CN101023599A - 无线网络系统和设备 - Google Patents

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CN101023599A CNA2005800222398A CN200580022239A CN101023599A CN 101023599 A CN101023599 A CN 101023599A CN A2005800222398 A CNA2005800222398 A CN A2005800222398A CN 200580022239 A CN200580022239 A CN 200580022239A CN 101023599 A CN101023599 A CN 101023599A
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安德鲁·R·尼克斯
安德鲁·乔治·利利
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Abstract

无线网络设备(4)，例如无线媒体中心，具有配置成提供发送和/或接收极化分集的正交极化天线(6a、6b)。天线可配置成致使它们的零位不重合，以产生随方向增益很小变化的组合天线方向图。天线可设置在一起并正交配置。最好是组合天线方向图在仰角以及方位上基本上是全方向性的。这种配置提供三维环境的均匀覆盖。发射机可利用极化－时间分组码发送数据。用在无线网络上的无线接收机(10、18)可以有一个天线或两个正交极化的天线。接收机(10、18)对所接收的信号应用最大比组合。信号可以是OFDM信号，接收机独立地对各个频道应用最大比组合。天线可以是平坦直线的或环形的缝隙天线，其提供强极化波束，并能集成在设备的外壳中。

Description

无线网络系统和设备
发明领域
本发明涉及一种无线网络系统和系统所用的设备，特别是但不仅仅是涉及在无线网络上发送媒体内容。具体地说，本发明可应用于在无线局域网(WLAN)上分布视频内容的广播接收机。
背景技术
随着数字媒体内容的广泛使用，备受关注的是发展一种媒体中心，用于存储和播放所收集的的媒体内容例如数字式编码和压缩音频和视频文件。特别是最好能在需要时从无线家庭媒体中心，向分散在用户房屋各处的无线音频和视频播放机分布所选择的媒体文件。
目前，最广泛执行的WLAN标准是IEEE802.11b和IEEE802.11g标准，它们分别提供估计为11Mbps和54Mbps的位速率。IEEE802.11g鉴于基较高的位速率，已特别被采用于无线家庭媒体系统。MPEG-2编码视频流要求2Mbps和9Mbps之间，而HDTV流大约为20Mbps，所以初看起来IEEE802.11g标准似乎适合于支持至少一个视频流。
实际上，基于IEEE802.11g标准的无线家庭媒体系统不能为消费者提供满意的性能，这有几个原因。首先，标准包含着较多的内务操作，使用的是效率颇低的停止与等待式的媒体访问控制(MAC)方法，结果是即使在理想条件下也只有大约16Mbps对应用层是有效的。其次，如果发射机和接收机不在同一房间，家庭的环境造成显著的阻挡，例如一堵墙可招致10dB的衰减。随着接收机和发射机之间距离的增加，会发生严重的传播损失。还有，用户不能被要求将媒体中心定位于理想的中心位置和理想的方向。802.11b/g所使用的2.4GHz频带也易受家用微波炉和蓝牙装置的干扰。最后，在房间里到处走动的人们也加速了发送信号的衰落。其结果是802.11g标准网络不能可靠地在普通房间里分布哪怕是一种高质量的视频流，因为现有的无线网络技术不能可靠地提供恒定的所需最小带宽。
已推荐了一些解决办法。例如，ViXs的一个系统包括监控可利用的WLAN带宽和实时改变视频编码速率，以维持稳定的帧速率；虽然减小带宽使视频质量退化，但误码还保持在可以接受的水平，帧也不丢失。Magis的Air5TM修改802.11a标准，提供不同的服务质量(QoS)水平，允许视频优先于其他数据排列。
在某种程度上，可用带宽的起伏可通过在接收机方面缓冲媒体流来克服。这种解决办法对交互系统来说是合适的，那里接收机用户要改变媒体流的内容，例如改变信道或者反绕或快进一个节目。由缓冲引起的延迟导致对用户命令的响应的相应延迟，这是不能接收的，特别是当用户通过快速改变信道要“冲浪(浏览)”时。
无线媒体中心的进一步应用是作为广播网关接收视频广播并将它们分布在无线链路上。例如，SkyTM数字广播接收机包含tvLINKTM功能，它允许音频和视频输出在远程控制命令下，通过带返回链路的模拟无线链路转发至远程显示。这个系统提供简单的点对点无线链路，不允许多个设备单独接收无线音频/视频流，由于在重新发送之前的模拟转换，有某种质量上的损失。
数字广播接收机可以用加密格式接收广播，强制数字权利管理(DRM)，只有具有带解密密钥的卡的用户才能进入服务。一般来说，未加密的广播只以模拟格式从接收机输出，所以内容不能重新分布而不损失质量(还因为大多数电视机只有模拟视频输入)。在这种情况下，媒体流不能再编码以改进在无线网络上的性能，因为这会要求在发送之前解密，这将会使未加密的数据容易被以数字形式进入。即使数据在发送之前被再加密过，也会要求在发射机中有再加密技术，从中必要的解密密钥才能相对容易地导出。因此，推荐的办法中至少一个与DRM是不相容的。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种无线网络设备，具有设置为提供发送和/接收极化分集的正交极化天线。优点是极化分集提供增强的抗快速衰落的能力，对设备定向的敏感度小。
天线可以被配备为：致使它们的零位不重合，在基本上没有增益变化的情况下产生组合的无线方向图。天线可设置在一起但是正交排列。比较好的是，组合天线方向图在仰角方向上基本上为半球状，而在方位上是全方向性的。优点是提供3维的均匀复盖。
无线可集成在设备的外壳内或安装在设备的外壳上，以致它们实际上不投影在外壳以外。这里的外壳是长方体的，天线可以平嵌在外壳的一个面或多个面上。优点包括减少天线损坏的危险，使用简便不需要安装或对准天线，外壳方便用作天线的接地面，这里外壳是导电的。
本发明可提供一种无线网络系统，包括具有两个正交极化天线的发射机，和具有一个天线或两个正交极化天线的接收机。在后者的情况下，接收机可应用最大比例的组合通过两个天线接收的信号。发射机利用极化-时间分组码发送数据，提供改善的增益和抗衰落的能力。
发射机可利用OFDM(光频分多路复用)进行发送。比较好的是，接收机独立地为每一频道应用最大比率组合。发射机可发送基本上与民用干扰无关的频谱，例如5.2GHz频段。无线网络物理层可类似于802.11a标准。
发射机可以是无线媒体中心，被配置为在无线网络上分布数字媒体内容。发射机可在发送之前存储内容。发射机可响应从接收机用户接收到的命令，改变发送的媒体内容。
根据本发明的另一方面，提供一种缝隙缝隙天线，包括在一个主面上带缝隙的薄空腔，和与所述缝隙正交延伸并基本上位于空腔中心的带状带状导体。缝隙可以是直线的或环形的。天线能够产生高度极化的波束。天线可方便地安装在提供有接地面的无线设备的导电表面上。设备可具有这样两个天线，两个天线正交地设置在外壳的同一面或不同的面上。天线可放置在一起，例如它们的缝隙正交地交叉并平行于同一接地面。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的具体实施方式，图中：
图1是本发明实施方式中的无线网络示意图；
图2是在包括两个接收天线的接收机的无线网络中使用的分组码结构的示意图；
图3是在包括单接收天线的接收机的无线网络中使用的分组码结构的示意图；
图4a和4b分别是在非分集模拟中对于不相同的802.11a模式的BER(位错率)和PER(信息包出错率)相对于SNR(信噪比)的曲线图；
图5a和5b分别是在STBC和单接收天线模拟中对于不相同的802.11a模式的BER和PER相对于SNR的曲线图；
图6a和6b分别是在STBC和双接收天线模拟中对于不相同的802.11a模式的BER和PER相对于SNR的曲线图；
图7a和7b示出无线网络中使用的直线缝隙缝隙天线；
图8a和8b分别示出水平和垂直极化的直线缝隙缝隙天线的远场增益方向图；
图9a和9b示出直线缝隙缝隙天线的共极性和交叉极性的方向图；
图10是无线网络中使用的环形缝隙缝隙天线的平面图；
图11a和11b分别示出环形缝隙缝隙天线对于水平和垂直极化的远场增益方向图。
图12a和12b分别示出对所有馈电器施加同样的信号时，环形缝隙缝隙天线的共极性和交叉极性分量；
图13a和13b分别示出在两个馈电器之间施加相位相反的一信号时，环形缝隙缝隙天线的共极性和交叉极性的分量；
图14a和14b分别示出对一个馈电器施加一个信号，并且对另外两个馈电器施加相位相反、幅度减半的相同的信号时，环形缝隙缝隙天线的共极性和交叉极性分量；
图15示出无线网络设备的外壳上可能的天线位置；
图16是包括组合卫星电视接收机和无线网关的实施方式的示意图；
图17是与无线网关一起使用的第一接收机的示意图；
图18是与无线网关一起使用的第二接收机的示意图。
具体实施方式
无线媒体分布网
图1示出本发明的实施方式中用作局域无线媒体分布的无线网络。无线网关4接收从广播链路2来的媒体内容。广播链路2可以是卫星，或者电缆电视广播链路，在这种情况下，网关的情况包括卫星或者电缆电视接收机，或者与外部网例如广播互连网相连，在这种情况下无线网关4包括外部网适配器例如宽带调制解调器。广播链路可携带一个或多个媒体信道，各包含音频和/或视频节目。
无线网关4被配置为选择一个或多个节目用于存储和/或向一个或多个无线接收机10、18分布。在这个示例中，第一无线接收机10连接至音频视频显示器12例如电视机，并接收从无线网关4来的音频和视频信号，向音频视频显示器12输出。第一无线接收机10接收从遥控器14来的命令，再重新返回遥控器14，以改变音频和/或视频信号。例如命令可以改变音频和视频的信道和/或节目，或者向后或向前移动存储在无线网关4中的节目。
第二无线接收机18与音频播放机20相连，并接收来自无线网关4的音频信号向音频播放机20输出。由用户在音频播放机20输入产生的命令再重新返回无线网关4以改变音频信号，例如改变音频信道或节目编程，或使在无线网关中存储的节目向后或向前移动。
极化分集
无线网关通过正交极化的一对天线6a、6b进行发送和接收。天线不必是完全正交的，但随着这两个天线之间的隔离增大，系统的性能会得到改善。
第一接收机10通过也是正交极化的一对天线8a、8b进行接收，并可通过这两个天线之一或两者进行发送。第二无线接收机18具有单一天线16，通过它接收从发射天线6a、6b二者来的信号。单一天线16不需要极化。
利用正交极化的接收和发射天线提供极化分集，这有助于克服因正交极化很可能在不同时间和按照不同的数量所致的衰落。由两个天线8a、8b接收的信号可以进行切换，以便将较高幅度的信号选择作为至解调器的输入，或者将两个信号组合起来，即用最大比率按所选的可变相位组合，从而在解调以前使两个信号的总计幅度最大。这种带有多重发射天线和多重接收天线的系统称作MIMO(多重输入、多重输出)系统。
极化-时间分组编码
将空间-时间分组编码(STBC)应用于极化分集能得到较高的增益，如在例如“A simple transmit diversity technique for wirelesscommunications”，Alamouti M，IEEE Journal on Selected Areas inCommunications，Vol.16，No.8，October 1998 and US patent 6,185,258(‘Alamouti’)中所描述的，以及在“Space-time block coding for wirelesscommunications：performance results”，Tarokh V，Jafarkhani H，Calderbank AR，IEEE Journal on Selected Areas in Communications，Vol.17 No.3，March1999，pp.451-460(‘Tarokh’)中所总结的。在Alamouti推荐的编码方案中，发送的数据被映象为各包含两个符号s1、s2的数据块。这两个符号对应于发送时用的调制方案的调制符号。在时间间隔t1和t2向两个发射天线a1、a2的输出如下：
    t1     t2
a1 s1 -s2 *
a2 s2 s1 *
这里*号表示复共轭的。
或者，符号可用两种不同的频率发送，以代替不同的时间。在接收机方面，接收的信号加至信道估算器和组合器，估算器和组合器向恢复两个符号s1、s2的最大似然检测器提供输入。
这种技术应用于本实施方式，如图2所示。无线网关4向映象器22输出将被发送的数据流，映象器22将数据映象为一个符号对，向译码器24输出，译码器24产生如上所述的符号、它的反符号和复共轭。向第一天线6a的输出由第一调制器26a进行调制，向第二天线6b的输出由第二调制器26b调制，并被发送。
虽然在任一时刻发送的两个符号是在两个发射天线6a、6b不同极化的情况下发送的，但接收天线8a、8b接收到的信号每个都包括两个符号的分量，有可变的相移、极化和衰减。符号之间的正交极化在传输中不能维持，这是由于经过不同材料的反射和传输的结果。另外，不要求发射天线6a、6b的极化与接收天线8a、8b的极化对准。
在第一无线接收机10中，来自各天线8a、8b的输入分别被解调器28a、28b解调，并将结果分别输出至信道估算器32a、32b和最大似然检测器30，以驱动发送符号。解映像器34从符号中解映像得到数据流，将这一结果向后级输出。
注意，STBC也能用于只有一个接收天线，如图3所示的第二无线接收机18的情况和Alamouti所解释的。
因此，优选实施方式使用极化-时间分组编码(PTBC)。
采用窄带802.11a模拟器，对于7种工作模式进行不同分集技术的效果测试的结果如下：
    模式     调制     码率     最大吞吐量(Mbit/s)
    1     BPSK     1/2     6
    2     BPSK     3/4     9
    3     QPSK     1/2     12
    4     QPSK     3/4     18
    5     16-QAM     1/2     24
    6     16-QAM     3/4     36
    7     64-QAM     3/4     54
图4a和4b示出没有采用分集技术的54字节包的位错率(BER)和包出错率(PER)相对于信噪比(SNR)的曲线图。图5a和5b示出对于两个发射天线和一个接收天线利用PTBC的等效结果，而图6a和6b示出有两个发射天线和两个接收天线的等效结果。
OFDM(正交频分多路复用技术)
上述极化-时间分组编码能应用于宽带传输，例如OFDM，以及窄带。在OFDM中，数据流在多个正交频道之间冗余地多路复用，这有助于克服无线信道的频率选择性衰落，例如多路径衰落；见例如“A space-timecoded transmitter diversity technique for frequency selective fadingchannels”，Lee K F and Williams D B，Sensor Array and Multichannel SignalProcessing Workshop，2000，pp.149-152.在使用OFDM的实施方式中，调制器26a和26b是多载波调制器，解调器28a和28b是多载波解调器。信道估算和最大似然检测就每一频率载波单独进行。这一实施方式使用OFDM，能用于执行802.11a标准。
直线缝隙缝隙天线
下面将描述用作发送和接收天线的较好形式。天线的第一形式是如图7a和7b所示的直线缝隙缝隙天线，图7a和7b分别示出平面图和通过平面A-A的剖面图。直线缝隙缝隙天线包括具有在顶表蚀刻的缝隙42的空腔46。至天线的信号通过连接器44馈送至位于空腔中心的带状带状导体40。空腔的基底安装在接地面上。极化的方向在图7a中以箭头P指示。
直线缝隙天线的原型由其间夹有带状导体40构成的两个矩形介电板构成，各在其外表面用铜包盖。板可以是RT/Duroid(杜罗艾德铬合金钢，硬铝)，介电常数为2.2。缝隙42刻蚀到一个外表面中，板的边缘用铜箔密封形成空腔46。SMA连接器端口44附接至从空腔46凸出的带状导体40的末端。在这个示例中，设计的天线使用2.4GHz和5.2GHz两个频率段，尺寸为50×20×3.2mm。
直线缝隙天线安装在250×250mm的接地面上，对不同极化的5.2GHz的远场增益进行了三维测量。图8a和8b分别示出水平和垂直极化的增益。也进行了数据处理，给出图9a所示的共极性方向图，和图9b所示的交叉极性方向图。共极性方向图有明显的优势。方向图中的波纹可能是由于接地面的绕射。方向图表示类似于偶极子波束的宽波束，但是由于接地面的影响基本上是半球状的。类似的结果也在2.4GHz频段得到，不同之处是频率和方向性较低，因为与波长相比接地面的尺寸较小。方向图性能概括如下：
  频率GHz 方向性dBi     Co/XP   共极性功率 最大位置θ°，°
  2.4 6.7     13.4   97.5 36，-10
  5.2 8.2     15.4   97.6 2，-80
环形缝隙天线
适用于本发明实施方式的缝隙天线的第二种形式是环形缝隙天线，如图10所示。环形缝隙天线类似于直线缝隙天线，不同之处是：在空腔46的顶面有一环形缝隙42，空腔46为六边形，有三个端口44a、44b、44c对应于向六边形中心延伸并平行和等距于空腔46上下表面的带状导体40a、40b、40c。
当一个端口44a被馈以信号时，环形缝隙天线的远场天线方向图，水平极化表示在图11a中，垂直极化表示在图11b中。由其他端口44b、44c之一个馈送信号产生的天线方向图相对于所示方向图旋转120°。
采用不同相位和幅度的信号向多个端口馈电，能产生不同的方向图。例如，图12a和12b分别示出向每一端口(即A+B+C)施加相同信号的共极性和交叉极性响应。结果类似于由上述接地面上由单极子产生的方向图。图13a和13b分别示出向端口44b、44c(即B-C)两个端子施加相位相反的两个信号的共极性和交叉极性响应。结果是宽广的极化波束。图14a和14b分别示出向端口44a施加一个信号和向另外两个端口44b、44c施加幅度减半相位相反的信号(即A-(B+C)/2)的共极性和交叉极性响应。结果是极化和方向性与图13a和13b的波束正交的宽波束。
这里，单环形缝隙天线能产生两个正交极化波束，一个波束与另一波束的零位交叠，能用来实现两个天线6a、6b或8a、8b。
天线安装
直线和环形缝隙天线的尺寸使得它们方便地安装在金属壳的外表面上例如无线网关4的外壳上。外壳表面起接地面作用。另外，这能使天线基本上嵌平地安装至无线网关4的外表面，很好地受低介电常数材料例如塑料的非导电外罩的保护。
图15示出无线网关4的长方体外壳48，在外壳48的顶、前和侧面上示出直线缝隙天线的槽42的可能位置a1-a8。也示出了x、y和z方向，其分别平行外壳48的宽、高和深。位置a1、a3和a7是x方向，a2、a4和a6是y方向，a5和a8是z方向。为了在直线缝隙天线对之间达到正交极化，它们必须指向不同的轴，或者至少沿不同的轴具有实质上的长度。
测试了对于每一位置a1-a8以及正交位置对的组合的天线方向图。不同位置的天线方向图之间的主要差别是天线方向图的取向，以及装有天线并起接地面作用的外壳48的表面的不同尺寸的影响。接地面较大可得到较好的性能，例如在位置a7和a8。但是，最佳覆盖方向图从位置a3和a4的组合获得，在那里天线基本上设置在一起，而且是正交的。这些位置可平行于前表面旋转45°，以减小外壳48的相对短的高度的影响。在这个示例中，外壳48的尺寸在图15所示的x、y和z方向上为300×60×210mm。
如从图8a和9a所看到的，直线缝隙天线的方向图包括这些图中的+x和-x方向上的定向波束，和+y和-y方向上的零。如果一个类似的正交天线加在x-y平面上，一个天线的定向波束与另一天线的零位交叠，给出围绕z轴基本上是全方向性的并从x-y平面上仰的方向图。因此，与提供极化分集的优点无关，正交缝隙天线基本上提供全方向性的覆盖方向图，至少在一个半球。这种设计有助于避免在家庭环境中使用无线网络时经常发现的零信号。正交天线基本上提供三维均匀覆盖，允许在楼层之间以及同一楼层的不同房间之间使用网络。
同一设备可使用多于一对的发射天线6a、6b或接收天线8a、8b。例如，如果需要完全的球状覆盖，则一对天线可设置于外壳48的两个相对面的每一个面上，用同一信号驱动每对天线中的一个。
类似的正交天线配置能用在第一无线接收机10。正交天线的组合均匀覆盖意味着接收设备不必与发射天线6a、6b对准以获得好的接收效果。这对于接收机10是便携的情况特别重要。
当数据在发射天线的不同极化之间冗余地发送时，正交缝隙天线的覆盖优点特别明显，如带有上述极化-时间分组码的情况就是这样。如果接收机定位在一个天线的零位，则仍然能在另一天线的指方波束中接收到数据。
无线卫星广播网关
本发明一个具体实施方式中的无线网关4细节表示在图16中。在这个实施方式中，无线网关4包括卫星广播接收机，集成在外壳48中。这个实施方式的卫星广播接收机是基于应用Sky+RTM的机顶盒。
截抛物面天线50接收从卫星电视广播网络来的卫星电视广播信号。接收到的信号输入到第一和第二调谐器52a和52b，虽然也可以使用任意多数量的调谐器。调谐器52a、52b可调谐到卫星电视广播网的同一或不同信道，以便同时接收同一或不同的电视节目。从第一和第二调谐器52a和52b来的信号通过正交相移键控解调器(QPSK)56，其也可进行正向纠错。网关4具有硬盘58，其从解调器56接收表现接收的电视节目的被压缩的视频和音频数据，，用于记录和回放。
接收的信号包括数字编码的数据。在这个示例中，数据利用数字视频广播/运动图像专家组2(DVB/MPEG 2)标准进行压缩，该标准允许在单信道中发送节目数据和附加数据(例如交互式服务数据)两者。DVB/MPEG2能得到高的压缩比。数据可包括媒体数据例如视频数据和音频数据，以及服务数据例如用户服务数据和节目目录数据。服务数据可与媒体数据分开进行处理和存储，并用于提供节目指南功能。硬盘58接收并存储被压缩和加密的媒体数据。
无线网关4的功能，包括接收机，是由处理器70控制的，处理器通过总线72与其他部件相连。处理器70访问存储器68，包括RAM、用于存储操作系统和应用程序的闪速存储器，和ROM。
处理器70通过对调谐器52a和52b调谐控制接收机的工作，以接收所希望的信道的信号，并通过控制硬盘58记录所希望的电视节目或者回放以前记录的电视节目。希望节目的浏览选择和客户服务由通过天线6a、6b之一或二者接收到的遥控的用户命令进行控制，并由命令接收机76译码。命令用低带宽信号，因此不需要分集接收，尽管这是可以使用的。
被选择的节目或服务作为加密媒体流输出，直接从解调器56或从硬盘58向STBC编码器24(为清楚起见，包括映象功能22以及调制器26a和26b)输出，利用上述PTBC发送技术经过天线6a、6b进行发送。
MAC层和无线网络协议可由处理器70和/或专用芯片组实现。在这个示例中，网络协议是根据802.11a标准，以5.2GHz频段发送。比较好的是，操作限制为模式5、6和7，以提供至少一个视频流的需要的频带。可以使用Hiperlan/2，802.11或802.11e的MAC层。
网络协议允许同时向不同的接收机10、18发送不同的媒体流，如果有足够的带宽可利用的话。无线网关能够基本上同时从硬盘58(例如通过使用多磁头、带冗余的硬盘阵列，或者时分读取和缓存)和/或从解调器56读取多个数据流。
无线网关可包括数据通信接口66，例如与PSTN相连的拨号调制器，或者DSL调制解调器，以允许与远程系统交互通信，并从互联网上接收流媒体数据。
无线接收机
下面参考图17描述本实施方式中与网关4一起使用的接收机10的较详细的电路图。接收机10包括接收天线8a、8b，解调器28a、28b，信道估算器32a、32b和最大似然检测器30，如图2所示，利用最大比率组合接收和译码媒体流。
被译码的媒体流传送至译码器80，译码器80对媒体流进行解密，并利用MPEG2标准将它译码为音频和视频数据。解密可借助于存储在智能卡86上的密钥并由智能卡阅读器84读取。音频和视频数据通过视频接口82进行转换，输出至音频视频显示器12。视频接口82可以是SCART接口。
遥控器14具有用户可实现用来产生相应IR代码的键，例如由飞利浦(Philips)开发的RC6标准定义的。这些信号由IR接收机92接收，通过命令译码器90译码，并输入至处理器88，处理器88通过总线94与接收机部件相连。处理器88通过调制器96和天线8a、8b中的一个或两个在无线网络上向无线网关4发送相应的命令信号。
无线网关4通过改变在无线网络上发送给接收机10的媒体内容对命令信号进行响应。例如，用户可使用遥控器14改变接收的电视节目，跳过或向后或向前扫描接收的电视节目，或者改变由调谐器52a、52b中的任一个所接收的信道。用户也可以与无线网关4执行的交互性的节目进行交互。
本实施方式中的第二接收机18的详细型式表示在图18中。与第一接收机10相同的部件用同样的参考号码表示，这里不再重复描述。在这个特定实施方式中，第二接收机是集成的便携式无线音频设备，其中音频播放机与接收机18集成。设备包括至少一个扬声器97(最好是立体声扬声器)，产生命令信号的小键盘99和显示节目信息的显示器98。在这个实施方式中，第二接收机18能解密和译码由无线网关4接收的和/或从硬盘58回放的音频流，例如无线电节目，或者电视节目的音频内容。仅用一个天线16来接收音频流和发送用户命令，但是，如果要求较好的接收性能，也能够如在第一接收机10中那样使用有接收分集和最大比率组合的两个天线。
备选的实施方式
上面以举列方式对上述实施方式做了描述，但并不意味限制本发明的范围。在读了上面的描述后，可以展望其他的一些变形，它们还是落在本发明的权利要求范围内。

Claims (64)

1.一种无线局域网设备，其特征在于：具有发送第一和第二正交极化波束的天线配置，并设置为利用在第一和第二波束之间的冗余发送数字式调制的数据作为调制符号。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述符号是使用极化-时间分组码发送的。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：在第一时间周期每一符号是不修改的发送的，在第二时间周期是作为复共轭发送的。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：符号成对编码，使每对符号在第一周期中不修改地发送，而在第二周期中，符号对中的一个作为复共轭发送，而符号对中的另一个作为负的复共轭发送。
5.根据前述权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于：被设置为使用正交频分多路复用发送数据。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：每一调制的符号以频率冗余发送。
7.根据前述权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于：第一和第二波束都是包括至少一个零位的定向波束，第一定向波束与第二定向波束的零位交叠。
8.根据前述权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于：天线配置包括第一和第二缝隙天线。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：第一和第二天线是具有正交排列的缝隙的直线缝隙天线。
10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于：天线配置包括环形缝隙天线。
11.根据前述权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于：包括具有一个或多个实质上平的表面的外壳，第一和第二天线中的每一个基本上都是平的，并且配置成与所述实质上平的表面之一平行。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于：第一和第二天线中每一个与所述实质上平的表面之一基本上共面。
13.根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于：一个或多个实质上平的表面是导电的。
14.根据前述权利要求中的任何一项所述的设备，其特征在于：所述数据包括媒体流。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于：设备包括用于接收从局域网以外的资源来的媒体流的内容的接收装置。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于：接收装置包括电视广播接收机，其中所述设备配置成在局域网上发送由电视广播接收机接收的电视节目作为媒体流。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于：所述设备包括用于在局域网上在发送之前存储电视节目的装置。
18.根据权利要求14至17中的任一项所述的设备，其特征在于：设备配置成在所述网上向接收机设备发送所述媒体流，并响应从所述接收机设备接收到的命令改变局域网上的媒体流的内容。
19.一种无线局域网设备，其特征在于：具有接收正交极化的第一和第二信号的天线配置，并配置成接收利用正交极化之间的冗余发送的数字式调制数据。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于：所述设备配置成对通过利用最大比率组合的第一和第二信号接收到的数据进行译码。
21.根据权利要求19或20所述的设备，其特征在于：所述数据是利用极化-时间分组码进行编码的。
22.根据权利要求19至21中的任一项所述的设备，其特征在于：天线配置成产生第一和第二定向波束，各具有至少一个零位，第一定向波束与第二定向波束的零位交叠。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于：天线配置包括一个或多个缝隙天线。
24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于：天线配置包括具有正交排列的缝隙的第一和第二直线缝隙天线。
25.根据权利要求23或24所述的设备，其特征在于：包括具有一个或多个实质上平的表面的外壳，一个或多个缝隙天线实质上是平的，并配置成与所述实质上平的表面之一平行。
26.根据权利要求25所述的设备，其特征在于：一个或多个缝隙天线的每一个与所述实质上平的表面之一实质上共面。
27.根据权利要求25所述的设备，其特征在于：一个或多个实质上平的表面是导电的。
28.根据权利要求19至27中的任一项所述的设备，其特征在于：数据包括媒体流，所述设备配置成译码并输出所述媒体流。
29.根据权利要求28所述的设备，其特征在于：媒体流包括编码的视频流，而所述设备配置成在输出之前对编码的视频流进行译码。
30.根据权利要求28或29所述的设备，其特征在于：媒体流被加密，和设备配置成在输出之前解密被加密的媒体流。
31.根据权利要求28至30中的任一项所述的设备，其特征在于：包括用于在局域网上发送控制命令以便改变媒体流的内容的装置。
32.一种无线局域网络，其特征在于：包括发射机，其配置成利用第一和第二极化之间的冗余发送数字式调制的数据，和一台或多台接收机，各配置成接收所述数字式调制的数据。
33.根据权利要求32所述的网络，其特征在于：至少一台接收机配置成接收具有正交极化的第一和第二信号中的数据。
34.根据权利要求33所述的网络，其特征在于：至少一台接收机配置成利用最大比率组合对数据进行译码。
35.根据权利要求32至34中的任一项所述的网络，其特征在于：所述数据是利用极化-时间分组码发送的。
36.根据权利要求32至35中的任一项所述的网络，其特征在于：发射机配置成在所述网络上向一台或多台接收机发送的一个或多个媒体流。
37.根据权利要求36所述的网络，其特征在于：发射机配置成从局域网之外的资源接收一个或多个媒体节目，所述一种或多种媒体流是从所述一个或多个媒体节目中得到的。
38.根据权利要求37所述的网络，其特征在于：所述发射机包括接收所述一个或多个媒体节目的广播接收机。
39.根据权利要求37或38所述的网络，其特征在于：所述媒体节目在由所述发射机接收以前被加密，一个或多个接收机配置成对从所述加密媒体节目中得到的媒体流进行解密。
40.根据权利要求36至39中的任一项所述的网络，其特征在于：所述接收机中的至少一个包括装用于在无线网络上向发射机发送控制命令的装置，以改变由该接收机接收到的媒体流之一的内容。
41.一种无线局域网设备，具有至少第一和第二天线，配置成利用第一和第二天线之间的冗余发送调制数据，其特征在于：每个天线的远场方向图包括定向波束和零位，和第一天线的波束设置成与第二天线的零位交叠。
42.根据权利要求41所述的设备，其特征在于：第一和第二天线正交地极化。
43.根据权利要求42所述的设备，其特征在于：第一和第二天线是缝隙天线。
44.根据权利要求43所述的设备，其特征在于：第一和第二天线是具在正交排列的缝隙的直线缝隙天线。
45.根据权利要求41至44中的任一项所述的设备，其特征在于：包括具有一个或多个实质上平的表面的外壳，第一和第二天线中的每一个实质上都是平的，并被配置成与所述实质上平的表面之一平行。
46.根据权利要求45所述的设备，其特征在于：第一和第二天线中的每一个与所述实质上平的表面之一实质上共面。
47.根据权利要求45或46所述的设备，其特征在于：一个或多个实质上平的表面是导电的。
48.一种直线缝隙天线，其特征在于包括：第一和第二平行导电面，在所述导电面之间具有导电边缘；在所述导电面之间的空腔，其厚度实质上小于第一和第二平行导电面的尺寸；在第一导电面中的直线缝隙；和实质上配置在空腔的中心并与所述缝隙正交的带状导体。
49.根据权利要求48所述的天线，其特征在于：所述第二平行导电面设置在接地平面上。
50.根据权利要求49所述的天线，其特征在于：所述接地平面是无线网络设备外壳的平的导电表面。
51.一种无线网络设备，其特征在于：具有包括平的导电表面的外壳和安装在所述平的导电表面上的直线缝隙天线。
52.一种环形缝隙天线，其特征在于包括：第一和第二平行导电面，具有在所述平行导电面之间的导电边缘；在所述平行导电面之间的空腔，其厚度实质上小于第一第二面的尺寸；在第一导电面中的环形缝隙；和至少第一和第二相互倾斜移位的带状导体，带状导体实质上配置在空腔的中心，并与环形缝隙的圆周正交。
53.根据权利要求52所述的天线，其特征在于：第二平行导电面安装在接地平面上。
54.根据权利要求53所述的天线，其特征在于：接地平面是无线网络设备外壳的平的导电表面。
55.根据权利要求52至54中的任一项所述的天线，其特征在于：配置成接收在第一和第二带状导体之间带有相位差的信号，以产生极化波束。
56.一种环形缝隙天线，其特征在于包括：第一和第二平行导电面，带有在所述平行导电面之间的导电边缘；在平行导电面之间的空腔，其厚度实质上小于第一和第二平行导电面的尺寸；第一导电面上的环形缝隙；和等间隔的第一、第二和第三带状导体，带状导体基本上配置在空腔的中心，并与环形缝隙的圆周正交。
57.根据权利要求56所述的天线，其特征在于：第一和第二平行导电面实质上是六边形。
58.根据权利要求56或57所述的天线，其特征在于：配置成在第一带状导体上接收信号，而在第二带状导体上接收该信号的反相信号，以便产生极化波束。
59.根据权利要求58所述的天线，其特征在于：进一步配置成在第三带状导体上接收该信号的反相信号。
60.根据权利要求59所述的天线，其特征在于：各所述反相信号具有大约为第一带状导体上的信号的一半幅度。
61.一种无线网络设备，其特征在于：具有包括平的导电面的外壳和安装在所述平的导电面上的环形缝隙天线。
62.一种无线媒体设备，其特征在于：配置成在局域网上向一个和多个接收机发送一个或多个媒体流，所述设备包括正交排列的直线缝隙天线，并被配置成利用空间-时间分组码经过第一和第二天线发送所述一个或多个媒体流。
63.一种无线媒体网络，其特征在于包括：无线媒体发射机，其被配置成在局域网上向一个或多个接收机发送一个或多个媒体流，所述发射机包括第一和第二正交极化的直线缝隙天线，并配置成利用极化-时间分组码经过第一和第二天线发送所述一个和多个媒体流；和一个或多个接收机，其包括利用最大比组合对从第一和第二天线接收到的信号进行译码的装置。
64.一种无线媒体网关设备，其特征在于：配置成在局域网上接收一个或多个媒体节目和发送一个或多个媒体节目，所述设备包括正交排列的第一和第二直线缝隙天线，并配置成利用空间-时间分组码经过第一和第二天线发送所述一个或多个媒体节目。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070822