(57)【要約】  バックボーン（１０６）への複数の有線−バックボーンブリッジ（１０９）及び無線−有線ブリッジ（１１２ａ〜ｅ）を備える、有線バックボーン（１０６）に接続された複数の有線ＬＡＮ（１０２ｄ）及び無線ＬＡＮ（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）から構成される建物内にインストールされた異種ホームネットワークシステムのＲＦ受信可能範囲、（１００ａ）を拡張する。ネットワーク動作方法は、複数の有線伝送チャンネル及び／又は無線伝送チャンネルを割り当てるステップ（Ｓ０ａ）と、基底にあるプロトコルスタックの予め定義された層において、割り当てられた伝送チャンネル上で、異なる種類のマルチメディアデータのホームネットワークメディア要素間をブリッジするステップ（Ｓ０ｂ）とを有する。更に、ホームネットワークシステム（１００ａ）全体について、有線バックボーンネットワーク（１０６）の異なるバックボーンメディアにアクセスする（Ｓ２）ために必要な共通のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層を用い（Ｓ１）、ホームネットワークシステム（１００ａ）によって相互接続された異なる種類のマルチメディアデータのホームネットワークメディア要素を統合する（Ｓ２’）。このメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層は、中央バックボーンコントローラ（μＣ）によって制御され、外部からは、１つの総合的な制御インスタンスとして見える。本発明は、従来の技術と異なり、バックボーンメディア及び無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）の異なる物理（ＰＨＹ）層を用いて、ホームネットワークシステムに接続された無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）の割り当てられたＲＦ伝送チャンネルを介して送信されたＲＦ信号の物理層表現を、有線イーサネットＬＡＮ（１０６）のバックボーンメディアのＩＦ信号にマッピング（Ｓ４）し、ＲＦ／ＰＨＹ層上で異なる種類のマルチメディアデータのホームネットワークメディア要素を結合し、これにより、新たな周波数リソースを必要とすることも、帯域幅を失うこともなく、ＲＦ受信可能範囲を拡張することができる。このため、各無線−バックボーンブリッジ（１１２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）は、無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）の割り当てられたＲＦ伝送チャンネルを介して送信されたＲＦ信号の物理層表現を、バックボーンメディア（１０６）の信号にマッピングする物理層変換器（３０４）を備える。バックボーン（１０４）及び有線バックボーン（１０６）の制御インスタンスは、特に、メインの無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）の割り当てられたＲＦ伝送チャンネルを介して受信したＲＦ信号のＩＦスペクトルの使用に適する電力線通信システムであってもよい。
2007503137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想アクセスポイント（１０８）に接続された有線ローカルエリアネットワーク（１０２ｄ）及び／又は無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）を含み、バックボーンネットワーク（１０６）と、制御インスタンス（１０４）と、バックボーンネットワーク（１０６）への有線−バックボーンブリッジ（１０９）及び無線−バックボーンブリッジ（１１２ａ〜ｅ）とを備える異種ネットワークシステム（１００ａ）を動作させるネットワーク動作方法において、
基底にあるプロトコルスタックの予め定義された層において、伝送チャンネル上の異なる種類のマルチメディアデータのネットワークメディア要素の間をブリッジする（Ｓ０ｂ）ステップと、
上記異種ネットワークシステム（１００ａ）の上記バックボーンネットワーク（１０６）の異なるメディアにアクセスする（Ｓ２）ために必要である共通のメディアアクセス制御層を用いて（Ｓ１）、上記異種ネットワークシステム（１００ａ）によって相互接続された異なる種類のマルチメディアデータのネットワークメディア要素を統合する（Ｓ２’）ステップと、
上記バックボーンネットワーク上及び上記無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）上の異なる物理層を用いる（Ｓ３）ステップとを有するネットワーク動作方法。
【請求項２】
上記無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）からのＲＦ信号を受信するステップ（Ｓ５ａ）と、
上記バックボーンネットワーク（１０６）に接続されたバックボーンメディアを割り当てるステップ（Ｓ５ｂ）と、
上記ＲＦ信号をＲＦ帯域から対応するＩＦ帯域にダウンコンバートするステップ（Ｓ５ｃ）と、
上記割り当てられたバックボーンメディアを介して、得られたＩＦ信号を送信するステップ（Ｓ５ｄ）とを有する物理層変換処理ステップ（Ｓ５）を有する請求項１記載のネットワーク動作方法。
【請求項３】
上記バックボーンからデジタル信号を受信するステップ（Ｓ５ａ’）と、
上記無線−バックボーンブリッジ（１１２ａ〜ｅ）を介して、有線バックボーンネットワーク（１０６）に接続された無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）の単一のＲＦ伝送チャンネルを割り当てるステップ（Ｓ５ｂ’）と、
上記バックボーンメディアの物理層からＲＦ帯域の対応する変調信号に信号を変換するステップ（Ｓ５ｃ’）と、
上記割り当てられたＲＦ伝送チャンネルを介して、得られたＲＦ信号を送信するステップ（Ｓ５ｄ’）とを有する物理層逆変換処理ステップ（Ｓ５’）を有する請求項１又は２記載のネットワーク動作方法。
【請求項４】
上記有線バックボーンネットワーク（１０６）の中央バックボーン制御インスタンス（１０４）によって共通のメディアアクセス制御層を制御することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のネットワーク動作方法。
【請求項５】
上記バックボーンネットワーク（１０６）は、ＯＦＤＭ伝送技術を用いることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のネットワーク動作方法。
【請求項６】
有線−バックボーンブリッジ（１０９）及び無線−バックボーンブリッジ（１１２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）を含むバックボーンネットワーク（１０６）の仮想アクセスポイント（１０８）に接続された有線ローカルエリアネットワーク（１０２ｄ）及び／又は無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）からなる異種ホームネットワークシステム（１００ａ）において、
上記バックボーンネットワーク（１０６）の異なるメディアにアクセスし（Ｓ２）、当該異種ホームネットワークシステムによって相互接続された異なる種類のマルチメディアデータの複数のネットワークメディア要素を統合する（Ｓ２’）単一のメディアアクセス制御層を備える異種ホームネットワークシステム。
【請求項７】
上記各無線−バックボーンブリッジ（１１２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）は、上記無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）を介して送信されたＲＦ信号の物理層表現を、バックボーンメディアの信号にマッピングする物理層変換器（３０４）を備えることを特徴とする請求項６記載の異種ホームネットワークシステム。
【請求項８】
上記バックボーンネットワーク（１０６）及びその制御インスタンス（１０４）は、上記無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）の割り当てられたＲＦ伝送チャンネルを介して受信したＲＦ信号のＩＦスペクトルを使用するように設計されている電力線通信システムであることを特徴とする請求項６又は７記載の異種ホームネットワークシステム。
【請求項９】
有線ローカルエリアネットワーク（１０２ｄ）及び無線ローカルエリアネットワーク（１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）から構成された有線−バックボーンブリッジ（１０９）及び無線−バックボーンブリッジ（１１２ａ、ｂ、ｃ、ｅ）を含むバックボーンメディア（１０６）の仮想アクセスポイント（１０８）に接続された異種ネットワークシステムの全体に亘って単一のメディアアクセス制御層を使用する使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）の分野に関連する。詳しくは、本発明は、バックボーンインフラストラクチャ（例えば、電力線：Powerline）に接続された複数の有線及び／又は無線ＬＡＮから構成された異種のホームネットワークシステムを動作させるネットワーク動作方法に関する。例えば、イーサネット（登録商標）（Ethernet（登録商標））及び／又は無線クラスタ（wireless cluster）は、バックボーンメディアを介して接続できる。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線ホームネットワーク技術は、多くの場合、例えば、ビデオカセットレコーダ、テレビ、ホームセキュリティ又は警報装置をリモートから操作するための見通し線、赤外線、単方向、ハンドヘルド型コントローラに採用されている。他の一般的な無線技術の適用例は、コードレス電話システムである。なお、これらのシステムのいずれも、ロバストなホームネットワーク構成要素としては明確には分類できない。
【０００３】
ホームネットワークの最も広い定義は、家電機器を互いに接続し、これらを自動化する技術又はサービスである。より特定の定義では、ホームネットワークは、ユーザの家庭内で用いられるコンピュータ周辺機器及び民生用電子機器をリンクし、接続環境を形成する。また、ホームネットワークは、情報を処理し、管理し、伝達し、保存し、ユーザの家庭内で、複数のコンピュータ機器、制御機器、表示機器、通信機器の接続及び統合を実現する要素の集合として説明される。
【０００４】
現在の技術の簡単な説明
ホームネットワークを確立するためには、有線接続と無線接続の２つの基本的な接続方法がある。無線技術は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、８０２．１１ａ及び８０２．１１ｇ）、ハイパーＬＡＮ２及びＨｏｍｅＲＦ（ＩＥＥＥ８０２．１１）を含む。多くのユーザは、新たなケーブルを配線することを好まず、したがって、無線ホームネットワークが最も好まれやすい技術である。しかしながら、無線ホームネットワークは、最も高価な技術であり、時として信頼性が低い場合がある。一方、特に、イーサネット、ＨｏｍｅＰＮＡ（電話回線）、ＨｏｍｅＰｌｕｇ（電力線通信システム）を含む有線ホームネットワーク技術は、一般的により信頼性が高く、必要な部品が安価であるため、住居を新築する際に採用される傾向がある。近年の多くの文献は、ＨｏｍｅＰＮＡが理想的なホームネットワーク技術であると論じているが、各技術の特徴、構成機器、コスト、セキュリティ、サプライヤ、利点及び欠点に関するより最近の研究では、特に広帯域技術への拡張及び家庭用コンピュータの数の増加に伴い、これが必ずしも正しくないことが指摘されている。以下、本発明が提案する思想を明瞭にするために、現在、一般的に用いられている有線及び無線ホームネットワーク技術の主な特徴、利点及び欠点について簡潔に説明する。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．３及びＩＥＥＥ８０２．５ネットワーク規格に基づくイーサネットは、半径１５０メートルの範囲内で、１０Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓのデータレートで動作する。これらは、ケーブルによって相互接続された、ネットワークインタフェースカードを備える２台のコンピュータのように単純な構成であってもよく、又は、複数のルータ、ブリッジ及びハブによって多くの様々なネットワークアプライアンスを接続する複雑な構成であってもよい。１Ｍｂｐｓネットワークは、インターネット接続及びプリンタの共有には適当である。しかしながら、このようなネットワークは、サイズが大きいファイルの転送、多数のプレーヤが参加するゲーム、又はマルチメディアアプリケーションの用途には適していない。音声及びデータ伝送の需要が高くなるにつれて、これらの信号を伝送するために必要な帯域幅も広くなる。
【０００６】
イーサネットネットワークは、相互に接続されたネットワーク機器の間で信号を搬送するために、ＣＡＴ５ケーブル接続を用いる。データ伝送は、ＣＳＭＡ／ＣＤプロトコルに基づいており、これにより、ネットワーク機器は、ネットワークライン上の搬送波の有無を自動的に検知し、パスに搬送波がないときにデータパケットを送信し、他のパケットとの衝突が検出されると、データパケットを再送する。ネットワーク上でデータをルーティングするための補助となる機器を利用できる。ネットワーク機器は、通常、信号を渡すことによってネットワーク上のトラヒックを制御するハブ又はスイッチに接続される。ユーザが、セキュリティ又はアクセスに関わらず、ネットワーク内の全ての機器に接続する必要がある場合、ユーザは、ハブを含むピアツーピアアーキテクチャを用いることができる。
【０００７】
イーサネットホームネットワークは、専用のケーブル接続及びコネクタで動作するので、全てのホームネットワーク技術の中で最も安全である。高速モデムとネットワークとの間にルータを追加することにより、外部のインターネットから、ネットワークを「隠す」ことができる。多くのホームネットワークルータは、安全性を高めるために、ファイアウォールを組み込んで構成することができる。このネットワークは、自己充足的（self-contained）であるため、何らかの情報を得るためには、物理的にネットワークに接続する必要がある。
【０００８】
ホームプラグ（HomePlug）電力線アライアンスは、通常の壁付きコンセントにゲートウェイアダプタを差し込むことによって、従来の家庭用電力線上でのネットワーク動作を含む。アダプタは、電力線を介してデータを伝送する前に、標準の５６ビットＤＥＳ暗号化を用いてデータを暗号化する。ホームプラグネットワークは、８〜１４Ｍｂｐｓの伝送速度でデータを伝送し、他の無線及びＨｏｍｅＰＮＡネットワークとの互換性を有する。ホームプラグネットワークは、最長７５０メートルに達する、全てのホームネットワーク技術のうち、最も長い通信距離を実現している。ホームプラグネットワークは、通常、４５０ｍ２の家屋内で、最大２５６個の機器を接続できる。
【０００９】
現在用いられている無線ホームネットワーク技術には、Ｗｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、８０２．１１ａ及び８０２．１１ｇ）、ハイパーＬＡＮ２、ＨｏｍｅＲＦ、ＩｒＤＡ及びブルートゥースが含まれる。これらの技術は、機器通信や制御等の専用の目的には理想的である。なお、ＩｒＤＡは、見通し線を必要とし、ブルートゥースの通信範囲は、１０メートル以下であり、このため、これらの技術は、ホームネットワークインフラストラクチャにとって、好ましくない。したがって、以下のセクションでは、Ｗｉ−Ｆｉ及びＨｏｍｅＲＦ無線技術のみに焦点を当てる。
【００１０】
Ｗｉ−Ｆｉとは、「ワイヤレスフィデリティ（wireless fidelity）」の略語であり、住居に新たな配線のインストールを望まないユーザにとって理想的な技術である。Ｗｉ−Ｆｉは、携帯電話機及びコードレス電話機で用いられる周波数と同じ周波数である２．４ＧＨｚ周波数帯域を使用し、直接拡散（Direct-Sequence Spread Spectrum：ＤＳＳＳ）方式と呼ばれる周波数偏移変調（frequency-shift key：ＦＳＫ）技術を採用し、見通しが悪い領域で７５〜１２０メートル、見通しが良い領域で３００メートルの通信距離を実現する。伝送速度は、基底にあるＩＥＥＥ規格に応じて、２Ｍｂｐｓ（ＩＥＥＥ８０２．１１）乃至５４Ｍｂｐｓ、（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ）である。
【００１１】
ＨｏｍｅＲＦは、２０００年の半ばに登場した最初の実用的なワイヤレスホームネットワーク技術である。ＨｏｍｅＲＦは、家庭用無線周波数（Home Radio Frequency）を表し、無線周波数を用いて、２２．５〜３７．５メートルの範囲内でデータを伝送する。ＨｏｍｅＲＦは、高価なＷｉ−Ｆｉ機器のコスト負担を望まず、且つ、家屋内で、ファイル、プリントサービス及びストリームＭＰ３音楽データを共有することを望むユーザにとって理想的な技術である。ＨｏｍｅＲＦは、当初、軍事目的で開発された一種のスペクトル拡散技術を用いる。この技術では、２．４ＧＨｚ周波数帯域を使用し、周波数ホッピングスペクトル拡散（Frequency Hopping Spread Spectrum：ＦＨＳＳ）技術として知られる周波数偏移変調（ＦＳＫ）技術を用いて信号を伝送する。更に、ＨｏｍｅＲＦは、ＩＥＥＥ８０２．１１によって開発されたハイブリッド規格である共有無線接続プロトコル（Shared Wireless Access Protocol：ＳＷＡＰ）に準拠する。ＳＷＡＰは、最大１２７個のネットワーク機器を接続でき、最大２Ｍｂｐｓの速度でデータを伝送する。ＨｏｍｅＲＦは、携帯電話機及びコードレス電話機で用いられるものと同じ周波数帯域及び技術を採用するが、干渉は、殆ど又は全く生じない。殆どのＨｏｍｅＲＦネットワークは、ピアツーピアネットワークであるので、アクセスポイントを必要としない。
【００１２】
従来技術の問題点
例えば、ブルートゥース又はＨｏｍｅＲＦ等、ユーザが、ホームネットワークから、無線リンクを介して、任意の時刻及び任意の場所から無線で情報にアクセスするための従来の無線ホームネットワーク技術は、多くの場合、帯域幅に制約があり、データスループットが低く、拡張性に制限があるといった問題を有している。これらの制限は、マルチメディアホームエンターテインメントネットワークの需要が高まるにつれて深刻になる。特に、堅固な西洋式の家屋内で、典型的なホームネットワークをカバーするためには、単一の調整無線アクセスポイント（single coordinating wireless access point）のみでは、十分ではないことが多い。したがって、建物の全体を受信可能にするための既存の手法では、貴重なリソースである複数のＲＦチャンネルの割当が必要である。
【００１３】
異なる種類のメディア（有線、無線及び電力線）から構成される異種ホームネットワークアーキテクチャは、複雑なシステムである。これらの異なる種類のメディアは、通常、異なるスタンドアロンのメディアアクセス制御（media access control：以下、ＭＡＣともいう。）層を必要とする。通常、基底にあるオープンシステム相互接続（ＯＳＩ）プロトコルスタックの上位層（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ層）において、これらのメディア間のブリッジが行われ、これにより処理負荷が高まり、総合的なスループットが低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述の課題に鑑み、本発明の目的は、異種ネットワークシステムのＲＦ受信可能範囲を拡張する方法を提供することである。
【００１５】
更に、本発明の目的は、ホームネットワークシステムを介して相互接続された異なる種類のメディア間のブリッジに必要な処理負荷を低減することである。更に、本発明の目的は、総合的なスループットを高めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述の目的は、独立請求項の特徴によって達成される。有利な特徴は、従属請求項に定義されている。本発明の更なる目的及び利点は、以下の詳細な説明により明らかとなる。
【００１７】
本発明に係るネットワーク動作方法は、基本的に、有線クラスタへの複数のブリッジ及び無線−有線バックボーンブリッジを含むバックボーンに接続された複数の有線ローカルエリアネットワーク（例えば、イーサネット）及び／又は無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を含む異種のホームネットワークシステムのＲＦ受信可能範囲を拡張する。
【００１８】
本発明は、従来の技術に基づく周知の手法とは異なり、ホームネットワークシステムにおいて相互接続された異なる種類のマルチメディアデータのホームネットワークメディア要素を、異なるＲＦ／ＰＨＹ層上で接続し、新たな周波数リソースを必要とすることなく、又は帯域幅を失うことなく、ＲＦ受信可能範囲を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１ａ〜図３を用いて、本発明の一実施形態を詳細に説明する。図面における参照符号及びシンボルの意味は、本明細書の最後に示す表に示している。
【００２０】
図１ａ及び図１ｂに示すように、制御インスタンスであるバックボーンコントローラ１０４を有するバックボーンネットワーク１０６は、仮想アクセスポイント（virtual access point：以下、仮想ＡＰという。）１０８として機能し、複数のＲＦ／ＰＨＹ変換器１１１ａ〜ｅは、この仮想ＡＰ１０８を介して複数の分散した無線端末装置（ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、ＷＴ４、ＷＴ５、ＷＴｍ＋１、ＷＴｍ＋２）及び／又は有線通信装置（Ｔｍ）を相互接続する。このように、これらのＲＦ／ＰＨＹ変換器１１１ａ〜ｅのそれぞれは、比較的狭い領域（例えば、ネットワーク化された建物内の単一の部屋１０２ａ〜ｅ）にサービスを提供する。仮想ＡＰ１０８は、接続された有線通信装置又は無線端末装置と共に、総合的なホームネットワークシステム１００ａを構成し、ホームネットワークシステム１００ａは、バックボーンネットワーク１０６にＲＦ／ＰＨＹ変換器を追加することで容易に拡張できる。
【００２１】
バックボーンネットワーク１０６がＯＦＤＭ技術を用いている場合、異なる信号が定義された間隔（所謂ガードインターバル）以内に到達している限り、受信機において、マルチパス受信は建設的に重なる。したがって、仮想ＡＰ１０８は、異なる場所で（例えば、異なる部屋のアンテナ）で受信及び送信を行うことができる。但し、送信される信号は、バックボーンメディアにおいて異なる伝搬距離を有する。
【００２２】
したがって、本発明に基づくバックボーンネットワークでは、各メディアがＯＦＤＭを用いることが好ましい。具体例は、以下の通りである。
・電力線通信
・５ＧＨｚＷＬＡＮシステム（８０２．１１ａ、ハイパーＬＡＮ２）
・２．４ＧＨｚＷＬＡＮシステム（８０２．１１ｇ）
【００２３】
バックボーンメディア及び無線ローカルエリアネットワーク（以下、無線ＬＡＮともいう。）１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅの間の関係に応じて、図２及び図３に示すように、分散された無線端末装置（ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、ＷＴ４、ＷＴｍ＋１、ＷＴｍ＋２）及び有線通信装置（Ｔｍ）と、ホームネットワークシステム１００ａとの相互接続について、以下のような２つのシナリオを想定できる。
【００２４】
・無線ＬＡＮ１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅに割り当てられたＲＦ伝送チャンネルを介して送信又は受信されるＲＦ信号に対応するＩＦ信号が、バックボーンネットワーク１０６のメディアで用いられる場合、単一のアップコンバータ／ダウンコンバータ２０４ａ及び局部発振器２０４ｂを備える変復調装置２０４を含むアナログフロントエンドアーキテクチャを有する従来の無線ＲＦ送受信機を用いて、仮想ＡＰ１０８を介して、分散された無線端末装置（ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、ＷＴ４、ＷＴｍ＋１、ＷＴｍ＋２）及び有線通信装置（Ｔｍ）と、ホームネットワークシステム１００ａとを相互接続することができる。この解決方法は、例えば、電力線通信システムがホームネットワークバックボーン１０６として機能するホームネットワークシステムに適用可能である。この場合、電力線通信システム上で用いられる信号は、無線ＬＡＮ１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅの割り当てられたＲＦ伝送チャンネルによって受信されるＲＦ信号のＩＦスペクトルである。この結果、無線ＬＡＮ１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びバックボーンネットワーク１０６から構成されるネットワーク全体において同じＭＡＣ層が用いられ、これにより、ＲＦ伝送チャンネルを介して送信されたＲＦ信号の各ＩＦ信号が、バックボーンメディアにおいて、及び無線ＬＡＮ１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅのそれぞれにおいて使用される。
【００２５】
・ＲＦ伝送チャンネル上の物理層信号をバックボーンネットワーク１０６上の信号に適切にマッピングすることができない場合、物理層ブリッジ処理を行う。このシナリオでは、バックボーンメディア及び各無線ＬＡＮ１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅにおいて、同じＭＡＣ層及び異なる物理層が用いられる。このため、両方の種類のメディアにおいて、最良のデータ伝送可能性を補償するために、中心周波数ｆ１を有するデジタルＲＦ信号を中心周波数ｆ２を有する他の変調方式に変換し、及びこの逆の変換を行うために必要である物理層変換段を含む無線ＲＦ送受信機を設ける。このため、物理層変換処理（Ｓ５）は、無線ＬＡＮ１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅからＲＦ信号を受信するステップ（Ｓ５ａ）と、バックボーンメディアを割り当てるステップ（Ｓ５ｂ）と、ＲＦ信号をある変調方式から他の変調方式に変換するステップ（Ｓ５ｃ）と、これにより得られたＲＦ信号を、割り当てられたバックボーンメディアを介して送信するステップ（Ｓ５ｄ）とを有する。一方、物理層逆変換処理（Ｓ５’）は、バックボーンからデジタル信号を受信するステップ（Ｓ５ａ’）と、無線物理層変換段１１２ａ〜ｅを介して、無線ＬＡＮ１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅの単一のＲＦ伝送チャンネルを割り当てるステップ（Ｓ５ｂ’）と、信号を一方の変調方式から他方の変調方式に変換するステップ（Ｓ５ｃ’）と、これにより得られたＲＦ信号を、割り当てられたＲＦ伝送チャンネルを介して送信するステップ（Ｓ５ｄ’）とを有する。
【００２６】
なお、第１の実施形態とは異なり、両方のデジタル変調方式は、ＩＦ周波数範囲ではなく、ＲＦ周波数範囲の帯域を用いる。
【００２７】
いずれのシナリオの場合でも、本発明により、中央のバックボーンコントローラ１０４によって制御される１つの共通のＭＡＣ層を用いることができ、全ての可能なホームネットワークメディア要素を最も簡単に統合することができる。この結果、バックボーンネットワーク１０６は、外部からは、全てを制御する単一のインスタンスに見える。バックボーンネットワーク１０６内で端末として機能する適切なコンバージェンス層を最上位に有するプロトコルスタックを備える専用の機器を用いることによって、他の種類のメディアをバックボーンネットワーク１０６に接続できる。
【００２８】
仮想ＡＰ１０８が、ＯＦＤＭ多重化技術を用いて、信号をどのように受信及び送信できるかを説明するために、以下、ＯＦＤＭの主な特徴について簡潔に説明する。図４に示すように、ＯＦＤＭメッセージは、所謂ガードインターバル（ＧＩ）によって分離された連続したシンボル（・・・，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１・・・）から構成される。他の多重方式に対するＯＦＤＭ方式の重要な利点は、マルチパス受信の場合に非常に良好な性能を示すという点である。多重化されたメッセージにガードインターバルを挿入することが、このような性能の向上の理由の１つである。理論的には、ガードインターバルの期間ＴＧＩは、伝搬パスの最も長いエコー長より長い必要がある。ガードインターバルを長くすることから直接的に得られる結果、すなわち特徴Ｆ０（Feature F0）は、信号にそれらの到達時刻で位相ステップを引き起こす全ての異なる信号パスは、ガードインターバルの終了前までは、受信機において利用可能である。換言すれば、受信機は、次のシンボルｎ＋１を受信する前に、異なるパスを介して送信されてきた、シンボルｎを搬送する全ての信号を受信する。したがって、ガードインターバルの間に受信機に到達する全ての信号パスは、受信信号に干渉することなく有効に重なり、役立つ。
【００２９】
本発明は、２つ以上の物理層についてガードインターバルを拡張することによってこの特徴Ｆ０を利用する。
【００３０】
図５は、物理層変換段５０５及び２つの物理層Ｐｈｙ１、Ｐｈｙ２を含む、本発明に基づく異種のホームネットワークシステム５００の実施形態を示している。
【００３１】
第１の物理層Ｐｈｙ１の第１のノード５０１及び第２のノード５０３の間で伝送される信号は、少なくとも１つの送信パスを用い、例えば、無線バックボーンアクセスノードの場合には、複数の送信パスを用いることができる。期間Ｔ１は、物理層Ｐｈｙ１の最大遅延パスであり、これは、第１のノード５０１と第２のノード５０３との間の最長の伝送時間を意味する。同様に、期間Ｔ２は、第１のノード５０２と第２のノード５０４との間の第２の物理層Ｐｈｙ２の最大遅延パスである。
【００３２】
物理層Ｐｈｙ１及びＰｈｙ２の第２のノード５０３、５０４は、いずれも、物理層変換段５０５を構成する。ＴＰは、物理層変換段５０５における遅延である。
【００３３】
図６は、図５に示す異種のホームネットワークシステム５００において、ＯＦＤＭ技術を用いた場合のＯＦＤＭメッセージの構造及び遅延を示している。本発明は、複数のパスを介してシンボルｎを搬送する全ての信号が、シンボルｎに続くガードインターバルの終了までに受信され、すなわち、次のシンボルｎ＋１の受信の前に受信されるという上述したＯＦＤＭの特徴Ｆ０を利用する。これは、ガードインターバルＴＧＩの期間を最長の遅延パスより長くすることによって保証される。
【００３４】
図５に示す実施形態では、総合的な遅延が以下の要素から構成される。
・物理層Ｐｈｙ１における最長の信号パスＴ１
・物理層変換段５０５における処理時間ＴＰ
・物理層Ｐｈｙ２における最長の信号パスＴ２
この総合的な遅延が、物理層Ｐｈｙ１、Ｐｈｙ２の両方における最小のガードインターバルより長い場合、特徴Ｆ０が保証される。これにより、ＭＡＣ層の観点から、異種のホームネットワークシステム５００を１個の総合的なシステムとして扱うことができる。
【００３５】
第１の物理層Ｐｈｙ１の送信ノード５０１から、物理層変換段５０５を介して、第２の物理層Ｐｈｙ２の宛先ノード５０２に至る信号の総合的なランタイムが、ＯＦＤＭ信号のガードインターバルの期間を超えていない場合、すなわち、以下の式が成り立つ場合、ＭＡＣ層の観点からは、異種ネットワークシステム１００ａを共通のシステムと見ることができる。
ＴＧＩ＞Ｔ１＋ＴＰ＋Ｔ２  （式１）
したがって、ネットワーク１００ａを構成する有線ＬＡＮ１０２ｄ及び無線ＬＡＮ１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅは、異なるＯＦＤＭベースの物理層を提供するが、異種ネットワーク１００ａは、有線ＬＡＮ１０２ｄ及び無線ＬＡＮ１０２ａ、ｂ、ｃ、ｅの全てについて共通のＭＡＣ層を用いることができる。共通のプロトコルへの信号の変換は、例えば、物理層変換段５０５における有線バックボーンアクセスノード１０９及び無線バックボーンアクセスノード１１１ａ、ｂ、ｃ、ｅにおいて実行される。
【００３６】
【表１】
2007503137.tif 000003
【００３７】
【表２】
2007503137.tif 000004
【００３８】
【表３】
2007503137.tif 000005
【００３９】
【表４】
2007503137.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１ａ】建物内にインストールされ、バックボーンネットワークに接続された複数の有線ＬＡＮ及び／又は無線ＬＡＮから構成され、バックボーンネットワークを介して相互接続された複数の無線端末装置及び有線通信装置を含む異種のホームネットワークシステムの具体例を示す図である。
【図１ｂ】ホームネットワークシステムの論理的なネットワーク構造を示す図である。
【図２】無線ローカルエリアネットワークの割り当てられたＲＦ伝送チャンネルを介して送信されたＲＦ信号の各ＩＦ信号をバックボーンメディア及び無線ローカルエリアネットワークで使用するように、ネットワーク全体で同じＭＡＣ層を用いる無線ＲＦ送受信機の変復調装置のアナログフロントエンドアーキテクチャを示す図である。
【図３】バックボーンメディア及び無線ローカルエリアネットワークで同じＭＡＣ層及び異なる物理層が用いられる、物理層変換器を有する無線ＲＦ送受信機のアナログフロントエンドアーキテクチャを示す図である。
【図４】ＯＦＤＭシンボルから構成され、ガードインターバルが挿入されたＯＦＤＭメッセージの構造を示す図である。
【図５】物理層変換段及び２つの物理層を含む本発明の実施形態を示す図である。
【図６】図５の実施形態におけるＯＦＤＭ技術を用いた場合のＯＦＤＭメッセージの構造及び信号遅延を示す図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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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６】
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【国際調査報告】
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