JP4922170B2 - チャンネル選択システム及びチャンネル選択方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線電子システムを実現する技術に関し、特に、無線ネットワークにおいて、自動的にチャンネル選択処理を実行するシステム及び方法に関する。

無線電子システムを実現するための効率的な手法を開発することは、現代の電子技術の設計者及び製造業者にとって重要な課題である。しかしながら、効率的な無線電子システムを実現することは、システム設計者にとって困難な課題である。例えば、システムの機能及び性能に関する要求が高まると、より高いシステム処理能力及び更なるハードウェアリソースが必要になる。処理又はハードウェア要求が高まると、製造原価が高くなり、作業が非効率になるため、経済的に不利な状況が生じる。

更に、様々な高度な処理を実行するようにシステムの能力が高まると、システムユーザは、付加的な利益が得られるが、システムの様々な構成要素の制御及び管理に関する負担も大きくなる。例えば、ビデオコンテンツ及びオーディオコンテンツを処理する無線エンターテインメントシステムでは、大容量の複雑なデジタルデータを効率的に処理する必要がある。

機器のユーザの技術的な習熟度のレベルが高くない環境において使用される電子機器を開発する場合、高度な機能を有し、且つ、ユーザにとって十分にわかりやすく、操作が容易な様々な種類の無線電子機器を設計することも重要な課題である。更に、様々な種類の機能を簡素化し、自動化することによって、機器のユーザは、他の生産的なタスクに時間及び手間を掛けることができるため、有益である。例えば、他の無線システムからの信号干渉等の潜在的な無線通信問題を自動的に解決する無線電子システムが実現できれば、多くのシステムユーザにとって有益である。

システムリソースに対する要求の増加、技術的に洗練されたシステムの動作に関する潜在的な問題及び一般的なデータ規模の実質的な増大のために、無線電子システムを効果的に実現する新たな技術を開発することが、関連する電子技術において検討すべき課題であることは明らかである。したがって、上述した全ての理由のために、無線電子システムを実現するための有効な技術を開発することは、現代の無線電子システムの設計者、製造業者及びユーザにとって、重要な課題である。

本発明は、無線ネットワークにおいて、自動的にチャンネル選択処理を実行するチャンネル選択システム及びチャンネル選択方法を提供する。本発明の一実施の形態においては、電子システムは、以下に限定されるものではないが、データソースと、ソース通信マネージャと、宛先通信マネージャと、データ宛先とを備える。データソースは、ソース通信マネージャに順方向データを供給し、ソース通信マネージャは、以下に限定されるものではないが、順方向送信機及び逆方向受信機を備える。

順方向送信機は、任意の有効な伝送技術を用いて、順方向リンクを介して、宛先制御マネージャに順方向データを無線で送信する。例えば、一実施の形態では、順方向リンクは、約６０ＧＨｚ帯で動作する高指向性ビーム型の無線通信として実現される。宛先制御マネージャは、以下に限定されるものではないが、順方向受信機及び逆方向送信機を備える。順方向受信機は、順方向リンクを介して順方向データを受信し、順方向データをデータ宛先に供給する。

ある状況では、データ宛先又は宛先通信マネージャは、ソース通信マネージャ又はデータソースに様々な種類の逆方向データを送信する必要がある。このような逆方向データは、望ましい如何なる種類の情報又はデータを含んでいてもよい。例えば、逆方向データは、様々な種類の制御情報又は状態情報を含んでいてもよい。したがって、逆方向送信機は、有効な何らかの手法で実現された逆方向リンクを介して、上述した逆方向データをソース通信マネージャに送信する。一実施の形態では、逆方向リンクは、選択可能な約８３個の離散的な逆方向チャンネルを含む約２．４ＧＨｚ帯で動作する全方向無線通信として実現される。

逆方向送信機が逆方向リンクについて、逆方向チャンネルを選択すると、ソース通信マネージャの逆方向受信機は、チャンネル検索処理を実行し、逆方向リンクを介して逆方向データを送信する逆方向送信機によって使用される特定の逆方向チャンネルを特定し、ロックする。次に、逆方向受信機は、送信された逆方向データを受信し、ソース通信マネージャ又はデータソースに供給する。

ある動作環境では、複数の異なる無線電子システムが互いに比較的近接して存在することがある。このような状況では、それぞれの電子システムの送信機が全方向送信機である場合があるため、干渉が生じる可能性があり、すなわち、所定の受信機が間違ったチャンネルを選択し、間違った送信機からデータを受信してしまう虞がある。一実施の形態においては、見通し無線接続を確立するように指向性が高いアンテナを配向させることによって、適切な順方向送信機に順方向受信機を正しく接続することができるため、順方向リンクについては、チャンネル選択処理は、不要である。なお、本発明では、動的且つ自動的に柔軟な逆方向チャンネル選択処理を実行して、逆方向受信機を適切な逆方向送信機に正しく接続することができる。

逆方向チャンネル選択処理の間、順方向送信機は、まず、有効な何らかの技術を用いて、元の識別子を生成する。そして、順方向送信機は、元の識別子を逆方向受信機に供給する。また、順方向送信機は、順方向リンクを介して送信された順方向データに元の識別子を埋め込む。そして、順方向受信機は、送信された順方向データから元の識別子を検出し、元の識別子を逆方向送信機に供給する。

そして、逆方向送信機は、逆方向データに返された識別子として元の識別子を変更せずに埋め込み、逆方向リンクを介して逆方向データを送信する。逆方向受信機は、これに応じて、送信された逆方向データ内に返された識別子が検出されるまで使用可能な逆方向チャンネルを検索する。逆方向受信機は、返された識別子と以前に受信した元の識別子とを照合し、逆方向リンク上の逆方向データが正しい逆方向送信機からのデータであることを検証し、これにより逆方向チャンネル選択処理を完了する。少なくとも上述した理由により、本発明は、無線ネットワークにおいて自動的にチャンネル選択処理を実行する改善されたシステム及び方法を提供する。

本発明は、無線電子通信技術の改善に関する。以下の説明により、当業者は、本発明を製造及び実施することができる。また、以下の説明は、特許出願のコンテキストに沿い、必要な技術を開示するものである。当業者は、以下に開示する実施の形態の様々な変形例を想到することができ、本発明の包括的な原理は、このような変形例にも適用される。すなわち、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、以下の説明に対応する原理及び特徴の最も広い範囲に相当するものと解釈される。

無線ネットワークにおいて自動的にチャンネル選択処理を実行するシステム及び方法として説明される本発明は、順方向リンクを介して送信される順方向データに識別子を埋め込む順方向送信機を備える。そして、順方向受信機は、順方向リンクを介して順方向データを受信し、順方向データから識別子を取り除く。逆方向送信機は、順方向受信機から識別子を受信し、複数の使用可能な逆方向チャンネルから選択された逆方向チャンネルを用いて逆方向リンクを介して送信される逆方向データにこの識別子を埋め込む。そして、逆方向受信機は、逆方向チャンネルを検索し、識別子が埋め込まれている逆方向データを含む選択された逆方向チャンネルを特定する。そして、逆方向受信機は、逆方向データを受信するために特定された逆方向チャンネルを使用する。

図１は、本発明の一実施の形態に基づく電子システム１１０のブロック図を示している。図１に示す実施の形態では、電子システム１１０は、以下に限定されるものではないが、データソース１１４と、ソース通信マネージャ（source communications manager：ＳＣＭ）１２２と、宛先通信マネージャ（destination communications manager：ＤＣＭ）１３４と、データ宛先１４６とを備える。他の実施の形態では、図１に示す実施の形態に関連して説明するコンポーネント及び構成に加えて、又はこれらに代わる他のコンポーネント及び構成に基づいて電子システム１１０を実現してもよい。

図１に示す実施の形態では、データ宛先１４６に望ましい種類のデータ又は情報を供給する如何なる有効な手法によってデータソース１１４を実現してもよい。一実施の形態では、データソース１１４は、ビデオプロプログラム表示装置として実現されるデータ宛先１４６に高精細度ビデオプログラミングを供給するビデオデータソースとして実現される。図１に示す実施の形態では、データソース１１４は、パス１１８を介して、ソース通信マネージャ（source communications manager：ＳＣＭ）１２２に順方向データを供給する。図１に示す実施の形態では、ＳＣＭ１２２は、以下に限定されるものではないが、順方向送信機１２６及び逆方向受信機１５８を備える。

図１に示す実施の形態では、順方向送信機１２６は、何らかの有効な伝送技術を用いて、順方向リンク１３０を介して、宛先制御マネージャ（ＤＣＭ）１３４に順方向データを無線で送信する。例えば、一実施の形態では、順方向リンクは、約６０ＧＨｚ帯で動作する高指向性ビーム型の無線通信として実現される。図１に示す実施の形態では、ＤＣＭ１３４は、以下に限定されるものではないが、順方向受信機１３８及び逆方向送信機１５０を備える。図１に示す実施の形態では、順方向受信機１３８は、順方向リンク１３０を介して、順方向データを受信し、順方向データは、パス１４２を介して、データ宛先１４６に供給される。

図１に示す実施の形態では、データ宛先１４６又はＤＣＭ１３４は、ＳＣＭ１２２又はデータソース１１４に様々な種類の逆方向データを送信する必要がある場合がある。このような逆方向データには、何らかの望ましい種類の情報又はデータが含まれる。例えば、逆方向データは、様々な種類の制御情報又は状態情報を含んでいてもよい。逆方向データは、データ宛先１４６の現在の状態に関する状態情報を含んでいてもよく、又はシステムユーザが先に遠隔制御ユニット又は他のユニットを用いてデータ宛先１４６に供給したデータソース１１４のための制御情報を含んでいてもよい。また、逆方向データは、例えば、命令ＳＣＭ１２２に対し、順方向送信機１２６の送信パワーレベルを高めるように要求する制御情報等、ＤＣＭ１３４からの内部制御情報を含んでいてもよい。

図１に示す実施の形態では、逆方向送信機１５０は、何らかの有効な手法によって実現された逆方向リンク１５４を介して、ＳＣＭ１２２に無線で逆方向データを送信する。一実施の形態では、逆方向リンクは、選択可能な約８３個の離散的な逆方向チャンネルを含む約２．４ＧＨｚ帯で動作する全方向無線通信として実現される。逆方向送信機１５０が逆方向リンク１５４について、逆方向チャンネルを選択すると、ＳＣＭ１２２の逆方向受信機１５８は、チャンネル検索処理を実行し、逆方向リンク１５４を介して逆方向データを送信する逆方向送信機１５０によって使用される特定の逆方向チャンネルを特定し、ロックする。次に、逆方向受信機１５８は、送信された逆方向データを受信し、ＳＣＭ１２２又はデータソース１１４に供給する。

ある動作環境では、複数の異なる無線の電子システム１１０（又は他の無線機器）が互いに比較的近接して存在することがある。例えば、住居環境では、電子システム１１０の１つが、居間に配設され、他の電子システム１１０が、別の部屋に配設されていることがある。このような状況では、各電子システム１１０の逆方向送信機１５０は、全方向送信機であるため、逆方向リンクに干渉が生じる可能性がある、すなわち、所定の逆方向受信機１５８が間違った逆方向チャンネルを選択し、間違った逆方向送信機１５０から逆方向データを受信してしまう虞がある。

周知のシステムでは、逆方向送信機及び受信機の対を互いに特定するために、ＳＣＭ１２２及びＤＣＭ１３４に照合用の識別子コードを埋め込むことがある。しかしながら、この手法は柔軟性が低く、予め照合されたＳＣＭ１２２及びＤＣＭ１３４の対をサポートするのみであり、ＳＣＭ１２２及びＤＣＭ１３４の任意の対について、逆方向チャンネルを動的に選択することはできない。一方、本発明では、電子システム１１０によって、柔軟な逆方向チャンネル選択処理を動的且つ自動的に実行でき、逆方向受信機１５８を同じ電子システム１１０からの対応する逆方向送信機１５０に正しく接続することができる。

図１に示す実施の形態では、順方向送信機１２６は、まず、何らかの有効な技術を用いて元の識別子を生成する。順方向送信機１２６は、パス１６２を介して、逆方向受信機１５８に元の識別子を供給する。また、順方向送信機１２６は、順方向リンク１３０を介して送信された順方向データに元の識別子を埋め込む。そして、順方向受信機１３８は、送信された順方向データから元の識別子を検出し、パス１６６を介して逆方向送信機１５０に元の識別子を送信する。

図１に示す実施の形態では、逆方向送信機１５０は、逆方向データに返された識別子として元の識別子を変更せずに埋め込み、逆方向リンク１５４を介して逆方向データを送信する。ＳＣＭ１２２の逆方向受信機１５８は、これに応じて、送信された逆方向データ内に返された識別子が検出されるまで使用可能な逆方向チャンネルを検索する。逆方向受信機１５８は、返された識別子と以前に受信した元の識別子とを照合し、逆方向リンク１５４上の逆方向データが正しい逆方向送信機１５０からのデータであることを検証し、これにより逆方向チャンネル選択処理を完了する。以下、図１に示す電子システム１１０の実現例及び使用例について、図２〜図８を用いて更に説明する。

図２は、本発明に基づく図１に示す順方向送信機１２６の一実施の形態のブロック図である。図２に示す実施の形態では、順方向送信機１２６は、以下に限定されるものではないが、デジタルプロセッサＡ２１４と、順方向変調器２１８と、コントローラＡ２２２と、識別子生成器２２６とを備える。他の実施の形態では、図２に示す実施の形態に関連して説明するコンポーネント及び構成に加えて、又はこれらに代わる他のコンポーネント及び構成に基づいて順方向送信機１２６を実現してもよい。

図２に示す実施の形態では、デジタルプロセッサＡ２１４は、まず、データソース１１４（図１）から、パス１１８（ａ）を介して、入力順方向データ（Forward Data In）信号を受信する。そして、デジタルプロセッサＡ２１４は、入力順方向データに対し、何らかの望ましい種類の処理演算を実行し、処理済の順方向データを生成する。例えば、デジタルプロセッサＡ２１４は、入力順方向データに対して、様々な前方誤り訂正、フォーマット変換又はパケット化処理を実行して、処理済の順方向データを生成してもよい。そして、デジタルプロセッサＡ２１４は、順方向変調器２１８に処理済の順方向データを供給し、順方向変調器２１８は、処理済の順方向データを変調し、変調された順方向データを生成し、順方向リンク１３０を介して、ＤＣＭ１３４（図１）の順方向受信機１３８に送信する。

図２に示す実施の形態では、識別子生成器２２６は、何らかの有効な技術を用いて元の識別子を生成する。例えば、識別子生成器２２６は、元の識別子としてランダム２進数を生成する擬似乱数発生器を含んでいてもよい。望ましい如何なる手法によって元の識別子を実現してもよい。例えば、４ビット、８ビット又は１６ビットのランダム２進数として元の識別子を実現してもよい。一実施の形態では、元の識別子は、データソース１１４から受信した入力順方向データからのデジタル情報の所定のセグメントに基づいて生成してもよい。

図２に示す実施の形態では、識別子生成器２２６は、パス１６２を介して、逆方向受信機１５８（図１）に元の識別子を供給し、パス２３０を介して、デジタルプロセッサＡ２１４に元の識別子を供給する。これに応じて、デジタルプロセッサＡ２１４は、元の識別子を処理済の順方向データに埋め込み、これにより元の識別子は、順方向リンク１３０を介して順方向受信機１３８（図１）に送信される順方向データと共に送信される。図２に示す実施の形態では、コントローラＡ２２２は、順方向送信機１２６の全体の処理を管理する。順方向送信機１２６の動作については、後に図６を用いて更に説明する。

図３は、本発明に基づく図１に示す順方向受信機１３８の一実施の形態のブロック図である。図３に示す形態では、順方向受信機１３８は、以下に限定されるものではないが、順方向復調器３１４、デジタルプロセッサＢ３１８及びコントローラＢ３２２を備える。他の実施の形態では、図３に示す実施の形態に関連して説明するコンポーネント及び構成に加えて、又はこれらに代わる他のコンポーネント及び構成に基づいて順方向受信機１３８を実現してもよい。

図３に示す形態では、順方向復調器３１４は、まず、順方向送信機１２６（図２）によって順方向リンク１３０を介して送信された、変調された順方向データを受信する。そして、順方向復調器３１４は、変調された順方向データを復調し、復調された順方向データをデジタルプロセッサＢ３１８に供給する。図３に示す形態では、デジタルプロセッサＢ３１８は、復調された順方向データに対して何らかの適切な処理演算を実行し、出力順方向データ（Forward Data Out）を生成し、パス１４２（ａ）を介してデータ宛先１４６（図１）に供給する。コントローラＢ３２２は、順方向受信機１３８の全体の処理を管理する。

また、本発明では、デジタルプロセッサＢ３１８は、順方向送信機１２６（図２）によって順方向データに埋め込まれた元の識別子を検索及び検出する。そして、デジタルプロセッサＢ３１８は、パス１６６を介して逆方向送信機１５０に元の識別子を供給する。順方向受信機１３８の動作については、図６及び図７を用いて後に説明する。

図４は、本発明に基づく図１に示す逆方向送信機１５０の一実施の形態のブロック図である。図４に示す実施の形態では、逆方向送信機１５０は、以下に限定されるものではないが、デジタルプロセッサＣ４１４、逆方向変調器４１８及びコントローラＣ４２２を備える。他の実施の形態では、図４に示す実施の形態に関連して説明するコンポーネント及び構成に加えて、又はこれらに代わる他のコンポーネント及び構成に基づいて逆方向送信機１５０を実現してもよい。

図４に示す実施の形態では、デジタルプロセッサＣ４１４は、データ宛先１４６からパス１４２（ｂ）を介して入力逆方向データ（Reverse Data In）を受信し、これに応じて、適切な処理を行い、処理済の逆方向データを生成する。そして、デジタルプロセッサＣ４１４は、逆方向変調器４１８に処理済の逆方向データを供給し、逆方向変調器４１８は、処理済の逆方向データを変調し、変調された逆方向データを生成し、逆方向リンク１５４の選択された逆方向チャンネルを介して、ＳＣＭ１２２の逆方向受信機１５８に送信する。

図４に示す実施の形態では、コントローラＣ４２２は、逆方向変調器４１８を制御して、逆方向リンク１５４を介して逆方向データを送信するために適切な逆方向チャンネルを選択させる。一実施の形態では、逆方向送信機１５０は、逆方向変調器４１８を復調器としても用いる送受信機（送信機−受信機）として実現してもよく、これにより逆方向チャンネルをリストし、特定の逆方向チャンネルが他の無線通信によって用いられていないか、又は他の無線通信機器がその特定の逆方向チャンネルを現在使用しているかを判定してもよい。

図４に示す実施の形態では、デジタルプロセッサＣ４１４は、図３に関連して上述したように、パス１６６を介して順方向受信機１３８によって送信された元の識別子を受信する。デジタルプロセッサＣ４１４は、受信した元の識別子を変更することなく、返された識別子として処理済の逆方向データに埋め込む。そして、逆方向変調器４１８は、逆方向リンク１５４を介して、逆方向受信機１５８（図１）に、埋め込まれた返された識別子を含む逆方向データを送信する。図４に示す逆方向送信機１５０の動作については、図７を用いて後に説明する。

図５は、本発明に基づく図１に示す逆方向受信機１５８の一実施の形態のブロック図である。図５に示す実施の形態では、逆方向受信機１５８は、以下に限定されるものではないが、逆方向復調器５１４、デジタルプロセッサＤ５１８、ＩＤ比較器５２６及びコントローラＤ５３０を備える。他の実施の形態では、図５に示す実施の形態に関連して説明するコンポーネント及び構成に加えて、又はこれらに代わる他のコンポーネント及び構成に基づいて逆方向受信機１５８を実現してもよい。

図５に示す実施の形態では、図２に示す順方向送信機１２６は、まず、パス１６２を介してＩＤ比較器５２６に元の識別子のコピーを供給する。そして、逆方向復調器５１４は、逆方向リンク１５４を介して変調された逆方向データを受信するために所定の逆方向チャンネルを選択する。逆方向データが存在している場合、逆方向復調器５１４は、復調処理を実行し、復調された逆方向データを生成し、デジタルプロセッサＤ５１８に供給する。デジタルプロセッサＤ５１８は、復調された逆方向データに対して様々な処理を実行し、出力逆方向データ（Reverse Data Out）を生成する。

また、デジタルプロセッサＤ５１８は、出力逆方向データを調べ、何らかの潜在的な返された識別子を検索し、返された識別子がある場合、この返された識別子をパス５２２を介してＩＤ比較器５２６に供給する。ＩＤ比較器５２６は、これに応じて、順方向送信機１２６からの元の識別子と、デジタルプロセッサＤ５１８からの潜在的な返された識別子を比較する照合処理を実行する。潜在的な返された識別子が元の識別子に一致した場合、逆方向受信機１５８は、逆方向リンク１５４の正しい逆方向チャンネルを介して、逆方向送信機１５０に正しく接続される。

図５に示す実施の形態では、ＩＤ比較器５２６は、上述した照合処理に基づいて、逆方向受信機１５８が、適切な逆方向送信機１５０に正しく接続されたかをコントローラＤ５３０に通知する。逆方向受信機１５８が適切な逆方向送信機１５０に正しく接続された場合、コントローラＤ５３０は、デジタルプロセッサＤ５１８に対し、パス１１８（ｂ）を介して、データソース１１４に出力逆方向データを送信するように命令し、逆方向チャンネル選択処理を完了する。

一方、逆方向受信機１５８が適切な逆方向送信機１５０に正しく接続されていない場合、コントローラＤ５３０は、パス５３４を介して、逆方向復調器５１４に対して、逆方向リンク１５４の他の逆方向チャンネルに切り換えるように命令する。そして、上述した照合処理によって、逆方向リンク１５４からの逆方向データ内で正しい返された識別子が検出されたことをＩＤ比較器５２６が確認するまで、逆方向受信機１５８は、更なる逆方向チャンネルの評価を継続する。図５に示す逆方向受信機１５８の動作については、後に図８を用いて更に説明する。

図６は、本発明の一実施の形態に基づくチャンネル選択処理において、図１の順方向リンク１３０を使用する処理のフローチャートである。図６の具体例は、例示的なものであり、本発明の他の実施の形態では、図６の実施の形態に関連して説明するステップ及びシーケンス以外のステップ及びシーケンスを用いてもよい。

図６に示す実施の形態では、ステップ６１２において、順方向送信機１２６（図１）は、まず、何らかの有効な手法を用いて、元の識別子を生成する。順方向送信機１２６は、ステップ６１６において、逆方向受信機１５８に元の識別子を供給する。順方向送信機１２６は、ステップ６２０において、元の識別子を順方向データに埋め込む。順方向送信機１２６は、ステップ６２４において、元の識別子が埋め込まれた順方向データを、順方向リンク１３０を介して、順方向受信機１３８（図１）に送信する。

順方向送信機１２６は、ステップ６２８において、予め定義された期間が経過したかを判定する。予め定義された期間は、適切な如何なる長さに設定してもよい。例えば、一実施の形態では、予め定義された期間は、約１０秒程度としてもよい。ステップ６２８において、予め定義された期間が経過していない場合、図６に示す処理は、ステップ６１６に戻り、同じ元の識別子について、ステップ６１６〜ステップ６２８を繰り返す。一方、ステップ６２８において、予め定義された期間が経過している場合、図６に示す処理は、最初のステップ６１２に戻り、異なる元の識別子を生成し、送信する。そして、チャンネル選択処理は、以下に図７を用いて説明する処理に続く。

図７は、本発明の一実施の形態に基づくチャンネル選択処理において、図１の逆方向送信機１５０を使用する処理のフローチャートである。図７の具体例は、例示的なものであり、本発明の他の実施の形態では、図７の実施の形態に関連して説明するステップ及びシーケンス以外のステップ及びシーケンスを用いてもよい。

図７に示す実施の形態では、逆方向送信機１５０は、まず、ステップ７１４において、逆方向リンク１５４（図１）を介して逆方向データを送信するための逆方向チャンネルを選択する。逆方向送信機１５０は、ステップ７１８において、選択された逆方向チャンネルを評価し、その逆方向チャンネルが他の無線電子システムからの無線通信に用いられていないかを判定する。現在選択中の逆方向チャンネルが空いていない場合、逆方向送信機１５０は、ステップ７２２において、逆方向リンク１５４の他の逆方向チャンネルを選択し、評価する。

一方、ステップ７１８において、現在選択中の逆方向チャンネルが空いていると逆方向送信機１５０が判定した場合、逆方向送信機１５０は、ステップ７２６において、逆方向リンク１５４を介して逆方向データを送信するためのチャンネルとして、その逆方向チャンネルを設定する。逆方向送信機１５０は、ステップ７３０において、図６に関連して上述したように、順方向受信機１３８から元の識別子を取得する。逆方向送信機１５０は、ステップ７３４において、返された識別子として、逆方向データに受信した元の識別子を変更しないで埋め込む。

そして、逆方向送信機１５０は、ステップ７３８において、逆方向リンク１５４（図１）を介して、逆方向受信機１５８に、返された識別子が埋め込まれた逆方向データを送信する。一実施の形態では、図７に示す処理は、逆方向リンク１５４を介して返された識別子の更なるコピーを送信するために、ステップ７３０〜７３８に戻ってもよい。そして、チャンネル選択処理は、以下の図８を用いて以下に説明する処理によって完結する。

図８は、本発明の一実施の形態に基づくチャンネル選択処理において、図１の逆方向受信機１５８を使用する処理のフローチャートである。図８の具体例は、例示的なものであり、本発明の他の実施の形態では、図８の実施の形態に関連して説明するステップ及びシーケンス以外のステップ及びシーケンスを用いてもよい。

図８に示す実施の形態では、逆方向受信機１５８（図１）は、まず、ステップ８１４において、図６に関連して上述したように、順方向送信機１２６から元の識別子を取得する。逆方向受信機１５８は、ステップ８１８において、図７に関連して上述しように、逆方向リンク１５４の選択された逆方向チャンネルを介して、逆方向送信機１５０（図１）から逆方向データを受信する。逆方向受信機１５８は、ステップ８２２において、逆方向リンク１５４を介して送信された逆方向データにおいて、潜在的な返された識別子を検出する。

逆方向受信機１５８は、ステップ８２６において、潜在的な返された識別子を上述した元の識別子と比較する照合処理を実行する。逆方向受信機１５８は、ステップ８３０において、潜在的な返された識別子と、元の識別子とが一致しているかを判定し、この一致は、逆方向受信機１５８が選択された逆方向チャンネルを介して正しい逆方向送信機１５０に接続されていることを示す。

識別子の一致がないと逆方向受信機１５８が判定した場合、逆方向受信機１５８は、ステップ８３４において、他の逆方向チャンネルを選択し、ステップ８１８に戻り、更なる潜在的な返された識別子について、元の識別子との照合を繰り返す。一方、ステップ８３０において、識別子が一致したと逆方向受信機１５８が判定した場合、逆方向受信機１５８は、ステップ８４０において、現在の逆方向データを適切なデータ宛先に供給できる。一実施の形態では、図８に示す処理は、ステップ８１８に戻り、逆方向リンク１５４を介して、逆方向送信機１５０からの更なる返された識別子について照合を行ってもよい。少なくとも上述した理由により、本発明は、無線ネットワークにおいて自動的にチャンネル選択処理を実行する改善されたシステム及び方法を提供する。

以上、本発明を好ましい実施の形態を用いて説明した。上述の説明から、当業者は他の実施の形態を容易に想到できる。例えば、本発明は、上述の実施の形態において説明した構成及び技術とは異なる構成及び技術を用いても容易に実現できる。更に、本発明は、好ましい実施の形態において説明したシステムとは異なるシステムを用いても実現できる。したがって、これらの及びこの他の変形例は、本発明の範囲内にあり、本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。

本発明の一実施の形態に基づく電子システムのブロック図である。 本発明に基づく図１の順方向送信機の一実施の形態のブロック図である。 本発明に基づく図１の順方向受信機の一実施の形態のブロック図である。 本発明に基づく図１の逆方向送信機の一実施の形態のブロック図である。 本発明に基づく図１の逆方向受信機の一実施の形態のブロック図である。 本発明の一実施の形態に基づき、図１の順方向リンクを使用する処理のフローチャートである。 本発明の一実施の形態に基づき、図１の逆方向送信機を使用する処理のフローチャートである。 本発明の一実施の形態に基づき図１の逆方向受信機を使用する処理のフローチャートである。

Claims (44)

1. 逆方向チャンネル選択処理を実行するチャンネル選択システムにおいて、
   高指向性ビーム型の無線通信として実現される順方向リンクを介して送信される順方向データに識別子を埋め込む順方向送信機と、
   上記順方向リンクから順方向データを受信し、該順方向データから上記識別子を取り除く順方向受信機と、
   上記順方向受信機から上記識別子を受信し、全方向無線通信として実現される逆方向リンクを介して複数の逆方向チャンネルの１つによって送信される逆方向データに上記識別子を埋め込む逆方向送信機と、
   上記複数の逆方向チャンネルを検索し、上記識別子が埋め込まれている上記逆方向データを含む上記複数の逆方向チャンネルの１つを特定し、該複数の逆方向チャンネルの１つを用いて、上記逆方向データを受信する逆方向受信機とを備え、
   上記逆方向データは、上記順方向受信機及び上記逆方向送信機を含む宛先通信マネージャの内部制御情報を含むことを特徴とするチャンネル選択システム。
2. 上記順方向送信機及び上記逆方向受信機を含むソース通信マネージャに上記順方向データを最初に提供するデータソースを更に備える請求項１記載のチャンネル選択システム。
3. 上記宛先通信マネージャから上記順方向データを受信するデータ宛先を更に備える請求項２記載のチャンネル選択システム。
4. 上記データソースは、ビデオプログラムソースを含み、上記順方向データは、ビデオプログラムデータを含み、上記データ宛先は、ビデオプロプログラム表示装置を含むことを特徴とする請求項３記載のチャンネル選択システム。
5. 上記逆方向チャンネル選択処理では、上記逆方向受信機は、上記識別子を用いて、上記複数の逆方向チャンネルの１つを特定し、上記逆方向送信機のみから上記逆方向データを受信するように正しく接続され、これにより、該逆方向チャンネル選択処理は、他の近傍の無線機器からの上記逆方向チャンネルを介した望ましくない干渉を回避することを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
6. 上記順方向リンクは、約６０ＧＨｚ帯で動作する高指向性ビーム型の無線通信として実現され、上記逆方向リンクは、約２．４ＧＨｚ帯で動作する全方向無線通信として実現され、上記複数の逆方向チャンネルは、約８３個の離散的な逆方向チャンネルを含むことを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
7. 上記順方向データが上記順方向受信機に送信される前にデジタルプロセッサＡが該順方向データを処理し、順方向変調器が該順方向データを変調することを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
8. 上記順方向送信機に接続された識別子生成器が、元の識別子として上記識別子を最初に生成することを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
9. 上記識別子生成器は、擬似乱数発生器を用いて上記元の識別子を生成することを特徴とする請求項８記載のチャンネル選択システム。
10. 上記順方向送信機は、上記元の識別子として上記順方向データのランダムセグメントを利用することを特徴とする請求項８記載のチャンネル選択システム。
11. 上記識別子生成器は、上記元の識別子を上記逆方向受信機に供給すると共に、該元の識別子を上記順方向データに埋め込むために、上記順方向送信機のデジタルプロセッサＡに供給することを特徴とする請求項８記載のチャンネル選択システム。
12. 上記順方向復調器は、上記順方向データを復調し、該順方向データをデータ宛先に提供する前にデジタルプロセッサＢが該順方向データを処理することを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
13. 上記順方向受信機のデジタルプロセッサＢは、上記順方向送信機が上記順方向データに埋め込んだ元の識別子を上記順方向データから検出し、上記逆方向送信機に上記元の識別子を供給することを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
14. 上記逆方向データは、デジタルプロセッサＣによって処理され、上記逆方向変調器は、該逆方向データが上記逆方向リンクを介して上記逆方向受信機に送信される前に、該逆方向データを変調することを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
15. 上記逆方向データは、上記順方向データを使用するデータ宛先に対応する状態情報を含み、及び／又は該逆方向データは、最初に上記順方向データを提供するデータソースを制御する制御情報を含むことを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
16. 上記逆方向送信機は、上記複数の逆方向チャンネルの１つを評価し、上記逆方向データを送信する前に、上記複数の逆方向チャンネルの１つが空いていることを確認する送受信機として実現されることを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
17. 上記逆方向送信機のデジタルプロセッサＣは、該逆方向送信機の逆方向変調器が上記逆方向リンクを介して送信するために上記逆方向データを変調する前に、返された識別子として上記識別子を該逆方向データに埋め込むことを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
18. 上記逆方向受信機の逆方向復調器は、上記逆方向リンクからの上記逆方向データを復調し、上記逆方向受信機のデジタルプロセッサＤは、返された識別子として上記識別子を上記逆方向データから検出することを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
19. 上記逆方向受信機は、上記順方向送信機からの元の識別子を上記逆方向送信機から返された識別子と比較し、上記複数の逆方向チャンネルの１つについて、上記逆方向受信機が上記逆方向送信機に正しく接続されているか否かを判定するＩＤ比較器を備えることを特徴とする請求項１記載のチャンネル選択システム。
20. 上記逆方向受信機が上記逆方向送信機に正しく接続されていないと上記ＩＤ比較器が、判定した場合、コントローラＤは、該逆方向受信機に対し、上記複数の逆方向チャンネルの異なる１つを選択するように指示し、該逆方向受信機が該逆方向送信機に正しく接続されていると上記ＩＤ比較器が判定した場合、上記コントローラＤは、デジタルプロセッサＤに対し、上記逆方向データをデータ宛先に供給するよう指示することを特徴とする請求項１９記載のチャンネル選択システム。
21. 逆方向チャンネル選択処理を実行するチャンネル選択方法において、
    順方向送信機によって、高指向性ビーム型の無線通信として実現される順方向リンクを介して送信される順方向データに識別子を埋め込むステップと、
    順方向受信機によって、上記順方向リンクから順方向データを受信し、該順方向データから上記識別子を取り除くステップと、
    逆方向送信機によって、上記順方向受信機から上記識別子を受信し、全方向無線通信として実現される逆方向リンクを介して複数の逆方向チャンネルの１つによって送信される逆方向データに上記識別子を埋め込むステップと、
    逆方向受信機によって、上記複数の逆方向チャンネルを検索し、上記識別子が埋め込まれている上記逆方向データを含む上記複数の逆方向チャンネルの１つを特定し、該複数の逆方向チャンネルの１つを用いて、上記逆方向データを受信するステップとを有し、
    上記逆方向データは、上記順方向受信機及び上記逆方向送信機を含む宛先通信マネージャの内部制御情報を含むことを特徴とすするチャンネル選択方法。
22. データソースによって、上記順方向送信機及び上記逆方向受信機を含むソース通信マネージャに上記順方向データを最初に提供するステップを更に有する請求項２１記載のチャンネル選択方法。
23. データ宛先によって、上記宛先通信マネージャから上記順方向データを受信するステップを更に有する請求項２２記載のチャンネル選択方法。
24. 上記データソースは、ビデオプログラムソースを含み、上記順方向データは、ビデオプログラムデータを含み、上記データ宛先は、ビデオプロプログラム表示装置を含むことを特徴とする請求項２３記載のチャンネル選択方法。
25. 上記逆方向チャンネル選択処理では、上記逆方向受信機は、上記識別子を用いて、上記複数の逆方向チャンネルの１つを特定し、上記逆方向送信機のみから上記逆方向データを受信するように正しく接続され、これにより、該逆方向チャンネル選択処理は、他の近傍の無線機器からの上記逆方向チャンネルを介した望ましくない干渉を回避することを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
26. 上記順方向リンクは、約６０ＧＨｚ帯で動作する高指向性ビーム型の無線通信として実現され、上記逆方向リンクは、約２．４ＧＨｚ帯で動作する全方向無線通信として実現され、上記複数の逆方向チャンネルは、約８３個の離散的な逆方向チャンネルを含むことを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
27. 上記順方向データが上記順方向受信機に送信される前にデジタルプロセッサＡが上記順方向データを処理し、順方向変調器が該順方向データを変調することを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
28. 上記順方向送信機に接続された識別子生成器が、元の識別子として上記識別子を最初に生成することを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
29. 上記識別子生成器は、擬似乱数発生器を用いて上記元の識別子を生成することを特徴とする請求項２８記載のチャンネル選択方法。
30. 上記順方向送信機は、上記元の識別子として上記順方向データのランダムセグメントを利用することを特徴とする請求項２８記載のチャンネル選択方法。
31. 上記識別子生成器は、上記元の識別子を上記逆方向受信機に供給すると共に、該元の識別子を上記順方向データに埋め込むために、上記順方向送信機のデジタルプロセッサＡに供給することを特徴とする請求項２８記載のチャンネル選択方法。
32. 上記順方向復調器は、上記順方向データを復調し、該順方向データをデータ宛先に提供する前にデジタルプロセッサＢが該順方向データを処理することを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
33. 上記順方向受信機のデジタルプロセッサＢは、上記順方向送信機が上記順方向データに埋め込んだ元の識別子を上記順方向データから検出し、上記逆方向送信機に上記元の識別子を供給することを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
34. 上記逆方向データは、デジタルプロセッサＣによって処理され、上記逆方向変調器は、該逆方向データが上記逆方向リンクを介して上記逆方向受信機に送信される前に、該逆方向データを変調することを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
35. 上記逆方向データは、上記順方向データを使用するデータ宛先に対応する状態情報を含み、及び／又は該逆方向データは、最初に上記順方向データを提供するデータソースを制御する制御情報を含むことを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
36. 上記逆方向送信機は、上記複数の逆方向チャンネルの１つを評価し、上記逆方向データを送信する前に、上記複数の逆方向チャンネルの１つが空いていることを確認する送受信機として実現されることを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
37. 上記逆方向送信機のデジタルプロセッサＣは、該逆方向送信機の逆方向変調器が上記逆方向リンクを介して送信するために上記逆方向データを変調する前に、返された識別子として上記識別子を該逆方向データに埋め込むことを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
38. 上記逆方向受信機の逆方向復調器は、上記逆方向リンクからの上記逆方向データを復調し、上記逆方向受信機のデジタルプロセッサＤは、返された識別子として上記識別子を上記逆方向データから検出することを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
39. 上記逆方向受信機は、上記順方向送信機からの元の識別子を上記逆方向送信機から返された識別子と比較し、上記複数の逆方向チャンネルの１つについて、上記逆方向受信機が上記逆方向送信機に正しく接続されているか否かを判定するＩＤ比較器を備えることを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
40. 上記逆方向受信機が上記逆方向送信機に正しく接続されていないと上記ＩＤ比較器が、判定した場合、コントローラＤは、該逆方向受信機に対し、上記複数の逆方向チャンネルの異なる１つを選択するように指示し、該逆方向受信機が該逆方向送信機に正しく接続されていると上記ＩＤ比較器が判定した場合、上記コントローラＤは、デジタルプロセッサＤに対し、上記逆方向データをデータ宛先に供給するよう指示することを特徴とする請求項３９記載のチャンネル選択方法。
41. 上記識別子は、デジタルプロセッサデバイスによって所定の手法で変更され、変更された識別子が生成され、上記逆方向データに埋め込まれ、上記逆方向リンクを介して上記逆方向受信機に送信されることを特徴とする請求項２１記載のチャンネル選択方法。
42. 上記８３個の離散的な逆方向チャンネルは、周波数、タイムスライス又は他の伝送特性に基づいて上記逆方向データを区別することを特徴とする請求項２６記載のチャンネル選択方法。
43. 逆方向チャンネル選択処理を実行するチャンネル選択システムにおいて、
    高指向性ビーム型の無線通信として実現される順方向リンクを介して送信される順方向データに識別子を埋め込む埋め込み手段と、
    上記順方向リンクから順方向データを受信し、該順方向データから上記識別子を取り除く受信手段と、
    全方向無線通信として実現される逆方向リンクを介して複数の逆方向チャンネルの１つによって送信される逆方向データに上記識別子を挿入する挿入手段と、
    上記複数の逆方向チャンネルを検索し、上記識別子が埋め込まれている上記逆方向データを含む上記複数の逆方向チャンネルの１つを特定し、該複数の逆方向チャンネルの１つを用いて、上記逆方向データを受信する検索手段とを備え、
    上記逆方向データは、上記順方向受信機及び上記逆方向送信機を含む宛先通信マネージャの内部制御情報を含むことを特徴とするチャンネル選択システム。
44. 通信接続処理を実行する通信システムにおいて、
    高指向性ビーム型の無線通信として実現される第１のリンクを介して送信される識別子を第１のデータに埋め込む第１の送信機と、
    上記第１のデータから上記識別子を取り除く第１の受信機と、
    全方向無線通信として実現される第２のリンクを介して複数の逆方向チャンネルの１つによって送信される第２のデータに上記識別子を挿入する第２の送信機と、
    上記複数の逆方向チャンネルを検索し、上記識別子が挿入された第２のデータを特定し、上記通信接続処理を遂行する第２の受信機とを備え、
    上記逆方向データは、上記順方向受信機及び上記逆方向送信機を含む宛先通信マネージャの内部制御情報を含むことを特徴とする通信システム。

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