MXPA03004158A - Sistema de antena de facil orientacion para comunicaciones inalambricas. - Google Patents

Abstract

Se implementa un sistema de antena de facil orientacion en una red inalambrica para permitir a los dispositivos de comunicacion inalambrica establecer y mantener lazos de datos inalambricos unos con otros; en una modalidad la antena es provista con un motor y un impulsor motorizado escalonado para girar la antena en la orientacion seleccionada; en otra modalidad, la antena comprende un conjunto de antenas capaces de guiar electronicamente la senal electromagnetica a la orientacion seleccionada.

Description

SISTEMA DE ANTENA DE FACIL ORIENTACION PARA COMUNICACIONES INALAMBRICAS CAMPO TECNICO La invención presente se relaciona con un sistema de antena y más particularmente con un sistema de antena para comunicaciones en una red inalámbrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Se han implementado antenas omni-direccionales en diversos tipos de dispositivos de comunicación móvil en una red inalámbrica convencional, por ejemplo una red telefónica móvil digital. Adicionalmente a la comunicación de voz, se han llevado a cabo esfuerzos por proveer comunicación de datos a alta velocidad entre varios tipos de aparatos, incluyendo, por ejemplo, computadoras de escritorio, computadoras portátiles, servidores, periféricos y nudos de administración de potencia en una red inalámbrica. En comparación con la comunicación de voz, la comunicación de datos típicamente requiere un ancho de banda más grande, una proporción de errores en bitios muy baja y la capacidad de comunicarse con dispositivos múltiples en diferentes ubicaciones físicas.

Para asegurar la transmisión a alta velocidad de datos con una proporción de errores en bitios muy baja, se requiere una relación de señal/ruido (SNR) alta a una radio frecuencia (RF) para acarrear los datos transmitidos y recibidos por los aparatos diversos en una red inalámbrica convencional. Debido a la dispersión de la potencia RF en todas las direcciones en el espacio por parte de una antena omni-direccional en un dispositivo inalámbrico móvil convencional, como un teléfono móvil, la comunicación con dichos dispositivos puede ocurrir únicamente en distancias relativamente cortas. Además, en una red inalámbrica móvil típica, las ubicaciones de por lo menos algunos de los aparatos de comunicación no están fijas unas con otras, complicando así aún más la transmisión y recepción de datos de diversos aparatos dentro de la red. Es deseable que se establezcan enlaces de datos de alta velocidad en una red inalámbrica móvil con un alto grado de integridad de datos, y al mismo tiempo allanar la necesidad de transmisiones tipo RF de alta potencia de aparatos de comunicación móvil. Además se desea mantener enlaces de datos de alta velocidad entre diferentes aparatos de comunicación móvil en una red inalámbrica, aún y cuando las ubicaciones en el espacio de los aparatos no sean fijas unas con respecto a otras.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención presente provee un sistema de antena de fácil orientación para comunicaciones en una red inalámbrica, que generalmente comprende: una antena capaz de transmitir una señal electromagnética en una orientación que tiene una ganancia de antena; y un controlador conectado a la antena, y el controlador es capaz de generar una señal con selección de orientación para guiar la señal electromagnética a una orientación seleccionada que corresponda a una posición de ganancia alta en respuesta ai detectar una señal esperada transmitida dentro de la red. Convenientemente, el sistema de antena de fácil orientación en una modalidad de conformidad con la invención presente es capaz de transmitir señales electromagnéticas que acarrean datos digitales a un aparato al cual se pretende acarrear la transmisión con una densidad de potencia concentrada, permitiendo así una alta velocidad de transmisión de datos con un alto grado de integridad de datos en una distancia relativamente larga, y simultáneamente allanando la necesidad de un nivel de potencia alto para radio frecuencia transmitida (RF). Además, el sistema de antena de fácil orientación en una modalidad de conformidad con la invención presente permite a diferentes aparatos mantener comunicación instantánea dentro de una red inalámbrica móvil, aún y cuando la posición en el espacio de los aparatos no sea fija respecto uno de otra.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La invención presente se describirá con las modalidades particulares de la misma, y se harán referencias a los dibujos, en donde: La figura 1 es una vista en perspectiva parcialmente recortada de un sistema de antena de fácil orientación con una guía mecánica de haz en una modalidad de conformidad con la invención presente; La figura 2A es una vista en corte lateral del sistema de antena de fácil orientación de la figura 1 obtenida a lo largo de la línea seccional 2a-2a; La figura 2B es otra vista en corte lateral del sistema de antena de fácil orientación de la figura 1 obtenido a lo largo de la línea seccional 2b-2b; La figura 3 es un diagrama esquemático en bloque que muestra una modalidad de un controlador con procesamiento de señal digital para el sistema de antena de fácil orientación; La figura 4 es un diagrama esquemático en bloque que muestra una modalidad de una unidad de control de antena de fácil orientación con guía mecánica de haz; La figura 5 es una representación esquemática de una red inalámbrica móvil que cuenta con una pluralidad de computadoras portátiles equipadas con sistemas de antena de fácil orientación en una modalidad de conformidad con la invención presente; La figura 6 muestra una vista en perspectiva parcialmente recortada de un sistema de antena de fácil orientación con guía electrónica de haz en una modalidad de conformidad con la invención presente; La figura 7A es una viste en corte lateral del sistema de antena de fácil orientación de la figura 6 obtenida a lo largo de la línea seccional 7a-7a de la figura 6; La figura 7B es otra vista en corte lateral del sistema de antena de fácil orientación de la figura 6 obtenida a lo largo de la línea seccional 7b-7b de la figura 6; La figura 8 es una vista en perspectiva parcialmente recortada de un sistema de antena de fácil orientación con guía electrónica de haz en otra modalidad de conformidad con la invención presente; La figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra un método para rastrear una señal en una red inalámbrica en una modalidad de conformidad con la invención presente; y La figura 10 es una diagrama de flujo que ¡lustra un método para rastrear una señal en una red inalámbrica en otra modalidad de conformidad con la invención presente.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La figura 1 muestra una vista en perspectiva parcialmente recortada de una modalidad de un sistema de antena de fácil orientación para su uso en una red de comunicación inalámbrica móvil. En esta modalidad, el sistema de antena incluye una antena guiada mecánicamente 12 alojada dentro de una cubierta dieléctrica 11. Un impulsor motorizado 13 está conectado a un motor 14, el cual es capaz de hacer girar la antena 12 hacia una orientación deseada. En una modalidad, el motor 14 es capaz de hacer girar la antena 12 a 360° en azimut para escudriñar el haz de antena en un plano horizontal. En una modalidad adicional, el impulsor motorizado 13 es capaz de impulsar la antena 12 para que escudriñe tanto a nivel azimut y en elevación. En una modalidad, la antena 12 es una antena de microcintas plana que comprende una pluralidad de elementos de antena de microcinta capaces de transmitir y recibir señales electromagnéticas en una orientación que tenga una ganancia de antena positiva. Otros tipos de antenas orientables con ganancias de antena positivas en orientaciones deseadas también se pueden ¡mplementar en el sistema de antena de fácil orientación dentro del alcance de la invención presente. Por ejemplo, se pueden implementar antenas reflectoras parabólicas, antenas cassegrain, antenas con sistema de ranura de guíaondas y antenas de sistema en fase capaces de producir patrones de haz electromagnéticos orientados en el sistema de antena de fácil orientación. Se pueden diseñar varios tipos de antenas convencionales para producir patrones de haz deseados en una manera convencional que es evidente para una persona experta en la técnica.

Las figuras 2A y 2B muestran vistas en corte lateral del sistema de antena de fácil orientación con una antena guiada mecánicamente de la figura 1 obtenida a lo largo de líneas seccionales 2a-2a y 2b-2b, respectivamente. La figura 3 muestra un diagrama de bloque de una modalidad de un controlador para seleccionar la orientación de la transmisión y recepción electromagnética por parte de la antena en el sistema de antena de fácil orientación. El controlador 20 es capaz de generar una señal con selección de orientación para guiar la señal electromagnética transmitida por la antena 12 a una orientación seleccionada que corresponde a una posición de ganancia alta, como respuesta al detectar una señal esperada transmitida dentro de la red de comunicación inalámbrica. En una modalidad, el controlador 20 tiene una salida de señal de impulsor 22 conectada a un motor 14 en un sistema de antena de fácil orientación guiada mecánicamente. Además, el controlador 20 tiene una entrada de radiofrecuencia (RF) 24 y una salida RF 26 conectada a la antena 12. En una modalidad, el controlador 20 comprende un transceptor 40 y una unidad de control de antena 30. El transceptor 40, el cual está conectado a la antena 12 mediante la entrada RF 24 y la salida RF 26 es capaz de generar una señal con ganancia de antena en respuesta a detectar una señal esperada transmitida por otro dispositivo inalámbrico dentro de la red de comunicación inalámbrica. La señal de ganancia de antena generada por el transceptor 40 se transmite a la unidad de control de la antena 30, la cual genera una señal con selección de orientación para guiar la antena 12 a una orientación deseada en respuesta a la señal de ganancia de antena. En una modalidad, el transceptor 40 comprende un desmodulador 41 conectada la entrada RF 24 para recibir la señal RF recibida a una señal de banda base. En una modalidad, el desmodulador 41 convierte la señal RF recibida a la señal de banda base en etapas múltiples en una manera evidente para un experto en la técnica. Por ejemplo, la señal RF puede ser convertida primero a una señal de frecuencia intermedia (IF) y posteriormente desmodulada en una señal de banda base. Para reducir el efecto del espectro de ruido en la señal RF recibida, se conecta un amplificador de bajo ruido (LNA) 48 entre la antena 12 y el desmodulador 41 en una modalidad. En una modalidad, el transceptor 40 además comprende un procesador de banda base 42 conectado al desmodulador 41 para generar una señal de ganancia de antena, la cual es transmitida a la unidad de control de antena 30. En una modalidad, el procesador de banda base 42 es capaz de procesar datos transmitidos y recibidos desde el sistema de antena de fácil orientación adicionalmente a generar la señal de ganancia de antena para guiar el haz de antena hacia una orientación deseada para comunicarse con otro dispositivo inalámbrico dentro de la red inalámbrica. En esta modalidad, los datos transmitidos y recibidos por el sistema de antena de fácil orientación son transferidos entre el procesador de banda base 42 y una computadora 46, la cual es capaz de transferir posteriormente los datos a periféricos mediante una interfase, por ejemplo una inferíase de bus de serie universal (USB). En una modalidad el transceptor 40 además comprende un modulador 44 conectado al procesador de banda base 42, el cual genera señales de banda de base que acarrean los datos a ser transmitidos por el sistema de antena de fácil orientación a otro dispositivo inalámbrico dentro de la red inalámbrica. El modulador 44 modula las señales de banda base generadas por el procesador de banda base 42 para generar señales RF. En una modalidad, las señales RF generadas por el modulador 44 son amplificadas por un amplificador de potencia 43, el cual está conectado entre el modulador 44 y la antena 12. La desmodulación de señales RF en señales de banda base y la modulación de señales de banda base en señales RF puede llevarse a cabo de manera convencional evidente para una persona experta en la técnica. La figura 4 muestra un diagrama de bloque de una modalidad de una unidad de control de antena, la cual aplica para un sistema de antena de fácil orientación con una antena guiada mecánicamente. En esta modalidad, la unidad de control de antena 30 comprende un procesador de señal digital (DSP) 32 que está conectado para recibir la señal de ganancia de antena desde el procesador de banda base 42 vía el camino de señal 36. En una modalidad, el procesador de señal digital 32 también está conectado a una memoria flash y de acceso directo (RAM) 33. En una modalidad, la memoria 33 almacena el programa de aplicación el cual intercala el algoritmo para generar una señal con selección de orientación para la antena. En una modalidad, el procesador de señal digital 32 genera la señal de selección de orientación con base en la ganancia instantánea de la antena en la orientación deseada, el ángulo instantáneo de la antena y los parámetros del motor impulsor. En una modalidad en la que la antena de fácil orientación es guiada mecánicamente por un motor escalonado, la unidad de control de antena 30 comprende además un impulsor motorizado escalonado 38 conectado entre el procesador de señal digital 32 y el motor 14 para hacer girar la antena 12. El motor 14 es capaz de hacer girar la antena 2 hacia la orientación seleccionada en respuesta a la señal de selección de orientación que se recibe desde el impulsor motorizado escalonado 38. En una modalidad adicional, se conecta un regulador DC/DC 31 al procesador de señal digital 32 y el motor 14. En una modalidad, se provee un camino de retroal i mentación 37 entre la antena 12 y el procesador de señal digital 32 para indicar la posición angular actual de la antena hacia el procesador 32, permitiendo así al procesador 32 rastrear el movimiento de la antena con mejor exactitud. La figura 5 ilustra una red inalámbrica móvil que incluye una pluralidad de dispositivos inalámbricos móviles que utilizan antenas de fácil orientación. En la figura 5, tres computadoras portátiles 51 , 52 y 53 están equipadas con antenas de fácil orientación 65, 66 y 67, respectivamente. Uno de los dispositivos de comunicación inalámbrica que busca iniciar un enlace de datos inalámbrico se llama un dispositivo maestro, mientras que otro dispositivo de comunicación inalámbrico que responde a la solicitud para establecer el enlace de datos se llama dispositivo esclavo. Por ejemplo, el dispositivo de comunicación inalámbrica móvil 51 puede ser un dispositivo maestro que busca establecer un enlace de datos inalámbrico con ya sea el dispositivo de comunicación inalámbrica 52 o el dispositivo de comunicación inalámbrica 53. La antena de fácil orientación 65 del dispositivo maestro 51 inicialmente escudriña posiciones angulares sucesivas como las que se indican con las flechas 55, 56 y 57 hasta que llega a una orientación correspondiente a la posición de ganancia alta para un dispositivo esclavo con el cual se pretende establecer un enlace de datos inalámbrico. Durante el escudriñamiento de la antena de fácil orientación 65, se transmiten repetidamente solicitudes de interrogación secuencia! hasta que el dispositivo maestro 51 recibe una respuesta a la solicitud de interrogación secuencial de parte de uno de los dispositivos esclavos. Si, por ejemplo, el dispositivo esclavo 52 no es con el que se pretende establecer un enlace de datos inalámbrico con el dispositivo maestro 51 , entonces la antena de fácil orientación 66 del dispositivo maestro 52 no transmite una respuesta a la solicitud de interrogación secuencial. Por otro lado, si el dispositivo esclavo 53 es con el que se pretende establecer un enlace de datos inalámbrico con el dispositivo maestro 51 , entonces la antena de fácil orientación 67 del dispositivo esclavo 53 es dirigida hacia la antena de fácil orientación 65 del dispositivo maestro 51 , y se transmite una respuesta desde el dispositivo esclavo 53 al dispositivo maestro 51 para lograr una toma de contacto, lo que significa el establecimiento de un enlace de datos inalámbrico entre el dispositivo maestro 51 y el dispositivo esclavo 53. Cuando el dispositivo maestro 51 detecta la respuesta a la solicitud de interrogación secuencial, la antena de fácil orientación 65 del dispositivo maestro 51 se dirige hacia el dispositivo esclavo 53, con un patrón de haz de antena ilustrado por el lóbulo principal 58 de radiación electromagnética generado por la antena 65. De manera similar, la antena de fácil orientación 67 en el dispositivo esclavo 53 se dirige hacia el dispositivo maestro 51 , con un patrón de haz de antena ilustrado por el lóbulo principal 59 de la radiación electromagnética generada por la antena 67. La figura 6 muestra una modalidad de una vista en perspectiva parcialmente recortada de una antena de fácil orientación con escudriñamiento electrónico de haz. En esta modalidad, la antena no necesita girar mecánicamente para escudriñar el haz de antena en todas las direcciones. En la modalidad mostrada en la figura 6, la antena guiada electrónicamente comprende cuatro superficies o planos de antena que cubren todos los ángulos azimutales, y cada una de las superficies de antena tienen una pluralidad de elementos de antena capaces de guiar electrónicamente señales electromagnéticas hacia una orientación seleccionada en respuesta a la señal con selección de orientación generada por la unidad de control de antena 30. En una modalidad, los elementos de antena sobre cada superficie comprenden un sistema de radiadores de microcinta. En una modalidad, el conjunto de circuitos de la unidad de control de antena 30 está integrado con una de las superficies de antena sobre la cual están colocados los sistemas de radiadores de microcinta. En la figura 6, por ejemplo, cuatro planos de antena están dispuestos en un ángulo de 90° respecto uno del otro, y cada uno de los planos de antena tiene dos sistemas de elementos de antenas, como los elementos 61 y 62. Las figuras 7A y 7B son vistas en corte lateral de la antena de fácil orientación electrónicamente guiada de la figura 6 obtenida a lo largo de las líneas secciónales 7a-7a y 7b-7b, respectivamente. Se proveen líneas de suministro de potencia 63 y 64 para proveer potencia a los sistemas de antena como los sistemas de antena 61 y 62 para transmitir señales electromagnéticas. La figura 8 muestra otra modalidad de un sistema de antena de fácil orientación con guía electrónica de haz. Se implementan tres superficies de antena 81, 82 y 83 para cubrir todos los ángulos azimutales. En la modalidad mostrada en la figura 8, cada superficie de antena cuenta con dos sistemas de elementos radiadores en microcinta similares a la disposición mostrada en las figuras 6, 7a y 7b y que se describieron anteriormente. En una modalidad en la que se implementa una antena de fácil orientación con guía electrónica de haz, por lo menos uno de los elementos de antena es capaz de ser activado o encendido, mientras que los otros elementos de antena son apagados, para permitir al dispositivo inalámbrico móvil ajustar el nivel de potencia RF de las señales electromagnéticas transmitidas. La figura 9 muestra un diagrama de flujo que ilustra una modalidad de un método para rastrear una señal en una red de comunicación inalámbrica desde un dispositivo de comunicación maestro que utiliza un sistema de antena de fácil orientación. El método generalmente comprende las etapas de escudriñar un haz de antena en orientaciones múltiples, transmitiendo por lo menos una solicitud de interrogación secuencial durante la etapa de escudriñamiento de las antenas, detectar una respuesta desde una fuente dentro de la red inalámbrica hacia la solicitud de interrogación secuencial, y orientar el haz de antena hacia la fuente. La fuente que transmite una respuesta a la solicitud de interrogación secuencial es un dispositivo esclavo cuya intención es establecer un enlace de datos inalámbrico con el dispositivo maestro. En una modalidad en la cual se implementan antenas de fácil orientación guiadas mecánicamente, las antenas de los dispositivos maestro y esclavo pueden girar a diferentes velocidades y en diferentes incrementos angulares que pueden ser mejorados para reducir el tiempo para establecer un enlace de datos inalámbrico. Cuando la antena del dispositivo maestro está escudriñando a 360° en azimut, por ejemplo, se transmiten solicitudes de interrogación secuencial de manera intermitente para buscar un dispositivo maestro con el cual se desea establecer un enlace de datos inalámbrico con el dispositivo maestro. Durante el escudriñamiento de la antena de fácil orientación del dispositivo maestro, el transceptor del dispositivo maestro espera una respuesta desde un dispositivo esclavo dentro de la red. El dispositivo maestro determina una orientación deseada del haz de antena del dispositivo maestro hacia el dispositivo esclavo al detectar un patrón de haz de la seña! RF que acarrea la respuesta transmitida desde el dispositivo esclavo y que genera una señal de ganancia de antena con base en la señal RF transmitida por el dispositivo esclavo. En una modalidad, la señal RF recibida desde el dispositivo maestro es desmodulada en una señal IF, la cual es posteriormente convertida en una señal de banda base. La señal de banda base es procesada por un procesador de banda base para generar una señal de ganancia de antena, la cual a su vez es procesada por la unidad de control de antena para generar una señal de impulsor motorizado. En una modalidad en la que se implementa una antena guiada mecánicamente, se hace girar la antena mediante un motor en la orientación deseada en respuesta a la señal del impulsor motorizado. Una vez que el haz de antena del dispositivo maestro es orientada hacia el dispositivo esclavo, se detiene la rotación de la antena. En una modalidad, la unidad de control de antena del dispositivo maestro memoriza la posición de la antena, mientras que el dispositivo maestro inicia el intercambio de datos con el dispositivo esclavo. En una modalidad, el sistema de antena de fácil orientación del dispositivo maestro lleva a cabo una sintonización fina para aumentar el máximo la ganancia de señales RF recibidas en cuanto se establece un enlace de datos inalámbrico entre el dispositivo maestro y el dispositivo esclavo. Se logra la sintonización fina de la posición de la antena al cambiar ligeramente la orientación del haz de antena y al medir la fortaleza de las señales RF recibidas. Si el dispositivo maestro o el dispositivo esclavo se están moviendo respecto uno del otro, puede cambiar la orientación deseada del haz de antena del dispositivo maestro al paso del tiempo. Si la unidad de control de antena en el sistema de antena de fácil orientación del dispositivo maestro determina que la fortaleza de las señales RF recibidas se está debilitando, impulsa la antena a posiciones ligeramente diferentes en un intento por aumentar la fortaleza de las señales RF recibidas. Si se pierde el enlace de datos inalámbrico, se escudriña el haz de antena en todas las direcciones hasta que se detecta una señal RF desde el dispositivo esclavo para restablecer el enlace de datos inalámbrico. En comunicaciones inalámbricas móviles, se puede escudriñar el haz de antena ya sea continuamente o en pequeñas etapas en diferentes orientaciones para mantener enlace de datos inalámbrico entre los dispositivos maestro y esclavo, que pueden tener posiciones angulares que cambian contantemente respecto uno del otro. El método de rastreo de señal en una red inalámbrica también aplica para modalidades en las que por lo menos uno de los dispositivos de comunicación inalámbrica en la red utilizan antenas de fácil orientación guiadas electrónicamente en vez de antenas guiadas mecánicamente para enlaces de datos inalámbricos. En vez de generar señales de impulso motorizados para hacer girar la antena, se cambia la orientación del haz de antena al aplicar de manera selectiva potencia RF a los elementos de antena orientados de manera más apropiada. En una modalidad, se cambia la dirección del haz de antena ai cambiar las fases de las señales RF transmitidas desde elementos de antena diferentes en un sistema plano utilizando el principio y el sistema de radiación en fases conocido para una persona experta en la técnica. Antes de que el dispositivo maestro detecte una señal desde el dispositivo esclavo, se aplica potencia RF a los sistemas de antena sobre todas las superficies de la antena del dispositivo maestro para radiar solicitudes de interrogación secuenciales en todas las direcciones. Una vez que se ha detectado una respuesta desde un dispositivo esclavo, se selecciona una de las superficies de antena del dispositivo maestro para que transmita señales RF en una orientación seleccionada en un nivel de potencia deseado. En una modalidad adicional, se ajusta el nivel de potencia de las señales RF transmitidas al activar únicamente algunos de los elementos de antena en el sistema y simultáneamente apagando otros elementos de antena. La figura 10 muestra un diagrama de flujo de una modalidad de un método para rastrear una señal dentro de una red inalámbrica desde un dispositivo esclavo. El método generalmente comprende los pasos de escudriñar el haz de antena del dispositivo esclavo en orientaciones múltiples, detectar una solicitud de interrogación secuencial desde el dispositivo maestro, determinar una orientación deseada del haz de antena al dispositivo maestro, dirigir el haz de antena al dispositivo maestro y transmitir una respuesta al dispositivo maestro. En una modalidad, se determina la orientación deseada del haz de antena del dispositivo esclavo al detectar un patrón de haz de una señal RF que acarrea la solicitud de interrogación secuencial por parte del dispositivo maestro y generar una señal de ganancia de antena con base en la señal RF que acarrea la solicitud de interrogación secuencial. En una modalidad, se lleva a cabo el escudriñamiento y sintonización fina del haz de antena para el dispositivo de comunicación esclavo en una manera similar a la del dispositivo maestro en una red inalámbrica para establecer y mantener un enlace de datos inalámbrico. Las antenas de fácil orientación con escudriñamiento electrónico de haz típicamente tienen tiempos de conmutación muy rápidos, por ejemplo en el orden de alrededor de 50 nanosegundos (ns). Estas antenas se pueden implementar en dispositivos inalámbricos que sirven como puntos de acceso en, por ejemplo, una red de área local inalámbrica (WLAN). Como ejemplo, se pueden implementar antenas guiadas mecánicamente con una velocidad de rotación de alrededor de 120 giros por minuto en dispositivos móviles con dimensiones relativamente pequeñas. Se puede llevar a cabo la transmisión y recepción de solicitudes de interrogación secuencial y respuestas para establecer tomas de contacto entre dispositivos de comunicación maestro y esclavo en una red inalámbrica utilizando un protocolo estándar de la industria, por ejemplo, de acuerdo con la IEEE 802.1 1. Se pueden utilizar también otros tipos de protocolos para establecer enlaces de datos inalámbricos entre diferentes dispositivos inalámbricos utilizando sistemas de antena de fácil orientación dentro del alcance de la invención presente. Se ha descrito la invención presente con respecto a modalidades particulares de la misma, y se pueden hacer numerosas modificaciones que están dentro del alcance de la invención como se estipula en las reivindicaciones.

Claims (1)

1. 20 NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES 1.- Un sistema de antena de fácil orientación para comunicación en una red inalámbrica, que comprende: una antena capaz de transmitir una señal electromagnética en una orientación que tiene una ganancia de antena; y un controlador conectado a la antena, y el controlador es capaz de generar una señal con selección de orientación para guiar la señal electromagnética a una orientación seleccionada que corresponda a una posición de ganancia alta como respuesta al detectar una señal esperada transmitida dentro de la red. 2. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el controlador comprende: un transceptor conectada a la antena, y el transceptor es capaz de generar una señal de ganancia de antena como respuesta al detectar la señal esperada; y una unidad de control de antena capaz de generar una señal de selección de orientación como respuesta a la señal de ganancia de antena. 3. - El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el transceptor comprende: un desmodulador conectado para convertir la señal esperada a una señal de banda base; y un modular conectado para transmitir una señal de radio frecuencia a la antena. 21 4.- El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el transceptor también incluye: un amplificador de bajo ruido conectado entre la antena y el desmodulador; y un amplificador de potencia conectado entre el modular y la antena. 5.- El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el transceptor también comprende un procesador de banda base conectado al desmodulador para generar la señal de ganancia de antena. 6. - El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la unidad de control de antena comprende un procesador de señal digital conectado para recibir la señal de ganancia de antena. 7. - El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque la unidad de control de antena también comprende un impulsor motorizado escalonado conectado al procesador de señal digital. 8. - El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la unidad de control de antena también comprende un regulador conectado al procesador de señal digital y la antena. 9.- El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque también comprende un motor conectado al impulsor motorizado escalonado. 22 10.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también comprende un motor conectado entre la antena y el controlador, y el motor es capaz de hacer girar la antena a la orientación deseada en respuesta a la señal de selección de orientación. 11.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la antena comprende una pluralidad de elementos de antena capaces de guiar electrónicamente la señal electromagnética a la orientación seleccionada en respuesta a la señal de selección de orientación. 12.- El sistema de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque por lo menos uno de los elementos de antena es capaz de ser activado individualmente para transmitir señales electromagnéticas a diferentes niveles de potencia. 13.- El sistema de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque los elementos de antena están dispuestos en una pluralidad de sistemas dispuestos en diferentes planos. 14 - El sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque los elementos de antena están dispuestos en por lo menos 3 planos para formar un patrón de radiación guiado electrónicamente. 15.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la antena comprende una antena de microcintas. 23 16. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la antena de por lo menos dicho dispositivo de comunicación es capaz de escudriñar en una pluralidad de direcciones hasta que se detecta la señal electromagnética transmitida por dicho dispositivo de comunicación por parte de uno de los dispositivos de comunicación cuya intención es recibir la señal electromagnética. 17. - El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el dispositivo de comunicación cuya intención es recibir la señal electromagnética comprende: una antena capaz de recibir la señal electromagnética transmitida desde por lo menos un dispositivo de comunicación; y un controlador conectado a la antena, y el controlador es capaz de generar una señal con selección de orientación para guiar la antena a una orientación seleccionada correspondiente a una posición de ganancia alta como respuesta a detectar la señal electromagnética transmitida por lo menos por dicho dispositivo de comunicación. 18. - Un sistema inalámbrico que comprende por lo menos un primer y segundo dispositivos de comunicación, y cada uno comprende: una antena capaz de transmitir una señal electromagnética en una orientación que tenga una ganancia de antena; un transceptor conectado a la antena, y el transceptor es capaz de detectar una señal esperada y en respuesta generar una señal de ganancia de antena; y una unidad de control de antena conectada al transceptor, y la unidad de control de antena es capaz de generar una señal de selección de orientación para guiar la señal 24 electromagnética a una orientación seleccionada que corresponde a una posición de ganancia alta en respuesta a la señal de ganancia de antena. 19. - El sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el transceptor comprende: un desmodulador conectado para convertir la señal esperada en una señal de banda base; y un modulador conectado para transmitir una señal de frecuencia de radio a la antena. 20. - El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el transceptor también comprende: un amplificador de bajo ruido conectado entre la antena y el desmodulador; y un amplificador de potencia conectado entre el modulador y la antena. 21. - El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el transceptor también comprende un procesador de banda base conectado al desmodulador para generar la señal de ganancia de antena. 22. - El sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque la unidad de control de antena comprende un procesador de señal digital conectado para recibir la señal de ganancia de antena. 23.- El sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque la unidad de control de antena también comprende un impulsor motorizado escalonado conectado al procesador de señal digital. 25 24. - El sistema de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque la unidad de control de antena también comprende un regulador conectado al procesador de señal digital y la antena. 25. - El sistema de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque también comprende un motor conectado al impulsor motorizado escalonado. 26. - El sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque la antena comprende una pluralidad de elementos de antena capaces de guiar electrónicamente la señal electromagnética a ia orientación seleccionada en respuesta a la señal de selección de orientación. 27. - El sistema de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque por lo menos algunos de los elementos de antena son capaces de ser activados individualmente para transmitir señales electromagnéticas a diferentes niveles de potencia. 28. - El sistema de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque los elementos de antena están dispuestos en una pluralidad de sistemas dispuestos en planos diferentes. 29 - El sistema de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque los elementos de antena están dispuestos en por lo menos tres planos para formar un patrón de radiación electrónicamente guiado. 26 30. - El sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada además porque la antena comprende una antena de microcintas. 31. - El sistema de conformidad con ia reivindicación 18, caracterizado además porque la antena del primer dispositivo de comunicación es capaz de escudriñar en una pluralidad de direcciones hasta que el primer dispositivo de comunicación detecta la señal electromagnética transmitida por el segundo dispositivo de comunicación. 32. - El sistema de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizado además porque la antena del segundo dispositivo de comunicación es capaz de escudriñar en una pluralidad de direcciones hasta que el segundo dispositivo de comunicación detecta la señal electromagnética transmitida por el primer dispositivo de comunicación. 33. - Un método para rastrear una señal en una red inalámbrica, y el método comprende los pasos de: (a) escudriñar un haz de antena en una pluralidad de direcciones; (b) transmitir por lo menos una solicitud de interrogación secuencial durante la etapa de escudriñamiento del haz de antena; (c) detectar una respuesta de una fuente dentro de la red inalámbrica a dicha solicitud de interrogación secuencial, y (d) orientar el haz de antena a la fuente. 34. - El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque el paso de transmitir por lo menos una solicitud 27 de interrogación secuencial comprende el paso de transmitir una pluralidad de solicitudes de interrogación secuencia! intermitentemente. 35. - El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque también comprende el paso de determinar una orientación deseada del haz de antena posterior a la etapa de detectar la respuesta desde la fuente. 36. - El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado además porque el paso de determinar la orientación deseada del haz de antena comprende los pasos de: detectar patrón de haz de una señal de radio frecuencia que acarrea la respuesta desde la fuente; y generar una señal de ganancia de antena con base en la señal de radio frecuencia que acarrea la frecuencia desde la fuente. 37. - El método de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado además porque la etapa de generar la señal de ganancia de antena comprende los pasos de: convertir la señal de radio frecuencia a una señal de frecuencia intermedia; desmodular la señal de frecuencia intermedia a una señal de banda base; y procesar la señal de banda base. 38. - El método de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado además porque el paso de determinar la orientación deseada del haz de antena también comprende el paso de generar una señal impulsora motorizada con base en la señal de ganancia de antena. 39. - El método de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque la etapa de orientar el haz de antena hacia la 28 fuente comprende la etapa de hacer girar una antena hacia la orientación deseada. 40 - El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque la etapa de dirigir el haz de antena a la fuente también comprende el paso de memorizar la orientación deseada. 41.- El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado además porque el paso de orientar el haz de antena a la fuente comprende la etapa de guiar el haz de antena hacia ia orientación deseada electrónicamente. 42.- El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque la fuente es movible, y también comprende la etapa de mantener una comunicación con la fuente posterior a la etapa de orientar el haz de antena hacia la fuente. 43. - Ei método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado además porque la etapa de mantener comunicación con la fuente comprende el paso de repetir los pasos (a)-(d). 44. - En una red inalámbrica que cuenta por lo menos con un dispositivo de comunicación maestro y un dispositivo de comunicación esclavo cada uno con una antena, un método para rastrear una señal mediante el dispositivo de comunicación maestro comprende los pasos de: (a) escudriñar un haz de antena de la antena del dispositivo de comunicación maestro en una pluralidad de direcciones; (b) transmitir por lo menos una solicitud de interrogación secuencial durante la etapa de escudriñamiento del haz de 29 antena; (c) detectar una respuesta del parte del dispositivo de comunicación esclavo a dicha solicitud de interrogación secuencial; (d) determinar una orientación deseada del haz de antena al dispositivo de comunicación esclavo posterior a la etapa de detectar la respuesta; y e) orientar el haz de antena al dispositivo de comunicación esclavo. 45.- El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado además porque la etapa de transmitir por lo menos una solicitud de interrogación secuencial comprende la etapa de transmitir una pluralidad de solicitudes de interrogación secuencial de manera intermitente. 46.- El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado además porque la etapa de determinar la orientación deseada del haz de antena comprende los pasos de: detectar un patrón de haz de una señal de radiofrecuencia que acarrea la respuesta desde el dispositivo de comunicación esclavo; y generar una señal de ganancia de antena con base en la señal de radio frecuencia que acarrea la respuesta desde un dispositivo de comunicación esclavo. 47.- El método de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado además porque la etapa de generar la señal de ganancia de antena comprende los pasos de: convertir la señal de radio frecuencia en una señal de frecuencia intermedia; desmodular la señal de frecuencia intermedia a una señal de banda base y procesar la señal de banda base.