧AVPAL-MAC-PHY層

410‧‧‧緩衝器

420‧‧‧系統

500‧‧‧流程圖

S501~S507‧‧‧步驟

圖1顯示了根據本發明實施方式的透過使用第一通訊協定的第一通訊鏈路和經由存取點、使用第二通訊協定的第二通訊鏈路，鏈結至AV內容接收機的視聽內容源，其中，所述第一通訊鏈路以比所述第二通訊鏈路高的頻率操作；圖2顯示了根據本發明實施方式的與圖1等同的鏈路，除了經由控制點來間接地獲得內容源和內容接收機之間的較高的頻率鏈路之外；圖3是顯示了根據一個用於實施本發明的實施方式的可以結合在圖1和圖2的內容源和/或內容接收機中的無線通訊裝置的硬體示意性方塊圖；圖4顯示了根據本發明的一個實施方式的用於以2.4/5 GHz和2.4/5 GHz以上的頻率傳輸的AV協定適應層內容，其中，資料被打包為分離的較小包組，以適應可用在內容接收機中的更小的解碼器緩衝器；圖5顯示了根據本發明的實施方式實施的幾個操作層的佈局；圖6顯示了根據本發明的一個實施方式的當將通訊鏈路從較高的頻率改變到較低的頻率時，其中透過內容源來提供快速會談傳輸(Fast Session Transfer)的本發明的實施方式；圖7顯示了根據本發明的一個實施方式的提供圖6的快速會談傳輸的流程圖。

本發明的實施方式可以被實施為以無線、有線或者無線和有線組合的環境或網路操作的多種通訊裝置。本文中描述的實例適於以兩個不同的無線電頻率操作的裝置，其中，一個頻率高於另一個頻率。通常，以第一頻率的資料通訊利用一個通訊協定(或標準)，而以第二頻率的資料通訊利用與第一通訊協定不同的第二通訊協定(或標準)。以下描述的實例涉及特定的頻率或頻率範圍。例如，參照2.4/5 GHz(通常稱為WiFi)描述較低的頻率範圍而參照60 GHz頻帶描述較高的頻率範圍。即，以下具體描述的實施方式大約以2.4 GHz至5 GHz頻帶以及以60 GHz頻帶操作。然而本發明並不限於這些實例。

因此，本發明的實施方式適合於以其中一個通訊頻率高於另一個的兩個不同的通訊頻率範圍的資料傳輸。作為一個實例，在一個實施方式中，較低頻率在2.4/5 GHz的頻率範圍內，而較高頻率在2.4/5 GHz以上的範圍內。在另一實施方式中，較低的頻率傳輸在2.4/5 GHz的範圍內而較高的頻率傳輸在使用定向天線的45 GHz以上(如60 GHz)的頻帶內。應注意，在60 GHz處，頻率波長為毫米並且因此視為毫米波頻帶。因此，第二頻率可以工作在任意毫米波頻帶。因此，本發明不必要被限制為用於較高頻率操作的60 GHz。同樣地，本發明不必要被限制為用於較低頻率操作的2.4 GHz和5 GHz的傳統WiFi。

此外，本文中描述的實例參照具體的標準、協定、規範等，例如根據WGA規範和/或IEEE 802.11規範的發明的應用。然而，本發明並不限於本文指出的具體的指定。此外，參照將音訊和/或視訊(AV)內容從內容源無線地傳輸至內容接收機(例如顯示器)來描述內容(資料)傳輸。然而，內容接收機不必在一切情況下都是顯示器，並且其他呈現裝置(非顯示器)也可以接收AV內容。此外，內容不必被限制為音訊、視訊和/或多媒體內容的傳輸。本發明也可以應用於其他各種資料格式。

如以上在背景技術部分所指出的，60 GHz頻帶(有時稱為D頻帶)採用定向通訊來克服在毫米波頻率處所經歷的嚴重的路徑丟失。由WGA(或WiGig)規定的60 GHz頻帶規定了60 GHz裝置採用定向天線以便定向發送頻譜能量。採用60 GHz頻帶的展開的協定/標準為IEEE 802.11ad標準。這些展開的標準對符合 60 GHz頻帶傳輸的裝置提出了一定的要求。當前使用的另一標準為例如在2.4GHz和5GHz的使用全向(或非定向)傳輸的WiFi協定/標準。當前的2.4/5 GHz頻帶傳輸的實例包括IEEE 802.11 a/b/g/n協定/標準。

圖1顯示了系統100，其中，AV內容源101無線鏈結至例如顯示器的AV內容接收機102。AV內容源101和接收機102利用一個以較高頻率(或較高頻帶)的傳輸和第二鏈路無線鏈結，所述第二鏈路利用較低頻率(或低頻帶)。AV內容源101和接收機102均具有能夠提供這兩種無線通訊的電路。所述電路將參照圖3做進一步的描述。圖1中所示的具體實例將60 GHz頻帶(在下文中簡單地表示為60 GHz)用於較高頻率通訊而將2.4/5 GHz頻帶(在下文中簡單地表示為2.4/5 GHz)用於較低頻率通訊。再一次地，本發明的實施方式並不限於這些頻率範圍。

如以上指出的，60 GHz鏈路可以採用由用於60 GHz通訊的WGA建立的協定。用於系統100的60 GHz鏈路是內容源101和接收機102之間的直接鏈路。60 GHz通訊鏈路可以間接地在內容源101和接收機102之間建立，如圖2中的等同系統110所示。間接60 GHz鏈路可以經由個人控制點(PCP)104來建立(在圖2中顯示)。PCP可以等同地操作為設定用於60 GHz網路的控制點中的接入點(AP)，所述60 GHz網路鏈結在60 GHz網路內操作的裝置。在一個實施方式中，60 GHz無線鏈路根據由WFA設定的規範來操作並利用WDE來將從源發送的內容呈現給顯示器。

AV內容源101可以是固定裝置或可以是行動裝置。固定的內容源包括但不限於，電腦、伺服器、DVD/DVR播放器、機上盒(STB)、路由器等。行動內容源包括但不限於，可攜式電腦、平板電腦、手持計算裝置、行動電話(例如智慧型電話)、手持媒體播放器、照相機、可攜式攝像機、投影儀等。

AV內容接收機102通常為用於呈現AV內容的顯示器，例如監控器、電視機等從而呈現視訊、音訊或視訊和音訊的組合(如多媒體)。AV接收機102不必被限制為顯示器，而是顯示器用於所描述的實施方式中，這是因為WDE應用通常用於在顯示器上呈現AV內容。AV接收機102可以是例如大型電視顯示器的固定裝置或者是例如行動電話或其他手持裝置的行動裝置。此外，應注意的是，儘管範例參考無線通訊被描述，但是其他的實施方式可以使用有線連接或者無線和有線鏈結的組合。因此，在一個實施方式中，顯示的2.4/5 GHz通訊鏈路可以採用例如LAN(局部存取網路)的有線連接。

假設AV內容源101和AV接收機102彼此在用於60 GHz通訊的通訊距離之內或者在PCP的範圍之內，從而透過網路來建立間接路徑，內容源利用具體的協定/標準將內容傳輸至內容接收機。在一個實施方式中，利用由WGA設定的60 GHz通訊協定。

圖1和圖2還顯示了AV內容源101和接收機102之間的採用不同協定/標準的第二通訊鏈路。在實例中，第二鏈路採用通常稱為WiFi的2.4/5 GHz鏈路。如圖1和圖2中所指出的，存取點(AP)103被用於2.4/5 GHz網路以提供控制或存取點。此外，應注意的是，儘管參照無線通訊描述了所述實例，但是其他實施方式可以使用有線連接或無線和有線鏈結的組合。

因此，在AV內容源101和接收機102之間存在兩個通訊路徑，其中一個為採用定向天線的較高頻率路徑，而第二路徑為採用非定向天線的較低頻率路徑。如以上指出的，在一個實施方式中，較高頻率路徑在毫米波的範圍(例如60 GHz頻帶)操作，而較低頻率路徑大約以2.4/5 GHz(例如傳統WiFi)操作。

儘管可以採用多種通訊標準/協定來在AV內容源101和接收機102之間進行通訊，但是在一個實施方式中，選擇了IEEE 802.11協定。因此，在一個實施方式中，WiFi鏈路可以採用至少根據以2.4/5 GHz的IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g和IEEE 802.11n中之一的協定。用於60 GHz鏈路的協定由IEEE 802.11 ad或其隨後的版本來提供。如在以下對於一個實施方式所描述的，AV內容源101和AV內容接收機102都包含以60 GHz和2.4/5 GHz提供用於射頻(RF)傳輸和/或RF信號接收的處理和無線電前端的電路(或者如果沒有整合在其中，則耦接至這樣的電路)。

圖3是顯示了包括發射器(TX)201和221、接收器(RX)202和222、本地振盪器(LO)207和227以及基頻模組205的無線通訊裝置200的一部分的示意性方塊圖。基頻模組205包括提供基頻處理操作的處理器。在一些實施方式中，基頻模組205為或者包括數位信號處理器(DSP)。基頻模組通常耦接至給用戶提供用於裝置和/或介面的操作處理的主機單元、應用處理器或其他單元。

在圖3中，顯示了應用模組230。一方面，應用模組230可以是應用處理器，或者另一方面，應用模組230可以是主機單元。例如，在筆記本電腦或可攜式電腦中，應用模組(或主機)230可以表示電腦的計算部分，而裝置200被用來提供無線電成分。相似地，對於手持裝置，應用模組230可以表示手持裝置的應用部分，而裝置200被用來提供用於在手持裝置和另一裝置之間進行無線通訊的無線電成分。此外，裝置200和應用模組230可以結合在一個或多個積體電路中。在一個實施方式中，無線通訊裝置200和應用模組230整合在分開的積體電路上。在一種實施方式中，裝置200和應用模組230整合在同一積體電路上。

記憶體206被示為耦接至基頻模組205，其中，可以利用記憶體206來儲存在基頻模組205上操作的資料和程式指令。可以將各種儲存裝置用於記憶體206。應注意的是，一方面，記憶體 206可以位於裝置200內的任何位置，而在另一方面，其也可以是基頻模組205的一部分。

發射器201和接收器202經由傳輸/接收(T/R)切換模組203耦接至天線元件204。在裝置200的特定實例中，利用發射器201和接收器202以分別提供用於60 GHz通訊的傳輸和接收功能。T/R切換模組203根據操作模式在發射器和接收器之間切換天線。在其他實施方式中，分開的天線可以用於發射器201和接收器202。此外，在其他實施方式中，多個天線或天線陣可以被裝置200利用從而提供天線多樣性或者例如MIMO的多輸入和/或多輸出能力。

作為適合用於60 GHz操作的定向天線，天線元件204包括至少一個定向天線，所述定向天線具有用於使得天線定向於特定方向以用於傳輸和/或接收射頻信號的電路。天線元件204提供了定向天線或具有波束形成能力以將波束定向從而在傳輸時集中傳輸能量並在接收時將天線定向為朝向所傳輸的波束的天線陣列。如由無線千兆聯盟(WGA或WiGig)所規定的60 GHz頻帶規定了60 GHz頻帶裝置利用定向天線以將所傳輸的頻譜能量定向。本實例中的裝置200能夠利用天線元件204在包括60 GHz的毫米波範圍內進行傳輸和接收。

同樣，發射器221和接收器222經由傳輸/接收(T/R)切換模組223耦接至天線224，從而以2.4/5 GHz的範圍提供傳輸和接收操作。天線224可以是單個天線，多個天線或天線陣。如以上所指出的，分開的天線可以用於發射器221和接收器222。此外，在其他的實施方式中，多個天線或天線陣可用於天線224以提供天線多樣性或者例如MIMO的多輸入和/或多輸出能力。同樣，儘管顯示了T/R切換模組，但是其他實施方式可以使用其他的裝置(例如雙工器)或者可以完全不使用這樣的切換電路。

用於從應用模組230傳輸的出站資料耦接至基頻模組205並且轉換為基頻信號，而且隨後根據將要傳輸的頻帶而耦接至發射器201或221。發射器201或202將基頻信號轉換為用於從相應的天線傳輸的出站射頻(RF)信號。發射器201或221可以根據所選的協定利用多種上變頻或調製技術中的一種將出站基頻信號轉換為出站RF信號。

以相似的方式，入站RF信號由相應的天線接收並且根據頻率來耦接至接收器202或222。接收器202或222隨後將入站RF信號轉換為入站基頻信號，所述入站基頻信號隨後被耦接至基頻模組205。接收器202或222可以根據所選的協定利用多種下變頻或解調技術中的一種將入站RF信號轉換為入站基頻信號。

基頻模組205利用至少兩個通訊協定來進行操作，並對收到的信號和將被傳輸的信號提供必要的分包(或與其他提供分包的元件協同操作)和其他資料處理操作。作為可選的實施方式，基頻模組205可以包括兩個分開的基頻處理器，一個用於處理60 GHz的基頻信號，而另一個用於處理2.4/5 GHz的基頻信號。

LO 207提供用於發射器201用來上變頻以及接收器202用來下變頻的本地振盪信號。LO 227提供用於發射器221用來上變頻以及接收器222用來下變頻的本地振盪信號。在一個實施方式中，分開的LO可以用於發射器和接收器。相似地，在一個實施方式中，一個LO可以為兩個發射器和/或兩個接收器提供本地振盪。儘管可以使用多種LO電路，但在一些實施方式中，利用PLL來鎖定LO從而根據所選的通道頻率來輸出頻率穩定的LO信號。

應注意的是，在一個實施方式中，基頻模組205，LO 207、LO227，發射器201、221和接收器202、222被整合在同一積體電路(IC)晶片上。發射器和接收器通常被稱為RF前端。在其他的實施方式中，這些元件中的一個或多個可以在分開的IC晶片上。相似地，圖3中所示的其他元件可以與基頻模組205、LO、發射器和接收器一起結合在同一IC晶片上。在一些實施方式中，天線同樣也可以結合在同一IIC晶片上。此外，隨著系統單晶片(SOC)整合的出現，例如應用模組230的主機裝置、應用處理器和/或用戶介面可以與基頻模組、發射器和接收器一起整合在同一IC晶片上。因此，在一個實施方式中，圖3中所示的結構和電路可以用作AV內容源101和/或AV內容接收機102的一部分。在一個實施方式中，AV協定適應層的處理可以由基頻模組205(圖3)中的處理器、應用模組230或由模組205和230兩者來提供。

如在以上背景技術部分所指出的，例如60 GHz的較高的頻率傳輸提供了較高的資料速率傳輸，從而使大尺寸顯示器和/或呈現較高的解析度(如1080p HD以及較高)的顯示器具有改善的性能。然而，同樣如以上所指出的，當源和顯示器之間的通訊鏈路中斷或丟失時，以60 GHz的定向和短距離傳輸可以引起向顯示器的內容傳輸的中斷。同樣地，在通訊鏈路可以由多段構成的實施方式中，在任意段的有線或無線的鏈路中斷或丟失都可以導致源和接收器(如顯示器)之間通訊的中斷。延長的中斷可能導致用於內容呈現不太期望的QoS或不太好的呈現內容的無縫表示。為了補償高頻率鏈路被中斷或丟失的情況，本發明的一個實施方式提供了一種透過使用較低頻率鏈路的可選途徑。即，在本發明的一個實施方式中，無論何時60 GHz通訊鏈路丟失或中斷了指定的時間，使用2.4/5 GHz通訊鏈路的可選路徑來傳輸AV內容。再次，如以上所指出的，中斷或丟失可能由無線和/或有線連接而導致。

為了補充鏈結，無論何時60 GHz鏈路中斷，圖1和圖2中所示的AV內容源101經由利用2.4/5 GHz通訊協定的WiFi網路來重定信號路徑。為了減少內容中斷(其可能以視訊延遲或顯示器抖動的形式)，使用快速會談傳輸(FST)處理來將內容從一個網路傳輸至另一個。當正確地進行時，60 GHz鏈路和2.4/5 GHz鏈路之間的FST允許極少的附加延遲和/或抖動在顯示器上能夠被注意到。優選地，當無縫地執行傳輸時，用戶不會發覺顯示器上的AV流表示的任何可察覺的不同。

當在兩個鏈路之間傳輸內容時幾個問題需要克服。首先，透過2.4/5 GHz的資料傳輸採用網際網路協定(IP)，而透過60 GHz的資料傳輸不完全透過IP。因此，可能需要一些協定轉換。此外，2.4/5 GHz WiFi利用根據競爭的仲裁來競爭對網路通道的存取，然而，在60 GHz頻帶，使用服務週期(SP)安排來安排裝置之間的通訊時間週期。因為當裝置競爭存取(如可估計的時間被用於與其他裝置一起為存取而競爭)時，根據競爭的傳輸具有抖動增加的趨勢，所以當透過2.4/5 GHz來傳輸較高速率的視訊內容時，不期望使用以傳統格式的根據競爭的傳輸來透過IP發送資料。此外，為了提供用於高品質的視訊編碼/解碼的便宜並且較不複雜的編碼器和/或解碼器(編碼器/解碼器)，裝置可以利用對於WDE功能具有有限的可用記憶儲存的編碼器/解碼器緩衝器。在一個實施方式中，對於WDE顯示器資料傳輸，編碼器/解碼器緩衝器被選擇為僅具有1Mbps的能力。因此，在以60 GHz提供高位元率吞吐量方面，低的儲存要求可能是一個限制，如果使用相同的緩衝器結構，則當60 GHz預期的內容以2.4/5 GHz傳輸來傳輸時，低的儲存要求也可能是一個限制。

圖4顯示了當使用服務週期安排時，用於處理60 GHz傳輸的AV內容的示意圖300。通常，透過經由60 GHz傳輸(例如利用802.11ad的傳輸)的大部分資料傳輸的發生，服務週期可以被安排在發送者和接受者與跟隨信標的資料流程之間(圖4的示意圖300的上部)。當利用低記憶體緩衝器時，如具有WDE要求的情況，為了防止小緩衝器溢出，資料被分為多個資料塊從而在傳輸中提供間隙(圖4的示意圖300的下部)。該內容的拆分允許顯示器中的接收緩衝器來容納資料流程。透過在WDE操作中的低記憶體緩衝器的使用，期望AV內容源和顯示器之間的同步更緊密從而減少延遲和抖動。實現資料塊的同步的一種方法在於透過對與內容一起發送的節目時脈參考(PCR)和可變延時參考(VDR)的更嚴格的規範要求，其中，發生的頻率和準確性被調整為用於WDE操作。因此，當經由2.4/5 GHz鏈路將內容傳輸改道用於透過IP傳輸時，還需要考慮該內容碎裂。

當60 GHz的預期內容從60 GHz通訊鏈路被改道至2.4/5 GHz通訊鏈路時，儘管現在完全透過網際網路協定來傳輸，但是也可以保持AV內容源和顯示器之間的更緊密的同步。對於PCR精度和發生，仍然要保持更嚴格的要求，並且傳輸安排內容延時(由於內容資料碎裂)可以被傳送至顯示器。儘管可以實行多種技術來將資訊傳送至關於AV內容的顯示器，但在一個實施方式中，利用了IEEE 802.11協定的802.11 v規範。IEEE 802.11 v規範是非必須的對IEEE 802.11協定的附加規範，其用於交換網路資訊和/或配置使用IEEE 802.11 a/b/g/n協定來通訊的裝置。802.11 v規範為可選的WiFi增強介面，其允許WiFi裝置向下映射至用戶級。可以交換關於客戶裝置和位置種類的資訊從而使得可以以交換的方式配置裝置。802.11 v也可以允許一個裝置在向客戶裝置發送資料的過程中來確定傳輸延時。

因此，在一個實施方式中，802.11 v規範被用於在AV源和AV接收機之間傳送多種管理資訊。因此，例如PCR規範要求、內容播放時間傳輸和延遲的功能可以在AV源和接收器之間通訊，使得接收裝置知道正在透過IP傳輸的資料的特點。在其他實施方式中，可以採用除802.11v之外的其他機制。

此外，如所指出的，在透過鏈路獲得播放時間期間，60 GHz通訊可以利用SP安排而不是根據競爭的存取。對於大部分的2.4/5 GHz通訊來說，SP安排通常不是可用的。然而，如在當前的2.4/5 GHz通訊中所使用的，根據競爭的傳輸來獲得通道存取不是非常適合於以2.4/5 GHz透過IP傳輸高速率的資料內容。這是因為在獲得鏈路存取時所遭遇的延時，該延時可能導致另外的延遲。因此除目前實行的根據競爭的鏈路存取以外的一些機制被實施以確保碎裂的內容包之間的延時被保持為最小，又足夠使顯示器的小記憶體緩衝器不超載。

在一個實施方式中，AV應用協定層(AVPAL)被用於處理AV內容並且根據所選的協定將內容格式化。AVPAL也向AV內容源的媒體存取(MAC)層發信號以指示發送的內容為高資料速率AV內容。這樣的對MAC層發信號通知了MAC層確保來自實體(PHY)層的資料內容的適當的傳輸以防止正在被發送的整個AV內容之間的嚴重延時。儘管多種發信號技術可以被用於通知MAC層，但是在一個實施方式中，透過報頭來實現發信號。

圖5顯示了層結構400的示意圖，其中，AVPAL 405位於MAC和PHY層之上。下面的MAC層被分為2.4/5 GHz MAC層403和60 GHz MAC層404。同樣，下面的PHY層被分為2.4/5 GHz PHY層401和60 GHz PHY層402。上面的AVPAL層405確保了透過60 GHz傳輸的AV內容要求也被傳送至用於2.4/5 GHz傳輸的MAC層和PHY層。因此，透過來自AVPAL層405的適當的指令，MAC層確保流向顯示器的內容遵循片段傳輸從而處理顯示器中的低儲存解碼器緩衝器要求，但是同時又確保了沒有引入其他嚴重延時從而使更嚴格的60 GHz傳輸的規範要求在某種程度上維持。應注意的是，AV內容透過IP的傳輸可能不能完全接近對於透過60 GHz的傳輸可用的吞吐量。然而透過實行本發明，透過IP來發送AV內容可以提供透過標準WiFi的改善的吞吐量而不溢出緩衝器，因而其允許更少中斷的AV內容流。同樣，透過採用本發明可以減少抖動和其他不希望的產物。

在圖6中，系統420顯示了本發明的上述實施方式的一個應用。如所指出的，利用AV源101和AV接收機102之間的802.11ad標準/協定顯示了60 GHz鏈路。再次，AV接收機通常為用於AV內容的顯示器。60 GHz鏈路為從AV源101向AV接收機102傳輸AV內容的主要鏈路。2.4/5 GHz次要或可選鏈路被顯示為利用802.11 a/b/g/n協定(或標準)中的一個或多個，其中，AV內容透過IP發送。802.11v鏈路被示為分開的鏈路，但是需要理解的是，802.11v是802.11 a/b/g/n的附加成分。在用於實行本發明的一個實施方式中，每當高資料速率的AV內容透過IP傳輸時，802.11v被授權與802.11 a/b/g/n一起使用。圖5的AVPAL-MAC-PHY層被顯示為在AV源101中複製(401a-405a)，從而使得由AVPAL層將高資料速率指令通訊至MAC層。AV內容資訊經由802.11v發送，從而使得透過AV鏈路102獲得合適的鏈路存取，以透過IP傳輸AV內容而不引入嚴重的另外的延遲和/或抖動。應注意的是，在圖6中顯示了直接通訊鏈路，但如參考圖1和圖2所指出的，通訊鏈路之一或兩者可以採用間接路徑並且通訊鏈路之一或兩者可以結合無線和/或有線連接。

圖5的AVPAL-MAC-PHY層也被顯示為在AV連接器102中複製。之前描述的緩衝器在AV接收機102中作為緩衝器410顯示。如所指出的，在一個WDE應用中的緩衝器具有有限的儲存空間，並且在一個實施方式中，緩衝器410為1 Mbps緩衝器。因此，透過利用如上所述的AV協定適應層(AVPAL)，AVPAL在AV內容源和內容接收機之間獲得更嚴格的規範並且減少了根據競爭的播放時間延遲。這使預定用於較高頻率通訊的較高資料速率的內容被允許傳輸至較低的頻率，其中，內容被再分包從而透過網際網路協定(IP)傳輸。然而，可能在較低頻率遭遇的延遲和抖動可以透過實行上述本發明的實施方式來減小。

圖7顯示了用於將AV內容傳輸從60 GHz切換至2.4/5 GHz上的IP的流程圖500。當接收AV內容時，AV源裝置的AVPAL 處理用於透過60 GHz頻帶(如802.11 ad)傳輸的內容(步驟S501)。當60 GHz鏈路對目標裝置(如AV接收機、顯示器)為可用時(步驟S502)，AV內容透過60 GHz鏈路傳輸(步驟S503)。當60 GHz鏈路不可用，或者在AV內容的傳輸期間鏈路丟失(或中斷)時，AV源確定可選的2.4/5 GHz鏈路對於目標裝置是否可用(步驟S504)。當2.4/5 GHz鏈路對於目標裝置為可用時，AV源與目標裝置通訊來交換用戶等級資訊從而使目標裝置準備好接收AV內容。也可以交換內容的具體要求，從而使得目標裝置準備好接收高資料速率的AV內容(步驟S505)。使用2.4/5 GHz協定為IP分包AV內容(步驟S506)，並且使用2.4/5 GHz頻帶(如802.11a/b/g/n)來傳輸所述AV內容(步驟S507)。每當60 GHz的鏈路重新建立時，內容傳輸可以切換回至60 GHz鏈路。

因此，通常在例如毫米波頻率的較高的頻率上傳輸的較高資料速率的內容可以以具有易處理的抖動和延遲的較低頻率透過網際網路協定來發送。也可以利用緩衝器溢出控制。儘管本發明的實施方式透過適合於IEEE 802.11規範的具體實例進行了描述，但是本發明並不限於這樣的使用。同樣，儘管本發明的實施方式作為適合於60 GHz頻帶和2.4/5 GHz頻帶而進行討論，但是本發明也可以容易地適應於其他頻率和頻帶。當第一頻率通訊不再可用時，本發明的實施方式能夠將資料傳輸從第一頻率通訊鏈路轉換至第二頻率通訊鏈路。如本公開中所描述的，第一頻率通訊鏈路以比第二頻率通訊鏈路高的頻率進行操作。然而在其他實施方式中，對於操作頻率，情況可能相反。透過維持更嚴格的用於資料傳輸的規範，可以獲得比通常在較低頻率的通訊鏈路可用的資料吞吐量更高的資料吞吐量。儘管本文中描述的實例適合於無線通訊鏈路，但是本發明的其他實施方式也可以適用於當兩個鏈路都為無線、兩個鏈路都為有線、一個鏈路為無線而第二個為有線、或鏈路之一或兩者具有無線和有線連接的組合的情況。

此外，儘管所描述的本發明的應用從60 GHz頻帶轉換至2.4GHz和/或5 GHz頻帶，但是本技術也可以在僅使用2.4/5 GHz標準/協定的傳統裝置中執行。因此在可選的實施方式中，當具有兩種模式的內容源將目標顯示器識別為不支援60 GHz的傳統顯示器時，如上所述當從較高的頻率切換至較低的頻率時，以2.4/5 GHz的透過IP的高資料速率技術可以用於確保透過IP的高資料速率內容的傳輸而不引入可察覺的另外延遲和/或抖動。

因此，描述了透過網際網路協定以較高速率來提供AV資料傳輸的技術。該技術適用於所有形式的資料而不僅適用於AV資料。本技術可以採用無線的、有線的通訊鏈路或具有無線和有線連接兩者的組合的鏈路。

在顯示特定功能性能的功能構件的幫助下，以上描述了本發明的實施方式。為了描述方便，這些功能構件的邊界被任意地定義。只要特定的功能被適當地執行，可以定義可選的邊界。本領域內的普通技術人員也可以認識到的是，功能構件和本文中其他的範例性方塊圖、模組和元件可以如顯示的來實施或透過分離的元件、應用具體積體電路、執行合適的軟體等的處理器或它們的任意組合來實施。

如本文中可能使用的，術語“處理模組”、“處理電路”和/或“處理單元”可以是單個的處理裝置或多個處理裝置。這樣的處理裝置可以是微處理器、微控制器、數位信號處理器、微型電腦、中央處理器、現場可程式閘陣列、可程式邏輯器件、狀態機、邏輯電路、類比電路、數位電路和/或根據電路的硬編碼和/或操作指令來操縱信號(類比和/或數位)的其他裝置。處理模組、模組、處理電路、和/或處理單元可以是，或者進一步包括記憶體和/或整合記憶體元件(可以是單獨記憶體裝置、多個記憶體裝置)、和/或另一處理模組、模組、處理電路和/或處理單元的嵌入電路。這樣的記憶體裝置可以是唯讀記憶體、隨機存取記憶體、揮發性記憶體、非揮發性記憶體、靜態記憶體、動態記憶體、快閃記憶體、高速緩衝記憶體和/或儲存數位資訊的任何器件。

100‧‧‧系統

101‧‧‧AV內容源

102‧‧‧接收機

103‧‧‧存取點

Claims

一種方法，包括：將最初預定為使用第一通訊協定透過第一頻帶來傳輸的資料內容格式化為使用第二通訊協定透過第二頻帶來傳輸，其中，所述資料內容被分為多個資料塊從而不溢出目標裝置中的緩衝器，並且其中，所述第一頻帶的頻率與所述第二頻帶不同；與所述目標裝置進行通訊以建立傳輸規範，從而管理透過所述第二頻帶的所述資料內容的傳輸並在透過所述第二頻帶傳輸時保持所述多個資料塊的同步；以及使用所述第二通訊協定透過所述第二頻帶來傳輸所述資料內容。
根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，當格式化所述資料內容時，所述資料內容被格式化為用於網際網路協定，所述網際網路協定用於透過所述第二頻帶的傳輸。
根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述第一頻帶為60 GHz頻帶而所述第二頻帶為2.4 GHz頻帶或5 GHz頻帶。
一種方法，包括：在源裝置處根據第一通訊協定將資料內容格式化為第一格式以透過第一頻帶使用定向傳輸來傳輸所述資料內容，其中，所述資料內容被分為多個資料塊從而不溢出目標裝置中的緩衝器；以所述第一頻帶透過第一通訊鏈路將所述資料內容傳輸至所述目標裝置；檢測至所述目標裝置的所述第一通訊鏈路不存在；根據第二通訊協定格式化所述資料內容以透過第二頻帶使用非定向傳輸來傳輸所述資料內容，其中，所述第一頻帶的頻率不同於所述第二頻帶；與所述目標裝置進行通訊以建立傳輸規範從而管理透過所述第二頻帶的所述資料內容的傳輸並且在透過所述第二頻帶傳輸時保持所述多個資料塊的同步；以及使用所述第二通訊協定以所述第二頻帶透過第二通訊鏈路來傳輸所述資料內容。
根據申請專利範圍第4項所述的方法，其中，當與所述目標裝置通訊以建立所述傳輸規範時，使用所述第二通訊協定透過所述第二通訊鏈路來執行通訊。
根據申請專利範圍第4項所述的方法，其中，在協定適應層中執行所述將資料內容格式化。
根據申請專利範圍第6項所述的方法，其中，當根據所述第二通訊協定格式化所述資料內容時，所述資料內容被格式化為用於網際網路協定，所述網際網路協定用於透過所述第二頻帶的傳輸。
一種設備，包括：發射器，傳輸出站射頻信號；接收器，接收入站射頻信號；以及處理模組，包括處理器並且耦接至所述發射器和所述接收器，以提供由通訊協定規定的資料內容的處理以：將最初預定為透過第一頻帶使用第一通訊協定來傳輸的所述資料內容格式化為透過第二頻帶使用第二通訊協定來傳輸，其中，所述資料內容被分為多個資料塊從而不溢出在目標裝置中的緩衝器，並且其中，所述第一頻帶的頻率與所述第二頻帶不同；與使用第三通訊協定的目標裝置進行通訊以建立傳輸規範從而管理透過所述第二頻帶的所述資料內容的傳輸並在透過所述第二頻帶傳輸時保持所述多個資料塊的同步；以及透過所述第二頻帶使用所述第二通訊協定來傳輸所述資料內容。
根據申請專利範圍第8項所述的設備，其中，當所述處理模組格式化所述資料內容時，所述資料內容被格式化為用於網際網路協定，所述網際網路協定用於透過所述第二頻帶的傳輸。
根據申請專利範圍第9項所述的設備，其中，所述第一通訊協定根據IEEE 802.11ad協定規範。