TWI478532B - 用於無線乙太網路之網路介面裝置、系統及方法 - Google Patents
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Description
本發明主張於2011年08月03日所申請之韓國專利申請案號10-2011-0077218的優先權,此全文將併入本案以作為參考。
本發明係關於一種關於用於無線乙太網路(Ethernet)之網路介面裝置,更特定而言,是一進入家庭使用的一種將十億位元(gigabit)有線乙太網路信號,轉換為無線乙太信號的網路介面裝置。
一般而言,IEEE 802.3乙太網路族群的規格標準之gigabit乙太網路,係由IEEE 802.3乙太網路族群的區域網路(Local Area Network,LAN)發展而來。因區域網路距離上最大5km的限制,故初始用於企業層級,如學校或公司。此外,近年來由於工業標準的發展,如最大距離達100km光收發機,使得gigabit乙太網路使用範圍得以擴展達到都會網路(Metro Area Network)的範圍。
近年來,進入家庭使用的有線乙太網路可依據發射速率分級為10Mbps,100Mbps,1000Mbps,以及1Gbps,未來1Gbps可望被廣
泛使用。此外,為了利用gigabit有線乙太網路,一網路介面裝置,也就是,一網路介面卡(Network Interface Card,NIC)將是桌上型電腦不可或缺的裝置。
該網路介面裝置將一有線乙太網路信號轉換為一週邊部件互聯(Peripheral Component Interconnect,PCI)信號或週邊部件互聯快速(PCI express,PCIe)信號,並且提供該轉換信號至中央處理單元(CPU)。
此外,目前只有少數幾家公司製造並提供商用桌上型電腦gigabit有線乙太網路的網路介面裝置。然而,尚無gigabit有線乙太網路信號進入家庭後,以無線方式連接筆記型電腦的網路介面裝置問世。因此,一連接gigabit有線乙太網路信號與無線筆記型電腦的網路介面裝置將是迫切需要的。
多個實施例提供一種網路介面裝置以及系統,其可以將進入家庭的gigabit有線乙太網路信號以無線方式連接至一可攜式設備。
多個實施例亦提供一種網路介面裝置以及系統,用以在可攜式終端設備的顯示器中,以無線發射方式播放影像以及聲音資料。
在一實施例中,一網路介面裝置包括:一網路介面卡(NIC)控制單元,將一gigabit有線乙太網路信號轉換為一週邊部件互聯快速(PCIe)信號;一無線網路處理單元,用以接收來自NIC控制單元之PCIe信號,並轉換該PCIe信號成為一類比信號;以及一射頻(RF)發射/接收單元,用以將來自該無線網路處理單元輸入的類比信號,轉換為一60GHz頻帶的射頻信號,以發射該轉換後的射頻信號至一無線終端設備。
在另一實施例,提供有線乙太網路信號進入一移動式終端設備的一網路介面系統包括:一網路介面卡(NIC)控制單元用以轉換一gigabit有線乙太網路信號成為一PCIe信號;一無線網路處理單元,用以接收來自NIC控制單元的PCIe信號,並轉換該PCIe信號成為一類比信號;以及一RF發射/接收單元,用以將來自該無線網路處理單元輸入的類比信號,轉換為一60GHz頻帶的一射頻信號,並發射該轉換後的射頻信號至一無線終端設備;以及一無線NIC發射/接收設備,用以接收並轉換來自該網路介面裝置的射頻輸出信號,然後傳送該轉換後的射頻信號至一無線終端設備。
在又另一實施例,一網路介面方法包括:轉換一gigabit有線乙太網路信號成為與無線終端設備相容的信號;轉換與無線終端
設備相容的信號成為類比信號;以及轉換該類比信號成為一預設頻帶的射頻信號,以發射該轉換後的射頻信號至為一無線終端設備,包括一無線NIC發射/接收設備。
一或多個實施例之細節將配合圖式說明如下。其它特性亦將從說明、圖式以及專利申請範圍中明顯呈現。
本發明實施例將參考配合圖式詳細說明之。
此外,關於習知的功能或結構將不贅述以避免模糊本發明主題。同時,以下說明的所定義的標號係考慮本發明之功能,所以,該標號的定義係根據一使用者或操作者的意向或社會習慣而變化。所以,其標號的定義涵蓋本發明全部內容。
本發明提供一種用於進入家庭使用的gigabit有線乙太信號,轉換成為無線乙太信號的一種網路介面裝置。
下文中,多個實施例將參考配合圖式說明之。
圖1繪示一網路介面系統,其提供一有線乙太網路信號進入一家庭,並以無線方式連接筆記型電腦的環境。
參考圖1,該網路介面系統包括:一移動式終端設備110,一無線網路介面卡(NIC)發射/接收設備120,一無線NIC端子130,以
及一在家庭100的一顯示設備140。
在家庭100中的移動式終端設備110可以是一筆記型電腦,一可攜式終端機,或一智慧型手機,毎一移動式終端設備接收一無線乙太網路信號。下文中的說明,係假設該移動式終端設備110是一部筆記型電腦。該筆記型電腦110作為一無線終端設備的範例說明。
該筆記型電腦110可藉由使用該無線NIC發射/接收設備120以及該無線NIC端子130,無線接收一來自外部網際網路150進入家庭100之一gigabit有線乙太網路信號。
此外,該筆記型電腦110可透過無線NIC發射/接收設備120,發射一影像與聲音資料至無線NIC端子130。然後,該無線NIC端子130提供所接收的影像以及聲音資料至連接至此處的影像顯示器140,以播放該影像以及聲音資料。
該無線NIC發射/接收設備120連接至筆記型電腦110的PCI或PCIe端子。該無線NIC發射/接收設備120提供以無線方式接收來自該無線NIC端子130的乙太網路信號至筆記型電腦110。此外,該無線NIC發射/接收設備120可透過一無線通信方法,從筆記型電腦110輸出的發射影像與聲音資料至該無線NIC端子130。
該無線NIC端子130轉換來自外部網際網路150進入家庭的一gigabit有線乙太網路信號,成為一無線乙太網路信號,然後發射該轉換後的無線乙太網路信號至該無線NIC發射/接收設備120。
此外,該無線NIC端子130接收來自該無線NIC發射/接收設備120影像以及聲音資料,轉換成與顯示設備140相容的格式,例如,高清晰度多媒體介面(High-Definition Multimedia Interface,HDMI)信號,以及接著提供該轉換格式進入該顯示器140。
該顯示器140位於家庭內,可以是一電視機或監視器以播放影像或聲音的資料。該顯示設備140接收來自該無線NIC端子130之一信號,並且透過一顯示器或一揚聲器輸出該信號。為此,如上述提及的,該無線NIC端子130可轉換影像與聲音資料成為HDMI信號,一顯示器輸入/輸出的可利用的格式,然後,可提供一轉換後的HDMI信號進入該顯示器140。下文中,根據本實施例,將以一電視機作為該顯示設備140的範例。
該電視機140藉由該無線NIC端子130播放影像與聲音資料。也就是,該電視機140透過該無線NIC端子130即時播放來自該筆記型電腦110所提供的影像與聲音資料。
下文中,根據一實施例,一無線NIC發射/接收設備以及一無
線NIC端子將詳細描述之。
圖2係根據一實施例繪示一無線NIC發射/接收設備之結構圖。
參考圖2,該無線NIC發射/接收設備120包括:一PCI介面單元210,一無線網路處理單元220,以及一射頻發射/接收單元230。
該PCI介面單元210連接至該筆記型電腦110之一PCI端子或一PCIe端子,也就是,一外部介面端子。
該PCI端子係一區域匯流排(local bus),其係用以連接筆記型電腦110的中央處理單元(CPU)與周邊設備,以提供高速資料傳遞的資料路徑。此外,該PCIe端子係為了克服該PCI端子通過一串列連接技術的限制所發展出來的技術。為方便說明,假設本實施例中使用PCIe端子。
透過該PCIe端子,該無線NIC發射/接收設備120可與該筆記型電腦110高速交換資料。
該無線網路處理單元220執行信號處理程序,透過WiGig技術發射資料,也就是,以60GHz為基礎的下一代無線網路傳輸技術,或一IEEE 802.15.c規範的寬頻(broadband)傳輸技術。
更詳細地說明,該無線網路處理單元220,根據一預設編碼方法,將來自該PCI介面單元210的一PCIe輸入信號編碼,並且根據
一預設調變方法,對編碼信號調變,輸出調變符號。
在此,編碼方法可有:迴旋編碼法(convolution coding)、快速編碼法(turbo coding),以及低密度同位檢查編碼法(Low Density Parity Check Coding,LDPC)等方法可使用。同時,調變方法有:m-相位移位鍵控法(m-Phase Shift Keying,m-PSK)或m-正交振幅調變(m-Quardrature Amplitude Modulation,m-QAM)等方法可使用。
該無線網路處理單元220增加一控制信號,如一前置(preamble)信號,至該調變符號,然後,轉換其為一類比信號。接著,該無線網路處理單元220提供該轉換類比信號至該射頻發射/接收單元230。
此外,當該無線網路處理單元220接收到來自該無線終端設備110之一信號時,其轉換來自該射頻發射/接收單元230輸入的該類比信號成為一數位信號,然後,移除控制信號如前置信號。然後,當該無線網路處理單元220根據預設的解調變方法解調變該已移除控制信號的數位信號,再接著,根據一預設的解碼方法對解調變信號解碼並輸出一PCIe信號。接著,該無線網路處理單元220提供該輸出的PCIe信號至該PCI介面單元210。
該射頻發射/接收單元230提升來自該無線網路處理單元220輸入的類比信號至一發射的頻帶信號(也就是,一60GHz頻帶信號),然後,放大該提升的射頻信號透過天線將其發射出。
此外,該射頻發射/接收單元230接收自無線NIC端子130的射頻信號,轉換為一基頻(baseband)信號,並且提供轉換後的基頻信號至該無線網路處理單元220。
如此,該無線NIC發射/接收設備120接收來自無線NIC端子130乙太網路信號,傳送至該筆記型電腦110。此外,該無線NIC發射/接收設備120可接收來自該筆記型電腦110的影像以及聲音資料,將其以無線方式發射至無線NIC端子130。
再者,該無線NIC發射/接收設備120係以一PCIe卡的型式製作,並且連接至該筆記型電腦一側的一PCIe端子。然而,由於透過該無線NIC發射/接收設備120天線發射的60GHz信號行徑具有強烈的直線性(straightness),所以將天線安裝在筆記型電腦110裡面是困難的。
因此,該天線可配置在該PCIe卡的末端,以暴露該無線NIC發射/接收設備120之天線於筆記型電腦110的外部。再者,該無線NIC發射/接收設備120的天線可使用複數個貼片型(patch)形狀的天
線。
圖3係根據一實施例繪示之一無線NIC端子的結構。
參考圖3,該無線NIC端子130包括一NIC控制單元310,一無線網路處理單元320,一射頻發射/接收單元330,一信號轉換單元340,一記憶體350,以及一HDMI連接單元360。
該NIC控制單元310將從外部網際網路150進入家庭100之一gigabit有線乙太網路信號,轉換成與無線終端設備110相容的一信號。例如,一PCIe信號,然後,傳送出該轉換後的PCIe信號至該無線網路處理單元320。
該無線網路處理單元320透過WiGig技術執行信號處理以發射資料,也就是,以60GHz為基礎的下一代無線網路傳輸技術,或一IEEE802.15.c規範的寬頻傳輸技術。
更詳細地說,無線網路處理單元320,根據一預設的編碼方法,將來自該NIC介面單元310之該PCIe輸入信號編碼,以及根據一預設調變方法,調變該編碼信號,輸出調變符號。
然後,該無線網路處理單元320增加一控制信號,如一前置信號,至該調變符號,然後,轉換該符號成為一類比信號。接著,該無線網路處理單元320提供該轉換類比信號至該射頻發射/接收
單元330。
此外,該無線網路處理單元320轉換來自該射頻發射/接收單元輸入的該類比信號,再者,該無線網路處理單元320轉換來自該射頻發射/接收單元輸入的該類比信號成為一數位信號,然後,移除該控制信號如一前置信號。接著,該無線網路處理單元320根據預設的解調變方法,解調變該已移除控制信號的數位信號,再其次,根據一預設解調變方法對解調變信號解碼並輸出一PCIe信號。再接著,根據一預設的解碼方法,對該解調變的信號解碼以輸出一PCIe信號。
然後,該無線網路處理單元320提供該輸出PCIe信號進入該信號轉換單元340。在此,該無線網路處理單元320轉換該PCIe信號成為一通用串列匯流排(Universal Serial Bus,USB)信號,然後,提供該信號至信號轉換單元340。接著,該無線網路處理單元320可儲存該PCIe信號於該記憶體350。
該射頻發射/接收單元330提升來自該無線網路處理單元320輸入的該類比信號到被發射的一頻帶信號(也就是,一60GHz頻帶信號),然後,放大該提升的射頻信號透過一天線將射頻信號發射出。在此,藉由該射頻發射/接收單元330所發射的信號係來自外
部網際網路150輸入之一乙太網路信號。
此外,該射頻發射/接收單元330接收自該無線NIC發射/接收設備120的該射頻信號轉換為一基頻信號,並且提供轉換後的該基頻信號至該無線網路處理單元320。在此,藉由該射頻發射/接收單元330所發射的信號係由筆記型電腦110所提供的影像以及聲音資料信號。
該信號轉換單元340轉換一從該無線網路處理單元320輸出的PCIe信號或USB信號成為一HDMI信號,並且提供一轉換後的HDMI信號進入HDMI連接單元360。此外,該信號轉換單元340可儲存該HDMI信號於該記憶體350內。
該HDMI連接器360連接至該電視機150的HDMI端子,以傳送從該信號轉換單元340輸入的HDMI信號至該電視機150。
該記憶體350可儲存該筆記型電腦110所提供的影像及聲音資料。在此,該記憶體350可包括:一大容量儲存媒介如一光碟,一磁碟,以及一硬碟(HDD),一小容量儲存媒介如一唯讀記憶體(ROM)隨機存取記憶體(RAM),及/或其他儲存設備。
如此,該無線NIC端子130可以將從外部網際網路150進入的一gigabit有線乙太網路信號,透過一寬頻60GHz頻帶,發射至筆記
型電腦110內。
此外,該無線NIC端子130可從該無線NIC發射/接收設備發射影像與聲音資料至該電視機150。再者,該無線NIC端子130可配合使用複數個貼片型天線以增進資料傳輸速率。
圖4係根據一實施例繪示一網路介面方法之流程圖。圖4係根據一實施例繪示在無線NIC端子130之操作執行程序。
在操作程序S11,一gigibit有線乙太網路信號被轉換成與無線終端設備相容的一信號。與無線終端設備相容的該信號可包括與筆記型電腦相容的一PCI或PCIe信號。在此操作程序之前,透過預設介面以接收gigabit有線乙太網路信號的一操作程序可先行執行。
在操作程序S12,與無線終端設備相容的該信號被轉換為一類比信號。更詳細地說,該無線NIC端子130之一無線網路處理單元根據一預設方法對該PCIe信號編碼,根據一預設調變方法,對該編碼信號調變以輸出調變符號,以及增加一控制信號如前置信號至調變符號,以轉換其成為一類比信號。
在操作程序S13,該類比信號被轉換為一預設頻帶的射頻信號,然後,被發射至一無線終端設備,包括一無線NIC發射/接收設備。該信號轉換為射頻信號可被放大至一預設位準再被發射出。
如上述說明,在家庭內,一筆記型電腦使用者以無線方式擷取一gigabit有線乙太網際網路,因此,使用者可使用一高速數據服務。此外,使用者可發射儲存於筆記型電腦的影像與聲音資料,透過一電視機以無線方式即時播放影像與聲音。
雖然已參考許多說明性實施例來描述實施例,但應理解,可由熟習此項技術者設計的許多其他修改及實施例將落入本揭示案之原理之精神及範疇內。更特定言之,在本揭示案、圖式及所附申請專利範圍之範疇內的所主張之組合配置之零部件及/或配置的各種變化及修改為可能的。除了零部件及/或配置之變化及修改外,對於熟習此項技術者而言,替代用途亦將為顯而易見的。
100‧‧‧家庭
110‧‧‧移動式終端設備
120‧‧‧無線NIC發射/接收設備
130‧‧‧無線NIC端子
140‧‧‧顯示設備
150‧‧‧外部網際網路
210‧‧‧PCI介面單元
220、320‧‧‧無線網路處理單元
230、330‧‧‧射頻發射/接收單元
310‧‧‧NIC控制單元
340‧‧‧信號轉換單元
350‧‧‧記憶體
360‧‧‧HDMI連接單元
S11~S13‧‧‧操作程序
圖1繪示一網路介面系統,其提供一有線乙太網路信號進入一家庭,並以無線方式連接筆記型電腦的環境。
圖2係根據一實施例繪示之一無線NIC發射/接收設備的結構。
圖3係根據一實施例繪示之一無線NIC端子的結構。
圖4係根據一實施例之一網路介面方法的流程圖。
100‧‧‧家庭
110‧‧‧移動式終端設備
120‧‧‧無線NIC發射/接收設備
130‧‧‧無線NIC端子
140‧‧‧顯示設備
150‧‧‧外部網際網路
Claims (12)
- 一種網路介面系統,包含:一網路介面設備及一無線終端設備,該網路介面設備包含:一網路介面卡(NIC)控制單元,用以轉換十億位元(gigabit)有線乙太網路信號成為週邊部件互聯快速(PCIe)信號;一第一無線網路處理單元,用以轉換由該NIC控制單元接收之該PCIe信號成為類比信號;以及一第一射頻發射/接收單元,用以轉換由該第一無線網路處理單元輸入之類比信號成為一預定頻帶之一射頻信號,並用以無線發射該射頻信號;該無線終端設備,包含:一無線NIC發射/接收設備,暴露於該無線終端設備之外部,並連接至該無線終端設備之一外部介面端;一第二射頻發射/接收單元,用以無線接收由該網路介面設備輸出之該射頻信號,並轉換該射頻信號成為類比信號; 一第二無線網路處理單元,用以轉換由該第二射頻發射/接收單元接收之類比信號成為PCIe信號;以及一PCI介面單元,連接至該無線終端設備之該外部介面端,並用以發射由該第二無線網路處理單元接收之PCIe信號至該無線終端設備。
- 如專利申請範圍第1項之網路介面系統,其中該NIC控制單元係轉換有線乙太網路信號成為週邊部件互聯(PCI)信號。
- 如專利申請範圍第1項之網路介面系統,其中該第一射頻發射/接收單元轉換來自該無線終端設備之影像以及聲音資料信號成為一基頻信號;以及該第一無線網路處理單元轉換該基頻信號成為PCIe信號。
- 如專利申請範圍第3項之網路介面系統,其中該網路介面設備更包含一信號轉換單元,用以轉換由該第一無線網路處理單元輸入之PCIe信號成為一高清晰度多媒體介面(HDMI)信號,以提供該HDMI信號至一顯示設備。
- 如專利申請範圍第4項之網路介面系統,其中該網路介面設備更包含一記憶體,以儲存由該第一無線網路處理單元輸入之PCIe信號,以及由該信號轉換單元輸入之該HDMI信號至少其一。
- 如專利申請範圍第1項之網路介面系統,其中該第一無線網路處理單元透過一WiGig傳輸方法進行信號處理。
- 如專利申請範圍第1項之網路介面系統,其中該網路介面設備更包含複數個貼片型天線,用以無線發射由該第一射頻發射/接收單元輸入之該射頻信號。
- 一種網路介面方法,包含:藉由一網路介面設備轉換gigabit有線乙太網路信號為週邊部件互聯快速(PCIe)信號;藉由該網路介面設備轉換PCIe信號成為類比信號;藉由該網路介面設備轉換類比信號成為一預定頻帶之一射頻信號;藉由該網路介面設備無線發射該射頻信號;藉由一無線NIC發射/接收設備無線接收由該網路介面設備輸出之該射頻信號,該無線NIC發射/接收設備暴露於一無線終端設備之外部,且該無線終端設備包含一PCI介面單元連接至該無線終端設備之一外部介面端;藉由該無線NIC發射/接收設備轉換該射頻信號成為類比信號; 藉由該無線NIC發射/接收設備轉換類比信號成為PCIe信號;以及藉由該無線NIC發射/接收設備發射PCIe信號至該無線終端設備。
- 如專利申請範圍第8項之網路介面方法,更包含當該網路介面設備接收來自該無線終端設備之一影像以及聲音信號時:藉由該網路介面設備轉換一接收無線信號成為一基頻信號;以及藉由該網路介面設備轉換該基頻信號成為PCIe信號。
- 如專利申請範圍第9項之網路介面方法,更包含藉由該網路介面設備轉換PCIe信號成為一HDMI信號,以提供該HDMI信號至一顯示設備。
- 如專利申請範圍第10項之網路介面方法,更包含藉由該網路介面設備儲存至少該PCIe信號或該HDMI信號其中之一,該兩信號係轉換自該基頻信號。
- 如專利申請範圍第8項之網路介面方法,其中該網路介面設備包含複數個貼片型天線用以發射該射頻信號。
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