Microsoft Word - 4[1].이우용_특집_.doc

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솔미 남
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1 60GHz 대역 WPAN 표준기술동향 : Ecma International TC48 표준기술중심 Standardization Trend of 60GHz Frequency Band WPAN Technology 이동통신과방송기술개발현황특집 이우용 (W.Y. Lee) 초고속무선전송연구팀팀장 목차 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 채널특성과주파수대역할당 Ⅲ. Ecma International TC48 개요 Ⅳ. 물리계층 Ⅴ. MAC 계층 VI. HDMI 프로토콜적응계층 VII. 결론 본고에서는밀리미터파 (57~66GHz) 대역의새로운주파수자원을개척하여국내기업이세계시장을장악하고있는 LCD, PDP 및차세대 DVD 플레이어등에적용될 Wireless HD-SDI/DVI와외장하드디스크, 메모리등외부기억장치와의자원공유에사용될 Multi-Gbps 급 Wireless LAN, Wireless PAN, Wireless SAN 등에적용될무선전송기술동향이다. 57~66GHz 주파수대역에대한국제표준화로 Ecma International TC48을중심으로활발히일어나고있는표준기술과표준화동향을살펴본다. 29

I. 서론 본고에서는전세계적으로주파수자원의부족을해소하기위한해결책으로밀리미터파대역에대한사용방안이비허가또는 ISM 대역으로할당되면서관심이집중되고있는 57~66GHz 대역을사용하여국제표준을제정하고있는 Ecma International TC48 단체의표준화동향을다룬다.

2 I. 서론 본고에서는전세계적으로주파수자원의부족을해소하기위한해결책으로밀리미터파대역에대한사용방안이비허가또는 ISM 대역으로할당되면서관심이집중되고있는 57~66GHz 대역을사용하여국제표준을제정하고있는 Ecma International TC48 단체의표준화동향을다룬다. 미국의경우 1994년 FCC는 59~64GHz 주파수대역을허가없이사용할수있는저전력장치에할당하였고 1997년과 2000년규칙개정을통해주파수대역을 57~64GHz 대역으로확장하였다. 일본과캐나다, 유럽등도이러한국제주파수정책에발맞추어빠르게대응하고있으며국내에서도지난 2006년 7 월정보통신부가새로 57GHz에서 64GHz에걸친 7GHz의주파수대역을무선통신용으로할당하였고 2007년 4월에는이에대한기술기준이완료되었다. 밀리미터파 (57~66GHz) 대역에대한표준화활동은유럽의 ETSI/BRAN( 무선 LAN 응용 ), 북미의 IEEE 802( 무선 PAN/LAN 응용, 사실상국제표준 (de-facto international standard)), ISO (ITS 통신응용 ), 그리고최근에 60GHz 대역 WPAN 응용과관련하여 WiHD 컨소시엄과 Ecma International 등에서활발히진행중이다 [1]-[9]. 본고 에서는현재 60GHz 대역 WPAN 응용과관련하여가장빠르게표준화를진행하고있는 Ecma International TC48의표준화동향에대해살펴보도록하겠다 [10]. 먼저 I장에서각각 60GHz 대역채널특성과주파수할당동향을살펴보고, 본론에서는 WPAN 표준화동향, PHY 계층표준화기술, MAC 계층표준화기술에대해살펴보며, VII장에서결론을맺는다. Ⅱ. 채널특성과주파수대역할당 1. 60GHz 대역채널특성 60GHz 주파수대역은초광대역을사용하여높은데이터전송률을얻을수있다는점이외에도직진성이강해주변간섭에매우강하고, 보안성이뛰어나며, 주파수재사용이용이하다는등의강점을가지고있다. 또한, 파장이짧아각종소자의소형화및경량화가가능하다. 반면, 산소분자에의한흡수및강우에의한감쇄현상으로인해전파거리가짧고, 직진성의특징으로인해가시거리 (line of sight) 가확보되어야하는문제점이발생한다. ( 그림 1) 은주파수대역에따른산소분자의흡수현상과강우감쇄를보여주고있다 [11]. ( 그림 1) 에서볼수있듯이 57~66GHz 대역 (db/km) Visibility 50m FOG (0.1g/m 3 ) O 2 O 2 Excessive Rain (150mm/hr) Heavy Rain (25mm/hr) CO 2 H 22 O, CO 1 Drizzle(0.25mm/hr) CO GHz 3cm Millimeter Submillimeter Infrared Visible 100GHz 3mm 1THz 0.3mm 10THz 30m O 3 100THz 3m ( 그림 1) 주파수대역에따른산소분자의흡수현상과강우감쇄 1,000THz 0.3m 30

3 이우용 / 60GHz 대역 WPAN 표준기술동향 : Ecma International TC48 표준기술중심 에서는 km당 12~16dB의산소분자에의한신호감쇄가발생한다. 그러나 60GHz 주파수대역에서는짧은전파거리와직진성의특징으로인해오히려보안을높일수있는강점을가진다. 60GHz 주파수대역을사용한점대점 (point-to-point) 무선통신은높은보안성으로인해정보기관에의해주로보안이필요한무선통신에많이사용되었고, 또군에의해서인공위성간의통신에도사용되었다. 그리고, 우리나라와같이아파트가보편화된곳에서는 IEEE 무선 LAN을사용할때에발생하는보안문제를 60 GHz 주파수대역을사용함으로써해결할수있다. 위의주파수특성으로인해생기는또다른장점중의하나는주파수재사용이다. 60GHz 대역주파수는무선링크의거리가길어짐에따라주파수의방사전력이급격하게낮아져서주변의다른 60GHz 링크에간섭을줄수없을정도의수준으로낮아지게되므로, 지리적으로근접한위치에서동일한 60GHz 주파수채널을이용해서여러무선링크를형성하여통신을하는데에문제가없기때문에주파수의재사용이용이하다. 이러한장점이단점으로도작용하여먼거리의단말과통신하기위해서는큰감쇄를극복하기위해소모되는전력이매우크다. 이러한단점을극복하기위해지향성안테나를사용할수있다 GHz 대역주파수할당동향한국을비롯해미국, 캐나다등의북미지역은현 재 57~64GHz, 일본은 59~66GHz의 7GHz 대역폭의주파수를각각할당하였고미국, 한국, 일본은이미기술기준을마련하여원천기술개발및산업활성화를주도하고있다 [12]-[17]. ( 그림 2) 는주요국가들의 60GHz 주파수대역할당을보여준다. 유럽의경우는아직주파수할당과정이진행중으로 57~66GHz 전대역할당을 ETSI 및 ECC에요청해놓은상태이다 [13]. ( 그림 2) 에서보는바와같이각국가별로할당된주파수에다소간의차이가있으므로 IEEE c PHY 표준을제안하는그룹 [1]-[6] 및업체별로서로다른채널분배정책을제안하고있다 [7]-[9]. 일반적으로 59GHz에서 64GHz에이르는주파수대역은한국, 북미, 유럽및일본에서공통으로할당된대역이므로공통채널로사용하지만, 각국가별로주파수가일치하지않는대역에대해서는독립적인별도의고속데이터전송채널로할당하거나, 낮은데이터전송률을지원하는채널또는제어채널로할당하는추세이다. 각업체별로제안하고있는채널분배정책에대해서는 III장부터는물리및 MAC 계층표준화동향에서보다자세히살펴보고자한다 [7],[18]-[20]. Ⅲ. Ecma International TC48 개요 1. 표준단체의작업현황 Ecma International TC48( 이전의 TC32-TG20) (GHz) US( ) Canada( ) Korea( ) Japan( ) Europe( ) Australia( ) ( 그림 2) 국내외 60GHz 주파수대역할당동향 31

은 60GHz 비허가대역의짧은거리무선통신을위한 PHY( 물리 ) 계층과 MAC 계층에대한국제표준을개발하고있다. 본표준은대량의데이터와멀티미디어스트리밍전송을위한 Gbps급의높은전송률을제공하는무선개인영역네트워크 (wireless personal area network, 점대점통신포함 ) 서비스를제공한다 [10].

4 은 60GHz 비허가대역의짧은거리무선통신을위한 PHY( 물리 ) 계층과 MAC 계층에대한국제표준을개발하고있다. 본표준은대량의데이터와멀티미디어스트리밍전송을위한 Gbps급의높은전송률을제공하는무선개인영역네트워크 (wireless personal area network, 점대점통신포함 ) 서비스를제공한다 [10]. 본 TC48은현재 60GHz 대역무선통신을위한 PHY와 MAC 계층에대한국제표준규격초판을출판하기위한초안을거의완성한단계에있다. 2. 주요응용핵심응용사례는다음과같다. 고해상도 ( 비압축 / 약간압축 ) AV 스트리밍 무선결합장치 (wireless docking station) 초단거리통신기기 (short range sync & go.) 3. 이종간통신본표준규격은 3가지다른종류의장치간상호공존할수있는상호운용의표준을정의한다. 따라서모든장치유형간의상호운용을제공하는이종의네트워크 (heterogeneous network) 솔루션을제공한다 (( 그림 3) 참조 ). 응용을제공하고, 높은이득훈련안테나를사용한다. 이장치유형은 high end - 고성능장치를말한다. 두번째유형장치 B는아주짧은범위 (1~3m) 안에서비디오및데이터응용을제공한다. 이장치는 LOS 점대점통신을제공하는것으로써훈련안테나를사용하기않는다. 이것은 경제적인 장치에대한규격으로써저가격및저전력구현을위해통신거리와 NLOS 성능을절충 ( 포기 ) 한것이다. 세번째유형장치 C는데이터전용의응용을지원하는규격을말한다. 이장치는 1m 범위내에서점대점 LOS 통신을지원하는것으로써훈련안테나도없고, QoS도지원하지않는다. 이 유형의장치는 bottom end 장치로써간단한구현, 낮은비용과낮은소비전력을제공한다. 5. 프로토콜구조 단일 MAC 계층프로토콜은 ( 그림 4) 에서기술되었듯이유형 B 및유형 C 장치들이각각의물리계층에서지원하는기능이제한된것과같이제한된다. Optional PAL DME Device Management Entity Homogeneous Networking All device PHYs have the same capability MAC Layer MAC SAP MAC MLME MAC Layer Management Entity 4. 장치유형 Heterogeneous Networking All device PHYs do not have the same capability ( 그림 3) 이종간통신 세가지장치유형은다음과같다. PHY Layer TC PLCP TC PHY TB TA PLCP PLCP TB PHY TA PHY ANT AFE PLME PHY Layer Management Entity 장치유형 A는 10m 범위의 LOS/NLOS multipath 환경에서비디오스트리밍응용과 WPAN ANT ( 그림 4) 전체프로토콜구조 32

이우용 / 60GHz 대역 WPAN 표준기술동향 : Ecma International TC48 표준기술중심 Ⅳ. 물리계층 1. 주파수계획 본규격에서의주파수계획은 2.160GHz 대역으로분리하여 1.728 Giga-Symbols/second의심볼률이될수있도록 4개의주파수채널로분리하는것이다. 모든유형의장치는같은주파수계획을따른다.

5 이우용 / 60GHz 대역 WPAN 표준기술동향 : Ecma International TC48 표준기술중심 Ⅳ. 물리계층 1. 주파수계획 본규격에서의주파수계획은 2.160GHz 대역으로분리하여 Giga-Symbols/second의심볼률이될수있도록 4개의주파수채널로분리하는것이다. 모든유형의장치는같은주파수계획을따른다. 이러한주파수계획아래에서각각 3개의채널은일본, 한국, 미국및캐나다의기술기준도메인에서정의되다. 본표준규격은인접두채널의결합사용을지원한다. 이채널결합은더높은데이터속도를달성하도록하거나, 보다작고효율적인전송방식을사용할수있게할것이다 (( 그림 5) 참조 )[18]. 2. 유형 A 물리계층유형 A 물리계층은두가지전송방식, 즉, cyclic prefix를포함하는단일반송파블록전송 (SCBT) 방식과직교주파수다중분할 (OFDM) 방식을포함한다. 유형 A 장치간의상호운용과비컨통신을보장하기위하여공통의필수 (mandatory) 모드는 SCBT 전송방식기반으로정의된다. 또한필수디스커버리 (discovery) 모드는안테나훈련에앞서서, 유형 A 장치간초기통신을허용하도록정의한다. 다른모든 SCBT 모드와 OFDM 모드는선택사항이다. 모든유형 A 장치들은유연한멀티-세그먼트프레임형식으로지원한다. 이형식을사용하면잠재적으로서로다른변조및코딩방식을사용하는다른 MAC 프로토콜데이터전송단위 (MPSUs) 를동일한프레임으로전송이가능하다. 또한, 프레임검 사합 (frame check sums), midambles 및안테나훈련을시퀀스를위한길이, 유연한사용및배치를할수있게한다. 불평등오류보호 (UEP) 는멀티-세그먼트패킷이나특별히설계된변조및코딩기법을사용하여지원된다. 이 UEP 코딩모드에서는비디오신호들의 MSB와 LSB를분리하여 RS 및 4개의병렬길쌈부호기를사용하여부호화한다. MSB에 LSB보다강력한길쌈부호화를제공함으로써높은품질의비디오를전송할수있다. 데이터신호전송의경우쉽게동일오류보호 (EEP) 모드로전환가능하다. 또한, 하나의부호화율의 UEP는 constellation 점에서 MSB와 LSB를지능적으로사상하는다른형태의 UEP 기법을제공한다. 오직 MSB만을전송기법은재전송할때유용하게사용된다. 특히이것은다른데이터를구성요소들이서로다른수준의보호를필요로할때비디오및멀티미디어전송에유용하다. 또한, 유형 A 장치는배열안테나이득을얻기위하여사용될수있는열린회로및폐쇄회로안테나훈련프로토콜을모두지원한다. 유형 A 장치는송신스위치다이버시티프로토콜도지원한다. 가. 단일반송파블록전송 (SCBT) SCBT 전송방식은다중경로 (multi-path) 제거를위한시간또는주파수등화기를고용하기위한가변길이 cyclic prefix( 길이 4까지가능함, 0 포함 ) 를포함한다. 이것은일반적인환경뿐만아니라지향성안테나를사용하는환경에서도다중경로가매우심각하게변할때특히중요하다. SCBT 전송모드는여러개의전송모드를발생시키기위한다 240MHz 2160MHz 1728MHz MHz f GHz ( 그림 5) 주파수할당계획 33

6 중코드율뿐만아니라 /2-BPSK, QPSK, /2-NS8 QAM 및 16QAM을채용한다 [19]. Concatenated (RS+convolutional code) 부호는함께사용에대한 /2-BPSK, QPSK 모드에사용한다. TCM 변조방식에서는동일한 RS 부호를사용한다. 이러한변조를사용할때, 유형 A SCBT는채널결합없이 0.4Gbps에서 6.1Gbps 까지데이터전송속도를지원한다. 공통비컨전송을위한필수모드는 /2- BPSK 변조이고데이터전송률은 0.4Gbps이다. 나. OFDM OFDM 전송방식은입력데이터를두개이상의병렬데이터흐름으로나누어인코딩 (encoding) 및인터리빙 (interleaving) 한다. 총 8개의데이터전송모드는 QPSK 와 16QAM 변조기법위에서로다른 4개의다른코드를사용하여생성할수있다. 리드솔로몬 (RS) 부호는길쌈 (convolutional code) 부호를함께결합하여충분한채널코딩이득을얻고, 수신기에서초고속의길쌈복호기처리를위하여총 4 개의길쌈인코더를사용한다. 부호화모드는 EEP 코딩, UEP 코딩, UEP 사상및 MSB-only 전송모드등다양한응용요구사항을지원하도록설계되었다. EEP와 UEP 모드는고급비트인터리버와결합하여더나은성능을제공한다. OFDM tone 인터리버는 IFFT의구현복잡도를약간감소시키는이득이있다 [7]. 다. 감지모드와안테나훈련감지모드를위한변조및부호화는시간- 대역폭곱을늘리기위하여긴적응형확산인자가사용되는것을제외하고, 공통비컨모드와유사하다. 이확산기법은안테나훈련에앞서어레이 (array) 안테나이득의부족을보상한다. 섹터안테나가있는장치는자신의섹터를선택하기위하여비컨을사용한다. 위상차배열안테나훈련은조절가능한확산인자의프랭크 자도프 (Frank-Zadoff) 시퀀스전송을통해이루어진다. 개방형회로모드에서수신기 는유사한프랭크 자도프시퀀스로응답한다. 한편폐쇄회로모드에서는수신기는송신기를사용해야위상설정을되먹임한다. 이과정은정확성을높이기위해몇번반복할수있다. 데이터를전송하는동안이장치는이러한알고리듬의반복을통하여자신의위상설정을갱신할수있다 ( 안테나추적 ). 3. 유형 B 물리계층유형 B 물리계층은차등 BPSK(DBPSK) 변조기반의공통비컨모드를갖는단일반송파전송방식으로설계되었다. 따라서, 단순한상관 (coherent) 복조와비상관 (non-coherent) 복조와함께, 유형 A 장치와상호운용을지원하는구현부담을최소화하도록한다. 유형 B 비컨모드는유형 A 비컨과동일한프레임형식을사용한다. 수신기의복잡성과소비전력을최소화하도록설계한 2개의주요차이점은파형 (Pi/2 BPSK 대신에 DBPSK 를사용 ) 과부호화 (FEC, RS+CC 채널부호대신 RS 채널부호사용 ) 이다. 유형 B 장치는 cyclic prefix 와안테나훈련을위한발견모드를지원하지않는다. 유형 B 장치는여러개의선택사양인다른파형 ( 예 : QPSK, EUP- QPSK 및 dual AMI) 과선택사항인멀티세그먼트프레임형식과선택사항인여러개의섹터안테나 ( 무훈련안테나 ) 를지원한다. 또한, 선택사양으로유형 B 장치는유형 A 장치의안테나훈련을돕기위하여안테나훈련시퀀스 (ATS) 를송신한다. 유형 B 장치는기본적인전송률이 864Mbps이고, 선택사항으로 1,728Mbps 에서 3,456Mbps까지확장가능하다. 4. 유형 C 물리계층유형 C 물리계층은 ASK를기반으로한간단한단일반송파전송방식을사용하여설계되었다. 이계층은상관 (coherent) 검파와비상관 (non-coherent) 검파를모두지원한다. 장치를통제하고, 유형 A나유형 B 장치의상호운용을보장하기위하여 34

7 이우용 / 60GHz 대역 WPAN 표준기술동향 : Ecma International TC48 표준기술중심 두개의심볼을반복하는 OOK 변조기법이비컨 (beaconing, polling) 모드를위하여채택되고있다. 유형 C 장치는보다더나은채널의재사용과전력절약을위하여선택적전송폐쇄회로전송전원제어를지원한다. 구현을간소화하기위하여유형 C 장치는멀티세그먼트프레임형식, 안테나훈련기법, 길쌈부호화 FEC와 UEP를지원하지않는다. 유형 C 장치는 FEC를위하여 RS 부호화를제공한다. 유형 C 장치부류를위한기본적인전송속도는비상관검파를사용하여 864Mbps를달성한다. 선택사항으로비상관검파 4-level ASK를사용하여최대 3,456Mbps 까지확장된다 [20]. V. MAC 계층 Ecma International TC48 MAC은다음사항의다른유형의장치들을위한 60GHz 대역에서방향성통신을지원하기위해 Ecma-368 MAC에기초하여 필요한 변경사항을다룬다 [18]. 비컨절차변경 방향성통신과공간재활용을지원하기위한 DRP의향상 안테나훈련의연관 (implications) 을다루기위한디스커버리와데이터채널의새로운개념 다른유형의장치들간의상호운용성과상호공존 다른유형의장치들간의동기화 MAC 프로토콜의기능을다음과같은특성들로요약한다. 1. 통합슈퍼프레임구조프레임교환을위한기본적인타이밍구조를슈퍼프레임 (super frame) 이라고한다. 슈퍼프레임기간은매체로액세스슬롯 (MAS) 으로구성된다. 이것은장치가데이터전송을위하여예약할수있는최소시간단위이다. 각각의슈퍼프레임은하나의 BP로시작한다. 하나또는그이상의연속적인 MAS로확장가능하다. Slave 모드에서동작하는유형 C 장치를제외하고, 모든장치는 BP에서장치유형에기반한필수모드를사용하여비컨을전송한다. 일단이웃디스커버리절차 (neighbor discovery procedure) 가완료되면장치들은슈퍼프레임구조를준수해야한다 (( 그림 6) 참조 ). 2. 이웃디스커버리장치들은디스커버리채널에서비컨전송과프레임폴링을통해서서로를발견한다. 디스커버리채널에서폴링프레임과비컨전송을하는송신기는 random back-off를갖는 CSMA/CA 기법을사용한다. 그래서모든장치들은다른장치들을발견하기위하여공정하고빠른채널액세스를하게된다. 장치유형을기반으로, 장치들은그들의필수물리계층모드를사용하여서로다른절차를따른다. 유형 A 장치들은점대점방식으로전방향모드-D0 Start Timing of Superframe N BPST (Time=0) Superframe N (256 Medium Access Slots=65 536µs) Superframe N+1 Start Timing of Superframe N+1 Time Beacon Period (Variable Length) Medium Access Slot(MAS)=256µs ( 그림 6) 통합슈퍼프레임구조 Beacon Period (Variable Length) 35

8 비컨의송신과수신을통하여서로를발견할수있다. 한편, 유형 B 및유형 C 장치들은그자신과같은유형의장치를방향성모드-B0 및모드-C0 비컨을통하여각각을발견할수있다. 이종장치간이웃디스커버리는마스터 (master) 슬레이브 (slave) 기반의폴링프레임의전송을통해서성취된다. 3. 비컨전송슬레이브모드에서동작하는유형 C 장치를제외하고, 장치들은채널시간예약이나시간동기화와같은협력정보를모든이웃과교환하기위하여비컨을전송한다. Ecma-368에서전방향비컨전송과달리, 비컨은동시연결지원을위하여지향성안테나를사용하여전송된다 ( 즉, 공간재활용을극대화 ). 장치는확장된 Ecma-368 비컨프로토콜을이용하여각슈퍼프레임의 BP 안에서고유의비컨슬롯을사용하여비컨을전송한다. 비컨이지향성안테나를사용하여전송될때, 통신을필요로하는모든장치들이비컨을수신할수없는경우가생길수있으므로하나의장치는한개이상의비컨을보낼수도있다. 또한, 하나의유형 B 장치는각전송모드- B0 비컨 ( 이중비컨이라불리는 ) 과함께모드-A0 비컨을보낼필요가있다. 그래서유형 A 장치들은유형 B 장치들을간섭하지않을것이다. 4. 공간재활용모드-D0 비컨을제외하고, 비컨들은지향성안테나를사용하여전송되므로그들은더많은제한구역에방송된다. 그래서, 이로인한작은 간섭구역 (interference zone) 을가져온다. 따라서, 더많은링크가동시에설정될수있고, 채널시간에서공간재활용이일어난다. 공간재활용은새로운예약프로토콜을통해더욱극대화된다. 새프로토콜은 Ecma-368 분산예약프로토콜 (DRP) 에기반하고있다. 그래서장치들이하나이상의이웃장치와통신하는데사용할수있도록채널시간을예약할수있다. 기존의 DRP를 MultiMedia Source Point to multi-point long range, asymmetric rate Sync & Go Very short range symmetric rate omni-directional antenna possible Data Transfer Point to point long range, symmetric rate 사용하여동시전송을지원하기위하여송신또는수신을위하여 DRP를사용하는장치는비컨들의 DRP IEs에빔개수와같은안테나정보를포함하게될것이다. 새로운예약을시도하는장치들은수신된 DRP IEs에서제공되는정보를통해기존예약의방향성과시간모두를점검해야할것이다 (( 그림 7) 참조 ). 5. 상호공존과상호호환성 Data Transfer Point to point long range, symmetric rate MultiMedia Sinks Point to multi-point long range, asymmetric rate ( 그림 7) 공간재활용프로토콜의적용예 비록장치간채널사용에대한조정은비컨교환을통해성취되지만, 어떤유형의장치들은하드웨어또는소프트웨어를제한으로모든비컨을해독하지못할수있다. 제한된기능의장치들로부터잠재적인간섭을막기위해다른유형의장치들은다른장치들과채널공유측면에서우선순위가주어진다. 일반적으로하나의유형 C 장치는가장낮은우선순위를부여하고, 어떤유형 A 또는유형 B 장치가존재할때그들의채널사용에복종해야한다. 하나의유형 B 장치는예약의소유권을유형 A 장치가간섭하지않는 ( 범위에서 ) 모드-A0 비컨을통하여주장할수있다. 이종장치들간데이터교환을지원하기위하여장치들은폴링프레임을통해마스터- 슬레이브관계를구축한다. 특히, 하나의유형 A 장치는유형 B 또는형식 C 장치의마스터역할을할것이다. 유형 B 장치는유형 C 장치의마스터역할을한다. 마스 36

9 이우용 / 60GHz 대역 WPAN 표준기술동향 : Ecma International TC48 표준기술중심 터장치는채널시간예약과폴링을통한통신조정의책임이있다 (( 그림 8) 참조 ). TA (TB defers to TA when operating with mixed devices) TB ~3m, ~2Gbps <1m ~1Gbps Limited EIRP TC TC ~10m, ~5Gbps TB TC (TC-TC only allowed on unoccupied channel under DAA operation) ~0.5m ~1Gbps TA ~0.5m ~1Gbps TC TA = Type A Device TB = Type B Device TC = Type C Device ( 그림 8) 상호공존과상호호환성적용예 6. 다른특징상기의모든기능들과함께, MAC 프로토콜은다중전송률지원및차단링크에서발생하는동적릴레이 (relay) 전송을제공한다. Ⅵ. HDMI 프로토콜적응계층 60GHz 무선솔루션은 ( 그림 9) 와 ( 그림 10) 에표시한바와같이 HDMI 소스와 HDMI 싱크 (sink) 사이에설치될것이다. 이무선 HDMI 송신기에서 HDMI Source ANT Video TMDS Channel 0 Video Audio HDMI Transmitter TMDS Channel 1 TMDS Channel 2 TMDS Decoding Audio Control/Status TMDS Clock Channel Control EDID ROM A/V/Control Packetization 60GHz Wireless Transmission Display Data Channel(DDC) CE Control(CEC) ( 그림 9) 무선 HDMI 송신기 HDMI Sink Video TMDS Channel 0 Video Audio TMDS Encoder/ Transmitter TMDS Channel 1 TMDS Channel 2 HDMI Receiver Audio 60GHz Wireless Receiving A/V/Control Packetization Control/Status TMDS Clock Channel Control/Status EDID ROM Display Data Channel(DDC) CE Control(CEC) ( 그림 10) 무선 HDMI 수신기 37

10 TDMS 부호화는전송에앞서제거된다 [18]. 3개의데이터채널은화면데이터채널과 CE 제어와함께다중화 (multiplexing) 된다. 비디오는불평등오류보호 (UEP) 를위하여표시된다. 데이터가비디오가아니라면, 그때평등오류보호 (EEP) 를위하여표시되어야한다. 직렬비트스트림은프레임으로만들어져 MAC-SAP에보내진다. 순차적인 UEP의경우, 직렬비트스트림은 MSB 비트와 LSB 비트로나누어별도의 MSB와 LSB 프레임으로분리하여프레임으로만들어야한다. 무선 HDMI 수신기에서패킷은 MAC-SAP를통해받는다. PAL 헤더는수신된패킷의종류가비디오, 오디오, 컨트롤또는 DDC/CEC를알아보기위하여해독된다. 패킷이비디오라면, 비디오데이터를 HDMI 수신기에전달하기전에 TMDS 부호화가적용된다. 3개의데이터채널은디스플레이데이터채널과 CE 제어신호와함께역다중 (de-multiplexing) 시킨다. Ⅶ. 결론 본고에서살펴본표준기술은밀리미터주파수인 57~66GHz 대역에대한새로운주파수자원을개척하여 HDTV 급신호를케이블, 위성방송셋톱박스, 게임콘솔, DVD 플레이어, 캠코더및이동식멀티미디어장비와무선으로연결시키는전송기술이다. 이에대한표준기술주도권을쟁탈하기위하여 ASK ATS BP DRP DVI ECC ECMA EEP ETSI HD-SDI HDMI LOS LSB MAS MPSUs MSB NLOS OFDM OOK QoS RS SAN SCBT TCM UEP 약어정리 Amplitude Shift Keying Antenna Training Sequences Beacon Period Distributed Reservation Protocol Digital Visual Interface Electronic Communications Committee European Computer Manufacturers Association Equal Error Protection European Telecommunications Standards Institute High Definition Serial Data Interface High Definition Multimedia Interface Line of Sight Least Significant Bits Medium Access Slots MAC Protocol Data Units Most Significant Bits Non Line of Sight Orthogonal Frequency Division Multiplexing On-Off-Keying Quality of Service Reed-Solomon System Area Network Single Carrier Block Transmission Trellis Coded Modulation Unequal Error Protection Intel, Philips, Motorola, IBM, SiBeam, NICT, Sony 등 40여개세계적인대기업들이국제표준화 (Ecma/ISO, IEEE802, ETSI/BRAN) 기구에서협력및경쟁을벌이고있는상황이다. 더구나본고에서살펴본 Ecma International TC48 표준기술은국내기업이세계시장을장악하고있는 LCD, PDP 및차세대 DVD 플레이어등에적용될 Wireless HD-SDI/DVI와외장하드디스크, 메모리등외부기억장치와의자원공유에사용될 Multi-Gbps 급 Wireless LAN, Wireless PAN, Wireless SAN 등에적용될차세대무선전송표준기술이라는점에서더욱중요한위치를차지한다고판단된다. 참고문헌 [1] Su-Khiong Yong, TG3c Channel Modeling Subcommittee Final Report, IEEE c, [2] Alireza Seyedi, TG3c System Requirements, IEEE c, [3] Alireza Seyedi, TG3c TG3c Selection Criteria, IEEE c, [4] Ali Sadri, c Usage Model Document(UMD), IEEE c., [5] Reed Fisher and Hideto Ikeda, TG3c Call for Proposals(CFP), IEEE c,

11 이우용 / 60GHz 대역 WPAN 표준기술동향 : Ecma International TC48 표준기술중심 [6] Hiroyo Ogawa et al., CoMPA PHY Proposal, IEEE c, [7] James P.K. Gilb et al., Proposal for HD AV and Data Support, IEEE c, [8] Hiroyuki Nakase et al., PHY/MAC Proposal for TG3c, IEEE c, [9] I. Lakkis, TensorCom Physical Layer Proposal, c, [10] Ecma TC48, Ecma TC48 Draft Standard for High Rate 60GHz WPANs White Paper, Feb [11] Bruce Bosco, Celestino Corral, Shahriar Emami, Gregg Levin, and Abbie Mathew, Status Report of the Subgroup on Channel Modeling, IEEE c, [12] Brian Gaucher, Completely Integrated 60GHz ISM Band Front End Chip Set and Test Results, IEEE c, [13] Alireza Seyedi, Proposed European Regulations, IEEE c, [14] Kyeongpyo Kim, Jinkyeong Kim, Yongsun Kim, and Wooyong Lee, Notice of Korean 60GHz Unlicensed Band Allocation, IEEE c, [15] Yongsun Kim, Wooyong Lee, Jinkyeong Kim, and Kyeongpyo Kim, Technical Regulations for Korean 60GHz Unlicensed Band, IEEE c, [16] 전파연구소고시제 호, 57~64GHz대용도미지정무선기기기술기준제정 ( 안 ), [17] FCC 47 CFR : Operation Within the Band 57 64GHz, [18] Ecma TC48 PHY and MAC Layers for 60GHz Wireless Network, 1st Draft, Ecma/TC32-TG20/ 2007/210, [19] Alireza Seyedi et al., SCBT Based 60GHz PHY Proposal, IEEE c, [20] Bruce Bosco et al., Low Cost, Low Complexity ASK-based PHY for c, IEEE c,

휴대용 기기 분야 가정용 영상 기기 분야 휴대 전화 USB, FireWire 등 PC PC TV DVD/Blu-ray 플레이어 게임 콘솔 휴대 전화 휴대전화, PMP 등 휴대용 기기 간 대용량 데이터 무선 전송 캠코더 Component, Display Port, DVI

휴대용 기기 분야 가정용 영상 기기 분야 휴대 전화 USB, FireWire 등 PC PC TV DVD/Blu-ray 플레이어 게임 콘솔 휴대 전화 휴대전화, PMP 등 휴대용 기기 간 대용량 데이터 무선 전송 캠코더 Component, Display Port, DVI 표준 기술동향 60GHz 주파수 대역 기반 밀리미터파 무선전송기술 표준화 동향 홍승은 ETRI 무선통신연구부 초고속무선통신연구팀 선임연구원 이우용 ETRI 무선통신연구부 초고속무선통신연구팀 팀장 정현규 ETRI 무선통신연구부 부장 1. 머리말 제공할 수 있다. 또한 저전력 구현을 통해 스마트폰과 같은 휴대용 장치에도 탑재되어 장치 간 대용량 무선 통신에 사용되는