WO2020256166A1 - 무선 av 시스템에서 데이터의 전송 장치 및 수신 장치 - Google Patents

무선 av 시스템에서 데이터의 전송 장치 및 수신 장치 Download PDF

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WO2020256166A1
WO2020256166A1 PCT/KR2019/007299 KR2019007299W WO2020256166A1 WO 2020256166 A1 WO2020256166 A1 WO 2020256166A1 KR 2019007299 W KR2019007299 W KR 2019007299W WO 2020256166 A1 WO2020256166 A1 WO 2020256166A1
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wireless data
communication unit
dmg
frame
wireless
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PCT/KR2019/007299
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안치준
김진민
송재욱
최진수
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to an apparatus and method for transmitting data in a wireless audio/video (WAV) system, and an apparatus and method for receiving data.
  • WAV wireless audio/video
  • the IEEE 802.11ad standard is a high-speed wireless communication standard that operates in a band of 60 GHz or higher.
  • the range of the signal is about 10 meters, but the throughput can support more than 6 Gbps. Since it operates in a high frequency band, signal propagation is dominated by ray-like propagation. Signal quality may be improved as the TX (transmit) or RX (receive) antenna beams are aligned toward a strong spatial signal path.
  • the IEEE 802.11ay standard an evolved version of IEEE 802.11ad, is under development.
  • a procedure for operating a wireless AV system and a communication design method optimized to implement this procedure are required.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus for transmitting and receiving data in a wireless AV system.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a method of operating a state machine of a wireless AV system.
  • an apparatus for receiving wireless data comprises a communication unit configured to receive data related to an image from a wireless data transmission device through a wireless channel, a display unit that outputs the image, and a connection setting regarding the wireless data transmission device when the communication unit is turned on.
  • a processor configured to perform a connection re-establishment mode for performing connection setup for the wireless data transmission device when the wireless data receiving device and the wireless data transmitting device are activated, and the initial connection Stores operation algorithm and control information performed in at least one of the establishment mode, the data transmission mode, the standby mode, and the connection re-establishment mode, and is connected to the processor to provide data related to the image according to a command of the processor.
  • a memory configured to store it.
  • the initial connection establishment mode includes a scan and initialization, and the connection establishment, wherein the scan and initialization includes a BSS (beacon interval: BI) in which the communication unit is transmitted from the wireless data transmission device at a beacon interval (BI) cycle.
  • base service set including the step of searching for a directional multi-gigabit (DMG) beacon frame including information on (search), and participating in the BSS when the search for the DMG beacon frame is successful, and the connection setting
  • SLS sector level sweep
  • the DMG beacon frame may be received through both a primary channel and a secondary channel allocated to the wireless data transmission device based on channel bonding.
  • the communication unit alternately receives a data frame and a margin frame corresponding to the data frame, and a time period in which the data frame and the margin frame are transmitted is determined by the length of the MAC input buffer. Can be determined based on
  • the communication unit receives time stamp information every time each data frame is received, synchronizes the timing of the data frame based on the time stamp information, and the margin frame It can be used as at least one of retransmission, maintenance of a beamformed link, and transmission of a null frame.
  • the activation and deactivation of the wireless data receiving device includes an operation of turning on and off the display unit, respectively, and the activation and deactivation of the wireless data transmission device respectively include the image
  • the function of transmitting data related to may include an operation of turning on and turning off.
  • the communication unit monitors the DMG beacon frame in a first time period in which transmission of a DMG beacon frame is scheduled by the wireless data transmission device, and transmission of the DMG beacon frame is not scheduled.
  • DMG channel measurement may be performed in a second time interval that is not present.
  • the communication unit when the standby mode is initiated by deactivation of the wireless data transmission device, the communication unit disassociation frame indicating separation from the wireless data transmission device. frame) and a time synchronization function (TSF), an announcement frame for synchronization of a timer is sequentially received from the wireless data transmission device to enter the standby mode, and the announcement frame is a DMG beacon It may include information on the location where the frame is transmitted.
  • TSF time synchronization function
  • the communication unit monitors the DMG beacon frame in a first time period in which transmission of a DMG beacon frame is scheduled by the wireless data transmission device, and transmission of the DMG beacon frame is not scheduled.
  • DMG channel measurement is performed in a second time interval that is not, but the DMG beacon frame may include PCP association ready information indicating whether the wireless data transmission device is ready to be associated. have.
  • the communication unit scans and initializes and re-establishes the connection including the connection setting.
  • the step of the communication unit searching for a DMG beacon frame including information on the BSS transmitted from the transmission device of the wireless data at a beacon interval period, and the successful discovery of the DMG beacon frame
  • the connection establishment comprises: performing SLS based on the DMG beacon frame by the communication unit, and transmitting information on the DMG channel measurement to the wireless data transmission device. And performing combination with the wireless data transmission device in a preferred DMG channel selected based on the information on the DMG channel measurement, and setting MIMO beamforming.
  • the communication unit transmits a separation frame instructing separation from the wireless data transmission device to the wireless data transmission device, and ,
  • the announcement frame for synchronization of the TSF timer is received from the wireless data transmission device to enter the standby mode, but the announcement frame may include information on a location where the DMG beacon frame is transmitted.
  • the communication unit monitors the DMG beacon frame in a first time period in which transmission of a DMG beacon frame is scheduled by the wireless data transmission device, and transmission of the DMG beacon frame is not scheduled.
  • DMG channel measurement may be performed in a second time period that is not used.
  • the communication unit when the connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data receiving device, the communication unit enters the connection re-establishment mode including scan and initialization and the connection setting, the scan and Initialization, the step of searching for a DMG beacon frame including information on a BSS transmitted from the transmitting device of the wireless data at a beacon interval period by the communication unit, and participating in the BSS when the search for the DMG beacon frame is successful.
  • an apparatus for transmitting wireless data is provided.
  • the device is a communication unit configured to transmit image data through a wireless channel to a wireless data receiving device, and an initial connection setup for the wireless data receiving device when the communication unit is turned on
  • a processor configured to perform a connection re-establishment mode for performing connection setup for the wireless data receiving device when the device and the wireless data receiving device are activated, and the initial connection establishment mode, the data transmission mode,
  • a memory configured to store operation algorithm and control information performed in at least one of the standby mode and the connection re-establishment mode.
  • the initial connection establishment mode includes a scan and initialization, and the connection establishment, wherein the scan and initialization includes the step of selecting a directional multi-gigabit (DMG) channel by the communication unit, and the selected DMG channel.
  • the scan and initialization includes the step of selecting a directional multi-gigabit (DMG) channel by the communication unit, and the selected DMG channel.
  • Transmitting a DMG beacon frame including information on a base service set (BSS) at a beacon interval (BI) period to a wireless data receiving device, wherein the connection setting comprises: the communication unit receives the wireless data It may include performing with no authentication association with the device and performing MIMO beamforming configuration.
  • BSS base service set
  • BI beacon interval
  • the DMG beacon frame may be transmitted through both a primary channel and a secondary channel allocated to the wireless data transmission device based on channel bonding.
  • the communication unit alternately transmits a data frame and a margin frame corresponding to the data frame, and a time interval in which the data frame and the margin frame are transmitted is determined by the length of the MAC input buffer. Can be determined based on
  • the communication unit transmits time stamp information at each transmission of each data frame, synchronizes the timing of the data frame based on the time stamp information, and the margin frame retransmits data , Maintenance of a beamformed link, and transmission of a null frame.
  • Activation and deactivation of the wireless data receiving device includes an operation of turning the display unit on and off, respectively, and activation and deactivation of the wireless data transmission device respectively transmit data related to the image.
  • the function may include an operation of turning on and an operation of turning off.
  • the communication unit may perform DMG channel measurement in a time period in which transmission of the DMG beacon frame is not scheduled.
  • the communication unit when the standby mode is initiated by deactivation of the wireless data transmission device, the communication unit disassociation frame instructing separation from the wireless data reception device. frame) and a time synchronization function (TSF) and a time synchronization function (TSF) by sequentially transmitting an announcement frame for synchronization of a timer to the receiving device of the wireless data to enter the standby mode, and the announcement frame is a DMG beacon It may include information on the location where the frame is transmitted.
  • the communication unit performs DMG channel measurement in a time period in which transmission of the DMG beacon frame is not scheduled, but the DMG beacon frame is ready to be combined with the wireless data transmission device. May include association preparation information (PCP association ready) indicating whether or not.
  • PCP association ready association preparation information
  • the communication unit when the connection re-establishment mode is initiated by activation of the wireless data transmission device, the communication unit enters the connection re-establishment mode including scan and initialization and the connection establishment, the scan and Initialization includes the steps of selecting a DMG channel by the communication unit, and transmitting a DMG beacon frame including information on BSS at a beacon interval period to the receiving device of the radio data on the selected DMG channel, and establishing the connection The step of receiving, by the communication unit, information on DMG channel measurement from the wireless data reception device, and performing combination with the wireless data reception device on a preferred DMG channel selected based on the information on the DMG channel measurement. And performing MIMO beamforming configuration.
  • the communication unit when the standby mode is initiated due to deactivation of the wireless data receiving device, the communication unit receives a separation frame instructing separation from the wireless data receiving device from the wireless data receiving device, and , The announcement frame for synchronization of the TSF timer is transmitted to the wireless data receiving device to enter the standby mode, but the announcement frame may include information on a location where the DMG beacon frame is transmitted.
  • the communication unit may perform DMG channel measurement in a time period in which transmission of the DMG beacon frame is not scheduled.
  • the communication unit enters the connection re-establishment mode including scan and initialization and the connection setting
  • the scan and Initialization includes the steps of selecting a DMG channel by the communication unit, and transmitting a DMG beacon frame including information on BSS at a beacon interval period to the receiving device of the radio data on the selected DMG channel, and establishing the connection
  • the procedure for operating the wireless AV system becomes clear, and a communication design optimized to implement this procedure can be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram of a wireless AV system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a wireless data transmission/reception system according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a case where a wireless data transmission/reception system according to an embodiment is implemented with an IEEE 802.11 series communication protocol.
  • FIG. 4 illustrates a state machine of a wireless AV system according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in an initial connection establishment mode according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a connection setup between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in an initial connection establishment mode according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a wireless data receiving apparatus in an initial connection establishment mode according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram of a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in a data transmission mode according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device when a standby mode is started due to deactivation of the wireless data transmission device.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data transmission device when a standby mode is initiated due to deactivation of the wireless data transmission device.
  • 11 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data receiver when a standby mode is initiated due to deactivation of the wireless data transmission device.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram of a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device when a standby mode is started due to deactivation of the wireless data reception device.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data transmission device when a standby mode is initiated due to deactivation of the wireless data receiving device.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data receiver when a standby mode is initiated due to deactivation of the wireless data receiver.
  • 15 is a conceptual diagram illustrating a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in a standby mode according to an embodiment.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating a BSS channel monitoring procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in a standby mode according to an embodiment.
  • 17 is a conceptual diagram illustrating a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data transmission device.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data transmission device when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data transmission device.
  • 19 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data receiver when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data transmission device.
  • 20 is a conceptual diagram of a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data receiving device.
  • 21 is a flowchart illustrating an operation of a wireless data transmission device when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data receiving device.
  • 22 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data receiver when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data receiver.
  • FIG. 23 is a conceptual diagram illustrating a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in a connection re-establishment mode according to an embodiment.
  • 24 is a flowchart illustrating an operation in which a wireless data transmission apparatus selects a preferred DMG channel in a connection re-establishment mode according to an embodiment.
  • 25 is a flowchart illustrating an operation in which a wireless data receiving apparatus selects a preferred DMG channel in a connection re-establishment mode according to an embodiment.
  • 26 is a conceptual diagram illustrating a procedure for entering a connection re-establishment mode from a data transfer mode by a wireless AV system according to an embodiment.
  • 27 is a conceptual diagram illustrating a procedure for performing a measure when an exception occurs in a wireless AV system according to an embodiment.
  • FIG. 28 illustrates a super frame structure for reducing power consumption of a wireless AV system according to an embodiment.
  • the design of display devices such as TVs is becoming more important, and display panels are gradually becoming thinner due to the development of display panel technology such as OLED.
  • display panel technology such as OLED.
  • the main body device and the display device may be configured to exchange an image signal and an audio signal based on wireless communication with each other.
  • the present invention relates to a wireless AV system or a wireless display system in which a main body device and a display device are physically and/or electrically independent as described above, and reproduce media based on wireless communication with each other.
  • FIG. 1 is a block diagram of a wireless AV system according to an embodiment.
  • a wireless AV system 10 may include a main body device 100, a display device 200, and a remote control device 300.
  • the main body device 100 receives an external signal in a wired/wireless form related to audio, video, picture, image, multimedia, or at least one combination thereof.
  • An operation of generating a data stream or a bit stream by processing the received external signal in various ways and transmitting it to the display apparatus 200 through a wireless interface may be performed.
  • the main body device 100 includes an external signal receiving unit 110, an external device interface unit 115, a storage unit 120, a main body control unit 130, a wireless communication unit 140, and a power supply unit 150. ) Can be included.
  • the external signal receiver 110 may include a tuner 111, a demodulation unit 112, and a network interface unit 113.
  • the tuner 111 receives an external signal in a wired/wireless form related to audio, video, video, image, multimedia, or at least one combination thereof.
  • the tuner 111 may tune in to a specific broadcast channel according to a channel selection command and receive a broadcast signal for the tuned specific broadcast channel.
  • the demodulator 112 may separate the received external signal into a video signal, an image signal, a video signal, an audio signal, a data signal related to a broadcast program, etc., and the separated video signal, an image signal, a video signal, an audio signal, A data signal related to a broadcast program may be restored in a form capable of outputting.
  • the external device interface unit 115 may receive an application or an application list in an adjacent external device and transmit it to the main body control unit 130 or the storage unit 120.
  • the external device interface unit 115 may provide a connection path between the main body device 100 and the external device.
  • the external device interface unit 115 receives one or more of audio, video, image, image, multimedia, or at least one combination thereof output from an external device wirelessly or wired to the body device 100, and the body control unit ( 130).
  • the external device interface unit 115 may include a plurality of external input terminals.
  • the plurality of external input terminals may include an RGB terminal, one or more HDMI (High Definition Multimedia Interface) terminals, and a component terminal.
  • the external device connectable to the external device interface unit 115 may be any one of a set-top box, a Blu-ray player, a DVD player, a game console, a sound bar, a smartphone, a PC, a USB memory, and a home theater, but this is only an example. .
  • the network interface unit 113 may provide an interface for connecting the main body device 100 to a wired/wireless network including an Internet network.
  • the network interface unit 113 may transmit or receive data with other users or other electronic devices through a connected network or another network linked to the connected network.
  • some content data stored in the main body device 100 may be transmitted to another user registered in advance in the main body device 100 or a selected user or a selected electronic device among other electronic devices.
  • the network interface unit 113 may access a predetermined web page through a connected network or another network linked to the connected network. That is, by accessing a predetermined web page through a network, the server and data can be transmitted or received.
  • the network interface unit 113 may receive content or data provided by a content provider or a network operator. That is, the network interface unit 113 may receive content such as movies, advertisements, games, VODs, broadcast signals, and related information provided from a content provider or a network provider through a network.
  • the network interface unit 113 may receive update information and an update file of firmware provided by a network operator, and transmit data to the Internet or content provider or network operator.
  • the network interface unit 113 may select and receive a desired application from among applications open to the public through a network.
  • the storage unit 120 may store a program for processing and controlling each signal in the main body controller 130, and may store signal-processed video, audio, or data signals.
  • the storage unit 120 may perform a function for temporary storage of video, audio, or data signals input from the external device interface unit 115 or the network interface unit 113, and a predetermined channel memory function You can also store information about the image.
  • the storage unit 120 may store an application or an application list input from the external device interface unit 115 or the network interface unit 113.
  • the main body controller 130 may control the main body device 100 by a user command or an internal program input through the remote control device 300, and access the network to display an application or application list desired by the user. ) You can download it within.
  • the main body controller 130 enables channel information selected by the user to be output through the display apparatus 200 or the audio output unit 250 together with the processed image or audio signal.
  • the main body control unit 130 according to the external device image playback command received through the remote control device 300, from an external device input through the external device interface unit 115, for example, a camera or camcorder, An image signal or an audio signal may be output through the display apparatus 200 or the audio output unit 250.
  • the main body controller 130 may control content stored in the storage unit 120, received broadcast content, or external input content input from the outside to be played back, and the content includes a broadcast video, an external input video, and an audio It may be in various forms such as a file, a still image, a connected web screen, and a document file.
  • the main body control unit 130 decodes video, image, image, audio, data related to a broadcast program, etc. input through the demodulation unit 112 or the external device interface unit 115 or the storage unit 120, and the decoded data Is again encoded in accordance with the encoding/decoding method supported by the display apparatus 200, and processed by various image/audio processing techniques such as compression and encoding to transmit the encoded data through a wireless channel to generate a data stream or a bitstream.
  • An operation of generating and transmitting the generated data stream or bit stream to the display apparatus 200 through the wireless communication unit 140 may be performed.
  • the main body controller 130 bypasses the decoded data without encoding the decoded data again according to the encoding/decoding method supported by the display device 200 to bypass the wireless communication unit ( It may be transmitted directly to the display apparatus 200 through 140.
  • main body controller 130 may be configured to implement the functions, procedures, and/or methods of the processor 1130 of the wireless data transmission apparatus 1100 described in each embodiment of the present specification. Layers of the air interface protocol may be implemented in the processor 1130.
  • the wireless communication unit 140 is operatively coupled with the main body control unit 130 to receive a data stream or a bit stream from the main unit control unit 130, and encode and/or transmit the data stream or bit stream through a wireless channel. By modulating, a wireless stream is generated and transmitted to the display apparatus 200.
  • the wireless communication unit 140 forms a wireless link, and the main body device 100 and the display device 200 are connected by a wireless link.
  • the wireless communication unit 140 may be implemented based on various wireless communication methods such as short-range wireless communication such as WI-FI, Bluetooth, NFC, and RFID, or a mobile communication network (eg, 3G, 4G, 5G cellular network, etc.).
  • the wireless communication unit 140 may communicate using a communication protocol such as an IEEE 802.11 series standard.
  • the power supply unit 150 supplies power to the external signal receiving unit 110, the external device interface unit 115, the storage unit 120, the main body control unit 130, and the wireless communication unit 140.
  • a method in which the power supply unit 150 receives power from the outside may include a terminal method and a wireless method.
  • the power supply unit 150 may include a separate component for wirelessly receiving power.
  • the power supply unit 150 is a power pick-up unit configured to receive wireless power by magnetic coupling with an external wireless power transmitter, and the power pick-up unit to receive wireless power. It may include a separate communication and control unit (communication and control unit) configured to perform communication with the wireless power transmission device and control the transmission and reception of wireless power.
  • the wireless communication unit 140 is also wirelessly connected to the remote control device 300 and may transmit a signal input by the user to the main body control unit 130 or transmit a signal from the main body control unit 130 to the user.
  • the wireless communication unit 140 is remotely controlled according to various communication methods such as Bluetooth, WB (Ultra Wideband), ZigBee method, RF (Radio Frequency) communication method, or infrared (IR) communication method.
  • Control signals such as power on/off and screen setting of the main body device 100 are received from the device 300 and processed, or a control signal from the main body control unit 130 may be transmitted to the remote control device 300. have.
  • the wireless communication unit 140 may transmit a control signal input from a local key (not shown) such as a power key, a volume key, and a set value to the main body controller 130.
  • a local key such as a power key, a volume key, and a set value
  • the display device 200 may perform an operation of displaying or outputting audio after processing the wireless stream received from the main body device 100 through the wireless interface in a reverse process of signal processing by the main body device 100.
  • the display apparatus 200 includes a wireless communication unit 210, a user input interface unit 220, a panel control unit 230, a display unit 240, an audio output unit 250, and a power supply unit 260. ) Can be included.
  • the wireless communication unit 210 is connected to the wireless communication unit 140 of the main body device 100 by a wireless link, and performs wireless communication with the wireless communication unit 140 of the main body device 100. Specifically, the wireless communication unit 210 receives a wireless stream from the wireless communication unit 140 of the main body device 100, demodulates it, and sends it to the panel control unit 230.
  • the wireless communication unit 210 may be implemented based on various wireless communication methods such as short-range wireless communication such as WI-FI, Bluetooth, NFC, and RFID or a mobile communication network (eg, 3G, 4G, 5G cellular network, etc.). For example, the wireless communication unit 210 may communicate using a communication protocol such as an IEEE 802.11 series standard.
  • the panel controller 230 decodes the signal demodulated by the wireless communication unit 210 to restore a bit stream or a data stream.
  • the panel controller 230 performs an operation of decompressing or restoring the bit stream or data stream, and then the video signal, image signal, video signal, audio signal, and broadcast program.
  • the data signal related to the output may be output to the display unit 240, the audio output unit 250, and the user input interface unit 220, respectively.
  • a video signal, an image signal, an image signal, etc. may be input to the display unit 240 and displayed as an image corresponding to the corresponding image signal.
  • the image signal processed by the panel controller 230 is transmitted to the main body device 100 through the wireless communication unit 210 again, and is input to an external output device through the external device interface unit 115 of the main body device 100. Can be.
  • the audio signal processed by the panel controller 230 may be audio output to the audio output unit 250.
  • the voice signal processed by the panel controller 230 is transmitted to the main body device 100 through the wireless communication unit 210 again, and is input to an external output device through the external device interface unit 115 of the main body device 100. Can be.
  • the panel controller 230 may control the display unit 240 to display an image, for example, a broadcast image input through the tuner 111 or an external device interface unit 115
  • An input image, an image input through the network interface unit, or an image stored in the storage unit 120 may be controlled to be displayed on the display unit 240.
  • the image displayed on the display unit 240 may be a still image or a moving image, and may be a 2D image or a 3D image.
  • the panel controller 230 may be configured to implement the functions, procedures, and/or methods of the processor 1230 of the wireless data receiving apparatus 1200 described in each embodiment of the present specification.
  • the processor 1230 may be configured to implement the functions, procedures, and/or methods of the wireless data receiving apparatus 1200 described in each embodiment of the present specification.
  • the user input interface unit 220 may transmit a signal input by the user to the panel controller 230 or may transmit a signal from the panel controller 230 to the user.
  • the user input interface unit 220 according to various communication methods such as Bluetooth, WB (Ultra Wideband), ZigBee method, RF (Radio Frequency) communication method, or infrared (IR) communication method, Processes to receive and process control signals such as power on/off and screen setting of the display device 200 from the remote control device 300, or to transmit a control signal from the panel controller 230 to the remote control device 300 can do.
  • the user input interface unit 220 may transmit a control signal input from a local key (not shown) such as a power key, a volume key, and a set value to the panel controller 230.
  • a local key such as a power key, a volume key, and a set value
  • the power supply unit 260 supplies power to the wireless communication unit 210, the user input interface unit 220, the panel control unit 230, the display unit 240, and the audio output unit 250.
  • a method in which the power supply unit 260 receives power from the outside may include a terminal method and a wireless method.
  • the power supply unit 260 may include a separate component for wirelessly receiving power.
  • the power supply unit 260 is a power pick-up unit configured to receive wireless power by magnetic coupling with an external wireless power transmission device, and the power pick-up unit to receive wireless power. It may include a separate communication and control unit (communication and control unit) configured to perform communication with the wireless power transmission device and control the transmission and reception of wireless power.
  • the remote control device 300 performs an operation in which the main body device 100 and/or the display device 200 remotely controls power on and off, channel selection, screen setting, and the like, and may be referred to as a remote control.
  • main body device 100 and the display device 200 shown in FIG. 1 are only an embodiment of the present invention. Some of the illustrated components may be integrated, added, or omitted according to specifications of the main body device 100 and the display device 200 that are actually implemented. That is, if necessary, two or more components may be combined into a single component, or one component may be subdivided into two or more components and configured.
  • functions performed by each block are for explaining the embodiments of the present invention, and specific operations or devices thereof do not limit the scope of the present invention.
  • the main body device 100 does not include the tuner 111 and the demodulation unit 112, but the network interface unit 113 or the external device interface unit ( 115) can also be received and played.
  • the main body device 100 is divided into an image processing device such as a set-top box, such as for receiving broadcast signals or contents according to various network services, and a content playback device for reproducing content input from the image processing device. Can be implemented.
  • an image processing device such as a set-top box, such as for receiving broadcast signals or contents according to various network services
  • a content playback device for reproducing content input from the image processing device. Can be implemented.
  • the operating method of the wireless AV system 10 is not only the main body device 100 and the display device 200 as described with reference to FIG. 1, but also the separated set-top. It may be performed by any one of an image processing device such as a box or a content reproducing device including the audio output unit 250.
  • the main body device 100 may be referred to as a wireless source device that provides a source wirelessly, and the display device 200 is a wireless sink device that provides a source wirelessly.
  • the wireless source devices and wireless sink devices are compatible with standards such as Wireless HD, Wireless Home Digital Interface (WHDI), WiGig, Wireless USB and Wi-Fi Display (WFD) (also known as Miracast).
  • WFD Wireless Universal Serial Bus
  • WD Wi-Fi Display
  • the main body device 100 may be integrated in a form that forms part of a wireless set-top box, a wireless gaming console, a wireless digital video disk (DVD) player, and a wireless writer.
  • the main body device 100 may be provided in the form of a wireless communication module or a chip.
  • the display device 200 is a user device or electronic device having a display panel that displays images and videos (eg, wireless TV, wireless monitor, wireless projector, wireless printer, wireless vehicle dashboard display, wearable device, augmented reality). (AR) headset or virtual reality (VR) headset, etc.).
  • the display device 200 may be provided in the form of a wireless communication module or chip.
  • the main body device 100 and the display device 200 may be integrated into a form that forms part of a mobile device.
  • the main body device 100 and the display device 200 may include smart phones, smart pads or tablets, or mobile terminals including other types of wireless communication devices, portable computers having wireless communication cards, personal portable information It may be integrated into a terminal (PDA), a portable media player, a digital image capturing device such as a camera or camcorder, or other flash memory device with wireless communication capabilities.
  • the main body device 100 and the display device 200 may be provided in the form of a wireless communication module or chip.
  • a smartphone user may stream or stream video and audio output by the user's smartphone, tablet, or other computing device to another device, such as a television or projector, that may provide a higher resolution display or other enhanced user experience. Can be mirrored.
  • the main body device 100 receives wired/wireless external signals related to audio, video, video, image, multimedia, or at least one combination thereof, and processes the received external signals in various ways.
  • An operation of generating a data stream or a bitstream and transmitting it to the display apparatus 200 through a wireless interface may be performed.
  • wireless data image/video/audio data transmitted through the wireless interface
  • the main body device 100 may wirelessly communicate with the display device 200 and transmit wireless data. Therefore, from the perspective of the wireless data transmission/reception system 1000, the main body device 100 may be referred to as a wireless data transmission device 1100, and the display device 200 may be referred to as a wireless data reception device 1200.
  • the present invention will be described in more detail from the viewpoint of the wireless data transmission/reception system 1000. First, a detailed block diagram of the wireless data transmission/reception system 1000 is disclosed.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a wireless data transmission/reception system according to an embodiment.
  • a wireless data stream transceiving system 1000 refers to a system for transmitting and receiving a data stream wirelessly, and a wireless data transmission device 1100 and at least one wireless data receiving device ( 1200).
  • the wireless data transmission device 1100 is communicatively coupled to at least one wireless data reception device 1200.
  • the data may include audio, video, picture, image, and other multimedia, or may be composed of at least one combination thereof.
  • the data includes a bit stream in a compressed form of audio, a bit stream in a compressed form of video, a bit stream in a compressed form of video, or a bit stream in a compressed form of multimedia. It may include at least one combination.
  • the wireless data transmission/reception system 1000 may be referred to as a wireless compressed data stream transmission/reception system.
  • the wireless compressed data stream transmission/reception system 1000 may further include a functional or physical unit for compressing data.
  • the wireless data transmission device 1100 includes a processor 1130, a memory 1120, and a communication unit 1140
  • the wireless data reception device 1200 includes a communication unit 1210 and a memory 1220.
  • a processor 1230 the wireless data transmission device 1100 includes a processor 1130, a memory 1120, and a communication unit 1140
  • the wireless data reception device 1200 includes a communication unit 1210 and a memory 1220.
  • a processor 1230 the wireless data transmission device 1100 includes a processor 1130, a memory 1120, and a communication unit 1140
  • the wireless data reception device 1200 includes a communication unit 1210 and a memory 1220.
  • a processor 1230 the wireless data reception device 1200 includes a communication unit 1210 and a memory 1220.
  • the processor 1130 may be configured to implement the functions, procedures, and/or methods of the wireless data transmission apparatus 1100 described in each embodiment of the present specification.
  • the processor 1230 may be configured to implement the functions, procedures, and/or methods of the wireless data receiving apparatus 1200 described in each embodiment of the present specification.
  • Layers of the air interface protocol may be implemented in the processors 1130 and 1230.
  • the processor 1130 may be configured to perform the function of the main body controller 130. For example, the processor 1130 decodes video, image, video, audio, data related to a broadcast program, etc. input through the demodulation unit 112 or the external device interface unit 115 or the storage unit 120, In order to transmit the decoded data back to the wireless channel, a data stream or bit stream is generated by processing with various image/audio processing techniques such as compression and encoding, and the generated data stream or bit stream is displayed through the communication unit 1140 The operation of transmitting to 200 may be performed.
  • various image/audio processing techniques such as compression and encoding
  • the memories 1120 and 1220 are operatively coupled to the processors 1130 and 1230 and store various pieces of information for operating the processors 1130 and 1230.
  • the communication units 1140 and 1210 are operatively coupled with the processors 1130 and 1230, and transmit and/or receive data wirelessly.
  • the communication units 1140 and 1210 form a wireless link 11, and the wireless data transmission device 1100 and the wireless data receiving device 1200 are connected by a wireless link 11.
  • the communication units 1140 and 1210 may be implemented based on various wireless communication methods such as short-range wireless communication such as WI-FI, Bluetooth, NFC, and RFID, or a mobile communication network (eg, 3G, 4G, 5G cellular network, etc.). .
  • the communication units 1140 and 1210 may communicate using a communication protocol such as an IEEE 802.11 series standard.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a case where a wireless data transmission/reception system according to an embodiment is implemented with an IEEE 802.11 series communication protocol.
  • the wireless data transmission/reception system 20 of FIG. 3A may include at least one basic service set (“BSS”, 21, 25).
  • the BSS is a set of an access point (hereinafter referred to as'AP') and a station (hereinafter referred to as'STA') capable of successfully synchronizing and communicating with each other, and does not refer to a specific area.
  • the first BSS 21 may include a first AP 22 and one first STA 21-1.
  • the second BSS 25 may include a second AP 26 and one or more STAs 25-1 and 25-2.
  • the first AP 22 may correspond to the communication unit 1140 of FIG. 2
  • one or more STAs 25-1 and 25-2 may correspond to the communication unit 1210 of FIG. 2.
  • the infrastructure BSS (21, 25) may include at least one STA, an AP (22, 26) providing a distributed service, and a distribution system (27) connecting a plurality of APs.
  • the distributed system 27 may connect a plurality of BSSs 22 and 26 to implement an extended service set 28, which is an extended service set, hereinafter'ESS'.
  • the ESS 28 may be used as a term indicating one network to which at least one AP 22 and 26 is connected through the distributed system 27.
  • At least one AP included in one ESS 28 may have the same service set identification (“SSID”).
  • SSID service set identification
  • the portal 29 may serve as a bridge for connecting a wireless LAN network (IEEE 802.11) and another network (eg, 802.X).
  • IEEE 802.11 IEEE 802.11
  • 802.X another network
  • a network between the APs 22 and 26 and a network between the APs 22 and 26 and the STAs 21-1, 25-1 and 25-2 in the WLAN having the structure as shown in FIG. 3A are to be implemented. I can.
  • the wireless data transmission/reception system 30 of FIG. 3B may be capable of performing communication by setting a network between STAs without the APs 22 and 26.
  • a network that performs communication by configuring a network even between STAs without the APs 22 and 26 is defined as an ad-hoc network or an independent basic service set (BSS, hereinafter'IBSS').
  • BSS independent basic service set
  • the wireless data transmission/reception system 30 is a BSS, that is, an IBSS, operating in an ad-hoc mode. Since IBSS does not include APs, there is no centralized management entity. Accordingly, in the wireless data transmission/reception system 30, the STAs 31-1, 31-2, 31-3, 32-4, and 32-5 are managed in a distributed manner.
  • the STAs 31-1, 31-2, 31-3, 32-4, and 32-5 may correspond to the communication unit 1140 or the communication unit 1210 of FIG. 2.
  • All STAs 31-1, 31-2, 31-3, 32-4, and 32-5 of the IBSS may be configured as mobile STAs, and access to the distributed system is not allowed. All STAs of the IBSS form a self-contained network.
  • the STA referred to in this specification includes a medium access control (Medium Access Control, hereinafter'MAC') and a physical layer interface for a wireless medium in accordance with the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 standard.
  • MAC Medium Access Control
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11 standard.
  • STAs referred to in this specification include a mobile terminal, a wireless device, a wireless transmit/receive unit (WTRU), a user equipment (UE), and a mobile station (MS).
  • WTRU wireless transmit/receive unit
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • Mobile Subscriber Unit or simply a user (user) may be referred to as various names.
  • the communication channel formed by the communication units 1140 and 1210 may be a network communication channel.
  • the communication units 1140 and 1210 may establish a tunneled direct link setup (TDLS) to avoid or reduce network congestion.
  • Wi-Fi Direct and TDLS are for setting up relatively short range communication sessions.
  • the communication channel forming the wireless link 11 may be a communication channel of a relatively short range, and Wi-Fi using various frequencies such as 2.4 GHz, 3.6 GHz, 5 GHz, 60 GHz, or ultra wide band (UWB), It may be a communication channel implemented using a physical channel structure such as Bluetooth.
  • wireless communication between the communication units 1140 and 1210 may use orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) techniques.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • Various other wireless communication techniques including, but not limited to, time division multiple access (TDMA), frequency division multiple access (FDMA), code division multiple access (CDMA), or any combination of OFDM, FDMA, TDMA and/or CDMA. It can also be used.
  • the processors 1130 and 1230 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and/or a data processing device.
  • the memories 1120 and 1220 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and/or other storage device.
  • the communication units 1140 and 1210 may include baseband circuits for processing radio frequency signals.
  • the techniques described in this specification may be implemented as a module (eg, a procedure, a function, etc.) that performs a function described in this specification. Modules may be stored in memories 1120 and 1220 and executed by processors 1130 and 1230.
  • the memories 1120 and 1220 may be implemented inside the processors 1130 and 1230. Alternatively, the memories 1120 and 1220 may be implemented outside the processors 1130 and 1230, and may be communicatively connected to the processors 1130 and 1230 through various means known in the art.
  • the wireless data transmission device 1100 may be called an AP or a personal basic service set control point (PCP) station
  • the wireless data reception device 1200 is an STA or a non -It can be called a non-personal basic service set control point (PCP) station.
  • PCP personal basic service set control point
  • the wireless data transmission device 1100 may be referred to as a wireless source device that provides a source wirelessly
  • the wireless data reception device 1200 is a wireless source device that provides a source wirelessly. It can be called a wireless sink device.
  • Wireless source devices and wireless sink devices are compatible with standards such as Wireless HD, Wireless Home Digital Interface (WHDI), WiGig, Wireless USB and Wi-Fi Display (WFD) (also known as Miracast).
  • WFD Wireless USB
  • the wireless data transmission device 1100 may be integrated in a form that forms part of a wireless set-top box, a wireless gaming console, a wireless digital video disk (DVD) player, and a wireless writer.
  • the wireless data transmission device 1100 may be provided in the form of a wireless communication module or chip.
  • the wireless data receiving device 1200 may include a user device or electronic device having a display panel displaying images and videos (eg, wireless TV, wireless monitor, wireless projector, wireless printer, wireless vehicle dashboard display, wearable device, Augmented reality (AR) headsets or virtual reality (VR) headsets, etc.) may be integrated into a form constituting a part.
  • the wireless data receiving apparatus 1200 may be provided in the form of a wireless communication module or chip.
  • the wireless data transmission apparatus 1100 and the wireless data reception apparatus 1200 may be integrated into a form constituting a part of a mobile device.
  • the wireless data transmitting apparatus 1100 and the wireless data receiving apparatus 1200 are mobile terminals including smartphones, smart pads or tablets, or other types of wireless communication devices, portable computers having wireless communication cards.
  • a personal digital assistant (PDA) a portable media player, a digital image capturing device such as a camera or camcorder, or other flash memory device with wireless communication capabilities.
  • the wireless data transmission device 1100 and the wireless data reception device 1200 may be provided in the form of a wireless communication module or chip.
  • a smartphone user may stream or stream video and audio output by the user's smartphone, tablet, or other computing device to another device, such as a television or projector, that may provide a higher resolution display or other enhanced user experience. Can be mirrored.
  • FIG. 4 illustrates a state machine of a wireless AV system according to an embodiment.
  • the wireless AV system is powered off mode (power off, 400), initial connection establishment mode (initial connection establishment mode, 410), data transfer mode (data transfer mode, 420), standby mode (stand- By mode, 430) and a connection reestablishment mode (440) may be entered or operated.
  • the initial connection establishment mode may be referred to as an initial wakeup mode, and the connection re-establishment mode may be simply referred to as a connection establishment mode.
  • the wireless AV system may operate in the power-off mode 400 and then enter or switch to the initial connection establishment mode 410 when power is applied.
  • the wireless AV system may operate in the initial connection establishment mode 410 and then enter or switch to the data transfer mode 420 when connection setup is completed.
  • the wireless AV system may enter or switch to the standby mode 430.
  • the wireless AV system may be operated in the standby mode 430 and then wake-up when activated and enter or switch to the connection re-establishment mode 440.
  • the wireless AV system may operate in the connection re-establishment mode 440 and then enter or switch back to the data transfer mode 420 when connection setup is completed.
  • the wireless AV system may be composed of a wireless data transmission device and a wireless data reception device
  • the state machine according to FIG. 4 can be equally applied to each device. That is, the wireless data transmission device and the wireless data reception device are in a power-off mode 400, an initial connection establishment mode 410, a data transfer mode 420, a standby mode 430, and a connection re-establishment mode 440, respectively. Can enter or operate.
  • mode switching or entry of the wireless data transmission device and the reception device may be performed in the same manner as the mode switching or entry of the wireless AV system described above.
  • the operation of the wireless data transmission device for each mode may be performed by the main body control unit 130 of FIG. 1 or the processor 1130 of FIG. 2, and the wireless communication unit 140 of FIG. 1 or the communication unit 1140 of FIG. 2. .
  • the operation of the wireless data receiving device for each mode may be performed by the panel control unit 230 of FIG. 1 or the processor 1230 of FIG. 2, and the wireless communication unit 210 of FIG. 1 or the communication unit 1210 of FIG. 2. have.
  • activation of the wireless data transmission device may include an operation, function, or meaning according to various embodiments.
  • activation of the wireless data transmission device may include an operation of turning on an image-related data transmission function.
  • activation of the wireless data transmission device may include an operation of receiving a power on signal from a remote control and turning on the wireless data transmission device.
  • deactivation of the wireless data transmission device may include an operation or function or meaning according to various embodiments.
  • deactivation of the wireless data transmission device may include an operation of turning off a function of transmitting data related to an image.
  • deactivation of the wireless data transmission device may include an operation of powering off the wireless data transmission device by receiving a power off signal from a remote control. In either case, even if the wireless data transmission device is deactivated, the communication unit of the wireless data transmission device operates normally, and basic communication between the wireless data transmission device and the wireless data reception device can be maintained.
  • Activation or deactivation of the wireless data transmission device may be detected and managed by the main body controller 130 of FIG. 1 or the processor 1130 of FIG. 2.
  • activation of the wireless data receiving apparatus may include an operation, function, or meaning according to various embodiments.
  • the activation of the wireless data receiving apparatus may include turning on a function of receiving data related to an image.
  • activation of the wireless data receiver may include an operation of receiving a power on signal from a remote control and turning on the wireless data receiver.
  • activation of the wireless data receiver may include an operation of turning on the display unit.
  • deactivation of the wireless data receiving apparatus may include an operation, function, or meaning according to various embodiments.
  • deactivation of the wireless data receiving apparatus may include an operation of turning off a function of receiving data related to an image.
  • deactivation of the wireless data receiver may include an operation of turning off the power of the wireless data receiver by receiving a power off signal from a remote control.
  • deactivation of the wireless data receiver may include an operation of turning off the power of the display unit. In any case, even if the wireless data receiving device is deactivated, the communication unit of the wireless data receiving device operates normally, and basic communication between the wireless data transmitting device and the wireless data receiving device can be maintained.
  • the activation or deactivation of the wireless data receiving device may be detected and managed by the panel controller 230 of FIG. 1 or the processor 1230 of FIG. 2.
  • Table 1 is only an example of a design direction of a beacon interval for each mode and a detailed communication procedure, and it goes without saying that each detailed communication procedure may be designed to correspond to a different mode.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in an initial connection establishment mode according to an embodiment.
  • the TX and RX are initially connected for connection setup. Enter the establishment mode.
  • the operation of initially turning on the power of the TX may correspond to an operation of turning on the power of the communication unit provided in the TX.
  • the operation of turning on the power of the RX for the first time may correspond to an operation of turning on the power of the communication unit provided in the RX.
  • the communication unit provided in the TX corresponds to the wireless communication unit 140 of Fig. 1 or the communication unit 1140 of Fig. 2
  • the communication unit provided in the RX is the wireless communication unit 210 of Fig. 1 or the communication unit of Fig. 2 It corresponds to (1210).
  • the communication unit of the TX may perform a channel scan (510), BSS initialization (520), and connection setup (530).
  • the communication unit of the TX selects a directional multi-gigabit (DMG) channel, and a DMG beacon including information about BSS in a beacon interval (BI) period in RX on the selected DMG channel. And transmitting the frame 540.
  • DMG directional multi-gigabit
  • BI beacon interval
  • the DMG channel selection by the communication unit of the TX may be performed in the same manner as the flowchart of FIG. 24, and the DMG channel selection by the communication unit of the RX may be performed in the same manner as the flowchart of FIG. 25, for example.
  • the selected DMG channel may be a primary channel and a secondary channel bonded.
  • the DMG beacon frame 540 may include association ready information indicating whether the TX communication unit is ready to be combined.
  • the combination preparation information is 1 bit, and when the value indicates 1, the TX communication unit indicates that the combination is ready, and when the value indicates 0, the TX communication unit may indicate that the combination is not ready.
  • the binding preparation information is related to activation/deactivation of TX. For example, when TX is activated, the processor of the TX informs the communication unit of the TX of the activation of the TX, and the communication unit of the TX sets the combination preparation information to 1 and transmits. On the other hand, when the TX is deactivated, the processor of the TX informs the communication unit of the TX of the deactivation of the TX, and the communication unit of the TX may transmit by setting the combination preparation information to 0.
  • the connection establishment 530 includes the step of transmitting the DMG beacon frame 540 at a beacon transmission interval (BTI) 531 at which the communication unit of the TX starts the beacon interval, and then transmitting an association-beamforming training (A-BFT). And performing an association with RX (537) at a data transmission interval (DTI, 533) after a beacon header interval (BHI) consisting of the BTI and A-BFT; and MIMO It may include performing the setting of beamforming (538 ).
  • the connection setting 530 may further include the step of selecting a preferred DMG channel by the communication unit of the TX.
  • the setting of MIMO beamforming may be omitted depending on the situation.
  • the communication unit of the TX may transmit the DMG beacon frame through both the main channel and the subchannel allocated to the TX based on the channel bonding. This prevents other PCPs or stations from receiving a DMG beacon frame and initializing BSS and transmitting data in the corresponding DMG channel.
  • the communication unit of the RX may perform a channel scan & join (550) and connection setup (530).
  • the communication unit of the RX searches for and receives (534) a DMG beacon frame including information on BSS transmitted from the TX at a beacon interval period, and the search for the DMG beacon frame. And participating in the BSS when the reception is successful.
  • the channel scan and participation 550 may further include the step of monitoring the DMG channel by the communication unit of the RX and performing DMG channel measurement.
  • the communication unit of the RX performs a sector level sweep (SLS, 535) and sector sweep feedback (SSW-FBCK, 536) based on the DMG beacon frame, and a combination with TX (537). ) And performing MIMO beamforming (538).
  • SLS sector level sweep
  • SSW-FBCK sector sweep feedback
  • MIMO beamforming MIMO beamforming
  • connection establishment 533 The procedure for connection establishment 533 will be described in more detail in FIG. 6.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a connection setup between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in an initial connection establishment mode according to an embodiment.
  • the communication unit of RX is based on the DMG beacon frame 531.
  • the initial SLS 535 is performed.
  • connection establishment 533 the communication unit of RX transmits an association request frame 537-1 to the communication unit of TX, and the communication unit of TX transmits an ACK 537-2 for the association request frame. And transmitting an association response frame 537-3 to the communication unit of the RX, and transmitting an ACK 537-4 for the association response frame to the communication unit of the TX by the communication unit of the RX.
  • the connection setting 533 may be completed.
  • the wireless AV system may perform data transmission 600 by switching to or entering the data transfer mode 420 after completing connection setup in the initial connection establishment mode 410.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a wireless data receiving apparatus in an initial connection establishment mode according to an embodiment.
  • the wireless data receiver receives a DMG beacon frame from the wireless data transmitter (S710).
  • the wireless data receiving device checks whether the wireless data transmitting device is in the combining ready state by using the combining preparation information included in the DMG beacon frame (S720). If it is confirmed that the wireless data transmission device is ready to be combined (YES), the wireless data reception device performs initial SLS (S730), performs combination with the wireless data transmission device (S740), and performs MIMO beamforming training. Based on the MIMO setup (S750), and when the connection setup is complete, the data transfer mode is entered (S760). If it is confirmed that the wireless data transmission device is not ready to be combined (NO), the wireless data reception device monitors the DMG beacon again (S710). Here, the setting of MIMO beamforming may be omitted depending on the situation.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram of a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in a data transmission mode according to an embodiment.
  • the communication unit of the TX alternately transmits a data frame 800 and a margin frame 810 corresponding to the data frame.
  • the communication unit of the RX alternately receives a data frame 800 and a margin frame 810 corresponding to the data frame.
  • One data frame 800 and one margin frame 810 may correspond to a MAC input buffer, and, for example, the time length of the MAC input buffer may be set to 0.5 ms. That is, the time interval in which the data frame 800 and the margin frame 810 are transmitted may be determined based on the length of the MAC input buffer.
  • the communication unit of the TX may transmit time stamp information every time each data frame is transmitted, and synchronize the timing of the data frame based on the time stamp information.
  • the communication unit of the RX may receive time stamp information whenever each data frame is received, and synchronize the timing of the data frame based on the time stamp information.
  • This embodiment is different from the structure of the existing IEEE 802.11ad or ay beacon interval in that the beacon interval includes only the DTI 533 and does not include the BHI. This has the effect of further increasing the data rate by using about 2.85 ms for BHI to be transmitted at every beacon interval for data frame transmission. Since BHI is omitted in the beacon interval and only DTI exists, the beacon interval in the data transfer mode may be referred to as a modified beacon interval or a super-frame.
  • a blank may occur in the means for timing synchronization between TX and RX, which can be solved by using an announcement frame at the end of the data transfer mode.
  • the communication unit of the TX may transmit time stamp information every time each data frame is transmitted. This is to achieve minimum timing synchronization between TX and RX even in data transfer mode. Since the communication unit of the TX only transmits the time stamp information and does not transmit the entire DMG beacon frame including the time stamp information, overhead bits due to the transmission of the entire DMG beacon frame can be saved.
  • the margin frame may be used as at least one of data retransmission, maintenance of a beamformed link, and transmission of a null frame.
  • the wireless AV system supports maximum channel occupancy time 9ms + control channel access (CCA) empty time 8us, but satisfies the transmission rate requirement ⁇ 30Gbps. For this reason, random backoff may not be supported.
  • CCA control channel access
  • An extended CCA check is initiated at end of operating channel occupied. b) The transmission shall not start earlier than 8 ⁇ s while observing CCA empty. c) The transmission deferring continues for a random number of empty slots period.d) Random number: ranges from zero to a Max number not greater than 127.e) Extended CCA Check Time equals b) + c), i.e. 8 ⁇ s + random(0 to 127)x5 ⁇ s.- Channel Occupancy Time shall be less than 9 ms, after which the device shall perform a new CCA
  • a variable superframe structure may be operated according to each mode.
  • Mode switching MAC processing time (ms) Requirements Power on (initial connection establishment mode -> data transfer mode) 458.4 ⁇ MAC requirements for wireless AV systems (TBD) /on time for 4K display panels (2.8s) Disabled (Data Passing Mode -> Standby Mode) 15.3 ⁇ Enabled (standby mode -> data passing mode) 30.6 ⁇
  • BI duration 15.28ms.
  • the cause of triggering the wireless AV system to switch from the data transfer mode to the standby mode is the deactivation of the transmitting or receiving device of the wireless data. That is, due to deactivation of the wireless data transmission device or the reception device, the standby mode may be initiated.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device when a standby mode is started due to deactivation of the wireless data transmission device.
  • the TX communication unit transmits image data, and the RX communication unit receives image data (900). If the TX communication unit is deactivated during transmission and reception of image data (i.e. a power-off event, 905), the TX communication unit transmits a disassociation frame 910 indicating separation from the RX communication unit to the RX communication unit. At this time, the TX communication unit may set a reason code of separation included in the separation frame 910 to “INACTIVITY”. The RX communication unit receives the separation frame 910 from the TX communication unit, and transmits an ACK frame 920 to the TX communication unit as a response thereto.
  • the TX communication unit transmits an announcement frame 925 for synchronization 930 of a time synchronization function (TSF) timer to the RX communication unit.
  • the announcement frame 925 includes information on the location where the DMG beacon frame is transmitted.
  • the TX communication unit transmits the announcement frame 925 to the RX communication unit in advance before entering the standby mode, so that the RX communication unit can recognize the transmission time of the DMG beacon frame in the standby mode.
  • the RX communication unit transmits an ACK frame 935 to the TX communication unit as a response to the announcement frame 925 and enters the standby mode.
  • the TX communication unit receiving the ACK frame 935 also enters the standby mode. Thereafter, in the standby mode, the TX communication unit periodically transmits the DMG beacon frame 940, and maintains a minimum communication connection with the RX communication unit in case the wireless AV system is activated again in the future.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data transmission device when a standby mode is initiated due to deactivation of the wireless data transmission device.
  • the TX transmits a separate frame to the RX due to deactivation of the TX while operating in the data transmission mode (S1000) (S1010). At this time, TX sets the reason code for separation as “INACTIVITY”.
  • the TX determines whether the ACK frame for the split frame has been normally received from the RX (S1020), and if the ACK frame is received, the TX transmits the announcement frame to the RX (S1030).
  • the TX determines whether or not the ACK frame for the announcement frame has been normally received from the RX (S1040), and if the ACK frame has been received, the TX enters the standby mode (S1050).
  • 11 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data receiver when a standby mode is initiated due to deactivation of the wireless data transmission device.
  • the RX receives a split frame from the TX due to deactivation of the TX (S1110).
  • the reason code for separation indicates “INACTIVITY”.
  • RX transmits the ACK frame for the split frame to TX (S1120), and receives the announcement frame from TX (S1130). RX transmits the ACK frame for the announcement frame to TX (S1140), and enters the standby mode (S1150).
  • FIG. 12 is a conceptual diagram of a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device when a standby mode is started due to deactivation of the wireless data reception device.
  • the TX communication unit transmits image data, and the RX communication unit receives image data (1200). If RX is deactivated during transmission/reception of image data (i.e. power-off event, 1205), the RX communication unit transmits a disassociation frame 1210 indicating separation from the TX communication unit to the TX communication unit. In this case, the RX communication unit may set a reason code for separation included in the separation frame 1210 to “INACTIVITY”. The TX communication unit receives the separation frame 1210 from the RX communication unit, and transmits an ACK frame 1220 to the RX communication unit as a response thereto.
  • the TX communication unit transmits an announcement frame (1225) for synchronization 1230 of a time synchronization function (TSF) timer to the RX communication unit.
  • the announcement frame 1225 includes information on a location where the DMG beacon frame is transmitted.
  • the TX communication unit transmits the announcement frame 1225 to the RX communication unit in advance before entering the standby mode, so that the RX communication unit can recognize the transmission time of the DMG beacon frame in the standby mode.
  • the RX communication unit transmits an ACK frame 1235 to the TX communication unit as a response to the announcement frame 1225 and enters the standby mode.
  • the TX communication unit receiving the ACK frame 1235 also enters the standby mode. Thereafter, in the standby mode, the TX communication unit periodically transmits the DMG beacon frame 1240, and maintains a minimum communication connection with the RX communication unit in case the wireless AV system is activated again in the future.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data transmission device when a standby mode is initiated due to deactivation of the wireless data receiving device.
  • the TX transmits the ACK frame for the split frame to RX (S1320), and then transmits the announcement frame to RX (S1330). If the ACK frame for the announcement frame is received (S1340), the TX enters the standby mode (S1350).
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data receiver when a standby mode is initiated due to deactivation of the wireless data receiver.
  • the RX while operating in the data transmission mode (S1400), the RX transmits a separate frame to the TX due to deactivation of the RX (S1410). At this time, RX sets the reason code for separation as “INACTIVITY”.
  • the RX determines whether the ACK frame for the split frame has been normally received from the TX (S1420), and if the ACK frame has been received, receives the announcement frame from the TX (S1430).
  • RX transmits an ACK frame for the announcement frame to TX (S1440), and enters the standby mode (S1450).
  • 15 is a conceptual diagram illustrating a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in a standby mode according to an embodiment.
  • the communication unit of TX and the communication unit of RX respectively perform BSS channel monitoring 1510.
  • the BSS channel monitoring 1510 may also be referred to as DMG channel monitoring.
  • the BSS channel monitoring 1510 may include an operation in which the TX communication unit and the RX communication unit perform DMG control channel access (CCA).
  • the BSS channel monitoring 1510 may include an operation in which the TX communication unit and the RX communication unit perform DMG channel measurement.
  • the BSS channel monitoring 1510 may include an operation for the TX communication unit and the RX communication unit to perform power management.
  • the communication unit of the RX can check whether the DTI is occupied by another device through BSS channel monitoring in the DTI in the BI.
  • the communication unit of the TX may check whether the DTI is occupied by another device through BSS channel monitoring in the DTI in the BI.
  • FIG. 16 A more detailed conceptual diagram of the BSS channel monitoring procedure is shown in FIG. 16.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating a BSS channel monitoring procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in a standby mode according to an embodiment.
  • the communication unit of the TX transmits a DMG beacon frame including information about the BSS for each beacon interval (BI) during a time period in which transmission of the DMG beacon frame is scheduled, that is, in the BTI to the RX. Transmit it to the communication department.
  • BI beacon interval
  • the DMG beacon frame may be received from the TX communication unit in the BTI of every beacon interval.
  • the DMG beacon frame may include association ready information indicating whether the TX is ready for association.
  • the combination preparation information is 1 bit, and when the value indicates 1, it indicates that the TX is ready to be combined, and when the value indicates 0, it may indicate that the TX is not ready to be combined.
  • the binding preparation information is related to activation/deactivation of TX. For example, when TX is activated, the processor of the TX informs the communication unit of the TX of the activation of the TX, and the communication unit of the TX sets the combination preparation information to 1 and transmits. On the other hand, when the TX is deactivated, the processor of the TX informs the communication unit of the TX of the deactivation of the TX, and the communication unit of the TX may transmit by setting the combination preparation information to 0.
  • the communication unit of the RX may perform DMG channel measurement in a time period in which transmission of the DMG beacon frame is not scheduled, that is, in the DTI.
  • the wireless channel used by the wireless AV system may change due to environmental factors such as a change in the arrangement of TX or RX. Accordingly, the DMG channel measurement is to secure an optimal preferred channel with a minimum delay when the wireless AV system is switched back to the data transfer mode to transmit image data.
  • the range of DMG channel measurement may include not only the channel through which the current DMG beacon frame is transmitted, but also other channels.
  • the communication unit of RX monitors the DMG beacon frame in the first time period (BTI) in which the transmission of the DMG beacon frame is scheduled by the TX communication unit, and the DMG beacon frame in the second time period (DTI) in which the transmission of the DMG beacon frame is not scheduled.
  • BTI first time period
  • DTI second time period
  • the communication unit of the TX can also prepare a preferred channel in advance by performing BSS channel monitoring in a time period in which the transmission of the DMG beacon frame is not scheduled, that is, the DTI.
  • the communication unit of the TX and the communication unit of the RX may perform BSS channel monitoring in different DTIs or within the same DTI.
  • the cause of triggering the wireless AV system to switch from the standby mode to the connection re-establishment mode is the activation of the transmitting device or the receiving device of wireless data. That is, the connection re-establishment mode may be initiated due to activation of the wireless data transmission device or the reception device.
  • connection re-establishment mode is initiated due to activation of a wireless data transmission device and an embodiment in which a connection re-establishment mode is initiated due to activation of a wireless data receiving device is described.
  • 17 is a conceptual diagram illustrating a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data transmission device.
  • the processor of TX informs the activation of TX to the communication unit of TX, and the communication unit of TX sets the combination preparation information to 1. And transmits the DMG beacon frame 1710 including the combination preparation information to the communication unit of RX at the next beacon interval. Accordingly, the wireless AV system enters the connection re-establishment mode 440.
  • the RX communication unit receives the DMG beacon frame 1710 from the TX communication unit, performs initial SLS as a response thereto, and then transmits the association request frame 1720 to the TX communication unit.
  • the TX communication unit transmits the ACK frame 1730 to the RX communication unit as a response to the association request frame 1720), and sequentially transmits the association response frame 1740 to the RX communication unit.
  • the RX communication unit transmits the ACK frame 1750 in response to the combined response frame 1740, and enters the data transfer mode 420 after completing the MIMO beamforming 1760 setup. do.
  • the TX communication unit also enters the data transfer mode 420 when MIMO beamforming 1760 is set.
  • the setting of MIMO beamforming may be omitted depending on the situation.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data transmission device when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data transmission device.
  • the TX is operating in a standby mode (S1800), transmits a DMG beacon frame to RX due to activation of the TX (S1810), and enters a connection re-establishment mode.
  • TX sets the association preparation information included in the DMG beacon frame to 1 (ie, the association is ready).
  • the TX receives the SSW frame from the RX in the A-BFT (S1820), and determines whether the initial SLS is normally performed (S1830). If the initial SLS is not normally performed, the TX performs step S1820 again. If the initial SLS is normally performed, the TX receives the association request frame from the RX (S1840), performs MIMO beamforming configuration (S1850), and enters the data transfer mode (S1860). Here, the setting of MIMO beamforming may be omitted depending on the situation.
  • 19 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data receiver when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data transmission device.
  • the RX receives a DMG beacon frame from the TX (S1910). If the association preparation information in the DMG beacon frame indicates 0 (ie, the TX is not in the association preparation state), RX performs step S1900 again. If the association preparation information in the DMG beacon frame indicates 1 (ie, the TX is in the association preparation state), the RX determines that the TX is activated and enters the connection re-establishment mode (S1920).
  • RX performs initial SLS based on the DMG beacon frame (S1930), transmits the association request frame to TX (S1940), performs MIMO beamforming configuration (S1950), and enters the data transfer mode (S1960).
  • the setting of MIMO beamforming may be omitted depending on the situation.
  • 20 is a conceptual diagram of a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data receiving device.
  • RX when RX is activated during the standby mode 430 (i.e. power-on event, 2000), the processor of RX notifies the communication unit of RX of the activation of RX.
  • the RX communication unit receives a DMG beacon frame from the TX at the next beacon interval (S2010). At this time, since the TX communication unit may still be in the standby mode, the combination preparation information included in the DMG beacon frame may be 0.
  • the TX communication unit does not receive information about RX activation (i.e. power-on event) from the RX communication unit, the initial SLS operation between the TX communication unit and the RX communication unit is required.
  • the RX communication unit performs an initial SLS 2020 as a response to the DMG beacon frame and then transmits the association request frame 2030 to the TX communication unit.
  • the TX communication unit transmits the ACK frame 2040 to the RX communication unit as a response to the association request frame 2030, and sequentially transmits the association response frame 2050 to the RX communication unit.
  • RX communication unit receiving the combined response frame 2050 transmits the ACK frame 2060 in response to the combined response frame 2050, and enters the data transfer mode 420 after completing the MIMO beamforming (2070) setting. do.
  • the TX communication unit also enters the data transfer mode 420 when MIMO beamforming 2070 is set.
  • the setting of MIMO beamforming may be omitted depending on the situation.
  • 21 is a flowchart illustrating an operation of a wireless data transmission device when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data receiving device.
  • the TX receives an SSW frame from the RX in the A-BFT due to activation of the RX while operating in the standby mode (S2100).
  • the TX determines whether the initial SLS has been successfully completed (S2110), and if it is determined that the initial SLS has failed, the TX waits for the initial SLS attempt of RX again. If it is determined that the initial SLS is successful, the TX recognizes that the RX is activated (i.e. the RX has a power-on event), and enters the connection re-establishment mode (S2120).
  • the TX receives the association request frame from the RX (S2130), performs MIMO beamforming configuration (S2140), and then enters the data transfer mode (S2150).
  • the TX communication unit may determine whether to enter the data transfer mode or the standby mode through connection setup, based on the feedback data (ie combination request frame 2020) received from the RX communication unit. have.
  • the MIMO beamforming configuration may be omitted depending on the situation.
  • 22 is a flowchart illustrating an operation of the wireless data receiver when a connection re-establishment mode is initiated due to activation of the wireless data receiver.
  • RX while the RX is operating in the standby mode, it enters the connection re-establishment mode due to the activation of the RX (S2200).
  • RX receives a DMG beacon frame from TX at the next beacon interval (S2210).
  • the combination preparation information included in the DMG beacon frame may be 0.
  • RX performs initial SLS (S2220). RX may implicitly inform TX that it has been activated through initial SLS. Thereafter, the RX transmits the association request frame to the TX (S2230), performs MIMO beamforming configuration (S2240), and then enters the data transfer mode (S2250).
  • FIG. 23 is a conceptual diagram illustrating a detailed communication procedure between a wireless data transmission device and a wireless data reception device in a connection re-establishment mode according to an embodiment.
  • the communication unit of TX and the communication unit of RX perform BSS channel monitoring in standby mode 320, respectively. Due to activation of the communication unit of TX and/or the communication unit of RX, the wireless AV system is in a connection re-establishment mode ( 440).
  • the communication unit of the TX and the communication unit of the RX may perform a preferred DMG channel selection 2310, a connection setup 2320 including scan and initialization.
  • the communication unit of the RX transmits (reports) the DMG channel measurement result collected in the standby mode 430 to the TX communication unit.
  • the DMG channel measurement result may be transmitted, for example, through an association request frame transmitted by the communication unit of the RX.
  • the communication unit of the TX may select a preferred DMG channel based on the result of monitoring the BSS channel by itself and the measurement result of the DMG channel reported by the communication unit of the RX. For example, if the DMG channel selected in the connection re-establishment mode 440 is different from the DMG channel in the standby mode 430, the communication unit of the TX indicates a BSS parameter change to the communication unit of the RX and prefers Change to the DMG channel to be used. In the connection re-establishment mode 440, a method in which the communication unit of the TX and the communication unit of the RX performs the preferred DMG channel selection 2310 will be described in more detail with reference to FIGS. 24 and 25.
  • connection setup 2320 includes the steps of receiving, by the communication unit of the TX, information on DMG channel measurement from the communication unit of the RX, and combining with the communication unit of the RX on the preferred DMG channel selected based on the information on the DMG channel measurement. And configuring MIMO beamforming.
  • the setting of MIMO beamforming may be omitted depending on the situation.
  • 24 is a flowchart illustrating an operation in which a wireless data transmission apparatus selects a preferred DMG channel in a connection re-establishment mode according to an embodiment.
  • the communication unit of the TX determines the DMG channel based on the DMG channel measurement result. Information is updated (S2410).
  • the communication unit of TX selects a preferred DMG channel according to a preset criterion (S2420).
  • the communication unit of TX determines whether to change the main channel (S2430). If the selected DMG main channel is the same as the previous DMG main channel (ie, the main channel is not changed), the communication unit of the TX performs a connection setup 2320.
  • the communication unit of the TX transmits the combined response frame to the communication unit of the RX (S2440).
  • the result code included in the combined response frame indicates rejection (REFUSED_PRIMARY_CHANNEL_CHANGE) due to the change of the main channel.
  • BSS parameter change is also indicated to the communication unit of RX.
  • the communication unit of the TX changes the DMG channel (S2450) and transmits a DMG beacon frame according to the BSS parameter to the RX communication unit on the changed DMG channel, thereby performing connection setup (S2460).
  • 25 is a flowchart illustrating an operation in which a wireless data receiving apparatus selects a preferred DMG channel in a connection re-establishment mode according to an embodiment.
  • the communication unit of RX upon receiving a combination response frame including a result code from the communication unit of TX (S2500), the communication unit of RX performs an update of the BSS operation channel ( S2510).
  • the communication unit of RX determines whether the result code indicates rejection (REFUSED_PRIMARY_CHANNEL_CHANGE) due to main channel change (S2520). If the result code does not indicate REFUSED_PRIMARY_CHANNEL_CHANGE, it is determined that the combination was successful and connection establishment is performed (S2550). On the other hand, if the result code indicates REFUSED_PRIMARY_CHANNEL_CHANGE, the communication unit of RX determines that the communication unit of TX has changed the DMG channel, and participates in the changed BSS (S2530).
  • the communication unit of the RX performs a DMG channel scan for the changed BSS (S2540), and performs connection setup (S2550).
  • the wireless AV system may enter the connection re-establishment mode from the data transfer mode. This entry may be made when the radio channel quality of the wireless AV system is poor in the data transfer mode.
  • 26 is a conceptual diagram illustrating a procedure for entering a connection re-establishment mode from a data transfer mode by a wireless AV system according to an embodiment.
  • the TX processor or the communication unit triggers a channel reselection event.
  • the channel reselection event may be triggered by the processor of RX or the communication unit of RX.
  • the communication unit of TX sequentially transmits a disassociation frame and an announcement frame to the communication unit of RX, and enters a connection re-establishment mode.
  • the reason code of the split frame may indicate an unacceptable support channel (UNACCEPTABLE_SUPPORTED_CHANNELS).
  • the communication unit of TX When entering the connection re-establishment mode 440, the communication unit of TX performs a channel scan, BSS initialization, and connection setup, and the communication unit of RX performs a channel scan, BSS join and connection setup are performed.
  • the communication unit of the TX selects a DMG channel of higher quality than the existing channel, and a DMG beacon frame including information about the BSS at a beacon interval (BI) period to the communication unit of the RX on the selected DMG channel. And transmitting.
  • the selected DMG channel may be a primary channel and a secondary channel bonded.
  • the DMG beacon frame may include association ready information indicating whether the TX communication unit is ready to be combined.
  • the connection establishment includes the steps of transmitting a DMG beacon frame at a beacon transmission interval (BTI) at which the communication unit of the TX starts a beacon interval, and then transmitting an association-beamforming training (A-BFT), and the BTI and A- Performing an association with RX at a data transmission interval (DTI) after a beacon header interval consisting of BFT (beacon header interval: BHI) and performing configuration of MIMO beamforming Can include.
  • BTI beacon transmission interval
  • A-BFT association-beamforming training
  • DTI data transmission interval
  • BHI beacon header interval
  • a combination may be made between TX and RX without authentication (with no authentication).
  • the setting of MIMO beamforming may be omitted depending on the situation.
  • the communication unit of the TX may transmit the DMG beacon frame through both the main channel and the subchannel allocated to the TX based on the channel bonding. This prevents other PCPs or stations from receiving a DMG beacon frame and initializing BSS and transmitting data in the corresponding DMG channel.
  • the channel scan and participation is the step of searching for and receiving a DMG beacon frame including information on BSS transmitted from the communication unit of the TX at a beacon interval period by the communication unit of the RX, and when the search and reception of the DMG beacon frame is successful. It includes participating in the BSS.
  • the channel scan and participation may further include the step of monitoring the DMG channel by the communication unit of the RX and performing DMG channel measurement.
  • the connection setup includes the steps of performing a sector level sweep (SLS) and sector sweep feedback (SSW-FBCK) based on the DMG beacon frame by the communication unit of the RX, and performing a combination with the TX communication unit, and MIMO And performing setting of beamforming.
  • SLS sector level sweep
  • SSW-FBCK sector sweep feedback
  • MIMO And performing setting of beamforming may be omitted depending on the situation.
  • connection re-establishment mode 440 to connection establishment When all of the connection re-establishment mode 440 to connection establishment is completed, the communication unit of TX and the communication unit of RX enter the data transfer mode 420 again.
  • 27 is a conceptual diagram illustrating a procedure for performing a measure when an exception occurs in a wireless AV system according to an embodiment.
  • a loss 2700 of a DMG beacon frame may occur.
  • TX when Poor Channel Quality occurs, recovery is possible by performing preferred channel switching and better ranked channel selection.
  • RX there is a problem that the DMG beacon frame cannot be normally performed. As such, if the communication unit of the RX does not normally receive the DMG beacon frame, the wireless AV system enters the connection re-establishment mode 440 and performs a DMG channel scan 2710 to receive the DMG beacon frame from the communication unit of the TX again. .
  • the communication unit of the RX may scan a DMG channel or receive a DMG beacon frame based on a predefined period and/or a window (Beacon Frame receive window) in the connection re-establishment mode 440.
  • the communication unit of TX transmits a DMG beacon frame to the communication unit of RX based on a predefined period and/or window after activation (i.e. Power-On).
  • the communication unit of RX successfully detects the DMG beacon frame (2720)
  • the communication unit of RX requests connection setup 2730 to the communication unit of TX.
  • the communication unit of TX performs directional beam setup and combination through the connection setting 2730.
  • the power consumption of the TX and RX can be reduced.
  • FIG. 28 illustrates a super frame structure for reducing power consumption of a wireless AV system according to an embodiment.
  • the communication unit of the TX may be provided to support a TXSS function of transmitting an SSW frame instead of a DMG beacon frame. This can reduce the delay time during the power-on process more than the beacon interval.
  • the wireless data receiving apparatus and method, or the transmitting apparatus and method are described above. Or it may be carried out including some or all of the steps. Further, embodiments of the above-described wireless data receiving apparatus and method, or transmission apparatus and method may be performed in combination with each other. In addition, each of the components or steps described above does not necessarily have to be performed in the order described, and the steps described later may be performed prior to the steps described earlier.

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Abstract

본 발명은 무선 AV 시스템에서 데이터의 전송 장치 및 수신 장치에 관한 것이다. 이러한 본 명세서는 무선 데이터의 전송 장치로부터 영상에 관한 데이터를 무선채널을 통해 수신하도록 구성된 통신부, 상기 영상을 출력하는 디스플레이부, 무선 데이터의 수신 장치 또는 상기 무선 데이터의 전송 장치가 비활성화되는 대기 모드, 및 상기 무선 데이터의 수신 장치와 상기 무선 데이터의 전송 장치가 활성화된 때 상기 무선 데이터의 전송 장치에 관한 연결 설정을 수행하는 연결 재수립 모드를 수행하도록 구성된 프로세서, 및 상기 프로세서와 연결되어 상기 프로세서의 명령에 따라 상기 영상에 관한 데이터의 저장하도록 구성된 메모리를 포함하는 무선 데이터의 수신 장치를 개시한다.

Description

무선 AV 시스템에서 데이터의 전송 장치 및 수신 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 오디오/비디오(wireless audio/video: WAV) 시스템에서 데이터를 전송하는 장치와 방법, 그리고 데이터를 수신하는 장치와 방법에 관한 것이다.
최근에는 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도 및 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 분야에서 증가하고 있다. 그리고 새로운 어플리케이션의 출현으로 인해 오디오(audio), 비디오(video), 영상(picture) 또는 이들의 적어도 하나의 조합으로 구성되는 데이터 스트림을 무선으로 전송하는 기술에 대한 요구가 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도 및 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 전송되는 정보량 또는 비트량이 증가하기 때문에, 대용량의 데이터를 무선으로, 그리고 고속으로 전송하기 위한 연구가 진행 중이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11ad 표준은 60 GHz 이상의 대역에서 동작하는 초고속 무선 통신 규격이다. 신호의 도달 범위는 10 미터 정도이지만, 처리량(throughput)은 6Gbps 이상을 지원할 수 있다. 높은 주파수 대역에서 동작하므로, 신호 전파(signal propagation)는 광선-형태 전파(ray-like propagation)에 의해 지배된다(dominate). TX(transmit) 또는 RX(receive) 안테나 빔이 강한 공간 시그널 경로(strong spatial signal path)를 향하도록 정렬될수록 신호 품질이 향상될 수 있다. 현재는 IEEE 802.11ad의 진화된 버전인 IEEE 802.11ay 표준이 개발 중에 있다.
IEEE 802.11ad 또는 ay 계열과 같은 기성 표준의 경우 다수의 디바이스들의 다중 접속 및 통신을 전제로 한다. 반면 무선 AV 시스템의 어플리케이션은 대부분의 경우 1:1 무선 통신을 전제로 설계된다(예를 들어 무선 셋톱 박스(wireless settop box)와 무선 TV 간의 통신). 따라서, 무선 AV 시스템에 기성 표준을 그대로 적용하는 경우 효율적인 영상 데이터 전송을 기대하기 어렵다.
무선 AV 시스템을 운용하는 절차와, 이러한 절차를 구현하는데 최적화된 통신 설계 방법이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 AV 시스템에서 데이터의 전송 장치 및 수신 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 무선 AV 시스템의 상태 머신(state machine) 운용 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면 무선 데이터의 수신 장치를 제공한다. 상기 장치는 무선 데이터의 전송 장치로부터 영상에 관한 데이터를 무선채널을 통해 수신하도록 구성된 통신부, 상기 영상을 출력하는 디스플레이부, 상기 통신부가 켜진(turned on) 때 상기 무선 데이터의 전송 장치에 관한 연결 설정(connection setup)을 수행하는 초기 연결 수립 모드, 상기 통신부를 통해 영상(video)에 관한 데이터를 수신하는 데이터 전달 모드, 상기 무선 데이터의 수신 장치 또는 상기 무선 데이터의 전송 장치가 비활성화(deactivated)되는 대기 모드, 및 상기 무선 데이터의 수신 장치와 상기 무선 데이터의 전송 장치가 활성화(activated)된 때 상기 무선 데이터의 전송 장치에 관한 연결 설정을 수행하는 연결 재수립 모드를 수행하도록 구성된 프로세서, 및 상기 초기 연결 수립 모드, 상기 데이터 전송 모드, 상기 대기 모드, 상기 연결 재수립 모드 중 적어도 하나의 모드에서 수행되는 동작 알고리즘 및 제어 정보를 저장하고, 상기 프로세서와 연결되어 상기 프로세서의 명령에 따라 상기 영상에 관한 데이터의 저장하도록 구성된 메모리를 포함한다.
일 측면에서, 상기 초기 연결 수립 모드는 스캔 및 초기화, 상기 연결 설정을 포함하되, 상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 상기 무선 데이터의 전송 장치로부터 비콘 인터벌(beacon interval: BI) 주기로 전송되는 BSS(base service set)에 관한 정보를 포함하는 DMG(directional multi-gigabit) 비콘 프레임을 탐색(search)하는 단계와, 상기 DMG 비콘 프레임의 탐색에 성공한 경우 상기 BSS에 참여하는 단계를 포함하고, 상기 연결 설정은, 상기 통신부가 상기 DMG 비콘 프레임에 기반한 섹터 레벨 스윕(sector level sweep: SLS)을 수행하는 단계와, 상기 무선 데이터 전송 장치와의 무인증(with no authentication) 결합(association)을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍(beamforming)의 설정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 측면에서 상기 DMG 비콘 프레임은, 채널 본딩(channel bonding)에 기반하여 상기 무선 데이터 전송 장치에 할당된 주채널(primary channel)과 부채널(secondary channel) 모두를 통해 수신될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 데이터 전달 모드에서, 상기 통신부는 데이터 프레임 및 상기 데이터 프레임에 대응하는 마진 프레임을 교대로 수신하고, 상기 데이터 프레임과 상기 마진 프레임이 전송되는 시간구간은 MAC 입력 버퍼의 길이에 기반하여 결정될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 데이터 전달 모드에서, 상기 통신부는 매 데이터 프레임의 수신 시 마다 시간 스탬프 정보를 수신하고, 상기 시간 스탬프 정보에 기반하여 상기 데이터 프레임의 타이밍을 동기화하며, 상기 마진 프레임은 데이터의 재전송, 빔포밍된 링크의 유지, 널 프레임의 전송 중 적어도 하나로서 사용될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 무선 데이터 수신 장치의 활성화와 비활성화는 각각 상기 디스플레이부가 켜지는(turn on) 동작과 꺼지는(turn off) 동작을 포함하고, 상기 무선 데이터 전송 장치의 활성화와 비활성화는 각각 상기 영상에 관한 데이터의 전송 기능이 켜지는(turn on) 동작과 꺼지는(turn off) 동작을 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드에서, 상기 통신부는 상기 무선 데이터의 전송 장치에 의한 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정된 제1 시간구간에서 상기 DMG 비콘 프레임을 모니터링하고, 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 제2 시간구간에서 DMG 채널 측정(channel measurement)을 수행할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드가 상기 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 개시되는(the standby mode is initiated by) 경우, 상기 통신부는 상기 무선 데이터의 전송 장치와의 분리를 지시하는 분리 프레임(disassociation frame)과, 시간 동기화 기능(time synchronization function: TSF) 타이머의 동기화를 위한 공표 프레임(announcement frame)을 순차적으로 상기 무선 데이터의 전송 장치로부터 수신함으로써 상기 대기 모드로 진입하고, 상기 공표 프레임은 DMG 비콘 프레임이 전송되는 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드에서, 상기 통신부는 상기 무선 데이터의 전송 장치에 의한 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정된 제1 시간구간에서 상기 DMG 비콘 프레임을 모니터링하고, 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 제2 시간구간에서 DMG 채널 측정(channel measurement)을 수행하되, 상기 DMG 비콘 프레임은 상기 무선 데이터의 전송 장치가 결합할 준비가 되었는지 여부를 지시하는 결합 준비 정보(PCP association ready)를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드에서, 상기 무선 데이터의 전송 장치가 결합할 준비가 되었음이 상기 결합 준비 정보에 기반하여 확인되면, 상기 통신부는 스캔 및 초기화 및 상기 연결 설정을 포함하는 상기 연결 재수립 모드로 진입하되, 상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 상기 무선 데이터의 전송 장치로부터 비콘 인터벌 주기로 전송되는 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 탐색하는 단계와, 상기 DMG 비콘 프레임의 탐색에 성공한 경우 상기 BSS에 참여하는 단계를 포함하고, 상기 연결 설정은, 상기 통신부가 상기 DMG 비콘 프레임에 기반한 SLS를 수행하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보를 상기 무선 데이터의 전송 장치로 전송하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보에 기반하여 선택된 선호 DMG 채널에서 상기 무선 데이터 전송 장치와의 결합을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍의 설정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드가 상기 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 개시되는 경우, 상기 통신부는 상기 무선 데이터의 전송 장치와의 분리를 지시하는 분리 프레임을 상기 무선 데이터의 전송 장치로 전송하고, TSF 타이머의 동기화를 위한 공표 프레임을 상기 무선 데이터의 전송 장치로부터 수신함으로써 상기 대기 모드로 진입하되, 상기 공표 프레임은 DMG 비콘 프레임이 전송되는 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드에서, 상기 통신부는 상기 무선 데이터의 전송 장치에 의한 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정된 제1 시간구간에서 상기 DMG 비콘 프레임을 모니터링하고, 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 제2 시간구간에서 DMG 채널 측정을 수행할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 연결 재수립 모드가 상기 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 개시되는 경우, 상기 통신부는 스캔 및 초기화 및 상기 연결 설정을 포함하는 상기 연결 재수립 모드로 진입하되, 상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 상기 무선 데이터의 전송 장치로부터 비콘 인터벌 주기로 전송되는 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 탐색하는 단계와, 상기 DMG 비콘 프레임의 탐색에 성공한 경우 상기 BSS에 참여하는 단계를 포함하고, 상기 연결 설정은, 상기 통신부가 상기 DMG 비콘 프레임에 기반한 SLS를 수행하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보를 상기 무선 데이터의 전송 장치로 전송하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보에 기반하여 선택된 선호 DMG 채널에서 상기 무선 데이터 전송 장치와의 결합을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍의 설정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 무선 데이터의 전송 장치를 제공한다. 상기 장치는 무선 데이터의 수신 장치로 영상에 관한 데이터를 무선채널을 통해 전송하도록 구성된 통신부, 상기 통신부가 켜진(turned on) 때 상기 무선 데이터의 수신 장치에 관한 연결 설정(connection setup)을 수행하는 초기 연결 수립 모드, 상기 통신부를 통해 영상(video)에 관한 데이터를 전송하는 데이터 전달 모드, 상기 무선 데이터의 전송 장치 또는 상기 무선 데이터의 수신 장치가 비활성화(deactivated)되는 대기 모드, 및 상기 무선 데이터의 전송 장치와 상기 무선 데이터의 수신 장치가 활성화(activated)된 때 상기 무선 데이터의 수신 장치에 관한 연결 설정을 수행하는 연결 재수립 모드를 수행하도록 구성된 프로세서, 및 상기 초기 연결 수립 모드, 상기 데이터 전송 모드, 상기 대기 모드, 상기 연결 재수립 모드 중 적어도 하나의 모드에서 수행되는 동작 알고리즘 및 제어 정보를 저장하도록 구성된 메모리를 포함할 수 있다.
일 측면에서, 상기 초기 연결 수립 모드는 스캔 및 초기화, 상기 연결 설정을 포함하되, 상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 DMG(directional multi-gigabit) 채널을 선택하는 단계와, 상기 선택된 DMG 채널 상에서 상기 무선 데이터의 수신 장치로 비콘 인터벌(beacon interval: BI) 주기로 BSS(base service set)에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 연결 설정은, 상기 통신부가 상기 무선 데이터 수신 장치와의 무인증(with no authentication) 결합(association)을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍(beamforming)의 설정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 DMG 비콘 프레임은, 채널 본딩(channel bonding)에 기반하여 상기 무선 데이터 전송 장치에 할당된 주채널(primary channel)과 부채널(secondary channel) 모두를 통해 전송될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 데이터 전달 모드에서, 상기 통신부는 데이터 프레임 및 상기 데이터 프레임에 대응하는 마진 프레임을 교대로 전송하고, 상기 데이터 프레임과 상기 마진 프레임이 전송되는 시간구간은 MAC 입력 버퍼의 길이에 기반하여 결정될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 데이터 전달 모드에서, 상기 통신부는 매 데이터 프레임의 전송 시마다 시간 스탬프 정보를 전송하고, 상기 시간 스탬프 정보에 기반하여 상기 데이터 프레임의 타이밍을 동기화하며, 상기 마진 프레임은 데이터의 재전송, 빔포밍된 링크의 유지, 널 프레임의 전송 중 적어도 하나로서 사용될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 무선 데이터 수신 장치의 활성화와 비활성화는 각각 상기 디스플레이부가 켜지는(turn on) 동작과 꺼지는(turn off) 동작을 포함하고, 상기 무선 데이터 전송 장치의 활성화와 비활성화는 각각 상기 영상에 관한 데이터의 전송 기능이 켜지는(turn on) 동작과 꺼지는(turn off) 동작을 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드에서, 상기 통신부는 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 시간구간에서 DMG 채널 측정(channel measurement)을 수행할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드가 상기 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 개시되는(the standby mode is initiated by) 경우, 상기 통신부는 상기 무선 데이터의 수신 장치와의 분리를 지시하는 분리 프레임(disassociation frame)과, 시간 동기화 기능(time synchronization function: TSF) 타이머의 동기화를 위한 공표 프레임(announcement frame)을 순차적으로 상기 무선 데이터의 수신 장치로 전송함으로써 상기 대기 모드로 진입하고, 상기 공표 프레임은 DMG 비콘 프레임이 전송되는 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드에서, 상기 통신부는 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 시간구간에서 DMG 채널 측정을 수행하되, 상기 DMG 비콘 프레임은 상기 무선 데이터의 전송 장치가 결합할 준비가 되었는지 여부를 지시하는 결합 준비 정보(PCP association ready)를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 연결 재수립 모드가 상기 무선 데이터의 전송 장치의 활성화로 인해 개시되는 경우, 상기 통신부는 스캔 및 초기화 및 상기 연결 설정을 포함하는 상기 연결 재수립 모드로 진입하되, 상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 DMG 채널을 선택하는 단계와, 상기 선택된 DMG 채널 상에서 상기 무선 데이터의 수신 장치로 비콘 인터벌 주기로 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 연결 설정은, 상기 통신부가 DMG 채널 측정에 관한 정보를 상기 무선 데이터의 수신 장치로부터 수신하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보에 기반하여 선택된 선호 DMG 채널에서 상기 무선 데이터 수신 장치와의 결합을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍의 설정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드가 상기 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 개시되는 경우, 상기 통신부는 상기 무선 데이터의 수신 장치와의 분리를 지시하는 분리 프레임을 상기 무선 데이터의 수신 장치로부터 수신하고, TSF 타이머의 동기화를 위한 공표 프레임을 상기 무선 데이터의 수신 장치로 전송함으로써 상기 대기 모드로 진입하되, 상기 공표 프레임은 DMG 비콘 프레임이 전송되는 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 대기 모드에서, 상기 통신부는 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 시간구간에서 DMG 채널 측정을 수행할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 연결 재수립 모드가 상기 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 개시되는 경우, 상기 통신부는 스캔 및 초기화 및 상기 연결 설정을 포함하는 상기 연결 재수립 모드로 진입하되, 상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 DMG 채널을 선택하는 단계와, 상기 선택된 DMG 채널 상에서 상기 무선 데이터의 수신 장치로 비콘 인터벌 주기로 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 연결 설정은, 상기 통신부가 DMG 채널 측정에 관한 정보를 상기 무선 데이터의 수신 장치로부터 수신하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보에 기반하여 선택된 선호 DMG 채널에서 상기 무선 데이터 수신 장치와의 결합을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍의 설정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
무선 AV 시스템을 운용하는 절차가 명확해지고, 이러한 절차를 구현하는데 최적화된 통신 설계가 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 AV 시스템의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 데이터 송수신 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 무선 데이터 송수신 시스템이 IEEE 802.11 계열의 통신 프로토콜로 구현되는 경우의 개념도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선 AV 시스템의 상태 머신(state machine)을 도시한 것이다.
도 5는 일 실시예에 따른 초기 연결 수립 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 초기 연결 수립 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 연결 설정(connection setup)을 보여주는 개념도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 초기 연결 수립 모드에서 무선 데이터 수신장치의 동작 순서도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 데이터 전달 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 9는 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 10은 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치의 동작 순서도이다.
도 11은 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 수신장치의 동작 순서도이다.
도 12는 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 13은 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치의 동작 순서도이다.
도 14는 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 수신장치의 동작 순서도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 대기 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 대기 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 BSS 채널 모니터링 절차에 관한 개념도이다.
도 17은 무선 데이터의 전송 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 18은 무선 데이터의 전송 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치의 동작 순서도이다.
도 19는 무선 데이터의 전송 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 수신장치의 동작 순서도이다.
도 20은 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 21은 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치의 동작 순서도이다.
도 22는 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 수신장치의 동작 순서도이다.
도 23은 일 실시예에 따른 연결 재수립 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 24는 일 실시예에 따른 연결 재수립 모드에서 무선 데이터 전송장치가 선호 DMG 채널 선택을 수행하는 동작 순서도이다.
도 25는 일 실시예에 따른 연결 재수립 모드에서 무선 데이터 수신장치가 선호 DMG 채널 선택을 수행하는 동작 순서도이다.
도 26은 일 실시예에 따른 무선 AV 시스템이 데이터 전달 모드에서 연결 재수립 모드로 진입하는 절차에 관한 개념도이다.
도 27은 일 실시예에 따른 무선 AV 시스템이 예외 상황이 발생한 경우 조치를 수행하는 절차에 관한 개념도이다.
도 28은 일 실시예에 따른 무선 AV 시스템의 전력 소모를 절감하기 위한 슈퍼 프레임 구조를 도시한 것이다.
이하의 상세한 설명은, 본 발명에 따라 제공되는 무선 데이터 전송 장치 및 방법, 그리고 무선 데이터 수신 장치 및 방법의 실시예이며, 본 발명의 유일한 형태를 나타내는 것은 아니다. 본 발명의 특징들은 예시된 실시예들에 의해 기술된다. 그러나 본 명세서에서 기술된 예시적인 실시예들과 동일하거나 등가의 기능 및 구조는 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 또한 의도되는 다른 실시예에 의해 달성될 수 있다. 본 명세서에 걸쳐, 유사한 도면 부호는 유사한 부분 또는 특징을 나타낸다. 이하에서, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
최근 TV와 같은 디스플레이 장치의 디자인이 중요시되고 있고, OLED와 같은 디스플레이 패널 기술의 발전으로 디스플레이 패널이 점차 얇아지고 있다. 그런데 디스플레이 패널을 구동하는 구동 회로의 기본적인 두께로 인해 디스플레이 패널을 더욱 얇게 제작하고 설계하는데 한계가 있다. 따라서, 디스플레이 패널과 물리적, 전기적 연결이 필수불가결한 구성요소들을 제외한 나머지 다른 구성요소들은 디스플레이 패널로부터 물리적 또는 전기적으로 분리하여 별도의 장치(이하 본체 장치라 함)에 구비하는 기술이 각광을 받고 있다. 이 경우, 본체 장치와 디스플레이 장치는 상호 간에 무선 통신을 기반으로 영상 신호와 오디오 신호를 교환하도록 구성될 수 있다. 본 발명은 이와 같이 본체 장치와 디스플레이 장치가 물리적 및/또는 전기적으로 독립된 형태로 구비되되, 상호간에 무선 통신을 기반으로 미디어를 재생하는 무선 AV 시스템 또는 무선 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 AV 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 무선 AV 시스템(10)는 본체 장치(100)와 디스플레이 장치(200), 그리고 원격 제어 장치(300)을 포함할 수 있다.
본체 장치(100)는 오디오(audio), 비디오(video), 영상(picture), 이미지(image), 멀티미디어(multimedia) 또는 이들의 적어도 하나의 조합에 관련된 유/무선 형태의 외부 신호를 수신하고, 수신된 외부 신호를 다양한 방법으로 처리하여 데이터 스트림(data stream) 또는 비트스트림(bit stream)을 생성하여 무선 인터페이스를 통해 디스플레이 장치(200)로 전송하는 동작을 수행할 수 있다.
이러한 동작을 수행하기 위해, 본체 장치(100)는 외부 신호 수신부(110), 외부장치 인터페이스부(115), 저장부(120), 본체 제어부(130), 무선 통신부(140), 전원공급부(150)를 포함할 수 있다.
외부 신호 수신부(110)는 튜너(111), 복조부(112) 및 네트워크 인터페이스부(113)를 포함할 수 있다.
튜너(111)는 오디오, 비디오, 영상, 이미지, 멀티미디어 또는 이들의 적어도 하나의 조합에 관련된 유/무선 형태의 외부 신호를 수신한다. 예를 들어, 튜너(111)는 채널 선국 명령에 따라 특정 방송 채널을 선국하고, 선국된 특정 방송 채널에 대한 방송 신호를 수신할 수 있다.
복조부(112)는 수신된 외부 신호를 비디오 신호, 이미지 신호, 영상 신호, 오디오 신호, 방송 프로그램과 관련된 데이터 신호 등으로 분리할 수 있고, 분리된 비디오 신호, 이미지 신호, 영상 신호, 오디오 신호, 방송 프로그램과 관련된 데이터 신호 등을 출력이 가능한 형태로 복원할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(115)는 인접하는 외부 장치 내의 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 수신하여, 본체 제어부(130) 또는 저장부(120)로 전달할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(115)는 본체 장치(100)와 외부 장치 간의 연결 경로를 제공할 수 있다. 외부장치 인터페이스부(115)는 본체 장치(100)에 무선 또는 유선으로 연결된 외부장치로부터 출력된 오디오, 비디오, 영상, 이미지, 멀티미디어 또는 이들의 적어도 하나의 조합 중 하나 이상을 수신하여, 본체 제어부(130)로 전달할 수 있다. 외부장치 인터페이스부(115)는 복수의 외부 입력 단자들을 포함할 수 있다. 복수의 외부 입력 단자들은 RGB 단자, 하나 이상의 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 단자, 컴포넌트(Component) 단자를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(115)에 연결 가능한 외부 장치는 셋톱박스, 블루레이 플레이어, DVD 플레이어, 게임기, 사운드 바, 스마트폰, PC, USB 메모리, 홈 씨어터 중 어느 하나일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
네트워크 인터페이스부(113)는 본체 장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 네트워크 인터페이스부(113)는 접속된 네트워크 또는 접속된 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 다른 사용자 또는 다른 전자 기기와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
또한, 본체 장치(100)에 미리 등록된 다른 사용자 또는 다른 전자 기기 중 선택된 사용자 또는 선택된 전자기기에, 본체 장치(100)에 저장된 일부의 컨텐츠 데이터를 송신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(113)는 접속된 네트워크 또는 접속된 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 소정 웹 페이지에 접속할 수 있다. 즉, 네트워크를 통해 소정 웹 페이지에 접속하여, 해당 서버와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
그리고, 네트워크 인터페이스부(113)는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 수 있다. 즉, 네트워크 인터페이스부(113)는 네트워크를 통하여 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 제공자로부터 제공되는 영화, 광고, 게임, VOD, 방송 신호 등의 컨텐츠 및 그와 관련된 정보를 수신할 수 있다.
또한, 네트워크 인터페이스부(113)는 네트워크 운영자가 제공하는 펌웨어의 업데이트 정보 및 업데이트 파일을 수신할 수 있으며, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자에게 데이터들을 송신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(113)는 네트워크를 통해, 공중에 공개(open)된 애플리케이션들 중 원하는 애플리케이션을 선택하여 수신할 수 있다.
저장부(120)는 본체 제어부(130) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장하고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(120)는 외부장치 인터페이스부(115) 또는 네트워크 인터페이스부(113)로부터 입력되는 영상, 음성, 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있으며, 채널 기억 기능을 통하여 소정 이미지에 관한 정보를 저장할 수도 있다.
저장부(120)는 외부장치 인터페이스부(115) 또는 네트워크 인터페이스부(113)로부터 입력되는 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 저장할 수 있다.
본체 제어부(130)는 원격 제어 장치(300)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 본체 장치(100)를 제어할 수 있으며, 네트워크에 접속하여 사용자가 원하는 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 본체 장치(100) 내로 다운받을 수 있도록 할 수 있다.
본체 제어부(130)는 사용자가 선택한 채널 정보 등이 처리한 영상 또는 음성신호와 함께 디스플레이 장치(200) 또는 오디오 출력부(250)를 통하여 출력될 수 있도록 한다.
또한, 본체 제어부(130)는 원격 제어 장치(300)를 통하여 수신한 외부장치 영상 재생 명령에 따라, 외부장치 인터페이스부(115)를 통하여 입력되는 외부 장치, 예를 들어, 카메라 또는 캠코더로부터의, 영상 신호 또는 음성 신호가 디스플레이 장치(200) 또는 오디오 출력부(250)를 통해 출력될 수 있도록 한다.
또한, 본체 제어부(130)는 저장부(120) 내에 저장된 컨텐츠, 또는 수신된 방송 컨텐츠, 외부로 부터 입력되는 외부 입력 컨텐츠가 재생되도록 제어할 수 있으며, 상기 컨텐츠는 방송 영상, 외부 입력 영상, 오디오 파일, 정지 영상, 접속된 웹 화면, 및 문서 파일 등 다양한 형태일 수 있다.
본체 제어부(130)는 복조부(112) 또는 외부장치 인터페이스부(115) 또는 저장부(120)를 통해 입력되는 비디오, 이미지, 영상, 오디오, 방송 프로그램과 관련된 데이터 등을 복호화하고, 복호화된 데이터를 다시 디스플레이 장치(200)가 지원하는 부/복호화 방식에 맞게 부호화하며, 부호화된 데이터를 무선 채널을 통해 전송하기 위해 압축, 부호화와 같은 다양한 영상/음성 처리 기법으로 처리하여 데이터 스트림 또는 비트스트림을 생성하고, 생성된 데이터 스트림 또는 비트 스트림을 무선 통신부(140)를 통해 디스플레이 장치(200)로 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 실시예에 따라서는 본체 제어부(130)는 상기 복호화된 데이터를 다시 디스플레이 장치(200)가 지원하는 부/복호화 방식에 맞게 부호화함이 없이, 상기 복호화된 데이터를 바이패스(bypass)하여 무선 통신부(140)를 통해 바로 디스플레이 장치(200)로 전송할 수도 있다.
또한, 본체 제어부(130)는 본 명세서의 각 실시예에서 설명된 무선 데이터 전송장치(1100)의 프로세서(1130)의 기능, 절차 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1130)에서 구현될 수 있다.
무선 통신부(140)는 본체 제어부(130)와 동작 가능하게 결합되어 본체 제어부(130)로부터 데이터 스트림 또는 비트 스트림을 받고, 상기 데이터 스트림 또는 비트 스트림을 무선 채널로 전송하기 위한 형태로 부호화 및/또는 변조함으로써 무선 스트림을 생성하여 디스플레이 장치(200)로 전송한다. 무선 통신부(140)는 무선 링크를 형성하고, 본체 장치(100)와 디스플레이 장치(200)는 무선 링크에 의해 연결된다. 무선 통신부(140)는 WI-FI, 블루투스, NFC, RFID와 같은 근거리 무선 통신 또는 이동통신 네트워크 (예컨대, 3G, 4G, 5G 셀룰러 네트워크 등)) 등 다양한 무선 통신 방식에 기반하여 구현될 수 있다. 예를 들어 무선 통신부(140)는 IEEE 802.11 계열의 표준과 같은 통신 프로토콜을 이용하여 통신할 수도 있다.
전원 공급부(150)는 외부 신호 수신부(110), 외부장치 인터페이스부(115), 저장부(120), 본체 제어부(130), 무선 통신부(140)로 전원을 공급한다. 전원 공급부(150)가 외부로부터 전력을 수신하는 방식은 단자 방식과 무선 방식을 포함할 수 있다. 전원 공급부(150)가 무선 방식으로 전력을 수신하는 경우, 전원 공급부(150)는 무선으로 전력을 수신하기 위한 별도의 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(150)는 외부의 무선전력 전송장치와 자기 커플링(magnetic coupling)되어 무선 전력을 수신하도록 구성된 전력 픽업 유닛(power pick-up unit)과, 무선 전력을 수신하기 위해 상기 무선전력 전송장치와 통신을 수행하고 무선전력의 송수신을 제어하도록 구성된 별도의 통신 및 제어 유닛(communication and control unit)을 포함할 수 있다.
무선 통신부(140)는 원격 제어 장치(300)와도 무선으로 연결되어, 사용자가 입력한 신호를 본체 제어부(130)로 전달하거나, 본체 제어부(130)로부터의 신호를 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(140)는 블루투스(Bluetooth), WB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식, RF(Radio Frequency) 통신 방식 또는 적외선(IR) 통신 방식 등 다양한 통신 방식에 따라, 원격제어장치(300)로부터 본체 장치(100)의 전원 온/오프, 화면 설정 등의 제어 신호를 수신하여 처리하거나, 본체 제어부(130)로부터의 제어 신호를 원격제어장치(300)로 송신하도록 처리할 수 있다.
또한, 무선 통신부(140)는, 전원키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 제어 신호를 본체 제어부(130)에 전달할 수 있다.
다음으로, 디스플레이 장치(200)는 무선 인터페이스를 통해 본체 장치(100)로부터 수신된 무선 스트림을 본체 장치(100)에 의한 신호 처리의 역과정으로 처리한 뒤 디스플레이 또는 오디오 출력하는 동작을 수행할 수 있다. 이러한 동작을 수행하기 위해, 디스플레이 장치(200)는 무선 통신부(210), 사용자 입력 인터페이스부(220), 패널 제어부(230), 디스플레이부(240), 오디오 출력부(250) 및 전원 공급부(260)를 포함할 수 있다.
무선 통신부(210)는 본체 장치(100)의 무선 통신부(140)와 무선 링크로 연결되어, 본체 장치(100)의 무선 통신부(140)와 무선 통신을 수행한다. 구체적으로, 무선 통신부(210)는 본체 장치(100)의 무선 통신부(140)로부터 무선 스트림을 수신하고, 복조하여 패널 제어부(230)로 보낸다. 무선 통신부(210)는 WI-FI, 블루투스, NFC, RFID와 같은 근거리 무선 통신 또는 이동통신 네트워크 (예컨대, 3G, 4G, 5G 셀룰러 네트워크 등)) 등 다양한 무선 통신 방식에 기반하여 구현될 수 있다. 예를 들어 무선 통신부(210)는 IEEE 802.11 계열의 표준과 같은 통신 프로토콜을 이용하여 통신할 수도 있다.
패널 제어부(230)는 무선 통신부(210)에 의해 복조된 신호를 복호화하여 비트 스트림 또는 데이터 스트림을 복원한다. 이때, 비트 스트림 또는 데이터 스트림이 압축된 것일 경우, 패널 제어부(230)는 비트 스트림 또는 데이터 스트림의 압축을 해제 또는 복원하는 동작을 수행한 뒤 비디오 신호, 이미지 신호, 영상 신호, 오디오 신호, 방송 프로그램과 관련된 데이터 신호 등으로 출력하여 각각 디스플레이부(240), 오디오 출력부(250) 및 사용자 입력 인터페이스부(220)로 보낼 수 있다.
비디오 신호, 영상 신호, 이미지 신호 등은 디스플레이부(240)로 입력되어 해당 영상 신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 패널 제어부(230)에서 처리된 영상 신호는 다시 무선 통신부(210)를 통해 본체 장치(100)로 전송되어, 본체 장치(100)의 외부장치 인터페이스부(115)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
패널 제어부(230)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(250)로 오디오 출력될 수 있다. 또한, 패널 제어부(230)에서 처리된 음성 신호는 다시 무선 통신부(210)를 통해 본체 장치(100)로 전송되어, 본체 장치(100)의 외부장치 인터페이스부(115)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
한편, 패널 제어부(230)는 영상을 표시하도록 디스플레이부(240)를 제어할 수 있으며, 예를 들어 튜너(111)를 통해 입력되는 방송 영상, 또는 외부장치 인터페이스부(115)를 통해 입력되는 외부 입력 영상, 또는 네트워크 인터페이스부를 통해 입력되는 영상, 또는 저장부(120)에 저장된 영상이 디스플레이부(240)에서 표시되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 디스플레이부(240)에 표시되는 영상은 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
패널 제어부(230)는 본 명세서의 각 실시예에서 설명된 무선 데이터 수신장치(1200)의 프로세서(1230)의 기능, 절차 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 또한 프로세서(1230)는 본 명세서의 각 실시예에서 설명된 무선 데이터 수신장치(1200)의 기능, 절차 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다.
사용자입력 인터페이스부(220)는 사용자가 입력한 신호를 패널 제어부(230)로 전달하거나, 패널 제어부(230)로부터의 신호를 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 사용자입력 인터페이스부(220)는 블루투스(Bluetooth), WB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식, RF(Radio Frequency) 통신 방식 또는 적외선(IR) 통신 방식 등 다양한 통신 방식에 따라, 원격제어장치(300)로부터 디스플레이 장치(200)의 전원 온/오프, 화면 설정 등의 제어 신호를 수신하여 처리하거나, 패널 제어부(230)로부터의 제어 신호를 원격제어장치(300)로 송신하도록 처리할 수 있다.
또한, 사용자입력 인터페이스부(220)는, 전원키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 제어 신호를 패널 제어부(230)에 전달할 수 있다.
전원 공급부(260)는 무선 통신부(210), 사용자 입력 인터페이스부(220), 패널 제어부(230), 디스플레이부(240), 오디오 출력부(250)로 전원을 공급한다. 전원 공급부(260)가 외부로부터 전력을 수신하는 방식은 단자 방식과 무선 방식을 포함할 수 있다. 전원 공급부(260)가 무선 방식으로 전력을 수신하는 경우, 전원 공급부(260)는 무선으로 전력을 수신하기 위한 별도의 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(260)는 외부의 무선전력 전송장치와 자기 커플링(magnetic coupling)되어 무선 전력을 수신하도록 구성된 전력 픽업 유닛(power pick-up unit)과, 무선 전력을 수신하기 위해 상기 무선전력 전송장치와 통신을 수행하고 무선전력의 송수신을 제어하도록 구성된 별도의 통신 및 제어 유닛(communication and control unit)을 포함할 수 있다.
원격 제어 장치(300)는 본체 장치(100) 및/또는 디스플레이 장치(200)이 전원 온오프, 채널 선택, 화면 설정 등을 원격으로 제어하는 동작을 수행하며 리모컨이라 불릴 수도 있다.
한편, 도 1에 도시된 본체 장치(100)와 디스플레이 장치(200)는 본 발명의 일 실시예에 불과하므로. 도시된 구성요소들 중 일부는 실제 구현되는 본체 장치(100)와 디스플레이 장치(200)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본체 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 달리, 튜너(111)와 복조부(112)를 구비하지 않고 네트워크 인터페이스부(113) 또는 외부장치 인터페이스부(115)를 통해서 영상을 수신하여 재생할 수도 있다.
예를 들어, 본체 장치(100)는 방송 신호 또는 다양한 네트워크 서비스에 따른 컨텐츠들을 수신하기 위한 등과 같은 셋탑 박스 등과 같은 영상 처리 장치와 상기 영상 처리 장치로부터 입력되는 컨텐츠를 재생하는 컨텐츠 재생 장치로 분리되어 구현될 수 있다.
이 경우, 이하에서 설명할 본 발명의 실시예에 따른 무선 AV 시스템(10)의 동작 방법은 도 1을 참조하여 설명한 바와 같은 본체 장치(100)와 디스플레이 장치(200)뿐 아니라, 상기 분리된 셋탑 박스 등과 같은 영상 처리 장치 또는 오디오출력부(250)를 구비하는 컨텐츠 재생 장치 중 어느 하나에 의해 수행될 수도 있다.
시스템 입출력 관점에서 보면, 본체 장치(100)는 무선으로 소스를 제공하는 무선 소스 디바이스(wireless source device)라 불릴 수 있고, 디스플레이 장치(200)는 무선으로 소스를 제공받는 무선 싱크 디바이스(wireless sink device)라 불릴 수 있다. 무선 소스 디바이스 및 무선 싱크 디바이스는 Wireless HD, WHDI (Wireless Home Digital Interface), WiGig, 무선 USB 및 WFD(Wi-Fi Display) (미라캐스트(Miracast)로서도 알려짐) 등의 표준들과 호환되는 무선 디스플레이 (WD) 통신 기술들을 구현할 수도 있다.
어플리케이션 관점에서 보면, 본체 장치(100)는 무선 셋톱 박스, 무선 게이밍 콘솔, 무선 디지털 비디오 디스크 (DVD) 플레이어, 무선 라이터의 일부를 구성하는 형태로 통합될 수 있다. 이 경우 본체 장치(100)는 무선 통신 모듈 또는 칩 형태로 구비될 수 있다. 또한 디스플레이 장치(200)는 이미지 및 비디오를 디스플레이하는 디스플레이 패널을 갖는 사용자 디바이스 또는 전자 장치(예를 들어, 무선 TV, 무선 모니터, 무선 프로젝터, 무선 프린터, 무선 차량 대시보드 디스플레이, 웨어러블 디바이스, 증강 현실(AR) 헤드셋 또는 가상 현실(VR) 헤드셋 등)의 일부를 구성하는 형태로 통합될 수 있다. 이 경우 디스플레이 장치(200)는 무선 통신 모듈 또는 칩 형태로 구비될 수 있다.
본체 장치(100) 및 디스플레이 장치(200)는 모바일 디바이스의 일부를 구성하는 형태로 통합될 수 있다. 예를 들어, 본체 장치(100) 및 디스플레이 장치(200)는 스마트폰, 스마트패드 또는 태블릿들, 또는 다른 유형들의 무선 통신 디바이스들을 포함하는 모바일 단말기, 무선 통신 카드들을 갖는 휴대용 컴퓨터들, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 휴대용 미디어 플레이어, 카메라 또는 캠코더와 같은 디지털 이미지 캡처링 디바이스, 또는 무선 통신 능력들을 갖는 기타 플래시 메모리 디바이스에 통합될 수 있다. 이 경우 본체 장치(100) 및 디스플레이 장치(200)는 무선 통신 모듈 또는 칩 형태로 구비될 수 있다.
스마트폰 사용자는 더 높은 해상도 디스플레이 또는 그 외에 향상된 사용자 경험을 제공할 수도 있는, 텔레비전 또는 프로젝터와 같은 다른 디바이스에, 사용자의 스마트폰, 태블릿, 또는 다른 컴퓨팅 디바이스에 의해 출력된 비디오 및 오디오를 스트리밍 또는 미러링할 수 있다.
전술된 바와 같이, 본체 장치(100)는 오디오, 비디오, 영상, 이미지, 멀티미디어 또는 이들의 적어도 하나의 조합에 관련된 유/무선 형태의 외부 신호를 수신하고, 수신된 외부 신호를 다양한 방법으로 처리하여 데이터 스트림 또는 비트스트림을 생성하여 무선 인터페이스를 통해 디스플레이 장치(200)로 전송하는 동작을 수행할 수 있다.
이하에서, 무선 인터페이스를 통해 전송되는 영상/비디오/오디오 데이터를 통칭하여 무선 데이터라 부르기로 한다. 즉, 본체 장치(100)는 디스플레이 장치(200)와 무선으로 통신을 수행하며 무선 데이터를 전송할 수 있다. 따라서 무선 데이터 송수신 시스템(1000)의 관점에서 보면 본체 장치(100)는 무선 데이터 전송장치(1100)라 불릴 수 있고, 디스플레이 장치(200)는 무선 데이터 수신장치(1200)라 불릴 수 있다. 이하에서는 무선 데이터 송수신 시스템(1000)의 관점에서 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 먼저, 무선 데이터 송수신 시스템(1000)의 상세한 블록도를 개시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 데이터 송수신 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 무선 데이터 송수신 시스템(wireless data stream transceiving system, 1000)은 데이터 스트림을 무선으로 전송하고 수신하는 시스템을 의미하며, 무선 데이터 전송장치(1100)와 적어도 하나의 무선 데이터 수신장치(1200)를 포함한다. 무선 데이터 전송장치(1100)는 적어도 하나의 무선 데이터 수신장치(1200)에 통신 가능하게 커플링된다.
일 측면에서, 데이터는 오디오(audio), 비디오(video), 영상(picture), 이미지(image), 그 밖에 멀티미디어(multimedia)를 포함하거나 이들의 적어도 하나의 조합으로 구성될 수 있다.
다른 측면에서, 데이터는 오디오가 압축된 형태의 비트 스트림(bit stream), 비디오가 압축된 형태의 비트 스트림, 영상이 압축된 형태의 비트 스트림, 멀티미디어가 압축된 형태의 비트 스트림을 포함하거나 이들의 적어도 하나의 조합을 포함할 수도 있다. 이 경우 무선 데이터 송수신 시스템(1000)은 무선 압축 데이터 스트림 송수신 시스템이라 불릴 수도 있다. 또한, 무선 압축 데이터 스트림 송수신 시스템(1000)은 데이터의 압축을 위한 기능적 또는 물리적 유닛(unit)을 더 포함할 수 있다.
각 장치의 세부 구성을 살펴보면, 무선 데이터 전송장치(1100)는 프로세서(1130), 메모리(1120) 및 통신부(1140)를 포함하고, 무선 데이터 수신장치(1200)는 통신부(1210), 메모리(1220) 및 프로세서(1230)를 포함한다.
프로세서(1130)는 본 명세서의 각 실시예에서 설명된 무선 데이터 전송장치(1100)의 기능, 절차 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 또한 프로세서(1230)는 본 명세서의 각 실시예에서 설명된 무선 데이터 수신장치(1200)의 기능, 절차 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1130, 1230)에서 구현될 수 있다.
도 1의 디스플레이 시스템 관점에서 보면, 프로세서(1130)는 본체 제어부(130)의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1130)는 복조부(112) 또는 외부장치 인터페이스부(115) 또는 저장부(120)를 통해 입력되는 비디오, 이미지, 영상, 오디오, 방송 프로그램과 관련된 데이터 등을 복호화하고, 복호화된 데이터를 다시 무선 채널로 전송하기 위해 압축, 부호화와 같은 다양한 영상/음성 처리 기법으로 처리하여 데이터 스트림 또는 비트스트림을 생성하고, 생성된 데이터 스트림 또는 비트 스트림을 통신부(1140)를 통해 디스플레이 장치(200)로 전송하는 동작을 수행할 수 있다.
메모리(1120, 1220)는 프로세서(1130, 1230)와 동작 가능하게 결합되고, 프로세서(1130, 1230)를 동작시키기 위한 다양한 정보를 저장한다.
통신부(1140, 1210)는 프로세서(1130, 1230)와 동작 가능하게 결합되고, 데이터를 무선으로 송신 및/또는 수신한다. 통신부(1140, 1210)는 무선 링크(11)를 형성하고, 무선 데이터 전송장치(1100)와 무선 데이터 수신장치(1200)는 무선 링크(11)에 의해 연결된다. 통신부(1140, 1210)는 WI-FI, 블루투스, NFC, RFID와 같은 근거리 무선 통신 또는 이동통신 네트워크 (예컨대, 3G, 4G, 5G 셀룰러 네트워크 등)) 등 다양한 무선 통신 방식에 기반하여 구현될 수 있다. 예를 들어 통신부(1140, 1210)는 IEEE 802.11 계열의 표준과 같은 통신 프로토콜을 이용하여 통신할 수도 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 무선 데이터 송수신 시스템이 IEEE 802.11 계열의 통신 프로토콜로 구현되는 경우의 개념도이다.
도 3을 참조하면, 도 3 (A)의 무선 데이터 송수신 시스템(20)은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, 이하 'BSS', 21, 25)를 포함할 수 있다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 액세스 포인트(access point, 이하 'AP') 및 스테이션(station, 이하 'STA')의 집합으로서, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다.
예를 들어, 제1 BSS(21)는 제 1 AP(22) 및 하나의 제1 STA(21-1)을 포함할 수 있다. 제2 BSS(25)는 제2 AP(26) 및 하나 이상의 STA들(25-1, 25-2)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 AP(22)는 도 2의 통신부(1140)에 해당하고, 하나 이상의 STA들(25-1, 25-2)은 도 2의 통신부(1210)에 해당할 수 있다.
인프라스트럭쳐 BSS(21, 25)는 적어도 하나의 STA, 분산 서비스(Distribution Service)를 제공하는 AP(22, 26) 그리고 다수의 AP를 연결시키는 분산 시스템(Distribution System, 27)을 포함할 수 있다.
분산 시스템(27)은 복수의 BSS(22, 26)를 연결하여 확장된 서비스 세트인 확장 서비스 세트(28, extended service set, 이하, 'ESS')를 구현할 수 있다. ESS(28)는 적어도 하나의 AP(22, 26)가 분산 시스템(27)을 통해 연결된 하나의 네트워크를 지시하는 용어로 사용될 수 있다. 하나의 ESS(28)에 포함되는 적어도 하나의 AP는 동일한 서비스 세트 식별자(service set identification, 이하 'SSID')를 가질 수 있다.
포탈(portal, 29)은 무선랜 네트워크(IEEE 802.11)와 다른 네트워크(예를 들어, 802.X)와의 연결을 수행하는 브리지 역할을 수행할 수 있다.
도 3의 (A)와 같은 구조의 무선랜에서 AP(22, 26) 사이의 네트워크 및 AP(22, 26)와 STA(21-1, 25-1, 25-2) 사이의 네트워크가 구현될 수 있다.
한편, 도 3의 (B)의 무선 데이터 송수신 시스템(30)은 도 3의 (A)와 달리 AP(22, 26)가 없이도 STA 사이에서 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 것이 가능할 수 있다. AP(22, 26)가 없이 STA 사이에서도 네트워크를 설정하여 통신을 수행하는 네트워크를 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc network) 또는 독립 BSS(independent basic service set, 이하 'IBSS')라고 정의한다.
도 3의 (B)를 참조하면, 무선 데이터 송수신 시스템(30)은 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 BSS, 즉 IBSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않기 때문에 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)가 없다. 따라서, 무선 데이터 송수신 시스템(30)에서, STA(31-1, 31-2, 31-3, 32-4, 32-5)들이 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. 여기서, STA(31-1, 31-2, 31-3, 32-4, 32-5)들은 도 2의 통신부(1140) 또는 통신부(1210)에 해당할 수 있다.
IBSS의 모든 STA(31-1, 31-2, 31-3, 32-4, 32-5)은 이동 STA으로 이루어질 수 있으며, 분산 시스템으로의 접속이 허용되지 않는다. IBSS의 모든 STA은 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
본 명세서에서 언급되는 STA은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, 이하 'MAC')와 무선 매체에 대한 물리계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP와 비-AP STA(Non-AP Station)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 STA은 이동 단말(mobile terminal), 무선 기기(wireless device), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장비(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 또는 단순히 유저(user) 등의 다양한 명칭으로도 불릴 수 있다.
다시 도 2을 참조하면, 통신부(1140, 1210)에 의해 형성되는 통신 채널은 네트워크 통신 채널일 수도 있다. 이 경우 통신부(1140, 1210)는 네트워크 혼잡을 회피 또는 감소시키기 위해 터널링된 다이렉트 링크 셋업 (tunneled direct link setup; TDLS)을 확립할 수도 있다. Wi-Fi 다이렉트 및 TDLS 는 비교적 단거리 통신 세션들을 셋업하기 위한 것이다. 무선 링크(11)를 형성하는 통신 채널은 비교적 짧은 범위의 통신 채널일 수도 있고, 2.4 GHz, 3.6 GHz, 5 GHz, 60 GHz, 또는 울트라와이드밴드 (UWB) 등 다양한 주파수를 사용하는 Wi-Fi, 블루투스 등과 같은 물리적 채널 구조를 이용하여 구현되는 통신 채널일 수도 있다.
본 명세서에서 개시되는 기술들은 주로 IEEE 802.11 계열의 표준과 같은 통신 프로토콜과 관련하여 설명될 수도 있지만, 이들 기술들의 양태들은 또한 다른 통신 프로토콜들과 호환가능할 수도 있음은 물론이다. 예시적으로 그리고 비제한적으로, 통신부(1140, 1210) 사이의 무선 통신은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 기법들을 이용할 수도 있다. 시간분할 다중 액세스 (TDMA), 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA), 코드 분할 다중 액세스 (CDMA), 또는 OFDM, FDMA, TDMA 및/또는 CDMA 의 임의의 조합을 비제한적으로 포함하는 다양한 다른 무선 통신 기법들이 또한 사용될 수도 있다.
프로세서(1130, 1230)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(1120, 1220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 통신부(1140, 1210)는 무선 주파수 신호를 처리하기 위한 기저 대역 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현되는 경우, 본 명세서에서 설명된 기술들은 본 명세서에서 설명된 기능을 수행하는 모듈(예컨대, 절차, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1120, 1220)에 저장될 수 있고 프로세서(1130, 1230)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1120, 1220)는 프로세서(1130, 1230) 내부에 구현될 수 있다. 또는, 메모리(1120, 1220)는 프로세서(1130, 1230) 외부에 구현될 수 있으며, 기술 분야에서 공지된 다양한 수단을 통해 프로세서(1130, 1230)에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
무선 통신 시스템(i.e. 무선랜, wifi)의 관점에서, 무선 데이터 전송장치(1100)는 AP 또는 PCP(personal basic service set control point) 스테이션이라 불릴 수 있고, 무선 데이터 수신장치(1200)는 STA 또는 non-PCP(non- personal basic service set control point) 스테이션이라 불릴 수 있다.
데이터 스트림의 입출력 관점에서 보면, 무선 데이터 전송장치(1100)는 무선으로 소스를 제공하는 무선 소스 디바이스(wireless source device)라 불릴 수 있고, 무선 데이터 수신장치(1200)는 무선으로 소스를 제공받는 무선 싱크 디바이스(wireless sink device)라 불릴 수 있다. 무선 소스 디바이스 및 무선 싱크 디바이스는 Wireless HD, WHDI (Wireless Home Digital Interface), WiGig, 무선 USB 및 WFD(Wi-Fi Display) (미라캐스트(Miracast)로서도 알려짐) 등의 표준들과 호환되는 무선 디스플레이 (WD) 통신 기술들을 구현할 수도 있다.
어플리케이션 관점에서 보면, 무선 데이터 전송장치(1100)는 무선 셋톱 박스, 무선 게이밍 콘솔, 무선 디지털 비디오 디스크 (DVD) 플레이어, 무선 라이터의 일부를 구성하는 형태로 통합될 수 있다. 이 경우 무선 데이터 전송장치(1100)는 무선 통신 모듈 또는 칩 형태로 구비될 수 있다. 또한 무선 데이터 수신장치(1200)는 이미지 및 비디오를 디스플레이하는 디스플레이 패널을 갖는 사용자 디바이스 또는 전자 장치(예를 들어, 무선 TV, 무선 모니터, 무선 프로젝터, 무선 프린터, 무선 차량 대시보드 디스플레이, 웨어러블 디바이스, 증강 현실(AR) 헤드셋 또는 가상 현실(VR) 헤드셋 등)의 일부를 구성하는 형태로 통합될 수 있다. 이 경우 무선 데이터 수신장치(1200)는 무선 통신 모듈 또는 칩 형태로 구비될 수 있다.
무선 데이터 전송장치(1100) 및 무선 데이터 수신장치(1200)는 모바일 디바이스의 일부를 구성하는 형태로 통합될 수 있다. 예를 들어, 무선 데이터 전송장치(1100) 및 무선 데이터 수신장치(1200)는 스마트폰, 스마트패드 또는 태블릿들, 또는 다른 유형들의 무선 통신 디바이스들을 포함하는 모바일 단말기, 무선 통신 카드들을 갖는 휴대용 컴퓨터들, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 휴대용 미디어 플레이어, 카메라 또는 캠코더와 같은 디지털 이미지 캡처링 디바이스, 또는 무선 통신 능력들을 갖는 기타 플래시 메모리 디바이스에 통합될 수 있다. 이 경우 무선 데이터 전송장치(1100) 및 무선 데이터 수신장치(1200)는 무선 통신 모듈 또는 칩 형태로 구비될 수 있다.
스마트폰 사용자는 더 높은 해상도 디스플레이 또는 그 외에 향상된 사용자 경험을 제공할 수도 있는, 텔레비전 또는 프로젝터와 같은 다른 디바이스에, 사용자의 스마트폰, 태블릿, 또는 다른 컴퓨팅 디바이스에 의해 출력된 비디오 및 오디오를 스트리밍 또는 미러링할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선 AV 시스템의 상태 머신(state machine)을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 무선 AV 시스템은 전원이 꺼진 모드(power off, 400), 초기 연결 수립 모드(initial connection establishment mode, 410), 데이터 전달 모드(data transfer mode, 420), 대기 모드(stand-by mode, 430) 그리고 연결 재수립 모드(connection reestablishment mode, 440)로 진입 또는 동작할 수 있다. 초기 연결 수립 모드는 초기 웨이크업 모드(initial wakeup mode)라 불릴 수 있고, 연결 재수립 모드는 단순히 연결 수립 모드라 불릴 수도 있다.
무선 AV 시스템은 화살표의 방향으로 그 모드가 변경 또는 전환될 수 있다. 예를 들어, 무선 AV 시스템은 전원 오프 모드(400)에서 동작하다가 전원이 인가되면 초기 연결 수립 모드(410)로 진입 또는 전환될 수 있다. 또한 무선 AV 시스템은 초기 연결 수립 모드(410)에서 동작하다가 연결 설정(connection setup)이 완료되면 데이터 전달 모드(420)로 진입 또는 전환될 수 있다. 또한 무선 AV 시스템은 데이터 전달 모드(420)에서 동작하다가 비활성화(deactivation)되면 연결이 해제되고 대기 모드(430)로 진입 또는 전환될 수 있다. 또한 무선 AV 시스템은 대기 모드(430)에서 동작하다가 활성화(activation)되면 웨이크업(wake-up)하여 연결 재수립 모드(440)로 진입 또는 전환될 수 있다. 또한 무선 AV 시스템은 연결 재수립 모드(440)에서 동작하다가 연결 설정(connection setup)이 완료되면 다시 데이터 전달 모드(420)로 진입 또는 전환될 수 있다.
무선 AV 시스템은 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치로 구성될 수 있으므로, 도 4에 따른 상태 머신은 각 장치에 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치는 각각 전원이 꺼진 모드(400), 초기 연결 수립 모드(410), 데이터 전달 모드(420), 대기 모드(430) 그리고 연결 재수립 모드(440)로 진입 또는 동작할 수 있다. 또한, 무선 데이터 전송 장치와 수신 장치의 모드 전환 또는 진입도 위에서 설명된 무선 AV 시스템의 모드 전환 또는 진입과 동일한 방식으로 수행될 수 있다.
각 모드별 무선 데이터 전송장치의 동작은 도 1의 본체 제어부(130) 또는 도 2의 프로세서(1130), 그리고 도 1의 무선 통신부(140) 또는 도 2의 통신부(1140)에 의해 수행될 수 있다.
또한 각 모드별 무선 데이터 수신장치의 동작은 도 1의 패널 제어부(230) 또는 도 2의 프로세서(1230), 그리고 도 1의 무선 통신부(210) 또는 도 2의 통신부(1210)에 의해 수행될 수 있다.
본 명세서에서 무선 데이터 전송장치의 활성화는 다양한 실시예에 따른 동작 또는 기능 또는 의미를 포함할 수 있다. 일례로서, 무선 데이터 전송장치의 활성화는 영상에 관한 데이터의 전송 기능이 켜지는(turn on) 동작을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 무선 데이터 전송장치의 활성화는 리모컨으로부터 파워 온(power on) 신호를 수신하여 무선 데이터 전송장치의 전원이 켜지는(power on) 동작을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 무선 데이터 전송장치의 비활성화는 다양한 실시예에 따른 동작 또는 기능 또는 의미를 포함할 수 있다. 일례로서, 무선 데이터 전송장치의 비활성화는 영상에 관한 데이터의 전송 기능이 꺼지는(turn off) 동작을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 무선 데이터 전송장치의 비활성화는 리모컨으로부터 파워 오프(power off) 신호를 수신하여 무선 데이터 전송장치의 전원이 꺼지는(power off) 동작을 포함할 수 있다. 어느 경우든, 무선 데이터 전송장치가 비활성화되더라도 무선 데이터 전송장치의 통신부는 정상적으로 동작하는 것으로서, 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치간의 기본적인 통신은 계속 유지될 수 있다.
무선 데이터 전송장치 활성화 또는 비활성화는 도 1의 본체 제어부(130) 또는 도 2의 프로세서(1130)에 의해 감지 및 관리될 수 있다.
본 명세서에서 무선 데이터 수신장치의 활성화는 다양한 실시예에 따른 동작 또는 기능 또는 의미를 포함할 수 있다. 일례로서, 무선 데이터 수신장치의 활성화는 영상에 관한 데이터의 수신 기능이 켜지는(turn on) 동작을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 무선 데이터 수신장치의 활성화는 리모컨으로부터 파워 온(power on) 신호를 수신하여 무선 데이터 수신장치의 전원이 켜지는(power on) 동작을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 무선 데이터 수신장치의 활성화는 디스플레이부의 전원이 켜지는(power on) 동작을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 무선 데이터 수신장치의 비활성화는 다양한 실시예에 따른 동작 또는 기능 또는 의미를 포함할 수 있다. 일례로서, 무선 데이터 수신장치의 비활성화는 영상에 관한 데이터의 수신 기능이 꺼지는(turn off) 동작을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 무선 데이터 수신장치의 비활성화는 리모컨으로부터 파워 오프(power off) 신호를 수신하여 무선 데이터 수신장치의 전원이 꺼지는(power off) 동작을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 무선 데이터 수신장치의 비활성화는 디스플레이부의 전원이 꺼지는(power off) 동작을 포함할 수 있다. 어느 경우든, 무선 데이터 수신장치가 비활성화되더라도 무선 데이터 수신장치의 통신부는 정상적으로 동작하는 것으로서, 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치간의 기본적인 통신은 계속 유지될 수 있다.
무선 데이터 수신장치 활성화 또는 비활성화는 도 1의 패널 제어부(230) 또는 도 2의 프로세서(1230)에 의해 감지 및 관리될 수 있다.
이하에서 각 모드별 비콘 인터벌의 설계 방향과, 각 모드에서의 세부 통신 절차에 관하여 보다 상세히 개시된다. 본 명세서에서 각 모드별 비콘 인터벌의 설계 방향 및 세부 통신 절차를 정리하면 예를 들어 표 1과 같다.
모드 비콘 인터벌 설계 방향 세부 통신 절차
초기 연결 수립 모드 - 파워 온 이후 무선 데이터 수신장치와 전송장치 사이에 영상 데이터 전송 지연 최소화 - BSS 초기화(initialization) 및 참여(join)- 초기 섹터 레벨 스윕(sector level sweep: SLS) 및 MIMO 빔포밍(beamforming) 설정- 결합(association)
데이터 전달 모드 - 데이터 전송률을 극대화 하기 위해 불필요한 프레임 전송 최소화- 규정(Regulation)을 위한 최소한의 휴지 시간(idle time)만을 보장하고 DMG 채널 점유- 무선 데이터 전송장치/수신장치는 피어(Peer) 스테이션에게 비활성화(또는 Power-Off) 이벤트(Event)를 전달 - 데이터 전달- 빔포밍된 링크 유지(beamformed link maintenance)- 분리(disassociation)
대기 모드 - 연결 설정(Connection Setup)을 위해 필요한 최소한의 동작만을 수행 * 선호 채널 선택(preferred channel selection)을 위한 채널 매트릭(Channel Metric) 측정 * 유지 시간 동안 소모 전력 최소화 * DMG 비콘 프레임 수신- 무선 데이터 전송장치/수신장치는 피어 스테이션에게 활성화 이벤트(또는 Power-On Event)를 전달 - DMG 비콘 프레임 모니터링- DMG 채널 측정(channel measurement)- 전력 관리(power management)
연결 재수립 모드 - 대기 모드에서 활성화 이벤트를 받고, 무선 데이터 수신장치와 전송장치 사이에 영상 데이터 전송 지연 최소화 - 초기 SLS 및 MIMO 빔포밍 설정- 결합- 선호 채널로 BSS 초기화 (BSS initialization with preferred channel)
표 1은 각 모드별 비콘 인터벌 설계 방향과 세부 통신 절차의 예시일 뿐이며, 각 세부 통신 절차는 다른 모드에 대응하도록 설계될 수도 있음은 물론이다.
초기 연결 수립 모드
도 5는 일 실시예에 따른 초기 연결 수립 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 무선 데이터 전송장치(이하 TX라 함)와 무선 데이터 수신장치(이하 RX라 함)의 전원이 최초로 켜지면(initial power-on), TX와 RX는 연결 설정을 위한 초기 연결 수립 모드로 진입한다. 여기서, TX의 전원이 최초로 켜지는 동작은, TX에 구비된 통신부의 전원이 켜지는 동작에 대응할 수 있다. 또한, RX의 전원이 최초로 켜지는 동작은, RX에 구비된 통신부의 전원이 켜지는 동작에 대응할 수 있다. 이하 실시예에서, TX에 구비된 통신부는 도 1의 무선 통신부(140) 또는 도 2의 통신부(1140)에 해당하고, RX에 구비된 통신부는 도 1의 무선 통신부(210) 또는 도 2의 통신부(1210)에 해당한다.
초기 연결 수립 모드(410)에서, TX의 통신부는 채널 스캔(channel scan, 510), BSS 초기화(BSS initialization, 520), 연결 설정(connection setup, 530)을 수행할 수 있다.
채널 스캔(510)은, TX의 통신부가 DMG(directional multi-gigabit) 채널을 선택하는 단계와, 상기 선택된 DMG 채널 상에서 RX로 비콘 인터벌(beacon interval: BI) 주기로 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임(540)을 전송하는 단계를 포함한다. 여기서, TX의 통신부에 의한 DMG 채널 선택은 예를 들어 도 24의 순서도와 동일하게 수행될 수 있고, RX의 통신부에 의한 DMG 채널 선택은 예를 들어 도 25의 순서도와 동일하게 수행될 수 있다.
채널 본딩(channel bonding)이 지원되는 경우, 선택된 DMG 채널은 주채널(primary channel)과 부채널(secondary channel)이 본딩된 것일 수 있다. 또한, DMG 비콘 프레임(540)은 TX 통신부가 결합할 준비가 되었는지 여부를 지시하는 결합 준비(association ready) 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 결합 준비 정보는 1비트로서, 그 값이 1을 지시하면 TX 통신부는 결합할 준비가 되었음을 지시하고, 그 값이 0을 지시하면 TX 통신부는 결합할 준비가 안되었음을 지시할 수 있다. 결합 준비 정보는 TX의 활성화/비활성화와 관련된다. 예를 들어 TX가 활성화되면 TX의 프로세서는 TX의 활성화를 TX의 통신부로 알려주고, TX의 통신부는 결합 준비 정보를 1로 설정하여 전송한다. 반면, TX가 비활성화되면 TX의 프로세서는 TX의 비활성화를 TX의 통신부로 알려주고, TX의 통신부는 결합 준비 정보를 0으로 설정하여 전송할 수 있다.
연결 설정(530)은, TX의 통신부가 비콘 인터벌이 시작되는 BTI(beacon transmission interval, 531)에서 DMG 비콘 프레임(540)을 전송하는 단계와, 이후 A-BFT(association-beamforming training)를 전송하는 단계와, 상기 BTI와 A-BFT로 구성된 비콘 헤더 인터벌(beacon header interval: BHI) 이후 데이터 전송 인터벌(data transmission interval: DTI, 533)에서 RX와의 결합(association, 537)을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍(beamforming, 538)의 설정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 연결 설정 시 TX와 RX간에 인증없이(with no authentication) 결합이 이루어질 수 있다. 또한 연결 설정(530)은, TX의 통신부가 선호 DMG 채널을 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
TX의 통신부는 채널 본딩에 기반하여 TX에 할당된 주채널과 부채널 모두를 통해 DMG 비콘 프레임을 전송할 수 있다. 이는 다른 PCP 또는 스테이션이 DMG 비콘 프레임을 수신하여 해당 DMG 채널에서 BSS 초기화 및 데이터 전송을 하는 것을 방지한다.
한편 초기 연결 수립 모드(410)에서, RX의 통신부는 채널 스캔 및 참여(channel scan & join, 550), 연결 설정(connection setup, 530)을 수행할 수 있다.
채널 스캔 및 참여(550)는, RX의 통신부가 TX로부터 비콘 인터벌 주기로 전송되는 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 탐색(search)하고 수신하는(534) 단계와, 상기 DMG 비콘 프레임의 탐색 및 수신에 성공한 경우 BSS에 참여하는 단계를 포함한다. 여기서, 채널 스캔 및 참여(550)는, RX의 통신부가 DMG 채널을 모니터링하며 DMG 채널 측정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
연결 설정(533)은, RX의 통신부가 DMG 비콘 프레임에 기반한 섹터 레벨 스윕(sector level sweep: SLS, 535) 및 섹터 스윕 피드백(SSW-FBCK, 536)을 수행하는 단계와, TX와의 결합(537)을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍(538)의 설정을 수행하는 단계를 포함한다. 여기서, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
연결 설정(533)에 관한 절차는 도 6에서 보다 상세히 설명된다.
도 6은 일 실시예에 따른 초기 연결 수립 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 연결 설정(connection setup)을 보여주는 개념도이다.
도 6을 참조하면, 먼저, TX의 통신부가 DMG 비콘 프레임(531, 연결 준비 정보(Association ready)=1을 포함)을 RX의 통신부로 전송하면, RX의 통신부는 DMG 비콘 프레임(531)에 기반하여 초기 SLS(535)를 수행한다.
이후 TX의 통신부와 RX의 통신부는 연결 설정(connection setup, 533)을 수행한다.
연결 설정(533)은, RX의 통신부가 결합 요청 프레임(association request frame, 537-1)을 TX의 통신부로 전송하는 단계와, TX의 통신부가 상기 결합 요청 프레임에 대한 ACK(537-2)과 결합 응답 프레임(association response frame, 537-3)을 RX의 통신부로 전송하는 단계와, RX의 통신부가 상기 결합 응답 프레임에 대한 ACK(537-4)를 TX의 통신부로 전송하는 단계를 포함한다. 이로서 연결 설정(533)은 완료될 수 있다.
무선 AV 시스템은 초기 연결 수립 모드(410)에서 연결 설정을 완료한 뒤 데이터 전달 모드(420)으로 전환 또는 진입하여, 데이터 전송(600)을 수행할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 초기 연결 수립 모드에서 무선 데이터 수신장치의 동작 순서도이다.
도 7을 참조하면, 무선 데이터 수신장치의 전원이 켜지면(S700), 무선 데이터 수신장치는 DMG 비콘 프레임을 무선 데이터 전송장치로부터 수신한다(S710).
무선 데이터 수신장치는 DMG 비콘 프레임에 포함된 결합 준비 정보를 이용하여, 무선 데이터 전송장치가 결합 준비 상태인지를 확인한다(S720). 만약 무선 데이터 전송장치가 결합 준비가 된 것으로 확인되면(YES), 무선 데이터 수신장치는 초기 SLS를 수행하고(S730), 무선 데이터 전송장치와의 결합을 수행하며(S740), MIMO 빔포밍 트레이닝을 기반으로 MIMO 설정을 수행하고(S750), 연결 설정이 완료되면 데이터 전달 모드로 진입한다(S760). 만약 무선 데이터 전송장치가 결합 준비가 안된 것으로 확인되면(NO), 무선 데이터 수신장치는 다시 DMG 비콘을 모니터링한다(S710). 여기서, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
데이터 전달 모드
도 8은 일 실시예에 따른 데이터 전달 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 데이터 전달 모드(420)에서, TX의 통신부는 데이터 프레임(800) 및 데이터 프레임에 대응하는 마진 프레임(810)을 교대로 전송한다.
데이터 전달 모드(420)에서, RX의 통신부는 데이터 프레임(800) 및 데이터 프레임에 대응하는 마진 프레임(810)을 교대로 수신한다.
하나의 데이터 프레임(800)과 하나의 마진 프레임(810)은 MAC 입력 버퍼(input buffer)에 대응할 수 있으며, 예를 들어 MAC 입력 버퍼의 시간 길이는 0.5ms로 설정될 수 있다. 즉, 데이터 프레임(800)과 마진 프레임(810)이 전송되는 시간구간은 MAC 입력 버퍼의 길이에 기반하여 결정될 수 있다.
TX의 통신부는 매 데이터 프레임의 전송 시마다 시간 스탬프 정보를 전송하고, 상기 시간 스탬프 정보에 기반하여 상기 데이터 프레임의 타이밍을 동기화할 수 있다. RX의 통신부는 매 데이터 프레임의 수신 시 마다 시간 스탬프 정보를 수신하고, 상기 시간 스탬프 정보에 기반하여 상기 데이터 프레임의 타이밍을 동기화할 수 있다.
본 실시예는 비콘 인터벌이 DTI(533)만을 포함하고 BHI를 포함하지 않는 점에서, 기존 IEEE 802.11ad 또는 ay에 따른 비콘 인터벌의 구조와는 다르다. 이는 매 비콘 인터벌마다 전송되어야 하는 BHI에 소요되는 약 2.85ms를 데이터 프레임의 전송에 사용함으로써, 데이터 전송률을 더 증대시킬 수 있는 효과가 있다. 비콘 인터벌에서 BHI가 생략되고 DTI만 존재하기 때문에, 데이터 전달 모드에서 비콘 인터벌은 변형된(modified) 비콘 인터벌 또는 슈퍼 프레임(super-frame)이라 불릴 수 있다.
BTI의 생략으로 인해 TX와 RX간에 타이밍 동기를 위한 수단에 공백이 발생할 수 있는데, 이는 데이터 전달 모드의 종료 시점에 공표 프레임(announcement frame)을 이용함으로써 해결될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, TX의 통신부는 매 데이터 프레임의 전송 시 마다 시간 스탬프(time stamp) 정보를 전송할 수도 있다. 이는 데이터 전달 모드에서도 TX와 RX간에 최소한의 타이밍 동기를 맞추기 위함이다. TX의 통신부는 시간 스탬프 정보만을 전송할 뿐, 시간 스탬프 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임 전체를 전송하는 것은 아니므로, DMG 비콘 프레임 전체를 전송함에 따른 오버헤드 비트들을 절약할 수 있다.
한편, 마진 프레임은 데이터 재전송, 빔포밍된 링크의 유지, 널(null) 프레임의 전송 중 적어도 하나로서 사용될 수 있다.
데이터 전달 모드에서, 규율(regulation)의 만족을 위해 랜덤 백오프(random back-off)의 지원여부가 규정될 필요가 있다.
예를 들어, 무선 AV 시스템은 최대 채널 점유 시간(Max channel occupancy time) 9ms + 제어채널접근(control channel access: CCA) 공백 시간(empty time) 8us를 지원하나, 전송속도 요구사항 ~30Gbps의 만족을 위해 랜덤 백오프는 지원하지 않을 수 있다. 확장된 CCA 체크의 정의는 다음의 표와 같다.
a) An extended CCA check is initiated at end of operating channel occupied. b) The transmission shall not start earlier than 8 μs while observing CCA empty. c) The transmission deferring continues for a random number of empty slots period.d) Random number: ranges from zero to a Max number not greater than 127.e) Extended CCA Check Time equals b) + c), i.e. 8 μs + random(0 to 127)x5 μs.- Channel Occupancy Time shall be less than 9 ms, after which the device shall perform a new CCA
한편, 모드별(또는 모드 전환시) MAC 처리 시간이 표 3과 같이 다르므로, 각 모드에 따라 가변 슈퍼프레임 구조가 운용될 수 있다.
모드 전환 MAC 처리 시간(ms) 요구사항
전원 온(초기 연결 수립 모드-> 데이터 전달 모드) 458.4~ 무선 AV 시스템의 MAC 요구사항(TBD) /4K 디스플레이 패널의 온 타임(on time) (2.8s)
비활성화(데이터 전달 모드 -> 대기 모드) 15.3~
활성화(대기 모드 -> 데이터 전달 모드) 30.6~
표 3에 따른 각 모드 전환시 MAC 처리 시간을 계산한 기준은 다음과 같다.
- 초기 연결 수립 시간 = 2*채널 스캔 시간(7 채널*채널당 스캔시간(=2*BI duration)/channel) + BSS 참여 & 연결 설정 시간(2*BI duration). 여기서, BI duration = 15.28ms임.
- 비활성화 시간(Power-Off) = MAX{BI duration, 분리(Disassociation = 0.2ms (=분리 프레임 + ACK 프레임 + 공표 프레임 + Ack 프레임) + DMG 비콘 프레임 수신 시간}.
- 활성화 시간(Power-On) = 2* BI duration.
데이터 전달 모드에서 대기 모드로의 전환
무선 AV 시스템을 데이터 전달 모드에서 대기 모드로 전환하도록 트리거하는 사유(cause)는 무선 데이터의 전송 장치 또는 수신 장치의 비활성화이다. 즉, 무선 데이터의 전송장치 또는 수신장치의 비활성화로 인해, 대기 모드가 개시될 수 있다.
이하에서는 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시되는 실시예와, 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시되는 실시예를 구분하여 설명한다.
도 9는 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 9를 참조하면, 데이터 전달 모드(420)에서, TX 통신부는 영상 데이터의 전송을 수행하고, RX 통신부는 영상 데이터의 수신을 수행한다(900). 만약, 영상 데이터의 송수신 도중 TX 통신부가 비활성화되면(i.e. power-off event, 905), TX 통신부는 RX 통신부와의 분리를 지시하는 분리 프레임(disassociation frame, 910)을 RX 통신부로 전송한다. 이때 TX 통신부는 분리 프레임(910)에 포함되는 분리의 이유코드(reason code)를 “비활성화(INACTIVITY)”로 설정할 수 있다. RX 통신부는 분리 프레임(910)을 TX 통신부로부터 수신하고, 이에 대한 응답으로서 ACK 프레임(920)을 TX 통신부로 전송한다.
TX 통신부는 시간 동기화 기능(time synchronization function: TSF) 타이머의 동기화(930)를 위한 공표 프레임(announce frame, 925)을 RX 통신부로 전송한다. 일례로서, 공표 프레임(925)은 DMG 비콘 프레임이 전송되는 위치에 관한 정보를 포함한다. TX와 RX는 대기 모드로 진입 시 TSF 타이머가 동기화되지 않으면 RX가 분리된 이후 TX로부터 DMG 비콘 프레임을 원활하게 수신할 수 없다. 이는 데이터 전달 모드에서 BHI가 제공되지 않기 때문이다. 따라서, TX 통신부는 대기 모드로 진입하기 전에 미리 공표 프레임(925)을 RX 통신부로 전송함으로써 대기 모드에서 DMG 비콘 프레임의 전송 시점을 RX 통신부가 인지할 수 있도록 한다.
RX 통신부는 공표 프레임(925)에 대한 응답으로서 ACK 프레임(935)을 TX 통신부로 전송하고 대기 모드로 진입한다. ACK 프레임(935)를 수신한 TX 통신부 또한 대기 모드로 진입한다. 이후 대기 모드에서, TX 통신부는 DMG 비콘 프레임(940)을 주기적으로 전송하고, 향후 무선 AV 시스템이 다시 활성화될 때를 대비하여 RX 통신부와 최소한의 통신 연결을 유지한다.
도 10은 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치의 동작 순서도이다.
도 10을 참조하면, TX는 데이터 전송 모드에서 동작 중(S1000), TX의 비활성화로 인해 분리 프레임을 RX로 전송한다(S1010). 이때 TX는 분리의 이유코드를 “비활성화(INACTIVITY)”로 설정한다.
TX는 RX로부터 분리 프레임에 대한 ACK 프레임을 정상적으로 수신하였는지 판단하고(S1020), 만약 ACK 프레임이 수신되었으면, TX는 공표 프레임을 RX로 전송한다(S1030).
TX는 RX로부터 공표 프레임에 대한 ACK 프레임을 정상적으로 수신하였는지 판단하고(S1040), 만약 ACK 프레임이 수신되었으면, TX는 대기 모드로 진입한다(S1050).
도 11은 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 수신장치의 동작 순서도이다.
도 11을 참조하면, RX는 데이터 전송 모드에서 동작 중(S1100), TX의 비활성화로 인해 분리 프레임을 TX로부터 수신한다(S1110). 이때 분리의 이유코드는 “비활성화(INACTIVITY)”를 지시한다.
RX는 분리 프레임에 대한 ACK 프레임을 TX로 전송하고(S1120), TX로부터 공표 프레임을 수신한다(S1130). RX는 공표 프레임에 대한 ACK 프레임을 TX로 전송하고(S1140), 대기 모드로 진입한다(S1150).
도 12는 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 12를 참조하면, 데이터 전달 모드(420)에서, TX 통신부는 영상 데이터의 전송을 수행하고, RX 통신부는 영상 데이터의 수신을 수행한다(1200). 만약, 영상 데이터의 송수신 도중 RX가 비활성화되면(i.e. power-off event, 1205), RX 통신부는 TX 통신부와의 분리를 지시하는 분리 프레임(disassociation frame, 1210)을 TX 통신부로 전송한다. 이때 RX 통신부는 분리 프레임(1210)에 포함되는 분리의 이유코드(reason code)를 “비활성화(INACTIVITY)”로 설정할 수 있다. TX 통신부는 분리 프레임(1210)을 RX 통신부로부터 수신하고, 이에 대한 응답으로서 ACK 프레임(1220)을 RX 통신부로 전송한다.
TX 통신부는 시간 동기화 기능(time synchronization function: TSF) 타이머의 동기화(1230)를 위한 공표 프레임(announce frame, 1225)을 RX 통신부로 전송한다. 일례로서, 공표 프레임(1225)은 DMG 비콘 프레임이 전송되는 위치에 관한 정보를 포함한다. TX와 RX는 대기 모드로 진입 시 TSF 타이머가 동기화되지 않으면 RX가 TX로부터 분리된 이후 TX로부터 DMG 비콘 프레임을 원활하게 수신할 수 없다. 이는 데이터 전달 모드에서 BHI가 제공되지 않기 때문이다. 따라서, TX 통신부는 대기 모드로 진입하기 전에 미리 공표 프레임(1225)을 RX 통신부로 전송함으로써 대기 모드에서 DMG 비콘 프레임의 전송 시점을 RX 통신부가 인지할 수 있도록 한다.
RX 통신부는 공표 프레임(1225)에 대한 응답으로서 ACK 프레임(1235)을 TX 통신부로 전송하고 대기 모드로 진입한다. ACK 프레임(1235)를 수신한 TX 통신부 또한 대기 모드로 진입한다. 이후 대기 모드에서, TX 통신부는 DMG 비콘 프레임(1240)을 주기적으로 전송하고, 향후 무선 AV 시스템이 다시 활성화될 때를 대비하여 RX 통신부와 최소한의 통신 연결을 유지한다.
도 13은 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치의 동작 순서도이다.
도 13을 참조하면, TX는 데이터 전송 모드에서 동작 중(S1300), RX의 비활성화로 인해 분리 프레임을 RX로부터 수신한다(S1310). 이때 분리의 이유코드는 “비활성화(INACTIVITY)”를 지시한다.
TX는 분리 프레임에 대한 ACK 프레임을 RX로 전송하고(S1320), 이후 공표 프레임을 RX로 전송한다(S1330). 만약 공표 프레임에 대한 ACK 프레임이 수신되었으면(S1340), TX는 대기 모드로 진입한다(S1350).
도 14는 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 대기 모드가 개시될 때 무선 데이터 수신장치의 동작 순서도이다.
도 14를 참조하면, RX는 데이터 전송 모드에서 동작 중(S1400), RX의 비활성화로 인해 분리 프레임을 TX로 전송한다(S1410). 이때 RX는 분리의 이유코드를 “비활성화(INACTIVITY)”로 설정한다.
RX는 TX로부터 분리 프레임에 대한 ACK 프레임을 정상적으로 수신하였는지 판단하고(S1420), 만약 ACK 프레임이 수신되었으면, TX로부터 공표 프레임을 수신한다(S1430).
RX는 공표 프레임에 대한 ACK 프레임을 TX로 전송하고(S1440), 대기 모드로 진입한다(S1450).
대기 모드
도 15는 일 실시 예에 따른 대기 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 15를 참조하면, 대기 모드(430)에서, TX의 통신부와 RX의 통신부는 각각 BSS 채널 모니터링(1510)을 수행한다. BSS 채널 모니터링(1510)은 DMG 채널 모니터링이라 불릴 수도 있다. 일례로서, BSS 채널 모니터링(1510)은 TX 통신부와 RX 통신부가 DMG 제어채널접근(CCA)을 수행하는 동작을 포함할 수 있다. 다른 예로서, BSS 채널 모니터링(1510)은 TX 통신부와 RX 통신부가 DMG 채널 측정(measurement)을 수행하는 동작을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, BSS 채널 모니터링(1510)은 TX 통신부와 RX 통신부가 전력 관리를 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
대기 모드(430)에서는 TX와 RX간에 영상 데이터가 교환되지 않기 때문에, 데이터 전송을 위한 시간 자원이 무선 AV 시스템에 의해 점유되지 않게 된다. 이 경우 숨겨진 노드(hidden node)에 의해 해당 시간 자원이 점유될 수 있고, 무선 AV 시스템이 다시 활성화되어 데이터 전달 모드로 진입할 때 필요한 자원을 시기 적절하게 확보하지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 따라서, 대기 모드(430)에서 RX의 통신부는 BI 내에 DTI에서 BSS 채널 모니터링을 통해 DTI가 타 기기에 의해 점유되는지를 확인할 수 있다. 마찬가지로, 대기 모드(430)에서 TX의 통신부는 BI 내에 DTI에서 BSS 채널 모니터링을 통해 DTI가 타 기기에 의해 점유되는지를 확인할 수 있다. BSS 채널 모니터링 절차의 보다 상세한 개념도는 도 16과 같다.
도 16은 일 실시 예에 따른 대기 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 BSS 채널 모니터링 절차에 관한 개념도이다.
도 16을 참조하면, 대기 모드(430)에서, TX의 통신부는 매 비콘 인터벌(BI) 마다 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정된 시간구간, 즉 BTI에서 RX의 통신부로 전송한다. 대기 모드(430)로 진입하기 전 RX와 TX간에는 이미 공표 프레임의 TSF 타이머 동기를 기반으로 타이밍 동기가 이루어져 있다. 따라서 RX의 통신부는 대기 모드(430)로 진입한 이후, 매 비콘 인터벌의 BTI에서 DMG 비콘 프레임을 TX의 통신부로부터 수신할 수 있다.
DMG 비콘 프레임은 TX가 결합할 준비가 되었는지 여부를 지시하는 결합 준비(association ready) 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 결합 준비 정보는 1비트로서, 그 값이 1을 지시하면 TX가 결합할 준비가 되었음을 지시하고, 그 값이 0을 지시하면 TX가 결합할 준비가 안되었음을 지시할 수 있다. 결합 준비 정보는 TX의 활성화/비활성화와 관련된다. 예를 들어 TX가 활성화되면 TX의 프로세서는 TX의 활성화를 TX의 통신부로 알려주고, TX의 통신부는 결합 준비 정보를 1로 설정하여 전송한다. 반면, TX가 비활성화되면 TX의 프로세서는 TX의 비활성화를 TX의 통신부로 알려주고, TX의 통신부는 결합 준비 정보를 0으로 설정하여 전송할 수 있다.
RX의 통신부는 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 시간구간, 즉 DTI에서 DMG 채널 측정을 수행할 수 있다. 대기 모드(430) 동안 무선 AV 시스템이 사용하는 무선 채널은 TX 또는 RX의 배치 변화 등의 주변 환경의 요인으로 변화할 수 있다. 따라서, DMG 채널 측정은 무선 AV 시스템이 다시 데이터 전달 모드로 전환되어 영상 데이터의 전송이 이루어질 때, 최소한의 지연으로 최적의 선호(preferred) 채널을 확보하기 위함이다. DMG 채널 측정의 범위는 현재 DMG 비콘 프레임이 전송되는 채널 뿐만 아니라 다른 채널까지 포함할 수 있다.
즉, RX의 통신부는 TX 통신부에 의한 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정된 제1 시간구간(BTI)에서 DMG 비콘 프레임을 모니터링하고, DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 제2 시간구간(DTI)에서 DMG 채널 측정을 수행할 수 있다.
TX의 통신부 또한 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 시간구간, 즉 DTI에서 BSS 채널 모니터링을 수행함으로써, 선호 채널을 미리 준비할 수 있다.
TX의 통신부와 RX의 통신부는 서로 다른 DTI 또는 동일한 DTI 내에서 BSS 채널 모니터링을 수행할 수 있다.
대기 모드에서 연결 재수립 모드로의 전환
무선 AV 시스템을 대기 모드에서 연결 재수립 모드로 전환하도록 트리거하는 사유(cause)는 무선 데이터의 전송 장치 또는 수신 장치의 활성화이다. 즉, 무선 데이터의 전송장치 또는 수신장치의 활성화로 인해, 연결 재수립 모드가 개시될 수 있다.
이하에서는 무선 데이터의 전송 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시되는 실시예와, 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시되는 실시예를 구분하여 설명한다.
도 17은 무선 데이터의 전송 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 17을 참조하면, 대기 모드(430) 도중 TX가 활성화되면(i.e. power-on event, 1700), TX의 프로세서는 TX의 활성화를 TX의 통신부로 알려주고, TX의 통신부는 결합 준비 정보를 1로 설정하며, 상기 결합 준비 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임(1710)을 다음 비콘 인터벌에서 RX의 통신부로 전송한다. 이로써, 무선 AV 시스템은 연결 재수립 모드(440)로 진입한다.
연결 재수립 모드(440)에서, RX 통신부는 DMG 비콘 프레임(1710)을 TX 통신부로부터 수신하고, 이에 대한 응답으로서 초기 SLS를 수행한 뒤 결합 요청 프레임(1720)을 TX 통신부로 전송한다.
TX 통신부는 결합 요청 프레임(1720))에 대한 응답으로서 ACK 프레임(1730)을 RX 통신부로 전송하고, 순차적으로 결합 응답 프레임(1740)을 RX 통신부로 전송한다.
결합 응답 프레임(1740)을 수신한 RX 통신부는 결합 응답 프레임(1740)에 대한 응답으로 ACK 프레임(1750)을 전송하고, MIMO 빔포밍(1760) 설정을 완료한 뒤 데이터 전달 모드(420)로 진입한다. TX 통신부 또한 MIMO 빔포밍(1760) 설정이 완료되면 데이터 전달 모드(420)로 진입한다. 여기서, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
도 18은 무선 데이터의 전송 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치의 동작 순서도이다.
도 18을 참조하면, TX는 대기 모드에서 동작 중(S1800), TX의 활성화로 인해 DMG 비콘 프레임을 RX로 전송하고(S1810), 연결 재수립 모드로 진입한다. TX는 DMG 비콘 프레임에 포함되는 결합 준비 정보를 1(즉, 결합 준비가 됨)로 설정한다.
TX는 A-BFT에서 SSW 프레임을 RX로부터 수신하고(S1820), 초기 SLS가 정상적으로 수행되었는지 판단한다(S1830). 만약 초기 SLS가 정상적으로 수행되지 않았으면, TX는 다시 단계 S1820을 수행한다. 만약 초기 SLS가 정상적으로 수행되었으면, TX는 결합 요청 프레임을 RX로부터 수신하고(S1840), MIMO 빔포밍 설정을 수행한 뒤(S1850), 데이터 전달 모드로 진입한다(S1860). 여기서, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
도 19는 무선 데이터의 전송 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 수신장치의 동작 순서도이다.
도 19를 참조하면, RX는 대기 모드에서 동작 중(S1100), DMG 비콘 프레임을 TX로부터 수신한다(S1910). 만약 DMG 비콘 프레임 내의 결합 준비 정보가 0을 지시하면(즉, TX가 결합 준비 상태가 아님), RX는 다시 단계 S1900을 수행한다. 만약 DMG 비콘 프레임 내의 결합 준비 정보가 1을 지시하면(즉, TX가 결합 준비 상태임), RX는 TX가 활성화된 것으로 판단하고, 연결 재수립 모드로 진입한다(S1920).
RX는 DMG 비콘 프레임을 기반으로 초기 SLS를 수행하고(S1930), 결합 요청 프레임을 TX로 전송하며(S1940), MIMO 빔포밍 설정을 수행한 뒤(S1950), 데이터 전달 모드로 진입한다(S1960). 여기서, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
도 20은 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 20을 참조하면, 대기 모드(430) 도중 RX가 활성화되면(i.e. power-on event, 2000), RX의 프로세서는 RX의 활성화를 RX의 통신부로 알려준다.
RX 통신부는 다음 비콘 인터벌에서 TX로부터 DMG 비콘 프레임을 수신한다(S2010). 이때, TX 통신부는 여전히 대기 모드일 수 있으므로 DMG 비콘 프레임에 포함된 결합 준비 정보=0일 수 있다.
TX 통신부는 RX 통신부로부터 RX의 활성화(i.e. power-on event)에 관한 정보를 전달받지 못하므로, 먼저 TX 통신부와 RX 통신부 간의 초기 SLS 동작이 필요하다.
연결 재수립 모드(440)에서, RX 통신부는 DMG 비콘 프레임에 대한 응답으로서 초기 SLS(2020)를 수행한 뒤 결합 요청 프레임(2030)을 TX 통신부로 전송한다.
TX 통신부는 결합 요청 프레임(2030)에 대한 응답으로서 ACK 프레임(2040)을 RX 통신부로 전송하고, 순차적으로 결합 응답 프레임(2050)을 RX 통신부로 전송한다.
결합 응답 프레임(2050)을 수신한 RX 통신부는 결합 응답 프레임(2050)에 대한 응답으로 ACK 프레임(2060)을 전송하고, MIMO 빔포밍(2070) 설정을 완료한 뒤 데이터 전달 모드(420)로 진입한다. TX 통신부 또한 MIMO 빔포밍(2070) 설정이 완료되면 데이터 전달 모드(420)로 진입한다. 여기서, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
도 21은 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 전송장치의 동작 순서도이다.
도 21을 참조하면, TX는 대기 모드에서 동작 중, RX의 활성화로 인해 A-BFT에서 SSW 프레임을 RX로부터 수신한다(S2100). TX는 초기 SLS가 성공적으로 완료되었는지 판단하고(S2110), 만약 초기 SLS에 실패한 것으로 판단되면 TX는 다시 RX의 초기 SLS 시도를 기다린다. 만약, 초기 SLS에 성공한 것으로 판단되면, TX는 RX가 활성화된 상황(i.e. RX가 power-on event가 발생한 상황)으로 인지하고, 연결 재수립 모드로 진입한다(S2120).
TX는 RX로부터 결합 요청 프레임을 수신하고(S2130), MIMO 빔포밍 설정을 수행한 뒤(S2140), 데이터 전달 모드로 진입한다(S2150). 여기서, 초기 SLS 이후 결합 과정에서, TX 통신부는 RX 통신부로부터 수신한 피드백 데이터(i.e. 결합 요청 프레임(2020))를 기반으로, 연결 설정을 통해 데이터 전달 모드로 진입할지 아니면 대기 모드로 진입할지 결정할 수도 있다. 또한, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
도 22는 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 연결 재수립 모드가 개시될 때 무선 데이터 수신장치의 동작 순서도이다.
도 22를 참조하면, RX는 대기 모드에서 동작 중, RX의 활성화로 인해 연결 재수립 모드로 진입한다(S2200). RX는 다음 비콘 인터벌에서 DMG 비콘 프레임을 TX로부터 수신한다(S2210). 이때, TX 통신부는 여전히 대기 모드일 수 있으므로 DMG 비콘 프레임에 포함된 결합 준비 정보=0일 수 있다.
연결 재수립 모드에서, RX는 초기 SLS를 수행한다(S2220). RX는 자신이 활성화되었음을 초기 SLS를 통해 TX에게 묵시적으로 알려줄 수 있다. 이후 RX는 TX로 결합 요청 프레임을 전송하고(S2230), MIMO 빔포밍 설정을 수행한 뒤(S2240), 데이터 전달 모드로 진입한다(S2250).
연결 재수립 모드
도 23은 일 실시 예에 따른 연결 재수립 모드에서 무선 데이터 전송장치와 무선 데이터 수신장치 간의 세부 통신 절차에 관한 개념도이다.
도 23을 참조하면, TX의 통신부와 RX의 통신부는 대기 모드(320)에서 각각 BSS 채널 모니터링을 수행하는데, TX의 통신부 및/또는 RX의 통신부의 활성화로 인해 무선 AV 시스템이 연결 재수립 모드(440)로 진입한다.
연결 재수립 모드(440)에서, TX의 통신부와 RX의 통신부는 선호 DMG 채널 선택(2310), 스캔 및 초기화를 포함하는 연결 설정(2320)을 수행할 수 있다.
구체적으로, 연결 재수립 모드(440)에서, RX의 통신부는 대기 모드(430)에서 수집해 놓은 DMG 채널 측정 결과를 TX 통신부로 전송(보고)한다. DMG 채널 측정 결과는 예를 들어 RX의 통신부가 전송하는 결합 요청 프레임을 통해 전송될 수 있다.
TX의 통신부는 자신이 BSS 채널을 모니터링한 결과와, RX의 통신부가 보고한 DMG 채널 측정 결과를 기반으로, 선호되는 DMG 채널(preferred DMG channel)을 선택할 수 있다. 예를 들어, 연결 재수립 모드(440)에서 선택된 DMG 채널이 대기 모드(430)에서의 DMG 채널과 다르면, TX의 통신부는 BSS 파라미터 변경(Parameter Change)을 RX의 통신부로 지시(indication)하고 선호되는 DMG 채널로 변경한다. 연결 재수립 모드(440)에서, TX의 통신부와 RX의 통신부가 선호 DMG 채널 선택(2310)을 수행하는 방법은 도 24 및 도 25에서 보다 상세히 설명된다.
한편 TX의 통신부와 RX의 통신부는 선택된 선호 채널 상에서 스캔 및 초기화를 포함하는 연결 설정(2320)을 수행한다. 여기서 연결 설정(2320)은, TX의 통신부가 DMG 채널 측정에 관한 정보를 RX의 통신부로부터 수신하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보에 기반하여 선택된 선호 DMG 채널에서 RX의 통신부와 결합을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍의 설정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
도 24는 일 실시예에 따른 연결 재수립 모드에서 무선 데이터 전송장치가 선호 DMG 채널 선택을 수행하는 동작 순서도이다.
도 24를 참조하면, 연결 재수립 모드로 진입한 이후, RX의 통신부로부터 DMG 채널 측정 결과를 포함하는 결합 요청 프레임을 수신하면(S2400), TX의 통신부는 상기 DMG 채널 측정 결과를 기반으로 DMG 채널 정보를 업데이트한다(S2410). TX의 통신부는 미리 설정된 기준에 따라 선호 DMG 채널을 선택한다(S2420). TX의 통신부는 주채널의 변경 여부를 판단한다(S2430). 만약 선택된 DMG 주채널이 이전의 DMG 주채널과 동일하면(즉, 주채널 변경되지 않음), TX의 통신부는 연결 설정(2320)을 수행한다.
반면, 만약 DMG 주채널이 이전의 DMG 주채널과 다르면(즉, 주채널 변경됨), TX의 통신부는 결합 응답 프레임을 RX의 통신부로 전송한다(S2440). 이때, 결합 응답 프레임에 포함된 결과코드(ResultCode)는 주채널 변경으로 인한 거부(REFUSED_PRIMARY_CHANNEL_CHANGE)를 지시한다. 이때, BSS 파라미터 변경(Parameter Change) 또한 RX의 통신부로 지시(indication)된다.
(For EDMG Operation element @ Association Response frame,
if ResultCode = SUCCESS, then the same as before or new secondary channel
or if ResultCode = REFUSED_TEMPORARILY, then new Primary Channel & BSS Operating Channels)
이후, TX의 통신부는 DMG 채널을 변경하고(S2450), 변경된 DMG 채널상에서 BSS 파라미터에 따른 DMG 비콘 프레임을 RX 통신부로 전송함으로써, 연결 설정(S2460)을 수행한다.
도 25는 일 실시예에 따른 연결 재수립 모드에서 무선 데이터 수신장치가 선호 DMG 채널 선택을 수행하는 동작 순서도이다.
도 25를 참조하면, 연결 재수립 모드로 진입한 이후, TX의 통신부로부터 결과코드(ResultCode)를 포함하는 결합 응답 프레임을 수신하면(S2500), RX의 통신부는 BSS 동작 채널의 업데이트를 수행한다(S2510). RX의 통신부는 결과코드가 주채널 변경으로 인한 거부(REFUSED_PRIMARY_CHANNEL_CHANGE)를 지시하는지 판단한다(S2520). 만약 결과코드가 REFUSED_PRIMARY_CHANNEL_CHANGE를 지시하지 않으면, 결합에 성공한 것으로 판단하고 연결 설정을 수행한다(S2550). 반면 만약 결과코드가 REFUSED_PRIMARY_CHANNEL_CHANGE를 지시하면, RX의 통신부는 TX의 통신부가 DMG 채널을 변경한 것으로 판단하고, 변경된 BSS로의 참여를 수행한다(S2530).
RX의 통신부는 변경된 BSS에 대해 DMG 채널 스캔을 수행하고(S2540), 연결 설정을 수행한다(S2550).
데이터 전달 모드에서 연결 재수립 모드로의 전환
무선 AV 시스템은 데이터 전달 모드에서 연결 재수립 모드로 진입할 수도 있다. 이러한 진입은 데이터 전달 모드에서 무선 AV 시스템의 무선 채널 품질이 저하(poor)되는 때 이루어질 수 있다.
도 26은 일 실시예에 따른 무선 AV 시스템이 데이터 전달 모드에서 연결 재수립 모드로 진입하는 절차에 관한 개념도이다.
도 26을 참조하면, 무선 AV 시스템(TX 통신부와 RX 통신부)이 데이터 전달 모드(420)에서 동작 중에, TX의 통신부가 RX의 통신부와 데이터 전달이 어려울 정도로 채널 품질이 저하된 것으로 판단되면(Decision criterion : Channel quality 또는 BER), TX의 프로세서 또는 통신부는 채널 재선택 이벤트(channel reselection event)를 트리거한다. 채널 재선택 이벤트는 RX의 프로세서 또는 RX의 통신부에 의해서 트리거될 수도 있다. 채널 재선택 이벤트가 트리거되면, TX의 통신부는 분리 프레임(Disassociation frame)과 공표 프레임(announce frame)을 순차적으로 RX의 통신부로 전송하고, 연결 재수립 모드로 진입한다. 여기서, 분리 프레임의 이유코드(reasoncode)는 허용불가한 지원 채널(UNACCEPTABLE_SUPPORTED_CHANNELS)를 지시할 수 있다.
연결 재수립 모드(440)로 진입하면, TX의 통신부는 채널 스캔(Channel Scan), BSS 초기화(BSS initialization), 연결 설정(connection setup)을 수행하고, RX의 통신부는 채널 스캔(Channel Scan), BSS 참여(BSS join), 연결 설정(connection setup)을 수행한다.
채널 스캔은, TX의 통신부가 기존 채널보다 더 좋은 품질의 DMG 채널을 선택하는 단계와, 선택된 DMG 채널 상에서 RX의 통신부로 비콘 인터벌(beacon interval: BI) 주기로 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 전송하는 단계를 포함한다. 채널 본딩(channel bonding)이 지원되는 경우, 선택된 DMG 채널은 주채널(primary channel)과 부채널(secondary channel)이 본딩된 것일 수 있다.
또한, DMG 비콘 프레임은 TX 통신부가 결합할 준비가 되었는지 여부를 지시하는 결합 준비(association ready) 정보를 포함할 수 있다.
연결 설정은, TX의 통신부가 비콘 인터벌이 시작되는 BTI(beacon transmission interval)에서 DMG 비콘 프레임을 전송하는 단계와, 이후 A-BFT(association-beamforming training)를 전송하는 단계와, 상기 BTI와 A-BFT로 구성된 비콘 헤더 인터벌(beacon header interval: BHI) 이후 데이터 전송 인터벌(data transmission interval: DTI)에서 RX와의 결합(association)을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍(beamforming)의 설정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 연결 설정시 TX와 RX간에 인증없이(with no authentication) 결합이 이루어질 수 있다. 여기서, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
TX의 통신부는 채널 본딩에 기반하여 TX에 할당된 주채널과 부채널 모두를 통해 DMG 비콘 프레임을 전송할 수 있다. 이는 다른 PCP 또는 스테이션이 DMG 비콘 프레임을 수신하여 해당 DMG 채널에서 BSS 초기화 및 데이터 전송을 하는 것을 방지한다.
채널 스캔 및 참여는, RX의 통신부가 TX의 통신부로부터 비콘 인터벌 주기로 전송되는 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 탐색(search)하고 수신하는 단계와, DMG 비콘 프레임의 탐색 및 수신에 성공한 경우 BSS에 참여하는 단계를 포함한다. 여기서, 채널 스캔 및 참여는, RX의 통신부가 DMG 채널을 모니터링하며 DMG 채널 측정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
연결 설정은, RX의 통신부가 DMG 비콘 프레임에 기반한 섹터 레벨 스윕(sector level sweep: SLS) 및 섹터 스윕 피드백(SSW-FBCK)을 수행하는 단계와, TX 통신부와의 결합을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍의 설정을 수행하는 단계를 포함한다. 여기서, MIMO 빔포밍의 설정은 상황에 따라 생략될 수 있다.
연결 재수립 모드(440)에서 연결 설정까지 모두 완료되면, TX의 통신부와 RX의 통신부는 다시 데이터 전달 모드(420)로 진입한다.
예외 상황의 조치(Exceptional Handling)
도 27은 일 실시예에 따른 무선 AV 시스템이 예외 상황이 발생한 경우 조치를 수행하는 절차에 관한 개념도이다.
도 27을 참조하면, 대기 모드(430)에서, TX의 통신부와 RX의 통신부간에 통신 상태가 악화되는 경우, DMG 비콘 프레임의 손실(2700)이 발생할 수 있다. TX의 경우, 저하된 채널 품질(Poor Channel Quality)이 발생하면, 선호 채널로의 스위칭(Preferred channel switching) 및 나은 랭크의 채널 선택(Better ranked Channel selection)을 수행하여 복구가 가능하다. 반면, RX의 경우 DMG 비콘 프레임을 정상적으로 수행하지 못하는 문제가 있다. 이와 같이 RX의 통신부가 DMG 비콘 프레임을 정상적으로 수신하지 못하면, 무선 AV 시스템은 연결 재수립 모드(440)으로 진입하고 다시 TX의 통신부로부터 DMG 비콘 프레임을 수신하기 위해 DMG 채널 스캔(2710)을 수행한다.
예를 들어, RX의 통신부는 연결 재수립 모드(440)에서 미리 정의된 주기 및/또는 윈도우(Beacon Frame receive window)에 기반하여 DMG 채널을 스캔하거나 DMG 비콘 프레임을 수신할 수 있다. 일례로서, TX의 통신부는 활성화(i.e. Power-On) 이후 미리 정의된 주기 및/또는 윈도우에 기반하여 DMG 비콘 프레임을 RX의 통신부로 전송한다. RX의 통신부가 DMG 비콘 프레임을 성공적으로 검출하면(2720), RX의 통신부는 TX의 통신부로 연결 설정(2730)을 요청한다. RX의 통신부로부터 연결 설정(2730) 요청을 받으면, TX의 통신부는 연결 설정(2730)을 통해 방향성(Directional) 빔 설정(Beam setup) 및 결합을 수행한다.
전력 소모 절감
무선 AV 시스템에서, DMG 비콘 프레임의 전송을 최소화할 경우 TX와 RX의 전력소모를 줄일 수 있다.
도 28은 일 실시예에 따른 무선 AV 시스템의 전력 소모를 절감하기 위한 슈퍼 프레임 구조를 도시한 것이다.
도 28을 참조하면, TX의 통신부가 DMG 비콘 프레임 대신 SSW 프레임을 전송하는 TXSS 기능을 지원하도록 구비될 수 있다. 이는 전원이 켜지는 과정에서의 지연 시간을 비콘 인터벌보다 더 줄일 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 데이터 수신장치 및 방법, 또는 전송 장치 및 방법은 모든 구성요소 또는 단계가 필수적인 것은 아니므로, 무선 데이터 수신장치 및 방법, 또는 전송 장치 및 방법은 상술한 구성요소 또는 단계의 일부 또는 전부를 포함하여 수행될 수 있다. 또 상술한 무선 데이터 수신장치 및 방법, 또는 전송 장치 및 방법의 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다. 또 상술한 각 구성요소 또는 단계들은 반드시 설명한 순서대로 수행되어야 하는 것은 아니며, 나중에 설명된 단계가 먼저 설명된 단계에 앞서 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (26)

  1. 무선 데이터의 수신 장치로서,
    무선 데이터의 전송 장치로부터 영상에 관한 데이터를 무선채널을 통해 수신하도록 구성된 통신부;
    상기 영상을 출력하는 디스플레이부;
    상기 통신부가 켜진(turned on) 때 상기 무선 데이터의 전송 장치에 관한 연결 설정(connection setup)을 수행하는 초기 연결 수립 모드, 상기 통신부를 통해 영상(video)에 관한 데이터를 수신하는 데이터 전달 모드, 상기 무선 데이터의 수신 장치 또는 상기 무선 데이터의 전송 장치가 비활성화(deactivated)되는 대기 모드, 및 상기 무선 데이터의 수신 장치와 상기 무선 데이터의 전송 장치가 활성화(activated)된 때 상기 무선 데이터의 전송 장치에 관한 연결 설정을 수행하는 연결 재수립 모드를 수행하도록 구성된 프로세서; 및
    상기 초기 연결 수립 모드, 상기 데이터 전송 모드, 상기 대기 모드, 상기 연결 재수립 모드 중 적어도 하나의 모드에서 수행되는 동작 알고리즘 및 제어 정보를 저장하고, 상기 프로세서와 연결되어 상기 프로세서의 명령에 따라 상기 영상에 관한 데이터의 저장하도록 구성된 메모리를 포함하는 무선 데이터의 수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 초기 연결 수립 모드는 스캔 및 초기화, 상기 연결 설정을 포함하되,
    상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 상기 무선 데이터의 전송 장치로부터 비콘 인터벌(beacon interval: BI) 주기로 전송되는 BSS(base service set)에 관한 정보를 포함하는 DMG(directional multi-gigabit) 비콘 프레임을 탐색(search)하는 단계와, 상기 DMG 비콘 프레임의 탐색에 성공한 경우 상기 BSS에 참여하는 단계를 포함하고,
    상기 연결 설정은, 상기 통신부가 상기 DMG 비콘 프레임에 기반한 섹터 레벨 스윕(sector level sweep: SLS)을 수행하는 단계와, 상기 무선 데이터 전송 장치와의 무인증(with no authentication) 결합(association)을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍(beamforming)의 설정을 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 DMG 비콘 프레임은,
    채널 본딩(channel bonding)에 기반하여 상기 무선 데이터 전송 장치에 할당된 주채널(primary channel)과 부채널(secondary channel) 모두를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 전달 모드에서,
    상기 통신부는 데이터 프레임 및 상기 데이터 프레임에 대응하는 마진 프레임을 교대로 수신하고,
    상기 데이터 프레임과 상기 마진 프레임이 전송되는 시간구간은 MAC 입력 버퍼의 길이에 기반하여 결정됨을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 전달 모드에서,
    상기 통신부는 매 데이터 프레임의 수신 시 마다 시간 스탬프 정보를 수신하고, 상기 시간 스탬프 정보에 기반하여 상기 데이터 프레임의 타이밍을 동기화하며,
    상기 마진 프레임은 데이터의 재전송, 빔포밍된 링크의 유지, 널 프레임의 전송 중 적어도 하나로서 사용됨을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 데이터 수신 장치의 활성화와 비활성화는 각각 상기 디스플레이부가 켜지는(turn on) 동작과 꺼지는(turn off) 동작을 포함하고,
    상기 무선 데이터 전송 장치의 활성화와 비활성화는 각각 상기 영상에 관한 데이터의 전송 기능이 켜지는(turn on) 동작과 꺼지는(turn off) 동작을 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 대기 모드에서,
    상기 통신부는 상기 무선 데이터의 전송 장치에 의한 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정된 제1 시간구간에서 상기 DMG 비콘 프레임을 모니터링하고,
    상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 제2 시간구간에서 DMG 채널 측정(channel measurement)을 수행함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 대기 모드가 상기 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 개시되는(the standby mode is initiated by) 경우,
    상기 통신부는 상기 무선 데이터의 전송 장치와의 분리를 지시하는 분리 프레임(disassociation frame)과, 시간 동기화 기능(time synchronization function: TSF) 타이머의 동기화를 위한 공표 프레임(announcement frame)을 순차적으로 상기 무선 데이터의 전송 장치로부터 수신함으로써 상기 대기 모드로 진입하고,
    상기 공표 프레임은 DMG 비콘 프레임이 전송되는 위치에 관한 정보를 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 대기 모드에서,
    상기 통신부는 상기 무선 데이터의 전송 장치에 의한 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정된 제1 시간구간에서 상기 DMG 비콘 프레임을 모니터링하고, 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 제2 시간구간에서 DMG 채널 측정(channel measurement)을 수행하되,
    상기 DMG 비콘 프레임은 상기 무선 데이터의 전송 장치가 결합할 준비가 되었는지 여부를 지시하는 결합 준비 정보(PCP association ready)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 대기 모드에서, 상기 무선 데이터의 전송 장치가 결합할 준비가 되었음이 상기 결합 준비 정보에 기반하여 확인되면,
    상기 통신부는 스캔 및 초기화 및 상기 연결 설정을 포함하는 상기 연결 재수립 모드로 진입하되,
    상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 상기 무선 데이터의 전송 장치로부터 비콘 인터벌 주기로 전송되는 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 탐색하는 단계와, 상기 DMG 비콘 프레임의 탐색에 성공한 경우 상기 BSS에 참여하는 단계를 포함하고,
    상기 연결 설정은, 상기 통신부가 상기 DMG 비콘 프레임에 기반한 SLS를 수행하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보를 상기 무선 데이터의 전송 장치로 전송하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보에 기반하여 선택된 선호 DMG 채널에서 상기 무선 데이터 전송 장치와의 결합을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍의 설정을 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 대기 모드가 상기 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 개시되는 경우,
    상기 통신부는 상기 무선 데이터의 전송 장치와의 분리를 지시하는 분리 프레임을 상기 무선 데이터의 전송 장치로 전송하고, TSF 타이머의 동기화를 위한 공표 프레임을 상기 무선 데이터의 전송 장치로부터 수신함으로써 상기 대기 모드로 진입하되,
    상기 공표 프레임은 DMG 비콘 프레임이 전송되는 위치에 관한 정보를 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 대기 모드에서,
    상기 통신부는 상기 무선 데이터의 전송 장치에 의한 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정된 제1 시간구간에서 상기 DMG 비콘 프레임을 모니터링하고, 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 제2 시간구간에서 DMG 채널 측정을 수행함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 연결 재수립 모드가 상기 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 개시되는 경우,
    상기 통신부는 스캔 및 초기화 및 상기 연결 설정을 포함하는 상기 연결 재수립 모드로 진입하되,
    상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 상기 무선 데이터의 전송 장치로부터 비콘 인터벌 주기로 전송되는 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 탐색하는 단계와, 상기 DMG 비콘 프레임의 탐색에 성공한 경우 상기 BSS에 참여하는 단계를 포함하고,
    상기 연결 설정은, 상기 통신부가 상기 DMG 비콘 프레임에 기반한 SLS를 수행하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보를 상기 무선 데이터의 전송 장치로 전송하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보에 기반하여 선택된 선호 DMG 채널에서 상기 무선 데이터 전송 장치와의 결합을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍의 설정을 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 수신 장치.
  14. 무선 데이터의 전송 장치로서,
    무선 데이터의 수신 장치로 영상에 관한 데이터를 무선채널을 통해 전송하도록 구성된 통신부;
    상기 통신부가 켜진(turned on) 때 상기 무선 데이터의 수신 장치에 관한 연결 설정(connection setup)을 수행하는 초기 연결 수립 모드, 상기 통신부를 통해 영상(video)에 관한 데이터를 전송하는 데이터 전달 모드, 상기 무선 데이터의 전송 장치 또는 상기 무선 데이터의 수신 장치가 비활성화(deactivated)되는 대기 모드, 및 상기 무선 데이터의 전송 장치와 상기 무선 데이터의 수신 장치가 활성화(activated)된 때 상기 무선 데이터의 수신 장치에 관한 연결 설정을 수행하는 연결 재수립 모드를 수행하도록 구성된 프로세서; 및
    상기 초기 연결 수립 모드, 상기 데이터 전송 모드, 상기 대기 모드, 상기 연결 재수립 모드 중 적어도 하나의 모드에서 수행되는 동작 알고리즘 및 제어 정보를 저장하도록 구성된 메모리를 포함하는 무선 데이터의 전송 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 초기 연결 수립 모드는 스캔 및 초기화, 상기 연결 설정을 포함하되,
    상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 DMG(directional multi-gigabit) 채널을 선택하는 단계와, 상기 선택된 DMG 채널 상에서 상기 무선 데이터의 수신 장치로 비콘 인터벌(beacon interval: BI) 주기로 BSS(base service set)에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 연결 설정은, 상기 통신부가 상기 무선 데이터 수신 장치와의 무인증(with no authentication) 결합(association)을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍(beamforming)의 설정을 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 DMG 비콘 프레임은,
    채널 본딩(channel bonding)에 기반하여 상기 무선 데이터 전송 장치에 할당된 주채널(primary channel)과 부채널(secondary channel) 모두를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 데이터 전달 모드에서,
    상기 통신부는 데이터 프레임 및 상기 데이터 프레임에 대응하는 마진 프레임을 교대로 전송하고,
    상기 데이터 프레임과 상기 마진 프레임이 전송되는 시간구간은 MAC 입력 버퍼의 길이에 기반하여 결정됨을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 데이터 전달 모드에서,
    상기 통신부는 매 데이터 프레임의 전송 시마다 시간 스탬프 정보를 전송하고, 상기 시간 스탬프 정보에 기반하여 상기 데이터 프레임의 타이밍을 동기화하며,
    상기 마진 프레임은 데이터의 재전송, 빔포밍된 링크의 유지, 널 프레임의 전송 중 적어도 하나로서 사용됨을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 무선 데이터 수신 장치의 활성화와 비활성화는 각각 상기 디스플레이부가 켜지는(turn on) 동작과 꺼지는(turn off) 동작을 포함하고,
    상기 무선 데이터 전송 장치의 활성화와 비활성화는 각각 상기 영상에 관한 데이터의 전송 기능이 켜지는(turn on) 동작과 꺼지는(turn off) 동작을 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  20. 제 14 항에 있어서, 상기 대기 모드에서,
    상기 통신부는 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 시간구간에서 DMG 채널 측정(channel measurement)을 수행함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  21. 제 14 항에 있어서, 상기 대기 모드가 상기 무선 데이터의 전송 장치의 비활성화로 인해 개시되는(the standby mode is initiated by) 경우,
    상기 통신부는 상기 무선 데이터의 수신 장치와의 분리를 지시하는 분리 프레임(disassociation frame)과, 시간 동기화 기능(time synchronization function: TSF) 타이머의 동기화를 위한 공표 프레임(announcement frame)을 순차적으로 상기 무선 데이터의 수신 장치로 전송함으로써 상기 대기 모드로 진입하고,
    상기 공표 프레임은 DMG 비콘 프레임이 전송되는 위치에 관한 정보를 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 대기 모드에서,
    상기 통신부는 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 시간구간에서 DMG 채널 측정을 수행하되,
    상기 DMG 비콘 프레임은 상기 무선 데이터의 전송 장치가 결합할 준비가 되었는지 여부를 지시하는 결합 준비 정보(PCP association ready)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 연결 재수립 모드가 상기 무선 데이터의 전송 장치의 활성화로 인해 개시되는 경우,
    상기 통신부는 스캔 및 초기화 및 상기 연결 설정을 포함하는 상기 연결 재수립 모드로 진입하되,
    상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 DMG 채널을 선택하는 단계와, 상기 선택된 DMG 채널 상에서 상기 무선 데이터의 수신 장치로 비콘 인터벌 주기로 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 연결 설정은, 상기 통신부가 DMG 채널 측정에 관한 정보를 상기 무선 데이터의 수신 장치로부터 수신하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보에 기반하여 선택된 선호 DMG 채널에서 상기 무선 데이터 수신 장치와의 결합을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍의 설정을 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  24. 제 14 항에 있어서, 상기 대기 모드가 상기 무선 데이터의 수신 장치의 비활성화로 인해 개시되는 경우,
    상기 통신부는 상기 무선 데이터의 수신 장치와의 분리를 지시하는 분리 프레임을 상기 무선 데이터의 수신 장치로부터 수신하고, TSF 타이머의 동기화를 위한 공표 프레임을 상기 무선 데이터의 수신 장치로 전송함으로써 상기 대기 모드로 진입하되,
    상기 공표 프레임은 DMG 비콘 프레임이 전송되는 위치에 관한 정보를 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 대기 모드에서,
    상기 통신부는 상기 DMG 비콘 프레임의 전송이 예정되지 않은 시간구간에서 DMG 채널 측정을 수행함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 연결 재수립 모드가 상기 무선 데이터의 수신 장치의 활성화로 인해 개시되는 경우,
    상기 통신부는 스캔 및 초기화 및 상기 연결 설정을 포함하는 상기 연결 재수립 모드로 진입하되,
    상기 스캔 및 초기화는, 상기 통신부가 DMG 채널을 선택하는 단계와, 상기 선택된 DMG 채널 상에서 상기 무선 데이터의 수신 장치로 비콘 인터벌 주기로 BSS에 관한 정보를 포함하는 DMG 비콘 프레임을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 연결 설정은, 상기 통신부가 DMG 채널 측정에 관한 정보를 상기 무선 데이터의 수신 장치로부터 수신하는 단계와, 상기 DMG 채널 측정에 관한 정보에 기반하여 선택된 선호 DMG 채널에서 상기 무선 데이터 수신 장치와의 결합을 수행하는 단계와, MIMO 빔포밍의 설정을 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 무선 데이터의 전송 장치.
PCT/KR2019/007299 2019-06-18 2019-06-18 무선 av 시스템에서 데이터의 전송 장치 및 수신 장치 WO2020256166A1 (ko)

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PCT/KR2019/007299 WO2020256166A1 (ko) 2019-06-18 2019-06-18 무선 av 시스템에서 데이터의 전송 장치 및 수신 장치
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