JP5711325B2 - 調節可能なデータリンクレート及びレンジを有するマルチメディアクライアント／サーバシステム及びこれに使用する方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、無線通信システムに関するものであり、更に詳しくは、マルチメディアなどのコンテンツの家庭内ローカルエリアネットワーキングに関するものである。

複数台のテレビを具備した家庭の数の増大と、多くのユーザが最新且つ最良のビデオ視聴サービスを所望しているのに伴って、多くの家庭が、複数の衛星受信機、ケーブルセットトップボックス、モデムなどを具備するようになっている。家庭内インターネットアクセスの場合には、それぞれのコンピュータ又はインターネット装置が、その独自のインターネット接続を具備している。この結果、それぞれのコンピュータ又はインターネット装置がモデムを具備している。

この代わりに、家庭内の無線のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を使用することにより、インターネットアクセスを提供すると共に、マルチメディア情報を家庭内の複数の装置に対して伝達することも可能である。このような家庭内のローカルエリアネットワークにおいては、それぞれのコンピュータ又はインターネット装置が、サーバにアクセスするべくネットワークカードを含んでいる。サーバが、インターネットに対する接続を提供している。又、家庭内無線ローカルエリアネットワークを使用することにより、複数のコンピュータを、１つ又は複数のプリンタ、ファクシミリ装置、並びに、デジタルビデオレコーダ、セットトップボックス、及び広帯域ビデオシステムなどからのマルチメディアコンテンツに結合する家庭内コンピュータネットワークを円滑に実現することも可能である。

ビデオ又はオーディオ信号などのリアルタイム信号を伝送する際には、これらの信号のレンダリングの際にユーザの快楽を減じるドロップアウトやその他のアーチファクトを回避するべく、送信及び受信局の間においてサービス品質を維持しなければならない。変化するチャネル状態に直面した際には、サービス品質の維持が困難となる。

上記課題を解決するために、少なくとも１つのマルチメディア信号をエンコードしてエンコード済み信号を生成するエンコーダモジュールと、上記エンコーダモジュールに結合されており、上記エンコード済み信号を含むチャネル信号を生成すると共に、上記チャネル信号を無線通信経路上においてリンクデータレートで伝送するＲＦサーバトランシーバモジュールであって、上記無線通信経路の性能に基づいた第１ＲＦ性能信号を生成する第１モニタモジュールと、上記第１ＲＦ性能信号を受信し、上記リンクデータレートのレンジ及び上記リンクデータレートの両方を調節するサービス品質モジュールと、を含むＲＦサーバトランシーバモジュールと、を含む、少なくとも１つのマルチメディア信号を生成する複数のマルチメディアソースに結合可能なマルチメディアサーバモジュールと、上記チャネル信号を受信してエンコード済み受信信号を生成するＲＦクライアントトランシーバモジュールと、上記ＲＦクライアントトラシーバモジュールに結合されており、上記エンコード済み受信信号をデコード済み出力信号にデコードするデコーダモジュールと、を含む、少なくとも１つのクライアント装置に結合可能なクライアントモジュールと、を有するマルチメディアクライアント／サーバシステムが提供される。

また、上記課題を解決するために、少なくとも１つのマルチメディア信号を生成する複数のマルチメディアソースに結合可能であると共に、無線通信経路上において少なくとも１つのクライアントモジュールに対して伝送可能なマルチメディアサーバモジュール内において使用される回路において、上記少なくとも１つのマルチメディア信号をエンコードしてエンコード済み信号を生成するエンコーダモジュールと、上記エンコーダモジュールに結合されており、上記エンコード済み信号を含むチャネル信号を生成すると共に、上記チャネル信号を無線通信経路上においてリンクデータレートで伝送するＲＦサーバトランシーバモジュールであって、上記無線通信経路の性能に基づいた第１ＲＦ性能信号を生成する第１モニタモジュールと、上記第１ＲＦ性能信号を受信し、上記リンクデータレートのレンジ及び上記リンクデータレートの両方を調節するサービス品質モジュールと、を含むＲＦサーバトランシーバモジュールと、を有する回路が提供される。
さらに、上記課題を解決するために、少なくとも１つのマルチメディア信号を生成する複数のマルチメディアソースに結合可能であると共に、無線通信経路上において少なくとも１つのクライアントモジュールに対して伝送可能であるマルチメディアサーバモジュール内において使用される方法において、上記少なくとも１つのマルチメディア信号をエンコードしてエンコード済み信号を生成するステップと、上記エンコード済み信号を含むチャネル信号を生成するステップと、上記チャネル信号を上記無線通信経路上においてリンクデータレートで伝送するステップと、上記無線通信経路の性能に基づいた第１ＲＦ性能信号を生成するステップと、上記第１ＲＦ性能信号に基づいて上記リンクデータレートのレンジ及び上記リンクデータレートの両方を調節するステップと、を有する方法が提供される。

本発明の一実施例によるマルチメディアクライアントサーバシステムの概略を示す図である。 本発明の一実施例によるマルチメディアクライアント／サーバシステムの概略を示す図である。 本発明の一実施例によるマルチメディアクライアント／サーバシステム１０のブロック図である。 本発明の一実施例によるマルチメディアサーバモジュール１２内において使用される回路１２５のブロック図である。 本発明の一実施例によるクライアントモジュール２００内において使用される回路１２５のブロック図である。 本発明の一実施例による方法のフローチャートである。 本発明の一実施例による方法のフローチャートである。

図１は、本発明の一実施例によるマルチメディアクライアントサーバシステムの概略図を示している。マルチメディアクライアントサーバシステムは、マルチメディアサーバモジュール１２と、クライアント２６、２８、３０、３２、及び３４に結合されたクライアントモジュール３４、３６、３８、４０、及び４２と、複数のメルチメディアソースと、を含んでいる。マルチメディアソースは、放送された、保存された、又はストリーミングのオーディオ、ビデオ、及び／又はその他のマルチメディアコンテンツにアクセスするためのビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）８６、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）プレーヤ８２、デジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）１０２、デジタルオーディオストレージ装置１０４、ＤＶＤオーディオ１０６、ラジオ受信機１０８、ＣＤプレーヤ１１０、公衆交換電話網６６、（プライベートネットワーク、パブリックネットワーク、衛星ネットワーク、ケーブルネットワーク、及び／又はインターネットなどの）ワイドエリアネットワーク４４、及び／又は任意のその他のタイプのオーディオ、ビデオ、及び／又はマルチメディアソース２４を含んでいる。

本発明の一実施例においては、クライアント２６〜３４は、マルチメディアソースの中のいずれか１つからの再生及び／又はこれに対する接続を選択可能である。このそれぞれのクライアントモジュールからの選択要求は、所望のマルチメディアソース、クライアント、所望のサービス、及びその要求を処理する際にマルチメディアサーバモジュール１２にとって有用な任意のその他の情報を識別することになろう。この結果、１つのクライアントは、別のクライアントが衛星放送チャネルを視聴しており、別の者がＣＤ再生を聴取しており、別の者が電話で話しており、且つ、更に別の者が、ＤＶＤ再生を視聴している間に、インターネットにアクセス可能である。このすべては、クライアントがマルチメディアソースに対する直接的なアクセスを具備することを要することなしに、且つ、それぞれのクライアントがその独自のマルチメディアソース及び／又はマルチメディアソース接続を具備することを要することなしに、マルチメディアサーバ１２を介して実行されている。

マルチメディアサーバモジュール１２及びクライアントモジュール３４、３６、３８、４０、４２の中の１つ又は複数のものは、添付の図面、具体的には、図２〜図７を参照して更に詳述するように、本発明による無線伝送の信頼性及び品質を向上させるための１つ又は複数の特徴を含んでいる。

図２は、本発明の一実施例によるマルチメディアクライアント／サーバシステムの概略図を示している。具体的には、マルチメディアクライアント／サーバシステムは、マルチメディアサーバモジュール１２と、複数のクライアント２５、２６、２８、３０、及び３２に動作可能に結合された複数のクライアントモジュール３４、３６、３８、４０、及び４２と、を含んでいる。マルチメディアサーバモジュール１２は、マルチメディアソース２３から複数のチャネル４６を受信するべく、動作可能に結合されている。マルチメディアソース２３は、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）８６、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）プレーヤ８２、デジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）１０２、デジタルオーディオストレージ装置１０４、ＤＶＤオーディオ１０６、ラジオ受信機１０８、ＣＤプレーヤ１１０、公衆交換電話網６６、（放送された、保存された、又はストリーミングのオーディオ、ビデオ、及び／又はその他のマルチメディアコンテンツにアクセスするためのプライベートネットワーク、パブリックネットワーク、衛星ネットワーク、ケーブルネットワーク、及び／又はインターネットなどの）ワイドエリアネットワーク、及び／又はその他のタイプのオーディオ、ビデオ、及び／又はマルチメディアソース２４からの放送された、保存された、又はストリーミングのマルチメディア信号であってよい。当業者であれば理解するように、マルチメディアサーバモジュール１２は、スタントアロン装置であってもよく、衛星受信機、セットトップボックス、ケーブルボックス、ＨＤＴＶチューナー、ホームエンターテインメント受信機などに内蔵することも可能である。更には、マルチメディアサーバモジュール１２は、個別のコンポーネント、集積回路、及び／又はこれらの組み合わせを使用して実装することも可能である。

マルチメディアサーバモジュール１２は、高周波通信経路を介して複数のクライアントモジュール３４、３６、３８、４０、及び４２と通信している。従って、マルチメディアサーバモジュール１２及びクライアントモジュール３４、３６、３８、４０、及び４２のそれぞれは、いずれも、通信経路を介してデータを送受信するべく動作するトランシーバを含んでいる。

図示のように、それぞれのクライアントモジュールは、クライアントの中の１つに動作可能に結合されている。例えば、クライアントモジュール３４は、クライアント２６に動作可能に結合されており、このクライアントは、パーソナルデジタルアシスタントを表している。クライアントモジュール３６は、クライアント２８に動作可能に結合されており、このクライアントは、パーソナルコンピュータを表している。クライアントモジュール３８は、クライアント３０に動作可能に結合されており、このクライアントは、（例えば、ＬＣＤモニタ、フラットパネルモニタ、ＣＲＴモニタなどの）モニタを表している。このようなモニタは、スピーカー又はスピーカー接続、チャネル選択、音量調節、画像品質などを含む制御機能を包含可能である。クライアントモジュール４０は、クライアント３２に動作可能に結合されており、このクライアントは、テレビ、高精細度テレビ（ＨＤＴＶ）、標準精細度テレビ（ＳＤＴＶ）、ホームシアターシステムなどであってよい。クライアントモジュール４２は、クライアント２５に動作可能に結合されており、このクライアントは、ラップトップコンピュータを表している。

当業者であれば理解するように、それぞれのクライアントモジュールは、その関連するクライアントとは別個の装置であってもよく、或いは、そのクライアント内に組み込むことも可能である。更には、当業者であれば、クライアントモジュール３４、３６、３８、４０、及び４２は、個別のコンポーネント及び／又は集積回路を利用して実装可能であることを更に理解するであろう。

本発明の一実施例においては、クライアントのそれぞれは、その関連するクライアントモジュールを介して、複数のチャネル４６の中の１つ又は複数のチャネルを選択している。図示のように、クライアント２６は、視聴するべく、複数のチャネルの中のチャネル３を選択している。この結果、クライアントモジュール３４は、チャネル３というチャネル選択をマルチメディアサーバモジュール１２に対して中継する。マルチメディアサーバモジュール１２は、複数のチャネル４６の中からチャネル３を選択する。次いで、チャネル３に対応したデータをその他のチャネルのデータと多重化し、マルチメディアサーバモジュール１２からクライアントモジュール３４、３６、３８、４０、及び４２のそれぞれに伝送する。クライアントモジュール３４は、マルチメディアサーバモジュール１２からの伝送を監視し、チャネル３に対応したデータを抽出する。次いで、チャネル３の抽出データを、表示するべく、クライアント２６に提供している。

クライアントモジュール３６、３８、４０、及び４２は、それぞれ、その関連するクライアント２８、３０、３２、及び２５ごとに、類似の機能を実行している。図示のように、クライアント２８は、チャネル５０５を選択しており、クライアント３０は、チャネル１０６を選択しており、クライアント３２は、チャネル２０６を選択しており、クライアント２５は、チャネル９を選択している。クライアントモジュール３６、３８、４０、及び４２は、その個々のクライアントのチャネル選択をマルチメディアサーバモジュール１２に提供している。マルチメディアサーバモジュール１２は、それぞれの選択結果ごとに、複数のチャネルの中から選択されたチャネルを抽出し、選択されたチャネルのそれぞれの（この例においては、チャネル３、９、１０６、２０６、及び５０５の）データをデータストリームとして多重化している。次いで、このデータストリームをクライアントモジュールのそれぞれに対して伝送している。それぞれのクライアントモジュールは、その個々のクライアントごとに、選択されたチャネルの適切なデータを抽出している。例えば、クライアントモジュール３６は、チャネル５０５に関係したデータについて伝送されたデータを監視しており、クライアントモジュール３８は、チャネル１０６に関係したデータについて監視しており、クライアントモジュール４０は、チャネル２０６に関係したデータについて伝送を監視しており、クライアント４２は、チャネル９に関係したデータについて伝送を監視している。

それぞれのクライアントの観点においては、クライアント２５、２６、２８、３０、及び３２は、マルチメディアソース２３に対する独立したアクセスを具備している。従って、クライアント２６は、任意の時点において、例えば、チャネル３からチャネル１２０へと、そのチャネル選択を変更可能である。クライアントモジュール３４は、アクノリッジを伴っていなくてもよいチャネル選択要求をマルチメディアサーバモジュール１２に提供し、次いで、このマルチメディアサーバモジュールが、チャネル３の代わりに、クライアント３６のためにチャネル１２０に関係したデータを取得することになる。代替実施例として、クライアントモジュール３４、３６、３８、及び４２の機能は変化可能である。例えば、クライアントモジュール３４は、クライアントモジュール３６が実行する独立した機能のすべてを提供する必要はない。例えば、クライアントモジュール３４は、独立したチャネル選択能力を具備する必要はなく、その他のクライアントの中の１つが選択したチャネルを選択するのみであってもよい。或いは、この代わりに、１つのクライアントモジュールが複数のクライアントに対してサービスすることも可能である。

図３は、本発明の一実施例によるマルチメディアクライアント／サーバシステム１０のブロックダイアグラム表現を示している。具体的には、本マルチメディアクライアント／サーバシステム１０は、マルチメディアソース２３からの放送された、保存された、又はストリーミングの信号などのマルチメディア信号２１４を伝送するマルチメディアサーバモジュール１２を含んでいる。マルチメディアサーバモジュール１２は、アンテナ２０６を介して、マルチメディア信号２１４からのマルチメディアコンテンツを含む高周波（ＲＦ）信号を伝送している。このＲＦ信号は、クライアントモジュール２００などの１つ又は複数のクライアントモジュールに対して無線通信経路上においてＲＦスペクトルのチャネルＡなどのチャネルに対応した搬送波周波数において伝送されている。（クライアントモジュール３４、３６、３８、４０、及び４２などの）クライアントモジュール２００は、このＲＦ信号をアンテナ２１０を介して受信し、デコード済み出力信号２１６を生成している。

尚、チャネルＡは、１つ又は複数の搬送波周波数に対応したＲＦスペクトルのチャネルを表していることに留意されたい。これは、「チャネル」が、その文脈においては、「Ｔｈｅ Ｗｅａｔｈｅｒ Ｃｈａｎｎｅｌ」、「Ｔｈｅ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ」、又は「Ｇｏｎｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｗｉｎｄ」などのマルチメディアコンテンツの異なるストリームを表すべく主に使用されていた図２と関連して説明したチャネル３、９、１０６、２０６、及び５０５とは対照的である。雑音、干渉、又はフェージングによってチャネルの中の１つのものの動作が妨げられている場合には、マルチメディアサーバモジュール１２は、別のチャネルにスイッチング可能である。

本発明の一実施例においては、認可されたクライアント装置がコンテンツを無線受信する場合にマルチメディアコンテンツを保護できるように、伝送されるマルチメディアコンテンツを、ＲＳＡ暗号化のＷＥＰなどにより、エンコードプロセスにおいて更に暗号化すると共に、デコードプロセスにおいてデコード可能であり、或いは、ＭＡＣアドレスフィルタリングなどのその他のセキュアアクセスプロトコルを使用して保護することも可能である。マルチメディアサーバモジュール１２及びクライアントモジュール２００は、これら２つの装置間における無線通信を保護するべく、初期化手順においてセキュアアクセスデータを共有している。

本発明によれば、マルチメディアサーバモジュール１２は、マルチメディアサーバモジュール１２が計測又はその他の方法において査定した、又は１つ又は複数のクライアントモジュール２００などのリモート装置から受信したＲＦ性能信号パラメータに基づいて、通信経路のリンクデータレート及び／又はリンクデータレートのレンジを調節している。以下、図４〜図７との関連において、いくつかの代替実施例を含むマルチメディアサーバモジュール１２及びクライアントモジュール２００の更なる機能及び特徴について説明することとする。

図４は、本発明の一実施例によるマルチメディアサーバモジュール１２内において使用される回路１２５のブロックダイアグラム表現を示している。具体的には、回路１２５は、エンコードされていない又はエンコード済みのマルチメディア入力信号２１４からエンコード済み信号２３２を生成するエンコーダモジュール２３０を含んでいる。本発明の一実施例においては、エンコード方式は、マルチレベル、マルチフェーズ、及びマルチ周波数エンコーディング、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭなどのような直交振幅変調、ＮＲＺ（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）エンコーディング、Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒエンコーディング、リードソロモン符号化及びその他の誤り訂正符号を含むブロックエンコーディング、折り畳み符号化、ＬＤＰＣ符号化、及び／又はｎＢ／ｍＢエンコーディングの中の１つ又は複数のものであってよく、この場合に、ｎ＞ｍである。例えば、ｎＢ／ｍＢは、４Ｂ／５Ｂエンコーディングであってよく、この場合には、実際の４ビットのデータが、エンコード済みの５ビットのデータに変換される。

エンコーディングは、マルチメディア信号２１４のコンテンツ及びフォーマット、並びに、チャネルＡの帯域幅及び性能に基づいたマルチメディア信号の圧縮、変換、及びトランスコードエンコーディングを更に包含可能である。一実施例においては、マルチメディア信号２１４は、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）、ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｌｉｎｅ）、又はＳＥＣＡＭ（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｕｌｅｕｒ Ａｖｅｃ Ｍｅｍｏｉｒｅ）を含むいくつかのビデオフォーマットの中のいずれかにおいてフォーマットされたアナログコンポジットビデオ信号を含んでいる。エンコード済み信号２３２は、弱いチャネル状態においては、低データレートにおいて、そして、相対的に強いチャネル状態においては、相対的に高データレートにおいて伝送するべく、デジタル化、圧縮、及びチャネル符号化可能である。或いは、この代わりに、マルチメディア信号２１４は、（ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４などの）ＭＰＥＧ（モーション・ピクチャー・エクスパーツ・グループ）フォーマット、ＶＣ１などのＳＭＰＴＥ（映画テレビ技術者協会）規格、Ｈ．２６４、Ｑｕｉｃｋｔｉｍｅフォーマット、Ｒｅａｌ Ｍｅｄｉａフォーマット、ＷＭＶ（Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） Ｍｅｄｉａ Ｖｉｄｅｏ）又はＡＶＩ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）、或いは、標準的な又はプロプライエタリな別のデジタルビデオフォーマットなどのデジタルフォーマットを既に有しているものであってもよい。この場合には、エンコーダモジュール２３０によって実行されるエンコーディングは、更なる圧縮を伴う又は伴わないチャネル状態の強度及び品質に基づいたチャネルデータのエンコーディングに限定可能である。

本発明の一実施例においては、エンコーダモジュール２３０は、ＭＰＥＧ、ＶＣ１などのＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）規格、Ｈ．２６４、Ｑｕｉｃｋｔｉｍｅフォーマット、Ｒｅａｌ Ｍｅｄｉａフォーマット、ＷＭＶ（Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） Ｍｅｄｉａ Ｖｉｄｅｏ）又はＡＶＩ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）、或いは、標準的な又はプロプライエタリな別のデジタルビデオフォーマットなどのデジタルフォーマットを有するマルチメディア信号２１４からエンコード済み信号２３２を生成している。そして、トランシーバモジュール２３４が、エンコード済み信号２３２を含むＲＦ信号２３６を生成し、このＲＦ信号２３６を、例えば、クライアントモジュール２００を通じてクライアント装置に無線伝送している。本発明の一実施例においては、エンコーダモジュール２３０は、第１デジタルフォーマットを有するマルチメディア信号２１４を受信し、この信号をデコードすると共に、これを伝送のために第２デジタルフォーマットに再エンコードするトランスコーダとして動作可能である。例えば、マルチメディア入力２１４は、圧縮済みのＭＰＥＧ２／４入力を包含可能である。エンコーダモジュール２３０は、この信号を圧縮解除し、これをＨ．２６４などの別のフォーマットに再エンコードするべく動作している。更には、エンコーダモジュール２３０は、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などのデジタルフォーマットを有するマルチメディア入力信号を受信可能である。エンコーダモジュール２３０は、このデジタル信号を圧縮済みのデジタルフォーマットに圧縮及びエンコード可能である。

本発明の一実施例においては、トランシーバモジュール２３４及びエンコーダモジュール２３０の非ＲＦ部分は、単一の処理装置又は複数の処理装置を使用して実装可能である。このような処理装置は、マイクロプロセッサ、コプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央処理装置、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、プログラム可能なロジック装置、状態機械、ロジック回路、アナログ回路、デジタル回路、並びに／或いは、任意選択により、単一のメモリ装置又は複数のメモリ装置であってよいメモリ内に保存された演算命令に基づいて（アナログ及び／又はデジタル）信号を操作する任意の装置であってよい。このようなメモリ装置は、ハードディスクドライブ又はその他のディスクドライブ、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックメモリ、ダイナミックメモリ、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、及び／又はデジタル情報を保存する任意の装置を包含可能である。トランシーバモジュール２３４及び／又はエンコーダモジュール２３０が、演算命令に基づいた状態機械、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はロジック回路を介してその機能の１つ又は複数のものを実装している際には、対応する演算命令を保存しているメモリは、状態機械、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はロジック回路を構成する回路内に又はこの外部に組み込み可能であることに留意されたい。

トランシーバモジュール２３４は、エンコード済み信号２３２を変調することにより、第１搬送波周波数を有するパケット化されたビデオ信号などのマルチメディアコンテンツを含むＲＦ信号２３６を生成し、このＲＦ信号２３６をアンテナ２０６を使用してチャネルＡ上において伝送している。更には、トランシーバモジュール２３４は、チャネルＡ上においてクライアントモジュール２００から受信したＲＦ信号に基づいてバックチャネル出力３１０をも生成している。明示的に図示されてはいないが、マルチメディアサーバモジュール１２は、逆方向においてバックチャネルを稼動させるべく、図５との関連において説明するデコーダモジュール２５４などのデコーダモジュールをも含んでいる。

本発明の一実施例においては、トランシーバモジュール２３４は、チャネル選択信号２２０に応答し、複数のその他の搬送波周波数に選択的にチューニング可能である。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に準拠した米国内の無線伝送リンクを使用したマルチメディアサーバモジュール１２及びクライアントモジュール２００の実装においては、チャネルＡは、１１個の割り当てられたチャネルの中のいずれかとして選択可能である。本発明の一実施例においては、使用する適切なチャネルを判定するべく利用可能なチャネルをスキャンするサイト調査に基づいて動的に選択された、クライアントモジュール２００から受信された又はクライアントモジュール２００とマルチメディアサーバ１２の間においてアービトレートされた、或いは、ユーザの制御の下に選択されたチャネル選択信号をマルチメディアサーバモジュール１２内に予めプログラム可能である。同様に、チャネルＡは、８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ、又はその他の８０２．１１規格、超広帯域無線（ＵＷＢ）及びワールドワイド・インターオペラビリティ・オブ・マイクロウェーブ・アクセス（ＷｉＭＡＸ）を有する規格の中の少なくとも１つに準拠した広帯域無線アクセスネットワークとして実装可能である。トランシーバモジュール２３４は、エンコード済み信号２３２の任意選択による暗号化、データを保護するパスワード、又はその他のセキュアアクセスプトロコル又は方法によってＲＦ通信リンクを保護するべく、セキュアアクセスモジュール２３１を含んでいる。尚、トランシーバモジュール２３４の一部として図示されてはいるが、サービス品質モジュール２３１及びモニタモジュール２３３は、任意選択により、スタンドアロンモジュールとして実装することも可能である。

動作の際には、モニタモジュール２３３は、無線通信経路の性能に基づいたＲＦ性能信号を生成している。このような信号は、伝送パワーレベルなどの計測値又はその他の標識；ＣＲＣ（巡回冗長検査）、誤り検出又は誤り訂正符号であるその他のブロック符号、及び／又は折り畳み符号などのその他の符号によって生成された符号化誤り率などの符号化誤り率；送信機がデータの送信を所望した際にそのチャネルが別の局によって使用されていると判定される状態の頻度及び／又は発生を通知する無線ビジー率（ａｉｒ ｂｕｓｙ ｒａｔｅ）；受信信号強度（ＲＳＳＩ）、信号対雑音比、信号対干渉比、信号パワー、又はその他の信号強度標識などの受信信号強度標識；アクノリッジの欠如又は再送の要求に応答したデータ再送の頻度又は発生を通知する再送率；及び／又は無線通信経路の性能を示すその他のパラメータを含んでいる。モニタモジュール２３３は、トランシーバ２３４の状態を監視し、サービス品質モジュール２３１に伝達されるＲＦ性能信号を生成している。

サービス品質モジュール２３１は、モニタモジュール２３３から、及び／又はクライアントモジュール２００などのその他の装置の類似したモニタモジュールから、或いは、無線チャネル上においてマルチメディアサーバモジュール１２と通信状態にあるその他の端末から、ＲＦ性能信号を受信し、これらのＲＦ性能信号に基づくと共に、任意選択により、レンディング（ｒｅｎｄｉｎｇ）及び受信バッファレベルなどのストリーミングファクタ及びデコーディングバッファレベルなどのデコーディングファクタなどのローカル及びリモートトランシーバのその他の性能パラメータに基づいて、リンクデータレートのレンジ及びリンクデータレートの両方を調節している。

動作の際には、サービス品質モジュール２３１は、リンクデータレートを調節することにより、マルチメディアサーバモジュール１２とクライアントモジュール２００の間のビデオ信号、オーディオ信号、及びその他のリアルタイムマルチメディア通信の許容可能なレベルの伝送品質を維持するべく動作している。例えば、符号化誤り率が上昇した場合には、これは、干渉局又はその他の弱いチャネル状態の存在を通知可能であり、サービス品質モジュールは、これらの状態に応答し、且つ、これらの状態の持続時間にわたって、リンクデータレートを低減可能である。同様に、高い無線ビジー率又は再送率は、ビデオの中断に結び付く可能性があり、リンクデータレートに対する調節が必要となる。更には、最大リンクデータレートなどのリンクデータレートのレンジを設定する際に１つ又は複数のＲＦ性能信号を使用することも可能である。この結果、ＲＳＳＩが正常値を下回れば、その他のＲＦ性能信号、ストリーミング信号、デコーディング信号などがリンクデータレートを大きくする又は上昇させる状態において、リンクデータレートの上昇を制限するべく機能する相対的に低い最大リンクデータレートを設定可能である。

本発明の一実施例においては、サービス品質モジュール２３１は、マルチメディアサーバモジュール１２と通信状態にあるクライアントモジュールのそれぞれのＲＦ性能信号の可能な値によってインデックス付けされたリンクデータレート及び最大リンクデータレートを保存しているルックアップテーブルを含んでいる。この結果、それぞれのクライアントモジュールごとに、このパラメータに影響を与えるように使用されているＲＳＳＩなどのＲＦ性能信号に基づいて、最大リンクデータレートを見出すことが可能である。同様に、残りのＲＦ性能信号、ストリーミング状態、及び／又はデコーディング状態の優勢な状態に基づいてテーブル内のこのパラメータをルックアップすることにより、リンクデータレートを判定可能である。様々な距離における、並びに、一連の異なるチャネル状態における、これらの特定の動作状態における実際のサービス品質をそれぞれのクライアントモジュールごとに最適化するべく判定されたマルチメディアサーバモジュール１２と１つ又は複数のクライアントモジュール２００の間の複数の計測値により、このルックアップテーブルの値を判定可能である。

本発明の一実施例においては、サービス品質モジュール２３１は、パケットごとにその時点の現在の状態に基づいてリンクデータレートを調節している。この結果、チャネル状態の迅速な変化を略同時に迅速に処理可能である。但し、ＲＦ性能信号又はその他のリンクデータレートを集計、平均化、又はフィルタリングすることにより、その他の方式を利用し、変化する状態に適合する又は更に低速に又は更に限定された方式においてリンクデータレートの変化を実装することも可能である。

図５は、本発明の一実施例によるクライアントモジュール２００内において使用される回路１２５のブロックダイアグラム表現を示している。具体的には、回路１２５は、チャネルＡ又はマルチメディアサーバモジュール１２によって選択された代替チャネル上においてＲＦ信号２４６を受信すると共に、このＲＦ信号２４６をエンコード済み受信信号２４８に変換するトランシーバモジュール２４４を含んでいる。更には、トランシーバモジュール２４４は、バックチャネル入力２７２を変調することにより、チャネルＡ上においてマルチメディアサーバモジュール１２に送信されるＲＦ信号を生成するべく動作することも可能である。明示的に図示されてはいないが、クライアントモジュール２００は、逆方向においてバックチャネルを稼動させるためのエンコーダモジュール２３０などのエンコーダモジュールを含んでいる。

図４と関連して説明したように、モニタモジュール２３３が、マルチメディアサーバモジュール１２への伝送のためにトランシーバモジュール２４４によって共有されている無線通信経路の性能に基づいたＲＦ性能信号を生成している。更には、任意選択により、サービス品質モジュール２３１が、このリモート装置から伝送されるＲＦ性能パラメータに基づいてリンクデータレートのレンジ及びリンクデータレートを調節するべく動作可能である。

本発明の一実施例においては、マルチメディアサーバモジュール１２及びクライアントモジュール２００は、５４Ｍｂｉｔ／秒の最大データレートを有する５２個のサブキャリアのＯＦＤＭ（直交波周波数分割多重）を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に準拠した無線伝送リンクを使用している。データレートは、６４−ＱＡＭ（６４−直交振幅変調）からＢＰＳＫ（２位相偏移変調）に変調及び有効符号化レートを変更することにより、４８Ｍｂｉｔ／秒から低くは６Ｍｂｉｔ／秒まで、不利なチャネル状態に応答して段階的に低減されている。チャネルの５２個のサブキャリアは、３１２．５ｋＨｚだけ、離隔しており、この場合に、４８個のサブキャリアは、データを搬送しており、４個のサブキャリアは、パイロットトーンを搬送している。エンコード済み受信信号２４８は、ベースバンド信号であるか、又は低中間周波数（ＩＦ）信号であってよい。

本発明の一実施例においては、エンコード済み受信信号２４８は、任意選択により、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、ＰＣＩ（パーソナルコンピュータインタフェース）、ファームウェア、又はＳＣＳＩ（スモールコンピュータサービスインタフェース）、ＡＳＩ（非同期シリアルインタフェース）、又はＳＰＩ（シリアル・ペリフェラル・インタフェース）などの物理的な電子接続を通じてデコーダモジュール２５４に送信可能である。但し、標準的な又はプロプライエタリなその他の物理的な電子接続も、同様に、本発明の広い範囲内において実装又は使用可能である。

クライアントモジュール２００は、エンコード済み受信信号２４８を、接続されているクライアントによって使用されているフォーマットを有するものなどのデコード済み出力信号２１６にデコードするべく、デコーダモジュール２５４を更に含んでいる。具体的には、データの更なるデコーディングは、圧縮されたデジタル信号の圧縮解除、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭなどにおけるビデオ信号のフォーマッティング、及びクライアント装置の入力フォーマットに整合させるためのその他のフォーマッティングを包含可能である。前述のように、トランシーバモジュール２４４は、ＲＦ信号２４６を受信して復調し、エンコード済み受信信号２４８を生成している。

本発明の一実施例においては、トランシーバモジュール２４４及びデコーダモジュール２５４の非ＲＦ部分は、単一の処理装置又は複数の処理装置を使用して実装可能である。このような処理装置は、マイクロプロセッサ、コプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央処理装置、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、プログラム可能なロジック装置、状態機械、ロジック回路、アナログ回路、デジタル回路、及び／又は任意選択によって単一のメモリ装置又は複数のメモリ装置であってよいメモリ内に保存された演算命令に基づいて（アナログ及び／又はデジタル）信号を操作する任意の装置であってよい。このようなメモリ装置は、ハードディスクドライブ又はその他のディスクドライブ、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックメモリ、ダイナミックメモリ、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、及び／又はデジタル情報を保存する任意の装置を包含可能である。トランシーバモジュール２４４及び／又はデコーダモジュール２５４が、演算命令に基づいた状態機械、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はロジック回路を介してその機能の１つ又は複数のものを実装している際には、対応した演算命令を保存しているメモリは、状態機械、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はロジック回路を構成する回路内に又はこの回部の外部に組み込み可能であることに留意されたい。

本発明の一実施例においては、トランシーバモジュール２４４は、チャネル選択信号２２４に応答し、複数のその他の搬送波周波数に選択的にチューニング可能である。例えば、ＩＥＥＥ８０３．１１ｇ規格に準拠した米国内の無線伝送リンクを使用するマルチメディアサーバモジュール１２及びクライアントモジュール２００の一実装においては、チャネルＡは、１１個の割り当てられたチャネルの中の任意の２つとして選択可能である。本発明の一実施例においては、利用可能なチャネルをスキャンして使用する２つの適切なチャネルを判定するサイト調査に基づいて動的に選択された、マルチメディアサーバモジュール１２から受信された又はクライアントモジュール２００とマルチメディアサーバモジュール１２の間においてアービトレートされた、或いは、ユーザの制御下において選択されたチャネル選択信号をクライアントモジュール２００内に予めプログラム可能である。

尚、以上の説明は、８０２．１１ｘに準拠した広帯域アクセスネットワークにおいて予約されているスペクトルに限定されているが、本発明の代替実施例においては、ＵＷＢ、ＷｉＭＡＸ、及びその他の無線リンクを含むその他のスペクトル及びその他の無線リンクを同様に実装可能である。

図６は、本発明の一実施例による方法のフローチャート表現を示している。具体的には、図１〜図５との関連において説明した機能及び特徴の中の１つ又は複数のものとの関連において使用される方法が提示されている。ステップ４００において、少なくとも１つのマルチメディア信号をエンコードすることにより、エンコード済み信号を生成している。ステップ４０２において、エンコード済み信号を含むチャネル信号を生成している。ステップ４０４において、チャネル信号を無線通信経路上においてリンクデータレートで伝送している。ステップ４０６において、無線通信経路の性能に基づいた第１ＲＦ性能信号を生成している。ステップ４０８において、第１ＲＦ性能信号に基づいてリンクデータレートのレンジ及びリンクデータレートの両方を調節している。

本発明の一実施例においては、第１ＲＦ性能パラメータは、ＲＳＳＩ、再送率、無線ビジー率、符号化誤り率を包含可能である。更には、ステップ４０８は、パケットごとに又は更に少ない頻度において実行することも可能である。

一実施例においては、ステップ４００は、ＭＰＥＧ規格及びＳＭＰＴＥ規格の中の１つに従ってマルチメディア信号をエンコード又はトランスコードしている。更には、ステップ４０４は、８０２．１１ｘ、ＵＷＢ、及びＷｉＭＡＸからなる規格の中の少なくとも１つに準拠した広帯域無線アクセスネットワーク上においてＲＦ信号を伝送している。

図７は、本発明の一実施例による方法のフローチャート表現を示している。図１〜図５に従って説明した機能及び特徴の中の１つ又は複数のものと関連して使用される方法が提示されている。具体的には、共通の参照符号によって示された図６の方法の要素の多くを含む方法が提示されている。これに加えて、ステップ４０７が、少なくとも１つのクライアントモジュールから、無線通信経路の性能に基づいた第２ＲＦ性能信号を受信するステップを包含しており、ステップ４０８において、この第２ＲＦ性能パラメータに基づいて、リンクデータレートのレンジ及びリンクデータレートの中の少なくとも１つを調節している。

本発明の一実施例においては、第２ＲＦ性能信号は、ＲＳＳＩを含んでおり、ステップ４０８において、このＲＳＳＩに基づいてリンクデータレートのレンジを調節している。

本発明の一実施例においては、０．３５ミクロン又はこれを下回るＣＭＯＳ技術を使用して様々な回路コンポーネントを実装している。但し、集積型又は非集積型の両方のその他の回路技術を本発明の広範な範囲内において使用可能である。

当業者であれば、本明細書において使用されている「実質的（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」又は「略（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という用語は、その対応する用語及び／又は項目間における相対性に対して産業的に許容される許容範囲を提供していることを理解するであろう。このような産業的に許容される許容範囲は、１パーセント未満から２０パーセントの範囲を有しており、且つ、限定を伴うことなしに、コンポーネント値、集積回路のプロセス変動、温度変動、立ち上がり及び立ち下がり時間、及び／又は熱雑音に対応している。このような項目間における相対性は、数パーセントから桁の違いのレベルに及ぶ範囲を有している。当業者であれば、本明細書において使用されている「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、直接的な結合と、別のコンポーネント、要素、回路、又はモジュールを介した間接的な結合を含んでおり、この場合に、間接的な結合においては、介在しているコンポーネント、要素、回路、又はモジュールは、信号の情報を変更することはないが、その電流レベル、電圧レベル、及び／又は電力レベルを変更可能であることを更に理解するであろう。又、当業者であれば、推定された結合（即ち、この場合には、１つの要素が推定によって別の要素に結合されている）は、「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」と同様に、２つの要素間における直接的及び間接的な結合を含んでいることを理解するであろう。当業者であれば、本明細書において使用されている「有利に比較される（ｃｏｍｐａｒｅｓ ｆａｖｏｒａｂｌｙ）」という用語は、複数の要素、項目、信号などの間における比較が、望ましい関係を提供していることを意味することを更に理解するであろう。例えば、望ましい関係が、信号１が信号２を上回る大きさを具備しているというものである際には、好ましい比較は、信号１の大きさが信号２の大きさを上回っているか、又は信号２の大きさが信号１の大きさを下回っている際に実現可能である。

モジュールという用語が本発明の様々な実施例の説明において使用されているが、モジュールは、入力信号を処理して出力信号を生成するなどの１つ又は複数のモジュール機能を実行するハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアにおいて実装された機能ブロックを含んでいる。本明細書において使用されているモジュールは、それ自体がモジュールであるサブモジュールを包含可能である。ソフトウェア又はファームウェアにおいて実装される際には、それぞれのモジュールは、単一の処理装置又は複数の処理装置を使用して実装可能である。このような処理装置は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央処理装置、ＦＰＧＡ、プログラム可能なロジック装置、状態機械、ロジック回路、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はメモリ内に保存された演算命令に基づいて（アナログ及び／又はデジタル）信号を操作する任意の装置であってよい。メモリは、単一のメモリ装置又は複数のメモリ装置であってよい。このようなメモリ装置は、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックメモリ、ダイナミックメモリ、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、及び／又はデジタル情報を保存する任意の装置であってよい。処理モジュールが、その機能の１つ又は複数のものを、状態機械、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はロジック回路を介して実装している際には、対応する演算命令を保存しているメモリは、状態機械、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はロジック回路を構成する回路の内部又はこの外部に組み込み可能であることに留意されたい。

従って、本明細書においては、マルチメディアクライアント／サーバシステム、マルチメディアサーバモジュール、クライアントモジュール、及びサービス品質モジュールを実装するための装置及び方法、並びに、好適な実施例を含むいくつかの実施例について説明した。本明細書に記述されている本発明の様々な実施例は、従来技術から本発明を弁別する特徴を具備している。

当業者であれば、開示された本発明は、多数の方法で変更可能であり、且つ、以上において具体的に提示及び説明した好適な形態以外の多くの実施例を有することが可能であることを理解するであろう。従って、添付の請求項は、本発明の真の精神及び範囲に属する本発明のすべての変更を含むことが意図されている。

Claims (6)

1. 少なくとも１つのマルチメディア信号をエンコードしてエンコード済み信号を生成するエンコーダモジュールと、
   前記エンコーダモジュールに結合されており、前記エンコード済み信号を含むチャネル信号を生成すると共に、前記チャネル信号を無線通信経路上においてリンクデータレートで伝送するＲＦサーバトランシーバモジュールであって、前記無線通信経路の性能に基づく性能信号を含む第１性能信号を生成する第１モニタモジュールと、前記第１性能信号に基づいて、許されるリンクデータレート調節のレンジを調節し前記許されるリンクデータレート調節のレンジ内で前記リンクデータレートを調節するサービス品質モジュールと、を含むＲＦサーバトランシーバモジュールと、
   を含む、前記少なくとも１つのマルチメディア信号を生成する複数のマルチメディアソースに結合可能なマルチメディアサーバモジュールと、
   前記チャネル信号を受信し復調してエンコード済み受信信号を生成するＲＦクライアントトランシーバモジュールと、
   前記ＲＦクライアントトラシーバモジュールに結合されており、前記エンコード済み受信信号をデコード済み出力信号にデコードするデコーダモジュールと、
   を含む、少なくとも１つのクライアント装置に結合可能なクライアントモジュールと、
   を有し、
   前記ＲＦクライアントトランシーバモジュールは、前記無線通信経路の性能に基づく性能信号を含む第２性能信号を生成する第２モニタモジュールを更に含んでおり、前記ＲＦクライアントトランシーバモジュールは、前記第２性能信号を前記ＲＦサーバトランシーバモジュールに伝送しており、前記サービス品質モジュールは、前記第２性能信号に基づいて前記許されるリンクデータレート調節のレンジ及び前記リンクデータレートの少なくとも１つを調節しており、
   前記第２性能信号は、受信信号強度（ＲＳＳＩ）を含んでおり、前記サービス品質モジュールは、前記ＲＳＳＩに基づいて前記許されるリンクデータレート調節のレンジを調節し、
   前記ＲＦサーバトランシーバモジュールは、前記エンコード済み信号をパケットのシーケンスとして伝送しており、前記サービス品質モジュールは、前記ＲＳＳＩ以外の性能信号に基づいてパケットごとに前記リンクデータレートを調節しているマルチメディアクライアント／サーバシステム。
2. 前記第１性能信号は、符号化誤り率を含む請求項１に記載のマルチメディアクライアント／サーバシステム。
3. 前記第１性能信号は、無線ビジー率を含む請求項１に記載のマルチメディアクライアント／サーバシステム。
4. 少なくとも１つのマルチメディア信号を生成する複数のマルチメディアソースに結合可能であると共に、無線通信経路上において少なくとも１つのクライアントモジュールに対して伝送可能なマルチメディアサーバモジュール内において使用される回路において、
   前記少なくとも１つのマルチメディア信号をエンコードしてエンコード済み信号を生成するエンコーダモジュールと、
   前記エンコーダモジュールに結合されており、前記エンコード済み信号を含むチャネル信号を生成すると共に、前記チャネル信号を前記無線通信経路上においてリンクデータレートで伝送するＲＦサーバトランシーバモジュールであって、前記無線通信経路の性能に基づく性能信号を含む第１性能信号を生成する第１モニタモジュールと、前記第１性能信号に基づいて、許されるリンクデータレート調節のレンジを調節し前記許されるリンクデータレート調節のレンジ内で前記リンクデータレートを調節するサービス品質モジュールと、を含むＲＦサーバトランシーバモジュールと、
   を有し、
   前記ＲＦサーバトランシーバモジュールは、前記無線通信経路の性能に基づく性能信号を含む第２性能信号を少なくとも１つのクライアントモジュールから受信しており、前記サービス品質モジュールは、前記第２性能信号に基づいて前記許されるリンクデータレート調節のレンジと前記リンクデータレートの中の少なくとも１つを調節しており、
   前記第２性能信号は、受信信号強度（ＲＳＳＩ）を含んでおり、前記サービス品質モジュールは、前記ＲＳＳＩに基づいて前記許されるリンクデータレート調節のレンジを調節し、
   前記ＲＦサーバトランシーバモジュールは、前記エンコード済み信号をパケットのシーケンスとして伝送しており、前記サービス品質モジュールは、前記ＲＳＳＩ以外の性能信号に基づいてパケットごとに前記リンクデータレートを調節している回路。
5. 前記第１性能信号は、符号化誤り率を含む請求項４に記載の回路。
6. 前記第１性能信号は、無線ビジー率を含む請求項４に記載の回路。

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