(57)【要約】  ワイヤレスの６０ＧＨｚデータ通信システムであって、送信機（１２）、受信機（１４）の１つまたは双方は、複合アンテナ（３４／３６，３８／４０）を有し、アンテナは、信号強度が最も良いものが動的に選択されるように設けられる。これにより、人や他の物が送信機（１２）と受信機（１４）の間を横切って１のアンテナからのデータ通信が遮られた場合に、他のアンテナを使用することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機ハウジング（１３）を有するデータの送信機（１２）と；
送信機ハウジング（１３）内で、６０ＧＨｚバンドによる無線通信のデータ処理のために構成された少なくとも１つの順方向のチャネル送信パスと；
受信機ハウジング（１５）を有するデータの受信機（１４）と；
６０ＧＨｚバンドでデータの送信機（１２）から無線で受信したデータを処理するため受信機ハウジング（１３）内に構成された少なくとも１つの順方向のチャネル受信パスと；
前記チャネル送信パスと前記チャネル受信パスのいずれか１つと電気的に接続可能な、少なくとも２つの６０ＧＨｚアンテナ（３４／３６，３８／４０）と；
を備えることを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記順方向チャネル送信パスと電気的に接続可能な少なくとも第１及び第２の６０ＧＨｚ送信アンテナ（３４／３６）と、前記順方向チャネル受信パスと電気的に接続可能な少なくとも第１及び第２の６０ＧＨｚ受信アンテナ（３８／４０）と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも２つの６０ＧＨｚアンテナ（３４／３６，３８／４０）は、双方が送信機ハウジング（１３）と受信機ハウジング（１５）のいずれか１つに装着されたことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
送信機ハウジング（１３）に装着された少なくとも第１及び第２の６０ＧＨｚ送信アンテナ（３４／３６）と、受信機ハウジング（１５）に装着された第１及び第２の６０ＧＨｚ受信アンテナ（３８／４０）を備えることを特徴とする、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
信号強度に基づいて少なくとも１つのアンテナ（３４，３６，３８，４０）を選択するためのロジックを備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ロジックは、受信機（１４）においてビットエラー率が最小となる少なくとも１つのアンテナを選択することを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記ロジックは、受信機（１４）において自動利得調整の電圧が最小となる少なくとも１つのアンテナを選択することを特徴とする、請求項５に記載のシステム
【請求項８】
アンテナ（３４，３６）は送信機ハウジング（１３）上にあり、前記ロジックは、送信機（１２）が送信のために選択されたアンテナ（３４，３６）を変更するための、受信機（１４）から送信機（１２）への送信情報を含むことを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
データ通信のため使用するアンテナ（３４，３６，３８，４０）を選択するために構成されたスイッチ（３２，４２）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
無線によるデータ通信構成部品であって：
６０ＧＨｚ無線伝送路（１８）による少なくとも送信、受信の一方のためデータを処理するように構成された少なくとも１つのデータ伝送パスと；
前記データ伝送パスに電気的に接続可能な少なくとも２つの６０ＧＨｚアンテナ（３４／３６，３８／４０）と；
１つのアンテナと前記データ伝送パスとを電気的に接続する手段（３２,４２）と；
を備えることを特徴とする、無線によるデータ通信構成部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的な６０ＧＨｚのワイヤレス送信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
５７ＧＨｚと６４ＧＨｚの間のワイヤレス・スペクトラム（以下、６０ＧＨｚバンドという。）は、Ｕ．Ｓ．連邦通信委員会(U.S. Federal Communication Commission)によってライセンスされていない。業界団体に機会を与えるため、法定外の規則によってスペクトラムが解放され、ワイヤレス・ローカルエリアネットワーク(LANs)を実現するため、このスペクトラムが使用される。そして今度は、ワイヤレスＬＡＮｓは、ショートレンジであること、高い指向性（その結果による固有の安全性）があること、データのバンド幅が大きいこと、を含む６０ＧＨｚスペクトラム特性の恩恵をこうむって、非常に多くのアプリケーションで順次に使用可能とされている。
【０００３】
元は衛星間の内密な通信に用いられていたが（地球を取り巻く大気圏が、各信号を６０ＧＨｚ近辺の周波数に弱めるため）、現在の６０ＧＨｚワイヤレスＬＡＮｓのアプリケーションは、銀行の顧客と現金自動預け払い機との間の通信を含み、より広いエリアのネットワークの“最後のマイル”に拡張されている。そして、ワイヤレスで、高いバンド幅を有し、ローカライズされておらず、固有の安全なデータ通信が望まれている。例えば、ソニーの米国特許の出願番号10/666,724を参考文献としてここに組み込むと、部屋内の机上のラップトップコンピュータから天井に取り付けられたビデオプロジェクターへＨＤＭＩ(High Definition Multimedia Interface)フォーマットで高解像度(HD; high definition)の映像を送信する際に、高いバンド幅の６０ＧＨｚ伝送路を使用したシステムが開示されている。この周波数では、信号は非常にショートレンジであり、映像は圧縮されていないフォームで送信されるように指揮され、毎秒、多量のデータが送信されるため、コンテンツの密造を本質的に守ることができない。加えて、ＨＤＭＩで使用されるハイバンド幅のデジタルコンテンツの保護(HDCP; High-Bandwidth Digital Content Protection)は、暗号化アルゴリズムの方法論として知られているが、未開発の状態であり、完全な（損なわれていない）状態で残されている。
【０００４】
アプリケーションを特定することなく、本発明は、６０ＧＨｚの無線伝送路について、以下の重大な報告をするものである。ここで理解されるように、そして上記に示したように、６０ＧＨｚの無線伝送路は、比較的狭い方向の視野の回線をカバーしている。すなわち、６０ＧＨｚの伝送路は、高い指向性を有している。実に、６０ＧＨｚの伝送路の指向性は、複合された６０ＧＨｚの送信機−受信機の組の複数が、互いに干渉することなく同じ部屋に存在できるほどのものである。しかしながら、ここで認識されたように、高い指向性は、セキュリティや他の多くの望まれる操作の観点から長所となるが、送信機と受信機の間の回線を横切る人などの干渉する物体により伝送路が一時的に途切れた場合は、通信ができなくなるという結果に陥る。ＨＤＭＩのアプリケーションにおいて、このことは、映像に瞬間的な損失が生じるか否かの障害を生じさせることとなる。
【発明の開示】
【０００５】
システムは、送信機ハウジングを有するデータの送信機と、送信機ハウジング内で、６０ＧＨｚバンドによる無線通信のデータ処理のために構成された順方向のチャネル送信パスと、を含む。また、システムは、受信機ハウジングを有するデータの受信機と、６０ＧＨｚバンドでデータの送信機から無線で受信したデータを処理するため受信機ハウジング内に構成された少なくとも１つの順方向のチャネル受信パスと、を含む。；
少なくとも２つの６０ＧＨｚアンテナは、チャネル送信パスとチャネル受信パスのいずれか１つと電気的に接続可能である。
【０００６】
説明のための実施例では、第１及び第２の６０ＧＨｚ送信アンテナは順方向チャネル送信パスと電気的に接続可能とされ、第１及び第２の６０ＧＨｚ受信アンテナは順方向チャネル受信パスと電気的に接続可能とされる。送信アンテナは送信機ハウジングに装着可能とされ、受信アンテナは受信機ハウジングに装着可能とされる。
【０００７】
ロジックは、信号強度に基づいて１つのアンテナを選択するために有利に設けられる。いくつかの実施では、ロジックは、受信機において最も低いビットエラー率を生じさせるアンテナ、または、受信機において最も低い自動利得調整電圧を生じさせるアンテナを選択する。更に、ロジックは、送信機が送信のために選択されたアンテナを変更するための、受信機から送信機への送信情報を含む。スイッチは、データ通信のため使用するアンテナを選択する構成として設けられることができる。
【０００８】
他の観点では、データを送信する方法は、データの送信機とデータの受信機を設け、送信機と受信機との間に６０ＧＨｚの無線伝送路が構築される。また、この方法は、少なくとも送信機と受信機の一方に設けられた複数の６０ＧＨｚアンテナを含み、送信機と受信機の間の６０ＧＨｚバンドのデータ通信に使用されるアンテナを動的に選択する。
【０００９】
更に他の観点では、無線によるデータ通信構成部品は、６０ＧＨｚ無線伝送路による送信、及び／又は受信のためデータを処理するように構成された少なくとも１つのデータ伝送パスを含む。少なくとも２つの６０ＧＨｚアンテナは、データ伝送パスに電気的に接続可能とされる。１又は双方のアンテナとデータ伝送パスとを電気的に接続するための手段が設けられる。
【００１０】
本発明の構造と処理についての詳細は、添付した図面を参照し、部材に関係する参照符号を参照することによって最良に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、１つの限定されない６０ＧＨｚの無線送信システムを説明のため示している。ここで説明する複合アンテナの主要部は、より一般的には、いかなる６０ＧＨｚ無線送信システムにも適用される。
【００１２】
先ず図１を参照すると、システム１０が示され、システム１０は、高解像度の映像などのデータの送信機１２を含んでいる。以下に説明する送信機１２の構成要素は、ハウジング１３内またはハウジング１３上に含まれている。受信機１４は、データを再生し、または使用するために設けられる。受信機１４は、後述する受信機の構成要素を保持するハウジングを有し、１つの部屋１６内に送信機１２とともに共同配置される。
【００１３】
送信機１２は、ラップトップ型のコンピュータ、又は他のマルチメディアコンピュータ、又はサーバであることができる。ここでは１つの送信機１２のみが図示されているが、１つより多くの送信機１２が配置されても良い。例えば、ラップトップ型のコンピュータに加えて、受信機１４と無線通信するカムコーダ、ＤＶＤプレーヤ、そして他のマルチメディア送信機が部屋１６内に配置される。受信機１４は、ビデオプロジェクターまたは他のプレーヤなどのマルチメディアプレーヤであることができ、データを表示するため、無線伝送路１８により送信機１２からのデータを受信する。また、受信機１４は、マルチメディアデータを表示するための、ブラウン管(CRT)、液晶表示ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、または薄膜トランジスタ(TFT)であってもよい。送信機１２は、衛星、ケーブル、衛星を用いない地上放送、インターネット、または他のソースから受信した圧縮されたマルチメディアコンテンツをデコード可能な装置などのセットトップボックスであってもよい。ここで述べるデータ通信は、デジタルビジュアルインターフェース(DVI; digital visual interface)プロトコルを使用することができる。しかし、上述のように、説明として示した６０ＧＨｚのアプリケーションに特有の細部は、複合アンテナの構成以上に限定されるものではない。
【００１４】
伝送路１８は、６０ギガヘルツ（６０ＧＨｚ）近傍の、より好適には５７ＧＨｚ〜６４ＧＨｚの範囲の固定（変化しない、１つのみの）周波数で処理を行う。そして、伝送路１８は、好適には固定された、毎秒２ギガビット（２．０Ｇｂｐｓ）に至るデータレートを有することが可能である。様々な変調方式は、データレートを増加させる。例えばＤＱＰＳＫを使用した場合、データレートは２．２Ｇｂｐｓとなり、伝送路は２．５Ｇｂｐｓ近傍のデータレートを有することができる。伝送路は、７ギガヘルツ（７ＧＨｚ）に至る固定されたバンド幅を有することができる。ワイヤレス送信のための誤り訂正(Reed Solomon暗号化など）とともに、再多重送信(re-multiplexing)が（例えばＱＰＳＫ変調の場合に、映像の２４ラインと、特定の制御信号を２つに再度多重化することによって）、いくつかのアプリケーションにおいて、既知のワイヤレス送信原理に従って実行される。
【００１５】
図１に示すように、送信機１２は、ここで述べる方法を実行するためのコンピュータで実行可能なソフトウェアまたはロジックを含むＲＡＭ，ＲＯＭまたは他のデータ記憶装置若しくはメモリなどのロジックモジュール２２にアクセス可能な送信プロセッサー２０を含む。ロジックモジュール２２は、ここで述べる方法を実行するためのコンピュータで実行可能なソフトウェアまたはロジックを含む、ＲＡＭ，ＲＯＭまたは他のデータ記憶装置若しくはメモリである。プロセッサー２０は、受信機１４へのデータ送信のため、後述する順方向チャネル(forward channel)に沿ってデータを送信するため、ハードディスクドライブ、ＣＤ、ＤＶＤなどのデータ記憶部２４にアクセス可能である。
【００１６】
送信機１２の順方向チャネルのエンコーダ２６は、既知の原理によりデータを暗号化する。暗号化されたデータは、６０ＧＨｚの伝送路１８上で送信するため、順方向チャネル変調器２８によって変調され、順方向チャネルアップコンバータ３０によってアップコンバートされる。
【００１７】
この原理に従えば、ハードウェアまたはソフトウェアの送信アンテナ選択スイッチ３２が、アップコンバータ３０からの信号を受信し、そして、送信プロセッサー２０の制御により、送信のためいずれか１つの複合送信アンテナを送信に使用するために選択する。図１に示す実施例では、第１及び第２のソースアンテナ３４，３６は、送信機ハウジング１３に取付けられて示されている。必要であれば、２つより多くの送信アンテナを使用可能である。各送信アンテナ３４，３６は、６０ＧＨｚのアンテナとして適切に設計され、送信アンテナ３４，３６は、送信機ハウジング１３上で物理的に空間を空けて互いに離れている。上述した広いチャネルと、ＤＱＰＳＫ，ＱＰＳＫ，ＢＰＳＫまたは８−ＰＳＫなどのより単純な変調方式を使うことで、単純なシステムにかかわらず高いデータレートを実現可能である。変調方式はこれに限定されるものではない。例えば、ＤＱＰＳＫを使用した場合、象徴的なレートの２倍のデータレートが実現可能である。８−ＰＳＫでは、３．３Ｇｂｐｓのデータレートが実現される。望まれる場合、ＨＤＣＰ(high definition copy protection)などのコピー保護システムが、マルチメディアコンテンツとともに既知のＨＤ原理に従って使用可能である。
【００１８】
無線信号は、受信機ハウジング１５に取り付けられた第１及び第２の受信アンテナ３８，４０によって受信される。受信機アンテナ３８，４０は、６０ＧＨｚの処理のために設計され、受信機ハウジング１５上で物理的に空間を空けて互いに離れている。この原理によれば、ハードウェアまたはソフトウェアの受信アンテナ選択スイッチ４２が、受信機アンテナ３８，４０からの信号を受信し、受信機プロセッサー４４の制御により、アンテナを使用するため複合受信アンテナのいずれか１つを選択する。受信機プロセッサー４４は、ここで述べる方法を実行するためのコンピュータで実行可能なソフトウェアまたは他のロジックを含むＲＡＭ，ＲＯＭまたは他のデータ記憶装置若しくはメモリなどのロジックモジュール４６にアクセス可能である。図１に示す実施例では、第１及び第２の受信アンテナ３８，４０が受信機ハウジング１５に取り付けられた状態が示されており、望まれる場合、２つより多くの受信機アンテナが使用可能であることが理解される。
【００１９】
既知の原理に従えば、受信アンテナ選択スイッチ４２からの信号は、順方向チャネルダウンコンバータ４８でダウンコンバートされ、順方向チャネル復調器５０で６０ＧＨｚから復調され、次に、誤り訂正及び多重化機能を行う順方向チャネルデコーダ５２でデコードされる。デコードされた信号は、データ記憶装置に記憶されるか、または、オーディオ、ビデオ、またはオーディオ／ビデオによる表示装置５４に表示される。逆方向チャネルの構成部品（不図示）は、２ウェイ通信の既知の原理に従って設けられることが理解される。特に、逆方向チャネル送信パスは、受信機１４に設けられ、図１に示される送信機１２の順方向チャネル送信パスと構成及び操作について実質的に同一とされることができる。同様に、逆方向チャネル受信パスは、送信機１２に設けられ、図１に示される受信機１４の順方向チャネル受信パスと構成及び操作について実質的に同一とされることができる。
【００２０】
図２〜図４は、送信アンテナ３４，３６のいずれかと、及び／又は、受信アンテナ３８，４０のいずれかを動的に選択するために使用可能なロジックの限定されない例を示している。例えば、図２のブロック５６から始めると、信号は、送信アンテナ３４，３６から交互に送信されることができる。この送信は、例えば、送信アンテナ３４，３６の間で、少なくとも１サイクルの間、周期的かつ瞬時に送信アンテナ選択スイッチ３２を前後に切り換えることによって行われる。
【００２１】
第１の送信アンテナ３４から信号が送信されている間の１周期または複数周期の時間における信号の強度は、受信機１４で注目され、ブロック５８で送信機１２に返信される。同様に、第２の送信アンテナ３６から信号が送信されている間の１周期または複数周期の時間における信号の強度は、受信機１４で注目され、ブロック５８で送信機１２に返信される。そして、ブロック６０において、最も良好な信号強度に関係する送信アンテナ３４，３６が選択され、送信アンテナ選択スイッチ３２は送信プロセッサー２０に従って処理を行う。
【００２２】
信号強度を判断するため、１またはより多くのパラメータが使用される。例えば、ビットエラー率は、いずれのアンテナがさしあたり“最良”であるか指示するために使用され、より低いビットエラー率は、高い、またはより良い信号強度を示す。また、自動利得調整が実装されている場合は、ＡＧＣ設定が使用可能であり、例えば、ＡＧＣ電圧がより高い場合は信号強度がより低いものとされ、このため、ＡＧＣ電圧がより低いアンテナが選択される。
【００２３】
更に加えて、または図２に示すロジックの代わりに、図３及び図４に示す１または双方のロジックのフローを使用することができる。図３のブロック６２では、受信プロセッサー４４は、受信アンテナ選択スイッチ４２が受信アンテナ３８，４０を交互に選択するように構成され、ブロック６４で最良の信号を生じさせる受信アンテナが選択され、受信アンテナ選択スイッチ４２はこれに従って構成される。図４も同様に使用でき、図４中、決定ブロック６６は、現在選択されている受信アンテナ３８，４０からの信号がしきい値より低下したことを表している。この場合、受信機プロセッサー４４は、ブロック６８において、受信アンテナ選択スイッチ４２が他の受信アンテナを選択するように再処理を行う。更に加えて、または他の受信アンテナの選択に代えて、受信機１４は、送信機１２に対して、送信機１２が選択している送信アンテナ３４，３６を他の送信アンテナ３６，３４に交換することを要求することができる。
【００２４】
ここでは、特に「複合された６０ＧＨｚシステムのアンテナの方法及びシステム」について、上述した発明の対象を達成することが十分に可能なように詳細を示し、記述した。これは本発明の好適な実施例として理解され、この発明によって広く意図される対象の代表例として理解される。この発明の範囲は当業者にとって自明となる他の実施例を包含し、従って、この発明の範囲は請求の範囲以外によって限定されるものではない。請求の範囲において、単数の要素は、詳細にそのように述べている場合を除き、“１つ、１つのみ”を意味するものではなく、“１つまたはより多くの”を意味する。装置または方法は、この発明によって解決しようとする各問題を解決するものである必要は必ずしもなく、請求の範囲によって包含されるものである。更に、開示した要素、部品、方法のステップは、その要素、部品、方法のステップが請求の範囲で正確に記述されているかどうかについて公に専念することを意図するものではない。請求の範囲の要素が語句“〜する手段(means for)”を使用している場合を除いて、請求の範囲のいずれの要素も35
U.S.C. 112の第６パラグラフの規定によって解釈されるものではない。方法クレームの場合、その要素は“動作”の代わりに“ステップ”を述べている。表現の定義がない場合、請求の範囲の用語は、明細書の記載、出願の歴史と調和する通常の慣習に沿った意味として与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本システムを示すブロック図であって、開示を明確にするため順方向チャネルのみを示す図である。
【図２】本発明のロジックの第１の実施例を示すフローチャートである。
【図３】本発明のロジックの第２の実施例を示すフローチャートである。
【図４】本発明のロジックの第３の実施例を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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