(57)【要約】  有線媒体を通して、超広帯域信号を生成し、送受信する、方法および装置が提示されている。本発明の一実施例は、関係する有線媒体に存在する、他の電磁信号によって使用されてない無線周波数を占める、超広帯域信号を送信する。本発明の別の実施例は、関係する、有線ネットワーク内の有線媒体に存在するほかの信号によって使用されていない、無線周波数を使用する超広帯域信号を、生成、送受信することがある。本要約書は、読者が本文の含まれる開示の主題を早急に確認することを可能にする、要約書要求規則に応じることを唯一の目的として提供されている。本要約書は、特許請求の範囲あるいは意味を、解釈または制限するために使用されないという、明確な理解と共に提出される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有線媒体の通信方法で、
無線周波数スペクトラムの第一部分を占める、搬送波信号を送信すること、
無線周波数スペクトラムの第二部分を占める、複数の超広帯域信号を送信すること、を特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記無線周波数スペクトラムの第一部分と、前記無線周波数スペクトラムの第二部分が異なる無線周波数からなることを特徴とする、請求項１記載の通信方法。
【請求項３】
前記搬送波信号は、十分に継続的な正弦波からなり、前記複数の超広帯域信号のそれぞれは、約０．１ナノ秒から、約１マイクロ秒に及ぶ長さを持つ、電磁エネルギーのパルスからなることを特徴とする、請求項１記載の通信方法。
【請求項４】
前記無線周波数スペクトラムの第一部分は、約５メガヘルツから、約５００メガヘルツに及び、前記無線周波数スペクトラムの第二部分は、約５００メガヘルツから、約１０ギガヘルツに及ぶことを特徴とする、請求項１記載の通信方法。
【請求項５】
前記無線周波数スペクトラムの第一部分、および第二部分のいずれの中に、同期信号を送ることからなり、
前記同期信号は、共通タイミングソースを提供することを特徴とする、請求項１記載の通信方法。
【請求項６】
前記有線媒体は、光ファイバーリボン、光ファイバーケーブル、単一モード光ファイバーケーブル、多重モード光ファイバーケーブル、ツイストペア線、非シールドツイストペア線、プレナム線、ＰＶＣ線、および同軸ケーブルからなる一群から選択されることを特徴とする、請求項１記載の通信方法。
【請求項７】
有線媒体の通信システムで、無線周波数スペクトラムの第一部分を占める、搬送波信号を送信する送信器と、
無線周波数スペクトラムの第二部分を占める、複数の超広帯域信号を送信する超広帯域送信器とからなることを特徴とする、通信システム。
【請求項８】
前記無線周波数スペクトラムの第一部分と、前記無線周波数スペクトラムの第二部分が、異なる無線周波数からなることを特徴とする、請求項７記載の通信システム。
【請求項９】
前記搬送波信号は、十分に継続的な正弦波からなり、前記複数超広帯域信号のそれぞれが、約０．１ナノ秒から約１マイクロ秒に及ぶ長さを持つ、電磁エネルギーのパルスからなることを特徴とする、請求項７記載の通信システム。
【請求項１０】
前記無線周波数スペクトラムの第一部分は、約５メガヘルツから、約５００メガヘルツに及び、前記無線周波数スペクトラムの第二部分は、約５００メガヘルツから、約１０ギガヘルツに及ぶことを特徴とする、請求項７記載の通信システム。
【請求項１１】
前記無線周波数スペクトラムの第一部分、および第二部分のいずれの中に、同期信号を送り、
前記同期信号は、共通タイミングソースを提供することを特徴とする、請求項７記載の通信システム。
【請求項１２】
前記有線媒体は、光ファイバーリボン、光ファイバーケーブル、単一モード光ファイバーケーブル、多重モード光ファイバーケーブル、ツイストペア線、非シールドツイストペア線、プレナム線、ＰＶＣ線、および同軸ケーブルからなる一群から選択されることを特徴とする、請求項７記載の通信方法。
【請求項１３】
有線ネットワークを通して、データを送信する方法で、
無線周波数スペクトラムの第一部分を占める複数の搬送波信号を送信し、
無線周波数スペクトラムの第二部分を占める複数の超広帯域信号を送信する、
通信方法。
【請求項１４】
前記無線周波数スペクトラムの第一部分は、約５メガヘルツから、約５００メガヘルツに及び、前記無線周波数スペクトラムの第二部分は、約５００メガヘルツから、約１０ギガヘルツに及ぶことを特徴とする、請求項１３記載の通信方法。
【請求項１５】
前記複数の搬送波信号のそれぞれは、十分に継続的な正弦波からなり、前記複数超広帯域信号のそれぞれが、約０．１ナノ秒から約１マイクロ秒に及ぶ長さを持つ、電磁エネルギーのパルスからなることを特徴とする、請求項１３記載の通信方法。
【請求項１６】
前記無線周波数スペクトラムの第一部分、および第二部分のいずれの中に、同期信号を送り、
前記同期信号は、共通タイミングソースを提供することを特徴とする、請求項１３記載の通信方法。
【請求項１７】
前記有線媒体は、光ファイバーリボン、光ファイバーケーブル、単一モード光ファイバーケーブル、多重モード光ファイバーケーブル、ツイストペア線、非シールドツイストペア線、プレナム線、ＰＶＣ線、および同軸ケーブルからなる一群から選択されることを特徴とする、請求項１３記載の通信方法。
【請求項１８】
前記有線ネットワークは、電力線、光ネットワーク、ケーブルテレビネットワーク、共聴アンテナ式テレビネットワーク、コミニティー・アクセス・テレビ・ネットワーク、光ファイバー・同軸・ケーブル・ハイブリットシステム・ネットワーク、公衆交換回線網、広域ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク、都市規模ネットワーク、ＴＣＰ／ＩＰネットワーク、ダイアルアップ・ネットワーク、スイッチド・ネットワーク、専用ネットワーク、非スイチッドネットワーク、パブリック・ネットワーク、プライベート・ネットワークからなる一群から選択されることを特徴とする、請求項１３記載の通信方法。
【請求項１９】
複数の超広帯域信号を送信する方法で、
個別無線周波数の一群を使用する、有線ネットワークを提供し、
前記個別無線周波数のいずれかが、搬送波によって占有されるかを判断し、
搬送波に占められていない個別無線周波数の少なくとも一部を占める複数の超広帯域信号を送信することを特徴とする、複数の超広帯域信号の送信方法。
【請求項２０】
前記個別無線周波数のいずれが、搬送波によって占められているかを判断することは、搬送波が存在するかどうかを判断するため、各個別無線周波数をサンプリングすることを特徴とする、請求項１９記載の送信方法。
【請求項２１】
少なくとも一つの、個別無線周波数を占める、同期信号を送ることからなり、
前記同期信号は、共通タイミングソースを提供することを特徴とする、請求項１９記載の送信方法。
【請求項２２】
前記複数超広帯域信号のそれぞれが、約０．１ナノ秒から約１マイクロ秒に及ぶ長さを持つ、電磁エネルギーのパルスからなることを特徴とする、請求項１９記載の送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、超広帯域（ＵＷＢ）通信に関し、より詳細には、有線媒体上にＵＷＢ信号を送信する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化時代が到来した。各種通信システムを介しての膨大な量の情報へのアクセスが、人々の働き方、楽しみ方、および相互の通信の仕方を変化させている。例えば、連邦議会が１９９６年の通信改正法で策定した通信に関する競争の促進により、従来のケーブルテレビ・プロバイダは、家庭用および業務用に、最新のビデオ、音声、およびデータサービスを提供する総合プロバイダとなった。今や、多くのケーブルテレビ会社が、単一広帯域ネットワークを介して、上記のサービス全てを配信するケーブルシステムを提供している。
【０００３】
このようなサービスにより、単位時間当たりに送受信するデータ量である帯域幅が、より必要となってきた。データ伝送の規模が拡大し続けるに従い、より広い帯域幅が、ますます重要になってきている。家庭用オンデマンドの映画配信やテレビ会議等の用途では、高いデータ転送レートを必要とする。また、別の例としては、家庭や職場での双方向テレビがある。
【０００４】
また、他の業界でも、インターネット・サービス・プロバイダや他のデータ・プロバイダに対して、帯域幅の要望を行っている。例えば、病院では、Ｘ線画像やＣＡＴスキャン像を遠隔地にいる医師に送信する。このような送信では、合理的な時間内に、大きなデータファイルを送信するため、かなりの帯域幅を必要とする。リアルタイム・ホーム・ビデオを提供する大きなデータファイル同様、これらの大きなデータファイルは、システムの帯域幅を広げることなく送信するには、単純に大きすぎる。より広い帯域幅への需要は、ネットワークが過負荷となっている兆候であるインターネットアクセスが遅い、あるいはデータリンクの欠損があるといったユーザーの不満によって明白である。
【０００５】
インターネット・サービス・プロバイダ、ケーブルテレビネットワーク、およびその他のデータ・プロバイダは、データを送受信するのに、一般的に導線、およびケーブルを用いる。電線、およびケーブルなど、伝送媒体を通した信号（例、データ）転送への従来アプローチは、媒体が電気的に信号を電導できる範囲内にある周波数において、媒体を通して、信号を変調することである。この従来アプローチのため、特定媒体の帯域幅は、媒体が電流を生じる変調を通して、信号を電気的に送信できる範囲内のスペクトラムに限定される。結果として、従来導線および／またはケーブルシステムにおいて、帯域幅を増加させるため、高度化された切り替え方式、または信号時分割配置を使用した、高価で、複雑なスキームの多くが開発された。一つには、データ送信システムは、電線またはケーブルの帯域幅が、その導電性によって抑制されるという、従来の受諾に従うという理由で、これらの方法のそれぞれは、高価で、複雑にされる。
【０００６】
従って、従来の有線ネットワーク帯域幅を増加させる方法が必要とされる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、有線媒体を通し、超広帯域幅信号を送信する方法と、装置を提供する。本発明の一実施例は、関係する有線媒体に存在する、他の電磁信号によって、使用されていない無線周波数を占める、超広帯域信号を送信する。
【０００８】
本発明の別の実施例では、ケーブルテレビ信号によって使用されていない、無線周波数を使用し、複数の超広帯域信号が生成され、送受信される。本発明のほかの実施例では、関係するいずれの有線ネットワーク内の有線媒体に存在する信号によって使用されていない、無線周波数を使用する超広帯域信号を生成、送受信してもよい。
【０００９】
本発明の一つの特徴は、超広帯域信号が、従来ケーブルテレビ信号、インターネット接続信号、または音声送信信号と、実質的同時に送信することができることである。  超広帯域信号が、他の信号と実質的に同時に送信できるので、全体的な帯域幅、またはデータを送信するシステムの能力は、大幅に増加される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の文章では、添付図面を参照しながら、例証として本発明を詳細に説明する。この説明全体を通して示される好適な実施形態および実施例は、代表例とみなすべきものであり、本発明を限定するものではない。本明細書で用いられる「本発明」とは、本明細書に記載する発明の実施形態のいずれか１つ、およびこれと同等なあらゆる実施形態のことをいう。さらに、本明細書全体を通して「本発明」のさまざまな特徴について言及したとしても、請求項に記載の全ての実施形態や方法が、その言及した特徴を必ずしも含むというわけではない。
【００１１】
一般的に、従来ケーブルテレビ・プロバイダ、共聴アンテナ式テレビ・プロバイダ、コミュニティーアクセステレビ・プロバイダ、ケーブルテレビ・プロバイダ、光ファイバー同軸ハイブリッドテレビ・プロバイダ、インターネット・サービス・プロバイダ、または他のあらゆる、テレビ、オーディオ、音声、および／またはインターネットデータのプロバイダは、地上回線、および／または通信衛星からの信号を受信する一つ以上のアンテナのいずれかから、中央局で放送信号を受信する。そして放送信号は、通常同軸、および／または光ファイバーケーブルにより、中央局から、商業または、住宅地に位置するノードへ、配信される。
【００１２】
例えば、コミュニティーアクセステレビ・プロバイダ（ＣＡＴＶ）ネットワークは、現在数々の異なるトポロジーおよび構成で展開されている。今日見られる最も一般的な構成は、同軸ケーブル、および光ファイバーと同軸ケーブルの両方を用いる、同軸ケーブルのハイブリッドシステム（ＨＦＣＳ）を通して、アナログ信号を送信するものである。アナログ同軸システムは、純粋なアナログシステムとして、通常特徴付けられている。純粋アナログＣＡＴＶシステムは、６または８メガヘルツ間隔で周波数搬送波に確立された、ＮＴＳＣ／  ＰＡＬ（全国テレビジョン方式委員会／ＰＡＬ方式）変調の使用によって特徴付けられる。
【００１３】
ＨＦＣＳは、チャンネル７８より上の、デジタル処理された／エンコードされたテレビチャンネルを通常サポートする、同軸（アナログ）および光ファイバー（デジタル）媒体の両方を用いる、アナログ−デジタルトポロジーの組み合わせである。  ＡＮＳＩ／ＥＩＡ−５４２−１９９７によると、米国では、アナログチャンネルは、周波数５５から、５４７メガヘルツを使用して、チャンネル２から７８までを６メガヘルツ配分で変調されている。ＨＦＣＳを使用する際、デジタルチャンネルは、通常チャンネル７９から始まり、１３６まで行き、５５３から８６５メガヘルツまでの周波数範囲を占める。いくつか拡張ＨＦＣＳシステムでは、チャンネル割り当ては、チャンネル１５８または９９７メガヘルツまで行く事がある。既存のＡＮＳＩ／ＥＩＡ−５４２−１９９７基準は、チャンネルをこれらの限界を定義し、割り当てるのみである。実際の有線／ケーブル媒体自体は、一般的に、３ギガヘルツまでの周波数を送信する能力がある。
【００１４】
ＣＡＴＶおよびＨＦＣＳシステムの両方では、一般的に衛星ダウンリンクはケーブル会社のヘッドエンドに入り、そしてビデオ、および／または他のデータストリームは、逆多重化され出る。個別ビデオデータストリーム（ＮＴＳＣ、ＭＰＥＧ、またはあらゆる他の最適なプロトコルのいずれか）は、衛星ダウンリンクストリームから抽出され、個別のテレビチャンネルに固有の変調器に送られる。そして各変調器からの出力は、一つの広帯域信号に合成される。この時点から、合成されたチャンネルは、振幅され、同軸、または光ファイバーケーブルのいずれかにより、顧客へ送出される。
【００１５】
ＨＦＣＳにおいて、合成された広帯域信号がヘッドエンドを離れる前に、広帯域信号は、住宅地、または商業地区などの、領域への配信のため、光ファイバーケーブル上に変調される。広帯域信号の変調は、通常二つの方法の一つにより達成される。最初の方法では、すべての広帯域信号は、高速アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して、サンプリングされ、デジタル化される。信頼できるデジタルサンプリングを行うには、ナイキスト最小サンプリング要件を満たすため、データは少なくとも最高周波数成分の２倍のレートでサンプルされなければならない。より高品質のデータストリームを提供するには、信号は、約２から約４ギガヘルツのサンプルレートを伴う、最高周波数の２．５倍から４倍でサンプルされるべきである。直列変換器に並列ならば、ＡＤＣの並列出力データを直列形式に変換する。そしてシリアルデータは、光ファイバーケーブル上に送信するため、レーザーダイオードを駆動する。二つ目の方法は、広帯域信号の全体のスペクトラムが、光ファイバーケーブル上に変調される、広帯域ブロック変換である。
【００１６】
指定アクセスノードは、住宅地、商業地域、および他の地域に位置する。アクセスノードは、高速デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）と、デシリアライザーを含む。光ファイバー受信器は、アクセスノードで、レーザー変調信号を検出する。並直列変換器は、データを非直列化し、高速ＤＡＣへフィードする。そしてデータは、標準７５オーム、ＲＧ−６，またはＲＧ−８、あるいは他の最適な同軸ケーブルで、アクセスノードから離れ、顧客の構内に配信される。したがって、アクセスノードでは、広帯域信号は、光ファイバーケーブルから抽出され、個別の家、アパート、企業、大学、および他の顧客へ接続する、同軸ケーブルに転送される。複数顧客へのサポートは、一般的にフィールドにおいて、例えば電信柱の上や、地上レベルで、分電箱を使用することにより、達成される。しかしながら、信号が継続的に分電箱において分割されると、受信帯域は減少し、信号の品質は低下する、よって、ビデオ、オーディオおよびそこ他のデータ品質が低下する。
【００１７】
一般的にＣＡＴＶチャンネル７９以上に存在するデジタルチャンネルは、一般的にチャンネル２から７８に存在するアナログチャンネルと、基本的に異なる。アナログチャンネルは、変調された周波数搬送波からなる。一般的に６メガヘルツ割り当てシステムを使用する、デジタルチャンネルは、直行振幅変調（ＱＡＭ）を使用して、デジタル変調される。ＱＡＭは、二つの振幅変調信号を、単一信号に合成する方法で、それにより、有効な帯域を倍にする。ＱＡＭ信号には、二つの搬送波があり、それぞれ同じ周波数であるが、位相が９０度異なる。二つの変調された搬送波は、送信のため合成され、送信後分離される。ＱＡＭ１６は、信号ごと１６ビット送信する、ＱＡＭ３２、６４、２５６は、それぞれ信号ごとに、３２、５４、そして２５６ビット送信する。ＱＡＭは、ＭＰＥＧ画像圧縮でエンコードされた、追加のビデオストリームをサポートするため開発された。従来ＣＡＴＶおよびＨＦＣＳネットワークは、８までの独立した、実質的に連続のＭＰＥＧ画像が送信できるよう、ＱＡＭ６４までのＱＡＭレベルを用いることがある。
【００１８】
顧客の所在地では、同軸ケーブルは、セットトップ・ボックス、または直接テレビへのいずれかに接続される。そして受信装置は、ビデオ、オーディオ、音声、インターネットまたは他のデータを、逆多重化、および復調する。テレビは、アナログ信号を直接受信できるが、セットトップ・ボックスは一般的に、ＣＡＴＶチャンネルの７９以上に存在する、デジタルコード化したチャンネルを受信するのに必要とされる。
【００１９】
ツイストペア、または同軸ケーブルなどの、有線媒体を用いる、上述のネットワーク、および他のネットワーク、ならびに通信システムは、信号干渉、周囲雑音、およびスプリアス・ノイズによって起きる、性能限界に悩まされる。これらの従来有線媒体システムでは、これらの制限は、有線媒体のノイズフロアと、信号干渉が、送信された信号を急速に圧倒するため、使用可能なシステム帯域、距離、およびシステムの搬送能力に影響する。したがって、有線媒体内のノイズは、使用可能なあらゆる有線システム、またはネットワークの帯域幅を著しく制限する。
【００２０】
一般的に、この制限を克服する従来の知識は、受信器におけるノイズに対する信号の電圧レベルを高めるため、送信器での電源（例、信号の電圧を上昇させる）を上げることである。送信機での電源を上げることなく、受信器は希望の信号からノイズを分離することができない。したがって、有線媒体システムの全体的な性能は、有線媒体に固有の付随するノイズによって、依然として著しく制限される。
【００２１】
ネットワークを通して送信された、従来データ信号と共存すると同時に、設置された有線媒体ネットワークの使用可能な帯域を増加させることは、さらなる機能性を実現可能にするために、既存の有線媒体ネットワークインフラの利用可能性を意味する。さまざまな方法と、技術が提案されているが、これらは一般的に、計算的に極度なため、高価である。
【００２２】
本発明は、有線媒体を使用する、あらゆるタイプのネットワークの一部、または全体に用いることができる。つまり、ネットワークは、同軸ケーブルなどの有線媒体、および、衛星などのワイヤレス装置の両方を使用することができる。本文に定義されているように、ネットワークは、通信路によって接続されている点、またはノードの一群である。通信路は有線で接続されても良いし、ワイヤレスで接続されても良い。本文に定義されたネットワークは、他のネットワークと相互に接続し、サブネットワークを含むことができる。本文に定義されたネットワークは、例えば、とりわけローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタン・エリア・ネットワーク（MAN）、および広域ネットワーク（ＷＡＮ）などの、空間距離の点で特徴付けることができる。本文に定義されたネットワークは、例えば、とりわけＴＣＰ／ＩＰネットワーク、およびシステム・ネットワーク・設計・ネットワークなどの、使用されているデータ送信技術の種類によって、特徴付けることができる。本文に定義されたネットワークはまた、音声、データ、または両方の種類の信号を搬送するかどうかで、特徴付けることができる。また、本文に定義されたネットワークは、例えば、とりわけ公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、他の種類の公衆ネットワーク、およびプライベート・ネットワーク（一つの部屋、または家庭内などの）など、誰がネットワークを使えるかによって特徴付けることができる。また、本文に定義されたネットワークはまた、例えば、とりわけ、ダイアルアップ・ネットワーク、スイッチド・ネットワーク、専用ネットワーク、および非スイッチド・ネットワークなどの、その接続の通常の性質により特徴付けることができる。本文に定義されたネットワークはまた、例えば、とりわけ、光ファイバー、同軸ケーブル、両方の組み合わせ、非シールド・ツイスト・ペア・ケーブル、およびシールド付ツイスト・ペア・ケーブルなどの使用される物理的リンクの種類によって特徴付けることができる。
【００２３】
本発明は、ノイズ波形検出器、安定器、または他の従来周波数領域通信システムに用いられた装置などの使用を必要としない、実質上「搬送波フリー」設計を用いる。本発明は有線媒体を使用する、従来ネットワークの帯域幅を劇的に上昇させるが、既存の有線媒体ネットワークを広範囲に修正することなく、低いコストで展開することができる。
【００２４】
本発明は、既存のデータ信号に、超広帯域（ＵＷＢ）信号を注入または、付加し、次にノード端部、セットトップ・ボックス、加入者ゲートウェイ、またはその他の好ましい場所において、ＵＷＢ信号を、回復することにより、増大した帯域幅を提供する。しばし、インパルス無線として知られる、超広帯域信号の一種は、ナノ秒、またはピコ秒の間隔で送信される（通常数十ピコ秒から、数ナノ秒の長さで）電磁エネルギーのパルスを用いる。この理由から、この超広帯域の形式は、しばし「インパルス無線」と呼ばれる。これは励起パルスが、変調波形ではないからで、ＵＷＢはまた、無線周波数（ＲＦ）スペクトラムに明らかな搬送波周波数が見られないとして、「搬送はフリー」と呼ばれている。つまり、ＵＷＢパルスは、従来無線周波数技術とは対照的に、正弦搬送周波数に変調することなく送信される。超広帯域は、指定された周波数、または電力増幅器も必要としない。
【００２５】
従来無線周波数技術は、正弦波の振幅、または周波数の変調に組み込まれたデータを送信する、連続正弦波を用いる。例えば、従来携帯電話は、総周波数スペクトラム中の特定の幅の、特定の周波数帯域において動作しなければならない。特に、米国では、連邦通信委員会は携帯電話通信を、８００から９００メガヘルツの帯域に割り当てている。携帯電話事業者は、割り当てられた２５キロヘルツの帯域を使用し、携帯電話信号を送信し、別の割り当てられた２５メガヘルツの帯域を使用し、携帯電話信号を受信する。
【００２６】
従来無線周波数技術の別の例が、図１に図示されている。無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）プロトコル、８０２．１１ａは、約５メガヘルツの無線周波数分布で、中心周波数５ギガヘルツの無線周波数信号を送信する。
【００２７】
対して、ＵＷＢパルスは、典型的な２つのＵＷＢパルスを表す、図２に示されるように、  約４ギガヘルツの無線周波数分布で、中心周波数１．８ギガヘルツの場合がある。図２は、ＵＷＢパルスが、時間の経過で狭くなるほど、より中心周波数が高くなり、周波数スペクトラムの分布が広くなることを示している。これは周波数が、パルスの時間分と反比例するからである。６００ピコ秒の超広帯域パルスは、約４ギガヘルツの周波数分布で、約１．８ギガヘルツ中心周波数になる。また、３００ピコ秒の超広帯域パルスは、約８ギガヘルツの周波数分布で、約３ギガヘルツ中心周波数になる。したがって、ＵＷＢパルスは一般的に、図１に示されているように、特定の周波数内で動作しない。また、ＵＷＢパルスは非常に広い周波数範囲にわたって広がっていることから、ＵＷＢ通信システムは、毎秒１００メガビット以上などの非常に高いデータ転送速度の通信を可能にする。
【００２８】
また、ＵＷＢパルスが非常に広い周波数範囲にわたり広がっていることから、単一、または特定の周波数においてサンプルされた電力は非常に低い。例えば、１ナノ秒の長さのＵＷＢ１ワット信号は、１ワットをパルスによって占有された周波数全体に広げる。ＣＡＴＶプロバイダの搬送周波数など、いずれの単一周波数において、存在するＵＷＢパルス電力は、１ナノワットである（１ギガヘルツの周波数帯域で）。これは、いずれの有線媒体システムのノイズフロアの十分範囲内であり、よって本来のＣＡＴＶ原信号の復調および回復の妨げにならない。一般的に、ＵＷＢパルスの多重度は、従来無線周波数の干渉を低減する、例えば、−３０電力デシベルから−６０電力デシベル以下など、比較的低電力で送信される(単一、または特定の周波数でサンプルされた場合)。しかしながら、ほとんどの有線媒体を通して送信されたＵＷＢパルスは、ワイヤレス無線周波数伝送と干渉しない。したがって、有線媒体を通して送信されたＵＷＢパルスの（単一周波数でサンプルされた）電力は、約＋３０デシベルから−９０デシベルの範囲になる。
【００２９】
例えば、ＣＡＴＶシステムは通常周波搬送波上でアナログデータを送信する、同軸ケーブルを用いる。一般的に、振幅変調（ＡＭ）またはＱＡＭ（上述の）は、アナログデータを送信するために使用されている。データ送信はＡＭまたはＱＡＭのいずれかを用いることから、ＵＷＢ信号は、干渉することなくこの環境に共存することができる。ＡＭでは、データ信号Ｍ  （ｔ）は、搬送周波数の余弦で乗じられる。  これに伴う信号ｙ（ｔ）は次のように表すことができる：
[数式１]
2008500771.tif 000003
【００３０】
ＱＡＭベースのシステムでは、同じ搬送周波数で、かつ異なる位相において複数搬送波信号が送信されている。これは、複数のデータ信号が同時に搬送されることを可能にする。２つの搬送波の場合、「同相」および「直角位相」搬送波は、データ信号Ｍｃ（ｔ）、およびＭｓ（ｔ）を搬送することができる。これに伴う信号ｙ（ｔ）は次のように表すことができる：
[数式２]
2008500771.tif 000004
【００３１】
しかしながら、上述の通り、ＵＷＢシステムは狭時間領域パルスを送信し、また信号電力は通常、信号により占有された帯域全体にわたり、均等に広がっている。ＡＭまたはＱＡＭ搬送周波数などの、瞬時周波数のいずれにおいて存在する、ＵＷＢパルス電力は（１ギガヘルツの周波数帯で）１ナノワットである。これは、いずれの有線媒体システムのノイズフロアの十分範囲内であり、よって本来のＡＭ、またはＱＡＭデータ信号の復調および回復の妨げにならない。
【００３２】
有線媒体通信システムは、信号干渉、周囲ノイズ、およびスプリアス・ノイズに起因する、性能限界を起こす。これらの限界は、使用可能な帯域幅、距離、および有線媒体システムの搬送容量に影響する。有線通信システムでは、有線媒体のノイズフロアと信号干渉は、送信された搬送波信号を急速に圧倒する。この有線メディアのノイズは、システムが帯域幅を増大させる能力に対し、著しい制限となる。ＵＷＢ技術は、搬送波は信号を干渉することなく、データ送信にノイズフロアを利用する。さらに、有線媒体を通して送信されたＵＷＢは、その無線環境での使用に比べて、明らかな利点がある。有線環境では、符号間干渉の問題がなく、また複数ユーザー干渉に関する問題もない。
【００３３】
例えば、ＣＡＴＶチャンネルは通常に、米国では６メガヘルツ、ヨーロッパでは８メガヘルツを占める。これらのチャンネルは、約５０メガヘルツで始まり、ＣＡＴＶシステムにより、５５０メガヘルツ、７５０メガヘルツ、８７０メガヘルツ、１ギガヘルツ以上の上方に伸びる、再発パターンに配置される。本発明は、既存のＣＡＴＶインフラにＵＷＢパルスを注入することができる。これらのＵＷＢ信号は、既存の周波数領域信号を干渉、または低下させない。さらに、ＵＷＢ信号は、時間分にデジタルの意味を持つ、膨大な量の情報を搬送することができる。
【００３４】
本発明は、いずれの有線媒体ネットワークが、使用可能な帯域幅を拡大することを可能にする、装置と方法を提供する。好ましくは、この拡大した帯域幅は、システム事業者の中継電波局から送信する前に、既存のデータ送信チェーンにＵＷＢ信号を導入することにより得られる。図３、４に示されるように、電波中継局には、アンテナファーム１５、衛星受信器２０、チャンネル変調器２５、結合器３０、および光ファイバー送受信器３５などの、いくつかの構成部品を含むことがある。または、ＵＷＢ信号は、インターネットルーター９０、またはホストデジタルターミナル８０、あるいはその他いずれの好ましい場所など、他の場所で有線媒体ネットワークに導入することができる。
【００３５】
同様に、ケーブルシステム事業者は、既存の上流チャンネルに加入者が生成したデータを導入することにより、個別の加入者からのデータをより多く受信することができる。本発明は、光ファイバー、同軸ケーブル、ツイストペア線、または他のいずれの種類の導線にわたるＵＷＢ通信を提供する。有線媒体ネットワークは、電話、高速データ、映像配信、ビデオ会議、無線ベース業務の目的、およびその他同様の目的で、デジタル情報の送信と、受信の両方ができるようになる。
【００３６】
図３を参照して、有線超広帯域通信システム１０は、既存のネットワーク、または有線媒体を含むシステム上に、超広帯域信号を送信するように構成されている。例えば、有線超広帯域（UWB）通信システム１０は、既存のコミュニティー・アクセス・テレビジョン・ネットワーク（ＣＡＴＶ）、光ネットワーク、ケーブルテレビネットワーク、共聴アンテナ式テレビネットワーク、光ファイバー同軸ハイブリットテレビネットワーク、インターネットサービスプロバイダネットワーク、ＰＳＴＮネットワーク、ＷＡＮ、ＬＡＮ、ＭＡＮ、ＴＣＰ／ＩＰネットワーク、有線媒体を、全体または一部に使用する、大学キャンパス、町、市、または上で定義されているような、いずれの種類のネットワーク上に、ＵＷＢ信号を送信することができる。
【００３７】
有線ＵＷＢ通信システム１０の一実施例が、図３に表されている。アンテナファーム１５は、一つ以上の衛星（図示せず）から、オーディオ、ビデオ、およびデータ情報を受信する。追加のデータは、地上ケーブル、およびワイヤによって、ならびに、多重チャンネル・多方面分配サービス（ＭＭＤＳ）などの、地上無線ソースによって受信することができる。データは次に、データを個別のオーディオ、ビデオ、およびデータストリームに復調する、衛星受信器２０に送られる。この情報は、ＣＮＮまたはＭＴＶなどの、番組信号を受信する、チャンネル変調器２５に送られる。チャンネル変調器２５は、各信号を無線周波数（ＲＦ）と混合し、加入者により各番組が受信される、（２から９９などの）放送局番号を割り当てる。
【００３８】
複数ＲＦ信号は次に、複数信号を、単一出力に結合する、結合器３０に送られる。つまり、結合器３０は、チャンネル変調器２５から番組信号を受信し、それらを単一同軸ケーブルに結合し、光ファイバー送受信器３５に信号を送る。上述のチャンネル変調器３５と、結合器３０の処理と機能は、有線媒体ネットワークの種類それぞれによって異なる場合がある。
【００３９】
アンテナファーム１５または、光ファイバーまたは同軸ケーブルなどの、地上ソースから受信された、さらなるオーディオ、ビデオ、または他のデータ信号は、衛星受信器２０から、サービス・プロバイダ超広帯域（UWB）装置４０へと送ることができる。サービス・プロバイダＵＷＢ装置４０は、衛星受信器２０から受信したオーディオ、ビデオ、または他のデータ信号を、ＵＷＢ電磁パルスの多重度に変換する。サービス・プロバイダ超広帯域（ＵＷＢ）装置４０は、コントローラ、デジタル信号処理機、アナログコーダ・デコーダ、データアクセス管理のための一つ以上の装置、および関連する配線および電子機器を含む、構成部品を含むことがある。サービス・プロバイダ超広帯域（ＵＷＢ）装置４０は、これらの構成部品のいくつか、またはすべて、他の構成部品、あるいはその同等品を含むことがある。コントローラは、エラー制御、およびデータ圧縮機能を含むことがある。アナログコーダ・デコーダは、アナログからデジタル、およびその逆の変換機能を含むことがある。データアクセス管理装置は、電話線や、同軸ケーブルなどの有線媒体と連結する、さまざまな結合機能を含むことがある。
【００４０】
サービス・プロバイダ超広帯域（ＵＷＢ）装置４０のデジタル信号処理機は、衛星受信器２０から受信した、オーディオ、ビデオ、または他のデジタル信号をＵＷＢ電磁パルスの多重度に変調、または、加入者から受信したＵＷＢパルスを復調することもある。本文に定義されているように、オーディオ、ビデオ、または他のデータをＵＷＢパルスの多重度にエンコードするために使用される特定の技術である。例えば、デジタル信号処理機は、受信されたオーディオ、ビデオ、または他のデータ信号を、約０．１ナノ秒から、約１００ナノ秒の範囲の長さになることがあり、また、例えば、送信周波数全体を計測し、−３０電力デシベルから、−６０電力デシベルより低い比較的低い電力で送信することができる、ＵＷＢパルスの多重度に変調することができる。
【００４１】
ＵＷＢパルスの長さおよび送信電力は、さまざまな要因により、異なることがある。異なる変調技術は、異なるＵＷＢパルスタイミング、長さ、および電力レベルを用いる。本発明は、ＵＷＢ信号を有線媒体上に送信するためのさまざまな技術、および方法を想定する。例えば、一実施例では、ＵＷＢパルス送信のタイミングを変化させる、パルス位置変調を使用することがある。パルス位置変調システムの一例は、毎秒約１０，０００パルスで送信することができる。このシステムは、「０」または「１」などの、特定のデジタルビットを表すため、１００ピコ秒早い、または１００ピコ秒遅い、パルスの一群を送信することがある。このようにして、大量のデータを有線媒体上に送信することができる。
【００４２】
別の変調技術は、ＵＷＢ信号を有線媒体にわたり送信するため、パルス振幅変調を使用することがある。パルス振幅変調は、データ送信に異なる振幅のパルスを用いる。異なる振幅のパルスは、「０」または「１」の異なるデジタル表現を割り当てられることがある。想定されているほかの変調技術は、データビットを、パルス（１）またはパルスなし（０）にエンコードする、オン・オフキーイング、および二相位相変調（ＢＰＳＫ）、あるいは、二位相変調を含む。ＢＰＳＫは、位置を変調する代わりに、信号の位相（０度または１８０度）を変調する。ＰＰＭ、ＰＡＭ変調技術ではない、スペクトラルキーイングも使用することができる。当然のことながら、既存の、またはまだ想定されていない他の変調技術を使用してもよい。
【００４３】
好ましい変調技術は、送信電力、パルスエンベロープの形状、およびパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）を制御することにより、信号共存および、パルス信頼性を最適化する。固定ＰＲＦは、その高次調波が、従来ＲＦ搬送波チャンネルに搬送されたデータと干渉することがある、「搬送波様の周波数」を生成することがあるということを知りながら、擬似ランダム、および固定ＰＲＦのどちらも使用することができる。しかしながら、擬似ランダムＰＲＦでは、固定ＰＲＦで見られる困難が、通常回避される。擬似ランダムＰＲＦ変調技術の一実施例は、有線媒体が自然に減衰する高周波数構成部品を前置増幅し、補うため形成された、ＵＷＢパルスエンベロープを含むことがある。ＵＷＢパルスエンベロープ形成は、送信されたデータストリームの電力スペクトラル密度を制御する更なる利点がある。
【００４４】
ＵＷＢパルスを無線媒体を通して送信するのに対し、ＵＷＢパルスを有線媒体を通して送信することには、複数の利点がある。無線ＵＷＢ送信は、ＵＷＢ送信の帯域幅を大幅に制限する、シンボル間干渉（ＩＳＩ）および複数ユーザー干渉（MUI）などの問題を考慮しなくてはならない。高ビット密度の能力を示す、パルス振幅変調（ＰＡＭ）などいくつかの変調技術では、長い無線距離では効果的ではない。これら、および他の問題は、有線媒体上に送信されたＵＷＢパルスには当てはまらない。さらに、有線媒体には、多経路の問題が生じないし、伝播遅延の問題も存在しない。したがって、超広帯域システムは、１００メガビット／秒から１ギガビット／秒の範囲で有線媒体全体にデータを送信することができると予測される。このデータ転送速度は、いずれのサービス・プロバイダの帯域幅要件を満たすことができることを確実にする。
【００４５】
サービス・プロバイダＵＷＢ装置４０の好ましい実施例は、ＵＷＢデータストリームの信号エネルギーを、５０メガヘルツから、約８７０メガヘルツ、あるいは、上述の１ギガヘルツ以上までの範囲になることがある、帯域幅全体に広げる。これは、いずれの周波数に存在する信号エネルギーが、その周波数帯の通常のノイズフロアより著しく低いことを確実にし、さらに、従来ＲＦ搬送波データとの共存を確実にする。
【００４６】
例えば、１ギガヘルツ帯域幅のＵＷＢデータストリームでは、ＵＷＢパルスは約１ナノ秒の長さがある。あるいは、ＵＷＢパルスの長さは、特定のネットワークの使用可能な周波数にあわせるように、調整される。米国内に位置する、ＣＡＴＶまたはＨＦＣＳネットワークでは、理想的なＵＷＢパルスは、通常約０．５から２ナノ秒の長さがある。これは、米国内に位置する従来ＣＡＴＶまたはＨＦＣＳネットワークは、通常約８７０メガヘルツの最大周波数を使用するが、１ギガヘルツまで使用する能力があるからである。この帯域幅は、１から２ナノ秒のパルス時間を可能にする。分散した時間により多くのパルスを送信することができることから、狭パルス幅が好まれている。ＵＷＢ加入者装置５０での、デジタル化、送信、受信および改良全体にわたる、パルス完全性を保証するため、２ナノ秒までのパルス幅を使用することができる。一般的に、理想的なパルス幅は、特定の有線媒体システムの周波数応答に基づき計算される。
【００４７】
図３を参照して、生成されたＵＷＢパルスの多重度は、サービス・プロバイダＵＷＢ装置４０から、ＵＷＢパルスを従来ＲＦ搬送波信号と結合する、結合器３０へ送信される。この課題を達成するための一つの方法は、従来ＲＦ搬送波信号を搬送するワイヤと、標準同軸スプリッタをつなぐことである。ＵＷＢパルスを搬送する２つ目のワイヤも標準同軸スプリッタにつながれる。結合された信号は、光ファイバー送受信器３５に送られる。光ファイバー送受信器３５は、ＵＷＢパルスの多重度と、結合器３０から受信した、従来ＲＦ搬送波信号を、対応する光信号に変換する。光信号生成器は、発光ダイオード、固体レーザーダイオード、または他の好ましい装置のいずれでもよい。光信号は次に、光ファイバーケーブルで、住宅地、商業地域、総合大学、単科大学、または加入者、あるいは顧客への配信のためのほかの場所へ配信される。ＵＷＢパルスストリームと、従来ＲＦ搬送波信号ストリームを結合する、他の方法や技術も使用することができる。例えば、ＵＷＢパルスストリームは、光ファイバー送受信器３５に直接送ることができ、次にそこで２つの信号が結合される。
【００４８】
図３に示されている、ファイバー・マルチプレクサ・ノード４５は、上述のいずれの位置の一つに配置することができる。光信号は、マルチプレクサ４５に受信され、結合された従来ＲＦ搬送波と、ＵＷＢパルス信号に戻す変換をされる。結合された信号は、加入者ＵＷＢ装置５０へ送られる。加入者ＵＷＢ装置５０は、結合された信号にアクセスを供給するゲートウェイまたは、ルーターが考えられる。
【００４９】
加入者ＵＷＢ装置５０の実施例は、ＵＷＢ電磁パルスの多重度を、従来ＲＦ搬送波信号に戻す復調をする。加入者ＵＷＢ装置５０は、サービス・プロバイダＵＷＢ装置４０に見られるすべての、いくつかの、あるいは、追加の構成部品を含むことができる。このようにして、顧客に要求された追加のデータおよび機能性を提供するために、追加の帯域幅が、有線媒体ネットワークに使用可能となる。
【００５０】
本発明のほかの実施例が、図４に示されている。フルサービス有線ＵＷＢ通信システム７０は、ビデオ、電話、インターネットおよび音声信号の非常に高いデータ転送率を可能にするよう構成されている。
【００５１】
フルサービスＵＷＢシステム７０は、アンテナファーム１５または光ファイバーまたは、同軸ケーブルなどの地上ソースから、オーディオ、ビデオ、およびデータ情報を受信する。これらの信号は、有線ＵＷＢ通信システム１０を参照し、上述の衛星受信器２０に送られる。さらに、公衆電話ネットワーク７５からの信号は、ホストデジタルターミナル８０に受信される。ホストデジタルターミナル８０は、複数の音声信号を双方向上流および下流ＲＦ信号に変調する。ホストデジタルターミナル８０からの信号は、サービス・プロバイダＵＷＢ装置４０へ送られる。
【００５２】
インターネットサービス事業者８５は、インターネットデータをインターネットルーター９０へ送る。インターネットルーター９０は、サービス・プロバイダＵＷＢ装置４０に送られる、ＴＣＰ／ＩＰパケットなどのパケットを生成する。
【００５３】
サービス・プロバイダＵＷＢ装置４０は、上述の通り、インターネットデータ、電話データおよび衛星受信器２０から受信したデータを、電磁パルスの多重度に変調し、パルスを結合器３０に送る。結合器は、ＵＷＢパルスを従来ＲＦ搬送波信号と結合し、結合された信号を光ファイバー送受信器に３５に送る。そして信号は、発光ダイオード、固体レーザーダイオード、または他の好ましい装置のいずれかによって、光信号に変換される。そして光信号は、商業地域、住宅地、総合大学、単科大学、および他の場所に位置する、ファイバー・マルチプレクサ・ノード４５に配信される。
【００５４】
ファイバー・マルチプレクサ・ノード４５は、光ファイバー信号を受信し、結合された従来ＲＦ搬送波と、ＵＷＢパルス信号に戻す変換をする。結合された信号は、加入者ＵＷＢ装置５０に送られる。加入者ＵＷＢ装置５０は、結合された信号にアクセスを与えるゲートウェイまたはルーターと考えることができる。加入者ＵＷＢ装置５０は、ＵＷＢ電磁パルスの多重度をＲＦ信号に復調し、そのＲＦ信号を、テレビ、パーソナル・コンピューター、または電話などの、適切な場所に送る。加入者ＵＷＢ装置５０の別の実施例は、セットトップ・ボックスと同様にテレビの隣に配置することができ、オンデマンド映画、インターネットアクセス、またはペイ・パー・ビュー番組を送信するために使用される。また、本発明の別の実施例は、テレビ、またはコンピューターの中に位置しても良い、ＵＷＢ装置５０を含んでも良い。ＵＷＢ装置５０は、データを、変換し、コンピューター、ネットワークサーバー、デジタルまたは会員制有料テレビ、セットトップ・ボックス、および電話交換装置など、双方向メディア装置に、配信するよう構成されている。
【００５５】
加入者ＵＷＢ装置５０はまた、オーディオ、ビデオ、および他のデータコンテンツをパーソナル・コンピューター、テレビ、ＰＤＡ、電話、および他の装置に無線でＵＷＢパルスを送信するよう構成しても良い。例えば、ＵＷＢ装置５０は、ＰＣＩ、ＰＣＭＣＩＡ、ＵＳＢ，イーサーネット、ＩＥＥＥ１３９４または他のインターフェース標準などの、インターフェースへのアクセスを提供するため、ＵＷＢまたは、従来ＲＦ搬送波信号を送受信するために必要な構成部品を含むことができる。
【００５６】
本発明はまた、データがサービス・プロバイダに向かって、「上方」に送信されることを可能にする。例えば、従来ＣＡＴＶまたはＨＦＣＳネットワークは、上方トラフィックのために５０メガヘルツ未満の周波数を取っておく。本発明の一実施例は、上方トラフィックを干渉しないようにするＵＷＢパルスの減衰を確実にするための１ギガヘルツを超え、また５０メガヘルツを下回るストップバンドあるバンドパスフィルタを含むことがある。これらのフィルタはまた、ＵＷＢパルスによって導入されることのある、相互変調ひずみの可能性を制限する目的を果たす。
【００５７】
本発明の別の実施例は、従来電話線を通して、ＵＷＢパルスを送信することができる。プロバイダが、近距離または、長距離電話会社かによって、ＵＷＢ送受信器は、総括局、地域番号、中心局、市外局、エンドオフィス、あるいはその同等に位置することができる。
【００５８】
超広帯域信号を有線媒体にわたり送信する本発明は、いずれの種類の有線媒体を用いることができる。例えば、有線媒体には、光ファイバーリボン、光ファイバーケーブル、単一モード光ファイバーケーブル、多重モード光ファイバーケーブル、プレナムワイヤ、ＰＶＣワイヤ、および同軸ケーブルを含むことがある。
【００５９】
さらに、有線媒体には、シールド付、非シールドに関わらず、ツイストペア配線を含むことがある。ツイストペアワイヤは、色分けされたワイヤの「ペア」からなることがある。ツイストペアワイヤの一般的なサイズは、２ペア、３ペア、４ペア、２５ペア、５０ペア、および１００ペアである。ツイストペアワイヤは、一般的に電話およびコンピューターネットワークに使用される。カテゴリー１からカテゴリー７の範囲の定格がある。ツイストペア配線にはまた、非シールドがある。つまり、配線は、ジャケットの中の、導体の一群の回りを覆う、ホイルや他の種類の包装がない。この種類の配線は、音声およびデータネットワーク用の配線として、もっとも一般的に使用される。前述の有線媒体の一覧は、例として意図されており、排他的ではない。
【００６０】
上述の通り、本発明は、既存の有線媒体ネットワーク上に、またその有線媒体ネットワークが、インターネット・サービス・プロバイダ、ケーブルテレビ・プロバイダ、または企業、あるいは、大学に位置するコンピューターネットワークに関わらず、大量のデータを送信することを可能にするため、追加の帯域幅を提供することができる。追加の帯域幅は、消費者が、高速インターネットアクセス、インタラクティブビデオ、および他の要求する機能を受けることを可能にする。
【００６１】
追加の特徴、および機能性を持つ本発明の更なる実施例は、図５−１３を参照して説明される。
【００６２】
無線周波数スペクトラムの一部を占める、異なる無線周波数帯をあらわす、図５を参照する。上述の通り、北米コミニティー・アクセス・テレビ（ＣＡＴＶ）ネットワークは、チャンネル２から、チャンネル１５８の高さまで上る、また、約５４メガヘルツから約９９７メガヘルツ（使用スペクトラム２００）の無線周波数スペクトラムを占める、アナログ、およびデジタルチャンネル上で、搬送波技術を用い、コンテンツを提供する。しかしながら、異なるＣＡＴＶネットワークは、約５４メガヘルツから、約４５０メガヘルツの周波数を使用する、より古いシステムで、異なる量の無線周波数スペクトラムを占めることがある。図３、図４、に示されているように、また上述の通り、同軸ケーブルは、ファイバー・マルチプレクサ・ノード４５から、家庭、アパート、病院などに、配線されている。家庭、企業、病院、アパート、または他の建物の一群の中に入ると、同軸ケーブルは、コンテントをテレビ、パーソナル・コンピューター、モニターまたは他の装置に配信するために使用される。この同軸ケーブルは、一般的に約１０ギガヘルツまでの周波数を持つ、無線周波数信号を送信する能力がある。したがって、図５に示されている通り、約１ギガヘルツから、約３ギガヘルツまでの未使用スペクトラム２１０は、空いている。さらに、“上方”通信に設けられている、約５メガヘルツから５４メガヘルツの間の、軽使用スペクトラム２２０は、通常周波数チャンネルによってまばらに占有されている（例、顧客とＣＡＴＶ事業者の間など）。
【００６３】
本発明は、関係する有線媒体に存在する、他の電磁信号によって使用されていない、無線周波数を占める超広帯域（ＵＷＢ）パルスを送信するための方法と装置を提供する。上述のＣＡＴＶの例では、ＵＷＢパルスは、未使用スペクトラム２１０または、軽使用スペクトラム２２０に送信されることがある。
【００６４】
当然のことながら、  本発明によって用いられる特定無線周波数は、ネットワークの種類によって異なる。一般的に、異なるネットワークは、異なる無線周波数を使用するので、異なる空き、または未使用周波数を残す。本発明は、ネットワークの未使用、または軽使用無線周波数を使用することができる。図３および４に示されているように、また、上述の通り、ＣＡＴＶネットワークでは、同軸ケーブルは、ファイバー・マルチプレクサ・ノード４５から、家庭、アパート病院などに位置することがある、加入者ＵＷＢ装置５０へ配線される。家庭、企業、病院、アパート、あるいは、他のビルの一群の中に入ると、同軸ケーブルは、ビデオ、オーディオ、データ、インターネットコンテンツ、または他のコンテンツを、テレビ、パーソナル・コンピューター、モニターまたは他の装置に配信する。超広帯域信号を送受信するため、未使用周波数、または軽使用周波数を使用する本発明は、ファイバー・マルチプレクサ・ノード４５、または加入者ＵＷＢ装置５０のいずれかにおいて使用することができる。好ましい実施例において加入者ＵＷＢ装置５０は、いずれの興味ある有線ネットワークの中の有線媒体に存在するほかの信号によって使用されていない無線周波数を使用する超広域パルスを生成、送受信する。
【００６５】
ビデオ、音声データ、インターネットコンテンツ、あるいは他の種類のコンテンツなどの、追加のコンテンツを伝えるため、未使用無線周波数を用いることによって、本発明はネットワークの帯域幅を増加することができる。
【００６６】
ＣＡＴＶネットワークにおいて、超広帯域パルスを送信する一つの方法が表されている図６を参照する。２進数、またはビット３１０は、未使用スペクトラム２１０を占める超広帯域（ＵＷＢ）パルスに変調され、ＣＡＴＶコンテンツを伝える有線媒体（この場合は、同軸ケーブル）に注入される。本実施例では、ビット３１０は、ＵＷＢ変調器３１５によって、図６Ａに示されているように、より高い周波数域に存在する、高調波  で、０ヘルツから約１ギガヘルツの帯域幅を占めるＵＷＢパルス３２０に変調される。上述の通り、本発明によって、多くの異なる変調方法を使用することができる。一つの変調方法は、その内容全体を本明細書で引用して援用する、２００２年１１月１２日出願の、出願番号１０／２９４，０２１、２００３年１２月２９日出願の、出願番号１０／７４７，６０６、および２００３年１２月２９日出願の、出願番号１０／７４７，６０８、表題「Ｕｌｔｒａ−ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｐｕｌｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  （超広帯域パルス変調システムおよび方法）」の米国特許同時継続出願において示されている、「符号化反復」変調であってもよい。
【００６７】
図６に示されている通り、ＵＷＢパルス３２０は、１ギガヘルツ（ギガヘルツ）未満の無線周波数を通す、ローパスフィルタ３３０を通され、よって、図６Ｂに示されているように高調波が取り除かれる。フィルタされたＵＷＢパルス３４０は、周波数
2008500771.tif 000005
の正弦波で、ミキサー３５０によって混合される。これは、図６Ｃに示されているように、１ギガヘルツから２ギガヘルツの無線周波数を占める、上方シフトＵＷＢパルス３６０を生成する。上方シフトＵＷＢパルス３６０は、次にＣＡＴＶネットワークなどの、関係する有線媒体に注入され、使用スペクトラム２００を占める、ＣＡＴＶチャンネルコンテンツとの干渉を生じない。当然のことながら、上方シフトＵＷＢパルス３６０に占有されている無線周波数スペクトラムは、上述の１ギガヘルツを上回る、または下回ることがある。例えば、上方シフトＵＷＢパルス３６０は、１ギガヘルツから１０ギガヘルツの無線周波数スペクトラムのいずれの望まれる部分を占めることがある。さらに、上方シフトＵＷＢパルス３６０は、ネットワークによって使用されていない無線周波数で送信されることから、上方シフトＵＷＢパルス３６０を送信するのに使用される電源は、そのネットワークのほかの信号によって使用される同じ無線周波数を共有するＵＷＢパルスを送信するために使用される電源よりも大きくなることがある。
【００６８】
あるいは、ＵＷＢパルスは、望まれる周波数において、直接生成されることがある。十分な高周波数能力のある、任意の波形生成器を使用することによって、ＵＷＢパルスは、波形生成器のナイキスト周波数までのいずれの周波数になるように、生成することができる。実施例は、図６に示されている、フィルタ３３０と、ミキサー３５０を不要とする。
【００６９】
ＣＡＴＶネットワークにおいて、超広帯域パルスを送信する別の方法が示されている、図７を参照する。ビット３１０は、ＵＷＢ変調器３１５によって、図７Ａに示されているように、より高い周波数域に存在する、高調波  で、約０Ｈｚから、約１ギガヘルツの無線周波数スペクトラムを占める、ＵＷＢパルス３２０に変調される。UＷＢパルス３２０は、１ギガヘルツを上回り、２ギガヘルツを下回る周波数を通すように構成された、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）３８０を通され、それにより、図７Ｂに示されるように、「ベースバンド」ＵＷＢ波形と、２ギガヘルツを上回るその高調波を取り除く。上方シフトＵＷＢパルス３６０はここで、未使用スペクトラム２１０の一部をなす、約１ギガヘルツと約２ギガヘルツの間の周波数スペクトラムを占める。上述のように、上方シフトUWBパルス３６０は、１ギガヘルツから１０ギガヘルツに及ぶ、無線周波数スペクトラムのいずれの望まれる部分を占めることができる。上方シフトＵＷＢパルス３６０は、次に、有線媒体に注入され、使用スペクトラム２００を占めるＣＡＴＶチャンネルコンテンツとの干渉を起こさない。
【００７０】
ビット３１０を回復する方法の一つが示されている、図８を参照する。使用スペクトラム２００のＣＡＴＶチャンネルコンテンツと、未使用スペクトラム２１０の上方シフトＵＷＢパルス３６０の両方を含む、総信号３７０が、図８Aに示されている通り、有線媒体から得られる。約１ギガヘルツと２ギガヘルツの間の周波数を通すよう構成された、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を通される、よって図８Ｂに示されるように、使用スペクトラム２００のＣＡＴＶチャンネルコンテンツを取り除き、未使用スペクトラム２１０の上方シフトＵＷＢパルス３６０を隔離する。当然のことながら、ＢＰＦ３８０は、１ギガヘルツから１０ギガヘルツの間のいずれの周波数の群などの、関係するほかの周波数を通すように構成されても良い。
【００７１】
上方シフトＵＷＢパルス３６０は次に、図８Ｃに示されているように、０から１ギガヘルツと約２から３ギガヘルツの範囲の周波数でＵＷＢ複写345を生成する、周波数  
2008500771.tif 000006
の正弦波で、ミキサー３５０によって混合される。図８Ｄに示すように、ＵＷＢ  Ｃｏｐｉｅｓ３４５をローパスフィルタ（ＬＰＦ）３３０に通すことで、本来のビット３１０を回復するため、ＵＷＢ復調器３９０によって復調される、フィルタされたＵＷＢパルス３４０を生成する。ビデオ、画像、オーディオ、データ、およびテキストからなる、ビット３１０は、本実施例に示されるように、実質的に同時に、そして使用スペクトラム２００に存在するコンテンツと干渉することなく、送信することができる。
【００７２】
一般的に「上方」通信に使用される、軽使用スペクトラム２２０を用いる本発明の別の実施例を示す、図９Ａおよび９Ｂを参照する。このスペクトラムは、約５メガヘルツから約５４メガヘルツにわたり、ＴＶ−ＩＦバンド４００を含むことがある。ＴＶ−ＩＦバンドは、通常無線周波数スペクトラムの約６メガヘルツを占める。「ＩＦ」は、「中間周波数（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）」をあらわし、受信信号は、テレビ（ＴＶ）の電子回路で低い周波数に変換され、また信号振幅、処理、およびフィルタリング工程の大部分が発生する。さらに、上方通信に、一つ以上の上方チャンネル、またはバンド４１０が使用されることがある。図９Ｃに示されている通り、本実施例では、ビット３１０は、約５メガヘルツと約５４メガヘルツの間の軽使用スペクトラム２２０の実質的全体を占める、超広帯域（ＵＷＢ）パルスに、変調される。ＵＷＢパルスは、未使用周波数４２０を通すよう設定された、バンドパスフィルタを通されるので、ＵＷＢパルスは、上方チャンネル４１０またはＴＶ−ＩＦバンド４００のいずれも干渉しない。つまり、ＵＷＢパルスは、ＣＡＴＶネットワークによって使用されていない軽使用スペクトラム２２０を部分的に占めることがある。
【００７３】
使用スペクトラム２００と、軽使用スペクトラム２２０からなる、ＣＡＴＶ帯域幅の実質的すべてを使用する、本発明の別の実施例が示されている、図９Ｂおよび１０を参照する。本実施例では、使用周波数４０５を妨げる、未使用周波数４５０を使用して、超広帯域パルスが送信されている。図１０は、異なるときに、異なる周波数を使うことがある、テレビ６０および／またはコンピューター９５を用いる、ＣＡＴＶネットワークなどのネットワークの一部を示している。ＴＶまたはＴＶモニター６０と、コンピューター９５の両方は、超広帯域トランシーバーを含むことがある、あるいは、超広帯域トランシーバーを含む「セットトップ・ボックス」または他の装置を備える場合がある。例えば、ＣＡＴＶネットワークにおいて、ＴＶ６０は、１つまたは２つのＴＶチャンネルを表示することがある。コンピューター９５も１つまたは２つのＴＶチャンネルを表示することがある。本発明のこの実施例に従い、下方ＣＡＴＶ信号５００は、表示ＴＶチャンネルに対応する周波数コンテンツを動的に通すよう設定された、ダイナミック・フィルタに送られる。表示チャンネルは、どのＴＶチャンネルが装置６０および９５によって表示されているかを判断し、この表示ＴＶチャンネル情報５１２をダイナミック・フィルタ５０５に送る、チャンネル検知器５１０によって識別される。
【００７４】
ダイナミック・フィルタ５０５は、ＣＡＴＶ信号をフィルタし、装置６０および９５に要求された特定のチャンネルを構成する、フィルタされたＣＡＴＶ信号５１５を生成する。本実施例では、装置６０および９５は、お互い、ダイナミック・フィルタ５０５、およびチャンネル検知器５１０とＵＷＢパルスを使い通信する能力がある場合がある。装置６０および９５は、チャンネル検知器５１０に識別された、使用過程または表示チャンネルを含む指令情報５４０を受信する。指令情報５４０は、例えば、ケーブルネットワークを通して、または無線で、ＵＷＢパルス使用し、送信することができる。
【００７５】
図１０に示されているように、チャンネル検知器５１０の一実施例は、受動電磁センサー５１１と、無線ＵＷＢ送信器（図示せず）からなる。センサー５１１は、表示チャンネル５１２のいずれのコンテンツを含む、電磁場放射を捕獲し、この情報を無線でチャンネル検知器５１０に送信する。チャンネル検知器５１０はまた、ＣＡＴＶ信号５００を受信し、センサー５１１とＣＡＴＶ信号に含まれる様々なチャンネルから受信された、捕獲放射の間の相関を取る。この相関から、表示チャンネル５１２は判断され、そしてこの情報は、ダイナミック・フィルタ５０５へ送信される。
【００７６】
例えば、ユーザーが、装置６０または９５に表示するため、新しいＣＡＴＶチャンネルを選択する場合、チャンネル検知器５１０は、装置６０または９５に以前表示されたチャンネルの瞬間的不在を検知し、新しく要求されたチャンネルを装置６０または９５に通すようにダイナミック・フィルタ５０５に命令する、この新しい表示情報５１２をダイナミック・フィルタ５０５に即座に送信する。実質的に同時に、超広帯域パルスは、新しく表示ＣＡＴＶチャンネルに対応する、新しい使用過程周波数４０５を妨げる、新しい未使用周波数４５０を使用し送信される。
【００７７】
超広帯域パルスに搬送される、ビット３１０は次に、無線周波数、または装置６０および９５に表示されていないチャンネルを使用して、装置６０および９５に通される。追加のビット３１０は、装置６０および９５上の個別「ポップアップ」ウィンドウ内に表示される、セキュリティービデオ情報などの、他の情報を搬送することがある。あるいはビット３１０は、インターネットデータ、ＨＤＴＶ形式映像、または他のデータを送信するのに使用されることがある。
【００７８】
ダイナミック・フィルタ５０５の一実施例が示されている、図１１を参照する。ＣＡＴＶ信号５００は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）６００によって受信される。結果として生じるデジタル信号は、ダイナミック・バンドパス・フィルタが、装置６０および９５によって表示されるＣＡＴＶチャンネルに対応する周波数帯以外のすべての周波数コンテンツを拒絶するよう機能する、デジタル信号処理器（ＤＳＰ）６１０に移動する。チャンネル検知器５１０は、ＤＳＰ６１０が周波数、またはフィルタリングするチャンネルを判断するために使用する、表示チャンネル５１２情報をＤＳＰ６１０に送る。ＤＳＰ６１０に生成された、フィルタ済みデジタル信号は、フィルタ済みＣＡＴＶ信号５１５を生成する、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）６２０に送られる。
【００７９】
ダイナミック・フィルタ５０５の別の実施例を示す、図１２を参照する。この実施例は、複数フィルタ６９０の使用に基づく。好ましくは、フィルタ６９０のそれぞれは、バンドパスフィルタである。この実施例では、ＣＡＴＶ信号５００は、平行構造に並べられた、フィルタ６９０の列に入る。フィルタ６９０の数は、様々な要因に依存することがあり、これには、費用、性能、または展開された発明の能力用件を含むが、これに限定されない。各フィルタ６９０は、装置６０または９５によって表示された単一ＣＡＴＶチャンネルに対応する周波数コンテンツを伝えるよう、フィルタコントローラー６３０によって動的に設定されている。フィルタコントローラー６３０は、チャンネル検知器５１０から表示チャンネル５１２情報を受け取り、それを使用し、ケーブルネットワークの表示された各チャンネルに対し一つのフィルタ６９０のように、列の中の各フィルタ６９０を設定する。フィルタ６９０の数よりも、ネットワークの装置６０または９５によって表示されるチャンネルが少ない場合は、チャンネルフィルタリングに必要とされない各フィルタ６９０は、ＣＡＴＶ信号５００の残りのチャンネルをすべて遮断するように設定される。各フィルタ６９０からの出力は、単一チャンネルの信号コンテンツまたは、エネルギーのない空信号のいずれかからなる。すべてのフィルタ６９０からの出力は、アナログ加算器６９５によって加算され、結果として、実質的に他のすべてのコンテンツが取り除かれた、使用過程または表示チャンネルコンテンツからなる、フィルタ済み信号５１５をもたらす。ケーブルシステムの各使用過程チャンネルは、バンドパスフィルタを必要とすることから、バンドパスフィルタの数は例えば、チャンネルコンテントを要求する装置６０および／または９５の接続される数を予測することによって判断することができる。
【００８０】
図１３は、ダイナミック・フィルタ５０５の別の実施例を示す。ＣＡＴＶ信号５００は、処理ストリームの平行の列に入る、各処理ストリームは以下の段階からなる。１）  ＣＡＴＶ信号５００を、ミキサー３５０によって、制御可能正弦波発生器３４７によって生成された、使用過程、または表示ＣＡＴＶチャンネルの一つの中心周波数と等しい正弦波で混合する。  ２）結果として生じる周波数偏移信号を、表示ケーブルチャンネルの帯域幅より大きいすべての周波数コンテンツを拒絶するよう設定された、ゲートローパスフィルタ６６０に送る。３）（ミキサー３５０を使用して）、段階１）の正弦波と同じ正弦波で、結果として生じるフィルタ済みベースバンド信号を混合する。  ４）実質的に他のすべての周波数コンテンツを取り除かれた、実質的に、使用過程、またはネットワークに表示されたチャンネルのみを含む、コンポジット信号５１５を生成するため、各ミキサー３５０からの出力を（加算器６９５を使用して）加算する。
【００８１】
装置６０および／または９５によって、使用されているＣＡＴＶチャンネルを識別する、表示チャンネル５１２情報は、チャンネル検知器５１０から、フィルタコントローラー６３５に送られる。フィルタコントローラー６３５は、使用過程、または表示ＣＡＴＶチャンネルに特有に関連付けられた、制御信号を、各制御可能正弦波発生器３４７に送る。各正弦波発生器３４７は、使用過程、または表示ＣＡＴＶチャンネルの一つの中心周波数と等しい周波数で、正弦波波形を生成するため、制御信号を使用する。処理ストリームよりも、使用過程チャンネルが少ない場合、チャンネル処理に必要とされてない各処理ストリームのゲートローパスフィルタは、フィルタコントローラー６３５によって、送信される制御信号を通して、開放される。ネットワークの各使用過程、または表示チャンネルは、単一処理ストリームを要求することから、処理ストリームの数は例えば、チャンネルコンテンツを要求する装置６０および／または９５に接続される数を予測することによって判断される。
【００８２】
本発明の別の特徴は、図３、および図４に示されている、加入者ＵＷＢ装置５０によって送信される、同期信号、またはトーンからなる。本発明のこの特徴の一実施例では、実質的に連続的搬送波、正弦波、方形波は、加入者ＵＷＢ装置５０によって、図５に示されている、使用スペクトラム２００、未使用スペクトラム２１０、または軽使用スペクトラム２２０のいずれか一つに送られる。例えば、加入者ＵＷＢ装置５０によって送信される、同期信号、またはトーンは、７５０メガヘルツ、１ギガヘルツ、２ギガヘルツ、あるいは、いずれの他の周波数で送信することができる。例えば一実施例では、同期信号は、ＣＡＴＶネットワークの「保護」周波数で送信される。「保護」周波数または帯域は、ＣＡＴＶチャンネルの上限および下限での周波数の帯域である。別の実施例では、同期信号またはトーンは、本文に述べられている超広帯域装置の中に含まれる、システムクロックの整数の倍数で送信される。好ましくは、同期信号またはトーンは、ＣＡＴＶ、またはＣＡＴＶコンテンツと干渉しない周波数を使用する、他の種類のネットワーク、あるいは、他の種類のネットワークに存在するほかのコンテンツに送信される。しかしながら、前にコンテンツを提供した特定の周波数は、同期信号を搬送するため、再指定することができる。
【００８３】
加入者ＵＷＢ装置５０によって、送られた同期信号、またはトーンは、いずれの超広帯域（ＵＷＢ）装置、あるいはいずれのＵＷＢ使用可能装置（ＴＶ６０、またはコンピューター９５など）が、ＵＷＢパルスタイミング同期情報を得ることを可能にする。
【００８４】
ネットワークに接続された受信装置は、装置のサンプリングクロックを、送信器のクロックと同期させるため、同期信号を監視することがある。同期信号は、ＣＡＴＶチャンネルによって使用されている、周波数の範囲外にある周波数を使用するので、実質的にＣＡＴＶチャンネルと干渉を起こさず、さらに、ネットワークに存在するＵＷＢパルスとも干渉を起こさない。
【００８５】
同期信号を備えることは、多くの利点をもたらす。効率的なクロック同期は、同時にあらゆるクロックドリフトを修正するより頻繁のクロック調整を可能にする一方で、比較的大きなフレーム毎のデータペイロードを可能にする。デジタルコンピューター、またはコントローラにおいては、クロックが装置の動作、および通信システムを調整する。したがって、ＵＷＢ使用可能ＴＶ６０、およびコンピューター９５は、お互いに対して同期を失うことがあるクロックを含む。クロックドリフトを修正する同期信号は、通信システムの効率性を向上させる。
【００８６】
例えば、ビット３１０は、ＵＷＢパルスの群をなす、「フレーム」で、送信される。現在、各「フレーム」の初めの部分は、同期パターン、または情報を含む、「プリアンブル」と呼ばれる。プリアンブルを受信すると、必要なクロック調整をするため、受信器は、同期パターンを使用する。クロックは、次のフレームが受信されるまで調整されず、そのとき、工程が繰り返され、受信器のサンプリングクロックが再調整される。同期の間の時間が長いほど、一般的により多くのクロックドリフトを同等にする。また、同期の間の時間は、一般的にフレームの「ペイロード」部分のデータ量の機能である。フレームごとの大きなペイロードは、より少ない同期に起因する、低い計算要件のため、データ転送速度を上昇するが、データ転送速度の上昇には、データの破損、またはサービス品質低下の可能性のある、同期損失のリスクを伴う。逆に、より少ないデータペイロードは、クロック同期がより頻繁で、同期が失われる前にクロックドリフト修正を可能にすることから、サービス品質を改善する。サービス品質はより多くの計算オーバーヘッドおよび関連する待ち時間の代償を伴い、より少ないペイロードのため、データ転送速度は悪化する。同期信号を備えることにより、本発明は、同時に頻繁なチェックとクロックドリフトの調整を提供する一方で、フレームごと、より大きなデータペイロードを可能にする。
【００８７】
例えば、「フレーム」内の特定の場所にＵＷＢパルスが置かれる、本文に述べられている同期信号を使用しない、パルス位置変調（ＰＰＭ）通信スキームの下では、パルス間１０ナノ秒の時間を同等にする、４００ピコ秒のＵＷＢパルスが１００メガヘルツパルス伝送速度で送信され、結果として、パルスごと、４％付加サイクルになる。周波数１ギガヘルツの同期信号は、パルス伝送速度の１０倍の速度で振動するネットワークに送信される。正弦波波形の周波数を追跡するため、既知の技術の装置の位相ロックループを使用し、ＵＷＢ装置の受信器構成部品は、４％付加サイクルの個別ＵＷＢパルスをサンプルしている、１０倍の速度で同期信号から、クロック同期情報を獲得することがある。テレビ６０およびコンピューター９５などの、ＵＷＢ使用可能装置の受信器は、正確なクロック周波数を維持し、フレーム送信間の同期の必要性を取り除く。プリアンブルに含まれた同期パターンを持つ、データの個別フレームの要件は、著しく低減されている、したがって、ＵＷＢ装置が任意の長さのデータフレームを送信することを可能にし、データスループットを大幅に改善する。つまり、本発明の一実施例に従い、同期信号を備えることにより、同時に、より頻繁なクロック確認と、クロックドリフトを補う調整を可能にする一方で、フレーム毎比較的大きなデータペイロードが送信することができる。
【００８８】
したがって、有線媒体を通して、超広帯域パルスを送受信する装置、および方法が提供されている。当業者には当然のことながら、限定する目的ではなく例示する目的のために本明細書で説明した上記の実施形態以外によっても、本発明を実現することは可能である。本明細書および付属の図面で説明した記載内容や実施例は、本発明の好適な実施形態を説明するためだけのものである。本明細書および図面は、本特許文献の排他的範囲を限定するためではない。上記の実施形態以外の多くの意匠が、本開示の文言上の範囲、および法律上の範囲、あるいはそのいずれか一方に含まれることになり、また本発明は、本開示によってのみ限定される。本明細書で説明した特定の実施形態と同等なあらゆる実施形態も、本発明を実現できることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】異なる通信方法の説明図である。
【図２】２つの超広帯域信号の説明図である。
【図３】有線媒体を利用した、超広帯域通信システムの一実施例の略図である。
【図４】有線媒体を利用した、超広帯域通信システムの二つ目の実施例の略図である。
【図５】無線周波数スペクトラムの一部の説明図である。
【図６】有線媒体に、超広帯域信号を導入する、本発明の一番目の方法を示す図である。
【図７】有線媒体に、超広帯域信号を導入する、本発明の二番目の方法を示す図である。
【図８】有線媒体から、超広帯域信号を取得する、本発明の方法を示す図である。
【図９】９Ａ−Ｃは、本発明の一実施例により使用することができる、いくつかの無線周波数帯の例を含む、無線周波数スペクトラムの一部を示す図である。
【図１０】本発明の一実施例に従い構築された、ダイナミック・フィルタを含む、図３および４に示された、顧客／加入者構内の一例を示す図である。
【図１１】図１０に示された、ダイナミック・フィルタの一番目の実施例を示す図である。
【図１２】図１０に示された、ダイナミック・フィルタの二番目の実施例を示す図である。
【図１３】図１０に示された、ダイナミック・フィルタの三番目の実施例を示す図である。
【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６】
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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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【国際調査報告】
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