JP2003520492A - Wireless digital high-speed communication - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、PCSを含むUHF及びマイクロ波周波数上での高ビット速度デジタルデータの伝送に適した高速無線リンクを提供する。デジタルデータは、オン・オフキーイン部を用いて搬送波を変調することによりRF搬送波上で伝送される。リンクの受信端末では、デジタルデータは、高速LEDと光パルス検出器からなる新規な検波回路を用いることによって、変調された搬送波から抽出される。本回路は無線リンクを構成すために用いられ、比較される無線リンクよりも設計的に実質的に簡単であり、市販の構成部品を用いて簡単に作ることができる。本発明は、特に、インターネットへのブロードバンド無線アクセス及び衛星とのブロードバンド通信を提供するのに適している。 SUMMARY The present invention provides a high speed wireless link suitable for transmitting high bit rate digital data over UHF and microwave frequencies including PCS. Digital data is transmitted on an RF carrier by modulating the carrier using an on / off key-in section. At the receiving end of the link, the digital data is extracted from the modulated carrier by using a novel detection circuit consisting of a high-speed LED and an optical pulse detector. The circuit is used to construct a wireless link, is substantially simpler in design than the wireless link being compared, and can be easily made using commercially available components. The invention is particularly suitable for providing broadband wireless access to the Internet and broadband communication with satellites.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】 発明の属する技術分野 本発明は、ワイヤレス（無線）高速多重通信のための方法及び装置に関する。
より詳しくは、本発明は、（これらに限られないが）極超短波（Ultra High Fre
quency; UHF）やマイクロ波帯域（band）の範囲内のＰＣＳ帯域や他の帯域を含
む高周波電波上での高速デジタルデータのワイヤレス伝送に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to methods and apparatus for wireless high speed multiplexing.
More specifically, the present invention includes, but is not limited to, Ultra High Frequencies.
quency (UHF) and microwave bands (PCS band) within the range of the band, and other bands related to wireless transmission of high-speed digital data over high frequency radio waves.

【０００２】 背景技術 インターネットが普及し、企業と消費者のインターネットに対する信頼性が増
大すると共に、ユーザにとっては、インターネットにタイムリーにかつ信頼でき
るアクセスをできることが非常に重要になってきた。これは、有線通信にアクセ
スするか否かに関わらないことである。したがって、インターネットへの電磁ス
ペクトル上での無線アクセスに対する要求が増大している。インターネット利用
の増加に伴って、入手可能なデータ量も増加している。企業と消費者にとっては
、全画面映像といったリアルタイムアプリケーションのためにインターネットを
用いることも一層必要になっている。それに応じて、電話線上で可能な速度より
も速い伝送速度の必要性も増している。通信速度の増大が必要とされた結果とし
て、T-1ライン、ケーブルモデム、光ファイバ送信といった革新がもたらされて
きた。そのような速度で送信されたデータは、しばしば「ブロードバンド（"bro
adband"）」データと呼ばれる。2. Description of the Related Art With the spread of the Internet and the increase in the reliability of companies and consumers to the Internet, it has become very important for users to have timely and reliable access to the Internet. This is regardless of whether or not wire communication is accessed. Therefore, there is an increasing demand for wireless access over the electromagnetic spectrum to the Internet. As the use of the Internet has increased, the amount of available data has also increased. For businesses and consumers, it is even more necessary to use the Internet for real-time applications such as full screen video. Accordingly, there is an increasing need for higher transmission rates than are possible on the telephone line. The need for increased communication speeds has resulted in innovations such as T-1 lines, cable modems, and fiber optic transmission. Data sent at such rates are often "broadband"("bro
adband ")" data.

【０００３】 しかしながら、インターネットを利用するアプリケーションの多くは、インタ
ーネットへのモバイルアクセスを要求する。さらに、多くの企業や消費者は、高
速通信に必要な配線やケーブルを設置するにはあまりに高額な費用が必要な建物
で働いており、また住んでいる。例えば、多くの企業や家庭は由緒ある建物の中
にあり、それゆえに高速通信に必要な配線やケーブルを導入することは事実上不
可能である。したがって、インターネット及び他のデータ（例えば、インターネ
ットや私的なネットワークのデータ）の高速ワイヤレス通信に対する必要性があ
り、特に、配線やケーブルを導入することが高額すぎて不可能又は現実的ではな
い建物にいる企業や消費者にとってその必要性がある。このデータの高速ワイヤ
レス通信は、しばしば包括的な用語である「ブロードバンド ワイヤレス（"broa
dband wireless"）と呼ばれる。However, many Internet-based applications require mobile access to the Internet. In addition, many businesses and consumers work and live in buildings where it is too expensive to install the wiring and cables needed for high speed communications. For example, many businesses and homes are located in venerable buildings, and therefore it is virtually impossible to install the wiring and cables needed for high speed communications. Therefore, there is a need for high speed wireless communication of the Internet and other data (eg, Internet or private network data), especially in buildings where wiring or cables are too expensive or impossible or feasible. There is a need for businesses and consumers in High-speed wireless communication of this data is often referred to by the umbrella term "broadband wireless (" broa
dband wireless ").

【０００４】 政府系機関（例えば米国の連邦通信委員会（the Federal Communications Com
mission）によって電磁スペクトルが様々な周波数帯域に割り当てられてきた。
各帯域は、軍用、海運用又は空運用の無線、携帯電話ネットワーク、及びラジオ
やテレビの商用放送といった様々な用途に割り当てられてきた。電磁スペクトル
のほとんどは、既にこれらの様々な用途に割り当てられており、大規模なインフ
ラがこれらの用途のために構築されてきた。一般に、これらの帯域のユーザは、
これらの用途のための設備に合計で何十億ドルも投資している。したがって、政
府系機関によって提案された周波数の割当てを変えることにより、新たなユーザ
に自由に帯域を使用できるようにすることには、強い抵抗がある。[0004] Government-affiliated agencies (eg, the Federal Communications Com
mission) has allocated the electromagnetic spectrum to various frequency bands.
Each band has been allocated for a variety of uses such as military, maritime or air operated radio, cellular networks, and commercial broadcasts of radio and television. Most of the electromagnetic spectrum has already been allocated to these various applications, and large infrastructures have been built for these applications. In general, users in these bands
In total, we have invested billions of dollars in equipment for these applications. Therefore, there is a strong resistance to changing the frequency allocation proposed by government agencies to allow new users to freely use the band.

【０００５】 未だ利用可能な一つの帯域は、パーソナル・コミュニケーション・システムズ
に割り当てられ、その頭文字の「PCS」で広く知られる帯域である。PCSの「A」
及び「B」の帯域は、大部分の市場で構築されてきており、それらの帯域は、当
初は音声通信に用いられていた。PCSの「C」帯域は1895〜1910メガヘルツ（MHz
）と1975〜1990Mhzの周波数を含む。この帯域は、ある限られた市場での音声通
信のために構成されている。しかし、このPCS「C」帯域は、国内の重要な大部分
の市場では構築されておらず、したがって、データ通信のオプションのために利
用可能なまま残されている。PCSのより小さい「D」、「E」及び「F」帯域もまた
大部分の市場では構築されておらず、したがって、データ通信のために構成され
る余地がある。したがって、LMDS、MDS、及びMMDSがまもなく利用可能になるか
もしれないとはいえ、アメリカ合衆国では、これらのPCS帯域は、デジタルデー
タ通信に幅広く利用可能な最後の周波数帯域である。上述したように、PCS帯域
を音声通信に用いるために設備を構築した既存のユーザ（そして、それゆえに、
設備の再構築をすることもできないし、デジタルデータの通信に切り替えるため
に既存の音声通信利用客を放棄することもできないユーザ）がいるが、PCS帯域
の多くは、より大きい市場でのデータ通信に利用される選択肢を残している。PC
S帯域は、衛星通信にも利用することができる。One band that is still available is a band assigned to Personal Communication Systems and widely known by the acronym “PCS”. PCS "A"
And the "B" bands have been constructed in most markets, and those bands were originally used for voice communications. The PCS'C 'band is 1895-1910 MHz (MHz
) And frequencies from 1975 to 1990 Mhz. This band is configured for voice communications in certain limited markets. However, this PCS "C" band has not been built in most of the important markets in the country and therefore remains available for data communication options. The smaller "D", "E" and "F" bands of PCS are also not built in most markets and therefore have room for data communication. Thus, in the United States, these PCS bands are the last widely available frequency bands for digital data communications, although LMDS, MDS, and MMDS may soon be available. As mentioned above, existing users (and hence, those who have built equipment to use the PCS band for voice communications)
There are some users who cannot reconfigure their facilities or abandon existing voice users to switch to digital data communications, but most of the PCS bandwidth is data communications in the larger market. Leave the options available to you. PC
The S band can also be used for satellite communication.

【０００６】 世界の他の国では、政府当局が多少違う方法で電磁スペクトルを割り当ててき
た。しかし、UHF及びマイクロ波振動数の帯域は、まだデジタルデータ通信に設
定可能である。In other countries of the world, governmental authorities have allocated the electromagnetic spectrum in somewhat different ways. However, the UHF and microwave frequency bands are still configurable for digital data communication.

【０００７】 次に、本発明に関連する技術的背景を検討する。[0007]   Next, the technical background related to the present invention will be examined.

【０００８】 ワイヤレス装置は、指定された周波数の「搬送」波を変調（modulating）（又
は変更（modifying））することにより、信号を送信する。搬送波を変調する様
々な方式が知られている。最も簡単に実現できるものは、搬送波の強度（振幅）
が変調される振幅変調（AM）である。他の基本的な方式として、信号によって搬
送波の周波数が変調される周波数変調（FM）、及び搬送波の位相が変調される位
相変調（PM）がある。他にも、クアドラチュア振幅変調（QAM）といったより複
雑な搬送波変調方式が知られている。Wireless devices transmit signals by modulating (or modifying) a “carrier” wave of a specified frequency. Various methods of modulating a carrier wave are known. The easiest thing to achieve is the strength (amplitude) of the carrier.
Is amplitude modulation (AM). Other basic methods include frequency modulation (FM) in which the frequency of a carrier is modulated by a signal and phase modulation (PM) in which the phase of the carrier is modulated. Other, more complex carrier modulation schemes such as quadrature amplitude modulation (QAM) are known.

【０００９】 「Communication Systems」（第３版、著者：A. Bruce Carlson、発行：McGra
w Hill、１９８６年発行）の本は、通信理論の古典的な教科書であって、これを
引用によりここに導入する。この本は上記その他の変調の方式、これらの変調方
式を実行するための回路構成、及びノイズが存在する中でのこれらの変調方式の
パフォーマンスについての綿密な分析を含んでいる。様々な変調方式を実行する
ための回路構成を含む他のよい本は、American Radio Relay League(ARRL)によ
って毎年発行される「ARRL Handbook for Radio Amateurs」である。この本の２
０００年版も引用によりここに導入する。“Communication Systems” (3rd edition, author: A. Bruce Carlson, publisher: McGra
w Hill, published in 1986) is a classical textbook of communication theory, which is hereby incorporated by reference. This book contains a thorough analysis of the above other modulation schemes, the circuitry for implementing these modulation schemes, and the performance of these modulation schemes in the presence of noise. Another good book containing circuitry for implementing various modulation schemes is the "ARRL Handbook for Radio Amateurs" published annually by the American Radio Relay League (ARRL). 2 of this book
The Millennium Edition is also introduced here by reference.

【００１０】 AM変調について更に詳細に検討する。図１はいくつかの波形を表している。図
示されているのは、変調されていない搬送波１０１と、「１０１１０１００」の
バイナリデータストリームを表すデジタル信号１０３である。変調されていない
搬送波１０１は、デジタル信号１０３によってAM変調されると、その結果、AM変
調された波１０５となる。AM変調は、デジタル信号の通信に応用される場合には
、振幅シフトキーイング（ASK）としても知られている。基本的に、デジタル信
号１０３は、デジタル信号１０３が「高（high）」又は「デジタル値１」のとき
に発信を行なわせ、デジタル信号１０３が「低（low）」又は「デジタル値０」
のときに発信を行なわせないことで搬送波１０１を変調する。言い換えれば、搬
送波の振幅もしくは強度は、変調され、すなわち最大強度とオフとの間にシフト
される。AM変調波１０５は、デジタル値１又はデジタル値１の連続がデジタル値
０の間で発信されているときに生じるパルス（例えば、１０７）によって特徴づ
けられる。AM変調信号１０５の「データ速度」は、デジタル信号１０３のロウビ
ット（生ビット；raw bits）が１秒間にどれだけ発信され得るかによる。このタ
イプのAM変調は、搬送波１０１がデジタル信号１０３の状態に応じてオンかオフ
かに変化することから、オン・オフキーイング（OOK）とも呼ばれる。デジタル
信号からこのようなAM変調波を発生させるための回路構成は、よく知られており
、すでに確立された技術である。一般的に、そのような回路構成はシンプルで実
現し易い。AM変調は、厳密なOOKを用いずに、搬送波をオフに切り替えるよりも
小さな値にまで振幅を小さくすることによっても実行することができる。AM変調
は、上記のバイナリ（二つの）レベルの方法ではなく、複数レベルの方法におい
ても実行され、複数ビットを同時に送信することができる。しかしながら、一定
の通信パワーの限界があるため、そのような方式は厳密なOOKよりもノイズの影
響を受けやすい。Let us consider AM modulation in more detail. FIG. 1 represents some waveforms. Shown is an unmodulated carrier 101 and a digital signal 103 representing a binary data stream of "10110100". When the unmodulated carrier wave 101 is AM-modulated by the digital signal 103, the result is an AM-modulated wave 105. AM modulation is also known as amplitude shift keying (ASK) when applied to the communication of digital signals. Basically, the digital signal 103 is transmitted when the digital signal 103 is “high” or “digital value 1”, and the digital signal 103 is “low” or “digital value 0”.
At this time, the carrier wave 101 is modulated by not transmitting. In other words, the amplitude or strength of the carrier is modulated, ie shifted between maximum strength and off. The AM modulated wave 105 is characterized by a pulse (eg, 107) that occurs when a digital value of 1 or a succession of digital values of 1 is emitted between digital values of 0. The "data rate" of AM modulated signal 105 depends on how many raw bits of digital signal 103 can be transmitted per second. This type of AM modulation is also called on / off keying (OOK) because the carrier wave 101 changes to on or off depending on the state of the digital signal 103. The circuit configuration for generating such an AM modulated wave from a digital signal is a well known and already established technology. Generally, such a circuit configuration is simple and easy to implement. AM modulation can also be performed without using strict OOK by reducing the amplitude to a smaller value than switching off the carrier. AM modulation is also performed in a multi-level method, rather than the binary (two) level method described above, and multiple bits can be transmitted simultaneously. However, due to certain communication power limitations, such schemes are more susceptible to noise than strict OOK.

【００１１】 ワイヤレスシステムの受信端末におけるAM変調波からのデジタル信号１０３の
復調もしくは抽出もよく知られており、すでに確立された技術である。ひとつの
古典的な手法は、検波器（envelope detector）を用いるものである。図２は、
デジタル信号を受信するように構成された古典的な検波器回路２０１を示してい
る。この回路は、ダイオード２０５と、ローパス回路２０７と、スレッショルド
回路２１１とからなる。AM変調された搬送波パルス２２５と、整流され、且つフ
ィルタを通ったパルス２２７と、出力デジタルパルス２２９も示されており、そ
れらは検波器２０１の動作を説明するのに用いられる。検波器の入力にAM変調パ
ルス２２５が与えられたとする。ダイオード２０５は入力信号を整流し、プラス
の部分だけを通過させる。ローパスフィルタネットワーク２０７は搬送波の周波
数によって生じた***を取り除く。整流されフィルタを通過したパルス２２７は
、検波器の２０９の部分に現れているものである。整流されフィルタを通過した
パルス２２７は、まだ本質的にはアナログ信号である。スレッショルド回路２１
１は、その入力が所定の閾値を超える場合にhigh又はデジタル値１を出力し、そ
うでなければlow又はデジタル値０を出力する。このようなスレッショルド回路
の構成はよく知られており、すでに確立された技術である。スレッショルド回路
２１１の出力は、検波器の出力２１３であり、この例ではパルス２２９を生成す
る。The demodulation or extraction of the digital signal 103 from the AM modulated wave in the receiving terminal of the wireless system is also well known and is an established technology. One classical method is to use an envelope detector. Figure 2
1 illustrates a classical detector circuit 201 configured to receive a digital signal. This circuit includes a diode 205, a low-pass circuit 207, and a threshold circuit 211. Also shown are AM modulated carrier pulse 225, rectified and filtered pulse 227, and output digital pulse 229, which are used to describe the operation of detector 201. It is assumed that the AM modulation pulse 225 is given to the input of the detector. The diode 205 rectifies the input signal and passes only the positive part. The low pass filter network 207 removes the bumps caused by the carrier frequency. The pulse 227 that has been rectified and passed through the filter is the one that appears at the portion 209 of the detector. The rectified and filtered pulse 227 is still essentially an analog signal. Threshold circuit 21
A 1 outputs a high or digital value of 1 if its input exceeds a predetermined threshold and a low or a digital value of 0 otherwise. The configuration of such a threshold circuit is well known and is an established technology. The output of the threshold circuit 211 is the output 213 of the detector, which in this example produces a pulse 229.

【００１２】 全体的にみて、デジタル信号を送信するのに、AM変調を用いることによって、
搬送波１０１を変調する回路構成、及び変調された搬送波１０５からデジタル信
号１０３を抽出することが非常に簡単になるという利点があることは、その技術
に精通している者にとっては明らかである。デジタルデータ通信の技術に精通し
ている者は、PM、FM、QAMのような他の変調方式と同様の機能を実現するための
回路の方が相当に複雑であることを知るであろう。Overall, by using AM modulation to transmit the digital signal,
Those skilled in the art will appreciate that the circuit arrangement for modulating the carrier wave 101 and the advantage that the extraction of the digital signal 103 from the modulated carrier wave 105 is very simple. Those familiar with the technology of digital data communication will find that the circuits for implementing similar functions to other modulation schemes such as PM, FM, QAM are considerably more complex.

【００１３】 一般的に、「変調（modulation）」の用語は、変調された搬送波を生成するた
めに、送信されるべき任意の信号で搬送波を変調する処理をいう。変調を実行す
る装置又は回路は、「変調器（modulator）」と呼ばれる。同様に、「復調（dem
odulation）」の用語は、変調された搬送波から信号を抽出する処理をいう。復
調を実行する装置又は回路は、どのようなものでも「復調器（demodulator）」
である。したがって、「検波器」は、復調器とみなされ、「検波」処理は復調処
理とみなされる。Generally, the term “modulation” refers to the process of modulating a carrier with any signal to be transmitted to produce a modulated carrier. The device or circuit that performs the modulation is called a "modulator". Similarly, "demodulation (dem
The term "odulation)" refers to the process of extracting a signal from a modulated carrier. Any device or circuit that performs demodulation is a "demodulator".
Is. Therefore, the "detector" is regarded as a demodulator, and the "detection" process is regarded as a demodulation process.

【００１４】 検波器回路２０１の長所は、極めて簡単に実現できるということである。第一
の短所は、ダイオード２０５が搬送波の高周波数を扱えるものでなければならな
いことである。もし搬送波の周波数がAM放送帯域（０．５３５〜１．６MHz）又
はHF周波数（３〜３０MHz）であるとすると、ダイオード２０５として一般的な
ゲルマニウムダイオードを使うことができる。しかしながら、そのようなゲルマ
ニウムダイオードはPCS周波数といった上記の周波数では使用に適さない。The advantage of the detector circuit 201 is that it can be implemented very easily. The first disadvantage is that the diode 205 must be able to handle the high frequencies of the carrier. If the frequency of the carrier wave is in the AM broadcasting band (0.535 to 1.6 MHz) or the HF frequency (3 to 30 MHz), a general germanium diode can be used as the diode 205. However, such germanium diodes are not suitable for use at the above frequencies, such as the PCS frequency.

【００１５】 ダイオードを用いず、したがって前段落で説明したデータ速度の制限がない他
の先行技術のAM変調回路がある。しかしながら、これらの回路は実質的に図２に
示す検波器２０１よりも複雑であり、実現が困難である。このような回路を二つ
取り上げて、以下に簡単に説明する。図３Ａは、デジタルデータを受信するよう
に構成された干渉AM変調器回路を示している。入力３０３に与えられた信号は、
発振器３０５により生成された局部発振器信号３０９と（ミクサ３０７を用いて
）混合もしくは掛け合わされる。ミクサ出力３１１は、その後ローパスフィルタ
に通されて、搬送波の残りが消去される。そのローパスフィルタの出力は、それ
からスレッショルド回路３１３に通されて、復調出力３１５を発生させる。この
回路が正確に機能するために、二つの条件が満たされなければならない。第一に
、発振器３０５は、AM変調信号を発生させるために用いられる搬送波の周波数と
確実に同じ周波数で発振していなければならない。第二に、発振器の出力３０９
は、入力搬送波と正確に同位相でなければならない。実用化の際にこれらの条件
の両方を実行しようとすると、安定した発振器に加えて付加的な位相固定（パラ
メトロン）回路を利用することが必要となる。これは、同期検波器を実施するこ
とが、実質的に検波器２０１よりも複雑になるということである。There are other prior art AM modulator circuits that do not use diodes and therefore do not have the data rate limitations described in the previous paragraph. However, these circuits are substantially more complicated than the detector 201 shown in FIG. 2 and are difficult to realize. Two such circuits will be taken up and briefly described below. FIG. 3A shows an interferometric AM modulator circuit configured to receive digital data. The signal applied to input 303 is
The local oscillator signal 309 generated by the oscillator 305 is mixed or multiplied (using the mixer 307). The mixer output 311 is then low pass filtered to remove the rest of the carrier. The output of the low pass filter is then passed through threshold circuit 313 to produce demodulation output 315. In order for this circuit to work correctly, two conditions must be met. First, the oscillator 305 must oscillate reliably at the same frequency as the carrier used to generate the AM modulated signal. Second, the oscillator output 309
Must be exactly in phase with the input carrier. In order to implement both of these conditions in practical use, it is necessary to utilize an additional phase lock (parametron) circuit in addition to a stable oscillator. This means that implementing a synchronous detector is substantially more complex than detector 201.

【００１６】 図３Ｂは、発振器の注意深い同期を必要としない他のAM復調器３５１を示す。
それは搬送波の周波数と非常に近い周波数を発振する発振器３５５を利用するが
、これらの二つの周波数は正確に同一でなくてもよい。発振器３５５からの信号
は、３６１のポイントで共通モード（in-phase）中間周波数の信号入力３５３に
供給された信号と（ミクサ３５９を用いて）混合される。同時に、発振器３５５
からの信号も遅延ユニット３５７によって90度遅延されて、それから３６５のポ
イントでクアドラチュア中間周波数信号を生成するために入力３５３と（ミクサ
３６３を用いて）混合される。共通モード信号３６１とクアドラチュア信号３６
５はそれぞれ二乗ユニット３６７、３６９で二乗される。これらの二乗ユニット
からの出力は、（加算器３７１を用いて）加算され、加算結果信号がスレッショ
ルド回路３７３に与えられる。このスレッショルド回路の出力は、この復調回路
の出力となる。この回路の短所は、実現するために複雑な回路構成を要するとい
うことである。実際、この回路により実行されるアルゴリズムは、デジタルコン
ピュータ又はデジタル信号処理（ＤＳＰ）チップでのアルゴリズムとして実行さ
れるほうがよい。FIG. 3B shows another AM demodulator 351 that does not require careful oscillator synchronization.
It utilizes an oscillator 355 which oscillates at a frequency very close to the frequency of the carrier wave, although these two frequencies need not be exactly the same. The signal from oscillator 355 is mixed (using mixer 359) with the signal provided to common mode (in-phase) intermediate frequency signal input 353 at point 361. At the same time, oscillator 355
The signal from is also delayed 90 degrees by delay unit 357 and then mixed at point 365 (using mixer 363) with input 353 to produce a quadrature intermediate frequency signal. Common mode signal 361 and quadrature signal 36
5 is squared by squaring units 367 and 369, respectively. The outputs from these squaring units are added (using adder 371) and the addition result signal is provided to threshold circuit 373. The output of this threshold circuit becomes the output of this demodulation circuit. The disadvantage of this circuit is that it requires a complex circuit configuration to implement. In fact, the algorithm implemented by this circuit should be implemented as an algorithm on a digital computer or digital signal processing (DSP) chip.

【００１７】 振幅変調は、０．５３５〜１．６０５ｋHz（キロヘルツ）のAM放送帯域で用い
られているように、アナログ信号を送信するのにも用いることができる。この場
合は、搬送波の振幅は、発信される信号に従って、最大強度とオフの間で継続的
に変調される。スレッショルド回路が取り除かれ、また、選択的にさらなるロー
パスフィルタに置き換えられても、AM変調搬送波からの信号の抽出は、図２、３
Ａ及び３Ｂに示した三つの回路のうちのいずれの回路によっても実行される。Amplitude modulation can also be used to transmit analog signals, such as is used in the AM broadcast band of 0.535 to 1.605 kHz (kilohertz). In this case, the carrier amplitude is continuously modulated between maximum intensity and off according to the emitted signal. Extraction of the signal from the AM modulated carrier, even though the threshold circuit has been removed and optionally replaced by a further low pass filter, is shown in FIGS.
It is performed by any of the three circuits shown in A and 3B.

【００１８】 全てのワイヤレスデジタル高速通信システムを効果的に利用するために、複数
ユーザが通信する際に、一方のユーザの信号が他方のユーザの信号と干渉するこ
となく、同じ周波数を使えることが強く望まれる。したがって、ワイヤレスデジ
タル高速通信を多重化する必要性が大きい。この必要性は、広範囲の多重化方式
の開発をもたらしてきた。例えば、時分割マルチプルアクセス（TDMA）方式では
、異なるユーザが交互に同じ周波数で通信をする。周波数分割マルチプルアクセ
ス（FDMA）方式では、異なるユーザが異なる周波数で通信する。コード分割マル
チプルアクセスといったその他のより複雑な方式も知られている。In order to effectively utilize all wireless high-speed digital communication systems, it is possible for the signals of one user to use the same frequency without interfering with the signal of the other user when multiple users are communicating. Strongly desired. Therefore, there is a great need to multiplex wireless digital high speed communications. This need has led to the development of a wide range of multiplexing schemes. For example, in the time division multiple access (TDMA) system, different users alternately communicate at the same frequency. In frequency division multiple access (FDMA), different users communicate on different frequencies. Other more complex schemes such as code division multiple access are also known.

【００１９】 また、どの通信者にとっても、確実（robust）であることと広範囲の場所に届
くことの両方が望まれる。このことは、「リンク（links）」とも呼ばれる有線
又は無線で内部接続された多数のノードからなるネットワークの開発をもたらし
た。ノードは、ユーザがネットワークにアクセスするアクセスポイントとなり、
また、ネットワークを通ってソースから送信先までのデータのルートを割り当て
る中間ノードとなる。ネットワークの接続性は高く、ソースから送信先までの多
くの考え得るデータルートの送信を可能にする。このようなネットワークでは、
あるルート上の一つの中間ノードが通信中に動作不能になったとしても、他のノ
ードが引き継いで、ソースから送信先までの新たなルートを提供でき、この点で
上記ネットワークは確実性を備えている。It is also desirable for any correspondent to be both robust and reach a wide range of locations. This has led to the development of networks consisting of a large number of nodes interconnected in a wired or wireless manner, also called "links". A node is an access point for users to access the network,
It also serves as an intermediate node that allocates the route of data from the source to the destination through the network. The network connectivity is high, allowing the transmission of many possible data routes from the source to the destination. In such networks,
If one intermediate node on one route becomes inoperable during communication, the other node can take over and provide a new route from the source to the destination, in this respect the network has certainty. ing.

【００２０】 複数のユーザがネットワークを共有して信号上で確実なデジタル通信を行なう
ことの必要性は、「TCP／IP」プロトコルのようなプロトコルの開発をもたらし
た。TCP／IPプロトコルは、インターネット上での通信に用いられるプロトコル
である。このプロトコルでは、データは「パケット化（packetizing）」と呼ば
れる処理を用いて離散パケットに分解される。各々のパケットには、そのパケッ
トが送信される送信先のアドレスを含むラベルが与えられる。パケットはその後
ネットワークを通って送られ、送信先で再度組み立てられる。このプロトコルで
は、一又は複数のリンク又はノードがオーバロードするか動作不可能になった場
合には、異なるパケットを異なるルートで送ることができる。ネットワーキング
の生成と実行、パケット化、及びマルチプルアクセスのプロトコルは、すでに確
立されてよく知られている技術である。興味ある読者は、An Engineering Appro
ach to Computer Networking（著者：Srinivasan Keshav、発行：Addison-Wesle
y、１９９７年発行）の本を参照されたい。この本は、引用によりここに導入さ
れる。The need for multiple users to share a network for reliable digital communication over signals has led to the development of protocols such as the “TCP / IP” protocol. The TCP / IP protocol is a protocol used for communication on the Internet. In this protocol, data is broken up into discrete packets using a process called "packetizing". Each packet is given a label containing the address of the destination to which the packet is sent. The packet is then sent through the network and reassembled at the destination. This protocol allows different packets to be routed differently if one or more links or nodes become overloaded or inoperable. Networking generation and execution, packetization, and multiple access protocols are well-established and well-known techniques. Interested readers are An Engineering Appro
ach to Computer Networking (Author: Srinivasan Keshav, Publisher: Addison-Wesle
y, published 1997). This book is incorporated herein by reference.

【００２１】 長年の間、科学者や技術者たちは、光信号が高速で処理できるので、光学ネッ
トワークや光学コンピュータを含む光学回路を作ろうとしてきた。それらの研究
のほとんどは、相対的に遅いRFや電子技術用いることを避けるために、完全に光
学的な回路を作ることに重点を置いて、光学回路の開発に向けられてきた。この
研究の二つの成果は、「高速LED（光放出LED）」と「光パルス検出器（optical
pulse detector）」である。高速LEDは、極めて短いスイッチングタイムを有す
るように設計され、したがって高速電子パルスから高速光パルスを発生させるこ
とができるLEDである。光パルス検出器は、高速光パルスから高速電子パルスを
発生させる光電変換デバイスである。これらの二つのデバイスは、典型的には上
記の光学回路の入出力電子インターフェースに使われる。For many years scientists and engineers have sought to make optical circuits, including optical networks and optical computers, because optical signals can be processed at high speeds. Most of those studies have been devoted to the development of optical circuits, with an emphasis on making fully optical circuits in order to avoid the use of relatively slow RF and electronics. Two achievements of this research are "high-speed LED (light emitting LED)" and "optical pulse detector (optical LED)."
pulse detector) ". A fast LED is an LED that is designed to have a very short switching time and thus can generate fast light pulses from fast electron pulses. The optical pulse detector is a photoelectric conversion device that generates a high-speed electron pulse from a high-speed light pulse. These two devices are typically used in the input / output electronic interfaces of the optical circuits described above.

【００２２】 したがって、本発明の目的は、デジタルデータの高速ワイヤレス通信が可能な
ワイヤレスデジタル高速通信の方法及び装置を提供することである。Therefore, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for wireless digital high speed communication capable of high speed wireless communication of digital data.

【００２３】 本発明の更なる目的は、入手容易な構成部品を用いて、容易かつ安価に製造す
ることができる上記の方法及び装置を提供することである。A further object of the invention is to provide a method and apparatus as described above, which can be manufactured easily and inexpensively using readily available components.

【００２４】 本発明の更なる目的は、デジタルデータの高速ワイヤレス多重通信を可能とす
るワイヤレス高速多重通信のための上記の方法及び装置を提供することである。It is a further object of the present invention to provide the above method and apparatus for wireless high speed multiplex enabling high speed wireless multiplex of digital data.

【００２５】 本発明の更なる目的は、衛星と直接に高速ワイヤレス通信を可能とする上記の
方法及び装置を提供することである。A further object of the present invention is to provide the above method and apparatus that enables high speed wireless communication directly with a satellite.

【００２６】 本発明の更なる目的は、複数のユーザが互いのデータが干渉することなく同じ
周波数をつかってデータ通信をすることを可能とする方法及び装置を提供するこ
とである。It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus that allows multiple users to communicate data using the same frequency without their data interfering with each other.

【００２７】 本発明の更なる目的は、ブロードバンドデータで変調された搬送波の復調を可
能とする方法及び装置を提供することである。It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus that allows demodulation of a carrier wave modulated with broadband data.

【００２８】 本発明の更なる目的は、変調された搬送波から信号を抽出するための方法及び
装置を提供することである。A further object of the invention is to provide a method and apparatus for extracting a signal from a modulated carrier.

【００２９】 発明の開示 本発明は、 デジタルデータを送信するための高速リンクシステムであって、 前記デジタルデータから変調された搬送波を生成するトランスミッタと、 前記変調された搬送波から中間信号を生成するRFフロントエンドと、 前記中間信号から光パルスを生成するLED回路と、 前記光パルスからデジタルデータを抽出する光パルス検出器と を有する高速リンクシステムを提供する。[0029]   Disclosure of the invention   The present invention is   A high speed link system for transmitting digital data,   A transmitter for generating a modulated carrier from the digital data,   An RF front end that produces an intermediate signal from the modulated carrier;   An LED circuit that generates a light pulse from the intermediate signal,   An optical pulse detector for extracting digital data from the optical pulse; There is provided a high speed link system having.

【００３０】 本発明を実施する最良の形態 第一の好適な実施の形態 図４は、本発明の第一の実施の形態を含む高速ワイヤレスリンク４０１を表し
ている。リンク４０１は、ＡＭトランスミッタ４０３と、送信アンテナ４０５と
、受信アンテナ４０７と、ＲＦフロントエンド４０９と、高速ＬＥＤ回路４１１
と、光パルス検出器４１３とからなる。同図には、説明のために、ソースデジタ
ル信号４２１、AM変調された搬送波４２３、電磁信号４２５、二つの可能な中間
信号４２７、４２８、光パルス信号４２９、及び出力デジタル信号４３１も示さ
れている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First Preferred Embodiment FIG. 4 illustrates a high speed wireless link 401 including a first embodiment of the present invention. The link 401 includes an AM transmitter 403, a transmitting antenna 405, a receiving antenna 407, an RF front end 409, and a high speed LED circuit 411.
And an optical pulse detector 413. For illustration purposes, the figure also shows a source digital signal 421, an AM modulated carrier wave 423, an electromagnetic signal 425, two possible intermediate signals 427, 428, an optical pulse signal 429, and an output digital signal 431. There is.

【００３１】 AMトランスミッタ４０３と送信アンテナ４０５とは、リンクのトランスミッタ
部４１５を構成する。AMトランスミッタ４０３は、入力としてデジタル信号４２
１を受けてAM変調搬送波（AM変調された搬送波）４２３を発生させる。AM変調搬
送波４２３は、送信アンテナ４０５によって電磁波４２５として送信される。AM
トランスミッタは、オン・オフキーイング（OOK）もしくは振幅シフトキーイン
グ（又は他の全ての技術）によってAM変調搬送波を発生させる任意の標準的なシ
ステムで、送信アンテナ４０５と受信アンテナ４０７との間の距離を送信される
十分なパワーを持っている。このようなトランスミッタ部の構成は、既に確立さ
れてよく知られている技術である。The AM transmitter 403 and the transmission antenna 405 constitute a transmitter section 415 of the link. The AM transmitter 403 receives the digital signal 42 as an input.
In response to 1, an AM modulated carrier wave (AM modulated carrier wave) 423 is generated. The AM-modulated carrier wave 423 is transmitted by the transmitting antenna 405 as an electromagnetic wave 425. AM
The transmitter is any standard system that produces an AM modulated carrier by on-off keying (OOK) or amplitude shift keying (or any other technique), and measures the distance between the transmitting antenna 405 and the receiving antenna 407. It has enough power to be transmitted. Such a structure of the transmitter unit is a well-established and well-known technique.

【００３２】 受信アンテナ４０７、RFフロントエンド４０９、高速LED回路４１１及び光パ
ルス検出器４１３は、レシーバ部４１７を構成する。受信アンテナ４０７は、電
磁波４２５を捕らえて、RFフロントエンド４０９に入力を与える。RFフロントエ
ンド４０９は、中間信号を発生させる。RFフロントエンド４０９は、バンドパス
フィルタ（図示せず）を備えた増幅器によって簡単に構成される。この場合は、
信号４２７は、中間信号を表しており、その中間信号の搬送周波数はAM変調搬送
波の周波数と同じである。RFフロントエンドは、単一段のヘテロダイン回路に換
えることができ、そのようなヘテロダイン回路は、バンドパスフィルタと、局所
発振器と、ミクサと、中間周波数バンドパスフィルタとからなり、さらに、基本
的な無線通信回路（図示せず）の技術で見られる構成の一又は複数の増幅段をも
つように構成されてもよい。図４Ｂは、RFフロントエンド４０９を実現すること
が可能な一つのヘテロダイン回路４５１を示す。インプット４５３での信号は、
バンドパスフィルタ４５５を使ってまずフィルタにかけられる。フィルタにかけ
られた信号は、ミクサ４５９を使って局所発振器４５７により生成された信号と
混合される。ミクサの出力４６１は、次に第２のバンドパスフィルタ４６３を使
ってフィルタにかけられ、増幅器４６５を使って増幅される。この増幅器の出力
はヘテロダイン回路の出力４６７を形成する。二つのバンドパスフィルタ４５５
、４６３を注意深く選び、局所発振器４５７の周波数を選択することによって、
正確な変調搬送波の選択及び他のRF信号の排除が保証される。ヘテロダイン回路
が用いられるこの後者の場合には、信号４２８は中間信号を表す。さらに、中間
信号の搬送周波数は「中間周波数（intermediate frequency）」と呼ばれ、AMト
ランスミッタ４０３から供給されるものとは区別される。理論的には、中間信号
４２８それ自身は、自身の搬送周波数を持ったAM変調搬送波とみなされてもよい
ことに注意されたい。中間信号はその後LED回路４１１に与えられる。中間信号
（適当なものとして４２７又は４２８）が十分な強度を持ったものであるなら、
LED回路４１１は中間信号によって直接的に駆動される高速LEDによって構成され
てもよい。もしくは、LED回路４１１は、増幅回路と高速LEDで構成される。この
LED回路４１１は、中間信号から光パルス４２９を発生させる。光パルス検出器
４１３は、光パルス４２９を受信して、オリジナルデジタル信号４２１が復元さ
れた状態の受信デジタル信号４３１を発生させる。光パルス検出器の出力４１４
は、ワイヤレスリンク４０１の出力である。The receiving antenna 407, the RF front end 409, the high speed LED circuit 411 and the optical pulse detector 413 form a receiver section 417. The receiving antenna 407 captures the electromagnetic wave 425 and provides an input to the RF front end 409. The RF front end 409 produces an intermediate signal. The RF front end 409 is simply constituted by an amplifier equipped with a bandpass filter (not shown). in this case,
Signal 427 represents an intermediate signal whose carrier frequency is the same as the frequency of the AM modulated carrier. The RF front end can be replaced by a single stage heterodyne circuit, which consists of a bandpass filter, a local oscillator, a mixer, an intermediate frequency bandpass filter, and a basic radio It may be configured to have one or more amplification stages as found in the art of communication circuits (not shown). FIG. 4B shows one heterodyne circuit 451 that can implement the RF front end 409. The signal at input 453 is
It is first filtered using bandpass filter 455. The filtered signal is mixed with the signal generated by local oscillator 457 using mixer 459. The mixer output 461 is then filtered using the second bandpass filter 463 and amplified using the amplifier 465. The output of this amplifier forms the output 467 of the heterodyne circuit. Two bandpass filters 455
, 463 by carefully choosing the frequency of the local oscillator 457,
Accurate modulation carrier selection and rejection of other RF signals is guaranteed. In this latter case, where a heterodyne circuit is used, signal 428 represents the intermediate signal. Furthermore, the carrier frequency of the intermediate signal is called the "intermediate frequency" and is distinguished from that provided by the AM transmitter 403. Note that, in theory, the intermediate signal 428 itself may be considered as an AM modulated carrier with its own carrier frequency. The intermediate signal is then given to the LED circuit 411. If the intermediate signal (427 or 428 as appropriate) is of sufficient strength, then
The LED circuit 411 may be configured by a high speed LED that is directly driven by the intermediate signal. Alternatively, the LED circuit 411 includes an amplifier circuit and a high speed LED. this
The LED circuit 411 generates a light pulse 429 from the intermediate signal. The optical pulse detector 413 receives the optical pulse 429 and generates a received digital signal 431 in which the original digital signal 421 is restored. Output 414 of optical pulse detector
Is the output of the wireless link 401.

【００３３】 本発明と従来技術との間の重要な違いは、LED回路及び検波（envelope detect
ion）のための光パルス検出器を利用することにある。図２の説明では、検波は
、典型的には、入力信号を整流するためにダイオード２０５を用いる検波器２０
１によって実行されることを説明した。ダイオード２０５とローパスフィルタ２
０７とは、整流されてフィルタを通された状態の入力信号を２０９のポイントで
生成し、その入力信号は、それからスレッショルド回路２１１によってデジタル
データに変換される。これは、本発明とは異なる処理であり、本発明では整流が
LED回路４１１の高速LEDで実行され、かつ出力デジタル信号が光パルス検出器４
１３で生成されている。本発明のLED回路４１１と光パルス検出器４１３の組合
せを用いる主な利点は二つある。第一に、高速LEDは、PCS帯域で用いられている
もののように、UHFやマイクロ波受信システムで一般的に用いられている高周波
数で機能するものであり、容易に入手することができる。第二に、光パルス検出
器は、光パルスを標準的な電子機器と相性がいいデジタル信号に変換するもので
あり、容易に入手することができる。このように、入手容易な構成部品は、高速
ワイヤレスデジタル信号を受信するための簡単で安価なAM復調器を実現するのに
役立つ。総合的な効果は、PM又はFM変調されたデジタルの搬送波を受信するため
に用いられる同等のレシーバ部のコストと比較して、レシーバ部４１７全体が比
較的低コストで実現できるということである。An important difference between the present invention and the prior art is the LED circuit and the envelope detect.
The purpose of this is to utilize an optical pulse detector for ion). In the description of FIG. 2, the detection is typically a detector 20 that uses a diode 205 to rectify the input signal.
1 has been described. Diode 205 and low pass filter 2
07 produces a rectified and filtered input signal at point 209, which is then converted by the threshold circuit 211 into digital data. This is a different process from the present invention, and in the present invention, rectification is
The high-speed LED of the LED circuit 411 executes the output digital signal and the optical pulse detector 4
It is generated in 13. There are two main advantages to using the combination of LED circuit 411 and optical pulse detector 413 of the present invention. First, fast LEDs are readily available, as they operate at the high frequencies commonly used in UHF and microwave receiving systems, such as those used in the PCS band. Second, the optical pulse detector converts an optical pulse into a digital signal compatible with standard electronic equipment, and is easily available. Thus, the readily available components help to implement a simple and inexpensive AM demodulator for receiving high speed wireless digital signals. The overall effect is that the entire receiver section 417 can be implemented at a relatively low cost compared to the cost of an equivalent receiver section used to receive a PM or FM modulated digital carrier.

【００３４】 第一の好適な実施の形態は、固定の場所から固定の場所へのリンク、固定の場
所からモバイルへのリンク、モバイルからモバイルへのリンク、モバイルから固
定の場所へのリンク、又はモバイルから衛星へのリンクを含む、広範なワイヤレ
スリンクの実現のために用いられることに注意されたい。A first preferred embodiment is a fixed location to fixed location link, a fixed location to mobile link, a mobile to mobile link, a mobile to fixed location link, or Note that it is used for the implementation of a wide range of wireless links, including mobile to satellite links.

【００３５】 上記の第一の好適な実施の形態では、AM変調を使うことを詳細に説明している
としても、そのことが本発明をAM変調方式に限定するものではないことも理解さ
れるであろう。同様に、本発明は、AMトランスミッタを利用する形態に限定され
ないと理解されるであろう。システムは、他の変調方式を用いて構成されたとし
ても、なお発明の精神の範囲内にある。例えば、仮にRFフロントエンド４０９が
ヘテロダイン回路４５１で実現され、そして、仮に切り捨てる周波数が発生した
中間周波数に近くなるようにバンドパスフィルタ４６３を選択するならば、AM変
調ではなくFM変調であってもよい。上記の説明において、AM変調を利用すること
を詳細に説明し、OKK変調を更に詳細に説明したのは、それが本発明を実行する
ための知りうる限りの最良の形態だと思われるからである。Although the first preferred embodiment above describes in detail the use of AM modulation, it is also understood that this does not limit the invention to AM modulation schemes. Will. Similarly, it will be appreciated that the invention is not limited to configurations utilizing AM transmitters. The system, although configured with other modulation schemes, is still within the spirit of the invention. For example, if the RF front end 409 is realized by the heterodyne circuit 451, and the bandpass filter 463 is selected so that the frequency to be truncated is close to the generated intermediate frequency, even if it is FM modulation instead of AM modulation. Good. In the above description, the use of AM modulation has been described in detail and the OKK modulation has been described in more detail because it seems to be the best mode known to carry out the invention. is there.

【００３６】 第二の好適な実施の形態 複数ユーザがシステムに同時アクセスをすることができるようにされた複数ポ
イント間の確実なコミュニケーションシステムの必要性は、TCP／IPといった通
信プロトコルの発展をもたらしてきた。このプロトコルでは、データは離散パケ
ットにパケット化され、各々のパケットには、そのパケットが送信される送信先
のアドレスを含むラベルが与えられる。パケットはそれからネットワークを通っ
て送られ、送信先で再度組み立てられる。本発明は、インターネットを含む上記
のようなプロトコルを使用する通信システムに組み込まれてもよい。本発明は、
特に、ネットワークへの「ラストマイル」の無線アクセスを提供するのに好適で
ある。この方法において用いられる本発明は、第二の好適な実施の形態を含む。Second Preferred Embodiment The need for a reliable communication system between multiple points that allows multiple users to access the system at the same time leads to the development of communication protocols such as TCP / IP. Came. In this protocol, data is packetized into discrete packets, and each packet is given a label containing the address of the destination to which the packet is sent. The packet is then sent through the network and reassembled at the destination. The present invention may be incorporated into communication systems using protocols such as those described above, including the Internet. The present invention is
In particular, it is suitable for providing "last mile" wireless access to the network. The invention used in this method comprises a second preferred embodiment.

【００３７】 図５を参照すると、同図は、ネットワークへの「ラストマイル」のインターフ
ェイスを提供するために本発明がどのようにして用いられ得るかを表している。
図５は、「ユーザ」もしくはデータソース５０１、ソース５０１に含まれるデジ
タルデータ５０２、デジタルパケット５０３、ネットワーク５０５、ソース５０
１に接続されたネットワークアクセスポイント５０７、及び第２ネットワークア
クセスポイント５０９を表している。これらの部分は、第２の実施の形態が備え
られる通信ネットワーク５１１の全ての部分である。ネットワークにデータを供
給できる追加のユーザ及び／又はデータソースが設けられてもよい。第二の好適
な実施の形態５２１も表されており、それはトランスミッタ５２３、レシーバ５
２５、及び送信先装置５２７からなる。トランスミッタ５２３は、それが意図す
る受信エリアへの送信を一層よくするために、物理的にタワーの上に設置されて
もよい。一以上のレシーバと送信先とを設けてもよい。図５は、一つの付加的な
レシーバ５２９と送信先５３１とを図示している。同様に、一つのみの「第二ネ
ットワークアクセス」が示されているが、多数のユーザへのネットワークアクセ
スを提供するためにネットワークアクセスをさらに設けてもよい。Referring to FIG. 5, the figure illustrates how the present invention may be used to provide a “last mile” interface to a network.
FIG. 5 illustrates a “user” or data source 501, digital data 502 contained in source 501, digital packets 503, network 505, source 50.
1 shows a network access point 507 and a second network access point 509 connected to each other. These parts are all parts of the communication network 511 in which the second embodiment is provided. Additional users and / or data sources may be provided that can provide data to the network. A second preferred embodiment 521 is also represented, which is transmitter 523, receiver 5
25 and a transmission destination device 527. The transmitter 523 may be physically located above the tower to better transmit to its intended coverage area. There may be one or more receivers and destinations. FIG. 5 illustrates one additional receiver 529 and destination 531. Similarly, although only one “second network access” is shown, network access may be further provided to provide network access to multiple users.

【００３８】 全体のネットワーク５１１は、第二の好適な実施の形態５２１を含んでおり、
以下のように機能する。ソース５０１は、送信されるべき大量のデータを含んで
いる。このデータは、パケット５０３へとパケット化される。説明のために、ソ
ース５０１は、データ５０２をパケット５０３にパケット化するための回路構成
及び／又はアルゴリズムを含むとする。そのような回路構成及び／又はアルゴリ
ズムの実現は既に確立された技術である。上記のように、各パケットは送信され
るべきデータと共にそのパケットの送信先を記述するラベルを含んでいる。これ
らのパケット５０３は、ネットワークアクセスポイント５０７を経由してネット
ワークの中に送信される。パケット５０３は、標準のルート割当プロトコルを用
いて、適切な送信先に対してルートを割り当てられる。第二アクセスポイントが
最終的に送信先５２７（及び５３１）に接続されているので、パケット５０３は
、その第二アクセスポイント５０９に送られる。第二アクセスポイント５０９は
パケット５０３を受け取って、それらをトランスミッタ５２３によって無線で送
信する。このトランスミッタ５２３は、第一の好適な実施の形態のトランスミッ
タ部４１５からなる。パケットは電磁波５２４に乗せて無線でレシーバ５２５に
送られる。このレシーバ５２５は、第一の好適な実施の形態のレシーバ部４１７
からなる。デジタルパケット５０３は、次に送信先５２７に送られる。この送信
先５２７は、第二の好適な実施の形態を経由してネットワークにアクセスできる
ように設けられたラップトップコンピュータや携帯情報端末（personal digital
assistant）であってもよい。説明のために、送信先５２７は、パケット５０３
のデジタル部分を抽出するため、及びオリジナルのデジタルデータ５０２を復元
するために、送信先５２７に対してアドレスを与えられたパケットを受信するた
めの回路構成又はアルゴリズムを含んでいる。そのような回路構成及びアルゴリ
ズムを実現することは既に知られ、確立された技術である。このデジタルデータ
５０２は、その後エンドユーザが利用可能になる。The entire network 511 includes a second preferred embodiment 521,
It works as follows. Source 501 contains a large amount of data to be transmitted. This data is packetized into packets 503. For purposes of explanation, source 501 may include circuitry and / or algorithms for packetizing data 502 into packets 503. Implementation of such circuitry and / or algorithms is an established technology. As mentioned above, each packet contains a label that describes the destination of the packet along with the data to be transmitted. These packets 503 are transmitted into the network via the network access point 507. Packet 503 is routed to the appropriate destination using standard route assignment protocols. Since the second access point is finally connected to the destination 527 (and 531), the packet 503 is sent to the second access point 509. The second access point 509 receives the packets 503 and wirelessly transmits them by the transmitter 523. The transmitter 523 comprises the transmitter section 415 of the first preferred embodiment. The packet is carried on the electromagnetic wave 524 and wirelessly sent to the receiver 525. This receiver 525 is the receiver portion 417 of the first preferred embodiment.
Consists of. The digital packet 503 is then sent to the destination 527. This destination 527 is a laptop computer or personal digital assistant provided so as to be able to access the network via the second preferred embodiment.
assistant). For the purpose of explanation, the destination 527 is the packet 503.
Circuitry to extract the addressed portion of the packet to the destination 527, in order to extract the digital portion of, and to recover the original digital data 502. Implementing such circuit configurations and algorithms is a known and established technique. This digital data 502 is then available to the end user.

【００３９】 上記の説明では、データ送信は、ソース５０１から送信先５２７への方向だけ
について説明された。（記載しているこの時点で）ほとんどの実用的なケースで
は、これで十分である。インターネットにアクセスするときは、典型的には（図
５に示すように）高いデータ速度でダウンロードする必要性のほうが高いデータ
速度でアップロードする必要性よりも大きいからである。レシーバ部におけるデ
ータ送信は、逆方向に実質的に同じ技術を用いることによって付加的に実行され
てもよい。必要な変更は、その技術に詳しい者にとっては明らかである。要約す
れば、第一の変更は、送信先５２７が付加的に、送信されるべきデータを供給し
、データをパケット化する回路構成及び／又はアルゴリズムを持つことである。
第二の変更は、（装置５２７に接続された）付加的なトランスミッタ部５４１と
（アクセスノート５０９に接続された）付加的なレシーバ部５４３とからなる付
加的なワイヤレスリンク５０４を設けることである。このワイヤレスリンクは、
反対方向、すなわち、装置５２７からアクセスノード５０９へ向かう、ネットワ
ークへのアクセスを提供する。第三の変更は、この二方向の送信が、データを両
方向に同時に（「双方向に（duplex）」）送信できるように構成及び／又は調整
されていなければならないことである。これは、FDMA、TDMA、CDMAといった多重
方式を実現する周知の回路構成及び／又はアルゴリズムを用いて容易に達成され
る。第四の変更は、オリジナルの「ソース」５０１が、それに対するアドレスを
与えられたパケットを選択し、その送信されたデータを復元するための回路構成
及び／又はアルゴリズムを付加的に含むことである。この第二の好適な実施の形
態は、データをダウンロードするだけ、又はデータをアップロードするだけのた
めに構成されていても（つまり、「ワンウェイ」又は「一方向」リンク）、デー
タのダウンロード及びアップロードの両方のために構成されていても（つまり、
「ツーウェイ」又は「二方向」リンク）、本発明の範囲内であるとみなされる。In the above description, data transmission was described only in the direction from source 501 to destination 527. In most practical cases (at this point in the description) this is sufficient. This is because when accessing the Internet, the need to download at high data rates (as shown in FIG. 5) is typically greater than the need to upload at high data rates. Data transmission in the receiver section may additionally be performed by using substantially the same technique in the opposite direction. The changes required will be apparent to those skilled in the art. In summary, the first modification is that the destination 527 additionally has circuitry and / or algorithms that supply the data to be transmitted and packetize the data.
The second modification is to provide an additional wireless link 504 consisting of an additional transmitter part 541 (connected to the device 527) and an additional receiver part 543 (connected to the access note 509). . This wireless link is
It provides access to the network in the opposite direction, from device 527 to access node 509. A third modification is that this bi-directional transmission must be configured and / or coordinated to allow data to be transmitted in both directions simultaneously (“duplex”). This is easily accomplished using well-known circuitry and / or algorithms that implement multiplexing schemes such as FDMA, TDMA, CDMA. A fourth modification is that the original "source" 501 additionally includes circuitry and / or algorithms for selecting the packet addressed to it and recovering its transmitted data. . This second preferred embodiment downloads and uploads data even though it is configured to only download or upload data (ie, "one-way" or "one-way" link). Configured for both (that is,
“Two-way” or “two-way” links) are considered to be within the scope of the invention.

【００４０】 この好適な実施の形態の意義は、インターネットが図５に表されたネットワー
ク５０５である場合に、インターネットへの無線アクセスができるということで
ある。第二の好適な実施の形態５２１によって提供される無線アクセスは、上記
のPCSスペクトル上で実現され得る。PCSスペクトルの副帯域C、D、E、及びFは本
発明を用いたデータ送信のための構成に用いることができる。本発明により提供
されるワイヤレスリンクが在庫品を使って容易に実現でき、また、TCP／IPプロ
トコルの実現のための回路構成及びアルゴリズムが簡単に入手できるので、適切
なPCS帯域において、インターネットへのブロードバンドワイヤレスアクセスを
提供するシステムを迅速に増設することができる。The significance of this preferred embodiment is that wireless access to the Internet is possible if the Internet is the network 505 depicted in FIG. The radio access provided by the second preferred embodiment 521 may be realized on the above PCS spectrum. Subbands C, D, E, and F of the PCS spectrum can be used in a configuration for data transmission using the present invention. The wireless link provided by the present invention can be easily implemented using off-the-shelf items, and the circuit configuration and algorithm for implementing the TCP / IP protocol can be easily obtained, so that in the appropriate PCS band, the Internet connection A system providing broadband wireless access can be quickly added.

【００４１】 他の実施の形態 上記の説明では、本発明の多くの異なる実施の形態のうちの二つを記載した。
次に、作成可能な多くの変形例又は実施の形態を説明する。以下の変形例の多く
は、「直行型（orthogonal）」である。つまり、さらに多くの実施の形態をつく
るために一以上の変形例を同時に用いることができる。これらの変形例を以下に
説明する。Other Embodiments The above description describes two of many different embodiments of the invention.
Next, many modifications or embodiments that can be created will be described. Many of the variations below are "orthogonal". That is, one or more variations can be used simultaneously to create more embodiments. These modified examples will be described below.

【００４２】 変形例１：AM変調された搬送波の有線送信：この変形例では、送信アンテナ４
０５と受信アンテナ４０７は、ケーブル、又は導線で置き換えられ、又は導波管
でさえも置き換えられ、これにより、AMトランスミッタ４０３の出力が直接にRF
フロントエンド４０９の入力に接続される。このコネクタは、「有線コネクタ（
wired connector）」と呼ぶべきものであり、このことは、導波管が用いられて
いるときでさえもあてはまる。そして、この変形例は、「有線コネクタ」又は「
有線リンク」を提供しているとみなされるべきものである。この場合、AMトラン
スミッタ４０３の出力は、（有線コネクタを経由して）直接にRFフロントエンド
に適用される。この変形例の他の部分は、上記の好適な実施の形態と全く同様に
機能する。この変形例は、有線通信が実用的であり、有線コネクタ内での群遅延
（group delay）が動作を妨げるほどひどく信号を劣化させない場合には、有用
である。Modification 1: Wired transmission of AM-modulated carrier: In this modification, the transmission antenna 4
05 and the receiving antenna 407 are replaced by cables or conductors, or even waveguides, so that the output of the AM transmitter 403 is directly RF
It is connected to the input of the front end 409. This connector is a "wired connector (
wired connector) ", and this is true even when waveguides are used. And, this modification is a "wired connector" or "
It should be considered as providing a "wired link". In this case, the output of AM transmitter 403 is applied directly to the RF front end (via the wired connector). The other parts of this variation function exactly as in the preferred embodiment described above. This variant is useful when wired communication is practical and the group delay in the wired connector does not severely degrade the signal to prevent operation.

【００４３】 変形例２：LED回路４１１の高速LED以外の光源の利用：LED回路４１１は、特
に高速LEDを用いる必要があるというわけではない。例えば、搬送波の周波数が
十分に遅いなら、通常のLEDを用いることができる。同様に、電気から光を発生
させる他の装置は、その特定の装置の電気的及び物理的な制限を条件として候補
の装置となり得る。例えば、ある状況ではレーザダイオードからなる回路が、利
用可能である。上記の好適な実施の形態では、LED回路４１１で高速LEDを利用す
ることを詳細に説明しているが、この高速LEDを、電気から光を発生させるどの
ような装置へ置き換えても、結果として本発明の範囲に含まれる他の実施の形態
になることが理解されるであろう。Variant 2: Use of light source other than high-speed LED of LED circuit 411: The LED circuit 411 does not necessarily need to use a high-speed LED. For example, a regular LED can be used if the carrier frequency is slow enough. Similarly, other devices that generate light from electricity may be candidate devices subject to the electrical and physical limitations of that particular device. For example, in some circumstances circuits consisting of laser diodes are available. In the above preferred embodiment, the use of the high speed LED in the LED circuit 411 is described in detail. However, even if the high speed LED is replaced with any device that generates light from electricity, as a result, It will be appreciated that other embodiments are within the scope of the invention.

【００４４】 変形例３：光パルス検出器の変形例：市販の光パルス検出器のほかに、類似の
機能をもつ回路を用いてもよい。例えば、図６を参照すると、図６には、標準的
な電子部品により構成されている他の光パルス検出器が表されている。フォトダ
イオード６０３（又はその代りにフォトトランジスタ）は光パルス４２９を受信
して、光の瞬間強度に比例した電流を流す。レジスタ６０５の値を注意深く選ぶ
と、光パルス４２９及び環境光の所定の強度に対してフォトダイオード６０３が
作り出す電圧の振れを最大にすることができる。レジスタ６０７とコンデンサ６
０９は、ノイズ消去のためのローパスフィルタを実現する。これらの二つの構成
要素は、任意的であり、ハイパスフィルタを形成するために再調整されてもよい
。スレッショルド回路６１１は、フィルタを通過した信号を受信し、デジタル出
力６１３を発生させる。この技術に詳しい者は、これと同じ機能を実行する他の
回路を思い付くであろう。上記の好適な実施の形態は市販の光パルス検出器に言
及しているが、光パルスを電子的な又はデジタルのパルスに変換するいかなる手
段も「光パルス検出器」であると理解されるであろう。Modification 3: Modification of Optical Pulse Detector: In addition to a commercially available optical pulse detector, a circuit having a similar function may be used. For example, referring to FIG. 6, FIG. 6 shows another optical pulse detector constructed of standard electronic components. The photodiode 603 (or, alternatively, a phototransistor) receives the light pulse 429 and applies a current proportional to the instantaneous intensity of the light. Careful selection of the value in register 605 can maximize the voltage swing produced by photodiode 603 for a given intensity of light pulse 429 and ambient light. Register 607 and capacitor 6
09 realizes a low-pass filter for noise elimination. These two components are optional and may be readjusted to form a high pass filter. Threshold circuit 611 receives the filtered signal and produces a digital output 613. Those skilled in the art will come up with other circuits that perform this same function. Although the preferred embodiments described above refer to commercially available light pulse detectors, any means for converting light pulses into electronic or digital pulses is understood to be a "light pulse detector". Ah

【００４５】 変形例４：LED回路と光パルス検出器との物理的な分離：この変更はわずかで
あり、LED回路４１１と光パルス検出器４１３とが物理的に異なる場所に配置さ
れる。例えば、受信アンテナ４０７、RFフロントエンド４０９及びLED回路４１
１は、部屋の天井に配置してもよい。そして、光パルス検出器４１３は、ラップ
トップコンピュータやPDA（personal digital assistant）といったモバイル装
置の中に配置されてもよい。トランスミッタ部４１５は、数キロメートル離れて
配置されることもあり得る。このような構成にすることによって、モバイル装置
自身に組み込まれた最低限のワイヤレス回路でもって、モバイル装置は送信され
た高速デジタルデータを受信できる。各々が光パルス検出器を備えており、各々
が光パルスを受信できる（例えば、すべてが「同一の箱体」の中にある）複数の
モバイル装置を設けることによって更なる変形が可能になる。この場合には、全
てのモバイル装置が同じ送信データを受信することができる。Modification 4: Physical separation of LED circuit and optical pulse detector: This change is slight, and the LED circuit 411 and the optical pulse detector 413 are arranged at physically different places. For example, the receiving antenna 407, the RF front end 409, and the LED circuit 41
1 may be arranged on the ceiling of the room. The optical pulse detector 413 may then be located in a mobile device such as a laptop computer or PDA (personal digital assistant). The transmitter sections 415 may be located several kilometers apart. With such a configuration, the mobile device can receive the transmitted high-speed digital data with the minimum wireless circuit built into the mobile device itself. Further variations are possible by providing multiple mobile devices, each equipped with a light pulse detector, each capable of receiving light pulses (eg, all in the "same box"). In this case, all mobile devices can receive the same transmission data.

【００４６】 変形例５：上述の第二の好適な実施の形態は、インターネットのような通信ネ
ットワークへの「ラストマイル」のアクセス提供する手段として紹介された。特
に各リンクは、有線であっても無線であっても、第一及び第二の好適な実施の形
態で述べたデータ送信システムの応用の候補である。そのような変形は本発明の
範囲内であるとみなされる。Variant 5: The second preferred embodiment described above has been introduced as a means of providing "last mile" access to a communication network such as the Internet. In particular, each link, whether wired or wireless, is a candidate for application of the data transmission system described in the first and second preferred embodiments. Such variations are considered to be within the scope of the invention.

【００４７】 変形例６：他の変調方式での利用：第一の好適な実施の形態の部分の最後に記
載したように、AM変調方式以外の変調方式を用いてもよい。Variant 6: Use with other modulation schemes: As mentioned at the end of the part of the first preferred embodiment, modulation schemes other than the AM modulation scheme may be used.

【００４８】 変形例７：新規な変調回路又は変調装置：上記のように、本発明と先行技術と
の主な違いは、LED回路４１１及び変調された搬送波から信号を抽出するための
光パルス検出器４１３を用いることである。これらの構成要素を変調のために使
用することで、変調された搬送波を介した高速なデジタルデータの受信が可能に
なる。スレッショルド応答ではなく連続的な応答性を光パルス検出器が持ってい
れば、この組合せは、アナログ、またはデジタルの任意の信号によって変調され
た搬送波を復調するために用いられてもよい。そのような連続応答の光パルス検
出器は、スレッショルド装置を省くように変形された図６の回路６０１を用いて
実現される。そのような復調器は、潜在的に、単一のパッケージとして、もしく
はRF積分回路の部分としてでさえも、大量生産されることに注意されたい。検波
器又はAM変調器として利用されるこれらの組合せは、先行技術の中には見られな
い。したがって、信号の変調のため、検波のため、又は搬送波で送信された信号
の抽出のためのLED回路４１１及び光パルス検出器４１３は（スレッショルド応
答性と連続応答性のいずれを通しても）、本発明の範囲内にあるとみなされる。
さらに、LED回路４１１及び光パルス検出器４１３を含むいかなる装置又は積分
回路も、それが変調された搬送波から信号を抽出するために用いられるときは、
本発明の範囲内にあるとみなされる。Variant 7: Novel modulator circuit or modulator: As described above, the main difference between the present invention and the prior art is the LED circuit 411 and the optical pulse detection for extracting the signal from the modulated carrier wave. Is to use the device 413. The use of these components for modulation enables high speed reception of digital data over a modulated carrier. This combination may be used to demodulate a carrier modulated by any signal, analog or digital, provided the optical pulse detector has a continuous response rather than a threshold response. Such a continuous response optical pulse detector is implemented using the circuit 601 of FIG. 6 modified to omit the threshold device. Note that such demodulators are potentially mass-produced as a single package or even as part of an RF integrator circuit. These combinations utilized as detectors or AM modulators are not found in the prior art. Therefore, the LED circuit 411 and the optical pulse detector 413 (either through threshold response or continuous response) for modulation of the signal, for detection, or for extraction of the signal transmitted on the carrier, can be used according to the present invention. Is considered to be within the range of.
Further, any device or integrating circuit including LED circuit 411 and optical pulse detector 413, when it is used to extract the signal from the modulated carrier,
It is considered to be within the scope of the present invention.

【００４９】 変形例８：上記の新規の検波器は、レシーバに組み込まれてもよく、このレシ
ーバにはAMレシーバを含む。そのようなレシーバの一例は、第一の好適な実施の
形態のレシーバ部４１７である。そのようなレシーバは、復調のために上記の新
規な復調器を使うという点において、新規である。搬送波を復調するためのこの
新規な復調器を利用するいずれのレシーバも本発明の範囲内にあるとみなされる
。Variant 8: The novel detector described above may be incorporated in a receiver, which includes an AM receiver. An example of such a receiver is the receiver section 417 of the first preferred embodiment. Such a receiver is novel in that it uses the novel demodulator described above for demodulation. Any receiver that utilizes this novel demodulator to demodulate a carrier is considered within the scope of the present invention.

【００５０】 上記の実施の形態及び変形例は、本発明の原理の例示である。他の実施の形態
は、本発明の精神及び範囲から外れることなく当業者が考え出すことができる。The above-described embodiments and modifications are examples of the principle of the present invention. Other embodiments can be devised by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention.

【００５１】 産業的な適用 本発明は、高速無線リンクが要求される応用例に用いることができる。[0051]   Industrial application   The present invention can be used in applications where high speed wireless links are required.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 AM変調の説明で用いる幾つかの波形を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing some waveforms used in the description of AM modulation.

【図２】 検波器及びその動作を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a detector and its operation.

【図３Ａ】 AM信号の復調を実行する二つの択一的な回路を示す図である。FIG. 3A shows two alternative circuits for performing demodulation of AM signals.

【図３Ｂ】 AM信号の復調を実行する二つの択一的な回路を示す図である。FIG. 3B shows two alternative circuits for performing demodulation of AM signals.

【図４Ａ】 本発明の第一の好適な実施の形態を示す図である。FIG. 4A shows a first preferred embodiment of the present invention.

【図４Ｂ】 ヘテロダイン回路を示す図である。FIG. 4B is a diagram showing a heterodyne circuit.

【図５】 本発明の第二の好適な実施の形態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a second preferred embodiment of the present invention.

【図６】 他の光パルス検出器を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another optical pulse detector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/105 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｒ 10/14 10/22 10/26 10/28 Ｈ０４Ｌ 27/04 27/06 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 チャンタヴィー，ブーンサイ アメリカ合衆国 96707 ハワイ州 カポ レイ，ヒューネカイ ストリート 92− 1282 (72)発明者 マリーナ，ジョセフ・ケイ アメリカ合衆国 96825 ハワイ州 ホノ ルル，カマオレ ストリート 1058 Ｆターム(参考） 5K004 AA03 DD00 DF00 5K102 AA52 AH23 AH26 AL21 PB02 RD01 RD15 RD27 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification code FI theme code (reference) H04B 10/105 H04B 9/00 R 10/14 10/22 10/26 10/28 H04L 27/04 27 / 06 (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE, TR), OA ( BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, B , BZ, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL , PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Chanthavi, Boonsai United States 96707 Hunekai Street, Kapolei, Hawaii 92-1282 (72) Inventor Marina, Joseph Kay United States 96825 Fama Term Street, Kamaole Street, Honolulu, Hawaii 5K004 AA03 DD00 DF00 5K102 A A52 AH23 AH26 AL21 PB02 RD01 RD15 RD27

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 デジタルデータを伝送するための高速リンクシステムであっ
て、 前記デジタルデータから変調された搬送波を生成するトランスミッタと、 前記変調された搬送波から中間信号を生成するRFフロントエンドと、 前記中間信号から光パルスを生成するLED回路と、 前記光パルスから前記デジタルデータを抽出する光パルス検出器と を有する高速リンクシステム。1. A high speed link system for transmitting digital data, the transmitter generating a modulated carrier from the digital data, an RF front end generating an intermediate signal from the modulated carrier, A high-speed link system having an LED circuit for generating an optical pulse from an intermediate signal and an optical pulse detector for extracting the digital data from the optical pulse. 【請求項２】 請求項１のリンクシステムであって、前記トランスミッタは
、AMトランスミッタであるリンクシステム。2. The link system of claim 1, wherein the transmitter is an AM transmitter. 【請求項３】 請求項１のリンクシステムであって、前記LED回路は、LEDか
らなるリンクシステム。3. The link system according to claim 1, wherein the LED circuit is an LED. 【請求項４】 請求項２のリンクシステムであって、前記LED回路は、LEDか
らなるリンクシステム。4. The link system according to claim 2, wherein the LED circuit is an LED. 【請求項５】 デジタルデータを伝送するための方法であって、 （ａ）前記デジタルデータで搬送波を変調して、変調された搬送波を生成する
ステップと、 （ｂ）前記変調された搬送波を処理して中間信号を生成するステップと、 （ｃ）前記中間信号から光パルスを発生させるステップと、 （ｄ）前記光パルスから前記デジタルデータを復元するステップと を有する方法。5. A method for transmitting digital data, comprising: (a) modulating a carrier with the digital data to produce a modulated carrier; and (b) processing the modulated carrier. And generating an intermediate signal by: (c) generating an optical pulse from the intermediate signal; and (d) recovering the digital data from the optical pulse. 【請求項６】 請求項５の方法であって、ステップ（ａ）は、前記デジタル
データで搬送波をAM変調して、変調された搬送波を生成することを含む方法。6. The method of claim 5, wherein step (a) comprises AM modulating a carrier with the digital data to produce a modulated carrier. 【請求項７】 請求項５の方法であって、ステップ（ｃ）は、LED回路に前
記中間信号を供給して光パルスを発生させることを含む方法。7. The method of claim 5, wherein step (c) includes providing the intermediate signal to an LED circuit to generate a light pulse. 【請求項８】 請求項５の方法であって、ステップ（ｄ）が光パルス検出器
を用いて前記光パルスから前記デジタルデータを復元することを含む方法。8. The method of claim 5, wherein step (d) comprises recovering the digital data from the light pulse using a light pulse detector. 【請求項９】 請求項７の方法であって、ステップ（ｄ）が光パルス検出器
を用いて前記光パルスから前記デジタルデータを復元することを含む方法。9. The method of claim 7, wherein step (d) comprises recovering the digital data from the light pulse using a light pulse detector. 【請求項１０】 パケット化されたデジタルデータを伝送するための高速リ
ンクシステムであって、 前記パケット化されたデジタルデータから、変調された搬送波を生成するトラ
ンスミッタと、 前記変調された搬送波から中間信号を生成するRFフロントエンドと、 前記中間信号から光パルスを生成するLED回路と、 前記光パルスから前記パケット化されたデジタルデータを抽出する光パルス検
出器と を有する高速リンクシステム。10. A high speed link system for transmitting packetized digital data, the transmitter generating a modulated carrier wave from the packetized digital data, and an intermediate signal from the modulated carrier wave. A high-speed link system comprising: an RF front end for generating the optical pulse; an LED circuit for generating an optical pulse from the intermediate signal; 【請求項１１】 請求項１０のリンクシステムであって、前記トランスミッ
タは、AMトランスミッタであるリンクシステム。11. The link system of claim 10, wherein the transmitter is an AM transmitter. 【請求項１２】 請求項１０のリンクシステムであって、前記LED回路は、L
EDからなるリンクシステム。12. The link system according to claim 10, wherein the LED circuit is L
Link system consisting of ED. 【請求項１３】 請求項１１のリンクシステムであって、前記LED回路は、L
EDからなるリンクシステム。13. The link system according to claim 11, wherein the LED circuit is L
Link system consisting of ED. 【請求項１４】 パケット化されたデジタルデータを伝送するための方法で
あって、 （ａ）前記パケット化されたデジタルデータで搬送波を変調して、変調された
搬送波を生成するステップと、 （ｂ）前記変調された搬送波を処理して中間信号を生成するステップと、 （ｃ）前記中間信号から光パルスを発生させるステップと、 （ｄ）前記光パルスから前記パケット化されたデジタルデータを復元するステ
ップと を有する方法。14. A method for transmitting packetized digital data, comprising: (a) modulating a carrier with the packetized digital data to produce a modulated carrier. ) Processing the modulated carrier wave to generate an intermediate signal; (c) generating an optical pulse from the intermediate signal; and (d) recovering the packetized digital data from the optical pulse. A method having steps. 【請求項１５】 請求項１４の方法であって、ステップ（ａ）は、前記デジ
タルデータで搬送波をAM変調して、変調された搬送波を生成することを含む方法
。15. The method of claim 14, wherein step (a) comprises AM modulating a carrier with the digital data to produce a modulated carrier. 【請求項１６】 請求項１４の方法であって、ステップ（ｃ）は、LED回路
に前記中間信号を供給して光パルスを発生させることを含む方法。16. The method of claim 14, wherein step (c) comprises providing the intermediate signal to an LED circuit to generate a light pulse. 【請求項１７】 請求項１４の方法であって、ステップ（ｄ）は、光パルス
検出器を用いて前記光パルスから前記デジタルデータを復元することを含む方法
。17. The method of claim 14, wherein step (d) comprises recovering the digital data from the light pulse with a light pulse detector. 【請求項１８】 請求項１６の方法であって、ステップ（ｄ）は、光パルス
検出器を用いて前記光パルスから前記デジタルデータを復元することを含む方法
。18. The method of claim 16, wherein step (d) comprises recovering the digital data from the light pulse using a light pulse detector. 【請求項１９】 パケット化されたデジタルデータを伝送するための高速リ
ンクシステムであって、 前記パケット化されたデジタルデータから変調された搬送波を生成する手段と
、 前記変調された搬送波から光パルスを生成する手段と、 前記光パルスから前記パケット化されたデジタルデータを抽出する手段と を有する高速リンクシステム。19. A high speed link system for transmitting packetized digital data, comprising means for generating a modulated carrier wave from the packetized digital data, and an optical pulse from the modulated carrier wave. A high speed link system comprising means for generating and means for extracting the packetized digital data from the optical pulses. 【請求項２０】 請求項１９のリンクシステムであって、光パルスを生成す
る前記手段は、LED回路からなるリンクシステム。20. The link system of claim 19, wherein the means for generating light pulses comprises an LED circuit. 【請求項２１】 請求項１９のリンクシステムであって、前記パケット化さ
れたデジタル信号を抽出する前記手段は、光パルス検出器からなるリンクシステ
ム。21. The link system of claim 19, wherein the means for extracting the packetized digital signal comprises an optical pulse detector. 【請求項２２】 請求項２０のリンクシステムであって、前記パケット化さ
れたデジタル信号を抽出する前記手段は、光パルス検出器からなるリンクシステ
ム。22. The link system of claim 20, wherein the means for extracting the packetized digital signal comprises an optical pulse detector. 【請求項２３】 変調された搬送波に含まれる信号を抽出するための装置で
あって、 前記変調された搬送波から光パルスを生成するLED回路と、 前記変調された搬送波に含まれる前記信号を生成する光パルス検出器と を有する装置。23. An apparatus for extracting a signal contained in a modulated carrier, an LED circuit generating an optical pulse from the modulated carrier, and generating the signal contained in the modulated carrier. Optical pulse detector. 【請求項２４】 変調された搬送波を復調して前記変調された搬送波に含ま
れる信号を抽出するための方法であって、 （ａ）前記変調された搬送波から光パルスを発生させるステップと、 （ｂ）前記光パルスから前記信号を復元するステップと を有する方法。24. A method for demodulating a modulated carrier wave to extract a signal contained in the modulated carrier wave, comprising: (a) generating an optical pulse from the modulated carrier wave; b) recovering the signal from the light pulse. 【請求項２５】 変調された搬送波から信号を抽出するためにLED回路と光
パルス検出器と利用する方法。25. A method of using an LED circuit and an optical pulse detector to extract a signal from a modulated carrier. 【請求項２６】 請求項２５の方法であって、前記信号は、デジタル信号で
ある方法。26. The method of claim 25, wherein the signal is a digital signal. 【請求項２７】 請求項２６の方法であって、前記デジタル信号は、パケッ
ト化されたデジタル信号である方法。27. The method of claim 26, wherein the digital signal is a packetized digital signal.