家庭環境における信号の伝送のためのシステム
【課題】家庭環境を対象とする信号のための無線伝送システムを提供する。
【解決手段】中央端末１は、ｎ＞ｍ＞１として、第１の信号Ｓ１を伝送するｍ個の伝送チャネル１１と、ｎ個の指向性伝送アンテナ１２と、制御手段１４によって選択された切り替えスキーマに従ってｎ個のアンテナからの１つのアンテナを各信号伝送チャネルに関連付ける切り替え手段１３を備える。クライアント端末２は、中央端末１とあらかじめ定められた周波数帯域を有する伝送チャネルで通信し、第１の信号を受信するための受信アンテナを備える。推定デバイス３、４は、クライアント端末に関連付けられているあらかじめ定められた地理的ゾーンＺ１の少なくとも１つの地点において第１の信号の受信品質を表す情報の項目を生成し、少なくとも１つの情報の項目を帰路チャネル５により中央端末の制御手段に伝送する。
【解決手段】中央端末１は、ｎ＞ｍ＞１として、第１の信号Ｓ１を伝送するｍ個の伝送チャネル１１と、ｎ個の指向性伝送アンテナ１２と、制御手段１４によって選択された切り替えスキーマに従ってｎ個のアンテナからの１つのアンテナを各信号伝送チャネルに関連付ける切り替え手段１３を備える。クライアント端末２は、中央端末１とあらかじめ定められた周波数帯域を有する伝送チャネルで通信し、第１の信号を受信するための受信アンテナを備える。推定デバイス３、４は、クライアント端末に関連付けられているあらかじめ定められた地理的ゾーンＺ１の少なくとも１つの地点において第１の信号の受信品質を表す情報の項目を生成し、少なくとも１つの情報の項目を帰路チャネル５により中央端末の制御手段に伝送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に家庭環境を対象とする信号のための無線伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
住居におけるデジタルマルチメディアデバイスの数の増加は、高品位(HD:High Definition)ビデオデータストリーム、オーディオデータストリーム、またはインターネットデータストリームなどのデータストリームの同時配信および高ビットレートを保証する家庭内ネットワークの出現につながっており、こうしたデータは住居のすべて、またはほぼすべての地点で使用可能になっている。そのようなネットワークは、設置される建物（アパートメント、平屋または二階のある家など）内の部屋の配置に構造が依存しており、ケーブル、電力線搬送(PLC: Power Line Carrier)、光ファイバ、または８０２．１１ａ／ｂ／ｇまたは１１ｎの規格に準拠するＷｉＦｉタイプの無線デバイスのようなさまざまな技術を使用して導入することができる。この後者の規格（８０２．１１ａ／ｂ／ｇまたは１１ｎ）は、干渉に支配される環境においてビットレートおよび堅牢性の観点から伝送効率を高めることができるマルチアンテナ技法であるＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output)技術の使用を認可する。
【０００３】
しかし、８０２．１１ｎ規格およびＭＩＭＯ技術に基づくこれらの新しい解決策は、それぞれ使用されるＭＩＭＯ技法に従って独自の特異性を備えている。これ以降は、ＭＩＭＯ技術の基本原理の注意喚起である。
【０００４】
ＭＩＭＯシステムの原理は、独立した信号を取得して、信号のうちの少なくとも１つがフェーディングの影響を全く受けないか、またはわずかしか受けない可能性を高めるために、複数の伝送チャネルを介して信号を送信および／または受信することである。ＭＩＭＯトポロジは、以下の２つの主要カテゴリに分解することができる。
【０００５】
− オープンループシステムと呼ばれるシステムで、伝搬チャネルの予備知識なしで伝送が実施されるもの。こうしたシステムでは空間多重化（ＭＩＭＯ Ｍａｔｒｉｘ Ｂとも呼ばれる）技法または時空間ブロック符号化（ＭＩＭＯ Ｍａｔｒｉｘ Ａとも呼ばれる）を使用する。
【０００６】
− クローズドループシステムと呼ばれるシステムで、ビームフォーミング技法を使用し、伝送チャネルに関連する情報を送信機に伝送するための帰路チャネルを備える。
【０００７】
要約すると、空間多重化（ＭＩＭＯ Ｍａｔｒｉｘ Ｂ）は、伝送されるデータのストリームを複数の基本ストリームに分割し、それらの基本ストリームを各々無線チャネルおよび特定のアンテナで伝送することにある。屋内環境におけるような、複数パスが存在する場合には、異なる基本ストリームが異なる空間シグニチャを持つ受信機に達するので、容易に区別できるようになっている。理想的な環境において、短い距離にわたり、この技法は物理ビットレートを増大させ、その結果システムの全体的な伝送容量も増大させる。より距離を隔てる場合、またはさらに厳しい伝送の条件下においては（低い信号対雑音比）、ビットレートは急速に低下する。この低下は本来、送信機に伝送チャネルの状態に関する情報が何もないことに起因する。したがって、伝送は、チャネルの状態に従って適応させることができない。
【０００８】
もう１つのオープンループシステムである時空間ブロック符号化（ＭＩＭＯ Ｍａｔｒｉｘ Ｂ）もまた、伝送チャネルの状態に関する情報を持たないので、堅牢性を優先し、ダイバーシティは前述の空間多重化とは著しく異なっている。伝送されるデータのストリームは、符号化の後に、複製され、複数の無線チャネルおよび関連するアンテナを介して伝送される。それらのストリームは各々、既知の時空間符号化アルゴリズムを介してエンコードされる。この技法は、システムの通信可能ゾーンを増大させるために使用されることが多い。空間多重化に関しては、この技法は、伝送チャネルに関する情報を受信するための帰路チャネルを提供しない。したがって、伝送は、チャネルの状態に従って適応させることができない。
【０００９】
最後に、ビームフォーミング技法は、伝送アンテナの方向および放射パターンのフォームを制御するため、ひいては選択された伝送方向への電力を増大させるために採用される。この技法は、選択された方向への伝送、ならびに干渉および雑音への抵抗を向上させる。システムの伝送容量は、このようにして増大させることができる。伝送のビームフォーミングは、複数アンテナシステムを介して伝送するための理論上は最適な手段である。チャネル情報が提供されるこの技法は、２つのアンテナについて６ｄＢ（または４つのアンテナについて１２ｄＢ）のゲインをもたらす。加えて、この技法は、空間多重化のような他の技法と組み合わせることができるので、非常に高い伝送容量につながる。
【００１０】
市場で現在最も一般的な８０２．１１ｎ規格による構成は、２×２：２タイプ（２つの伝送チャネル、２つの受信チャネル、および２つの空間ストリーム）、２×３：２または３×３：２のものである。それらのシステムの大多数は、ビームフォーミング技法の実施に必要とされる帰路チャネルを備えてはいない。受信時に、伝送チャネルの状態を決定するため、およびその状態に従って受信されるシンボルを復調するために、ＣＳＩ（チャネル状態情報：Channel State Information）と呼ばれる情報項目を使用することが知られている。ＣＳＩ情報は一般に、有用なシンボルと共に伝送されるトレーニングシンボルを用いて取得される。伝送時には、伝送される信号を伝送条件に適合させるために、ＣＳＩＴ（送信機におけるチャネル状態情報：Channel State Information at Transmitter）情報の項目を送信機に伝送するための帰路チャネルが必要となる。しかし、この帰路チャネルの実施態様が複雑であることから、この帰路チャネルは、ＭＩＭＯ技術においては実施されない。
【００１１】
したがって、現在、一部のシステムは、８０２．１１ｎ規格で定義された「黙示ビームフォーミング」と呼ばれる技術を実施している。この技術によれば、伝送チャネルは相互的であると考えられる。たとえば、クライアント端末と通信している中央端末を備えるシステムが検討される場合、中央端末は、クライアント端末からの情報を追加することなくビームの方向マトリクスを計算する。中央端末は、たとえば受信した信号のプリアンブルを解析するなど、アップリンクチャネル（クライアント端末から中央サーバ）を推定することによりこの計算を行なう。次いで、中央端末は、ダウンリンクチャネルが相互的である（すなわち、アップリンクチャネルと同一またはほぼ同一である）とみなして、信号をクライアント端末に送信する。この相互的であるという前提は、干渉に支配され、家庭環境に付随する複数パスが豊富にある環境においては有効ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
伝送時におけるビームフォーミングタイプの解決策は、そのような環境により適しているであろう。しかし、前述のように、その解決策を実施することで、ＭＩＭＯアンテナとそれに関連する無線チャネルの数が膨大になるので、送信機における信号の処理部分に重大な増加をもたらすことになる。そのような解決策は、実施するには複雑であり、エネルギーを消費して、コストがかさむことになろう。
【００１３】
本発明の１つの目的は、前述の欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
提案される解決策は、中央端末と、少なくとも１つのクライアント端末とを備える（帰路チャネルのない）ＭＩＭＯタイプの標準的な伝送システムの関連にあり、一方には送信時の扇形タイプの指向性アンテナのネットワーク、およびもう一方には、各々のクライアント端末から中央端末への環境に関する情報を回復するためのＭＩＭＯ伝送システムの外部の疑似帰路チャネルを持つ。制御手段は、回復した情報を確実に処理するので、中央端末の指向性アンテナの選択マトリクスを制御する。
【００１５】
加えて、本発明の目的は、信号の伝送システムであって、
− ｎ＞ｍ＞１として、第１の信号を伝送することを目的とする少なくともｍ個の伝送チャネルと、ｎ個の伝送アンテナと、制御手段により選択された切り替えスキーマに従ってｎ個のアンテナからの１つのアンテナを各信号伝送チャネルに関連付けるための切り替え手段とを備える中央端末と、
− あらかじめ定められた周波数帯域を有する伝送チャネルで通信することができる中央端末を介して伝送される第１の信号を受信するために受信アンテナに接続された少なくとも１つの受信チャネルを備える少なくとも１つのクライアント端末と、を含み、
伝送アンテナは指向性アンテナであり、各伝送アンテナは、あらかじめ定められた角度セクタで第１の信号を伝送することができ、
システムはまた、クライアント端末に関連付けられているあらかじめ定められた地理的ゾーンの少なくとも１つの地点において中央端末によって伝送された第１の信号の受信品質に関する少なくとも１つの情報の項目を生成することができる推定デバイスと、前記少なくとも１つの情報の項目を中央端末の制御手段に伝送するための帰路チャネルであって、前記制御手段は、前記少なくとも１つの情報の項目に従って切り替えスキーマを選択する、帰路チャネルと、を含む。
【００１６】
したがって、本発明によれば、クライアント端末のゾーンの少なくとも１つの地点における受信品質に関する情報を中央端末に伝送し、前記情報に従って中央端末が受信を最適化する切り替えスキーマを選択するようにするための帰路チャネルを含む。この帰路チャネルは、中央端末およびクライアント端末で形成されるＭＩＭＯサブシステムから独立している。
【００１７】
有利な特徴によれば、推定デバイスは、
− 中央端末の近くにあり、前記クライアント端末に対して選択された指向性アンテナのうちの少なくとも１つを介して、中央端末とクライアント端末の間の伝送チャネルのあらかじめ定められた周波数帯域に近い、または、これと同一の周波数帯域で、呼掛け信号と呼ばれる第２の信号を伝送することができる伝送回路と、
− クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンにあり、前記ゾーン内の呼掛け信号の電力を測定することができる測定回路であって、前記測定は前記ゾーン内の第１の信号の受信の品質を表す、測定回路と、を含む。
【００１８】
クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンは、たとえば、前記クライアント端末が存在する住居の部屋である。
【００１９】
したがって、呼掛け信号は、中央端末を介して伝送された第１の信号の周波数に近い、または、これと等しい周波数で伝送され、それらの後者と等しい変動が生じる。ゆえに、クライアント端末の地理的ゾーンに配置された測定回路を介して受信される呼掛け信号を測定することで、伝送チャネルの変動を、中央端末と、中央端末に関連付けられているゾーンの地点との間で決定することができるようになる。
【００２０】
特定の実施形態によれば、測定回路は、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification）リーダに関連付けられている少なくとも１つのＲＦＩＤセンサを備え、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサは、呼掛け信号を受信し、ＲＦＩＤセンサの識別子に関連する符号化パラメータに従って呼掛け信号を符号化して、符号化された信号を前記ＲＦＩＤリーダに送信することができ、前記ＲＦＩＤリーダは、前記符号化された信号から、クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンにおける第１の信号の受信品質を表す情報の項目を生成することができる。
【００２１】
有利なことに、測定回路は、中央端末とクライアント端末の間の伝送チャネルの変動を正確に決定するためにクライアント端末に配置されたＲＦＩＤセンサを備える。
【００２２】
特定の実施形態によれば、測定回路は、ゾーンの複数地点における伝送チャネルの状態を取得して、クライアント端末のレベルで伝送チャネルの変化を有利に予測できるようにするため、クライアント端末に関連付けられているゾーンの複数の固定された地点にわたり分散された複数のＲＦＩＤセンサを備える。センサの数は、クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンの大きさ、およびゾーンにわたる伝送チャネルの推定に所望される精度に応じて異なる。
【００２３】
この実施形態において、各ＲＦＩＤセンサは、呼掛け信号を受信し、次いで呼掛け信号を識別子と共に符号化し、符号化された信号をＲＦＩＤリーダに伝送する。ＲＦＩＤリーダは、クライアント端末に関連付けられているゾーンの固定された地点に位置する。
【００２４】
特定の実施形態によれば、各ＲＦＩＤリーダは、ゾーンのＲＦＩＤセンサによって伝送された符号化された信号の受信電力を測定するための手段と、受信信号を復号化し、受信した各信号について前記信号を伝送したセンサの識別子を決定し、かつ、受信した符号された信号ごとに、受信電力および識別子を備える信号を生成するための処理回路と、を備える。
【００２５】
特定の実施形態によれば、伝送回路は、特定の時間間隔中に、認識可能なように呼掛け信号をゾーンの測定回路に定期的に伝送する。この間隔の間、中央端末は、第１の信号を伝送しない。
【００２６】
特定の実施形態によれば、システムは、各々が地理的ゾーンに関連する複数のクライアント端末を備える。各々の地理的ゾーンにおいて、測定回路は、少なくとも１つのＲＦＩＤセンサと、関連するＲＦＩＤリーダを備える。この実施形態において、伝送回路は、特定の時間間隔中に、地理的ゾーンの各々について、呼掛け信号を地理的ゾーンのＲＦＩＤセンサ（複数可）に伝送する。
【００２７】
したがって、各々の地理的ゾーンには、異なる時間間隔中に別個に呼掛けが行なわれる。
【００２８】
有利な実施形態によれば、ＲＦＩＤセンサは、表面弾性波受動センサである。ＲＦＩＤセンサは、たとえば、好ましくは接着性の、ラベルの形態をとる。
【００２９】
呼掛け信号は、パルス列である。
【００３０】
特定の実施形態によれば、制御手段は、前記帰路チャネルを介して伝送された前記少なくとも１つの情報項目に従って切り替えマトリクスの複数のあらかじめ定められた切り替えスキーマから１つの切り替えスキーマを選択する。
【００３１】
好ましい実施形態によれば、帰路チャネルは、たとえば「ＺｉｇＢｅｅ」または「Ｚｗａｖｅ」規格に従って動作する無線伝送チャネルである。
【００３２】
変形において、帰路チャネルは、たとえば電力線搬送（ＰＬＣ）タイプの有線チャネルである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
本発明は、添付の図面を参照する後段の詳細な説明を通じて、より深く理解され、その他の目的、詳細、特徴、および利点はより明確になるであろう。
【００３４】
【図１】本発明による地理的ゾーンＺ１に配置されたクライアント端末と通信する中央端末を備えるシステムを示す概略図である。
【図２】メッシュネットワークによるゾーンＺ１に位置するＲＦＩＤセンサのセットを示す概略図である。
【図３】ＲＦＩＤセンサを示す概略図である。
【図４】本発明による２つの地理的ゾーンＺ１およびＺ２に配置された２つのクライアント端末と通信する中央端末を備えるシステムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１を参照すると、信号伝送システムは、たとえば無線通信規格８０２．１１ｎに準拠する信号Ｓ１を少なくとも１つのクライアント端末２に伝送するための複数の伝送チャネル１１および複数の指向性伝送アンテナ１２が装備された中央端末またはアクセスポイント１を備える。
【００３６】
アクセスポイント１は、たとえば、インターネットネットワークアクセスの付近に位置し、たとえばコンピュータ、テレビジョン、３Ｇ電話、またはインターネットネットワークコネクタのようなマルチメディア端末であるクライアント端末２と通信する。
【００３７】
アクセスポイント１は、ｍ個の伝送チャネル１１、およびｎ個の伝送アンテナ１２を備え、ｎ＞ｍ＞１である。アクセスポイント１はまた、制御手段１４により選択された切り替えスキーマに従ってｎ個のアンテナからの１つのアンテナをｍ個の信号伝送チャネルの各々と関連付けるための切り替え手段１３を備える。特定の実施形態によれば、切り替えスキーマは、切り替え手段１３に格納されている切り替えマトリクスの複数のあらかじめ定められた切り替えスキーマから選択される。
【００３８】
図１の例において、アクセスポイントは、２つの伝送チャネル１１、および４つの指向性アンテナ１２を備える。８０２．１１ｎの規格に準拠する信号をクライアント端末に伝送するため、切り替え手段１３は、２つの伝送チャネルが、４つの指向性アンテナのうちの２つに接続されるようにする。
【００３９】
信号Ｓ１は、２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯域、すなわち帯域［２．４ＧＨｚ〜２．４８３ＧＨｚ］の伝送チャネルで伝送される。
【００４０】
本発明によれば、アンテナ１２は指向性アンテナであるため、各々が固有の角度セクタで信号を伝送する。たとえば建物の部屋に対応する地理的ゾーンＺ１に位置するクライアント端末２は、１つまたは複数のアンテナを介して信号Ｓ１を受信する。
【００４１】
本発明の重要な特徴によれば、システムはまた、クライアント端末２による信号Ｓ１の受信の品質を表す情報を生成するための推定デバイスと、その情報をアクセスポイントの制御手段１４に伝送するための帰路チャネル５とを備える。次いで、制御手段１４は、帰路チャネルを介して受信された情報に従って切り替えスキーマを選択する。
【００４２】
推定デバイスは、基本的に、アクセスポイントのレベルにおいて、クライアント端末２に関連付けられているゾーンＺ１内で、ＲＦＩＤリーダ４に関連付けられている少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ３に、ＷｉＦｉ帯域またはこれに近い周波数帯域の呼掛け信号Ｓ２を規則的または定期的に伝送するための伝送回路１５を備える。図１の例において、推定デバイスは、ゾーンＺ１内に複数のＲＦＩＤセンサ３を備える。ＲＦＩＤセンサ３およびＲＦＩＤリーダ４は、ゾーンＺ１の複数の地点において呼掛け信号Ｓ２の電力を測定することができる測定回路を形成する。
【００４３】
アクセスポイントは、ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access）モードに従って、クライアント端末およびＲＦＩＤセンサと通信する。アクセスポイントは、期間Ｔ１にわたり信号Ｓ１を、および期間Ｔ２にわたり信号Ｓ２を伝送する、ただしＴ２＜＜Ｔ１であり、時間Ｔ１とＴ２は非重複である。
【００４４】
各ＲＦＩＤセンサ３は、呼掛け信号Ｓ２を受信し、それをＲＦＩＤセンサ識別子に関連する符号化パラメータで符号化し、符号化された信号Ｓ’２をＲＦＩＤリーダ４に伝送することを目的としている。ＲＦＩＤリーダ４は、ＲＦＩＤセンサを介して伝送された信号を受信し、この信号から、センサが位置するゾーンＺ１の地点における信号の受信の品質を表す情報項目を生成する。
【００４５】
ＲＦＩＤリーダ３は、ゾーンＺ１の固定された地点に配置される。センサはまた、有利なことに、この後者（地点）が固定される場合にクライアント端末に直接配置することもできる。ＲＦＩＤセンサは、有利なことに、クライアント端末、またはクライアント端末が配置される部屋の要素に貼り付けられる接着ラベルの形態をとる。センサは、好ましくは、表面弾性波受動センサである。これらの後者の要素（表面弾性波受動センサ）は、強い線形性を備えるデバイスであり、これは強い信号がセンサに受信される場合に応答信号が同等に強くなり、弱い信号が受信される場合に応答信号も弱くなるということである。したがって、ＲＦＩＤリーダによって受信される信号の電力は、ＲＦＩＤセンサによって受信される信号の電力に顕著に比例する。センサについては、図３を参照して後段で説明する。
【００４６】
ＲＦＩＤリーダ４はまた、ゾーンＺ１の固定された地点またはクライアント端末に位置する。ＲＦＩＤリーダは、ゾーンＺ１のＲＦＩＤセンサよって伝送された信号の受信電力を測定するための手段と、受信信号を復号化し、受信した各信号について前記信号を伝送したセンサの識別子を決定し、受信し符号化された信号ごとに、受信電力および識別子を備える信号を生成するための処理回路とを備える。次いで、ＲＦＩＤリーダによって生成された信号は、帰路チャネル５を介して制御手段１４に伝送される。
【００４７】
帰路チャネル５は、たとえば「ＺｉｇＢｅｅ」または「Ｚｗａｖｅ」規格に従って動作する無線伝送チャネル、またはたとえば電力線搬送（ＰＬＣ）を介する有線チャネルである。この目的のため、帰路チャネルは、クライアント端末２のレベルにおいて送信機５１を、アクセスポイント１のレベルにおいて受信機５２を備える。受信機５２は、制御手段１４に接続される。
【００４８】
制御手段１４は、帰路チャネルを介して伝送された情報を解析して、この情報に従って切り替えスキーマを選択する。受信品質が十分ではない場合、制御手段１４は、信号Ｓ１の伝送に他のアンテナ１２を選択する方法で切り替えスキーマを変更する。
【００４９】
ＲＦＩＤリーダ３は、たとえば図２に示されるレギュラーネットワークに従って、たとえばゾーンＺ１の正確な地点に配置される。この図において、センサ３は、メッシュネットワークのノードに位置する。すべてのセンサは、ゾーンＺ１の異なる地点で受信された電力の変化が解析されるようにする。それらのセンサは、圧電効果に基づいており、弾性波表面センサの場合、いかなる外部エネルギーも必要としない。センサは、誤作動を生じることなく金属物体または表面に配置することができ、アクセスポイントおよびクライアント端末によって形成されるＭＩＭＯまたはＭＩＳＯシステムと同じ周波数帯域で、帯域ＩＳＭ２．４５ＧＨｚで動作する。その結果は、ＭＩＭＯまたはＭＩＳＯシステムと推定デバイスとの間の伝送チャネルの振る舞いにおいて類似している。
【００５０】
各表面弾性波受動センサは、呼掛け信号Ｓ２のリフレクタのように動作し、呼掛け信号でわずか１０ｍＷ程度の無線周波数パルスしか必要としない。
【００５１】
表面波成分において、電気信号と音波との間の変換は、インターデジタル金属導体ネットワーク、または圧電基板の表面に配置されたインターデジタル変換器を介して行なわれる。そのような表面弾性波センサは、図３に示される。表面弾性波センサは基板３０を備え、基板３０には、アンテナ３１、アンテナに接続されたインターデジタル変換器３２、および基板上の非常に正確な位置に配置された複数のリフレクタ３３が取り付けられている。
【００５２】
アクセスポイント１は、たとえば２．４５ＧＨｚのパルス列である呼掛け信号Ｓ２を伝送する。パルスは、アンテナ３１によって取り込まれ、そのパルスをアンテナ３１が変換器３２に伝送する。この後者は、マイクロ波信号を電気音響波に変換する。このように、生成された音響パルスは、圧電基板で伝搬し、リフレクタ３３によって部分的に反射される。変換器３２に反射された波は、リフレクタの位置に基づいてコードを搬送する。この符号化は、リフレクタ３３によってもたらされた反射パルスの遅延時間に基づいている。したがって、信号に取り込まれるコードは、センサに固有の識別子に対応する。反射パルス列は、変換器に戻り、変換器によって電気信号Ｓ’２に再変換され、この電気信号がアンテナ３１によってＲＦＩＤリーダ４に再伝送される。この位置符号化は、膨大数の可能なコード、および同様にＲＦＩＤセンサの膨大数の識別子をもたらすが、この数は、リフレクタの数およびリフレクタ間の可能なスペーシングに応じて異なる。したがって、本発明によれば、各センサは一意の識別子を有する。
【００５３】
ＲＦＩＤセンサによって符号化された信号は、ＲＦＩＤリーダ４に伝送される。ＲＦＩＤリーダの手段は、ＲＦＩＤリーダによって受信された信号の電力のレベルを測定する。次いで、受信信号は、ＲＦＩＤリーダ４の処理回路を介して解析される。処理回路は、受信した信号で符号化された識別子を決定して、受信した信号ごとにペア（受信電力−識別子）を備える信号を生成する。次いで、ＲＦＩＤリーダ４は、この信号を、帰路チャネル５を介して制御手段１４に伝送する。
【００５４】
上記で示すように、帰路チャネル５は、たとえば「ＺｉｇＢｅｅ」タイプの無線伝送チャネルである。有利なことに、帰路チャネル５はビーコンモードで動作する、つまり、ＲＦＩＤリーダからアクセスポイントの制御手段に情報を定期的に伝送する。呼掛け信号Ｓ’２の伝送は、帰路チャネルのビーコンモードで同期化される。ゾーンＺ１のＲＦＩＤセンサへの呼掛け信号Ｓ２の伝送を周期的にトリガするのは、この後者である。
【００５５】
呼掛け信号Ｓ２の伝送に対して、切り替え手段１３は、呼掛け信号の伝送回路１５をＷｉＦｉリンクに使用されるアンテナのうちの少なくとも１つに接続するための追加の入力を備える。
【００５６】
同一ゾーン内で、ＲＦＩＤリーダと各々のＲＦＩＤセンサとの間の距離は比較的短い（ほぼ数メートル程度）であることに留意されたい。加えて、ＲＦＩＤセンサは一般に、遮蔽されずにＲＦＩＤリーダと直線で結ばれる位置にある。さらに、表面弾性波ＲＤＩＤセンサは強い線形性を持つデバイスであるので、ＲＦＩＤリーダによって受信される電力は、ＲＦＩＤセンサによって受信される電力に顕著に比例する。有利なことに、ＲＦＩＤセンサとＲＦＩＤリーダとの間の距離は、ＲＦＩＤリーダによって受信される電力のレベルが、ＲＦＩＤセンサによって受信される電力のレベルを可能な限り表すように訂正するため、ＲＦＩＤリーダの処理回路に考慮される。距離パラメータは、たとえば、調整段階中に決定される。ゾーンの各ＲＦＩＤセンサは、たとえば、所与の電力の信号の伝送の形態でＲＦＩＤリーダによって呼掛けが行なわれる。ＲＦＩＤセンサは、ＲＦＩＤセンサとＲＦＩＤリーダとの間の距離を決定するために、ＲＦＩＤリーダによって処理される応答信号を再伝送する。この距離パラメータは、ＲＦＩＤリーダに記憶され、受信された電力のレベルの訂正に役立つ。この調整段階は、周期的に繰り返されてもよい。これは、ＲＦＩＤセンサが、たとえばポータブルコンピュータ、ＩＰｈｏｎｅまたはＷｉＦｉタブレットなどのモバイルクライアント端末に搭載される場合に非常に有用となりうる。
【００５７】
本発明のシステムはまた、複数の地理的ゾーンに位置する複数のクライアント端末を備えることもできる。図４は、アクセスポイント１、および２つの異なるゾーンＺ１およびＺ２に配置された２つのクライアント端末を備えるシステムの事例を示している。各ゾーンは、複数のＲＦＩＤセンサ３および１つのＲＦＩＤリーダ４を備える。伝送回路１５は、ＴＤＭＡモードに従って、ゾーンＺ１のＲＦＩＤセンサを対象とする呼掛け信号Ｓ２と、ゾーンＺ２のＲＦＩＤセンサを対象とする呼掛け信号Ｓ３とを伝送する。ゾーンＺ１のＲＦＩＤセンサは符号化信号Ｓ’２をゾーンＺ１のＲＦＩＤリーダに、ゾーンＺ２のＲＦＩＤセンサは符号化信号Ｓ’３をゾーンＺ２のＲＦＩＤリーダに再伝送する。ＲＦＩＤリーダは、受信した信号を解析し、ゾーンＺ１およびＺ２における受信の品質を表す情報を、帰路チャネル５を介して制御手段１４に伝送する。
【００５８】
「ＺｉｇＢｅｅ」ネットワークのような帰路チャネルは、本発明のシステムが照明および建物の温度のような建物制御機能を管理するために設置されている建物に既に存在する場合もあることに留意されたい。
【００５９】
本発明はさまざまな特定の実施形態において説明されてきたが、限定的なものではなく、組み合わせと共に説明された手段の技術的等価物が本発明の範囲に含まれる場合、すべてのそれらの技術的等価物を備えることは明らかである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に家庭環境を対象とする信号のための無線伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
住居におけるデジタルマルチメディアデバイスの数の増加は、高品位(HD:High Definition)ビデオデータストリーム、オーディオデータストリーム、またはインターネットデータストリームなどのデータストリームの同時配信および高ビットレートを保証する家庭内ネットワークの出現につながっており、こうしたデータは住居のすべて、またはほぼすべての地点で使用可能になっている。そのようなネットワークは、設置される建物（アパートメント、平屋または二階のある家など）内の部屋の配置に構造が依存しており、ケーブル、電力線搬送(PLC: Power Line Carrier)、光ファイバ、または８０２．１１ａ／ｂ／ｇまたは１１ｎの規格に準拠するＷｉＦｉタイプの無線デバイスのようなさまざまな技術を使用して導入することができる。この後者の規格（８０２．１１ａ／ｂ／ｇまたは１１ｎ）は、干渉に支配される環境においてビットレートおよび堅牢性の観点から伝送効率を高めることができるマルチアンテナ技法であるＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output)技術の使用を認可する。
【０００３】
しかし、８０２．１１ｎ規格およびＭＩＭＯ技術に基づくこれらの新しい解決策は、それぞれ使用されるＭＩＭＯ技法に従って独自の特異性を備えている。これ以降は、ＭＩＭＯ技術の基本原理の注意喚起である。
【０００４】
ＭＩＭＯシステムの原理は、独立した信号を取得して、信号のうちの少なくとも１つがフェーディングの影響を全く受けないか、またはわずかしか受けない可能性を高めるために、複数の伝送チャネルを介して信号を送信および／または受信することである。ＭＩＭＯトポロジは、以下の２つの主要カテゴリに分解することができる。
【０００５】
− オープンループシステムと呼ばれるシステムで、伝搬チャネルの予備知識なしで伝送が実施されるもの。こうしたシステムでは空間多重化（ＭＩＭＯ Ｍａｔｒｉｘ Ｂとも呼ばれる）技法または時空間ブロック符号化（ＭＩＭＯ Ｍａｔｒｉｘ Ａとも呼ばれる）を使用する。
【０００６】
− クローズドループシステムと呼ばれるシステムで、ビームフォーミング技法を使用し、伝送チャネルに関連する情報を送信機に伝送するための帰路チャネルを備える。
【０００７】
要約すると、空間多重化（ＭＩＭＯ Ｍａｔｒｉｘ Ｂ）は、伝送されるデータのストリームを複数の基本ストリームに分割し、それらの基本ストリームを各々無線チャネルおよび特定のアンテナで伝送することにある。屋内環境におけるような、複数パスが存在する場合には、異なる基本ストリームが異なる空間シグニチャを持つ受信機に達するので、容易に区別できるようになっている。理想的な環境において、短い距離にわたり、この技法は物理ビットレートを増大させ、その結果システムの全体的な伝送容量も増大させる。より距離を隔てる場合、またはさらに厳しい伝送の条件下においては（低い信号対雑音比）、ビットレートは急速に低下する。この低下は本来、送信機に伝送チャネルの状態に関する情報が何もないことに起因する。したがって、伝送は、チャネルの状態に従って適応させることができない。
【０００８】
もう１つのオープンループシステムである時空間ブロック符号化（ＭＩＭＯ Ｍａｔｒｉｘ Ｂ）もまた、伝送チャネルの状態に関する情報を持たないので、堅牢性を優先し、ダイバーシティは前述の空間多重化とは著しく異なっている。伝送されるデータのストリームは、符号化の後に、複製され、複数の無線チャネルおよび関連するアンテナを介して伝送される。それらのストリームは各々、既知の時空間符号化アルゴリズムを介してエンコードされる。この技法は、システムの通信可能ゾーンを増大させるために使用されることが多い。空間多重化に関しては、この技法は、伝送チャネルに関する情報を受信するための帰路チャネルを提供しない。したがって、伝送は、チャネルの状態に従って適応させることができない。
【０００９】
最後に、ビームフォーミング技法は、伝送アンテナの方向および放射パターンのフォームを制御するため、ひいては選択された伝送方向への電力を増大させるために採用される。この技法は、選択された方向への伝送、ならびに干渉および雑音への抵抗を向上させる。システムの伝送容量は、このようにして増大させることができる。伝送のビームフォーミングは、複数アンテナシステムを介して伝送するための理論上は最適な手段である。チャネル情報が提供されるこの技法は、２つのアンテナについて６ｄＢ（または４つのアンテナについて１２ｄＢ）のゲインをもたらす。加えて、この技法は、空間多重化のような他の技法と組み合わせることができるので、非常に高い伝送容量につながる。
【００１０】
市場で現在最も一般的な８０２．１１ｎ規格による構成は、２×２：２タイプ（２つの伝送チャネル、２つの受信チャネル、および２つの空間ストリーム）、２×３：２または３×３：２のものである。それらのシステムの大多数は、ビームフォーミング技法の実施に必要とされる帰路チャネルを備えてはいない。受信時に、伝送チャネルの状態を決定するため、およびその状態に従って受信されるシンボルを復調するために、ＣＳＩ（チャネル状態情報：Channel State Information）と呼ばれる情報項目を使用することが知られている。ＣＳＩ情報は一般に、有用なシンボルと共に伝送されるトレーニングシンボルを用いて取得される。伝送時には、伝送される信号を伝送条件に適合させるために、ＣＳＩＴ（送信機におけるチャネル状態情報：Channel State Information at Transmitter）情報の項目を送信機に伝送するための帰路チャネルが必要となる。しかし、この帰路チャネルの実施態様が複雑であることから、この帰路チャネルは、ＭＩＭＯ技術においては実施されない。
【００１１】
したがって、現在、一部のシステムは、８０２．１１ｎ規格で定義された「黙示ビームフォーミング」と呼ばれる技術を実施している。この技術によれば、伝送チャネルは相互的であると考えられる。たとえば、クライアント端末と通信している中央端末を備えるシステムが検討される場合、中央端末は、クライアント端末からの情報を追加することなくビームの方向マトリクスを計算する。中央端末は、たとえば受信した信号のプリアンブルを解析するなど、アップリンクチャネル（クライアント端末から中央サーバ）を推定することによりこの計算を行なう。次いで、中央端末は、ダウンリンクチャネルが相互的である（すなわち、アップリンクチャネルと同一またはほぼ同一である）とみなして、信号をクライアント端末に送信する。この相互的であるという前提は、干渉に支配され、家庭環境に付随する複数パスが豊富にある環境においては有効ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
伝送時におけるビームフォーミングタイプの解決策は、そのような環境により適しているであろう。しかし、前述のように、その解決策を実施することで、ＭＩＭＯアンテナとそれに関連する無線チャネルの数が膨大になるので、送信機における信号の処理部分に重大な増加をもたらすことになる。そのような解決策は、実施するには複雑であり、エネルギーを消費して、コストがかさむことになろう。
【００１３】
本発明の１つの目的は、前述の欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
提案される解決策は、中央端末と、少なくとも１つのクライアント端末とを備える（帰路チャネルのない）ＭＩＭＯタイプの標準的な伝送システムの関連にあり、一方には送信時の扇形タイプの指向性アンテナのネットワーク、およびもう一方には、各々のクライアント端末から中央端末への環境に関する情報を回復するためのＭＩＭＯ伝送システムの外部の疑似帰路チャネルを持つ。制御手段は、回復した情報を確実に処理するので、中央端末の指向性アンテナの選択マトリクスを制御する。
【００１５】
加えて、本発明の目的は、信号の伝送システムであって、
− ｎ＞ｍ＞１として、第１の信号を伝送することを目的とする少なくともｍ個の伝送チャネルと、ｎ個の伝送アンテナと、制御手段により選択された切り替えスキーマに従ってｎ個のアンテナからの１つのアンテナを各信号伝送チャネルに関連付けるための切り替え手段とを備える中央端末と、
− あらかじめ定められた周波数帯域を有する伝送チャネルで通信することができる中央端末を介して伝送される第１の信号を受信するために受信アンテナに接続された少なくとも１つの受信チャネルを備える少なくとも１つのクライアント端末と、を含み、
伝送アンテナは指向性アンテナであり、各伝送アンテナは、あらかじめ定められた角度セクタで第１の信号を伝送することができ、
システムはまた、クライアント端末に関連付けられているあらかじめ定められた地理的ゾーンの少なくとも１つの地点において中央端末によって伝送された第１の信号の受信品質に関する少なくとも１つの情報の項目を生成することができる推定デバイスと、前記少なくとも１つの情報の項目を中央端末の制御手段に伝送するための帰路チャネルであって、前記制御手段は、前記少なくとも１つの情報の項目に従って切り替えスキーマを選択する、帰路チャネルと、を含む。
【００１６】
したがって、本発明によれば、クライアント端末のゾーンの少なくとも１つの地点における受信品質に関する情報を中央端末に伝送し、前記情報に従って中央端末が受信を最適化する切り替えスキーマを選択するようにするための帰路チャネルを含む。この帰路チャネルは、中央端末およびクライアント端末で形成されるＭＩＭＯサブシステムから独立している。
【００１７】
有利な特徴によれば、推定デバイスは、
− 中央端末の近くにあり、前記クライアント端末に対して選択された指向性アンテナのうちの少なくとも１つを介して、中央端末とクライアント端末の間の伝送チャネルのあらかじめ定められた周波数帯域に近い、または、これと同一の周波数帯域で、呼掛け信号と呼ばれる第２の信号を伝送することができる伝送回路と、
− クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンにあり、前記ゾーン内の呼掛け信号の電力を測定することができる測定回路であって、前記測定は前記ゾーン内の第１の信号の受信の品質を表す、測定回路と、を含む。
【００１８】
クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンは、たとえば、前記クライアント端末が存在する住居の部屋である。
【００１９】
したがって、呼掛け信号は、中央端末を介して伝送された第１の信号の周波数に近い、または、これと等しい周波数で伝送され、それらの後者と等しい変動が生じる。ゆえに、クライアント端末の地理的ゾーンに配置された測定回路を介して受信される呼掛け信号を測定することで、伝送チャネルの変動を、中央端末と、中央端末に関連付けられているゾーンの地点との間で決定することができるようになる。
【００２０】
特定の実施形態によれば、測定回路は、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification）リーダに関連付けられている少なくとも１つのＲＦＩＤセンサを備え、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサは、呼掛け信号を受信し、ＲＦＩＤセンサの識別子に関連する符号化パラメータに従って呼掛け信号を符号化して、符号化された信号を前記ＲＦＩＤリーダに送信することができ、前記ＲＦＩＤリーダは、前記符号化された信号から、クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンにおける第１の信号の受信品質を表す情報の項目を生成することができる。
【００２１】
有利なことに、測定回路は、中央端末とクライアント端末の間の伝送チャネルの変動を正確に決定するためにクライアント端末に配置されたＲＦＩＤセンサを備える。
【００２２】
特定の実施形態によれば、測定回路は、ゾーンの複数地点における伝送チャネルの状態を取得して、クライアント端末のレベルで伝送チャネルの変化を有利に予測できるようにするため、クライアント端末に関連付けられているゾーンの複数の固定された地点にわたり分散された複数のＲＦＩＤセンサを備える。センサの数は、クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンの大きさ、およびゾーンにわたる伝送チャネルの推定に所望される精度に応じて異なる。
【００２３】
この実施形態において、各ＲＦＩＤセンサは、呼掛け信号を受信し、次いで呼掛け信号を識別子と共に符号化し、符号化された信号をＲＦＩＤリーダに伝送する。ＲＦＩＤリーダは、クライアント端末に関連付けられているゾーンの固定された地点に位置する。
【００２４】
特定の実施形態によれば、各ＲＦＩＤリーダは、ゾーンのＲＦＩＤセンサによって伝送された符号化された信号の受信電力を測定するための手段と、受信信号を復号化し、受信した各信号について前記信号を伝送したセンサの識別子を決定し、かつ、受信した符号された信号ごとに、受信電力および識別子を備える信号を生成するための処理回路と、を備える。
【００２５】
特定の実施形態によれば、伝送回路は、特定の時間間隔中に、認識可能なように呼掛け信号をゾーンの測定回路に定期的に伝送する。この間隔の間、中央端末は、第１の信号を伝送しない。
【００２６】
特定の実施形態によれば、システムは、各々が地理的ゾーンに関連する複数のクライアント端末を備える。各々の地理的ゾーンにおいて、測定回路は、少なくとも１つのＲＦＩＤセンサと、関連するＲＦＩＤリーダを備える。この実施形態において、伝送回路は、特定の時間間隔中に、地理的ゾーンの各々について、呼掛け信号を地理的ゾーンのＲＦＩＤセンサ（複数可）に伝送する。
【００２７】
したがって、各々の地理的ゾーンには、異なる時間間隔中に別個に呼掛けが行なわれる。
【００２８】
有利な実施形態によれば、ＲＦＩＤセンサは、表面弾性波受動センサである。ＲＦＩＤセンサは、たとえば、好ましくは接着性の、ラベルの形態をとる。
【００２９】
呼掛け信号は、パルス列である。
【００３０】
特定の実施形態によれば、制御手段は、前記帰路チャネルを介して伝送された前記少なくとも１つの情報項目に従って切り替えマトリクスの複数のあらかじめ定められた切り替えスキーマから１つの切り替えスキーマを選択する。
【００３１】
好ましい実施形態によれば、帰路チャネルは、たとえば「ＺｉｇＢｅｅ」または「Ｚｗａｖｅ」規格に従って動作する無線伝送チャネルである。
【００３２】
変形において、帰路チャネルは、たとえば電力線搬送（ＰＬＣ）タイプの有線チャネルである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
本発明は、添付の図面を参照する後段の詳細な説明を通じて、より深く理解され、その他の目的、詳細、特徴、および利点はより明確になるであろう。
【００３４】
【図１】本発明による地理的ゾーンＺ１に配置されたクライアント端末と通信する中央端末を備えるシステムを示す概略図である。
【図２】メッシュネットワークによるゾーンＺ１に位置するＲＦＩＤセンサのセットを示す概略図である。
【図３】ＲＦＩＤセンサを示す概略図である。
【図４】本発明による２つの地理的ゾーンＺ１およびＺ２に配置された２つのクライアント端末と通信する中央端末を備えるシステムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１を参照すると、信号伝送システムは、たとえば無線通信規格８０２．１１ｎに準拠する信号Ｓ１を少なくとも１つのクライアント端末２に伝送するための複数の伝送チャネル１１および複数の指向性伝送アンテナ１２が装備された中央端末またはアクセスポイント１を備える。
【００３６】
アクセスポイント１は、たとえば、インターネットネットワークアクセスの付近に位置し、たとえばコンピュータ、テレビジョン、３Ｇ電話、またはインターネットネットワークコネクタのようなマルチメディア端末であるクライアント端末２と通信する。
【００３７】
アクセスポイント１は、ｍ個の伝送チャネル１１、およびｎ個の伝送アンテナ１２を備え、ｎ＞ｍ＞１である。アクセスポイント１はまた、制御手段１４により選択された切り替えスキーマに従ってｎ個のアンテナからの１つのアンテナをｍ個の信号伝送チャネルの各々と関連付けるための切り替え手段１３を備える。特定の実施形態によれば、切り替えスキーマは、切り替え手段１３に格納されている切り替えマトリクスの複数のあらかじめ定められた切り替えスキーマから選択される。
【００３８】
図１の例において、アクセスポイントは、２つの伝送チャネル１１、および４つの指向性アンテナ１２を備える。８０２．１１ｎの規格に準拠する信号をクライアント端末に伝送するため、切り替え手段１３は、２つの伝送チャネルが、４つの指向性アンテナのうちの２つに接続されるようにする。
【００３９】
信号Ｓ１は、２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯域、すなわち帯域［２．４ＧＨｚ〜２．４８３ＧＨｚ］の伝送チャネルで伝送される。
【００４０】
本発明によれば、アンテナ１２は指向性アンテナであるため、各々が固有の角度セクタで信号を伝送する。たとえば建物の部屋に対応する地理的ゾーンＺ１に位置するクライアント端末２は、１つまたは複数のアンテナを介して信号Ｓ１を受信する。
【００４１】
本発明の重要な特徴によれば、システムはまた、クライアント端末２による信号Ｓ１の受信の品質を表す情報を生成するための推定デバイスと、その情報をアクセスポイントの制御手段１４に伝送するための帰路チャネル５とを備える。次いで、制御手段１４は、帰路チャネルを介して受信された情報に従って切り替えスキーマを選択する。
【００４２】
推定デバイスは、基本的に、アクセスポイントのレベルにおいて、クライアント端末２に関連付けられているゾーンＺ１内で、ＲＦＩＤリーダ４に関連付けられている少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ３に、ＷｉＦｉ帯域またはこれに近い周波数帯域の呼掛け信号Ｓ２を規則的または定期的に伝送するための伝送回路１５を備える。図１の例において、推定デバイスは、ゾーンＺ１内に複数のＲＦＩＤセンサ３を備える。ＲＦＩＤセンサ３およびＲＦＩＤリーダ４は、ゾーンＺ１の複数の地点において呼掛け信号Ｓ２の電力を測定することができる測定回路を形成する。
【００４３】
アクセスポイントは、ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access）モードに従って、クライアント端末およびＲＦＩＤセンサと通信する。アクセスポイントは、期間Ｔ１にわたり信号Ｓ１を、および期間Ｔ２にわたり信号Ｓ２を伝送する、ただしＴ２＜＜Ｔ１であり、時間Ｔ１とＴ２は非重複である。
【００４４】
各ＲＦＩＤセンサ３は、呼掛け信号Ｓ２を受信し、それをＲＦＩＤセンサ識別子に関連する符号化パラメータで符号化し、符号化された信号Ｓ’２をＲＦＩＤリーダ４に伝送することを目的としている。ＲＦＩＤリーダ４は、ＲＦＩＤセンサを介して伝送された信号を受信し、この信号から、センサが位置するゾーンＺ１の地点における信号の受信の品質を表す情報項目を生成する。
【００４５】
ＲＦＩＤリーダ３は、ゾーンＺ１の固定された地点に配置される。センサはまた、有利なことに、この後者（地点）が固定される場合にクライアント端末に直接配置することもできる。ＲＦＩＤセンサは、有利なことに、クライアント端末、またはクライアント端末が配置される部屋の要素に貼り付けられる接着ラベルの形態をとる。センサは、好ましくは、表面弾性波受動センサである。これらの後者の要素（表面弾性波受動センサ）は、強い線形性を備えるデバイスであり、これは強い信号がセンサに受信される場合に応答信号が同等に強くなり、弱い信号が受信される場合に応答信号も弱くなるということである。したがって、ＲＦＩＤリーダによって受信される信号の電力は、ＲＦＩＤセンサによって受信される信号の電力に顕著に比例する。センサについては、図３を参照して後段で説明する。
【００４６】
ＲＦＩＤリーダ４はまた、ゾーンＺ１の固定された地点またはクライアント端末に位置する。ＲＦＩＤリーダは、ゾーンＺ１のＲＦＩＤセンサよって伝送された信号の受信電力を測定するための手段と、受信信号を復号化し、受信した各信号について前記信号を伝送したセンサの識別子を決定し、受信し符号化された信号ごとに、受信電力および識別子を備える信号を生成するための処理回路とを備える。次いで、ＲＦＩＤリーダによって生成された信号は、帰路チャネル５を介して制御手段１４に伝送される。
【００４７】
帰路チャネル５は、たとえば「ＺｉｇＢｅｅ」または「Ｚｗａｖｅ」規格に従って動作する無線伝送チャネル、またはたとえば電力線搬送（ＰＬＣ）を介する有線チャネルである。この目的のため、帰路チャネルは、クライアント端末２のレベルにおいて送信機５１を、アクセスポイント１のレベルにおいて受信機５２を備える。受信機５２は、制御手段１４に接続される。
【００４８】
制御手段１４は、帰路チャネルを介して伝送された情報を解析して、この情報に従って切り替えスキーマを選択する。受信品質が十分ではない場合、制御手段１４は、信号Ｓ１の伝送に他のアンテナ１２を選択する方法で切り替えスキーマを変更する。
【００４９】
ＲＦＩＤリーダ３は、たとえば図２に示されるレギュラーネットワークに従って、たとえばゾーンＺ１の正確な地点に配置される。この図において、センサ３は、メッシュネットワークのノードに位置する。すべてのセンサは、ゾーンＺ１の異なる地点で受信された電力の変化が解析されるようにする。それらのセンサは、圧電効果に基づいており、弾性波表面センサの場合、いかなる外部エネルギーも必要としない。センサは、誤作動を生じることなく金属物体または表面に配置することができ、アクセスポイントおよびクライアント端末によって形成されるＭＩＭＯまたはＭＩＳＯシステムと同じ周波数帯域で、帯域ＩＳＭ２．４５ＧＨｚで動作する。その結果は、ＭＩＭＯまたはＭＩＳＯシステムと推定デバイスとの間の伝送チャネルの振る舞いにおいて類似している。
【００５０】
各表面弾性波受動センサは、呼掛け信号Ｓ２のリフレクタのように動作し、呼掛け信号でわずか１０ｍＷ程度の無線周波数パルスしか必要としない。
【００５１】
表面波成分において、電気信号と音波との間の変換は、インターデジタル金属導体ネットワーク、または圧電基板の表面に配置されたインターデジタル変換器を介して行なわれる。そのような表面弾性波センサは、図３に示される。表面弾性波センサは基板３０を備え、基板３０には、アンテナ３１、アンテナに接続されたインターデジタル変換器３２、および基板上の非常に正確な位置に配置された複数のリフレクタ３３が取り付けられている。
【００５２】
アクセスポイント１は、たとえば２．４５ＧＨｚのパルス列である呼掛け信号Ｓ２を伝送する。パルスは、アンテナ３１によって取り込まれ、そのパルスをアンテナ３１が変換器３２に伝送する。この後者は、マイクロ波信号を電気音響波に変換する。このように、生成された音響パルスは、圧電基板で伝搬し、リフレクタ３３によって部分的に反射される。変換器３２に反射された波は、リフレクタの位置に基づいてコードを搬送する。この符号化は、リフレクタ３３によってもたらされた反射パルスの遅延時間に基づいている。したがって、信号に取り込まれるコードは、センサに固有の識別子に対応する。反射パルス列は、変換器に戻り、変換器によって電気信号Ｓ’２に再変換され、この電気信号がアンテナ３１によってＲＦＩＤリーダ４に再伝送される。この位置符号化は、膨大数の可能なコード、および同様にＲＦＩＤセンサの膨大数の識別子をもたらすが、この数は、リフレクタの数およびリフレクタ間の可能なスペーシングに応じて異なる。したがって、本発明によれば、各センサは一意の識別子を有する。
【００５３】
ＲＦＩＤセンサによって符号化された信号は、ＲＦＩＤリーダ４に伝送される。ＲＦＩＤリーダの手段は、ＲＦＩＤリーダによって受信された信号の電力のレベルを測定する。次いで、受信信号は、ＲＦＩＤリーダ４の処理回路を介して解析される。処理回路は、受信した信号で符号化された識別子を決定して、受信した信号ごとにペア（受信電力−識別子）を備える信号を生成する。次いで、ＲＦＩＤリーダ４は、この信号を、帰路チャネル５を介して制御手段１４に伝送する。
【００５４】
上記で示すように、帰路チャネル５は、たとえば「ＺｉｇＢｅｅ」タイプの無線伝送チャネルである。有利なことに、帰路チャネル５はビーコンモードで動作する、つまり、ＲＦＩＤリーダからアクセスポイントの制御手段に情報を定期的に伝送する。呼掛け信号Ｓ’２の伝送は、帰路チャネルのビーコンモードで同期化される。ゾーンＺ１のＲＦＩＤセンサへの呼掛け信号Ｓ２の伝送を周期的にトリガするのは、この後者である。
【００５５】
呼掛け信号Ｓ２の伝送に対して、切り替え手段１３は、呼掛け信号の伝送回路１５をＷｉＦｉリンクに使用されるアンテナのうちの少なくとも１つに接続するための追加の入力を備える。
【００５６】
同一ゾーン内で、ＲＦＩＤリーダと各々のＲＦＩＤセンサとの間の距離は比較的短い（ほぼ数メートル程度）であることに留意されたい。加えて、ＲＦＩＤセンサは一般に、遮蔽されずにＲＦＩＤリーダと直線で結ばれる位置にある。さらに、表面弾性波ＲＤＩＤセンサは強い線形性を持つデバイスであるので、ＲＦＩＤリーダによって受信される電力は、ＲＦＩＤセンサによって受信される電力に顕著に比例する。有利なことに、ＲＦＩＤセンサとＲＦＩＤリーダとの間の距離は、ＲＦＩＤリーダによって受信される電力のレベルが、ＲＦＩＤセンサによって受信される電力のレベルを可能な限り表すように訂正するため、ＲＦＩＤリーダの処理回路に考慮される。距離パラメータは、たとえば、調整段階中に決定される。ゾーンの各ＲＦＩＤセンサは、たとえば、所与の電力の信号の伝送の形態でＲＦＩＤリーダによって呼掛けが行なわれる。ＲＦＩＤセンサは、ＲＦＩＤセンサとＲＦＩＤリーダとの間の距離を決定するために、ＲＦＩＤリーダによって処理される応答信号を再伝送する。この距離パラメータは、ＲＦＩＤリーダに記憶され、受信された電力のレベルの訂正に役立つ。この調整段階は、周期的に繰り返されてもよい。これは、ＲＦＩＤセンサが、たとえばポータブルコンピュータ、ＩＰｈｏｎｅまたはＷｉＦｉタブレットなどのモバイルクライアント端末に搭載される場合に非常に有用となりうる。
【００５７】
本発明のシステムはまた、複数の地理的ゾーンに位置する複数のクライアント端末を備えることもできる。図４は、アクセスポイント１、および２つの異なるゾーンＺ１およびＺ２に配置された２つのクライアント端末を備えるシステムの事例を示している。各ゾーンは、複数のＲＦＩＤセンサ３および１つのＲＦＩＤリーダ４を備える。伝送回路１５は、ＴＤＭＡモードに従って、ゾーンＺ１のＲＦＩＤセンサを対象とする呼掛け信号Ｓ２と、ゾーンＺ２のＲＦＩＤセンサを対象とする呼掛け信号Ｓ３とを伝送する。ゾーンＺ１のＲＦＩＤセンサは符号化信号Ｓ’２をゾーンＺ１のＲＦＩＤリーダに、ゾーンＺ２のＲＦＩＤセンサは符号化信号Ｓ’３をゾーンＺ２のＲＦＩＤリーダに再伝送する。ＲＦＩＤリーダは、受信した信号を解析し、ゾーンＺ１およびＺ２における受信の品質を表す情報を、帰路チャネル５を介して制御手段１４に伝送する。
【００５８】
「ＺｉｇＢｅｅ」ネットワークのような帰路チャネルは、本発明のシステムが照明および建物の温度のような建物制御機能を管理するために設置されている建物に既に存在する場合もあることに留意されたい。
【００５９】
本発明はさまざまな特定の実施形態において説明されてきたが、限定的なものではなく、組み合わせと共に説明された手段の技術的等価物が本発明の範囲に含まれる場合、すべてのそれらの技術的等価物を備えることは明らかである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の伝送のためのシステムであって、
ｎ＞ｍ＞１として、第１の信号（Ｓ１）を伝送することを目的とする少なくともｍ個の伝送チャネル（１１）と、ｎ個の伝送アンテナ（１２）と、制御手段（１４）によって選択された切り替えスキーマに従って前記ｎ個のアンテナからの１つのアンテナを各信号伝送チャネルに関連付けるための切り替え手段（１３）と、を備える中央端末（１）と、
前記中央端末を介して伝送される第１の信号を受信するために受信アンテナに接続された少なくとも１つの受信チャネルを備える少なくとも１つのクライアント端末（２）であって、前記中央端末および前記クライアント端末は、あらかじめ定められた周波数帯域を有する伝送チャネルで通信することができる、少なくとも１つのクライアント端末と、を含み、
前記伝送アンテナ（１２）は、指向性アンテナであり、各伝送アンテナは、あらかじめ定められた角度セクタで第１の信号を伝送することができ、
システムはまた、前記クライアント端末に関連付けられているあらかじめ定められた地理的ゾーン（Ｚ１、Ｚ２）の少なくとも１つの地点において、前記中央端末によって伝送された第１の信号の前記受信品質に関する少なくとも１つの情報の項目を生成することができる推定デバイス（１５、３、４）と、前記中央端末の前記制御手段に伝送するための帰路チャネル（５）であって、前記制御手段は、前記少なくとも１つの情報の項目に従って切り替えスキーマを選択する、帰路チャネルと、
を含む、前記システム。
【請求項２】
前記推定デバイスは、
前記中央端末（１）の近くにあり、前記クライアント端末に対して選択された前記指向性アンテナのうちの少なくとも１つを介して、前記中央端末と前記クライアント端末との間の前記伝送チャネルのあらかじめ定められた周波数帯域に近い、または、これと同一の周波数帯域で、呼掛け信号と呼ばれる第２の信号（Ｓ２、Ｓ３）を伝送することができる伝送回路（１５）と、
前記クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンにおいて、前記ゾーン内の前記呼掛け信号の電力を測定することができる測定回路（３、４）であって、前記測定は前記ゾーン内の第１の信号の受信の品質を表す、測定回路と、を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記測定回路は、ＲＦＩＤリーダ（４）に関連付けられている少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ（３）を備え、
前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ（３）は、前記呼掛け信号を受信し、それを前記ＲＦＩＤセンサの識別子に関連する符号化に従って符号化し、かつ、前記符号化された信号を前記ＲＦＩＤリーダに伝送することができ、
前記ＲＦＩＤリーダ（４）は、前記符号化された信号から、前記クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンにおける第１の信号の受信の品質を表す情報の項目を生成することができる、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記測定回路は、前記クライアント端末に配置されたＲＦＩＤセンサ（３）を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記測定回路は、前記クライアント端末に関連付けられているゾーンの複数の固定された地点にわたって分散された複数のＲＦＩＤセンサ（３）を含む、請求項３または４に記載のシステム。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤリーダ（４）は、前記クライアント端末に関連付けられているゾーンの固定された地点に位置する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
各ＲＦＩＤリーダ（４）は、前記ゾーンの前記ＲＦＩＤセンサによって伝送された符号化された信号の受信電力を測定するための手段と、前記受信信号を復号化し、受信した各信号について前記信号を伝送した前記センサの識別子を決定し、かつ、受信した符号された信号ごとに、前記受信電力および前記識別子を含む信号を生成するための処理回路と、を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記伝送回路（１５）は、特定の時間間隔中に、認識可能に、呼掛け信号を前記ゾーンの前記測定回路に定期的に伝送する、請求項２から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
各々が地理的ゾーン（Ｚ１、Ｚ２）に関連付けられている複数のクライアント端末（２）を含み、前記測定回路は、各々の前記地理的ゾーンにおいて少なくとも１つのＲＦＩＤセンサおよび関連するＲＦＩＤリーダを含み、前記伝送回路（１５）は、特定の時間間隔中に前記地理的ゾーンの各々について、呼掛け信号を前記地理的ゾーンのＲＦＩＤセンサに伝送する、請求項２から８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
各ＲＦＩＤセンサ（３）は、表面弾性波受動センサである、請求項３から９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記呼掛け信号（Ｓ２、Ｓ３）は、パルス列である、請求項２から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御手段（１４）は、前記帰路チャネル（５）を介して伝送された前記少なくとも１つの情報の項目に従って、切り替えマトリクスの複数のあらかじめ定められた切り替えスキーマのなかから、１つの切り替えスキーマを選択する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記帰路チャネル（５）は、たとえば「ＺｉｇＢｅｅ」または「Ｚｗａｖｅ」規格に従って動作する無線伝送チャネルである、請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１】
信号の伝送のためのシステムであって、
ｎ＞ｍ＞１として、第１の信号（Ｓ１）を伝送することを目的とする少なくともｍ個の伝送チャネル（１１）と、ｎ個の伝送アンテナ（１２）と、制御手段（１４）によって選択された切り替えスキーマに従って前記ｎ個のアンテナからの１つのアンテナを各信号伝送チャネルに関連付けるための切り替え手段（１３）と、を備える中央端末（１）と、
前記中央端末を介して伝送される第１の信号を受信するために受信アンテナに接続された少なくとも１つの受信チャネルを備える少なくとも１つのクライアント端末（２）であって、前記中央端末および前記クライアント端末は、あらかじめ定められた周波数帯域を有する伝送チャネルで通信することができる、少なくとも１つのクライアント端末と、を含み、
前記伝送アンテナ（１２）は、指向性アンテナであり、各伝送アンテナは、あらかじめ定められた角度セクタで第１の信号を伝送することができ、
システムはまた、前記クライアント端末に関連付けられているあらかじめ定められた地理的ゾーン（Ｚ１、Ｚ２）の少なくとも１つの地点において、前記中央端末によって伝送された第１の信号の前記受信品質に関する少なくとも１つの情報の項目を生成することができる推定デバイス（１５、３、４）と、前記中央端末の前記制御手段に伝送するための帰路チャネル（５）であって、前記制御手段は、前記少なくとも１つの情報の項目に従って切り替えスキーマを選択する、帰路チャネルと、
を含む、前記システム。
【請求項２】
前記推定デバイスは、
前記中央端末（１）の近くにあり、前記クライアント端末に対して選択された前記指向性アンテナのうちの少なくとも１つを介して、前記中央端末と前記クライアント端末との間の前記伝送チャネルのあらかじめ定められた周波数帯域に近い、または、これと同一の周波数帯域で、呼掛け信号と呼ばれる第２の信号（Ｓ２、Ｓ３）を伝送することができる伝送回路（１５）と、
前記クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンにおいて、前記ゾーン内の前記呼掛け信号の電力を測定することができる測定回路（３、４）であって、前記測定は前記ゾーン内の第１の信号の受信の品質を表す、測定回路と、を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記測定回路は、ＲＦＩＤリーダ（４）に関連付けられている少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ（３）を備え、
前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ（３）は、前記呼掛け信号を受信し、それを前記ＲＦＩＤセンサの識別子に関連する符号化に従って符号化し、かつ、前記符号化された信号を前記ＲＦＩＤリーダに伝送することができ、
前記ＲＦＩＤリーダ（４）は、前記符号化された信号から、前記クライアント端末に関連付けられている地理的ゾーンにおける第１の信号の受信の品質を表す情報の項目を生成することができる、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記測定回路は、前記クライアント端末に配置されたＲＦＩＤセンサ（３）を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記測定回路は、前記クライアント端末に関連付けられているゾーンの複数の固定された地点にわたって分散された複数のＲＦＩＤセンサ（３）を含む、請求項３または４に記載のシステム。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤリーダ（４）は、前記クライアント端末に関連付けられているゾーンの固定された地点に位置する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
各ＲＦＩＤリーダ（４）は、前記ゾーンの前記ＲＦＩＤセンサによって伝送された符号化された信号の受信電力を測定するための手段と、前記受信信号を復号化し、受信した各信号について前記信号を伝送した前記センサの識別子を決定し、かつ、受信した符号された信号ごとに、前記受信電力および前記識別子を含む信号を生成するための処理回路と、を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記伝送回路（１５）は、特定の時間間隔中に、認識可能に、呼掛け信号を前記ゾーンの前記測定回路に定期的に伝送する、請求項２から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
各々が地理的ゾーン（Ｚ１、Ｚ２）に関連付けられている複数のクライアント端末（２）を含み、前記測定回路は、各々の前記地理的ゾーンにおいて少なくとも１つのＲＦＩＤセンサおよび関連するＲＦＩＤリーダを含み、前記伝送回路（１５）は、特定の時間間隔中に前記地理的ゾーンの各々について、呼掛け信号を前記地理的ゾーンのＲＦＩＤセンサに伝送する、請求項２から８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
各ＲＦＩＤセンサ（３）は、表面弾性波受動センサである、請求項３から９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記呼掛け信号（Ｓ２、Ｓ３）は、パルス列である、請求項２から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御手段（１４）は、前記帰路チャネル（５）を介して伝送された前記少なくとも１つの情報の項目に従って、切り替えマトリクスの複数のあらかじめ定められた切り替えスキーマのなかから、１つの切り替えスキーマを選択する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記帰路チャネル（５）は、たとえば「ＺｉｇＢｅｅ」または「Ｚｗａｖｅ」規格に従って動作する無線伝送チャネルである、請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１９１６０１（Ｐ２０１２−１９１６０１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−４５７（Ｐ２０１２−４５７）
【出願日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（５０１２６３８１０）トムソン ライセンシング (2,848)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
【住所又は居所原語表記】１−５， ｒｕｅ Ｊｅａｎｎｅ ｄ’Ａｒｃ， ９２１３０ ＩＳＳＹ ＬＥＳ ＭＯＵＬＩＮＥＡＵＸ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４５７（Ｐ２０１２−４５７）
【出願日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（５０１２６３８１０）トムソン ライセンシング (2,848)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
【住所又は居所原語表記】１−５， ｒｕｅ Ｊｅａｎｎｅ ｄ’Ａｒｃ， ９２１３０ ＩＳＳＹ ＬＥＳ ＭＯＵＬＩＮＥＡＵＸ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
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