(57)【要約】本発明は、固定および移動データ通信装置サービスを提供するものであり、固定コード、直接拡散スペクトル、セルラーまたはＰＣＳワイヤレスサービス上でのオーバレイのようなコネクションフリーのデータプロトコルを用いたものである。ハブステーション（４２）から、セルラー／ＰＣＳのプロバイダーは、パケットデータをパケットネットワークに送出し、パケット自体に含まれるアドレスで指定される種々の受取人に配信する。このデータ能力は、セルラー／ＰＣＳシステムおよびオーバレイの既存の通信能力を補足するものとして提供されるが、既存の音声コネクション志向のサービスを著しく阻害することはない。
2004531912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域でコネクションレスのデータプロトコルと同一の拡散コードとを用いてデータパケットを伝送し且つ受信するための少なくともひとつのデータ装置と、
前記少なくともひとつのデータ装置から多重化されたデータパケットの伝送を受信するためのアンテナを有するネットワークハブと、
アドレス指定されたデータパケットをメインユーザに送信し、または前記アドレス指定されたパッケージをインターネット上に送出するデータパケットシステムと、
前記ネットワークハブと前記データパケットシステムとの間の通信リンクと、
前記データパケットシステムとメインユーザとの間の通信リンクと
を具備し、
前記ネットワークハブが、前記多重化されたデータパケットを前記アドレス指定されたデータパケットに変換するデモジュレータ／モジュレータをさらに具備する双方向のホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、データ通信トランシーバとアンテナとを具備するホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、該データ装置によって伝送された情報を多元接続データパケットに変換するためのモジュレータ／デモジュレータをさらに具備するホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、アドレスを有し、該アドレスが、伝送されたデータパケットに付け加えられ、且つ、該アドレスが、前記ネットワークハブから同報送信されたデータパケットに含まれている場合に前記データ装置に認識され、且つ、前記アドレスの認識によって、前記データ装置に前記同報送信されたデータパケットをデジタル情報にデモジュレートさせるホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項５】
請求項２に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、デジタルデータを受信するための入出力装置と、前記入出力装置から信号を受信すると共に受信したデジタル情報を多元接続信号にモジュレートするためのシグナルプロセッサと、前記多元接続信号を増幅するための増幅器と、前記増幅器および前記アンテナに電力を供給するための電源とを更に具備するホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項６】
請求項５に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、アナログ信号を入出力するためのアナログ・デジタル変換器をさらに具備するホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項７】
請求項６に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、シーケンスジェネレータをさらに具備するホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項８】
請求項１に記載されたシステムであって、前記パケットデータシステムと前記メインユーザとの間の通信リンクが、マイクロ波、人工衛星、有線または光ファイバーからなるグループの中から選択され、且つ、前記ネットワークハブと前記パケットデータシステムとの間の通信リンクが、マイクロ波、人工衛星または光ファイバー通信からなるグループの中から選択されたホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項９】
請求項１に記載されたシステムであって、前記データ通信サービスが、モバイルであり、且つ、自動車セル電話、コンピュータまたはスタンドアローンのハンドキャリー装置からなるグループの中から選択されたホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項１０】
請求項１に記載されたシステムであって、前記データ通信サービスが、固定サービスであり、且つ、ホーム、または工場またはモーテルからなるグループの中から選択されたホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項１１】
請求項１に記載されたシステムであって、前記メインユーザおよび前記インターネットが、データパケットを、前記ネットワークハブモジュレータおよび前記データ装置を介して前記データ通信サービスに宛てるホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項１２】
請求項１に記載されたシステムであって、前記データ通信サービスが、有線、ワイヤレスまたは複合インタフェース手段を介して、前記データ装置にデータを供給し且つ該データ装置からデータを受け取るアプリケーション装置をさらに具備するホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載されたシステムであって、前記広帯域でコネクションレスのデータプロトコルが、パケット化されたデジタルデータを前記アプリケーション装置と前記データ装置との間で伝送するホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項１４】
請求項１に記載されたシステムであって、前記ネットワークハブが、セルラー、ＰＣＳおよびパケットデータネットワークハブからなるグループの中から選択され、且つ、前記ネットワークハブが、既存のまたは所定目的で建設された垂直な構造物に取り付けられたホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システム。
【請求項１５】
一方向または双方向のコネクションレスのデータ通信を供給するためのホームデータサービスシステムであって、
ホームに設置されたデータ装置と、
ホームに設置されて前記データ装置に接続され、該データ装置にデータを供給するためのアプリケーション装置と、
前記データ装置に接続され、アドレス指定されたデータパケットを、広帯域でコネクションレスのデータプロトコルを用いて伝送し且つ受信するためのアンテナと、
前記アドレス指定されたデータパケット伝送を受信するためのアンテナを有するパケットデータネットワークハブと、
通信リンクにより前記パケットデータネットワークハブに接続され、前記データパケットをメインユーザに送信するためのデータパケットシステムと
を具備するホームデータサービスシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載されたシステムであって、前記データ装置が、アプリケーション装置情報を拡散アロハ多元接続（ＳＡＭＡ）データパケットに変換してデータ伝送を行うためのモジュレータをさらに具備し、且つ、前記ネットワークハブが、前記ＳＡＭＡデータパケットをアドレス指定されたデータパケットに変換するためのモジュレータ／デモジュレータをさらに具備し、前記アドレス指定されたデータパケットがパケットデータシステムと通信するためのものであり、前記パケットデータシステムが前記アドレス指定されたデータパケットをメインユーザである受取人に送信するためのものであるホームデータサービスシステム。
【請求項１７】
データ装置と、該データ装置に接続されたアンテナとを具備し、広帯域でコネクションレスのデータプロトコルを用いて、アドレス指定されたデータパケットを伝送し且つ受信するためのパーソナルデータサービスシステムであって、
前記アドレス指定されたデータパケット伝送を受信するためのアンテナを有するパケットデータネットワークハブと、
通信リンクによって前記パケットデータネットワークハブに接続され、前記データパケットをメインユーザに送信するためのデータパケットシステムと
を具備するパーソナルデータサービスシステム。
【請求項１８】
請求項１７に記載されたシステムであって、前記データ装置が、スタンドアローンに限定されないが、ハンドヘルドのセルラーまたはＰＣＳ電話機、車載のセルラーまたは自動車に組み付けられたＰＣＳチップ、コンピュータのカードからなるグループの中から選択されたパーソナルデータサービスシステム。
【請求項１９】
少なくともひとつのアプリケーション装置と少なくともひとつのユーザとの間のデータ通信方法であって、
デジタルデータ信号を前記少なくともひとつのアプリケーション装置からデータ装置の入出力装置に送信するステップと、
前記少なくともひとつの入力信号を、目的地のアドレスと共に拡散スペクトルデータパケットに変換するステップと、
前記データ装置のアンテナから前記データパケットをネットワークハブに伝送するステップと、
前記データパケットを前記ハブからパケットネットワークに送信し、前記データパケット内のアドレスで指定された前記ユーザに配信するステップと、
を含むデータ通信方法。
【請求項２０】
メインユーザと終点アプリケーション装置との間のデータ通信方法であって、
メインユーザの場所でアドレス指定されたデータパケットを生成するステップと、
前記アドレス指定されたデータパケットを前記メインユーザの場所から通信リンクを介してデータパケットシステムに送信するステップと、
前記アドレス指定されたデータパケットを、通信リンクを介してネットワークハブに送信するステップと、
前記データパケットを前記ネットワークハブから同報送信するステップと、
前記同報送信されたデータパケット信号を認識し且つデモジュレートするために終点の場所でデータ装置を使用するステップと、
デモジュレートされ且つデジタル化された情報を前記終点アプリケーション装置に配信し、それによって前記情報に含まれる指示に従い前記アプリケーション装置を機能させるステップと、
を含むデータ通信方法。
【請求項２１】
データパケットを伝送し且つ受信するための少なくともひとつのデータ装置と、
前記システムと通信する広帯域でコネクションレスのデータプロトコルと、
前記少なくともひとつのデータ装置から前記データパケットを受信するネットワークハブと、
前記ネットワークハブに設けられ、前記データパケットをアドレス指定されたデータパケットに変換するデモジュレータ／モジュレータと、
前記ネットワークハブと通信し、前記アドレス指定されたデータパケットを１または２以上の所望の目的地に送信し且つ受信するためのデータパケットシステムと、
を含むオーバレイ通信システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記オーバレイ通信が、双方向のホームデータサービスであるオーバレイ通信システム。
【請求項２３】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記オーバレイ通信が、双方向のパーソナルデータサービスであるオーバレイ通信システム。
【請求項２４】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記オーバレイ通信が、双方向のホーム・アンド・パーソナル・データサービスであるオーバレイ通信システム。
【請求項２５】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記データパケットを受信し且つ送信するための同一の拡散コードを有するオーバレイ通信システム。
【請求項２６】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記ネットワークハブが、伝送を受信し且つ送信するためのアンテナをさらに具備するオーバレイ通信システム。
【請求項２７】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記データパケットが多重化されたデータパケットであるオーバレイ通信システム。
【請求項２８】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記目的地が、１または２以上のメインユーザを含んでいるオーバレイ通信システム。
【請求項２９】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記目的地が、インターネットを含むオーバレイ通信システム。
【請求項３０】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、データ通信トランシーバおよびアンテナを具備するオーバレイ通信システム。
【請求項３１】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、その内部に入力情報および伝送を多元接続データパケットに変換するためのモジュレータ／デモジュレータをさらに具備するオーバレイ通信システム。
【請求項３２】
請求項３１に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、前記データパケットを伝送するためのアドレスを有し、該アドレスが、前記ネットワークハブから伝送されたデータパケットに含まれている場合に前記データ装置によって認識され、これにより前記データ装置に前記同報データパケットをデジタル情報にデモジュレートさせるオーバレイ通信システム。
【請求項３３】
請求項２２に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、デジタルデータを送受信するための入出力装置と、
前記入出力装置から信号を受信し、且つ多元接続信号に要求される形式で前記デジタル情報をパケット化し且つモジュレートするためのシグナルプロセッサと、
前記多元接続信号を増幅するための増幅器と、
前記増幅器および前記アンテナに電力を供給するための電源と、
を具備するオーバレイ通信システム。
【請求項３４】
請求項３０に記載されたシステムであって、前記データ装置が、アナログ信号を入出力するためのアナログ・デジタル変換器を具備するオーバレイ通信システム。
【請求項３５】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記少なくともひとつのデータ装置が、シーケンスジェネレータをさらに具備するオーバレイ通信システム。
【請求項３６】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記パケットデータシステムと前記メインユーザとの間の通信リンクを具備し、前記通信リンクが、マイクロ波、人工衛星、有線および光ファイバーからなるグループの中から選択され、且つ、前記ネットワークハブと前記パケットデータシステムとの間の通信リンクが、マイクロ波、人工衛星および光ファイバーからなるグループの中から選択されたオーバレイ通信システム。
【請求項３７】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記通信システムが、自動車電話、セル電話、コンピュータおよびスタンドアローンのハンドキャリー装置からなるグループの中から選択された移動体装置であるオーバレイ通信システム。
【請求項３８】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記通信システムが、ホームには限定されないが、工場またはモーテルのように固定されたオーバレイ通信システム。
【請求項３９】
請求項２１に記載されたシステムであって、ネットワークハブモジュレータをさらに具備し、該ネットワークモジュレータハブおよび前記少なくともひとつのデータ装置を介して前記データパケットを前記通信システムに宛てるオーバレイ通信システム。
【請求項４０】
請求項２１に記載されたシステムであって、通信手段を介して、少なくともひとつのデータ装置にデータを送信し且つ少なくともひとつのデータ装置からデータを受信するためのアプリケーション装置をさらに具備するオーバレイ通信システム。
【請求項４１】
請求項４０に記載されたシステムであって、前記通信手段が、有線、ワイヤレスおよび複合インタフェース手段からなるグループの中から選択されたオーバレイ通信システム。
【請求項４２】
請求項４０に記載されたシステムであって、アプリケーション装置をさらに具備し、該アプリケーション装置において前記広帯域でコネクションレスのデータプロトコルが、前記アプリケーション装置と前記少なくともひとつのデータ装置との間で、パケット化されたデジタルデータを伝送するオーバレイ通信システム。
【請求項４３】
請求項４２に記載されたシステムであって、前記アプリケーション装置がホーム機器を含むオーバレイ通信システム。
【請求項４４】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記ネットワークハブが、セルラー、ＰＣＳおよびパケットデータネットワークハブからなるグループの中から選択されたオーバレイ通信システム。
【請求項４５】
請求項２１に記載されたシステムであって、前記ネットワークハブが垂直な構造物に取り付けられたオーバレイ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホーム・アンド・パーソナル・データサービス・オーバレイ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願は、１９９７年２月２７日に出願された米国仮出願６０／０３９３９３の利益を主張する。
従来技術の拡散アロハＣＤＭＡデータ通信に係る米国特許第５５３７３９７号は、予め時間を設定したり、有用性に疑問を抱いたりすることなく、データ通信チャンネルへの多元接続を提供することに関する問題や、同一形式の信号の自動オフセットに関する問題を解決している。
本発明は、固定コード（または多数の固定コード）を用いた固定または移動データ通信サービス、直接スペクトル拡散（ＤＳＳＳ）、セルラーやＰＣＳワイヤレスサービスにおけるオーバレイのようなコネクションフリーのデータプロトコルを提供する。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、固定コード（または複数の固定コード）、直接スペクトル拡散、セルラーやＰＳＣワイヤレスサービスのようなコネクションフリーのデータプロトコルを用いて、固定データ通信サービスであるホームデータサービス（ＨＤＳ）、および移動データ通信サービスであるパーソナルデータサービス（ＰＤＳ）の双方を提供するものである。
【０００４】
新規なオーバレイは、拡散アロハ多元接続（ＳＡＭＡ）ネットワークを既存のセルラーやＰＣＳシステムにオーバレイすることにより、コスト効果のあるブロードバンドの固定および移動データサービスを提供するために立案された。それは、ＡＭＲや他のサービスや既存のセルラー／ＰＣＳの設備のための顧客の構内に双方向のデータ通信を提供する。ホーム（家庭）においては、アプリケーションへのインタフェースは、有線（給電線信号を含む）、無線または混用が可能である。
【０００５】
ホームデータサービスにおいては、広帯域のコネクションレスのデータプロトコル（＞１００Ｋｂｐｓ  ハブでのピーク総データレート）が採用されており、これにより、種々のホームのソース（例えば、ｗｗｗインプット、電メール、ユーティリティのメータ読み取り、セキュリティシステムのデータ、インホームでの医療データ、ケーブルＴＶまたはダイレクトＴＶに対する応答及び／又は制御データ（ダイレクト放送衛星ＴＶ））からのパケット化されたデジタルデータ、および他の“アップストリーム”データの信号を、ビルディングに備え付けられた伝送装置を介してローカルのセルラーまたはＰＣＳ通信ハブステーションに伝送している。このハブステーションから、セルラー／ＰＣＳのプロバイダーは、パケット自体に含まれるアドレスで指定される種々の受取人に配信するため、そのパケットデータをパケットネットワークに送出する。
【０００６】
ＨＤＳのプロバイダーは、セルの境界の内側にある何百または何千ものビルディングからのデータを受信してデコードするためのハブで必要とされるアドオンのハードウェアやソフトウェアと同様に、データをセルラー／ＰＣＳに集めたり伝送するために必要とされるビルディングハードウェアやビルディングソフトウェアを提供する。このシステムは、一方向および双方向の通信が可能である。
このデータに関する能力は、セルラー／ＰＣＳシステムやオーバレイの既存の通信能力を補充するものとして提供されているが、既存の音声（及び／又は他の）コネクション志向のサービスを著しく阻害することはない。
【０００７】
２つのオプションがその無線構想に使用されている。ＨＤＳは、セルラーまたはＰＣＳに割り当てられているスペクトルを分け、または完全に分割ライセンスされた周波数またはライセンスされない周波数を使用して実施されている。前者の場合には、セルラーやＰＣＳハブの無線システムの多くが、ＨＤＳ（例えば、アンテナ、伝送装置、受信機、増幅器、等）に共有されていてもよい。後者の場合には、それらのシステムのほとんどがＨＤＳの一部として個別に提供される。
【０００８】
パーソナルデータサービスにおいては、このデータサービスは、移動中（通常のセルラーまたはＰＣＳの加入者の場合におけるような）または場所から場所に移動可能な移動体及び／又は携帯装置を通して個人に直接的に配信される。典型的な上記のような応用例の他に、ＨＤＳ機器について上述した説明の他の全ての要素が適用される。
【０００９】
この構成において、ＰＤＳは、今日のセルラーやＰＣＳで使用される携帯型の音声ハンドセットに統合されているか、またはワイヤレスモデム、双方向のページャおよび他のワイヤレス移動データ装置のようなスタンドアローン型の機器で実施されている。このような実施は、双方向のページング、電子メール、インターネットアクセス（ｗｗｗを含む）、医用モニタリング、および他のサービスを移動体個々に提供するのに役立つ。加えて、ＰＤＳは、パッケージまたは資産の管理、車両管理、および他の商業的または工業的なデータサービスのための効率的なデータ通信に利用される。
【００１０】
好ましい発明としては、既存のコネクション志向のサービスを使用したり置き換えるというよりも、むしろ、ブロードバンドを用いた拡散アロハデータ通信や、既存のコネクション志向のセルラーまたはＰＣＳシステム上でのコネクションレスのデータ通信、または専用のセルラーのような構成をオーバレイすることに焦点が当てられる。電力、警報およびインホームの健康モニタリングは、ホーム内にある多くのデータソースのいくつかに過ぎない。本発明は、ホームと既存または修正されたセルのハブとの間のデジタル通信システムに焦点を当てている。パーソナルデータシステムの形態における本発明は、モバイルユーザに対するオーバレイデータサービスを提供するものである。
【００１１】
特許第５５３７３９７号に好ましく記載されている拡散アロハシステムは、ＨＤＳやＰＤＳデータサービスからハブに実質的に同時に到着するデータパケットを分離するために使用される。
本発明の上述の目的及び更なる目的及び他の目的と特徴がこの開示において明らかになり、この開示は、クレーム及び図面と共に上述および現在書き進められている明細書を含んでいる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、データ通信サービス１を示し、このデータ通信サービスは、ホームデータサービスまたはＨＤＳとしても引用される固定データ通信サービス１０か、または、パーソナルデータサービスまたはＰＤＳとも呼ばれるモバイルデータ通信サービス２０かである。何れのサービスも、データ装置とも呼ばれるデータ通信伝送装置またはトランシーバ３０を使用する。ホーム１１の内部では、例えば給湯器１２、テレビのデスクランブラー１３および冷凍庫１４等の多くの機器がホームデータサービス１５に接続され、このホームデータサービス１５は、図示するように、ホームの壁の外側に取り付けられている。
【００１３】
警報システム１６および療養中の患者１７は、ホームデータサービス１５に接続することができる。アンテナ１８は信号を送受信する。パーソナルデータシステムにおいては、データ装置３０は、スタンドアローンのハンドキャリー機器２１であってもよい。このデータ装置は、セルラーまたはＰＣＳ電話機に内蔵されるチップセットであってもよい。アンテナ２３は、移動体またはＰＣＳにおいて信号を送受信する。データ装置３０は、車載のセルラーまたはＰＣＳ電話機の一部として、または通話機能のないスタンドアローンのデータ装置として自動車２４に恒久的に組み込まれたものであってもよい。データ装置３０は、アンテナ２５を介してデータパケットを送受信する自動車２４に組み込まれたチップのセパレートシステムであってもよい。このデータ装置は、コンピュータ２６のカードであってもよく、このカードによってアンテナ２７はデータパケットを送受信する。この機器は、例えばモーテル２８での遠隔地において作動するときに特に有用である。データ装置３０は、コネクションレスのデータ伝送を提供するものである。
【００１４】
図１に示されるように、ＨＤＳ固定データ通信システム１０は、工場３１や倉庫で使用され、データ装置３２は、アンテナ３３を介してデータパケットを送受信するものでもよく、このデータパケットは工場内の特定の操作部３４および機械３５に関連したものである。データ装置３２はデータ入力を受信する。このデータ装置は、生産の制御や棚卸および報告を行うための製造機械３６および保管機器３７に情報を供給するために使用するものであってもよい。
【００１５】
データ装置３０の全ては、伝送装置４０において、同一の拡散コードを使用する広帯域でコネクションレスのデータプロトコルを用いて、アドレス指定されたデータパケットを送信する。このデータパケットの伝送は、セルラー４１、ＰＣＳまたはパケットデータネットワークハブ４２のアンテナ４１で受信され、これらは出口または垂直な特別な垂直構造物４３に取り付けられている。このデータパケットは、通信４４によりデータパケットシステム４５に供給され、データパケットシステム４５は、通信リンク４６を介して、このデータパケットをユーティリティ（設備）４７および病院またはクリニック４８のようなメインユーザ５０に送信し、またはアドレス指定されたデータパケットをインターネット４９上に送出する。
好ましくは、何れのデータ装置３０も、拡散アロハ多元接続（ＳＡＭＡ）データパケットの中に伝送する情報を変換するためのモジュレータを備える。
【００１６】
何れのセルラーサイトまたはハブ４２も、多重化されたＳＡＭＡデータパケットを、アドレス指定されたデータパケットに変換するためのデモジュレータ／モジュレータを備え、このデモジュレータ／モジュレータは実質的に協調してマルチプルデータ装置３０から多重化されたＳＡＭＡデータパケットを受信し、そのアドレス指定されたデータパケットは、マイクロ波、人工衛星または有線または光ファイバー通信４４により、パケットデータシステム４５に供給される。このパケットデータシステムは、そのアドレス指定されたデータパケットを多くの異なる受取人５０、例えばユーティリティ４７または病院４８に送信する。
パケットデータシステム４５と多くの異なる受取人５０との間の通信４６は、マイクロウェーブ、人工衛星通信または他の有線または光ファイバー通信により伝送するものであってもよい。
【００１７】
多くのユーザまたは受取人５０およびインターネット４９は、アドレス指定されたデータパケットを同じ通信リンク４６を通じてデータパケットシステム４５、通信リンク４４およびセルサイトハブ４２のモジュレータに供給する。セルサイトアンテナ４１は、アドレス指定されたデータパケットをデータ装置３０に送信する。各データ装置３０は、それ自身のアドレスをその伝送されたデータパケットに付与して送信すると共に、ハブから送信されたデータパケット内のそれ自身のアドレスを認識する。
ホーム１１で使用されるホームデータシステム１０においては、例えば、指示や点滴を変え、患者のモニタリングを変更するために、デモジュレートされてデジタル化された情報を患者１７に配信するものとしてもよい。
【００１８】
デモジュレートされた情報信号は、同報信号に従ってシステムを作動または停止させ、またはシステムの状態の読み取りを要求するために、給湯器１２、テレビ１３のデスクランブラー、または冷凍庫１４に送信されるものであってもよい。各データ装置３０は、それ自身のアドレスを認識し、そしてそのデータ装置に向けられた信号をデモジュレートする。ホームにおける電気メータは、デジタル情報をデータ装置３０に供給し、現在の電力使用情報を有するデータパケットを概ねリアルタイムに伝送する。電力が過剰な間は電力を使用すると共に電力使用量について最大消費期間の間は電力の使用を最小に抑える機能を有する給湯器、冷凍庫、エアコンおよび衣類乾燥機のような随意的な電力使用をオンにしたりオフにするため、ハブがユーティリティからのデータを送信するようにしてもよい。同報データは、電力のユーザが使用時間を選択できるように、現在と比較した電力コストを表示するものとしてもよい。
【００１９】
データ装置に送信されたデータパケットは、ホームにおける機器に対するダウンリンク情報と同様に、ハブ４２でＳＡＭＡデモジュレータによって受信されたデータの受領通知を含んでもよい。ホーム１１に対するダウンリンク情報の一部は、例えば、リセットまたはセキュリティシステム１６に問い合わせるためのものであってもよい。工場３１の場合には、データ装置３２は、ソース３４−３７からのデジタル化された情報を拡散多元接続コードに変換するためのモジュレータ／デモジュレータを含んでおり、この拡散多元接続コードが伝送されて、セル、ＰＣＳまたはパケットデータサイトのハブに受け取られる。
【００２０】
それから、多元接続データパケットは、デモジュレートされてエンドユーザ５０に渡される。受領通知は、デジタル同報通信リンク４４，４６を通して、セルサイトまたはハブ４２内のモジュレータによって送り返され、そしてアンテナ３３に受信される。データ装置３２は、そのアドレスを認識し、そしてその同報データパケットをデジタル情報にデモジュレートし、プロセス制御の変更または機械を作動させ、停止させまたは管理するため、このデジタル情報をロケーション３４−３７に供給する。
【００２１】
パーソナルデータシステム２０においては、セルラーホンにおけるチップセットなどのハンドヘルド装置２１のようなデータ装置３０は、例えば、データ装置２１においてモジュレートされて多元接続データパケットとしてアンテナ２３から伝送された個人的な医療データを伝送する。そのサイトまたはハブ４２のモジュレータ／デモジュレータは、データを受信し、そして受領通知を送信し、そして同時に同じデータパケットの送信においてアンテナ４１上でデータ装置２１に宛ててダウンリンク情報を供給するものとしてもよい。
【００２２】
モーテル２８でホームから離れて作業している人は、例えば、コンピュータ２７で情報を蓄積し、あるいは通信文を作成し、その情報を、データパケットシステムまたはインターネットで通信するためにアンテナ２７を介してハブ４２に送信する。ハブ４２は、アドレス指定されたダウンリンクデータパケットを送信し、このダウンリンクデータパケットにより、データパケットの受領を通知したり、データパケットの伝送を早めたり遅らせたりする指示を出し、入ってくるｆａｘやコンピュータ２６に対する電子メールからのメッセージを供給する。
【００２３】
図２に示されるように、データ装置３０は、入出力装置５１を備え、この入出力装置は、ホームまたは工場を通過した種々のソースや、モバイルＰＤＳと連携したソースからのデジタルデータを受信する。この入出力装置は、シグナルプロセッサに信号を供給し、そしてこのシグナルプロセッサは、拡散アロハ多元接続（ＳＡＭＡ）信号に要求される形式で、そのデジタル情報をパケット化してモジュレートし、その信号は増幅器５５により増幅され、そしてアンテナ５７から伝送される。増幅器５５およびシグナルプロセッサは電源５９から電力が供給される。
【００２４】
入ってくる信号は増幅されてシグナルプロセッサ５３に供給され、このシグナルプロセッサは、特定のデータ装置３０に宛てられた信号を認識し、そして出て行くデータパケットを上り（ｉｎｂｏｕｎｄ）のデータパケットにある情報に従って遅らせたり早めたりする。また、このシグナルプロセッサは、入出力装置５１を通して信号を適切な周辺機器に配信する。
アナログ・デジタル変換器６１は、適切なアナログ信号を受信したり送信するためのデータ装置３０に備え付けられるものとしてもよい。
【００２５】
図３に示されるように、従来のセルラーホン６３は、アンテナ６７からのＳＡＭＡ信号を付加することにより、リストバンド６７からの継続的なモニタリングを提供するためのエンベデッド・シグナルプロセッサ６５を備えている。
図４に示されるように、コンピュータカード７１は、増幅器７５およびアンテナ７７と共に、入出力チップ７３およびシグナルプロセッサチップ７４を備えている。セルによって送信された上りのデータパケットは増幅され、そしてシグナルプロセッサ７４によりデモジュレートされ、そして特定のシグナルプロセッサに宛てられると、コンピュータに蓄積したり、コンピュータのスクリーンに表示するために入出力装置に送られる。
【００２６】
図５に示されるように、移動体車両データ装置８１は、シーケンスジェネレータ８３、シグナルプロセッサ８５および増幅器８７を備え、増幅器８７はアンテナ８９に接続されている。アンテナ８９は、車両の識別子を表すＳＡＭＡデータパケットを繰り返し伝送する。このＳＡＭＡデータパケットの伝送は、適切なキー操作が行われない時や、シグナルプロセッサ８５が、車両識別子と共にデータパケットの伝送を開始するためにアンテナ８９で受信したデータパケットの中にそのアドレスを認識した時に、システムに電力が供給され、または一定のイベント下にあればいつでも行われる。
【００２７】
図６に示されるように、機械またはプロセッサ、給湯器または冷凍庫のようなＨＤＳシステムはパッケージ９１を備え、このパッケージ９１は、デジタルワットメータ９３、送信機９３、コントローラ９７およびスイッチ９９を含んでいる。送信機９５は、図８に示されるデータ装置３０の入出力装置５１にデジタルデータを送信し、そしてコントローラ９７は、シグナルプロセッサ５３からのデモジュレートされた信号によって制御されると、入出力装置５１からスイッチ９９をオンまたはオフにするための制御信号を受信する。
【００２８】
図７に示されるように、警報システム１６は、送信機１００を備え、この送信機１００は、入出力装置５１に信号を送信し、またはアナログ・デジタル変換器６１にアナログ信号を送信するものである。
図８は、患者モニター１０１を示し、この患者モニター１０１は、それがアナログ信号を提供するものであるとすれば、データ装置３０の入出力装置５１にデジタル信号を供給するためのアナログ・デジタル変換器１０３および送信機１０５に接続される。データ装置３０は、アンテナ５７から繰り返し信号を送信し、患者の状態を表示する。上りデータパケットは、タイミングまたは患者のモニタリングに従って入出力装置５１から点滴コントローラ１０７に宛てられるものであってもよい。
【００２９】
図９は、ハブ４２を示し、このハブは、モジュレータ／デモジュレータ１１１およびシグナルプロセッサ１１３を備え、シグナルプロセッサ１１３は、データパケットを受信するためのアンテナ４１に接続されている。これらモジュレータ／デモジュレータおよびシグナルプロセッサは、入ってくるデータパケットをデモジュレートし、そしてそれらを通信リンク１１５に供給し、ここで信号がマイクロウェーブ１１７または有線または光ファイバケーブル１１９によってパケットデータシステムおよびメインユーザに送信される。通信リンク１１５からの上り信号は、シグナルプロセッサおよびモジュレータ／デモジュレータ１１１に与えられ、このモジュレータ／デモジュレータは、アンテナ４１から送信するために、入ってくるデジタル信号をデータパケットに変換する。図９の全体のシステムは、現在のセルまたはＰＣＳハブに対するオーバレイとして使用され、実質的にデジタル音声システムの通信に対して干渉を与えない。
【００３０】
ハブのシグナルプロセッサ１１３は、ＳＡＭＡデータパケットの信号分離を高めるため、早められた信号または遅れた信号を追加的に生成し、この信号は信号受領通知データと共に個々のデータ装置に宛てられる。
図１０は、ＨＤＳに対するオーバレイを図式的に示す。患者モニタリング１７、エネルギー管理１２１、ＴＶバックチャンネル１３およびウェブサーフィン１２３は、トランシーバ１５からのデータパケット伝送およびハブ４２から多くのユーザ５０への送信によって提供され、ユーザ５０の中には、ビデオサービス１２５が含まれる。
【００３１】
本発明は、固定データサービス、新規なホームデータサービス（ＨＤＳ）、および移動体データ通信サービス、パーソナルデータサービス（ＰＤＳ）を提供する。データサービスは、どちらのシステムにおいても、情報入力を直接拡散スペクトルデータパケットに変換し、そしてＳＡＭＡのようなコネクションフリーのプロトコルを使用してそのパケットを割り当てられた周波数で伝送する。データ装置は、拡散スペクトルデータパケットを受信し、そしてそのパケットを関連するシステムに送信するか、またはその入ってくるデータパケットを関連するシステムに与えられる信号に変換する。好ましい新規なＰＤＳシステムにおいては、データ装置はラップトップまたはハンドヘルドコンピュータに統合され、または車両や貨物車両に組み込まれる。あるいは、データ装置は、持ち運ばれるものであってもよく、コンピュータ、電話機または他のシステムに差し込まれるものであってもよい。
【００３２】
新規な固定またはホームデータサービスは、直接拡散スペクトルデータパケットを固定ホームデータサービスから伝送する広帯域でコネクションレスの多元接続データプロトコルシステムである。このデータ装置は、入出力信号処理、トランシーバおよびアンテナシステムから構成され、一つまたは数個のホーム入力に接続される。これらの入力の例としては、これに限定されるものではないが、コンピュータ、１または２以上のユーティリティのメータ、セキュリティシステム、ホーム内の患者モニタリングシステム、およびテレビや他のサービスコントロール及び／又は応答システムがある。
【００３３】
データ装置は、多元入力および他のコンピュータで加えられた情報を、明瞭な送付先のアドレスと共に拡散スペクトルデータパケットに変換する。伝送装置は、データパケットを地方の商用のセルラー、ＰＣＳまたは他のデータハブに伝送する。ハブステーションは、パケット内のアドレスで指定された受取人に配信するために、データパケットをパケットネットワークに送出する。同様に、データ装置は、ハブからの信号を受信し、そしてそのパケットを、ホームまたはビジネスの範囲内で関連するシステムに配信する。
【００３４】
新規なモバイルまたはパーソナルデータサービスは、移動体環境において人間や装置に対し直接的に類似したサービスを成し遂げる。このデータサービスは、ラップトップコンピュータ、セルラーまたはＰＣＳハンドセットに搭載され、そして人間または車両が、セルラー、ＰＣＳや他のデータネットワークと共に移動したとき、データパケットが伝送および受信され得るようにするものである。
【００３５】
このデータパケットは、電子メール、双方向のページング、インターネットデータ、ｆａｘ、医用または他の状態モニタリングデータであるが、これに限定されるものではない。このパーソナルデータサービスは、パケット、資産管理および車両管理のための効率的なデータ通信や、他の商業的・工業的な移動データ通信に使用することができる。
【００３６】
このホームデータサービスまたはパーソナルデータサービスからのデータパケット伝送は、既存のセルラー、ＰＣＳまたは他のデータネットワークによって受信され、そしてオーバレイとして機能する。このオーバレイは、既存の音声または他のサービスを阻害することはない。
受信は、周波数、アンテナおよびハブが分けられて、スタンドアローンまたは専用のネットワークにより提供される。
【００３７】
このシステムは、一方向または双方向のデータ通信システムであり、ホーム、ビジネスまたはモバイルユーザからハブステーションへのＳＡＭＡや、ハブステーションからホーム、ビジネスまたはモバイル装置へのデジタル同報通信プロトコルなどの広帯域でコネクションフリーの多元接続プロトコルを用いている。このホームシステムは、例えば、コスト効率のよいエネルギーの保全を容易にする電力消費設備を制御するために使用するものであってもよい。このシステムは、ほぼリアルタイムで電力消費データを供給し、ユーティリティのコストに応じて電力の請求額を変えることを可能とする。
【００３８】
明細書の実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明の修正や変形は、本発明の範囲から逸脱することなく構成することが可能であり、本発明は請求項に明らかにされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】セルラー、ＰＣＳまたはパケットネットワークハブおよびパケットデータシステムに使用されるＰＤＣおよびＨＤＳシステムを示す新規なオーバレイシステムを図式的に示す図である。
【図２】アンテナ接続を備えるカード、移動体電話機またはスタンドアローン型の機器のためのチップセットであるデータ装置を図式的に示す図である。
【図３】パーソナルモニタを備えるセルラーホンの詳細を示す図である。
【図４】携帯型のコンピュータに差し込むＰＤＳカードの詳細を示す図である。
【図５】自動車に搭載されるチップセットの詳細を示す図である。
【図６】電気的に作動する機器と共に使用するためのワットメータおよび送信機およびコントローラおよびスイッチの詳細を示す図である。
【図７】警報システムおよび送信機の詳細を示す図である。
【図８】ＨＤＳシステムに対する患者モニタリングシステムの詳細を示す図である。
【図９】ハブを図式的に示す図である。
【図１０】ＨＤＳの動作を図式的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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