(57)【要約】飛行機や他の乗り物の機内乗客用エンターテイメントシステムは、分散型ネットワークサーバアーキテクチャを利用して、アプリケーションを提供する様々なオーディオ／ビジュアルコンテンツを管理し、サポートする。通信管理部（２０）は、分散型ネットワークサーバアーキテクチャと様々な衛星、ワイヤレス、地上ブロードバンドの信号源との間の接続性を提供する。ワイヤレスのＬＡＮ構成に実装された分散型ネットワークサーバアーキテクチャ（１４）は、乗客がマルチメディアコンテンツ、ブロードキャストテレビジョン、携帯電話通信等とともにワールドワイドウェブ機能や電子メール機能にアクセスすることを可能にする。分散型ネットワークサーバアーキテクチャの個々のノードは、様々な通信アプリケーションの個々のものを管理しているため、中央サーバや中央にある分散ネットワークがもはや必要ではなくなる。
2005535170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗客用の乗物のためのマルチメディア通信ネットワークであって、
複数のディスプレイ装置であって、該複数のディスプレイ装置のそれぞれは、コントロールプロセッサとローカルメモリ記憶領域とディスプレイとを少なくとも含む、複数のディスプレイ装置と、
シリアル配線用ハーネスを含むローカル・エリア・ネットワークであって、該ハーネスが該複数のディスプレイ装置のそれぞれを相互接続する、ローカル・エリア・ネットワークと
を備え、
該複数のディスプレイ装置のそれぞれは、サーバ装置部とクライアント装置部とを含むように構成されており、該複数のディスプレイ装置のそれぞれは、該ローカル・エリア・ネットワークを介して協働することにより、分散型サーバのローカル・エリア・ネットワークアーキテクチャを定義する、マルチメディア通信ネットワーク。
【請求項２】
前記複数のディスプレイ装置のそれぞれは、前記分散型サーバのローカル・エリア・ネットワークアーキテクチャのネットワークノードを定義する、請求項１に記載のマルチメディア通信ネットワーク。
【請求項３】
アプリケーションソフトウェアルーチンを提供する複数のコンテンツをさらに備え、
該アプリケーションソフトウェアルーチンを提供する複数のコンテンツのうちの特定のものが、前記複数のネットワークノードのうち対応する特定のものに記憶されており、各ネットワークノードは、該アプリケーションソフトウェアルーチンを提供する複数のコンテンツのうち特有のサブセットのみを管理する、請求項２に記載のマルチメディア通信ネットワーク。
【請求項４】
前記アプリケーションソフトウェアルーチンを提供するコンテンツは、インターネットウェブサイトページ、オーディオ・オン・デマンド、ビデオ・オン・デマンド、携帯電話、電子メール、ブロードキャストテレビジョンから成るグループから選択される、請求項３に記載のマルチメディア通信ネットワーク。
【請求項５】
乗客用の乗物のためのモジュラーマルチメディア通信ネットワークであって、
複数のディスプレイ装置であって、各ディスプレイ装置は該複数のディスプレイ装置のうち他のものから離れた場所に配置されており、各ディスプレイ装置は、コントロールプロセッサとローカルメモリ記憶領域とグラフィカルディスプレイスクリーンとを少なくとも含む、複数のディスプレイ装置と、
該複数のディスプレイ装置のそれぞれを相互接続するローカル・エリア・ネットワーク信号バスと、
該ネットワーク信号バスに連結された通信管理部であって、該通信管理部は複数の双方向通信インターフェース装置にさらに連結されており、各通信インターフェース装置は、複数の実質的に互換性がない信号源のうち異なるものとリアルタイム通信を行う、通信管理部と
を備えたモジュラーマルチメディア通信ネットワーク。
【請求項６】
前記複数の実質的に互換性がない信号源は、
第１のタイプのコンテンツを提供する第１の衛星コンステレイションと、
第２のタイプのコンテンツを提供する第２の衛星コンステレイションと、
ブロードバンド双方向超短波通信媒体と
を備え、請求項５に記載のモジュラーマルチメディア通信ネットワーク。
【請求項７】
乗客用の乗物のためのモジュラーマルチメディア通信ネットワークであって、
複数のディスプレイ装置であって、各ディスプレイ装置は該複数のディスプレイ装置のうち他のものから離れた場所に配置されており、各ディスプレイ装置はコントロールプロセッサとローカルメモリ記憶領域とグラフィカルディスプレイスクリーンとを少なくとも含む、複数のディスプレイ装置と、
該複数のディスプレイ装置のそれぞれを相互接続するローカル・エリア・ネットワーク信号バスと、
該ネットワーク信号バスに連結された通信管理部であって、該通信管理部は複数の双方向通信インターフェース装置にさらに連結されており、各通信インターフェース装置は複数の実質的に互換性がない信号源のうち異なるものとリアルタイム通信を行う、通信管理部とを備え、
該複数のディスプレイ装置のそれぞれがネットワークサーバとして機能するよう構成されており、該複数のディスプレイ装置のそれぞれはローカル・エリア・ネットワーク信号バス上で協働することにより、分散型サーバのローカル・エリア・ネットワークアーキテクチャを定義する、モジュラーマルチメディア通信ネットワーク。
【請求項８】
前記複数のディスプレイ装置のそれぞれは前記分散型サーバのローカル・エリア・ネットワークアーキテクチャのネットワークノードを定義する、請求項７に記載のモジュラーマルチメディア通信ネットワーク。
【請求項９】
アプリケーションソフトウェアルーチンを提供する複数のコンテンツをさらに備え、
該アプリケーションソフトウェアルーチンを提供する複数のコンテンツのうちの特定のものが、前記複数のネットワークノードのうち対応する特定のものに記憶されており、各ネットワークノードは、該アプリケーションソフトウェアルーチンを提供する複数のコンテンツのうち特有のサブセットのみを管理する、請求項８に記載のモジュラーマルチメディア通信ネットワーク。
【請求項１０】
乗客用の乗物のためのマルチメディア通信ネットワークであって、
複数のディスプレイ装置であって、各装置はコントロールプロセッサとローカルメモリ記憶領域とディスプレイとを少なくとも含む、複数のディスプレイ装置と、
該複数のディスプレイ装置のそれぞれを相互に接続する、ワイヤレスローカル・エリア・ネットワークと
を備え、
該複数のディスプレイ装置のそれぞれは、サーバ装置部とクライアント装置部とを含むように構成されており、該複数のディスプレイ装置のそれぞれは、ワイヤレスローカル・エリア・ネットワークを介して協働することにより、分散型サーバのローカル・エリア・ネットワークアーキテクチャを定義する、マルチメディア通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、エンターテイメントとコンテンツ配信ネットワークとに関する。特に、飛行機や他の乗客用の乗物で使用するためのモジュラーエンターテイメントネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
過去数年間で、商用飛行機旅行は、ますます多くの乗客が商用航空路で用を足すようになり、徐々にその重要性を増してきた。より多くの人々が、限られた数の運送機で旅行するにつれ、航空会社は機内エンターテイメントや通信サービスを乗客たちに提供することにより、空の旅で必要とされる拘束状態に良い環境を創ろうとしてきた。乗客の快適性を高めるために、機内エンターテイメントや通信システムは、概して様々な形式の機内ビデオ、例えば映画やインフォマーシャル等を提供しており、音楽、ゲーム、ビジネス旅行者用に機内電話などといった様々な他サービスも含めることがある。
【０００３】
近年、ある商用航空会社のシステム製造業者は、より高度な機内エンターテイメントシステムを開発してきており、ペイ・パー・ビューの映画やホテルの予約サービス、現地限定カタログショッピングサービスなど、より多くの種類の機内エンターテイメントを提供する。
【０００４】
しかし、従来技術の機内エンターテイメントシステムは、開発中のより高度なシステムも含めて、現行のインプリメンテーションにおける厳しい構造上の欠陥に悩んでおり、さらに大抵の乗客が慣れている地上の通信環境を反映するよう設定されていない。構造上の欠陥という点で、多くの従来システムはマルチメディア情報（オーディオやビデオ）をアナログ信号線で配信する。これは、そのシステムに電波中継局と下流の受信機との両方に変調と復調装置を含めることを要求する。このように、例えば、信号源とビデオディスプレイとの間で通信を行うために追加的にそれら装置を用意すると、現存の装置に対して重量と電力消費という不利益が増す上に、航空機の機体内に構成部品数を相当増やすこととなる。さらに、大抵の従来システムは多数の衛星ディスプレイで構成されており、これら全てが中央に配置されたマルチメディアサーバによってコントロールされ、供給されている。実際、このマルチメディアサーバは、乗客が利用可能な多数のアプリケーションを管理している。
【０００５】
乗客らはそれぞれ異なるアプリケーションを起動したり、ローカルディスプレイ上で異なるコンテンツを視聴したりすることができるため、信号サーバシステムによるネットワーク信号バス上で、異なるコンテンツの全てが同時に提供されなければならない。ネットワーク信号バスに必ず課される帯域幅の制約を知ることは容易である。
【０００６】
現存のシステムにある修正を加えることで、帯域幅の制約問題を部分的に解決しようとしてきた。その修正のうち一つは、航空機の客室に様々な状態で一組のクラスターコンピュータを設置する。各クラスターコンピュータが、割り当てられた座席群に対して、コントロール機能とコンテンツ提供機能とを提供することで、中央にあるサーバのうちどこででも帯域幅の要求を最小限に抑えられる。
【０００７】
当システムは、ある程度は効果的であるが、それでもなお既存の機内エンターテイメントシステムに対して、相当な重量、電力消費、構成部品数による不利益を被らなければならない。さらに、各クラスターは星型構造に配線されており、座席のディスプレイはそれぞれ、当システムアーキテクチャに固有の配線用ハーネスによって個別に利用されることを求めている。重量をさらに増やす上に、航空機システムに追加的に配線用ハーネスを加えることは、維持費が増えることはもちろん補修計画も増す結果となるだろう。
【０００８】
従来技術のアーキテクチャは全て、中央に設置されたコンテンツ源の「銀行」によって提供されるコンテンツに基づく。コンテンツは、従来、大容量記憶媒体の大群に格納されており、この記憶媒体は、ビデオ・オン・デマンドやオーディオ・オン・デマンド機能に対応するためにランダムアクセス用に措置を施してきたかもしれない。これら従来技術のシステムのうち、コンテンツアイテムを追加で取得したり、格納したコンテンツに情報を与えたり、修正を加えたり、アップデートしたりするために、航空機客室の外の世界にアクセスできるものはほとんどない。これを実現するために、最近のシステムのうち、特有の衛星コンステレイションから特定の形式のコンテンツを受信することを目的としているものがある。これは、正しい方向への第一歩ではあるが、コンテンツのタイプは相当限定されてしまい、システム自体はスタンドアロン型配給源として構築されており、機外でコンテンツを提供するためには、この衛星コンステレイションだけに唯一そして特定的に頼る。
【０００９】
例えアーキテクチャの欠陥を見過ごしても、現存の機内エンターテイメントシステムは不利益であり、特にそこで提供するコンテンツのタイプや形式が、乗客が地上波通信の環境に接する時に得る経験を反映していないことを勘案すると不利益である。具体的に言うと、地上波環境もオンデマンド方式でオーディオやビデオコンテンツを配信することが可能であるが、また、ほぼ無限数のコンテンツを引き出すことができるワールドワイドウェブにユーザが接続することもできる。ワールドワイドウェブに接続することで、ユーザはウェブベースのアプリケーションを通じて潜在的なベンダーや顧客などと通信して、様々なビジネスの手配を容易にすることもできる。
【００１０】
商用旅行者は、オフィスバウンドと同様に、ウェブベースの情報にアクセスしたり、ウェブベースの買い物をしたり、電子メールで世界中の人たちと通信したりすることをよく望んでいる。
【００１１】
これは、機内エンターテイメントシステムによってこれまで対応してこなかった特定のコンテンツ源であり、現在実行可能なものよりも確実に豊富で多種類のコンテンツを提供する。
【００１２】
従って、必要とされるものは、従来のオンデマンド方式のオーディオやビデオ機能を取り込むが、さらにワールドワイドウェブを反映するアプリケーションからコンテンツを配信する機能も含める機内エンターテイメントシステムである。ウェブへのアクセスは、オンラインの買い物および／または情報交換といったウェブのより商用的な側面のものに加えて、機内本、音楽、ビデオ等を提供するために利用され得る。こうして乗客は地上波環境に非常に似た環境の中で操作することができ、慣れた方法でアプリケーションと通信したり相互作用したりすることができる。
【００１３】
この機能に関して、当システムは各通信媒体用にスタンドアロンシステムなしで、多数の機外信号源にアクセスすることができる。例えば、当システムは広域帯ラジオと／やワイヤレス通信媒体上に加えて、多数の衛星コンステレイション間で通信を行うことができる。これら種々の信号源の全てが、そこからコンテンツを引き出すために利用され得る。そのコンテンツは単純ネットワーク・アーキテクチャに提供されているため、ローカルに格納されて効果的な方法で乗客に利用可能となる。ネットワーク自体は実装されることにより、大型中央サーバシステムをエンジンとして必要としない。むしろ、ネットワークは他の機内航空機システムにトランスペアレントであって、最小限の構成部品数で実装されることによって電力供給の引き出しを最小限にして実装されるべきである。当該機内エンターテイメントシステムは、従来システムよりも軽くて維持管理と構成変更が容易である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（発明の概要）
本発明は概して、航空機、バス、電車等私用もしくは商用の乗物内でミックスされたメディアコンテンツを乗客に配信するシステムに関する。当システムは、一般的に複数のディスプレイ装置を含み、各装置はコントロールプロセッサ、ローカルメモリ記憶領域、グラフィカルディスプレイを少なくとも備える電子パッケージを含む。ディスプレイ装置はローカル・エリア・ネットワーク信号バスによって相互接続されており、ローカル・エリア・ネットワークを定義する。ディスプレイ装置のそれぞれはクライアント装置に加えてネットワークサーバとして機能するよう構成されており、複数のディスプレイ装置はローカル・エリア・ネットワーク信号バス上で協働し、分散型サーバローカル・エリア・ネットワークアーキテクチャを定義する。
【００１５】
本発明のある局面では、複数のディスプレイ装置のそれぞれは分散型サーバローカル・エリア・ネットワークアーキテクチャのネットワークノードを定義する。アプリケーションソフトウェアルーチンを提供する多数のコンテンツは複数の装置間で配信されており、アプリケーションソフトウェアルーチンのうち特定の一つは複数のネットワークノードのうち対応する特定の一つに記憶される。各ネットワークノードは、このように、アプリケーションを提供するコンテンツのうち特定のサブセットのみを管理する。
【００１６】
本発明のさらなる局面では、アプリケーションソフトウェアルーチンを提供する複数のコンテンツは、種々のネットワークノードがネットワーク内で個々のアプリケーションサーバとして機能するようにする。一つのネットワークノードは電子メールサーバとして機能して、二つ目のネットワークノードはウェブサーバとして機能するかウェブサーバ機能の一部を代替的にサポートする。別のネットワークノードは電子本サーバとして機能して、さらに別のネットワークノードはオーディオやビデオ・オン・デマンド用サーバとして機能する。
【００１７】
本発明のさらに別の局面では、通信管理部はネットワーク信号バスに連結されており、複数の双方向インターフェース装置にさらに連結されている。各通信インターフェース装置は複数の実質的に互換性がない機外信号源のうち異なるものとリアルタイム通信を行う。互換性がない信号源は第１の衛星コンステレイションを含んでおり、ブロードキャストテレビジョン番組のような第１のタイプのコンテンツを提供することが可能である。第２の衛星コンステレイションは、携帯電話の通信媒体のような第２のタイプのコンテンツを提供する。さらに別の互換性がない信号源はブロードバンド双方向超短波通信媒体を含む。
【００１８】
実質的に互換性がない信号源によって提供されるコンテンツは、通信管理部を通して、複数のディスプレイ装置のうち特定の一つに向けられる。これはその装置を使用している乗客がその形式やタイプのコンテンツにアクセスすることを望むかどうかによる。コンテンツ配信は、ネットワークを介して対応するホストサーバ装置から各ディスプレイ装置に対して行われており、ここでディスプレイ装置はクライアント装置として機能する。このように、各ディスプレイ装置は、ユーザや乗客に対してトランスペアレントな方法で、コンテンツ配信サーバとコンテンツ受信クライアントとして両方機能する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（発明の詳細な説明）
はじめに、本発明は乗客の快適性と娯楽のために旅客機に一般に提供されたタイプの機内エンターテイメントシステム（ＩＥＳ）に関連して説明される。本発明は旅客機に関連して使用する点から説明されており、旅客機という言葉は、パイロットのほかに２名から６、８名の乗客をどこへでも運ぶことができる単双エンジンのマルチシート航空機に加えて、大型商用ジェット旅客機のみならずビジネスや企業の航空機をも含めるものとされていると理解する。
【００２０】
この説明に関して、航空機は複数の乗客を運ぶことができ、またそのように構成された唯一の乗物ではないと認識する。確かに、同様の乗物に複数の乗客を運ぶバス、電車、そして自動車を構成したバンやワゴンでさえ含めることができる。ここで乗客らは一般的に乗物の運転手や操縦者から離れた席の位置を占有する。
【００２１】
このように、航空機システムの背景で説明がされたが、本発明によればモジュラーエンターテイメントシステムは，比較的長い移動時間の間、乗客が楽しんだりもてなされたりする必要があったり、外の世界と通信したりする必要がある乗物ならどれに取り込む場合にも見事に適していると理解される。前記で説明した乗物のうちどれもが、そして当業者の意図を受け継ぐ他の乗物は、ユニバーサル電源グリッドからやむを得ず引き離されたおかげでエンターテイメントや通信システムに操作電力を提供する能力に厳しい制約があると即座に認識され得る。これら乗物内での電源の全ては、自己充足するか自然発生したものであり、必然的に限られたものである。従って、本発明のエンターテイメントや通信システムの性質は、その低電力使用に加えて、特に乗物内での使用目的に有益である。
【００２２】
図１を参照して、モジュラーエンターテイメントや通信システムのうち特定の例示的な実施形態は、本発明に従って簡略化してやや概略的なブロック図で表示されており、概して１０と示されている。モジュラーエンターテイメントや通信システム１０は、機内エンターテイメントシステムとして構成されており、その構成部品は、比較的人目につかず最小限の電力を消費するような方法で、航空機の機体の周りに配信される。従来、民間航空機か業務用航空機のような航空機は、様々な構成に配置された多数の乗客者用座席を含む。標準的な航空機では、各座席の後部が電子パッケージを含むよう構成されており、そのフットプリントはグラフィックディスプレイスクリーン１２によって定義される。これは、各乗客者用座席の後部に備え付けられており、その座席のすぐ後ろに座った各乗客が容易に視聴したりアクセスしたりできる位置にある。あるいは、座席が一般的に一列に配置されていない、座席構成の異なるタイプの航空機では、企業や業務用航空機などがあるが、グラフィックディスプレイ部１２を含む電子パッケージはその座席の肘掛上、もしくは電子パッケージが乗客から容易にアクセスしたり視聴したりすることができる位置に巧みに動かされることを用いて、関節をなすアーム構造上に備え付けられている。言い換えると、グラフィックディスプレイ部１２を含む電子パッケージの実際の備え付け位置は本発明に特に関連しない。要求されるのは、電子パッケージが簡単なアクセスと視聴をするのに適した様式に備え付けられていることだけである。
【００２３】
グラフィックディスプレイスクリーン１２自体は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のようなフラット・パネル・ディスプレイか、最低４８０×６４０ピクセル範囲の解像度で操作可能な別の適合するフラット・パネル型のディスプレイ装置と同じように実装されているものと検討されている。しかし、以下でより詳細に説明されるように、視聴する際、非常に細密な詳細が積極的に貢献するような状況では、より高い解像度が好ましい。この点に関して、このグラフィカルディスプレイスクリーンはラップトップ型コンピュータに広く実装されており、高解像度でカラー対応液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、エンターテイメントシステムに望ましい視力の好ましいレベルを提供することが確かに可能である点に注意すべきである。
【００２４】
グラフィカルディスプレイ１２を取り込む他に、電子パッケージはデジタルプロセッシング部（ＤＰＵ）１４を取り込む。これは、以下でより詳細に説明されるように、従来のコンピュータシステムのプロセシングエレクトロニクスと非常に似た方法で機能する。図１の例示的な実施形態で、ディスプレイ部１２から分離しているものと示されたが、ＤＰＵ  １４は、乗客者用座席後部側の好都合な場所に提供された適合性のある容器に挿入可能な完全なエレクトロニック・サブアセンブリーで適合するハウジングと共にディスプレイと統合され得る。各ＤＰＵ  １４は、それぞれのディスプレイ部１２に連結されており、ディスプレイを操作しユーザの入力を受信し処理するために必要な全てのコントロール機能を提供することで、ユーザや乗客はディスプレイに表示されるものを決定することができる。この点に関して、乗客インターフェース部（ＰＩＵ）１６は、対応するディスプレイ１２に連結されており、多数のシステムメソッドを提供するよう構成されている。これにより、ユーザや乗客はＤＰＵ  １４にアクセスして、ある機能や操作が実行されるよう命令することができる。例えば、ＰＩＵ  １６は乗客が受信したオーディオ信号を設定するために使用するボリュームやトーンのコントロールを取り込むことができる。つまり、乗客は様々なジャンルの音楽やヘッドフォン、輝度、色度コントロール、そして、以下でより詳細に説明されるように、マウスペン、ビデオゲーム、ジョイスティック等のような機能的なセレクトメカニズムから乗客が選択することができるステーションセレクターを指す。
【００２５】
本発明の特定の側面に関して、複数の電子パッケージのセットは、それぞれがグラフィックディスプレイ１２とＤＰＵ  １４とを含んでおり、対応したＰＩＵ  １６と共に複数の場所、すなわち複数の乗客用座席の背部やネットワーク構成内に配置される。複数のＤＰＵは信号バス１８によって相互接続されており、信号バス１８は、ある番組コンテンツや特定のＤＰＵから提供された機能が他の電子パッケージのどこからでも、よって他のグラフィックスディスプレイ１２のどこからでもアクセスすることができるよう機能する。
【００２６】
図１の特定の例示的な実施形態では、信号バス１８が複数のＤＰＵと複数のディスプレイ部との間に、および複数のＤＰＵと通信管理部（ＣＭＵ）２０との間に横たわっているように示されている。図１の実施形態の特定の構成は、単に図と簡単な説明を目的としたものであり、二つの分離した信号バスがあるという意味は意図していない。確かに、シングルネットワークバスだけが本発明で検討されており、ネットワークバスは複数の電子パッケージと例えば航空機通信管理部２０と相互接続する。
【００２７】
通信管理部（ＣＭＵ）２０はネットワーク信号バス１８に連結されており、様々な機内および機外信号源から順に導かれたバス上に、あるコンテンツ信号を提供するように機能する。ＣＭＵは航空機通信受信と、配信システムと、様々な信号源と航空機通信との間のインターフェース関連の機能と、データ信号配信システムとの分野の当業者によって十分に理解される。図１の例示的実施形態では、ＣＭＵ  ２０はネットワークシステムバス１８と、デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）プレーヤー２２の「山積み」のような、ビデオとオーディオコンテンツの機内源との間のインターフェース関連として構成されている。さらに、ＣＭＵ  ２０はネットワークシステムバス１８と複数のブロードバンド通信装置との間のインターフェース関連を提供しており、双方向の音声とデータ通信システムをサポートする衛星に加えて、衛星システムを提供する様々な分散されたコンテンツと双方向通信が可能である。
【００２８】
特に、ＣＭＵ  ２０は一以上のＳＡＴＣＯＭ衛星コンステレイションと通信するよう構成されており、航空機の周囲に配置された特殊なアンテナ２６を利用して高スピード、高周波数の通信回線を使用している。
【００２９】
ＳＡＴＣＯＭ通信回線が実装されているため、電話サービス、すなわち、話された音声、ｆａｘ、ＰＣモデム・データ・トランスファーなどの他に、Ｘ．２５プロトコルを利用したコンピュータ間のパケットデータ通信もまた提供することができる。ＳＡＴＣＯＭ通信ネットワークはパケット交換データネットワーク〔Ｐａｃｋｅｔ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ〕（ＰＳＤＮ）とパケット交換電話ネットワーク〔Ｐａｃｋｅｔ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ〕（ＰＳＴＮ）を使用して複数のユーザ受信器ステーションと通信する。よって、例えば電話、ＦＡＸ機器、パーソナルコンピュータに備え付けられたモデム等を利用するＣＯＭＳＡＴ通信ネットワークを通じて通信することができる２つのステーション間に、通信は確立され得る。電話通信は携帯電話、ＰＨＹ電話、アナログ電話、デジタル電話、そしてもちろんそれ以外の形式の音声通信装置をも含む音声通信システムのうちどれかで実行されることを理解しておくべきである。さらに、ＰＳＤＮやＰＳＴＮのような通信ネットワークは、国際的な地上波通信サービスであるため、どんな形式の地上波通信サービスでも取り込むことができるということを理解しておくべきである。
【００３０】
図１の例示的な実施形態では、ＣＭＵ  ２０は二つの分離したＳＡＴＣＯＭインターフェース２１と２３に連結されており、多数の異なる衛星コンステレイションとハイスピードなブロードバンド通信をすることができることを示している。例えば、当システムは衛星通信用ＳＡＴＣＯＭコンステレイション、もしくは独自の衛星コンステレイション、例えば、ダイレクトテレビや衛星通信ネットワークを提供する他のコンテンツによって確立されたものと通信するよう構成され得る。従って、ＳＡＴＣＯＭ１  ２０は衛星通信用ＳＡＴＣＯＭインターフェースを意味し、ＳＡＴＣＯＭ２はダイレクトテレビ等に対するインターフェースを意味することができる。
【００３１】
さらに別のインターフェースとしてＳＡＴ  ＴＥＬインターフェース２４は、ＣＭＵ  ２０が特定の独自衛星電話通信システムに対するアクセス権を持てるように提供され得る。衛星通信用ＳＡＴＣＯＭ通信ネットワークは電話通信をサポートすることができるが、本発明に従ったシステムが様々な異なる独自衛星通信ネットワークシステムにアクセスできるようにすることが有益である。これにより、特定の衛星システムが本発明に従ったシステムの完全な双方向システム通信ロードに悩まされることはない。確かに、万が一ＣＭＵ  ２０にアクセス可能な衛星通信ネットワークシステムのうちどれかが深刻なダウンタイム事象に直面したり、ＣＭＵ  ２０をホストする航空機や他の乗物がある衛星通信ネットワークの二つの受信可能範囲間を横断することで信号が無い期間に直面したりするという場合には、通信やプログラミングコンテンツの継続性を維持するために、当システムのＣＭＵ  ２０に利用可能な複数の衛星通信ネットワークの選択肢を有することは非常に有益となり得る。
【００３２】
本発明に従ってモジュラー機内エンターテイメントシステムの例示的な実施形態の構成部品について説明してきたので、ここで、ブロードバンドエンターテイメントコンテンツ配信システムを実行するために、この構成部品がどのように協働して機能するのか説明することが望ましいであろう。概念的には、本発明に従ったシステムは、ＤＰＵ  １４やグラフィックスディスプレイ１２と例示された各電子パッケージと、ネットワークに沿って配置されネットワーク信号バス１８によって相互接続されたノードを構成するＣＭＵ  ２０とを用いたネットワークとみなすことができる。ＣＭＵ  ２０はＤＶＤスタックのような中央にある機内システムによって提供されるコンテンツに加えて、ある機外コンテンツをもネットワークに提供するよう機能する。他のコンテンツは、ネットワークの様々なノードを備える複数のＤＰＵによってホストされたり、そのＤＰＵからアクセスしたりすることができる。本発明の原則の実施に従って、各ＤＰＵ  １４は、ダイナミックベース上に特定のアプリケーションやアプリケーションサブセットをホストするよう構成されており、単一源で大容量性能のブロードバンドネットワークサーバと同じ方法で複数のアプリケーションをホストすることができる分散型ネットワークサーバシステムを実質的に構成することができる。
【００３３】
都合の良いことに、複数のＤＰＵはそれぞれ、従来は中央のスタンドアロン・サーバシステムと連携していた多数のアプリケーションを個別にホストするよう設定されている。あるＤＰＵ  １４は適したソフトウェアやファームウェアの電子メールプロトコル実行ローチンを有する電子メールサーバとして設定され得る。これにより、多数のユーザ間や乗客間、もしくは自宅の電子メールサーバやアプリケーション間の電子メール通信をサポートすることが可能となる。電子メールアプリケーションがあるＤＰＵ  １４によってサポートされるということは、ユーザや乗客が自己のグラフィックディスプレイ１２からアクセスすることができるネットワーク１８内で電子メールインターフェースをホストやサポートをすることによって、ユーザや乗客が電子メール通信を送信および／または受信をすることを可能にする。ユーザや乗客のアプリケーションとワールドワイドウェブ間の通信は、ＣＭＵ  ２０と衛星の音声かデータ通信システムへのインターフェースのうちどれかとを通じて行われる。
【００３４】
分散型サーバシステムとして設定された複数のＤＰＵによって提供された更なる機能として、ワールドワイドウェブを備えるある選択されたサイトへのアクセス権をユーザや乗客に提供するというものがある。以下により詳細に説明するとして、ある一つの、もしくは複数のＤＰＵは、システムに配布されてきた多数のエンティティのためのウェブサイト用にホストアプリケーションとして機能するよう構成されている。
【００３５】
そのように構成されたＤＰＵは、どれもが、ＡＯＬ．ｃｏｍ、ＭＳＮｎｅｗｓ．ｃｏｍ、ＣＮＮ．ｃｏｍ等にホストアプリケーションを提供する。ワールドワイドウェブに含まれたエンティティが本発明のシステムを承認する限り、ワールドワイドウェブ内にあるニュース、エンターテイメント、情報コンテンツの大部分が、特定の一つ又は複数の分散型サーバを備えるＤＰＵによってホストされることが可能であり、比較的トラスペアレントな様式でユーザや乗客に利用可能となり得る。
【００３６】
本発明のさらに別の側面に関して、他のＤＰＵは様々な他のコンテンツアプリケーションをホストするよう構成されており、そのコンテンツアプリケーションの中には、特有のワールドワイドウェブサイトに関連したものやスタンドアロンのオーディオ／ビジュアルアプリケーションに相当するものがある。特に、あるＤＰＵは、異なるＤＰＵによってホストされた特有のワールドワイドウェブページからアクセスされる．ｗａｖや．ｖｉｄファイル形式のオーディオやビデオメディアコンテンツ情報をホストするよう設定され得る。その代わりに、分散型サーバを備える様々なＤＰＵは、そのＤＰＵのユーザだけでなく、ネットワークに連結された全てのユーザや乗客によるアクセスが可能な多数の異なる音楽ファイル、ビデオファイル、もしくはグラフィカルビデオゲームのアプリケーションさえもホストするかアクセスすることが可能となる。
【００３７】
ダイレクトテレビのような衛星システムを提供する独自のコンテンツと通信するＣＭＵ  ２０の機能を与えることで、この独自のシステムから提供されたコンテンツはネットワークを介しても利用可能である。こうして乗客は、自宅やオフィスのインターフェース装置にアクセスしている人が利用できる通信アプリケーションのほぼ完全なパッケージソフトで自らの用を足すことができる。乗客は、今、自分の選択に応じて音楽を聴いたり、映画を観たり、ワールドワイドウェブにアクセスしたり、電子メール通信を送信および／または受信したり、携帯電話通信を行ったり、電子的に記憶された本を読んだり、ブロードキャストテレビジョンおよび／または独自のブロードキャストムービー、ニュース、もしくは他の情報コンテンツにアクセスしたりすることができる。
【００３８】
従来システムとは対照的に、中央サーバが種々様々なコンテンツ源のそれぞれに対するアクセスをコントロールや調整をするところでは、本発明に従ったシステムは複数のホストプロセッシングシステムの中に、様々な機能的アプリケーションブロックを分散することにより、分散型サーバアーキテクチャを造ることができる。有利なことに、プロセッシング機能の分散型の性質は、アテンダント電力要求を含める中央サーバシステムの必要性とハードウェアに大事なスペースを割り当てる必要性とを取り除く。ここで、分散型サーバアーキテクチャは本質的に単一のスタンドアロン・サーバ・アーキテクチャよりプロセッシング電力という点で有能であるということも言及しておく。分散型アーキテクチャは、アーキテクチャの各ノードが特定のプロセッシング電力を有しており、アーキテクチャを備える各ノードの個々のプロセッシング電力の合計の２乗に等しい総プロセッシング電力を有する。従って、分散型サーバアーキテクチャは、本発明に従って、上で説明した機能をホストしたりサポートしたりする能力以上であるという証拠となる。そんな分散型サーバシステムは、比較的均一的な方法で複数のユーザに事実上のウェブアクセスや電子メール、オーディオ、ビデオコンテンツを提供する能力以上のものである。さらに、ＣＭＵ  ２０の機能と連結されたら、このシステムはユーザや乗客が自宅やオフィス環境で親しみのある全ての通信メディアに事実上アクセスすることを可能にする。
【００３９】
従って、本発明による機内エンターテイメントや通信システムは、オーディオ番組や機内映画のような従来理解された機内娯楽を提供するのみならず、ワールドワイドウェブ、電子メール、ブロードキャストテレビジョン、携帯電話通信、そしてオーディオ／ビジュアルエンターテイメントの他の形式にアクセスするといった様々な他の形式のコンテンツを提供することも可能である。本発明によるシステムは、従来は通信に連結されてこなかった乗物内の乗客に十分で豊かなエンターテイメントコンテンツと、配置済みで比較的ステーショナリな受信ステーションが利用可能なブロードバンド構造によって表されたコンテンツ環境とを提供することができる。
【００４０】
図２に関して、システムの接続性は簡易化され、やや概略的なブロック図形式で図示されており、その中で通信管理部（ＣＭＵ）２０は様々な機内と機外のコンテンツ源との間の通信関連を形成して、その源から受信したコンテンツをネットワークシステムバス１８に提供する。図２の例示的な実施形態では、コンテンツは様々な衛星コンステレイション３０のどれかから得られ、かつ乗物もしくは航空機に配置された適切なアンテナシステム２６から受信された信号と表されている。ＣＭＵ  ２０からアクセス可能な衛星コンステレイションは衛星通信用ＳＡＴＣＯＭ衛星コンステレイションを必然的に含んでおり、これは、例えばＣＭＵ  ２０に連結されたＳＡＴＣＯＭ１インターフェース装置３０からアクセスすることができる。ＳＡＴＣＯＭ１インターフェース装置は、システムに割り当てられた適切な無線周波数上で、双方向様式で衛星通信用ＳＡＴＣＯＭコンステレイションと通信できる適切な電子変復調装置である。
【００４１】
ＳＡＴＣＯＭ２  ３２と示された別の衛星コンステレイション通信インターフェースもまた、図２の例示的な実施形態に図示されており、ダイレクトテレビや他の衛星システムを提供する独自のコンテンツのような第２の衛星コンステレイションと通信することが可能なインターフェース装置を表す。ＳＡＴＣＯＭ２インターフェースは、衛星コンステレイションとシステムのＣＭＵ  ２０との間で双方向通信を行うために、適切に構成されたアンテナ上で適切な衛星システムと通信する。第三衛星通信方法論はシステムのＣＭＵ  ２０に、上で説明されたＳＡＴＣＯＭ１とＳＡＴＣＯＭ２との場合用に提供されたもののような特定の外付け衛星用インターフェース装置を要求しない方法で取り込まれる。特に、航空機のＣＭＵは、多くの場合、従来よく知られた飛行手順をサポートするために航空機と様々な地上のコントロールステーションとの間の双方向通信をする能力を提供する特定の衛星コンステレイションと通信するよう構成されている。以下でより詳細に説明されるように、この特定の通信チャンネルは、また、航空機乗組員と地上のステーション間だけでなく、航空会社の乗客と地上の受信ステーション間や、システム自体とリアルタイム・ワールドワイドウェブベースの情報構造との接続関連との間においても通信チャンネルを提供する方法として、機内エンターテイメントシステムネットワークで利用され得る。従って当システムは、様々な商用の独自衛星システムから引き出すことが可能なコンテンツのタイプや程度という点においてだけでなく、音声やデータの双方向通信にアクセスできる衛星システムの種類や程度という点においても、非常に自由度が高い。このように、当システムは乗客に対してブロードキャストや独自のテレビジョンサービスを提供することができるだけでなく、メモリに記憶され、ネットワークの分散型情報サーバを備えるＤＰＵの特定のものによってホストされる様々なウェブサイトのコンテンツをダウンロードおよび／または更新するために、多数の通信チャンネルのうちどれかで用を足すことができる。
【００４２】
図２に戻り、ＣＭＵ  ２０はまた、例えばエアライン出発ゲートや商業航空ターミナルにおいて、航空会社の地上ターミナルステーションから提供されるブロードバンドワイヤレスリンクのようなワイヤレス通信源３４とインターフェースをとるよう構成されている。地上通信リンクは多くの場合ワイヤレスノードで終了しており、地上通信チャンネルはワイヤレスインターフェースリンクを使用して、特定のユーザ装置と通信することができる。例えば、ローカルまたはワイド・エリア・ネットワークは多数のワイヤレス通信ノードを含んでおり、双方向に適合されたそれぞれはラジオ波ネットワークインターフェース装置を使用して、ユーザのネットワークノードと通信する。本発明によるネットワークは乗物限定のローカル・エリア・ネットワークを形成するものとして検討されているので、このネットワークは従来のワイヤレスインターフェース技術を使用して地上波ネットワークに連結されることが可能であることは、当業者には即座に明白となる。確かに、これにより、機能するように特定されたあるＤＰＵのメモリ内にホストされた契約のエンティティの様々なウェブページをダウンロードおよび／またはアップデートするために、当システムはワールドワイドウェブに接続したりアクセスしたりするための追加的なアプローチを得る。以下でより詳細に説明されるように、ワールドワイドウェブへアクセスしたり通信したりする方法のうち、本発明との関係で特に有益なものがある。それは、乗客とウェブとの間のインタラクションには大抵、オンラインの買物のような活動やダイレクトテレビによるペイ・パー・ビュー映画への契約を望む乗客や他のアクセス可能なプログラミングコンテンツのプロバイダが含まれるからである。乗客はクレジットカードや個人の識別番号を入力することで、サービスにアクセスして、そのサービスに対する支払いをすることができるが、その乗客のトランザクションは必ず契約会社や提供する会社に送られなければならない。従って、システムはそのトランザクションを登録して記憶することが可能であることが必要であり、さらに比較的頻繁で周期的な方法でリアルタイムなウェブや通信環境にそれらトランザクションを伝達できることが必要である。
【００４３】
グローバルな接続性に加えて、ＣＭＵ  ２０は多数の機内オーディオ／ビデオのシステム、例えば現在の機内ムービー・オン・デマンド・システムで従来提供されたＤＶＤプレーヤーのスタック２２とインターフェースをとることが可能である。ＤＶＤスタック２２は、スタック内にある個々のＤＶＤプレーヤーや各ＤＶＤプレーヤーからアクセスできる個々のビデオディスクを並べる機能を持つ独自の内蔵型マイクロプロセッサ・コントロール・センタ３６を含み得る。この方法で、複数の乗客は外的なタイミングの制約に構わず、いつでも多種類の映画のうち特定の一つを視聴することができる。
【００４４】
様々な衛星コンステレイションやＤＶＤスタックと表される全てのコンテンツは、ネットワークシステムバス１８内のネットワークと乗客のグラフィックスディスプレイ部１２の個々とに分散される。この方法で、座席３Ｂに座っている乗客は機内映画を観ており、その間すぐ隣の座席３Ｃに座っている乗客は本社やそれに対応する者と電子メールを通じて通信していることもあり得る。座席６Ａに座った乗客はケーブルチャンネルでＣＮＮニュースを見るよう選択しており、その間その付近の人たちはＡＯＬ員フォーメーションデータベースにある情報を見ていることもあり得る。
【００４５】
図３は本発明の機内エンターテイメントシステムに取り込まれるような通信管理部の一般的な構成を示す。ＣＭＵシステムは一般的にノン・ブロッキング電子スイッチ４０とネットワークインターフェース装置４２と結合して、通信管理部（ＣＭＵ）２０を取り込むものであり、同様に、ＣＭＵ  ２０が特定のネットワーク内でその特定のネットワークのデータと通信プロトコルとを使用して通信することを可能にする電子回路も含める。従って、ネットワークインターフェース装置４２は標準的なＣＭＵ出力と航空機のネットワークシステムが利用するのに望ましい特定の通信プロトコルとの間でインターフェースをとるよう適切に構成される。ノン・ブロッキング電子スイッチ４０は、メインのＣＭＵエレクトロニクスと衛星またはワイヤレス通信インターフェース装置との間に実装されており、特定のネットワークノードと特定の望まれた（もしくは、選択された）通信衛星コンステレイションとの間で双方向通信を行うことができる。衛星コンステレイションには通常個別の方法でアクセスすることが可能であるが、本発明の検討範囲内では、様々なアイ・オー・コントロール信号を多重送信したり、受信したオーディオ／ビデオまたはデータ信号をネットワークバスへ多重送信したりすることによってアクセスできる複数の衛星コンステレイションを確かに有することである。
【００４６】
具体的には、図４の例示的でやや概略的なブロック図を参照すると、ノン・ブロッキング電子スイッチは従来のスイッチ構成４４として適切に実装されており、このスイッチ構成４４はプロトコル層４６中の多数の異なる通信ノードのうちどれかひとつに連結されている。マイクロプロセッサ４８は、プロトコル層４６の構成に加えて、スイッチ構成の操作をコントロールする。スイッチ・マイクロプロセッサ４８は、例えば順にＣＭＵ  ２０内の適切な回路に信号を転送するバックプレーン５０への様々な衛星コンステレイションから受信した様々な信号ルーチンをコントロールしている。要求された特定の衛星コンステレイションによると、スイッチ・マイクロプロセッサ４８はスイッチ構成４４をコントロールして、信号パスを適合させ、固有の衛星アイ・オー・インターフェースとＣＭＵ分散システムとの間の直接的なつながりを提供することができる。従って、ノン・ブロッキング電子スイッチ４０はルーチン装置、またはＣＭＵに対する信号源の適切な連結を確実にするクロス・ポイント接続関連と考えることができる。
【００４７】
少しの間図３に戻るが、通信管理部２０はハイスピードブロードバンド信号バス５２によって電子スイッチに連結されている。特別に図示されていないが、ＣＭＵ  ２０はコントロール兼モニタリングディスプレイシステムに連結されて、航空機のフライトクルー、および／またはフライトアテンダントからアクセスでき得ることを理解する必要がある。この特定のディスプレイシステムは、フライトアテンダントやクルーがシステムからデータを受信したりシステムにデータを提供したりすることを可能にして、さらにフライトアテンダントやクルーがシステムの使い方に関して様々な側面をモニターすることを可能にする。例えば、ＤＶＤスタックと表されたビデオ・オン・デマンドシステムの困難さやビデオ・オン・デマンドシステムへの過剰なローディングは、権限のある者が「アテンダントディスプレイシステム」をからシステムにアクセスすることで、適応するよう操作される。さらに、フライトアテンダントやクルーのメンバーは、システムを従来の乗客情報サービスシステム（ＰＩＳＳ）に結合するために、航空機ＣＭＵ内に一般的に提供された種の様々な分離した通信インターフェースを手動で取り込んだり無効にしたりすることが可能である。このシステムは、安全なオーディオ／ビジュアル情報を乗客に提供するために民間航空機に一般的に実装されており、また乗客用の客室と操縦室にある航空機の人事部との間の通信を可能にするためにも実装されている。
【００４８】
オーディオ／ビジュアル情報やデータはＣＭＵ  ２０を通じてネットワークシステムへ提供されたり、そこから引き出されたりする。通信管理部はまた、航空機の航空システム（ＮＡＶ）や航空会社の通信アドレッシング・レスポンス・システム（ＡＣＡＲＳ）にインターフェースを提供しており、これにより航空機と航空会社そして地上の通信ノードと関連がある他のフライトとの間で空から地上への通信を可能にする。通信管理部はさらに、例えばシステムからハードコピーのデータ報告書を出すためにプリンターへのインターフェースも提供したり、乗客がシステムを操作している過程で契約した様々なサービスに対する紙の領収書を出すシステムを提供したりすることも可能である。
【００４９】
従来システムのインターフェース部もまた電子スイッチ（図３の４０）に連結されており、航空機の従来エンターテイメントシステムや頭上のビデオモニターや上部の／座席のオーディオ・パブリック・アドレス・システムのような頭上のディスプレイ装置を運転する機能がある。従来システムのインターフェース部とそれに関連した頭上のビデオやオーディオ装置とは、代替的なバックアップブロードキャストシステムを共に提供しており、これにより、本発明に従ったモジュラーエンターテイメントと通信ネットワークの故障時にバックアップシステムを提供することに加えて、航空会社は航空機の客室の内装を自由にデザインすることが可能となる。
【００５０】
システムのインターフェース部は、エコノミークラスの乗客のような、特定の場所に集まった特定グループの乗客用に従来のオーディオ／ビジュアルエンターテイメント源を提供するために適切に使用され、本発明に従ったモジュラーエンターテイメントと通信システムは、ビジネスクラスやファーストクラスのような第２の集合場所にいる特定の乗客に対するものとなり得る。従って、機内エンターテイメントと通信能力は、様々な航空機の客室の使用目的、要求、経済的な支払い能力に応じて割り当てられることが可能である。その結果航空会社は、様々なグループの乗客に対してコンテンツを利用可能とする方法や、乗客の料金クラスに従って乗客にそのコンテンツを配信する際の経済資源の割り当て方法について非常に柔軟に選択できる。
【００５１】
オーディオ、ビデオ、データ通信は、ＴＣＰ−ＩＰ等のようなパケット通信プロトコルに従ってデジタルデータ信号を送信するよう適合されたネットワークを介して、本発明に従ったＣＭＵと分散型サーバシステムの様々な通信ノードとの間を通過する。実際の物理的なネットワーク連結は本発明の範囲や精神内では特に重要ではないが、ネットワークの相互接続は比較的単純な２つか３つのワイヤ通信ハーネスであると検討されていることを言及しておく。カテゴリ５配線は、非シールドより対線（ＵＴＰ）としても知られているが、本発明のネットワークと共に使うのに非常に適しているとても単純で効果的な相互接続ハーネスを提供する。情報は比較的高い通信速度でＵＴＰ配線システム上から通信されて、１０ＭＨｚの帯域幅を利用し得る。ＣＡＴ−５配線スキームは、家庭のローカル・エリア・ネットワークの設定にうまく組み込まれており、現在のＵＴＰ電話回線は様々な家庭機器間のブロードバンド通信を相互接続したり行ったりするのに使われている。ブロードバンド通信は家庭の電話回線上の従来アナログ電話の音声通信とＩＳＤＮデータ通信用に用意してある周波数レンジを大幅に超えた周波数レンジで実行される。ＵＴＰ配線は非常に豊富なマルチメディア通信をサポートする能力があることが明らかになっている。例えば、ケーブルテレビジョンサービスのコンテンツはケーブルのモデムによって受信されたり復調されたりするので、家庭中にある様々なテレビジョン受信器に従来のＵＴＰ電話回線上で家庭環境に配信され得る。ブロードバンド通信能力でもって、適切なブロードバンドコンテンツが単純な非シールドより対線の配線インストール上でステーションを閲覧している複数の乗客間に容易に配信され得ることの証明となる。
【００５２】
この特徴は、従来の先行技術のシステムが特別な同軸のケーブルハーネスや他のタイプの特別な通信配信チャンネルを使用して様々な個々の座席場所にマルチメディアコンテンツを配信することを認めると、特に有益である。これらシステムを航空機に取り込むためには、先行技術タイプの配信媒体を収容するために航空機の客室を完全に配線し直すことが必要である。これは、コストが非常に高く、労働力が集中する作業であり、システムのインストールと現行のシステム維持のためにかなりの量の航空機のダウンタイムを伴う。
【００５３】
その代わりに、ネットワーク信号バス１８はＩＥＥＥ１３９４シリアルバスとして実装されることを言及しておく。Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ、８．０１ｖｌ、１９９５年６月１６日発効、に標準のＩＥＥＥ１３９４は非同期性と等時のフォーマットデータ転送をサポートする安価なハイスピード・シリアル・バス・アーキテクチャを実行する国際標準である。
【００５４】
図５を参照する。通信管理部の例示的実施形態は簡易化された、やや概略的なブロック図で示されており、概して２０と図示されている。本発明によるＳＭＵは、超短波（ＶＨＦ）、ＡＣＡＲＳ、ＳＡＴＣＯＭ、空中電話、そして現代の航空機と地上の通信ネットワークの他の形式のような多数の双方向通信媒体をサポートする。ＣＭＵは、汎用性があり、拡張性があり、および個々のオペレータの必要性に限定されたハードウェアとソフトウェアを含むモジュラーシステムである。ＣＭＵは、大抵の現代フライト管理システムを含む、ＡＲＩＮＣ７３９に準拠しているディスプレイとインターフェースをとるよう設計されている。ＣＭＵはさらに広範なデジタルとアナログ・アイ・オー、ＡＣＡＲＳプロセッサ、内蔵ＶＤＬ形式をＶＨＳトランシーバーに提供する。従って、ＣＭＵはＳＡＴＣＯＭ、超短波（ＶＨＦ）、空中電話、そして、プリンター、データローダのような周辺装置に対するインターフェースのような双方向通信媒体のうち選択したものをサポートしており、それにより完全な内蔵型のハイスピード通信部を提供する。これに適したＣＭＵは、Ｐｅｎｔａｒ  Ａｖｉｏｎｉｃｓが製造販売するＣＭＵ−２００通信管理部と例示される。
【００５５】
ＣＭＵ  ２０内構成部品の一般化されたブロック図は図５に示される。ＣＭＵは主な各機能に専用の個々のハイスピードなシングル・ボード・コンピュータ（ＳＢＣ）と高いモジュール設計である。ＡＣＡＲＳ  ＳＢＣ５４は通信プロトコルとルーチン機能をシステム用に提供しており、システムが多岐にわたる航空機システムや機外インターフェース装置とインターフェースをとることを可能にするハイスピードな専用のアイ・オー・プロセス  ＳＢＣ５６によってサポートされる。ＡＣＡＲＳ  ＳＢＣ５４とアイ・オー・プロセス  ＳＢＣ５６は内蔵バス５７によってメモリ記憶部５８やＰＣＩバスや様々なＡＴＡバスのうちの一つのような内蔵システムバス５９に連結されている。システムバス５９は、バックプレーンであるという点から考えられており、このバックプレーンは、ＣＭＵ  ２０が周辺装置システム通信する際に介するＡＣＡＲＳ、アイ・オ−・プロセス  ＳＢＣ、様々なアイ・オー・インターフェース装置のような様々なプロセッシングモジュール間の相互接続を許可する。システムバス５９は、様々なシステム機能の外付けディスプレイを許可するＡＲＩＮＣ７３９インターフェース６０に連結されている。ＡＲＩＮＣ４２９インターフェース６２はＡＲＩＮＣ４２９互換性を持つ航空機計測器具システムと相互接続するためのシステムに対して、１２入力と４出力を提供する。４入力、４出力ＲＳ−２３２（またはＲＳ−４２２）インターフェース回路はまたシステムバス５９に連結されており、領収書プリンターやクレジットカード（Ｓｍａｒｔ  Ｃａｒｄ）のアクセス装置のようなフライトアテンダントまたはフライトクルーのアクセス装置の関連する部分と通信するために使われ得る。ＡＲＩＮＣインターフェース６０と６２とは、航空機の客室乗客管理システムおよび／または従来の乗客機内サービスシステムとの通信を可能にすることを注意する。
【００５６】
通信管理部２０は衛星通信用ＳＡＴＣＯＭシステム、ダイレクトテレビ等のような様々な衛星コンステレイションと通信するために構成された複数の入力／出力装置をさらに含む。磁気テープ読み取り装置、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、またはＳＣＳＩコンテンツ積み込みインターフェースもまた、システムバス５９に接続するものと検討されている。ＳＣＳＩコンテンツ積み込みインターフェースによって、コンテンツデータはエンターテイメントシステムに入力され得る。この点に関して、入力／出力装置はＤＶＤアイ・オー６６と表されており、これは次にビデオ・オン・デマンド性能用にＤＶＤスタックに連結される。
【００５７】
ウェブサイト情報、デジタル音楽やビデオファイルのようなコンテンツデータはコンテンツ積み込みインターフェース（「新インターフェース」と図示されている）を通じてシステムに最初にロードされて、高容量メモリバッファ７０に記憶され得る。高容量メモリバッファはハードディスクドライブ、書き込み可能ＣＤ−ＲＯＭ、ディッシュドライブ等として実装されているものを含み、多数の異なる方法のうち一つの方法で実装され得る。このシステムに対するコンテンツデータのロードは、航空機がサービス便としてターミナルにいる間に行われるのが好ましいが、利用可能な衛星通信システムのうちどれか一つを介して不可欠なコンテンツ源にアクセスすることで行われることも可能である。この方法では、システムは地上のコンテンツ源と継続的なブロードバンド通信を維持する必要がない。分散型サーバシステムからホストされたコンテンツをリフレッシュしたり、最後にしたアップデートやリフレッシュ時から利用可能になった追加的なウェブページ、追加的なウェブサービス、または追加的な音楽やビデオファイルを加えたりするために、地上のコンテンツ源にアクセスすることだけは必要である。必然的に、一度情報がシステムから取得されると、その情報は長期記憶するために、かつネットワークを介して乗客がアクセスのしやすくするために、その情報をホストするように設計されてきた適切なＤＰＵに向けられる。
【００５８】
この機能に加えてさらに、図５の例示的な実施形態のＣＭＵ  ２０はネットワークインターフェース装置７０を適切に含んでおり、これは様々な他のインターフェース装置から受信した情報を得て、適切なパケット方式の通信プロトコルに合わせてネットワーク上にそのコンテンツを転送する。
【００５９】
本発明のＣＭＵ  ２０によってホストされたさらに別の通信方式は、ＶＤＬ−ｍｏｄｅ−ｔｏ−ＶＨＦトランシーバーであり、これは内蔵システムバス５９に連結されている追加的なＳＢＣ７２として実装されている。超短波（ＶＨＦ）トランシーバーへのＶＤＬ方式は、数字８ＰＳＫブロードバンドトランシーバーであり、これは、現代のデジタル信号プロセッシング技術を取り込み、約１１８から約１３６ＭＨｚの周波数で作動する。超短波（ＶＨＦ）トランシーバー７２へのＶＤＬ方式は機外ブロードバンド通信を行うためにシステムバス５９に連結された対応するＶＤＬ  アイ・オーを有する。
【００６０】
システムの伝導性（ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）については図５に示されるように、ＣＭＵの例示的な実施形態とともに説明してきたが、個々のネットワークノードについては、ここで図６の簡易化されたやや概略的な一部ブロック図と共に説明する。理論的には、ネットワークノードはラップトップや掌サイズのコンピュータと同じように、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）またはコンピュータシステムをコントロールしたマイクロプロセッサであるものとして考えられている。従来のラップトップや掌サイズのオペレーティング・システム・アーキテクチャは両方ともＤＰＵまたはネットワークノードからホストされている様々なアプリケーションを起動するのに大いに適している。
【００６１】
概して１４と示されたネットワークノードはデジタル信号プロセッサ又はその代わりとして、Ｉｎｔｅｌ  Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）シリーズのマイクロプロセッサ、Ｍｏｔｏｒｏｌａ  ６８ｘｘｘシリーズのマイクロプロセッサ、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＴＭ３２０等のようなマイクロプロセッサによってコントロールされる。ＤＳＰ８０は全システムの運営をコントロールする機能をしており、例えば記憶部８２に記憶された指示に関する実行可能なセットに合わせて運営する。記憶部８２は単一の大量メモリ部であるが、分離した読み取りのみのメモリ（ＲＯＭ）や様々なスタティックやダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ回線（ＳＲＡＭかつＤＲＡＭ）のような多数の異なるメモリ部として実装されることもできる。これは、システム運営をサポートするために設計されたメモリのタイプやスケールに依る。コンピュータアーキテクチャ設計に関する当業者は、コンピュータがホストするのに望まれたアプリケーションのタイプや形式だけを知っていれば、オペレーショナルコンピュータをサポートするのに必要となるメモリのタイプや形式を容易に決めることができる。
【００６２】
この点に関して、本発明によるネットワークノード１４はアイ・オー・コントロール・マイクロプロセッサ８４も含み、このアイ・オー・コントロール・マクロプロセッサは、ユーザや乗客からのアクセス可能がとなるようにネットワークノードに連結された様々なインターフェース装置をコントロールするために機能する。様々なコントロールプロセッサは、ハードディスクドライブ８６のような任意の大量記憶装置とともに、システムバス８８によって様々なインターフェース装置に連結されている。システムバス８８はＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）バス、Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＩＳＡ）、または他にデータバスの適したタイプとして構成され得る。様々なコントロールプロセッサはシステムバス８８または内蔵のデータとコントロールバス８９を通じて任意のシステムハードドライブ８６または内蔵の大量メモリ８２に連結される。周辺装置のインターフェース装置の一組は、内蔵のシステムバス８８を介してネットワークノードに連結されており、ユーザや乗客からのアクセスが可能なネットワークノードの外部機能を提供する。
【００６３】
例えば、ブロードキャスト・テレビのチューナー回路９０はユーザや乗客が独自の衛星コンステレイションから受信してきた後に、エンターテイメントネットワーク上に分散された様々なブロードキャスト・テレビジョン・チャンネルの中から選択することを可能にする機能を提供する。ブロードキャスト・テレビ・チューナー９０は一般的にその形式、機能、システムバス８８とグラフィックス・ディスプレイ・スクリーン１２との間の接続という点で従来型のものである。オーディオやビデオコンテンツの他形式は、それぞれオーディオやビデオのインターフェース回路９２と９４との方法で、システムディスプレイスクリーン１２に向けられ得る。これらは分離した機能として提供されている。これは全ての情報はパケット化されているが、ブロードキャストテレビジョン信号の情報コンテンツはＭＰＥＧまたはＪＰＥＧとコード化されたデジタルマルチメディアファイルとは顕著に異なるからである。従って、特定のインターフェース装置が、受領、変調または復調および／または様々なＩＦまたはベースバンド信号の解読に対応するために提供される必要がある。
【００６４】
従来のコンピュータシステムの状況では、異なる機能については、例えば様々なインターフェースのプリント回路板をコンピュータシステムのＰＣＩバスに差し込むことによって対応している。従って、オーディオはサウンドカードの方法でユーザに提供されており、一方では、マルチメディアカードが複数の源からオーディオのみならずビデオコンテンツも提供する。同様に、ブロードキャストテレビジョン、ビデオ、オーディオのインターフェース装置はディスプレイスクリーン１２が複数の一般的に適合しない信号源から引き出したコンテンツを表示することを可能にする。ディスプレイコントロールのインターフェース装置回路９６は様々なディスプレイのパラメタが乗客からアクセスされたり操作されたりすることを可能にするよう作動する。例えば、ディスプレイスクリーン１２が「タッチパネル」式ディスプレイで実装されている場合、ディスプレイコントロールのインターフェース９６はスクリーンの明るさ、スクリーンの解像度、そして特にユーザのファンクションキーへのアクセスをコントロールし得る。
【００６５】
スクリーンがタッチパネル式であると、機内システムに対して特に有益である。これは、システムに連結されて、かつ乗客が着陸した後責任をとらねばならない周辺装置の数を減らすためである。タッチパネルのファンクションキーはディスプレイパネル１２の周辺に配置されており、乗客はただ単にディスプレイスクリーンのある部分を押すだけでファンクションキーにアクセスできて、またはその代わりとして、乗客がマウスペンまたは同様の装置で特定のファンクションキーを叩くことでそれがアクセスされたことを示すことができる。この第２のケースに関して、ファンクションキーはＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）がサポートするアプリケーション内でユーザがアクセスできるタスクに関する「ボタン」やツールバーの場所と同様の方法で配置することができる。
【００６６】
マウスペン９８またはスタイラスは、このためにディスプレイパネル１２に提供された適切なアイ・オー容器に接続され得る。これは、乗客がそのような装置を所有しておりかつそのシステムに関してそれを使用したいと望む場合である。同様に、オーディオヘッドホン１００はシステムのフロントパネル上のオーディオジャックに連結されることができ、これによって、ユーザは付近の乗客の邪魔をせずにオーディオコンテンツを聞くことができる。
【００６７】
システムがワールドワイドウェブへのアクセス装置として使用される場合、乗客はあるウェブページで利用可能な商品のオンライン購入をしたいと望むことが多い。クレジットカード（またはスマートカード）読み取り装置１０２は、システムディスプレイ１２のフロントパネルに付属しており、これによりユーザはウェブページから選択した特定の商品の購入を確認するために、読み取り装置にクレジットカードまたはスマートカードを通すことができる。トランザクションの詳細は一時的にシステムメモリ内に記憶されるか、もしくはネットワーク配線（図１の１８）を介して、ＣＭＵに連結したハードドライブのような中央の大量記憶装置にリレーされる。望ましくは、そして、本発明によるエンターテイメントネットワークの分散型性質と一致して、この種のトランザクションに関する詳細はローカルメモリ内で維持管理されており、これにより各乗客ノードは関連する乗客のユーザによって出来た使用法やトランザクションの操作上の記録全てを維持することができる。この特定の構成は、システムをサービスするのに必要な中央の構成部品数を最小限にして、さらにシステムの利用可能な帯域幅への経営上のオーバヘッド・デマンドを減らす。
【００６８】
図６の実施形態で例示されたネットワークノードのそれぞれは、サーバのような構成を有するコンピュータアーキテクチャであることを繰り返し言うことに耐える。ネットワークノードのそれぞれは、クライアントはもちろんサーバとしても構成されており、これは全体としてのシステムが大量のプロセッシング電力を取り込む証明になる。確かに、本発明によるネットワークは複数の小さいサーバから成り、その最高のプロセッシング電力は各個別サーバのプロセッシング電力の合計の二乗に等しい。この方法でネットワークアーキテクチャを構成することは、大きな中央アプリケーションサーバの必要性を完全に取り除き、さらにこの特定のハードウェアと関連した必要な空間、重量、電力消費のペナルティを取り除く。
【００６９】
本発明による分散型サーバは当業者によってプログラムされて、ブロードキャストテレビジョン、オーディオまたはビデオ関連だけでなく、ウェブサーバ、電子メールサーバ、電子本サーバ、またはブロードバンド情報システム設計者の豊富な知識によって検討されたマルチメディアコンテンツ配信の他形式用サーバにもなることができる。
【００７０】
この分散型サーバシステムを構成する複数のノードの特定の一つそれぞれは、選択されたアプリケーションまたは、必要なアプリケーションの特定部分のどれでもサポートするようプログラムされ適合することが可能である。電子パッケージの一つは、通信ノードにネットワークに連結された全てのノードに対する電子メールサーバのアプリケーションをホストさせるよう構成され得る。対応する乗客はそのノードの対応するディスプレイ上でブロードキャストテレビジョン番組を視聴し得るが、ブロードキャストテレビジョン番組は、２座席後ろで通路の反対側に位置したノードにホストされたアプリケーションによって提供され得る。従って、この機能は全てユーザにトランスペアレントな状態であり、ユーザはモニターに表示させたり、マイク付きヘッドフォンまたは随意的に連結された電話装置を介してアクセスできるようにさせたりするために、アクセスしたいコンテンツのタイプや行いたい通信のタイプを識別することだけが必要である。その機能がそのディスプレイモニターに連結された特定のノードによってホストされているか否かは重要ではない。
【００７１】
ＩＥＥＥ１３９４やＵＴＰ配線ハーネスは分散型サーバシステムの様々なノードを相互接続するためにハイスピードなしリアルバスを提供しており、これにより世界共通のアイ・オー接続を提供する。ＩＥＥＥ１３９４、またはＵＴＰネットワーク上のＶＯＩＰがデジタルインターフェースを様々なアプリケーション用に限定しても、特定のアプリケーションがバスを越えて送信される前にデジタルデータをアナログデータに変換する必要性を効果的に排除している。同様に、受信するアプリケーションはバスからデジタルデータを受信するので、アナログをデジタル変換することを要求されない。バスが活動している間に装置をネットワークに取り付けたり、そこから取り外したりすることができる。各ネットワークノードは、装置が取り付けられたり取り外されたりするので、故障した構造上の固有のエンティティアドレスを持つ別個の論理エンティティと考えられていることから、バスは残りの現存するノード間で情報を送信するために、それ自体を自動的に再構成することが可能である。
【００７２】
本発明の機内エンターテイメントシステムは、ビデオやオーディオのコンテンツ配信機能をサポートするデータの個々のストリームに加えて、マルチキャストとブロードキャストと両方の情報配信を様々なネットワークノードに対してサポートする。マルチキャスト情報配信は、オブザベーションカメラからのビデオまたは乗客のフライト情報システムからのデータのような一般的なデータを受信したいと所望する乗客に対して配信するために使われ得る。このような情報はＣＭＵに、そしてネットワークバスに連結されている様々なフライトシステムから利用可能となる。同様に、ブロードキャストデータは飛行前の安全指示ビデオのような場内放送のアナウンスのオーディオデータやビデオコンテンツを全乗客に同時に配信することに使われ得る。もし望むのであれば、システムはそのようなブロードキャストデータにオーバーライド優先を置くようプログラムされて、バス上の全ての送信に取って代わることができる。
【００７３】
前述の議論はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、Ｔ１、Ｔ３等のような配線によるネットワーキングインフラを提供している点で成されてきたが、本発明の非分散型ネットワーキングアーキテクチャはワイヤレススキームでの実行に差し迫って適している。配線によるものと同様なワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮｓ）は限られた地理的範囲内で高帯域幅をユーザに提供する。ＷＬＡＮｓは、配線によるＬＡＮインフラで経験された従来の追加、削除、変更によって被った高いインストールコストと維持コストに対して、手頃な取って代わるものを提供する。物理的かつ環境の必要性と他の駆り立てる要因と本発明の分散型アーキテクチャに関するＷＬＡＮを使う好み。従来、航空機の機体構造はケーブル工場の要求を考慮に入れたネットワークの接続性と設計される。現存の航空機（または多数の乗客を運送する他の装置）を管理している通信業者は有線ネットワークアクセスのために現存の航空機に部品を組み込むことは非経済的であると気づくかもしれない。さらに、運営環境は有線ネットワークに対応しないか、ネットワークは運営上、比較的短期間と一時的なものであるかもしれない。これは有線ネットワークのインストールを非実用的なものにする。これは会議や教室または他の迅速なネットワーク環境のような「特別な目的のための」環境ではあてはまる。そうは言うものの、ワイヤレスネットワークのユーザは有線ネットワークで一般的に期待してきたものと同じサービスや性能を要求する。
【００７４】
ワイヤレスネットワークの運営は全てのユーザが共通の周波数帯で操作することを要求する。特定のユーザに対する周波数帯は、一般的に各国で承認されて免許を与えられねばならない。これは、利用可能な電波スペクトルに対する高い要求があるため、時間のかかる行為である。しかし、ＦＣＣからの免許なしであっても、認可されていないスペクトル部分で送信する装置があるかもしれない。周波数帯の認可されていない部分は、必然的に、全国的に利用可能で非常に大きなスペクトル割り当てを持つフリーの電波スペクトルを表している。認可されていない周波数帯は、固定のワイヤレスサービスとモバイルのワイヤレスサービスとの両方に使用され得る。また非常に大きなスペクトルの配分を可能とするが、それでもなお電力の限界のようなある制約を免れない。
【００７５】
ここで図７を参照する。より一般的な認可されていないスペクトル割り当てのいくつかは、ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数グラフに沿った位置という点に関して図示されている。特に、Ｉｎｄｕｓｔｒｙ、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ（ＩＳＭ）帯は、９０２−９２８ＭＨｚと２．４−２．４８ＧＨｚの割当周波数を含んでおり、ＩＥＥＥ８０２．１１標準によって表されたもののような現存のワイヤレス実装で一般的に使われている。認可されていないＰＣＳ帯は１．９１−１．９３ＧＨｚで生じており、さらに均等な非同期スペクトルと等時スペクトルに再分割されており、そしてワイヤレスローカルエリアネットワークとワイヤレスＰＢＸインストールと使用するもの考慮されている。
【００７６】
近年、米国連邦政府通信委員会（Ｕ．Ｓ．  Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）は、ハイスピードローカルエリアネットワーク通信サービスを無認可で使用するために、５ＧＨｚ領域内に１００ＭＨｚの下位の帯で、３００ＭＨｚのスペクトルを解放した。このスペクトル割り当てはＵｎｌｉｃｅｎｓｅｄ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ＵＮＩＩ）帯と称されており、５．１５―５．２５ＧＨｚ、５．２５−５．３５ＧＨｚ、５．７２５−５．８２５ＧＨｚにある。同様にヨーロッパでは、ＣＥＰＴがＣＥＰＴ推奨Ｔ／Ｒ２２−０６内の所謂ＨＩＰＥＲＬＡＮ装置用に５．１５−５．２５ＧＨｚのスペクトルを使用することを推奨している。
【００７７】
５４Ｍｂｉｔ／ｓｅｃと同じ高さの通信データ転送速度に対応するために効率的なハイスピード変調方法を開発することは今あり得ることを考慮すると、約５ＧＨｚのスペクトル領域内で通信帯を提供することをインポートするのは明白となる。２．４ＧＨｚ帯のような低い周波数帯の利用は本発明における通信媒体として選択肢を残すが、多数の理由からより高い周波数帯よりは適切ではない。特に、航空機の環境内では特に、他の装置は２．４ＧＨｚで作動するか照射しており、信号低下の潜在力を提供するのであって、決して最適システム性能ではない。とりわけ、マイクロ波装置、携帯電話、他の個人のワイヤレス装置は、ＩＳＭ帯の周波数スペクトルの部分を占める。その上、ある航空機システムはフライト管理の部分で２．４ＧＨｚ帯の一部を占めるものであり、インターフェアレンスをよく受け入れるものではない。さらに、フルモーションビデオ等を通信するための強い方法論を発展するために、システムはシングル・キャリア・システムのカレント２．４ＧＨｚ内で広がる遅延問題を解決することが出来ねばならない。
【００７８】
遅延伝播は多系統のひずみ、または送信された無線周波数信号を反響することで引き起こされる。この信号が発生地点から受信器アンテナへ進むにつれて、信号は頻繁に物体や壁等に反射するエコーを跳ね返して、異なる時間にアンテナに到達する。これは信号の様々な構成要素が異なる長さの軌道をとるためである。特徴として、この遅延伝播に関して、決して記号転送速度またはデータが送信用にコード化される速度ではなく、さもないと情報の中で多系統のひずみによって退化されものがある。これは、従来の８０２．１１ワイヤレス技術によって維持されることが可能な最大ビット転送速度に上限を置く。従来のビット転送速度技術では、上限は約１０−２０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの付近にいる傾向がある。
【００７９】
ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）標準によるワイヤレス装置は５４Ｍｂｉｔ／ｓｅｃという高さのデータ転送速度を達成しており、これによりｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ、ストリーミング・ビデオ、ビデオ会議のようなたくさんのブロードバンドアプリケーションを本発明の実行に適すようにサポートすることができる。このより高いビット転送速度を達成するために、８０２．１１（ａ）装置はＣｏｄｅｄ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＣＯＦＤＭ）と称された変調技術で利用されており、このＣＯＦＤＭはヨーロッパのデジタルテレビとオーディオ送信で以前のアプリケーションを見つけた。ＣＯＦＤＭは超並列方式でデータを送信したり、与えられたインストールでの典型的な多系列の遅延伝播よりも各記号の送信が長いように記号転送速度を落としたりしたことで、より高いデータビット転送速度に達する。ＣＯＦＤＭは、各記号送信内で積極的に多数のビットを圧縮する間、記号転送速度をゆるめて、実質的にデータビット転送速度よりも遅くする。送信されるためのデータ信号はいくつかのより低いスピードの信号、または副搬送波に対応付けられており、これはその後個別に変調されて並列に送信される。また、コード化はエラー回復を可能にさせるためと、いくつかの副搬送波上を広がる情報によって追加的なインターフェアレンスの拒絶を加えるために使われている。インターフェアレンスが個別の副搬送波を提供した場合、記号の正確な再構築を認可するために十分なデータが受信される。ＣＯＦＤＭの物理層（ＰＨＹ）はこれにより、ワイヤレスチャンネル上でデータを配信する際より大きな拡張性を許容する。従って、５ＧＨｚ帯にあるより大きなスペクトル割り当ては、より早いデータ転送速度に利用され得る。
【００８０】
８０２．１１（ａ）標準に従って、ローカル・エリア・ネットワークを構成する方法が２つある。それは、特別のネットワークとしてか、インフラネットワークとしての２つである。特別のネットワークの場合、図８で図示されているように、定点がなく、かつ全てのネットワークノードが別のネットワークノードの全てと一般的に通信できるという点で、ネットワークに特長的な構造はない。特別のネットワーク構造の例は、会議や教室の環境であり、それは個人が個人の携帯用コンピュータを通信や情報交換のために持ち込む場所である。特別のネットワーク構造の特徴のうち１つは、情報の流れを監視したり維持したりする特定のネットワークアクセスポイントが１つもないことである。このタイプのネットワークでは命令を維持するのが困難であるように見えるが、スポークスマン選挙のアルゴリズム（ｓｐｏｋｅｓｍａｎ  ｅｌｅｃｔｉｏｎ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）（ＳＥＡ）のようなアルゴリズムは奴隷として機能する他のネットワーク機器と共に、ネットワーク機器の１台をネットワークの基地局（マスターの）として「選ぶ」ために設計されているかもしれない。特別のネットワークアーキテクチャはさらに、「ブロードキャストと洪水」の方法論を使うことで、送信するノードが誰の誰かを構築するためにネットワーク内の他のノード全てに通信する。
【００８１】
ワイヤレスＬＡＮ実装で使用されるネットワーク構造のうち第２のタイプは、インフラネットワークであり、図９に図示されるものの１実施形態である。インフラアーキテクチャは固定のネットワークアクセスポイントを利用しており、これによりモバイルのノードは通信することができる。このネットワークアクセスポイントは、ネットワークの性能を広げるために、様々なワイヤレスノードを有線ノードアーキテクチャに橋渡しすることによって配線によるＬＡＮに接続されていることが多い。この構造は、現在の携帯電話のネットワークに非常に似ており、システムのＣＭＵ（図３と図５の２０）がシステムを備える様々なモバイルノードの通信流量を調整かつ維持するネットワークアクセスポイントとして機能する本発明の状況での実装に特に適している。
【００８２】
この点に関して、ネットワーク装置（図５と図６の７０）は、５ＧＨｚ  ＵＮＩＩ帯内の無線周波数通信が可能なブロードバンド・ワイヤレス・ネットワーク・インターフェース装置を適切に備える。図９の例示的な実施形態で示されているように、ネットワークインターフェース装置は当業者には十分理解されているように、メディア・アクセス・コントロール層（ｍｅｄｉａ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌａｙｅｒ）（ＭＡＣ）と物理層（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）（ＰＨＹ）とを備える。特徴として、ＰＨＹ層の詳細はＰＨＹ限定の送信収束層（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  ｌａｙｅｒ）（ＴＣ）によってＭＡＣから隠されており、また、ＭＡＣインターフェース層と称されている。本発明に関連して使用するよう検討されているＭＡＣ層は、８０２．１１ＭＡＣに基づいており、８０２．１１ＭＡＣは認可されていない帯内で作動している比較的信頼性のない無線周波数リンクをサポートするよう設計されていた。ＭＡＣプロトコルは非常に強く、より高レベルのプロトコルから要求される信頼性の水準を提供する。特に、ＭＡＣはプロトコルの代わりに層になっており、共有のネットワーク媒体の使用中、秩序を維持する責任がある。ＭＡＣ層プロトコルは掌サイズのデータ送信を含み、ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｅｎｓｅ  ｍｕｌｔｉ−ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ａｖｏｉｄａｎｃｅ（ＣＳＭＡ／ＣＡ）プロトコルを使用する。このプロトコルでは、ノードが送信されるためのパケットを受信すると、最初に他のノードが送信していないことを確認するよう聞く。チャンネルがクリアされると、それからパケットを送信する。さもなければ、ノードはパケットを送信する許可が下りるまでノードが待機しなければならない時間を決定する無作為な「バックオフ」要因を選択する。チャンネルがクリアな間は、送信するノードは内蔵のバックオフカウンターを減少させており、これがゼロまで減少されると、ノードがパケットを送信することを許可する。２つのノードが同じバックオフ要因を選択する可能性は小さいので、パケット同士の衝突は最小化される。
【００８３】
情報パケットが送信されるときはいつでも、送信するノードはパケットの長さ、つまり荷重の長さに関する情報を含む短いｒｅａｄｙ−ｔｏ−ｓｅｎｄ（ＲＴＳ）パケットを最初に送り出す。受信するノードはｃｌｅａｒ−ｔｏ−ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）パケットで応答しており、この握手する行為が完了した後、送信するノードはパケットを送信する。パケットは首尾よく受信されると、受信するノードは承認（ＡＣＫ）パケットを送信する。成功した受信パケットは、当業者は十分理解するように、巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって決定される。
【００８４】
ＰＨＹ層に関して、物理層は下方への互換性と様々な通信リンク状況への適応を可能にするための６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、１２Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、２４Ｍｂｉｔ／ｓｅｃに対する特別なサポートで、約６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃから約５４Ｍｂｉｔ／ｓｅｃのデータ転送速度をサポートする。ＰＨＹは２０ＭＨｚのチャンネル間隔で５ＧＨｚのＵＮＩＩ帯内で作動しており、低いＵＮＩＩ帯と中間のＵＮＩＩ帯では８チャンネルを、高いＵＮＩＩ帯では４チャンネルをサポートする。多系統のひずみを改善するために、ＰＨＹは６，９，１２，１８，２４，３６，４８，または５４Ｍｂｐｓの転送速度でのデータ送信を提供するために、５２個の個別の副搬送波を超えて情報信号を分割するＯＦＤＭ変調を使用する。副搬送波の４つはパイロット用副搬送波として機能するよう意図されたものであり、システムは、周波数の効果または信号送信の間の位相シフトを緩和するために、参考用にパイロット用副搬送波を使用する。仮の２進数列は、スペクトロ回線の発生を防ぐためにパイロット用サブチャンネル（ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓ）から提供されており、残りの４８個の副搬送波は大規模に並列方法で情報を送信するために分れたワイヤレス経路を提供する。従って、２０ＭＨｚ帯の副搬送波周波数間隔は、６４個の可能な副搬送波周波数スロットを利用して約０．３ＭＨｚである。
【００８５】
物理層の主な機能は、ＭＡＣ層から定義や指示をされたとおり、ＭＡＣプロトコルデータ部（ＭＰＤＵｓ）を送信することである。ＰＨＹはワイヤレス媒体を介して、２つステーション間で実際の送信やＰＨＹエンティティの受容を提供する。ＰＨＹは例えばアンテナの方法で、空の媒体と直接インターフェースを取っており、フレーム送信の変調復調を提供する。ＯＦＤＭの８０２．１１（ａ）バージョンは、図１０の例示的なＯＦＤＭ変調表に示されるように、選択されたデータの転送速度に拠って、２進の位相シフトキーイングの組み合わせ（ＢＰＳＫ）、求積法の位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、求積法の振幅変調（ＱＡＭ）の様々なコンステレイションの大きさを利用する。フレームやパケットペイロードのデータ転送速度に関係なく、パケットのプリアンブルや信号分野は、ＢＰＳＫを利用して６Ｍｂｐｓで回旋してコード化されて送信されることを注意しておく。
【００８６】
パケットペイロード（２進のシリアルデータ）は選択したデータの転送速度に従って、１，２，４，または６ｂｉｔの記号に形成されており、適用可能なコンステレイションポイントの複合表象に変調される。例えば、２４Ｍｂｐｓのデータの転送速度が選択された場合、当業者には十分理解されるとおり、ＰＨＹはデータのビットを１６−ＱＡＭコンステレイションにマッピングする。結果として生じるコンステレイションはグレイコード化されて、各記号は特定の副搬送波に割り当てられて、さらに副搬送波は逆の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を介して送信のために結合される。
【００８７】
ＯＦＤＭ  ＰＨＹ用の送信器と受信器との一般的なブロック図はそれぞれ図１２と図１３の例示的な実施形態に図示されている。送信器用の図１２の実施形態に関して、シリアルデータストリームはＦＥＣコーダー２００で回旋コード化をして、信号マッパー２０２で特定のコンステレイション表象にマッピングされる。コード化された２進の信号はデータの転送速度に従って、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ、または６４−ＱＡＭコンステレイションの様々な組み合わせにマッピングされる。ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ、または６４−ＱＡＭコンステレイションの例は図１４に図示されており、個別のコンステレイションのマッピング価値は、信号空間での各ポイント用に特定される。各コンステレイションを表している複合信号は、逆の高速フーリエ変換２０４を通じて処理されており、それを受けて、ガードの間隔は箱２０６内の信号に予め付加されている。記号は波型の箱２０８内で波型であり、それに受けて、信号は箱２１０内ではＩＱ変調を、箱２１２内では搬送波の付加を、そして送信アンテナ２１４を介した媒体への送信を経験する。
【００８８】
図１３の図示された実施形態で例示された受信器ブロックは、この一般的な処理過程を反対にしており、信号は受信器アンテナ２１６で受信されて、搬送波は搬送波回復セクション２１８で復調される。アナログの前部２２０はＩＱ検出セクション２２２でのタイミング回復より前に、入ってくる信号の自動的なゲインコントロール（ｇａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ）を提供する。適切に、時間と回復は、ＩＱ検出回路２２２に周期的なタイミング信号を提供するために、フィードバックの方法で作動する時計修復回路２２４によって行われる。タイミングセクションが同時発生すると、ガードの間隔はフィルター箱２２６内で複合信号から取り除かれており、それを受けて、記号が均一化するもの（イコライザー）・記号スライサー２３０でマッピング化を除く前に、複合信号は高速フーリエ変換回路２２８を通じてフィルターされる。回復した記号はＦＥＣデコーダー２３４に向けられており、そのため回復したデジタル信号はアプリケーションプロセッシング用に受信器のＭＡＣに向けられている。
【００８９】
ＵＮＩＩ帯内で作動することができるワイヤレストランシーバーが図５と図６のネットワークインターフェース装置７０の適切な層として実装されていると認識されると、５ＧＨｚのトランシーバーシステムの構造と運営へのこの脱線は明らかになる。適切な回路は商業的に利用可能であり、本発明の状況で容易に実装され得る。この特定のワイヤレス送信方法論は本発明の状況で有利であり、これは特に航空機のような乗客用乗物の状況で、従来のワイヤレスかつＩＲシステムで観察された多くの問題を解決するからである。
【００９０】
詳細には、本発明のシステムは民間用か業務用航空機の乗客用客室にホストされているものとして検討されており、モニターの部分はトレーテーブルの収容場所用に一般的に取っておいてある座席の領域のすぐ上かすぐ後ろの領域に配置されている。あるいは、モニターは、客室のファーストクラスやビジネスクラスのセクションにある席から提供される比較的幅広な肘掛の関節でつながったアーム上に配置可能である。必然的にエレクトロニクスは他のどこか、座席の下か座席間の決められた空間のどちらかで処理されている。システムの分散型の性質を考慮すると、ＩＲ送信は本発明に特に適さず、これはＩＲが視野方向（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）であり、分散型システムの各ノード用ＩＲトランスデューサが付近のもの、または乗客用客室に配置された中継器を遮るものがない視野を持つ必要があるからである。中継器は複合インストールであることはともかく、絶対に失敗のないものではない。これは、客室内にある程度の乗客の動きがあり、体を動かすことでノード間の視野方向を遮る可能性はかなり大きいからである。
【００９１】
２．４ＧＨｚのワイヤレス送信は、物理的により強いが、完全な解決法は提供しない。これは、多系統のひずみとフライトシステムインターフェアレンスとの問題が未解決のままだからである。一方、５ＧＨｚのワイヤレス送信技術はＩＲの高い帯域幅の性能を提供しており、そのうえ２．４ＧＨｚのシステムに特徴的な信号劣化とインターフェアレンスを防ぐ。本発明の状況では、ＵＮＩＩ帯上のワイヤレス送信は、システムのノードとシステムのＣＭＵとの間でフルモーションビデオや情報の豊富なマルチメディア送信を行うためには最も満足する方法論を提供するということを理解されたい。
【００９２】
従って、本発明で検討されているようなモバイルの環境では、システムのＣＭＵと個々のノードを備える電子パッケージは乗客用客室内で好都合な場所に配置されて、短送信の測定基準だけは電子パッケージとそれと関連するモニターとの間に存在する。ノードとそのモニターと関連した空間は比較的限られているので、モニターはＩＲインターフェースまたは従来のケーブルを介して電子パッケージに連結され得る。ＩＲ送信は、ＩＲインターフェースが一人の乗客が占める空間でしか使えないので、乗客の動きに関する問題に左右されない。同様に、従来のケーブルの連結は短くて、乗物の機体中に配置されたイーサネット（登録商標）型ネットワークのケーブル設備からもたらされた重量や維持管理の問題を出さない。
【００９３】
前に触れたが、本発明の分散型サーバを備える個々のネットワークノードに記憶されて維持されている特定のコンテンツは、航空機かまたは乗物がターミナルで修理を受けている間にアップデートやリフレッシュされたり、衛星かまたは超短波（ＶＨＦ）が地上のステーションへアクセスして準リアルタイムでアップデートされたりリフレッシュされたりすることが可能である。コンテンツがリアルタイムでアップデートされた場合、新しく落としたコンテンツもしくは以前に落としたコンテンツのみを、地上のステーションからシステムが取得する。これによりシステムは最小限の帯域幅を使用してシステム自身をリフレッシュしたりアップデートしたりできて、時間を最小限にかけることができる。
【００９４】
あるいは、航空機や乗物が、例えば、乗客用搭乗ゲートのターミナルに連結されているときや航空会社のターミナル施設にある分散型システムへのワイヤレスアクセスによって連結されているとき、システムはアップデートやリフレッシュされることができる。この間、オンラインのクレジットカードによる買い物のような乗客のトランザクションを記憶したものはシステムから受信するサーバにダウンロードされて、これにより記憶されたトランザクションは従来の方法で通信網に送信される。従って、機内ネットワークは周期的に分離したネットワークであると考えられており、これは少なくともネットワークがワールドワイドウェブから効果的に分離している時、ワールドワイドウェブのある部分を模倣する。通信リンクは地上のステーションと確立されるので、機内ネットワークはリフレッシュやアップデートして、ホストすることができるウェブの一部のその時と現在の状態を模倣することができる。
【００９５】
ウェブのホストは契約によって成されており、様々なコンテンツプロバイダーは航空機の操作者が利用できるウェブサイトのコンテンツを作っており、そして航空機の分散型ネットワークにそのウェブコンテンツがアップロードされることを可能にしていることに触れておくべきである。従って、機内ネットワークで表されたワールドワイドウェブの広がりは、コンテンツのウェブページを利用可能にする意思があるコンテンツプロバイダーの数によってのみ制限される。
【００９６】
本発明による機内エンターテイメントシステムは、分散型サーバシステムを基にコンテンツ配信を実行して、各ネットワークノードは乗客の座席に実装されていることによって、非常にフレキシブルなエンターテイメントのオプションを様々な乗客に提供するために使われている。システムのオーディオ／ビデオ・オン・デマンドの特徴は完全に対話型のものであり、乗客は望みどおりオーディオ／ビジュアルのコンテンツを停止、一時停止、早送り、巻き戻しをすることが出来る。先行技術の機内エンターテイメントシステムとは対照的に、本発明のシステムはネットワークが様々な他の航空機システムとインターフェースをとることを可能にしており、これによりフライトアテンダントやフライトクルーはシステムの操作上のパラメタを監視したり、特定の乗客のローディングおよび／またはルート用に効率的に構成するために、在庫管理や使用パターンのデータをシステムから引き出したりすることができる。同様に、乗客はコックピットから地上への通信であるレーダー表示かまたはＧＰＳのロケーション情報等のようなフライトシステムを監視することができる。
【００９７】
本発明は、本発明の構成と運営との原則の理解を促進する特定の詳細を取り込んでいる様々な例示的な実施形態の点から説明されてきた。その特定の例示的な実施形態を参照することで本発明の範囲を制限することは意図していないが、むしろ文脈上の説明を通して本発明の様々な特徴や局面を解明することを意図している。分散型ネットワークの様々な構成部分の特定の構成や操作上の詳細は、同じ目的を実質的には達成しながらも、多数の違う方法で実行されることが可能であることは、当業者からすれば直ちに明白である。従って、説明のために選ばれた様々な実施形態には、本発明の精神や範囲から外れることなく、多くの修正が加えられる可能性がある。むしろ、本発明は添付の請求項の範囲によってのみ限定されることを意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
これらや他の特徴、つまり、本発明の特徴と優位性は以下の説明、ここに添付の請求項や付随する図面と関連して考察するとより完全に理解される。
【図１】図１は、簡易化されたものであり、本発明の実行に合わせて、モジュラーエンターテイメントシステムの構成部品に関するやや概略的なブロック図である。
【図２】図２は、簡易化されたものであり、本発明に合わせて、モジュラーエンターテイメントシステムの接続性構成に関するやや概略的なブロック図である。
【図３】図３は、簡易化されたものであり、本発明のモジュラーエンターテイメントシステムに取り込むのに適切な電子スイッチと通信管理部に関するやや概略的なブロック図である。
【図４】図４は、簡易化されたものであり、図３の通信管理部と接続して使用するのに適したノン・ブロッキング電子スイッチに関するやや概略的なブロック図である。
【図５】図５は、簡易化されたものであり、図３の実施形態で示されたような通信管理部の構成部品に関するやや概略的なブロック図である。
【図５Ａ】図５Ａは、簡易化されたものであり、本発明のモジュラーエンターテイメントシステムに取り込むのに適した通信管理部の別の実施形態に関するやや概略的なブロック図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、簡易化されたものであり、図５Ａの通信管理部のルーティグ機能に関するやや概略的なブロック図である。
【図６】図６は、簡易化されたものであり、本発明に合わせてモジュラーエンターテイメントシステムのネットワークノードの構成部品に関するやや概略的なブロック図である。
【図６−１】図６Ａは、簡易化されたものであり、ネットワークノード部の別の実施形態の構成部品に関するやや概略的なブロック図である。
【図６−２】図６Ｂは、簡易化されたものであり、図６Ａのネットワークノードに実装するのに適した入出力回路の第１の実施形態の機能ロジカル・ブロックに関するやや概略的なブロック図である。
【図６−３】図６Ｃは、簡易化されたものであり、図６Ａのネットワークノードに実装するのに適した入出力回路の第２の実施形態の機能ロジカル・ブロックに関するやや概略的なブロック図である。図６Ｄは、簡易かれたものであり、図６Ａのネットワークノードに実装するのに適した共通のプロセッサ実装の機能ロジカル・ブロックに関するやや概略的なブロック図である。
【図７】図７は、高ＭＨｚと低ＧＨｚスペクトル領域内の無資格ワイヤレス通信アプリケーションにとって有効な周波数帯に関する図である。
【図８】図８は、特別のワイヤレスネットワーク構成に関する簡易化された図である。
【図９】図９は、インフラネットワークとして構成されたワイヤレスネットワークに関する簡易化された図である。
【図１０】図１０は、簡易化されたものであり、本発明に関連して使用するのに適切なメディアアクセス制御（ＭＡＣ）とＰＨＹアーキテクチャに関するやや概略的な図である。
【図１１】図１１は、ＯＤＦＭ通信方法論用のデータ転送速度とモジュレーションテーブルであり、望ましいデータ転送速度と共にモジュレーションコンステレイション定義内での変化を図示する。
【図１２】図１２は、簡易化されたものであり、本発明の実行に適したＯＦＤＭ伝送器アーキテクチャに関するやや概略的な図である。
【図１３】図１３は、簡易化されたものであり、本発明の実行に適したＯＦＤＭ受信器アーキテクチャに関するやや概略的な図である。
【図１４】図１４は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６  ＱＡＭ、６４  ＱＡＭコンステレイションに関するグラフィカルイラストレーションである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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