(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＨＦ／ＵＨＦ（超短波周波数／極超短波周波数）帯域内のユーザーデータを、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介して送信する方法であって、
前記ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域内において、前記ＬＡＮの動作領域内で利用可能なホワイトスペース帯域Ｂｗｓを識別することであって、前記ホワイトスペース帯域が３つの連続する未使用のＴＶチャンネルの帯域を表すことと、
前記ユーザーデータからベースバンドＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号を生成することと、
変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号の帯域幅を前記ホワイトスペース帯域内に制限するように適合され、かつ、任意の隣接するＴＶチャンネルの性能を不変に維持するために、前記ホワイトスペース帯域の端で前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を減衰させるように適合された送信スペクトルマスクを用いて、前記ベースバンドＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を前記変更済みＯＦＤＭ信号に再構成することと、
前記ホワイトスペース帯域を介して前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を送信することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記ホワイトスペース帯域が、５４ＭＨｚ〜６９８ＭＨｚの間でデジタルＴＶに割り当てられているスペクトル部分において、中心周波数Ｆｃ周辺でＢｗｓの帯域にわたる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ホワイトスペース帯域が整数個の連続する未使用のＴＶチャンネルにわたる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記Ｂｗｓが１８ＭＨｚである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
デジタルＴＶチャンネル２〜４用に予約されている帯域内において前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が有効に占有する帯域が１６．２５ＭＨｚである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
デジタルＴＶチャンネル５〜５１のうちの連続するいずれか３つのＴＶチャンネル用に予約されている帯域内において前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が有効に占有する帯域が１３ＭＨｚである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が、前記ホワイトスペース帯域において４８個のデータキャリアで変調されるとともに４つのパイロットキャリアを使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記変更済み送信スペクトルマスクが、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号のための最大振幅を確保できるように中心周波数Ｆｃ周辺に１８ＭＨｚの平坦域を持ち、かつ、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を前記平坦域の端から６ＭＨｚにわたり−９９ｄＢまで減衰させる、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記変更済み通信スペクトルマスクで提示された減衰が、前記平坦域の端から５００ｋＨｚにわたり−３６ｄＢの急激な減衰を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記変更済み送信スペクトルマスクが、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が占有する有効なスペクトルが１３ＭＨｚになるように構成されている、請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
前記再構成ステップおよび前記送信ステップが、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用のシンボル持続時間が有用なシンボル持続時間としての４μｓおよび保護間隔持続時間としての１μｓを含む５μｓになるように実行される、請求項４に記載の方法。
【請求項１２】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用の送信ステップにおけるサブキャリア間隔が２５０ｋＨｚである、請求項４に記載の方法。
【請求項１３】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用の送信ステップにおけるデータ転送速度が４３．２Ｍｂｐｓである、請求項４に記載の方法。
【請求項１４】
前記変更済み送信スペクトルマスクが、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号のために最大振幅が確保できるように６３ＭＨｚの中心周波数周辺に５４ＭＨｚ〜７２ＭＨｚの間で１８ＭＨｚの平坦域を持ち、かつ、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を前記平坦域の端から６ＭＨｚにわたり−９９ｄＢまで減衰させる、請求項６に記載の方法。
【請求項１５】
前記変更済み送信スペクトルマスクで提示された前記減衰が、前記平坦域の端から５００ｋＨｚにわたり−３６ｄｂの急激な減衰を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が占有する前記変更済み送信スペクトルマスクの有効なスペクトルが１６．２５ＭＨｚである、請求項６に記載の方法。
【請求項１７】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用の前記変更済み送信スペクトルマスクの前記シンボル持続時間が、有用な信号持続時間としての３．２μｓおよび保護間隔持続時間としての０．８μｓを含む４μｓである、請求項６に記載の方法。
【請求項１８】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用の前記変更済み送信スペクトルマスクのサブキャリア間隔が３１２．５ｋＨｚである、請求項６に記載の方法。
【請求項１９】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号のデータ転送速度が５４Ｍｂｓである、請求項６に記載の方法。
【請求項２０】
ＶＨＦ／ＵＨＦ（超短波周波数／極超短波周波数）スペクトルにおけるホワイトスペース帯域Ｂｗｓ内においてローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介してユーザーデータを送信する送信機であって、そこで、前記帯域Ｂｗｓが、ＴＶ信号の送信用に前記ＬＡＮの動作領域内において現在使用されておらず、
前記ユーザーデータからベースバンドＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号を生成するベースバンド発生器と、
変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号の帯域幅を前記ホワイトスペース帯域内に制限し、かつ、任意の隣接するＴＶチャンネルの性能を不変に維持するために、前記ホワイトスペース帯域の端で前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を減衰させるように適合された送信スペクトルマスクを用いて、前記ベースバンドＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号に再構成する周波数変換器であって、前記ホワイトスペース帯域が３つの連続する未使用のＴＶチャンネルの帯域である、周波数変換器と、
前記ホワイトスペース帯域を介して前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を送信する送信機と、
を備える、送信機。
【請求項２１】
前記ホワイトスペース帯域が、５４ＭＨｚ〜６９８ＭＨｚの間でデジタルＴＶに対して割り当てられているスペクトル部分において、中心周波数Ｆｃ周辺で１８ＭＨｚにわたる、請求項２０に記載の送信機。
【請求項２２】
デジタルＴＶチャンネル２〜４用に予約されている帯域において前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が有効に占有する帯域が１６．２５ＭＨｚである、請求項２１に記載の送信機。
【請求項２３】
デジタルＴＶチャンネル５〜５１のうちの連続するいずれか３つのＴＶチャンネル用に予約されている帯域内において前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が有効に占有する帯域が１３ＭＨｚである、請求項２０に記載の送信機。
【請求項２４】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が、前記ホワイトスペース帯域において４８個のデータキャリアで変調されるとともに４つのパイロットキャリアを使用する、請求項２０に記載の送信機。
【請求項２５】
前記変更済み送信スペクトルマスクが、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号のために最大振幅を確保できるように中心周波数Ｆｃ周辺に１８ＭＨｚの平坦域を持ち、かつ、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を平坦域の端から６ＭＨｚにわたり−９９ｄＢまで減衰させる、請求項２１に記載の送信機。
【請求項２６】
前記変更済み通信スペクトルマスクで提示された減衰が、前記平坦域の端から５００ｋＨｚにわたり−３６ｄＢの急激な減衰を含む、請求項２５に記載の送信機。
【請求項２７】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が占有する前記変更済み送信スペクトルマスクの有効なスペクトルが１３ＭＨｚである、請求項２１に記載の送信機。
【請求項２８】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用の前記変更済み送信スペクトルマスクのシンボル持続時間が、有用な信号持続時間としての４μｓおよび保護間隔持続時間としての１μｓを含む５μｓである、請求項２１に記載の送信機。
【請求項２９】
前記送信機が、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用の前記変更済み送信スペクトルマスクのサブキャリア間隔を２５０ｋＨｚであるように設定する、請求項２１に記載の送信機。
【請求項３０】
前記送信機が、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用のデータ転送速度を４３．２Ｍｂｐｓであるように設定する、請求項２１に記載の送信機。
【請求項３１】
前記変更済み送信スペクトルマスクが、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号のために最大振幅が確保できるように６３ＭＨｚの中心周波数周辺に５４ＭＨｚ〜７２ＭＨｚの間で１８ＭＨｚの平坦域を持ち、かつ、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を前記平坦域の端から６ＭＨｚにわたり−９９ｄＢまで減衰させる、請求項２２に記載の送信機。
【請求項３２】
前記変更済み送信スペクトルマスクで提示された前記減衰が、前記平坦域の端から５００ｋＨｚにわたり−３６ｄｂの急激な減衰を含む、請求項３１に記載の送信機。
【請求項３３】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が占有する前記変更済み送信スペクトルマスクの有効なスペクトルが１６．２５ＭＨｚである、請求項２２に記載の送信機。
【請求項３４】
前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用の前記変更済み送信スペクトルマスクの前記シンボル持続時間が、有用な信号持続時間としての３．２μｓおよび保護間隔持続時間としての０．８μｓを含む４μｓである、請求項２２に記載の送信機。
【請求項３５】
前記送信機が、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用のサブキャリア間隔を３１２．５ｋＨｚであるように設定する、請求項２２に記載の送信機。
【請求項３６】
前記送信機が、前記変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用のデータ転送速度を５４Ｍｂｓであるように設定する、請求項２２に記載の送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、家庭内環境におけるデータ信号の配信に関し、より詳細には、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域におけるデータ配信のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）は、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）向けに制定された世界標準規格８０２．１１シリーズのための商標名であり、標準的なＷｉ−Ｆｉ装置であれば世界中どこでも動作する。ＷｉＦｉは、最も普及している技術の１つであり、公共のホットスポット、自宅、および世界中のキャンパスで広く利用可能であり、ほとんどすべての最新ＰＣ、ノートＰＣ、最新鋭ゲーム機、プリンタ、およびその他多くの消費者装置でサポートされている。デジタル加入者回線（ＤＳＬ）モデムまたはケーブルモデムおよびＷｉ−Ｆｉアクセスポイントが組み込まれたルーターは、多くの場合自宅およびその他の施設に設定されており、それらが（無線またはケーブルで）接続されているすべての装置に対してインターネットアクセスおよびインターネットワーキングを提供する。
【０００３】
Ｗｉ−Ｆｉは、単一キャリア直接シーケンススペクトラム拡散（ｓｉｎｇｌｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｄｉｒｅｃｔ−ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｓｐｒｅａｄ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ）無線技術（８１２．１１ｂ）および複数キャリア直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）無線技術（たとえば、８０２．１１ａ、ｇ、ｊ、ｎ）の両方を使用する。米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）コンピューター通信について一連の規格を制定しており、総称してＩＥＥＥ  ８０２．１１規格として知られ、Ｗｉ−Ｆｉ信号に適用される。
【０００４】
８０２．１１ａ規格は、ベースバンドＯＦＤＭ信号の伝送に、５ＧＨｚ  Ｕ−ＮＩＩ帯域においてＯＦＤＭ無線技術を使用する。これにより重複していない８つのチャンネルが提供され、最大５４Ｍｂｐｓのデータ転送速度が提供される。ＯＦＤＭを使用するもう１つの規格が８０２．１１ｇであり、これは８０２．１１ａと８０２．１１ｂの各規格の最良の特徴を組み合わせようと試みたものである。８０２．１１ｇでは、６、９、１２、１８、２４、３６、４８、５４Ｍｂｐｓのデータ転送速度、およびより広範囲向けに２．４ＧＨｚの周波数が利用可能になる。８０２．１１ｊ規格は、日本市場向けに特別に修正された規格である。この規格は、４．９〜５ＧＨｚ帯域におけるＷＬＡＮ操作を可能にして、屋内、屋外およびモバイル用途での無線操作に関する日本の規則に適合するようにする。最後に、８０２．１１ｎ規格は、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）およびその他多数の最新機能を追加することにより、以前の８０２．１１規格を改善する修正案である。この最新の修正案に基づいて既に多数の製品が市販されているが、８０２．１１ｎ規格は２００９年１２月まで確定しない予定である。
【０００５】
米国では、８０２．１１ａおよび８０２．１１ｇ対応の装置は、免許がなくても操作できる。８０２．１１ａ規格は、２０ＭＨｚのチャンネルを使用して、Ｕ−ＮＩＩ（Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）として知られる３つの免許不要帯域で動作し、これらの各帯域においては、２０ＭＨｚのチャンネルが４つ指定されている。低帯域Ｕ−ＮＩＩ（５．１５〜５．２５ＧＨｚ）は、出力上限値４０ｍＷで４つのチャンネルを収容し、中帯域Ｕ−ＮＩＩ（５．２５〜５．３５ＧＨｚ）は、出力上限値２００ｍＷで４つのチャンネルを収容し、高帯域Ｕ−ＮＩＩ（５．７２５〜５．８２５ＧＨｚ）は、出力上限値８００ｍＷで４つの２０ＭＨｚのチャンネルを収容する。
【０００６】
８０２．１１ａ信号は、５２個のサブキャリア（４８個のデータサブキャリアおよび4個のパイロットサブキャリア）を持つＯＦＤＭ変調を使用し、これらのサブキャリアは、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、または６４ＱＡＭを用いて復調できる。シンボル持続時間の合計は４μｓであり、３．２μｓの有効シンボル持続時間と０．８μｓの保護間隔を含み、最大データ転送速度は５４Ｍｂｐｓである。サブキャリアは、３１２．５ＫＨｚ間隔で離隔して、理論上１６．２５ＭＨｚの帯域幅を信号が実際に占有できるようにする。
【０００７】
米国には、おおよそ２１０のテレビ（ＴＶ）放送地域および１７００のＴＶ放送局がある。現在、各ＴＶ局はＮＴＳＣ放送用に約８個の無線周波数（ＦＲ）チャンネルを割り当てられており、各チャンネルはＶＨＦ／ＵＨＦスペクトル内の６ＭＨｚを占有する。米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、フルパワーの全テレビ放送が２００９年２月１７日までにデジタルＴＶに関するＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）規格を採用することを義務付けた。すべてのＮＴＳＣテレビ放送はその日までに終了する予定である。ＮＴＳＣ  ＴＶのスイッチが切られると、ＦＣＣは２〜５１までのチャンネルをデジタルＴＶに割り当てる予定であり、７００ＭＨｚ帯域の下半分を占有する５２〜６９までのチャンネルは、既にオークションで消費者向けの種々の革新的な商用無線サービスに再割り当てされている。
【０００８】
ＡＴＳＣ規格は、各チャンネルに対する６ＭＨｚの帯域幅、トレリス８−残留側波帯（Ｅｉｇｈｔ−Ｖｅｓｔｉｇｉａｌ  Ｓｉｄｅ  Ｂａｎｄ：８−ＶＳＢ）変調の使用、およびリードソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号化を義務付けている。テレビ受像機には、ＡＴＳＣ信号を正しく復号して、高品質のＴＶ画像を提供するための基本的な要件がいくつかある。これらの要件には、ＴＶの信号対雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が１５．２ｄＢ以上、−１０６．２ｄＢｍ（ｄＢｍは電力比の測定単位）の熱雑音フロア（ｔｈｅｒｍａｌ  ｎｏｉｓｅ  ｆｌｏｏｒ）、および−８１〜−８４ｄＢｍまでの感度などがある。
【０００９】
ある地理的地域／領域内の各ＴＶ局は、ＴＶ帯域からの限定された数のチャンネルしか使用していないため、それぞれの地域でいくつかのデジタルチャンネルが未使用のままになっており、この地域的に利用可能なスペクトルを「ホワイトスペース」と呼ぶ。
【００１０】
ＦＣＣは、その地域にある既存のＴＶ放送、ワイヤレスマイク、または全地球位置測定システム（ＧＰＳ）の邪魔をしない装置に限り、ホワイトスペース帯域の使用を許可するものとみられている。このため、ＡＴＳＣスペクトルで動作するどのホワイトスペース装置／機器によって発せられる信号もＦＣＣ規則に従い、隣接するホワイトスペースを使用する信号によって主要なＴＶサービスの品質が低下しないようにする必要がある。したがって、新規のホワイトスペース装置は、ＴＶチューナーの感度（−８１〜−８４ｄＢ）およびＳＮＲ＝１５．２ｄＢであるＴＶ受像機の性能に影響を及ぼさないように設計すべきである。
【００１１】
家庭内におけるマルチメディアコンテンツ配信のための周知の解決法は、無線高精細ＴＶ（ＨＤＴＶ）である。しかし、無線ＨＤＴＶは、超高速のデータ転送速度（１Ｇｂｐｓを超える）を必要とするうえ、６０ＧＨｚ帯域は１０ｍを超える距離の送信には適していない。さらに、そのような無線リンクの品質は満足のいくものでなく、費用も高い。
【００１２】
家庭内でのデータおよびビデオ配信のためのもう１つの解決策はＷｉＦｉである。しかし、ＷｉＦｉ帯域では制御不可能な干渉が発生し、品質が保証できない。
【００１３】
このため、無線による解決策で、限られた環境内におけるマルチメディアコンテンツ送信のための、低コストで効率的な方法を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
以下の発明の概要においては多少の単純化や省略がなされているかも知れないが、これは種々の模範的な実施形態のいくつかの態様を強調および紹介することを意図するものであって、本発明の範囲を限定するものではない。当技術分野における通常の技術を有する人が本発明概念を構想および利用するのに十分な好ましい模範的な実施形態についての詳細な説明を、本開示全体にわたって提供している。
【００１５】
本発明によると、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介してＶＨＦ／ＵＨＦ帯域内でユーザーデータの送信を行う方法であって、ＬＡＮが動作する場所で利用可能なホワイトスペース帯域ＢｗｓをＶＨＳ／ＵＨＦ帯域内で識別するステップと、ユーザーデータからベースバンドＯＦＤＭ信号を生成するステップと、送信スペクトルマスクを用いてベースバンドＯＦＤＭ信号を変更済みＯＦＤＭ信号に再構成し、その変更済みＯＦＤＭ信号の帯域幅を制限して、識別済みホワイトスペースに隣接するいかなるＴＶチャンネルの性能にも影響することなく、識別済みホワイトスペースに収まるようにするステップと、前記識別済みホワイトスペース帯域内において変更済みＯＦＤＭ信号を送信するステップとを含む方法を提供する。
【００１６】
本発明の一態様は、ＯＦＤＭ技術、とりわけＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を用いて、家庭内におけるデータおよび／またはビデオの無線配信を行うための方法およびシステムを提供することである。本明細書では本発明のＷｉＦｉ  ＯＦＤＭのバリエーションについて説明しているが、本発明は他の技術にも適用され、ＷｉＦｉ信号に限定されないことが理解されるであろう。
【００１７】
本発明の別の態様は、デジタルＴＶ信号が段階的に導入された時点で利用可能になる予定のホワイトスペース内にＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を制限（変更）するための方法およびシステムを提供することである。本明細書の「背景技術」に記述したように、５ＧＨｚ帯域においてＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号で使用される帯域幅は２０ＭＨｚであり、したがって、北米における連続する３つのＴＶチャンネルの帯域幅（３ｘ６＝１８ＭＨｚ）よりわずかに広い。また、標準的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号は、その信号スペクトルの肩状部が高くて、隣接するＴＶチャンネルに深刻な影響を与えるため、連続する３つのＴＶチャンネルのホワイトスペース帯域内にそのまま収容することができない。本明細書で開示する解決策は、既存のＴＶ放送に対して干渉を引き起こすことなく、帯域幅および放出電力の両方の観点から、ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号をホワイトスペース内に収容する。変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号の送信には超低電力しか必要としないため、高出力増幅器は必要なく、ＰＲＹおよびＭＡＣなどのほとんどのＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ設計はわずかな修正で再利用可能である。本発明の実施形態では、特定の地理的地域で未使用のスペクトルを利用している。
【発明の効果】
【００１８】
本明細書で説明する本発明は、さまざまな帯域幅のホワイトスペースに対しても同様に適用できることに注意すべきである。１８ＭＨｚ帯域内におけるＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を変更する特定の例は、北米向けの現実的な解決方法であり、これにより、既存のＷｉＦｉ装置に対する変更は最小限で済む。しかし、本発明は、１８ＭＨｚのホワイトスペースに限定されるものでなく、本明細書で説明する技術を適用すると、より狭いホワイトスペース帯域も利用できる。また、ＴＶのチャンネル幅が異なる他の国々でも、２つのＴＶチャンネルによって開放されたホワイトスペースを本発明にしたがって利用することができる。例えば、日本では、１つのＴＶチャンネルは８ＭＨｚを占有しているため、３つのＴＶチャンネルで開放されたホワイトスペースを使用する必要はなく、２つ分で十分である。同様に、ヨーロッパの国々では、１つのＴＶチャンネルの幅が７ＭＨｚであるため、この場合は、本発明のより緩やかな実施形態でＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を利用するか、または、適切な方法で本発明に従って、スペクトルマスクを変更することにより、２つ以下のＴＶチャンネルを利用することができる。
【００１９】
本発明のさらに別の態様は、既存のＷｉＦｉ装置のハードウェアに対して最小限の変更を加えるだけで、データおよび／またはビデオの無線配信を提供することである。ベースバンドＯＦＤＭ信号は、従来の方法で生成することができる。利用可能なホワイトスペース内に収容できるように変更した後、それらの信号はキャリアで変調して、隣接するＴＶチャンネルに干渉することなく、利用可能なホワイトスペース内で送信できるようになる。
【００２０】
種々の模範的な実施形態において、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域内でローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介してユーザーデータを送信する方法は、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域内でＬＡＮが使える場所で利用可能なホワイトスペース帯域Ｂｗｓを識別するステップと、ユーザーデータからベースバンドＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を生成するステップと、変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号をホワイトスペース帯域Ｂｗｓに収容できるように制限し、変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号がホワイトスペース帯域Ｂｗｓの端で減衰するように適合された送信スペクトルマスクを用いて、ベースバンドＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号に再構成するステップと、ホワイトスペース帯域を介して変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を送信するステップとを含むことができる。このようにして、隣接するＴＶチャンネルの性能に影響を及ぼさないようにすることができる。
【００２１】
好都合なことに、本発明は、それぞれの地域で利用可能なホワイトスペースを再利用するための解決策を、低コストおよび現在の解決策よりも優れた性能で提供する。これらの利点は、スペクトルの低域（５ＧＨｚではなくＶＨＦ／ＵＨＦ）を利用するためであり、これにより、例えば、既存装置のＲＦ部が簡略設計になる。これは、低周波数では、信号を送信できる距離が高周波数の帯域よりも長いためであり、直接的な結果として、送信機の設計では、現在の設計で使用されている電力増幅器ではなく、プリアンプだけを使用すればよいため、コスト削減になる。
【００２２】
前述した本発明の目的および利点は、種々の模範的な実施形態によって達成できる具体例であり、全てを網羅することや実現できる予想可能な利点に限定することを意図するものではない。このため、種々の実施形態のこれらと他の目的および利点は、本明細書の説明から明らかであるか、本明細書で具体化されているとおり、またはその分野の技術に精通している人にとっては明らかなバリエーションによる変更としての両方で、種々の実施形態例を実行してみることにより理解することができる。従って、本発明は、本明細書において種々の模範的な実施形態に示され説明されている新規の方法、取り合わせ、組み合わせ、および改良に属する。
【００２３】
次に、以下の図面に関して記述するが、同じ参照数字は各図面を通して対応する部分を指定する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】低帯域Ｕ−ＮＩＩおよび中帯域Ｕ−ＮＩＩ内の８つのＷｉＦｉキャリアを示す図である。
【図１Ｂ】高帯域Ｕ−ＮＩＩの４つのＷｉＦｉキャリアを示す図である。
【図２】ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号のための送信スペクトルの図である。
【図３】米国ＡＴＳＣ放送の帯域を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に従った方法のフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に従ったＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用のエミッションマスクの図である。
【図６】本発明の別の実施形態に従った模範的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用の代替エミッションマスクの図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に従った模範的な送信機を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示す送信機に置き換えられた従来型のＷｉＦｉ送信機のＲＦ部を示す図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態に従った模範的な受信機を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す受信機で置き換えられた従来型のＷｉＦｉ受信機のＲＦ部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
さて、図面を参照すると、図面において同じ数字は同じ要素またはステップを参照しており、種々の模範的な実施形態の広範囲にわたる態様が開示されている。ＷｉＦｉおよび北米のＡＴＳＣ規格は例として使用していることをもう一度注意しておく。世界の他の地域においてデジタルＴＶへの移行により開放されたホワイトスペース内では、他のＯＦＤＭ信号が変更されるかもしれない。また、連続する３つのＴＶチャンネルで提供されるホワイトスペースの利用は、ここでは本発明の好ましい実施形態として説明されており、幅の異なるホワイトスペースは、ＶＨＦ／ＵＨＦスペクトルにおけるＯＦＤＭ信号の送信にも利用されるかもしれない。
【００２６】
図１Ａおよび図１Ｂは５ＧＨｚ帯域内の８０２．１１ａキャリアを示しており、図１Ａは、低帯域および中帯域Ｕ−ＮＩＩにおける８つのＷｉＦｉキャリアＣ１〜Ｃ８を示し、図１Ｂは高帯域Ｕ−ＮＩＩにおける４つのＷｉＦｉキャリアＣ９〜Ｃ１２を示している。各中心周波数は、隣接するキャリアに対して２０ＭＨｚの間隔が置かれている。図１Ａでは、帯域の下端が５．１５ＧＨｚで帯域の上端が５．３５ＧＨｚであるため、総帯域幅は２００ＭＨｚである。第１の中心周波数Ｃ１は低帯域Ｕ−ＮＩＩの下端より３０ＭＨｚ高く、第８の中心周波数Ｃ８は中帯域Ｕ−ＮＩＩの上端より３０ＭＨｚ低い。図１Ｂに示す高帯域Ｕ−ＮＩＩでは、総帯域幅は１００ＭＨｚで、帯域の下端である５．７２５ＧＨｚから帯域の上端である５．８２５ＧＨｚまで広がっている。第１キャリアＣ９は、高帯域Ｕ−ＮＩＩの下端から２０ＭＨｚ高く、第４キャリアＣ１２は、帯域の上端より２０ＭＨｚ低い。
【００２７】
各チャンネルの中心周波数のほかに、８０２．１１規格は各チャンネルにわたって許可される出力分布を定義するスペクトルマスクも指定する。図２は、８０２．１１ａ規格に従う送信スペクトルマスク２０および典型的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号の電力スペクトル２５を示している。図２に示すように、前記マスクは中心周波数Ｆｃから９ＭＨｚのところで最大の平坦域を形成する。次に、前記信号は、中心周波数Ｆｃから９〜１１ＭＨｚの範囲（２２、２２´に示す）で、ピーク時のエネルギーから約２０ｄＢｒ（「ｄＢｒ」は「ｒｅｌａｔｉｖｅ：相対的」を表す）減衰するため、実際には、前記チャンネルの有効な幅は２２ＭＨｚである。Ｆｃから１１〜２０ＭＨｚの範囲にわたって、小規模な割合の出力減衰によりスカート形状となっているが、ここでは出力レベルが−２０ｄＢｒ〜−２８ｄＢｒに低下しているだけである。その後、前記マスクは、Ｆｃから３０ＭＨｚを超えて離れた周波数（２４、２４´で示す）で、−４０ｄＢｒより下に減衰する。図２に見られるように、標準的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号の裾の広いスカート２４、２４´が、２０ＭＨｚの範囲を優に超えて拡がっている。しかし、どのチャンネル上の信号も２０ＭＨｚ帯域幅の外側では十分に減衰して、他のチャンネル上の送信機に対して最小限の干渉しかしないと考えられている。
【００２８】
図３は、２００９年２月１７日以降の米国デジタルテレビ放送の帯域を示している。ＡＴＳＣテレビ信号はＶＨＦ（ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：超短波）帯域および／またはＵＨＦ（ｕｌｔｒａ  ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：極超短波）帯域の低周波側で放送される予定である。図３に見られるように、デジタルＴＶチャンネルは、Ｔ１〜Ｔ５で示される５つのグループに分けられている。チャンネル２〜４が占有する帯域Ｔ１は１８ＭＨｚで、５４ＭＨｚ〜７２ＭＨｚの範囲である。チャンネル５〜６が占有する帯域Ｔ２は、７６ＭＨｚ〜８８ＭＨｚの間の１２ＭＨｚであり、チャンネル７〜１３が占有する帯域Ｔ３は、１７４ＭＨｚ〜２１６ＭＨｚの間の４２ＭＨｚである。また、チャンネル１４〜３６がある帯域Ｔ４は、４７０ＭＨｚ〜６０８ＭＨｚまでの１３８ＭＨｚを占有し、チャンネル３８〜５１が占有する帯域Ｔ５は、６１４ＭＨｚ〜６９８ＭＨｚまでの８４ＭＨｚである。従って、４９チャンネルのこのグループは、計２９４ＭＨｚ（１８＋１２＋４２＋１３８＋８４）のスペクトルを占める。
【００２９】
チャンネル２、３、および４は、特殊な目的のために予約される予定であるため、この予約以降、民間放送向けのＡＴＳＣ  ＴＶチャンネルは、図３の下方部分に灰色で示すとおり、７６ＭＨｚ〜６９８ＭＨｚまでの範囲の２７４ＭＨｚとなる予定である。
【００３０】
本発明の一実施形態は、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域における帯域幅割り当ての分析、通常Ｂｗｓで示される未使用の周波数帯域の検出、およびこの未使用帯域幅におけるＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を介したデータおよびビデオの送信を含む。この場合、利用可能なホワイトスペースは１８ＭＨｚ（例えば、北米のＴＶ規格に基づく連続する３つのＲＦチャンネルで使用されていない帯域幅）であり、本発明の一実施形態は、ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を再構成して、連続する３つのＴＶチャンネルの１８ＭＨｚ帯域に収まるように２０ＭＨｚ  ＷｉＦｉ信号を変更する。
【００３１】
また、チャンネル２、３、および４が占有する帯域Ｔ１も他の用途で利用するためにホワイトスペースとして利用可能になるかもしれない。Ｔ１は、伝統的に、セットトップボックスやビデオカセットレコーダー（ＶＣＲ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などのために確保されていた。しかし、高解像度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ）などの、ＴＶ信号を送信する非無線周波数（ＲＦ）の手段が普及すると、Ｔ１はほとんどの時間空いたままの状態かも知れない。
【００３２】
図４は、本発明の一実施形態に従った方法の各ステップを図示するフローチャートである。ステップ１００では、例えば、同一出願人による同時係属出願である米国特許第１２／０７８，９７９号に記述されているように、ウェーブレット分析器などを用いてホワイトスペースを検出する。ウェーブレット分析器は、関心のある地域にある現在未使用の帯域幅（ホワイトスペース）を自動的かつ継続的に識別することを目的に、通信スペクトル（ここでは、ＶＨＦ／ＵＨＦスペクトル）の周波数および時間領域内に存在する無線信号をモニターする働きをする。本発明の範囲から逸脱することなく、ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号の送信に適した空き帯域幅を識別するために別の方法も利用できることも注意すべきである。
【００３３】
ステップ１１０では、連続する３つのＴＶチャンネルに相当するホワイトスペース帯域幅が利用可能か否かを確認する。判断ブロック１１０の「いいえ」分岐が示すように、連続する３つのＴＶチャンネルにわたるホワイトスペースを識別するための検索が成功するまで続くが、各地理的地域内で放送されているＴＶチャンネル数は限られている（現在のところ、放送局ごとに８ＴＶチャンネル）ため、そのようなホワイトスペースが見つかる可能性は極めて高いことを付記しておく。
【００３４】
説明に役立つ一例として、判断ブロック１１０の「はい」分岐が示すように、連続する３つのチャンネルが識別されたと仮定し、例えば、帯域Ｔ３にチャンネルＣ８、Ｃ９、およびＣ１０があるとする（図３を参照）。この場合、これらのチャンネルはＣ２〜Ｃ４のＴＶチャンネルではないため、判断ブロック１２０で確認されるように、ステップ１３０が次に実行される。これら３つのＴＶチャンネルは１８ＭＨｚを占有するが、前述したように、ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号は通常２０ＭＨｚ帯域幅を必要とし、そしてこの範囲を優に超えて拡がる裾の広いスカートを形成する。本発明の本実施形態に従って、標準的な信号は、ステップ１３０に示すように、１８ＭＨｚ帯域に収まるように変更される。変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号は、隣接するＴＶチャンネルに対する干渉に関するＦＣＣの全要件に一致するようにフォーマットも合わせられる。
【００３５】
次に、変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号は、ステップ１００で識別されたホワイトスペースで送信するために適合される。これは、ベースバンドＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号は、ステップ１４０に示すように、ホワイトスペース内で選択したサブキャリアで変調され、次に、ステップ１５０のホワイトスペース帯域を介して送信される。ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が変更され、本ホワイトスペース帯域で送信するために適合される方法については、図５に関連してさらに詳細に説明する。図５では、２０ＭＨｚの標準的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を１８ＭＨｚ帯域に収まるように変更するための新規エミッションマスクを提供している。
【００３６】
ステップ１００で識別された３つのチャンネルがＣ２〜Ｃ４のＴＶチャンネルの場合は、判断ブロック１２０の「はい」分岐で示すように、ステップ１４０およびステップ１５０が実行され、ここでＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号がホワイトスペース（そうでなければ、Ｃ２〜Ｃ４によって占有される）内で送信するために適合される。ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を本ホワイトスペース帯域内で送信するために適合する方法については、図６に関連してさらに詳細に説明する。
【００３７】
図５は、本発明の一実施形態に従って、ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号５５０用に設計された新規エミッションマスク５００の図である。図５は、Ｆｃで示すチャンネル周波数の周辺に集中するＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号のサブチャンネルを示している。前述したとおり、ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭは５２個のサブキャリア（および１２個の無効なサブキャリア）を使用する。本実施形態では、これらの連続する未使用のＴＶチャンネルは、前記ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号送信のために選択され、前述の例のように、これらのチャンネルは、図３に示す帯域Ｔ３のチャンネルＣ８、Ｃ９、およびＣ１０であるかも知れない。本選択は、Ｃ８〜Ｃ１０のチャンネルがＡＴＳＣ  ＴＶ信号の送信用に特定の地域では使用されていないという仮定に基づいて行われている。これらのチャンネルは、Ｔ３帯域の中央にあるため、隣接するＡＴＳＣ  ＴＶチャンネルのＣ７およびＣ１１は使用中の可能性があることに注意すべきである。このため、この場合のエミッションマスクは、隣接チャンネルＣ７およびＣ１１の存在を考慮に入れ、ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号が隣接するＴＶチャンネルの品質にひどい影響を及ばさないように設計する必要がある。
【００３８】
図５に示すように、本実施形態に従うエミッションマスク５００は、図２に示す標準的なＷｉＦｉマスク２０と比較して、幾分異なるフォーマットを持っている。スペクトルマスク２０の場合のように、信号の最大レベルの平坦域５１０は、中心周波数Ｆｃの両側に９ＭＨｚ伸びている。しかし、スカート５２０、５２０´で示す出力曲線の減衰傾度が非常に大きく、わずか５００ＫＨｚの間に出力レベルが著しく低下、つまり中心周波数Ｆｃから９．５ＭＨｚ離れたところで−３６ｄＢｒまで低下する。出力レベルは、傾斜５３０、５３０´で示すように、Ｆｃから１５ＭＨｚ離れたところで−９９ｄＢｒに達するまで、その後も低下し続ける。
【００３９】
図５に示す実施形態のＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号５５０は、２．５ＭＨｚの上方保護周波数帯５５４（１８ＭＨｚのホワイトスペース帯域の上端に隣接するＴＶチャンネルを保護）、および２．５ＭＨｚの下方保護周波数帯５５２（１８ＭＨｚのホワイトスペース帯域の下端に隣接するＴＶチャンネルを保護）を有する。これらの保護周波数帯５５２、５５４は、隣接チャンネルに対するいかなる干渉もホワイトスペース帯域におけるＴＶ利用に関するＦＣＣの干渉規制に準拠していることを保証するフィルター７０６（図７Ａを参照）を適切に実装することにより得られる。図５には、５４０で示す箇所に理想的な信号スペクトルも示しており、実際のところ、フィルター７０６は、マスク５００と理想的なスペクトル５５０との間にスペクトルを形成するように設計してもよい。
【００４０】
ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号５５０は、マスク５００に適合するように変更される。上方および下方の保護周波数帯５５４、５５２を提供するため、変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号５５０がサブキャリア１と５２との間に実際に占有するスペクトルは、標準的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号であれば占有する１６．２５ＭＨｚではなく、わずか１３ＭＨｚにすぎない。この結果、サブキャリア間隔が２５０ｋＨｚ（１３ＭＨｚ／５２サブキャリア）となり、これは、標準的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号のサブキャリア間隔である３１２．５ｋＨｚより狭い。
【００４１】
本例では、有効シンボル持続時間が、標準的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号の３．２μｓから４μｓに伸び、シンボル間の保護間隔も比例して０．８μｓから１．０μｓに伸びている。最大データ転送速度は、シンボル持続時間が４μｓから５μｓに伸びたため、標準的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号より遅くなり、標準的な５４Ｍｂｐｓではなく４３．２Ｍｂｐｓに低下する。このためにシステムのタイマーを再設定する必要があるかも知れない。しかし、最大データ転送速度が遅くなっても、変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号は低い方の周波数帯域（ＶＨＦ／ＵＨＦ）を使用し、それゆえ周囲のチャンネル統計にうまく対処できるため、システム全体のスループットに大きな影響を及ぼす可能性は低い。
【００４２】
図６は、本発明による別の実施形態に従う模範的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号６００に対して使用されるエミッションマスク６００の図であり、図３においてＴ１で示されたＴＶ帯域での使用に適している。帯域Ｔ１はＣ２〜Ｃ４の３つのデジタルＴＶチャンネルだけで使用されているため、本帯域内のＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号に対する設計要件は緩やかで、また本帯域の右側または左側には干渉するＴＶチャンネルがない。本実施形態に従ったエミッションマスク６００は、図４に示すマスク４００に似ているが、異なる中心周波数Ｆｃでトランスレートされる。図６には、６４０で示す箇所に、本発明の本実施形態に従った理想的な信号スペクトルも示しており、実際のところ、フィルター７０６（図７Ａを参照）は、マスク６００と理想的なスペクトル６５０との間にスペクトルを形成するように設計してもよい。
【００４３】
図６は、スペクトル内のチャンネル２〜４の位置が周知であるため、スペクトルマスクから特定の周波数値を提供する。帯域Ｔ１における要件が緩やかなため、本実施形態において、ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号６５０のパラメーターはＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号５５０のパラメーターと異なる。従って、信号６５０の帯域幅は１６．２５ＭＨｚで、標準的な信号の場合と同じであるが、５４．８７５ＭＨｚ〜７１．１２５ＭＨｚに渡る。本実施形態におけるサブキャリア間隔は３１２．５ｋＨｚ（１６．２５ＭＨｚ／５２サブキャリア）であり、これも同様に標準的な信号の場合と同じである。
【００４４】
シンボル持続時間および最低保証データ転送速度も８０２．１１ａおよび８０２．１１ｇ規格に一致し、それぞれ４μｓ（有効シンボル持続期間の３．２μｓと保護間隔の０．８μｓ）および５４Ｍｂｐｓである。
【００４５】
図７Ａは、本発明の一実施形態に従った模範的なＯＦＤＭ送信機７００の図である。図７Ａに示すように、ＯＦＤＭ送信機７００は、従来型のＷｉＦｉ送信機で使用されているブロックと似ているかもしれない複数のベースバンドブロック、例えば、ＦＥＣエンコーダー７０１、インターリーバー７０２、コンステレーションマッピングブロック７０３、ＯＦＤＭシンボル構成７０４、および逆フーリエ変換ブロック７０５などを含む。しかし、７５０で示される送信機７００の一部は、図７Ｂに示す従来型の送信機の対応する部分とは異なる。
【００４６】
第一の違いは、図７Ｂに示すフィルター７１１からのベースバンドフィルター７０６の設計である。予備事項として、フィルター７０６は周波数特性を明確に説明することだけを目的として一装置として明確に図示されている。当技術分野で周知のように、信号のフィルタリングおよび成形は、一段階プロセスというより多段階プロセスである。また、フィルター７０６は、必ずしもＤＡＣ  ７０７の次に接続するとは限らない。代案として、ＤＡＣ  ７０７が、信号形成に役立つフィルターをそれ自身に含めてもよい。
【００４７】
フィルター７０６は、マスク５００または６００（それぞれ図５または図６に示す）に従って、ＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を形成する。従来型のＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用に使用する送信スペクトルマスク２０と、本発明による変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用に使用する送信スペクトルマスク５００または６００との違いについては、前述した。
【００４８】
別の違いは、送信機７００が低出力増幅器、または混合器（乗算器）７０９において変調する前にシンボルを展開するプリアンプ７０８を使用することである。従来型のＷｉＦｉシステムでは、図７Ａに示すように高出力増幅器７１４を必要とするが、本発明では、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域内での（屋内の）短距離送信にはほとんど電力を必要としないため、低コストのプリアンプを使用することができる。家庭内環境をまかなうために超低電力設計を用いると、電力はわずか、例えば２００ｍＶ／ｍかもしれない。
【００４９】
もう一つの違いは送信機７００の混合器７０９の構造にあり、従来型送信機の混合器７１３とは対照的である。送信機７００は、図５および図６に関連して説明したように、標準的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用に使用する２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ帯域ではなく、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域内のサブキャリアを使用する。このため、混合器７０９は、ベースバンド信号に対し、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域内のホワイトスペースの中心方向に向けて、周波数変換処理を施さなければならない。例えば、図５に示すように、チャンネルＣ８、Ｃ９、およびＣ１０を結合してホワイトスペース帯域を形成する場合は、混合器７０９を、これらのチャンネルが占有する帯域の中心周波数に対応するＶＨＦ周波数を混合するように設計すべきである。図６に示すように、チャンネルＣ２、Ｃ３、およびＣ４を結合してホワイトスペース帯域を形成する場合には、望ましい周波数は、おおよそ５４ＭＨｚ〜７２ＭＨｚの範囲である。混合器７０９は、本例における帯域Ｔ１の中心周波数に対応する約６３ＭＨｚのＶＨＦ周波数を混合するように設計すべきである。
【００５０】
また、送信機７００でＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号を短距離送信するためには、２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ帯域で長距離に渡って送信される従来型のＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号で使用するアンテナ７１５ではなく、ＶＨＦ／ＵＨＦアンテナ７１０が使用される。
【００５１】
図７Ａの例では高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）のサイズは６４で変わらないが、これは変更済みＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号で使用されるサブキャリアの数が６４個のまま（すなわち、４８個のデータサブキャリア、４つのパイロットサブキャリアおよび１２個の無効なサブキャリア）であるためである。これらのうち、１２個の無効なサブキャリア（例えば、０、２７〜３７）は、保護周波数帯として利用できる。４つのパイロットサブキャリアは、例えば、サブキャリア７、２１、４３、および５７かも知れない。
【００５２】
図８Ａは、本発明の一実施形態に従った模範的なＯＦＤＭ受信機８００を示している。図８Ａに示すように、受信機８００は、従来型のＷｉＦｉ受信機で使用する装置に似た複数のベースバンド装置を含む。受信機のＲＦ部、すなわち、アンテナ８０１およびＲＦ受信装置８０２は、図８Ｂに示す従来型のＷｉＦｉシステムで使用される相当する装置と異なる。
【００５３】
従って、ＶＨＦアンテナ８０１は、比較的短距離で送信を行うＶＨＦ帯域内で入力信号を受信するように適合される。前記受信装置８０２は、ＶＨＦ帯域内で高周波ノイズの除去および信号の送信を行う低域通過フィルター（ＬＰＦ：Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）８１１を含む。受信装置８０２のアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）８１２は、受信したアナログ信号をビット列に変換し、同期装置８１３は、復号ビット列をフレームビット列に変換し、各フレーム列はＭ個の復号ビットを持つ。一方、図８Ｂに示す標準的なＷｉＦｉ  ＯＦＤＭ信号用の受信装置８２０は、それぞれ２．４／５ＧＨｚ帯域に適したＷｉＦｉ  ＲＦフィルター８２１を使用する。同様に、受信装置８２０のＡＤＣ  ８２２および同期装置８２３は、デジタルＴＶチャンネルに割り当てられたＶＨＦ帯域ではなく、標準的なＷｉＦｉ帯域からベースバンド信号を受信するように設計されている。
【００５４】
受信機８００で使用されるベースバンド装置は、装置８０２で提供されるベースバンド信号に対して逆の操作を実行する。このため、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）装置８０３は、フレーム列内のビットを復号してシンボルフレーム列を生成し、各フレームは少なくともＮ個の時間領域の復号シンボルを持つ。チャンネル推定および均等化装置８０４およびデマッパー８０５は、復号シンボルフレーム列を処理してＮ個のインターリーブされたサブチャンネルビットのフレーム列を生成し、デインターリーバー８０６は前記Ｎ個のインターリーブされたサブチャンネルビットの各フレーム列を処理して、回復されたＮ個のビットのストリームを生成する。ＦＥＣデコーダー８０７はエラー訂正を実行し、デスクランブラー８０８は元の信号のビットを回復する。
【００５５】
上述の説明から、本明細書で開示する発明が、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯域におけるデータ配信のための新規かつ有利なシステムおよび方法を提供することは明らかであろう。前述の説明は、本発明の模範的な方法および実施形態を開示および説明しているにすぎない。当技術分野に精通している人であれば、このような説明から、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書において種々の変更、修正、および改変を行うことが可能なことは容易に理解されるであろう。従って、本発明の開示は、特許請求の範囲に明記する本発明の範囲を、これらに限定することなく、説明することを意図するものである。
【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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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
0005044722.tif 000010
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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