(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-31
(45)【発行日】2022-11-09
(54)【発明の名称】移動通信のための、フェーズドアレイ無線周波数ネットワーク
(51)【国際特許分類】
H04B 7/06 20060101AFI20221101BHJP
H04W 16/28 20090101ALI20221101BHJP
H04W 88/04 20090101ALI20221101BHJP
【ＦＩ】
H04B7/06 950
H04W16/28
H04W88/04
【請求項の数】
14
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2017130150
(22)【出願日】2017-07-03
(65)【公開番号】P2018014713
(43)【公開日】2018-01-25
【審査請求日】2020-05-27
(31)【優先権主張番号】15/212,136
(32)【優先日】2016-07-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500520743
【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100086380
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100103078
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 達也
(74)【代理人】
【識別番号】100130650
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 泰光
(74)【代理人】
【識別番号】100135389
【弁理士】
【氏名又は名称】臼井 尚
(74)【代理人】
【識別番号】100161274
【弁理士】
【氏名又は名称】土居 史明
(74)【代理人】
【識別番号】100168044
【弁理士】
【氏名又は名称】小淵 景太
(74)【代理人】
【識別番号】100168099
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 伸太郎
(72)【発明者】
【氏名】ゲイリー ディー．スタック
【審査官】原田 聖子
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００５／０８１４５９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－１１８４８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２５８７４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１３１３４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０１８０８３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／０６
Ｈ０４Ｗ １６／２８
Ｈ０４Ｗ ８８／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノードにおける第１フェーズドアレイアンテナビームを用いて、ヘッダとペイロードデータとを含む無線周波数「ＲＦ」変調データパケットを受信し、前記ペイロードデータをＲＦ変調された状態で維持しつつ、前記ヘッダを復調し、
前記復調されたヘッダ内の経路情報を特定し、
前記経路情報に従って第２フェーズドアレイアンテナビームを用いて、前記アクセスノードから前記ＲＦ変調データを送信する、ことを含む方法。
【請求項2】
前記経路情報は、複数のアクセスノードを特定する経路を含み、前記送信は、前記ＲＦ変調データパケットを、前記経路により特定された前記アクセスノードのうちの１つに送信することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記経路により特定された前記アクセスノードと関連する送信遅延を軽減するために、前記経路情報を再構成することにより少なくとも１つの異なるアクセスノードを特定することをさらに含み、前記送信は、前記再構成された経路情報に従って実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記送信は、前記第２フェーズドアレイアンテナビームを、前記経路情報によって特定される前記アクセスノードのうちの１つに向けて電子的に方向制御することを含み、前記方法は、前記経路情報に基づいて、前記アクセスノードの複数のフェーズドアレイアンテナのうちの１つを選択することをさらに含み、
前記送信は、前記選択されたフェーズドアレイアンテナから前記第２フェーズドアレイアンテナビームを送信することを含む、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
前記経路情報は、送信先装置に関連する位置を含み、前記送信は、予め規定された期間及び帯域幅で前記ＲＦ変調データパケットを送信することを含む、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
前記アクセスノードから送信するための前記ＲＦ変調データパケットを用意するために、前記ヘッダを再変調することをさらに含む、請求項１～５のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
無線周波数「ＲＦ」変調データパケットを含む第１フェーズドアレイアンテナビームを受信するように構成された第１アンテナであって、前記ＲＦ変調データパケットは、ヘッダ及びペイロードデータを含むものである、第１アンテナと、前記ペイロードデータをＲＦ変調された状態で維持しつつ、経路情報を特定するために、前記ＲＦ変調データパケットの前記ヘッダを復調するように構成された復調回路と、
前記経路情報に従って、前記ＲＦ変調データパケットを含む第２フェーズドアレイアンテナビームを送信するように構成された第２アンテナと、を含むシステム。
【請求項8】
前記経路情報は、複数のアクセスノードを特定する経路を含み、前記ＲＦ変調データパケットは、前記第２フェーズドアレイアンテナビームによって、前記経路により特定された前記アクセスノードのうちの１つに送信される、請求項７に記載のシステム。
【請求項9】
複数の実行可能な命令を保存するように構成されたメモリと、前記命令を実行するように構成されたプロセッサと、をさらに含むシステムであって、前記命令は、前記経路により特定された前記アクセスノードと関連する送信遅延を軽減するために、前記経路情報を再構成することにより少なくとも１つの異なるアクセスノードを特定する命令であり、
前記第２アンテナは、前記再構成された経路情報に従って、前記第２フェーズドアレイアンテナビームを送信するように構成されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
ＲＦ変調制御チャネルをさらに含み、少なくとも前記第１フェーズドアレイアンテナビームは、前記ＲＦ変調制御チャネルを含み、
前記ＲＦ変調制御チャネルは、制御サーバにより供給された送信遅延情報を含み、
前記経路情報は、前記送信遅延情報を用いて再構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
変調回路をさらに含み、前記再構成された経路情報は、前記第２フェーズドアレイアンテナビームの送信前に前記変調回路によりＲＦ変調される、請求項９に記載のシステム。
【請求項12】
前記第２フェーズドアレイアンテナビームを、前記経路情報により特定される前記アクセスノードのうちの１つに向けて電子的に方向制御するように構成されたビームステアリング回路をさらに含み、前記プロセッサは、前記ビームステアリング回路に対して、ステアリング制御信号を送信するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項13】
ＲＦアレイ・スイッチマトリクスをさらに含み、前記ＲＦアレイ・スイッチマトリクスは、複数のアンテナのうちの１つを選択するように構成されており、前記選択したアンテナから前記第２フェーズドアレイアンテナビームが送信される、請求項７～１２のいずれかに記載のシステム。
【請求項14】
前記アンテナビームの各々は、複数のＲＦ変調通信チャネルを含み、前記ＲＦ変調通信チャネルの各々は、前記ＲＦ変調データパケットを複数含み、前記複数のＲＦ変調データパケットは、前記経路情報に従って対応する送信元装置と対応する送信先装置との間で送受信される、請求項７～１３のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、移動通信ネットワークに関し、具体的には、例えば、移動通信ネットワークのための高帯域幅の無線周波数フェーズドアレイアンテナに関する。
【背景技術】
【0002】
移動通信の分野において、無線移動通信ネットワーク用の容量及び周波数帯域幅を増大するための努力が続けられている。移動無線技術の進歩や、無線移動装置及びユーザの数の急激な増加により、既存の無線通信ネットワークに対する需要が高まっている。
【0003】
したがって、移動型の音声通信及びデータ通信の両方への高まる需要に対応する必要がある。これは、無線移動装置が集中し、既存の周波数スペクトルの混雑及び重複を招いている都市部において特に求められていることである。残念ながら、現存の無線移動通信ネットワークでは、無線通信ネットワークのニーズに対応するために必要な有効範囲、容量、及び帯域幅が不足している。
【0004】
従来の無線通信技術には、全方向性アンテナを用いた固定セルラー用アンテナの位置に依存するものもある。全方向性アンテナは、典型的には、全方位角方向（azimuth directions）にＲＦ電力を放射する。しかしながら、全方向アンテナは、アンテナの真上及び真下の地域を十分にカバーしていない。さらに、人口密度の高い地域において多くの固定セルラー用全方向性アンテナを用いる場合、信号同士の干渉や重複が問題となる。
【0005】
指向性アンテナは、見通し範囲（line-of-sight）をカバーすることができる。典型的な指向性アンテナセルは、１２０度の３つのセクタに分割されている。指向性アンテナにより、有効範囲が拡大される。しかしながら、既存の指向性アンテナは、多くの加入者及び無線装置技術に対応するには帯域幅及びデータ速度が限られている。さらに、広範囲で人口密度の高い地域で十分な容量を提供するには、多くのセルサイト（cell site）が必要となる。残念ながら、大型の基地局（cell towers）は、大都市圏では制限されている。
【0006】
無線技術が進歩し、加入者の数が増え続けると、無線ネットワークの容量や帯域幅に対する要求も将来的に高まることが予想される。したがって、移動型の音声及びデータ通信のために高帯域幅及び高データ速度を実現するように改良された無線移動通信ネットワークが必要とされている。
【発明の概要】
【0007】
１つ又は複数の例に従って本明細書で開示されているシステム及び方法は、高帯域幅及び高データ速度の移動型音声及びデータ通信を実現するために無線周波数（ＲＦ）フェーズドアレイ通信ネットワークを用いることにより、無線移動通信の分野において改良されたアプローチを提供している。いくつかの例において、ＲＦフェーズドアレイ通信ネットワークは、複数のアクセスノードとして実現される。各アクセスノードは、無線移動装置間のＲＦ通信を行うための複数のＲＦフェーズドアレイアンテナを含む。
【0008】
一例において、方法は、フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノードにおける第１フェーズドアレイアンテナビームを用いて、ヘッダとペイロードデータとを含む無線周波数ＲＦ変調データパケットを受信し、前記ペイロードデータをＲＦ変調された状態で維持しつつ、前記ヘッダを復調し、前記復調されたヘッダ内の経路情報を特定し、前記経路情報に従って第２フェーズドアレイアンテナビームを用いて、前記アクセスノードから前記ＲＦ変調データを送信する、ことを含む。
【0009】
他の例において、システムは、無線周波数ＲＦ変調データパケットを含む第１フェーズドアレイアンテナビームを受信するように構成された第１アンテナであって、前記ＲＦ変調データパケットは、ヘッダ及びペイロードデータを含むものである、第１アンテナと、前記ペイロードデータをＲＦ変調された状態で維持しつつ、経路情報を特定するために、前記ＲＦ変調データパケットの前記ヘッダを復調するように構成された復調回路と、前記経路情報に従って、前記ＲＦ変調データパケットを含む第２フェーズドアレイアンテナビームを送信するように構成された第２アンテナと、を含む。
【0010】
さらに他の例において、方法は、送信元装置により、ヘッダ及びペイロードデータを含むデータパケットを生成し、前記ヘッダは、前記送信元装置及び送信先装置を特定し、前記ペイロードデータは、フェーズドアレイ通信ネットワーク上で前記送信元装置から前記送信先装置に送信されるデータを含み、無線周波数ＲＦ変調データパケットを供給するために、前記送信元装置により、前記データパケットを変調し、前記送信元装置により、前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノードに対して、前記ＲＦ変調データパケットを含むフェーズドアレイアンテナビームを送信する、ことを含む。
【0011】
さらに他の例において、装置は、複数の実行可能な命令を保存するように構成されたメモリと、ヘッダ及びペイロードデータを含むデータパケットを生成するために前記命令を実行するように構成されたプロセッサであって、前記ヘッダは、前記装置及び送信先装置を特定し、前記ペイロードデータは、フェーズドアレイ通信ネットワーク上で前記装置から前記送信先装置に送信されるデータを含むものである、プロセッサと、前記データパケットに対して無線周波数ＲＦ変調を行うように構成された変調回路と、前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノードに対して、前記ＲＦ変調データパケットを含むフェーズドアレイアンテナビームを送信するように構成されたアンテナと、を含む。
【0012】
他の例において、方法は、制御サーバにおいて、フェーズドアレイ通信ネットワークに対するアクセス要求を受信し、前記制御サーバにより、通信チャネルを割り当て、前記制御サーバにより、前記通信チャネルに関連する経路情報を特定し、前記要求に対する応答を、前記制御サーバから前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノードに送信する、ことを含み、前記応答は、前記通信チャネル及び前記経路情報を特定する。
【0013】
他の例において、制御サーバは、複数の実行可能な命令を保存するように構成されたメモリと、前記命令を実行するように構成されたプロセッサと、を含み、前記命令は、フェーズドアレイ通信ネットワークに対するアクセス要求を処理し、通信チャネルを割り当て、前記通信チャネルに関連する経路情報を特定し、前記要求に対する応答を、前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノードに送信するための命令であって、前記応答は、前記通信チャネル及び前記経路情報を特定する。
【0014】
本発明の範囲は、請求の範囲により規定されるものであり、参照によりこのセクションに盛り込まれている。以下に詳細に説明する１つ又は複数の実施例を考慮することにより、当業者は、本発明の実施例をより深く理解するとともに、付加的な利点を実現することができるであろう。最初に、添付の図面を参照しながら、これらの図面について簡単な説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本開示の一実施例による、フェーズドアレイ通信ネットワークを示す図である。
【図2】本開示の一実施例による、フェーズドアレイ通信ネットワークに対するユーザ装置のインターフェースを示す図である。
【図3】本開示の一実施例による、アクセスノードを示す概略図である。
【図4】本開示の一実施例による、ユーザ装置を示すブロック図である。
【図5】本開示の一実施例による、制御サーバを示すブロック図である。
【図6】本開示の一実施例による、円筒型アクセスノードを示す斜視図である。
【図7A-7B】本開示の実施例による、アンテナビームに含まれる様々なチャネル及びデータを示す図である。
【図8A】本開示の一実施例による、データパケットを示すブロック図である。
【図8B】本開示の一実施例による、制御チャネルを示すブロック図である。
【図8C】本開示の一実施例による、放送チャネルを示すブロック図である。
【図9A】本開示の一実施例による、複数のアクセスノードを通る経路の例を示す図である。
【図9B】本開示の一実施例による、１つのアクセスノードを通る経路の例を示す図である。
【図9C】本開示の一実施例による、様々な種類の大気の影響に関する周波数に対する減衰のいくつかのグラフを示す図である。
【図10】本開示の一実施例による、フェーズドアレイ通信ネットワークを用いた処理を示す図である。
【図11】本開示の一実施例による、ユーザ装置が、フェーズドアレイ通信ネットワークとネットワーク接続する処理を示す図である。
【図12】本開示の一実施例による、制御サーバが、フェーズドアレイ通信ネットワークとインターフェース接続する処理を示す図である。
【図13】本開示の一実施例による、フェーズドアレイ通信ネットワークを介した所定のＲＦ変調データパケットの経路についての処理を示す図である。
【図14】本開示の一実施例による、フェーズドアレイ通信ネットワークを介したＲＦ変調データパケットの動的な経路についての処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本開示の実施例は、無線移動通信のために高帯域幅及び高データ速度を実現するフェーズドアレイ通信ネットワークを提供する。フェーズドアレイ通信ネットワークは、ネットワーク全体に分散配置された多くのアクセスノードを提供する。アクセスノードは、多くの小型フェーズドアレイアンテナを含み、これらのアンテナは、無線移動装置間の音声及びデータ通信のための複数の無線周波数（ＲＦ）信号を送信又は受信することが可能である。データ通信及び／又は音声通信を含むＲＦ変調データパケットは、経路に基づいて、１つ又は複数のアクセスノードを通って送信元装置から送信先装置へルーティングされる。
【0017】
様々な例において、アクセスノードのフェーズドアレイアンテナは、ヘッダ及びペイロードデータを含むＲＦ変調データパケットを受信する。ヘッダは、ペイロードデータ８０４から切り離されて、送信先装置及び経路情報を特定するために復調される。その際、ヘッダのみが復調され、ペイロードデータはＲＦキャリア周波数で変調された状態が維持される。ＲＦ変調データパケットは、他の特定されたアクセスノードにＲＦキャリア周波数で送信され、送信先装置で復調される。したがって、経路上においてＲＦ変調周波数でペイロードデータを維持することにより、高データ速度及び広帯域幅を実現することができる。さらに、高データ速度を維持することにより、ルーティングにおける混雑を緩和させることができる。
【0018】
いくつかの例においては、送信元装置から１つ又は複数のアクセスノードを通り送信先装置へ至る経路が、予め規定されている。この場合、経路に関連するアクセスノードを特定するためにヘッダが復調され、特定されたアクセスノードを介して、ＲＦキャリア周波数でＲＦ変調データパケットが送信される。
【0019】
いくつかの例においては、送信先装置を特定するために、アクセスノードにおいてヘッダが復調され、送信先装置の位置に基づいて、複数のアクセスノードから最短経路が決定される。なお、ＲＦ変調データは、経路全体にわたってＲＦキャリア周波数で送信される。
【0020】
いくつかの例においては、送信遅延により経路が混雑している。フェーズドアレイアンテナ通信ネットワークにおいて、制御サーバから各アクセスノードに対して、送信遅延情報が提供される。アクセスノードは、送信遅延を軽減するために少なくとも１つの異なるアクセスノードを特定し、特定したアクセスノードを追加して経路情報を再構成する。ヘッダは、再構成された経路情報により更新され、ＲＦ周波数で再変調される。さらに、再構成された経路情報に従って、ＲＦ変調データパケットを送信先装置にルーティングすることにより、経路の混雑が緩和される。
【0021】
いくつかの例において、ＲＦ変調データパケットは、フェーズドアレイ通信ネットワークを介して、送信元装置から送信先装置まで電子的に方向制御される。この場合、アクセスノードで生成されたＲＦ変調データパケットを含むフェーズドアレイアンテナビームは、経路情報で特定される他のアクセスノード、及び／又は、データパケットヘッダで特定される送信先装置に向けて、電子的に方向制御される。高帯域幅の狭ＲＦビームを供給するために、フェーズドアレイアンテナのうちの１つ又は複数においてアンテナビームが形成される。高帯域幅の狭ＲＦビームにより、ＲＦデータパケットは、受信側アクセスノード及び／又は送信先装置への指向性を有することができる。さらに、高指向性の狭アンテナビームは、同一チャネル干渉を低減し、隣接していないアクセスノードにおいてビーム周波数の再利用を可能とすることにより、通信ネットワーク容量を増大することができる。
【0022】
小型のフェーズドアレイアンテナによると、複数のフェーズドアレイアンテナを各アクセスノードに組み込むことができ、多くの音声及びデータ通信を同時に行うことができる。この結果、大都市圏において容量を増大させることができる。さらに、人口密度の高い地域の全体にわたって多くのアクセスノードを設けることができ、例えば、これらのアクセスノードを照明用ポール、信号機、及び、建物などの既存のインフラストラクチャに取り付けることができる。
【0023】
様々な例において、本明細書に記載の移動通信技術を有利に用いることにより、人口密度の高い地域における無線移動装置間で、高帯域幅かつ高データ速度の通信を行うことができる。例えば、通信ネットワークを通る経路上で、ペイロードデータをＲＦ変調周波数で維持することにより、無線通信ネットワークのニーズに対応するための高データ速度及び広帯域幅を実現することができる。送信遅延に基づいて経路を再構成することができるため、通信ネットワークの容量を維持することができる。さらに、高帯域幅の狭ＲＦビームを電子的に方向制御することにより、隣接していないアクセスノードにおいてビーム周波数の再利用が可能となり、無線通信ネットワークの容量を増やすことができる。さらに、既存のインフラストラクチャは、複数のＲＦ周波数変調された音声及びデータ通信を送受信するための小型フェーズドアレイアンテナを多く含むアクセスノードに、容易に対応することができる。
【0024】
図１は、本開示の一例による、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００を示す。フェーズドアレイ通信ネットワーク１００は、無線移動装置１４０Ａ～Ｄ（例えば、ユーザ装置）のユーザ１４２Ａ～Ｄ間において、高帯域幅かつ高データ速度の音声及びデータ通信を提供するように構成される。フェーズドアレイ通信ネットワーク１００は、複数のアクセスノード１３０Ａ～Ｈで構成される。アクセスノード１３０Ａ～Ｈは、通信ネットワーク１００全体に分散配置されており、送信元装置１４０から送信先装置１４０への音声及びデータ送信に用いる高帯域幅で狭い無線周波数（ＲＦ）アンテナビーム１３４Ａ～Ｍを供給する。さらに、アクセスノード１３０Ａ～Ｈは、送信先装置１４０から送信元装置１４０への音声及びデータ送信に用いる高帯域幅で狭い無線周波数（ＲＦ）アンテナビーム１３６Ａ～Ｍを供給する。
【0025】
様々な例において、アクセスノード１３０Ａ～Ｈは、複数のＲＦフェーズドアレイアンテナ１３２、例えば、アクセスノード１３０Ｂのフェーズドアレイアンテナ１３２Ａ～Ｄを介して、ＲＦ変調アンテナビーム１３４Ａ～Ｍを送受信する。なお、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００の各アクセスノード１３０Ａ～Ｈは、より多い数又は少ない数のフェーズドアレイアンテナ１３２を有していてもよく、図１に示すＲＦフェーズドアレイアンテナ１３２の数は、例示のみを目的としたものである。これに関して、各アクセスノード１３０Ａ～Ｈは、ＲＦアンテナビーム１３４Ａ～Ｍ及び１３６Ａ～Ｍを受信するための複数のＲＦフェーズドアレイアンテナ１３２を有する。各アクセスノード１３０は、ＲＦアンテナビーム１３４Ａ～Ｍ及び１３６Ａ～Ｍを送信するための複数のＲＦフェーズドアレイアンテナ１３２を有する。この点において、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００は、フェーズドアレイアンテナのＲＦ信号間の信号干渉を低減するために、受信用及び送信用のＲＦフェーズドアレイアンテナ１３２を別個に備える二重アンテナシステム（duplex antenna system）を提供する。
【0026】
送信元装置１４０Ａは、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００におけるアクセスノード１３０Ａ～Ｃを介して、送信先装置１４０Ｂとの通信を確立することができる。これに関して、アクセスノード１３０Ａ～Ｄのフェーズドアレイアンテナ１３２により供給されるＲＦアンテナビーム１３４Ａ～Ｄの経路は、送信元装置１４０Ａと送信先装置１４０Ｂとの間の通信リンクを提供する。
【0027】
様々な例においては、複数の送信元及び送信先の装置１４０の通信により送信元装置１４０Ａと送信先装置１４０Ｂとの間の経路が混雑し、結果として、送信遅延が発生する場合がある。したがって、送信元装置１４０Ａと送信先装置１４０Ｂとの間の経路を再構成して、送信遅延を軽減することが考えられる。例えば、アクセスノード１３０Ｂからアクセスノード１３０Ｈへの迂回経路を選択し、アクセスノード１３０Ｂからのアンテナビーム１３４Ｅをアクセスノード１３０Ｈに送信することができる。アクセスノード１３０Ｈからのアンテナビーム１３４Ｆは、アクセスノード１３０Ｃに送信される。経路は、アクセスノード１３０Ｃへ続き、さらに送信先装置１４０Ｂへと続き、ここで経路が終端する。このように、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００は、通信ネットワーク容量を維持するために、効率的なＲＦ信号ルーティングを行う。
【0028】
いくつかの例において、フェーズドアレイアンテナ通信ネットワーク１００を通る経路は、送信元装置１４０Ａで始まり、（例えば、アンテナビーム１３４Ａ及び１３４Ｇ～Ｉを介して）制御サーバ１５０にルーティングされる。例えば、送信元装置１４０Ａは、制御チャネル（例えば、図２に示すような制御チャネル２５３）を介してフェーズドアレイ通信ネットワーク１００に対するアクセス要求を行う。アクセスノード１３０Ａ及び１３０Ｄ～Ｆは、このアクセス要求を制御サーバ１５０に送信する。アクセスノード１３０Ｆが制御サーバ１５０への接続を供給することにより、経路が終端する。同様に、制御サーバ１５０は、アクセスノード１３０Ｆ～Ｄ及び１３０Ａを通る制御チャネル２３５を介して（例えば、アンテナビーム１３６Ｉ～Ｇ及び１３６Ａを介して）、アクセス要求に対する応答を送信する。
【0029】
いくつかの例において、アクセスノード１３０は、衛星リンクを介した送信を行う。この場合、送信元装置１４０Ａは、衛星１１０を介して送信先装置１４０Ｂと通信を行う。いくつかの例においては、衛星１１０は、地球低軌道（ＬＥＯ）衛星である。送信元装置１４０Ａにより開始される通信は、アクセスノード１３０Ａからアクセスノード１３０Ｇへ送信される。アクセスノード１３０Ｇは、衛星ゲートウェイ１２０Ａに対して、アンテナビーム１３４Ｋを介して当該通信を送信する。衛星ゲートウェイ１２０Ａは、アップリンクアンテナビーム１１５Ａを介して、衛星１１０に対して当該通信を送信する。衛星１１０は、送信された通信を処理し、ダウンリンクアンテナビーム１１５Ｂを介して、衛星ゲートウェイ１２０Ｂに対して当該通信を送信する。衛星ゲートウェイ１２０Ｂは、アンテナビーム１３４Ｍを介して、アクセスノード１３０Ｈに対して当該通信を送信する。当該通信は、アクセスノード１３０Ｈから、アクセスノード１３０Ｃを通って送信先装置１４０Ｂへと送信されて、経路が終端する。
【0030】
いくつかの例において、アクセスノード１３０は、衛星１１０と直接通信を行うために高ＲＦ電力を供給する。例えば、アクセスノード１３０Ｇ及び１３０Ｈは、衛星１１０と直接通信を行うためにアンテナビーム１３４／１３６を送受信可能な高ＲＦ電力のアクセスノード１３０として構成することができる。この場合、アクセスノード１３０Ｇは、衛星１１０に対してアップリンクアンテナビーム１１５Ａを直接送信することができる。衛星１１０は、通信を処理して、アクセスノード１３０Ｈに対して衛星ダウンリンクアンテナビーム１１５Ｂを直接送信することができる。さらに、この通信は、アクセスノード１３０Ｈからアクセスノード１３０Ｃを通り送信先装置１４０Ｂへと送信され、これにより、経路が終端する。
【0031】
いくつかの例においては、１つのアクセスノード１３０が、送信元装置１４０と送信先装置１４０との間の経路を提供してもよい。例えば、送信元装置１４０Ｃ及び送信先装置１４０Ｄは、両方とも、アクセスノード１３０ＡのＲＦ信号到達範囲内にあってもよい。アクセスノード１３０Ａは、送信元装置１４０Ｃと送信先装置１４０Ｄとの間の通信リンクを確立するための送受信フェーズドアレイアンテナ１３２を有する。送信元装置１４０Ｃ及び送信先装置１４０Ｄの両方がＲＦ信号到達範囲内にある状態で、アクセスノード１３０Ａは、通信リンクを提供する。
【0032】
制御サーバ１５０は、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００と外部ネットワーク１８０とのインターフェースを提供するためにセントラルオフィス１６０と通信可能である。セントラルオフィス１６０は、ゲートウェイ１７０と接続してネットワーク１８０への通信リンクを提供することができる。ネットワーク１８０は、例えば、加入者に対して移動無線通信サービスを提供する多くの利用可能なネットワークのうちの１つである。この場合、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００は、送信元装置１４０に対して、ネットワーク１８０の加入者との通信リンクを提供することができる。
【0033】
図２は、本開示の一実施例によるフェーズドアレイ通信ネットワーク１００に対する、ユーザ装置１４０のインターフェースを示す。この図示例においては、送信元装置１４０Ａ及び送信先装置１４０Ｂは、双方向リアルタイム通信を行うために、それぞれ、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００のアクセスノード１３０Ａ及び１３０Ｃとインターフェース接続している。同様に、制御サーバ１５０は、双方向リアルタイム通信を行うために、放送チャネル２３７及び複数の制御チャネル２３５（例えば、制御チャネル２３５Ａ及び２３５Ｂ）を介して、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００とインターフェース接続している。
【0034】
様々な例において、アクセスノード１３０Ａは、アンテナビーム１３４Ａ及び１３６Ａを介して、送信元装置１４０Ａとの通信を行う。これに関して、アンテナビーム１３４Ａは、送信元装置１４０Ａからアクセスノード１３０Ａに向けられており、アンテナビーム１３６Ａは、アクセスノード１３０Ａから送信元装置１４０Ａに向けられている。アンテナビーム１３４Ａ／１３６Ａは、ＲＦ変調通信チャネル２３３Ａ／２３３Ｂと、ＲＦ変調制御チャネル２３５Ａとを含む。通信チャネル２３３Ａ／２３３Ｂは、例えば、装置１４０Ａと装置１４０Ｂとの間の双方向ＲＦ変調の音声及び／又はデータ送信を実現する。制御チャネル２３５Ａは、制御サーバ１５０により提供される。一般に、制御チャネル２３５は、装置１４０と、アクセスノード１３０と、制御サーバ１５０との間の双方向リアルタイム通信を実現する。
【0035】
図２に示すように、アクセスノード１３０Ａは、アンテナビーム１３４Ｂ及び１３６Ｂを介して、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００の他のアクセスノード１３０と双方向通信を行う。アンテナビーム１３４Ｂ及び１３６Ｂは、複数の通信チャネル２３３（例えば、装置１４０Ａ／１４０Ｂと関連する通信チャネル２３３Ａ／２３３Ｂ、及び、他の装置１４０と関連する他の通信チャネル２３３）と、送信元装置１４０Ａと関連する少なくとも１つの制御チャネル２３５Ａと、放送チャネル２３７とを含む。本明細書で説明するように、放送チャネル２３７は、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００に適用可能な情報をアクセスノード１３０に伝達するために、制御サーバ１５０により提供される。
【0036】
図２は、アンテナビーム１３４Ｃ／１３６Ｃと通信可能なアクセスノード１３０Ｃを示している。アンテナビーム１３４Ｃ／１３６Ｃは、複数の通信チャネル２３３（例えば、装置１４０Ａ／１４０Ｂと関連する通信チャネル２３３Ａ／２３３Ｂ、及び、他の装置１４０と関連する他の通信チャネル２３３）と、送信元装置１４０Ｂと関連する制御チャネル２３５Ｂと、放送チャネル２３７とを含む。アクセスノード１３０Ｃは、アンテナビーム１３４Ｄ／１３６Ｄを介して、送信先装置１４０Ｂと通信を行う。アンテナビーム１３４Ｄ／１３６Ｄは、通信チャネル２３３Ａ／２３３Ｂ及び制御チャネル２３５Ｂのデータを含む。説明するように、通信チャネル２３３Ａ／２３３Ｂは、装置１４０Ａと装置１４０Ｂとの間の双方向の音声及び／又はデータ送信を実現する。制御チャネル２３５Ｂは、制御サーバ１５０により供給され、装置１４０Ｂと、アクセスノード１３０Ｃと、制御サーバ１５０との間で双方向通信を実現する。
【0037】
図３は、本開示の一実施例による、アクセスノード１３０Ｂを示す模式図である。アクセスノード１３０Ｂは、図１に示すフェーズドアレイ通信ネットワーク１００の一部を形成する。アクセスノード１３０Ｂは、アンテナビーム１３４／１３６を送受信するために用いられる。図示のように、アクセスノード１３０Ｂは、複数のフェーズドアレイアンテナ１３２Ａ～Ｄを含む。各フェーズドアレイアンテナ１３２は、アンテナビーム１３４／１３６の送受信を行うための受信フェーズドアレイアンテナ３１２と送信フェーズドアレイアンテナ３１４とを含む。フェーズドアレイアンテナ３１２及び３１４の各々は、複数のアンテナ素子（例えば、図６に示すアンテナ素子６３８）を含む。これに関して、アクセスノード１３０Ｂの例においては、４つの受信アンテナ３１２及び４つの送信アンテナ３１４が設けられている。なお、これより少ない数又は多い数のフェーズドアレイアンテナ１３２がアクセスノード１３０Ｂに含まれていてもよい。
【0038】
図３に示す例において、アクセスノード１３０Ｂは、プロセッサ３１０と、メモリ３２０と、ＧＰＳ装置３３０と、ＲＦ増幅器３３１Ａ～Ｄと、ＲＦ増幅器３３２Ａ～Ｄと、デカプラ（decouplers）３３３Ａ～Ｄと、結合器３３４Ａ～Ｄと、復調回路３３５と、変調回路３３７と、モデム３４０とを含む。説明のため、１つの受信フェーズドアレイアンテナ３１２Ａの信号経路について説明する。なお、残りの受信フェーズドアレイアンテナ３１２Ｂ～Ｄの信号経路も同様である。受信フェーズドアレイアンテナ３１２Ａは、複数のＲＦ変調データパケット（例えば、図８Ａに示すＲＦ変調データ８００）を含むフェーズドアレイアンテナビーム１３４Ａを受信する。ＲＦ変調データパケット８００は、ＲＦ変調ヘッダ（例えば、図８Ａに示すＲＦ変調ヘッダ８０２）と、ＲＦ変調ペイロードデータ（例えば、図８Ａに示すＲＦ変調ペイロードデータ８０４）とを含む。いくつかの例においては、ＲＦ変調データパケット８００は、ビームステアリング回路３１６Ａにより処理される信号であり、当該回路において、受信アンテナビーム１３４のゲインを最大にするとともに干渉ＲＦ信号を少なくするために、ＲＦ変調データパケット８００の信号の振幅及び位相が調整される。プロセッサ３１０は、ＲＦ変調データパケット８００の信号処理のために、ビームステアリング回路３１６Ａ（から３１６Ｈ）にステアリング制御信号３１８Ａ（から３１８Ｈ）を送信する。ＲＦ変調データパケット８００は、ＲＦ増幅器３３１Ａにより増幅される。カプラ３３３Ａは、ＲＦ変調データパケット８００のＲＦ変調ヘッダ８０２部分を分離するために用いられる。いくつかの例において、ヘッダ８０２は、バイナリ位相シフトキーイング（binary phase shift keying）を用いて変調されるが、他の変調技術を用いてもよい。復調回路３３５は、ヘッダ８０２を復調して、復調したヘッダをモデム３４０に供給する。モデム３４０は、ヘッダ８０２をデコードして、デコードしたデータをプロセッサ３１０に渡す。
【0039】
いくつかの例において、ＲＦ変調ヘッダ８０２は、アクセスノード１３０Ｂで受信される際、復調されていない。これに関して、ヘッダ内の経路情報８０２Ｋや他のデータ（例えば、図８Ａに示される他のデータ８０２Ａ～Ｌ）が更新されていない場合、復調の必要はない。他の例においては、ＲＦ変調ヘッダ８０２は、プロセッサ３１０によりサンプリングされており、復調の必要がない。
【0040】
プロセッサ３１０は、復調されたヘッダ８０２から、送信元装置１４０Ａ、送信先装置１４０Ｂ、及び経路情報（例えば、図８Ａに示す経路情報８０２Ｋ）を識別するように構成される。経路情報８０２Ｋは、プロセッサ３１０を介してメモリ３２０に送られて保存される。プロセッサ３１０は、後に、メモリ３２０から経路情報８０２Ｋを取り出すことができる。ＧＰＳ装置３３０は、本明細書で説明するように、経路を特定する際に用いる地理座標をアクセスノード１３０Ｂに供給するために、プロセッサ３１０と通信するように構成される。いくつかの例においては、他のコンポーネント３５０は、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００の制御サーバ１５０に対してアクセスノード１３０Ｂの地理座標を送信するために、ＧＰＳ装置３３０に接続されたアンテナを含む。これに関して、制御サーバ１５０は、ＲＦ変調データパケット８００における経路特定を容易にするために、通信ネットワーク１００内の各アクセスノード１３０から送信される位置情報を用いてもよい。
【0041】
アクセスノード１３０Ｂは、ＲＦ変調データ８００を送信するように構成されている。これに関して、送信フェーズドアレイアンテナ３１４Ａ～Ｄは、送信ＲＦ変調データ８００を送信するように構成されている。説明のため、１つの送信フェーズドアレイアンテナ３１４Ａの信号経路について説明する。いくつかの例において、ヘッダ８０２は、ＲＦ変調ヘッダ８０２を供給するために変調回路３３７により再変調される。他の例においては、本明細書に説明されているように、ＲＦ変調ヘッダは、アクセスノード１３０Ｂにより受信される際にサンプリングされており、再変調の必要がない。結合器３３４Ａは、ＲＦ変調ヘッダ８０２とペイロードデータ８０４とを結合して、ＲＦ変調データパケット８００を形成する。
【0042】
いくつかの例においては、経路情報８０２Ｋは予め規定されており（例えば、静的経路）、予め規定された経路情報８０２に基づいて、送信フェーズドアレイアンテナ３１４Ａが選択される。他の例においては、ＲＦ変調データパケット８００は、アクセスノード１３０Ｃ及び／又は送信先装置１４０Ｂに向けて電子的に方向制御される。この場合、ビームステアリング回路３１６Ｂを用いて、送信フェーズドアレイアンテナ３１４Ａのビームが、アクセスノード１３０Ｃ及び／又は送信先装置１４０Ｂに向けて方向制御される。ビームステアリング回路３１６Ｂは、ＲＦ変調データパケット８００の信号処理を行い、送信方向に最大ゲインを有する狭アンテナビーム１３４を供給する。プロセッサ３１０は、ＲＦ変調データパケット８００の信号処理のために、ビームステアリング回路３１６Ｂにステアリング制御信号３１８Ｂを送信する。
【0043】
さらに他の例においては、送信先装置１４０Ｂの位置に基づいて、アクセスノード１３０Ｂ内で、経路が生成される。その際、ＲＦアレイ・スイッチマトリクス３３９が、送信フェーズドアレイアンテナ３１４Ａを送信先装置１４０Ｂに向けて切り替えることにより、送信先装置１４０Ｂへの最短経路が提供される。いくつかの例において、プロセッサ３１０は、送信フェーズドアレイアンテナ３１４Ａを送信先装置１４０Ｂに向けて電子的に方向制御する。ＲＦ増幅器３３２Ａは、アクセスノード１３０Ｃ及び／又は送信先装置１４０Ｂに対する送信を行う前に、ＲＦ変調データパケット８００を増幅する。
【0044】
様々な例においては、本明細書において説明するように、制御チャネル２３５は、アクセスノード１３０ＢによりＲＦ変調形式で受信される。復調回路３３５は、例えば、制御チャネル２３５を復調して、データ８０６Ａ～Ｉ（図８Ｂに示すようなデータ８０６Ａ～Ｉ）を、送信遅延情報及び経路情報を処理するためのプロセッサ３１０に供給するように構成されている。制御チャネル２３５は、送信フェーズドアレイアンテナ３１４を介したアクセスノード１３０Ｂからの送信の前に、変調回路３３７により再変調される。
【0045】
図４は、本開示の一実施例によるユーザ装置１４０を示すブロック図である。本明細書で説明するように、ユーザ装置１４０は、概して、送信元装置１４０Ａ、１４０Ｃと、送信先装置１４０Ｂ、１４０Ｄとを含む。一例において、ユーザ装置は、プロセッサ４１０と、メモリ４２０と、ディスプレイ４３０と、ユーザ制御部４４０と、マイク４５０と、スピーカ４５５と、フェーズドアレイアンテナ４６０と、送受信モジュール４７０と、変復調回路４８０と、ＧＰＳ装置４８０とを含む。アンテナ４６０は、好適には、フェーズドアレイアンテナである。しかしながら、アンテナ４６０は、他の指向性アンテナ、多素子アンテナ、ビームステアリングアンテナ、又はビームフォーミングアンテナであってもよい。
【0046】
様々な例において、ユーザ装置１４０は、例えば、他の携帯電話と音声及び／又はデータを送受信するための携帯電話として実現される。
【0047】
プロセッサ４１０は、例えば、本明細書で説明する様々な処理を行うための命令を実行するために、マイクロプロセッサ、シングルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ、マイクロコントローラ、ロジックデバイス（例えば、処理動作を行うように構成されたプログラム可能なロジックデバイス）、デジタル信号処理（ＤＳＰ）装置、実行可能な命令を（例えば、ソフトウェア、ファームウェア、又は、他の命令）を保存するための１つ又は複数のメモリ、及び／又は、他の処理装置やメモリの適切な組み合わせを含みうる。プロセッサ４１０は、本明細書で説明する方法及び処理ステップを実行するために、コンポーネント４２０、４３０、４４０、４５０、４５５、４６０、４７０、及び４８０とインターフェース接続して通信を行うように構成される。
【0048】
メモリ４２０は、一例において、データ及び情報を保存するための１つ又は複数のメモリ装置（例えば、１つ又は複数のメモリ）を含む。１つ又は複数のメモリ装置は、揮発性メモリ装置及び不揮発性メモリ装置などの様々なメモリを含みうる。これらの例としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又は他の種類のメモリなどが挙げられる。一例において、メモリは、ヘッダ８０２から受け取る経路情報８０２Ｋ、及び／又は、制御チャネル２３５から受け取る経路情報８０６Ｆを保存するように構成される。
【0049】
ディスプレイ４３０は、一例において、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、又は、様々な種類の公知のディスプレイである。ユーザ制御部４４０は、様々な例において、キーパッドを含む。ユーザ制御部は、ディスプレイ４３０と一体化させて、ユーザ入力装置とディスプレイの両方、例えば、ディスプレイ４３０の一部としてのタッチスクリーンとして動作してもよい。ディスプレイ４３０は、ディスプレイ電子部品を含み、これらの部品は、ディスプレイ４３０に動画や他の画像を表示するために、プロセッサ４１０により利用されてもよい。プロセッサ４１０は、ユーザ制御部からの制御入力信号を感知するように構成されるとともに、当該ユーザ制御部から受信及び感知した制御入力信号に応答するように構成される。
【0050】
プロセッサ４１０は、マイク４５０とインターフェース接続しており、フェーズドアレイアンテナ４６０による送信のために、マイク４５０で受信した音波を電気信号に変換するように構成される。同様に、フェーズドアレイアンテナにより受信されるＲＦ信号は、プロセッサ４１０により低周波電気信号に変換され、スピーカ４５５に送信されて音波に変換される。
【0051】
フェーズドアレイアンテナ４６０は、アンテナビーム１３４／１３６を送受信するように構成された複数のアンテナ素子を含む。送受信モジュール（Ｔ／Ｒモジュール）４７０は、ＲＦ送受信モジュールを含み、当該モジュールは、フェーズドアレイアンテナ４６０による送信を行うためにＲＦ信号を増幅したり、フェーズドアレイアンテナ４６０から受信したＲＦ信号を増幅したりする。
【0052】
いくつかの例において、変復調回路４８０の変調部は、フェーズドアレイアンテナ４６０による送信の前に、ヘッダ８０２及びペイロードデータ８０４を含むデータパケット８００、並びに、制御チャネル２３５をＲＦ変調するように構成されている。時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、及び／又は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）の変調方式を用いて、データパケット８００のペイロードデータ８０４の部分、及び、制御チャネル２３５を変調してもよい。いくつかの例においては、時分割複信を用いてデータパケット８００を変調してもよい。周波数分割複信などの他の複信方式も考えられる。いくつかの例においては、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）を用いてヘッダ８０２を変調してもよい。変復調回路４８０の復調部は、ヘッダ８０２及びペイロードデータ８０４を含む受信したＲＦ変調データパケット８００、並びに、ＲＦ変調された制御チャネル２３５を復調するように構成されている。
【0053】
いくつかの例においては、ＧＰＳ装置４９０は、ユーザ装置１４０の位置を提供する。他のコンポーネント４９５は、ＧＰＳアンテナ４９５を含み、当該アンテナは、ユーザ装置１４０の位置信号をアクセスノード１３０のＧＰＳアンテナ３４０に送信する。いくつかの例においては、他のコンポーネント４９５は、アンテナビーム１３４／１３６を受信するように構成されたアンテナ４９５を含む。これに関して、アンテナ４９５は、ＲＦアンテナビーム１３４／１３６を受信可能な任意の断端（stump）アンテナ又はフレックス（flex）アンテナであってもよい。
【0054】
プロセッサ４１０は、（例えば、フェーズドアレイアンテナ４６０から制御チャネル情報を受信することにより）フェーズドアレイアンテナ４６０と通信する。プロセッサ４１０は、コマンド情報、制御情報、及び／又は、他の情報を、ユーザ装置１４０の他のコンポーネント（例えば、Ｔ／Ｒモジュール４７０、変復調器４８０、及び／又は、ＧＰＳ装置４９０）に送信するように構成され、及び／又は、コマンド情報、制御情報、及び／又は、他の情報を、ユーザ装置１４０の他のコンポーネント（例えば、Ｔ／Ｒモジュール４７０、変復調器４８０、及び／又は、ＧＰＳ装置４９０）から受信するように構成される。
【0055】
図５は、本開示の一実施例による制御サーバ１５０を示すブロック図である。制御サーバ１５０は、本明細書で説明するように、ユーザ装置１４０及びアクセスノード１３０に対して応答及び情報を供給するために、制御チャネル２３５を介してフェーズドアレイ通信ネットワーク１００とインターフェース接続する。様々な例において、制御サーバ１５０は、プロセッサ５１０と、メモリ５２０と、ユーザインターフェース５３０と、通信インターフェース５５０とを含む。いくつかの例において、制御サーバは、さらに、フェーズドアレイアンテナ５６０と、送受信モジュール５７０（例えば、Ｔ／Ｒモジュール）と、変復調回路５８０とを含む。
【0056】
プロセッサ５１０は、ユーザ装置１４０のプロセッサ４１０と同様である。これに関して、プロセッサ５１０は、例えば、本明細書に記載された様々な処理を行うための命令を実行するために、マイクロプロセッサ、シングルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ、マイクロコントローラ、ロジックデバイス（例えば、処理動作を行うように構成されたプログラム可能なロジックデバイス）、デジタル信号処理（ＤＳＰ）装置、実行可能な命令を（例えば、ソフトウェア、ファームウェア、又は、他の命令）を保存するための１つ又は複数のメモリ、及び／又は、他の処理装置やメモリの適切な組み合わせを含みうる。プロセッサ５１０は、本明細書で説明する方法及び処理ステップを実行するために、コンポーネント５２０、５３０、５４０、５５０、５６０、５７０、及び５８０とインターフェース接続して通信を行うように構成される。
【0057】
様々な例においては、処理動作及び／又は命令は、ソフトウェア及び／又はプロセッサ５１０の一部としてのハードウェア、又は、メモリコンポーネント５２０に保存されたコード（例えば、ソフトウェア又はコンフィギュレーションデータ）にて統合されてもよい。本明細書に開示されている処理動作及び／又は命令の例は、非一時的な方法（例えば、メモリ、ハードドライブ、コンパクトディスク、デジタルビデオディスク、又は、フラッシュメモリ）で機械可読媒体５４０に保存され、本開示の様々な方法を実行するために、コンピュータ（例えば、ロジック又はプロセッサに基づくシステム）により実行される。
【0058】
メモリ５２０は、一例において、データ及び情報を保存するための１つ又は複数のメモリ装置（例えば、１つ又は複数のメモリ）を含む。１つ又は複数のメモリ装置は、揮発性メモリ装置及び不揮発性メモリ装置などの様々なメモリを含みうる。これらの例としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又は他の種類のメモリなどが挙げられる。
【0059】
ユーザインターフェース５３０は、ユーザ入力／インターフェース装置のための汎用インターフェースを含む。このユーザ入力／インターフェース装置は、１つ又は複数のユーザ作動型の入力制御信号を生成するように構成された、１つ又は複数の押ボタン、スライドバー、回転可能ノブ、又はキーボードなどの１つ又は複数のユーザ作動型のコンポーネントを有する。プロセッサ５１０は、ユーザインターフェース５３０からの制御入力信号を感知するように構成されるとともに、当該インターフェースから受信及び感知した制御入力信号に応答するように構成される。
【0060】
一例において、通信インターフェース５５０は、ネットワーク及び当該ネットワークにおける他の装置と通信可能なネットワークインターフェースコンポーネント（ＮＩＣ）として実現される。様々な例において、通信インターフェース５５０は、１つ又は複数の有線又は無線の通信インターフェースを含む。このような通信インターフェースの例としては、ネットワークとの通信用に構成された、イーサネット接続、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づく無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）コンポーネント、無線ブロードバンドコンポーネント、移動セルラーコンポーネント、無線衛星コンポーネント、或いは、無線周波数（ＲＦ）コンポーネント、マイクロ波周波数（ＭＷＦ）コンポーネント及び／又は赤外線周波（ＩＲＦ）コンポーネントを含む他の様々な種類の無線通信インターフェースが挙げられる。したがって、通信インターフェース５５０は、無線通信のために接続されたアンテナを含みうる。他の例においては、通信インターフェース５５０は、ネットワークとの通信用に構成された、ＤＳＬ（例えば、デジタル加入者回線）モデム、ＰＳＴＮ（公衆交換電話網）モデム、イーサネット装置、及び／又は、様々な他の種類の有線や無線のネットワーク通信装置とインターネット接続するように構成されてもよい。
【0061】
他の例において、フェーズドアレイアンテナ５６０、送受信モジュール５７０、及び、変復調回路５８０は、ユーザ装置１４０のフェーズドアレイアンテナ４６０、送受信モジュール４７０、及び、変復調回路４８０と同様に実現されてもよい。これに関して、フェーズドアレイアンテナ５６０、送受信モジュール５７０、及び、変復調回路５８０は、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００内において、ＲＦ変調制御チャネル２３５及びＲＦ変調放送チャネル２３７をルーティングするためのアクセスノード１３０に対するＲＦ無線インターフェースを形成している。
【0062】
図６は、本開示の一実施例による、円筒型アクセスノード１３０を示す斜視図である。図６の例に示すように、円筒型アクセスノード１３０は、外面６０５に接続された複数のフェーズドアレイアンテナ６３２を含む。なお、アクセスノード１３０は、複数のフェーズドアレイアンテナ６３２を外面に接続可能な立方体または他の幾何学的構造体として実現することができる。
【0063】
各フェーズドアレイアンテナ６３２は、複数のアンテナ素子６３８を含む。いくつかの例において、フェーズドアレイアンテナ６３２は、８×８の行列状に配置された６４個のアンテナ素子６３８を含む。いくつかの例においては、これより少ない数又は多い数のアンテナ素子６３８及び当該アンテナ素子６３８の行列配置が可能である。いくつかの例においては、各フェーズドアレイアンテナ６３２の寸法は、約２０ミリメートル×２０ミリメートル角である。しかしながら、他の例においては、フェーズドアレイアンテナ６３２の寸法は、２０ミリメートル角よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。さらに他の例において、フェーズドアレイアンテナ６３２は、直径が約２０ミリメートルの円形であってもよい。しかしながら、２０ミリメートル以上及び／又は以下の直径を有する円形フェーズドアレイアンテナ６３２であってもよい。
【0064】
図示の例においては、フェーズドアレイアンテナ６３２により、ＲＦアンテナビーム１３４／１３６は３６０度のビーム範囲を有することができる。したがって、フェーズドアレイアンテナ６３２により、大容量の無線移動通信が可能となる。さらに、本明細書で説明するように、フェーズドアレイアンテナ６３２は、１つ又は複数のフェーズドアレイアンテナ６３２で形成されたアンテナビーム１３４／１３６に対して、高帯域幅の電子的なビームステアリングを行う。高指向性の狭アンテナビーム１３４／１３６は、同一チャネル干渉を低減し、隣接していないアクセスノード１３９においてアンテナビーム１３４／１３６の周波数の再利用を可能とすることにより、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００の容量を増大することができる。
【0065】
いくつかの例において、複数のフェーズドアレイアンテナ６３２は、円筒型アクセスノード１３０の上面に接続されており、アップリンクアンテナビーム１１５Ａを衛星１１０に直接送信するとともに、衛星１１０からダウンリンクアンテナビーム１１５Ｂを受信する。この場合、アクセスノード１３０を高ＲＦ電力のアクセスノード１３０として構成して、地上及び宇宙用無線移動フェーズドアレイ通信ネットワーク１００に対してフレキシブルなＲＦ通信リンクを提供することができる。
【0066】
図７Ａ及び７Ｂは、本開示の実施例による、アンテナビーム１３４／１３６に含まれる様々なチャネル及びデータを示す。アンテナビーム１３４／１３６は、アクセスノード１３０のフェーズドアレイアンテナ１３２で形成される。アクセスノード１３０は、複数のアンテナビーム１３４／１３６を供給する複数のフェーズドアレイアンテナ１３２を含む。
【0067】
図７Ａに示すアンテナビーム１３４／１３６は、複数のＲＦ変調通信チャネル２３３Ａ～Ｎと、複数のＲＦ変調制御チャネル２３５Ａ～Ｍと、複数のＲＦ変調ランダムアクセスチャネル７３５（例えば、制御チャネル２３５のランダムアクセスチャネル７３５）とを含む。アンテナビーム１３４／１３６は、高データ速度でＲＦ変調通信チャネル２３３の送信を同時に行うために、広い帯域幅を有する。各ＲＦ変調通信チャネル２３３は、対応する送信元装置１４０と対応する送信先装置１４０との間のリアルタイムの双方向通信に関連している。各通信チャネル２３３は、本明細書で説明するように、複数のデータパケット８００を含む。
【0068】
いくつかの例においては、各ＲＦ変調通信チャネル２３３は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）の変調方式を用いて変調されているため、１つのアンテナビーム１３４／１３６において、複数のＲＦ変調通信チャネル２３３を送信することができる。他の例においては、他の変調技術、例えば、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）を用いることも可能である。高指向性のアンテナビーム１３４／１３６により、同じ周波数帯域のアンテナビーム１３４／１３６を、隣接していないアクセスノード１３０で再利用することができる。
【0069】
送信元装置１４０が最初に電源投入されるか、或いは送信元装置１４０がアクセスノード１３０の電気ＲＦ信号の範囲内に最初に存在する初期化期間において、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００と通信を行うために、制御チャネル２３５のランダムアクセスチャネル７３５が送信元装置１４０に供給される。送信元装置１４０は、アンテナビーム１３４に含まれて送信されるＲＦ変調ランダムアクセスチャネル７３５を用いて、アクセスノード１３０を介して制御サーバ１５０に要求を送信することにより、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００にアクセスを要求することができる。
【0070】
図７Ｂは、アンテナビーム１３４／１３６の他の例を示す。図７Ｂに示すアンテナビーム１３４／１３６は、複数のＲＦ変調通信チャネル２３３Ａ～Ｎと、複数のＲＦ変調制御チャネル２３５Ａ～Ｍと、複数のＲＦ変調放送チャネル２３７Ａ～Ｐとを含む。図７Ａと同様に、各ＲＦ変調通信チャネル２３３は、対応する送信元装置１４０と対応する送信先装置１４０との間のリアルタイムの双方向通信に関連している。
【0071】
ＲＦ変調制御チャネル２３５Ａ～Ｍは、アクセスノード１３０間、及び、ユーザ装置１４０とフェーズドアレイ通信ネットワーク１００との間の通信を可能にする。例えば、制御サーバ１５０は、ネットワーク１００へのアクセス要求に応答して、アクセスノード１３０を介して送信元装置１４０に送信されるアンテナビーム１３６内の制御チャネル２３５を用いて、送信元装置１４０に応答（例えば、図８Ｂに示す応答８０６Ｉ）を送信する。送信元装置１４０Ａと送信先装置１４０Ｂとの間の通信用経路の範囲内における各アクセスノード１３０に対して、送信遅延情報（例えば、図８Ｂに示す送信遅延８０６Ｈなど）が送信される。
【0072】
ＲＦ変調放送チャネル２３７Ａ～Ｐは、制御サーバ１５０と、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００のアクセスノード１３０との間の通信を可能にする。例えば、制御サーバは、アンテナビーム１３６に含まれて送信される放送チャネル２３７を介して、ネットワーク１３０内の各アクセスノード１３０に対して、利用可能な通信チャネル２３３を送信する。
【0073】
図８Ａは、本開示の一実施例によるデータパケット８００を示すブロック図である。データパケット８００は、装置１４０Ａ／１４０Ｂ間でデータ及び／又は音声データを通信するために、送信元装置１４０Ａ及び／又は送信先装置１４０Ｂにより供給される。データパケット８００は、ＲＦ変調通信チャネル２３３を介して送信され、アンテナビーム１３４／１３６により、対応する送信元装置１４０Ａと送信先装置１４０Ｂとの間で受け渡される。
【0074】
データパケット８００は、ヘッダ８０２とペイロードデータ８０４とを含む。ヘッダ８０２は、ユーザ識別情報８０２Ａと、ユーザ位置８０２Ｂと、送信先識別情報８０２Ｃと、送信先位置８０２Ｄと、認証要求８０２Ｅと、アクセス要求８０２Ｆと、ハンドオーバー要求８０２Ｇと、割り当て帯域幅８０２Ｈと、割り当て通信チャネル８０２Ｉと、時間及び帯域幅要求８０２Ｊと、経路情報８０２Ｋと、アクセスノード送信遅延８０２Ｌとを含む。いくつかの例においては、ヘッダ８０２は、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）を用いて変調される。ＢＰＳＫは、比較的単純な変調方法であり、アクセスノード１３０におけるヘッダ８０２の復調を簡易化することができる。
【0075】
ヘッダ８０２は、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００を介した送信先装置１４０Ｂへのデータパケット８００のルーティングに関する情報を提供する。例えば、ヘッダ８０２は、送信元装置１４０Ａの識別情報と位置、送信先装置１４０Ｂの識別情報と位置、及び、経路を識別するための経路情報８０２Ｋを提供する。いくつかの例において、ヘッダ８０２は、複数のアクセスノード１３０を通る経路を識別するために第１アクセスノード１３０で復調され、それ以降の再変調や復調は、経路の残りの部分全体にわたって不要である。いくつかの例において、経路は、送信遅延を軽減するために再構成され、再構成された経路情報８０２Ｋがヘッダ８０２に供給される。
【0076】
ペイロードデータ８０４は、例えば、音声データ及び／又は他の形態のデジタルデータやアナログデータを含みうる。ペイロードデータは、ＲＦ変調されて、データパケット８００の一部として送信先装置１４０Ｂに送信される。ペイロードデータ８０４は、データパケット８００が送信先装置１４０Ｂに到達するまで復調されない。この点で、ペイロードデータ８０４をＲＦ変調形式で送信先装置１４０Ｂに送信することにより、高データ速度で移動無線通信を行うことができる。
【0077】
図８Ｂは、本開示の一実施例による、制御チャネル２３５を示すブロック図である。制御チャネル２３５は、システム識別情報８０６Ａ（例えば、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００）と、認証状態８０６Ｂと、アクセス要求承認８０６Ｃと、割り当て帯域幅８０６Ｄと、割り当てチャネル８０６Ｅと、経路情報８０６Ｆと、アクセスノード識別情報８０６Ｇと、送信遅延情報８０６Ｈと、応答８０６Ｉとを含む。
【0078】
様々な例において、制御チャネル２３５（２３５Ａ、２３５Ｂ）は、制御サーバ１５０と、アクセスノード１３０と、ユーザ装置１４０との間の双方向通信を実現する。例えば、ＲＦ変調制御チャネル２３５は、制御サーバ１５０により供給される送信遅延情報８０６Ｈをアクセスノード１３０に送信する。他の例において、ＲＦ変調制御チャネル２３５は、制御サーバ１５０により供給される再構成された経路情報８０６Ｆを、経路に沿って、アクセスノード１３０の各々に送信する。他の例において、ＲＦ変調制御チャネル２３５は、送信元装置１４０Ａに応答を送信する。
【0079】
図８Ｃは、本開示の一実施例による、放送チャネル２３７を示すブロック図である。放送チャネル２３７は、システム識別情報８０８Ａ（例えば、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００）と、利用可能な帯域幅８０８Ｂと、利用可能なチャネル８０８Ｃと、パイロットトーン８０８Ｄと、ハンドオーバー情報８０８Ｅと、コール通知８０８Ｆとを含む。
【0080】
様々な例において、放送チャネル２３７は、制御サーバ１５０とアクセスノード１３０との間の双方向通信を実現する。放送チャネル２３７は、制御サーバ１５０により供給される利用可能な帯域幅８０８Ｂ及び利用可能なチャネル８０８Ｃを、アンテナビーム１３４／１３６を介して、アクセスノード１３０に供給する。さらに、放送チャネルは、アクセスノード１３０に近接するユーザ装置１４０の信号強度を特定するために用いられるパイロットトーン８０８Ｄを、アクセスノード１３０に供給する。いくつかの例において、放送チャネル２３７は、ネットワーク１００に接続されたユーザ装置１４０にコール通知を供給する。
【0081】
図９Ａは、本開示の一実施例による、複数のアクセスノード１３０を通る経路の例を示す。図９Ａに示すように、送信元装置１４０Ａ及び送信先装置１４０Ｂは、ネットワーク１００上で通信する。図示例においては、各アクセスノード１３０Ａ～Ｃは、複数の高指向性アンテナビーム１３４／１３６を含み、これらのアンテナビームは、各アクセスノード１３０Ａ～Ｃから周方向に放射される。
【0082】
ネットワーク１００を介した送信元装置１４０Ａと送信先装置１４０Ｂとの間の経路は、アクセスノード１３０Ａ～Ｃを含む。フェーズドアレイアンテナ１３２（図示略）により供給される複数のアンテナビーム１３４Ａ～Ｄ及び１３６Ａ～Ｄは、複数のデータパケット８００を、対応する送信元装置１４０Ａと対応する送信先装置１４０Ｂとの間で送信するための通信チャネル２３３（図示略）を含む。
【0083】
いくつかの例においては、経路情報８０２Ｋが供給されており、アクセスノード１３０は、経路情報８０２Ｋに従ってアンテナビーム１３４／１３６を選択及び送信する。例えば、アクセスノード１３０Ｂは、アクセスノード１３０Ａからアンテナビーム１３４Ｂを受信する。アクセスノード１３０Ｂは、アクセスノード１３０Ｃに向けられたフェーズドアレイアンテナ１３２を選択して、アンテナビーム１３４Ｃをアクセスノード１３０Ｃに送信する。いくつかの例においては、アクセスノード１３０Ｂのアンテナビーム１３４Ｃは、アクセスノード１３０Ｃに電子的にステアリングされる。
【0084】
いくつかの例においては、各アクセスノード１３０Ａ～Ｃは、送信先装置１４０Ｂの位置（例えば、ヘッダ８０２の送信先装置の位置８０２Ｄ）、及び、送信先装置１４０Ｂに対するアクセスノード１３０の近さに基づいて、他のアクセスノード１３０への経路を特定する。例えば、アクセスノード１３０Ｂは、アクセスノード１３０Ｃが、送信先装置１４０Ｂに最も近いアクセスノードであると特定する。この場合、アクセスノード１３０Ｂは、送信先装置１４０Ｂの方向においてアクセスノード１３０Ｃに向かって、アンテナビーム１３４Ｃを送信する。
【0085】
いくつかの例においては、送信元装置１４０Ａから送信先装置１４０Ｂへのアンテナビーム１３４Ａ～Ｄ及び１３６Ａ～Ｄの送信は、予め規定された期間及び帯域幅で確立される。他の例において、送信元装置１４０Ａから送信先装置１４０Ｂへのアンテナビーム１３４Ａ～Ｄ及び１３６Ａ～Ｄの送信期間は、装置１４０Ａと装置１４０Ｂとの間の通信が終了するまで継続する。
【0086】
図９Ｂは、本開示の一実施例による、１つのアクセスノード１３０を通る経路の例を示す。図９Ｂに示すように、送信元装置１４０Ａ及び送信先装置１４０Ｂは、１つのアクセスノード１３０Ａを介して通信する。送信元装置１４０Ａ及び送信先装置１４０Ｂは、両方とも、アクセスノード１３０Ａの電気ＲＦ信号の範囲内にある。この場合、アクセスノード１３０Ａは、装置間でデータパケット８００を送受信するために、アンテナビーム１３４Ｎ／１３６Ｎを送信元装置１４０Ａに送信し、アンテナビーム１３４Ｏ／１３６Ｏを送信先装置１４０Ｂに送信する。送信においてアクセスノード１３０を追加する必要がないため、１つのアクセスノードのルーティングにより装置間で効率的に通信を行うことができる。さらに、ビームステアリングを用いて、高データ速度で高指向性のアンテナビーム１３４Ｎ／１３６Ｎ及び１３４Ｏ／１３６Ｏを提供することができる。
【0087】
いくつかの例においては、送信先装置１４０Ｂがアクセスノード１３０Ａ内の異なる位置に移動すると、元の位置における電気ＲＦ信号の強度が弱まる可能性がある。この場合、アクセスノード１３０Ａのアンテナビーム１３４Ｏ／１３６Ｏは、アクセスノード１３０Ａの範囲内で装置１４０Ｂを追跡し、当該装置とともに移動してもよい。この場合、アクセスノード１３０Ａは、アンテナビーム１３４Ｏ／１３６Ｏを供給するために異なるフェーズドアレイアンテナ１３２を選択することができる。
【0088】
図９Ａ及び９Ｂに示すように、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００における容量を増大するために、アクセスノード１３０内の隣接していない位置、及び、アクセスノード１３０間で隣接していない位置においてアンテナビーム１３４／１３６を再利用することができる。
【0089】
図９Ｃは、本開示の一実施例による、様々な種類の大気の影響に関する周波数に対する減衰のいくつかのグラフを示す。グラフ９０２は、約１ギガヘルツ（ＧＨｚ）から約３５０ＧＨｚの範囲で乾燥空気中を移動する放射信号に対する減衰作用を示す。グラフ９０４は、約３ギガヘルツ（ＧＨｚ）から約３５０ＧＨｚの範囲で水蒸気中を移動する放射信号に対する減衰作用を示す。グラフ９０６は、約１ギガヘルツ（ＧＨｚ）から約３５０ＧＨｚの範囲における放射信号に対する全体の天頂減衰作用（total zenith attenuation effect）を示す。様々な例において、このような天頂減衰情報（zenith attenuation information）は、地上通信及び低仰角で用いられるフェーズドアレイアンテナビームに生じうる減衰を予測するのに用いられる。
【0090】
一般に、より高い周波数帯域（例えば、より短い波長）でフェーズドアレイ通信ネットワーク１００を動作させることにより、移動無線通信の性能を向上させることができる。例えば、高ＲＦ帯域（例えば、１０ＧＨｚ～１１０ＧＨｚ）での動作により、多くの高ゲインアンテナ素子６３８を用いた寸法の小さいフェーズドアレイアンテナ６３２を実現することができる。アンテナ素子６３８の数を増やすことにより、より狭いアンテナビーム１３４／１３６を生成することができ、結果として、フェーズドアレイアンテナ６３２で送受信されるアンテナビーム１３４／１３６の指向性を高めることができる。なお、好適なＲＦ帯域を選択する際、移動するアンテナビーム１３４／１３６の減衰の原因となる乾燥空気や水蒸気などの大気の影響を考慮してもよい。これに関して、周波数、波長、アンテナの寸法に関する考慮事項、及び、好適な大気減衰を組み合わせることにより、好ましい動作ＲＦ帯域を特定することができる。
【0091】
グラフ９０２、９０４、及び９０６は、概して、約３ＧＨｚから約３５０ＧＨｚにかけて減衰量が増大している様子と、減衰のピーク点（peaks）及びヌル点（nulls）とを示している。これに関して、より長い距離を移動するアンテナビーム１３４／１３６に対する大気の影響を軽減するためには、減衰がナルである周波数を、好適には高ＲＦ帯域で選択してもよい。グラフ９０４及び９０６は、両方とも、約２０ＧＨｚから約３０ＧＨｚにかけて減衰量が増大しており、減衰ピーク９５２が、約２３ＧＨｚにおいて１０分の５デシベル（ｄＢ）であることを示している。グラフ９０２及び９０６は、両方とも、約６０ＧＨｚで減衰ピーク９５４、約１３０ＧＨｚで減衰ピーク９５６を示している。グラフ９０４及び９０６は、両方とも、約１８０ＧＨｚから約３２０ＧＨｚにかけて複数の減衰ピーク９５８を示している。
【0092】
図示のように、放射信号は、約６５ＧＨｚから約１１０ＧＨｚの範囲にわたって、減衰量が著しく少ないことを示している。特に、グラフ９０２は、９４ＧＨｚ（例えば、要素番号９５９で示す）及びそれに近い周波数（例えば、要素番号９６０で示す約１５０ＧＨｚの位置）で減衰量が著しく少ないことを示す。
【0093】
したがって、約６５ＧＨｚから約１１０ＧＨｚ（好ましくは、９４ＧＨｚ又はそれに近い周波数）の範囲内でアンテナビーム１３４／１３６を介してフェーズドアレイ通信ネットワーク１００を動作させることにより、高帯域幅及び高データ速度を実現することができるとともに放射信号特性を向上させることができる（例えば、大気の影響による減衰量が少ない）。約６５ＧＨｚから約１１０ＧＨｚ（例えば、Ｗ帯域）の動作周波数で寸法の小さいフェーズドアレイアンテナ６３２を実現可能なため、高ゲインで指向性の高い狭アンテナビーム１３４／１３６を提供することができる。なお、Ｗ帯域は性能を向上させることができるが、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００は、他のＲＦ帯域、例えば、５００メガヘルツ（ＭＨｚ）から１１０ＧＨｚの範囲、好適には、１０ＧＨｚから５０ＧＨｚのＲＦ帯域における１つ又は複数の周波数で動作させることもできる。
【0094】
図１０は、本開示の一実施例による、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００を用いた処理を示す。
【0095】
ブロック１００５において、いくつかの例においては、電源オン時に送信元装置１４０Ａが初期化され、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００へのアクセスを要求する。他の例においては、送信元装置１４０Ａはフェーズドアレイ通信ネットワーク１００の近くに移動して、アクセスを要求する。ＲＦ変調アンテナビーム１３４に含まれる制御チャネル２３５を介して、送信元装置１４０Ａからフェーズドアレイ通信ネットワーク１００のアクセスノード１３０にアクセス要求８０２Ｆが送信される。制御サーバ１５０にアクセス要求８０２Ｆを供給するために、複数の特定されたアクセスノード１３０が、制御サーバ１５０への所定の経路に沿ってＲＦ変調アンテナビーム１３４を送信する。
【0096】
ブロック１０１０において、制御サーバ１５０が、通信チャネル２３３と帯域幅とを含む応答を供給し、経路情報を特定する。制御サーバ１５０は、制御チャネル２３５に上記応答を供給する。制御チャネル２３５は、ＲＦ変調され、ＲＦ変調アンテナビーム１３６を介してアクセスノード１３０から送信元装置１４０Ａへ送信される。
【0097】
ブロック１０１５において、送信元装置１４０Ａは、ヘッダ８０２とペイロードデータ８０４とを含むデータパケット８００を生成する。ヘッダ８０２は、経路情報８０２Ｋを含み、当該経路情報は、複数のアクセスノード１３０を特定する経路を含む。データパケット８００は、ＲＦ変調され、ＲＦ変調アンテナビーム１３４を介して送信元装置１４０Ａからアクセスノード１３０へ送信される。
【0098】
ブロック１０２０において、送信元装置１４０Ａは、送信先装置１４０ＢからＲＦ変調データパケット８００を受信する。その際、アクセスノード１３０から、第２のフェーズドアレイアンテナビーム１３６Ａが送信される。第２のフェーズドアレイアンテナビーム１３６Ａは、複数のＲＦ変調通信チャネル２３３を含む。複数のＲＦ変調通信チャネル２３３のうちの１つは、第２のＲＦ変調データパケット８００を含み、当該データパケットは、送信先装置１４０Ｂにより供給される第２のペイロードデータ８０４を含む。
【0099】
図１１は、本開示の一実施例による、送信元装置１４０Ａが、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００とインターフェース接続する処理を示す。
【0100】
ブロック１１０５において、送信元装置１４０Ａはデータパケット８００を生成する。データパケット８００は、ヘッダ８０２とペイロードデータ８０４とを含む。ヘッダ８０２は、送信元装置１４０Ａの識別情報と、送信先装置１０４Ｂの識別情報と、経路情報８０２Ｋとを含む。いくつかの例においては、ペイロードデータ８０４は、音声データ及び／又は他の形態のデジタル信号やアナログ信号を含みうる。
【0101】
ブロック１１１０において、データパケット８００は、送信元装置１４０Ａによって無線周波数（ＲＦ）変調される。いくつかの例においては、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、及び／又は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）の変調方式を用いて、データパケット８００のペイロードデータ８０４の部分を変調してもよい。他の例においては、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）の変調方式を用いてペイロードデータ８０４が変調される。他の例においては、他の変調技術、例えば、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）を用いることも可能である。いくつかの例においては、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）を用いてヘッダ８０２が変調される。
【0102】
ブロック１１１５において、ＲＦ変調データパケット８００は、送信元装置１４０Ａによってアクセスノード１３０に送信される。いくつかの例において、送信元装置１４０Ａは、フェーズドアレイアンテナ４６０を含む。フェーズドアレイアンテナは、アンテナビーム１３４を形成し、当該アンテナビーム１３４を介して、ＲＦ変調データパケット８００をアクセスノード１３０に送信する。
【0103】
図１２は、本開示の一実施例による、制御サーバ１５０が、フェーズドアレイ通信ネットワークとインターフェース接続する処理を示す。
【0104】
ブロック１２０５において、制御サーバ１５０は、送信元装置１４０Ａから、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００に対するアクセス要求を受信する。送信元装置１０４Ａは、例えば、電源が投入されており、且つ、送信元装置１４０Ａの近傍のアクセスノード１３０にアクセスを要求するＲＦ信号を送信した状態である。この要求は、送信元装置１４０Ａ識別情報と、送信先装置１４０Ｂの識別情報とを含む。アクセスノード１３０は、次に、この要求を制御サーバ１５０に送信する。
【0105】
ブロック１２１０において、制御サーバ１５０は、送信元装置１４０Ａを認証する。認証の後、制御サーバ１０５は、通信チャネル２３３と、帯域幅と、経路情報とを割り当てる。経路情報は、複数のアクセスノードを含む経路を含む。
【0106】
ブロック１２１５において、制御サーバ１５０は、通信チャネル２３３と、帯域幅と、経路情報とを、制御チャネル２３５に供給する。制御チャネル２３５は、ＲＦ変調され、アンテナビーム１３６を介してアクセスノード１３０へ送信される。アクセスノード１３０は、ＲＦ変調された制御チャネル２３５を含むアンテナビーム１３６を送信元装置１４０Ａに送信する。
【0107】
図１３は、本開示の一実施例による、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００を介した所定のＲＦ変調データパケット８００の経路についての処理を示す。
【0108】
ブロック１３０５において、アクセスノード１３０は、送信元装置１４０Ａから送信されたアンテナビーム１３４を介して複数のＲＦ変調データパケット８００を受信する。ＲＦ変調データパケット８００は、ＲＦ変調ヘッダ８０２とペイロードデータ８０４とを含む。
【0109】
ブロック１３１０において、アクセスノードは、ペイロードデータ８０４をＲＦ変調された状態で維持しつつ、ヘッダ８０２を復調する。いくつかの例においては、ＲＦ変調データパケット８００のうち選択された一部のみのヘッダ８０２が復調される。ヘッダ８０２は、経路情報８０２Ｋを含み、当該経路情報は、複数のアクセスノード１３０を特定する経路を含む。アクセスノード１３０は、復調されたヘッダ８０２から経路情報８０２Ｋを特定する。いくつかの例においては、ヘッダ８０２は前回から更新されていないため、ヘッダ８０２を復調する必要がない。この場合、ＲＦ変調ヘッダ８０２は、経路情報８０２Ｋを確認することのみを目的としてサンプリングされる。
【0110】
ブロック１３１５において、アクセスノード１３０は、当該アクセスノード１３０から送信するためのＲＦ変調データパケット８００を供給するために、ヘッダ８０２を再変調する。いくつかの例においては、ヘッダ８０２は復調されていないため、再変調する必要がない。
【0111】
ブロック１３２０において、アクセスノード１３０は、経路情報８０２Ｋに従って、アンテナビーム１３６を介してＲＦ変調データパケット８００を送信する。その際、アクセスノード１３０は、例えば、当該アクセスノード１３０の複数のフェーズドアレイアンテナ１３２のうち、経路に沿って特定されたアクセスノード１３０に向かう１つのアンテナを選択する。アンテナビーム１３６は、選択されたフェーズドアレイアンテナ１３２から送信される。
【0112】
図１４は、本開示の一実施例による、フェーズドアレイ通信ネットワーク１００を介したＲＦ変調データパケット８００の動的な経路についての処理を示す。
【0113】
ブロック１４０５において、アクセスノード１３０は、送信元装置１４０Ａからのアンテナビーム１３４を介してＲＦ変調データパケット８００を受信する。ＲＦ変調データパケット８００は、ＲＦ変調ヘッダ８０２とペイロードデータ８０４とを含む。
【0114】
ブロック１４１０において、アクセスノード１３０は、ペイロードデータ８０４をＲＦ変調された状態で維持しつつ、ヘッダ８０２を復調する。ヘッダ８０２は、送信元装置１４０Ａの識別情報と、送信先装置１４０Ｂの識別情報と、経路情報８０２Ｋとを含む。いくつかの例においては、ヘッダ８０２は更新されていないため、ヘッダ８０２を復調する必要がない。この場合、ＲＦ変調ヘッダ８０２は、経路情報８０２Ｋの確認のためにサンプリングされる。
【0115】
ブロック１４１５において、アクセスノード１３０は、復調されたヘッダ８０２から経路情報８０２Ｋを特定する。
【0116】
ブロック１４２０において、アクセスノード１３０は、特定された経路で送信遅延が発生しているか否かを特定する。各アクセスノード１３０の送信遅延は、ＲＦ変調された制御チャネル２３５によりアクセスノード１３０に通知することができる。
【0117】
ブロック１４２２において、送信遅延が生じていることが特定されると、アクセスノード１３０は、経路により特定されたアクセスノード１３０に関連する送信遅延を軽減するために少なくとも１つのアクセスノード１３０を特定し、更新された経路情報８０２Ｋを用いてヘッダ８０２を再構成する。更新された経路情報を含むヘッダ８０２は、ＲＦ変調データパケット８００を供給するために再変調される。
【0118】
いくつかの例においては、制御サーバ１５０は、送信遅延を軽減するために、少なくとも１つの異なるアクセスノード１３０を特定することにより経路情報８０６Ｆを再構成する。この場合、更新された経路情報８０６Ｆは、制御チャネル２３５により、再構成された経路情報８０６Ｆの経路において特定されるアクセスノード１３０に送信される。
【0119】
ブロック１４２３において、再構成された経路情報８０２Ｋに従って、ＲＦ変調データパケット８００が送信される。
【0120】
ブロック１４３０においては、ブロック１４１０の経路情報８０２Ｋに従って、ＲＦ変調データパケット８００が送信される。
【0121】
本開示を考慮すると、本明細書に記載した様々な例によるフェーズドアレイ通信ネットワークを用いて無線移動通信信号をルーティングすることにより、大容量が要求されるエリアにおいて、高帯域幅、高データ速度、及び、大容量の無線移動通信を実現できることが分かるであろう。これに関して、ベースバンドに復調することなく、ネットワークを介してＲＦ変調データパケットを送信し、送信遅延を軽減するために経路を再構成し、複数のＲＦ変調データパケットを含む高帯域幅の狭ＲＦアンテナビームを選択的にルーティングすることにより、人口密度の高い都市部において、信頼度の高い高効率の無線移動通信を実現することができる。
【0122】
本開示によって提示される様々な例は、適用可能な場合、ハードウェア、ソフトウェア、又は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実施することができる。また、本明細書に記載した様々なハードウェアコンポーネント及び／又はソフトウェアコンポーネントは、適用可能な場合、本開示の思想から逸脱することなく、互いに組み合わせて、ソフトウェア、ハードウェア、及び／又はこれら両方を含む複合コンポーネントとすることができる。また、本明細書に記載した様々なハードウェアコンポーネント及び／又はソフトウェアコンポーネントは、適用可能な場合、本開示の思想から逸脱することなく、ソフトウェア、ハードウェア、又はこれら両方を含むサブコンポーネントに分けることができる。また、適切な場合、ソフトウェアコンポーネントをハードウェアコンポーネントとして実施することも、またその逆も想定される。
【0123】
本開示による、プログラムコード及び／又はデータなどのソフトウェアは、１つ又は複数のコンピュータ可読媒体に格納することができる。また、本明細書に明記されたソフトウェアが、ネットワークの態様及び／又は他の態様の、１つ又は複数の汎用又は特定の目的のコンピュータ及び／又はコンピュータシステムを用いて実施されることも想定される。適切であれば、本明細書に記載された様々なステップの順序を、変更したり、組み合わせて複合工程としたり、サブステップに分けたりしても、本明細書に記載の特徴を実現することができる。
【0124】
さらに、本開示は、以下の付記による例を含む。
【0125】
付記１．フェーズドアレイ通信ネットワーク（１００）のアクセスノード（１３０Ｂ）における第１フェーズドアレイアンテナビーム（１３４Ｂ）を用いて、ヘッダ（８０２）とペイロードデータ（８０４）とを含む無線周波数「ＲＦ」変調データパケット（８００）を受信し（１３０５，１４０５）、
前記ペイロードデータをＲＦ変調された状態で維持しつつ、前記ヘッダを復調し（１３１０，１４１０）、
前記復調されたヘッダ内の経路情報（８０２Ｋ）を特定し（１３１０，１４１０）、
前記経路情報に従って第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３４Ｃ）を用いて、前記アクセスノードから前記ＲＦ変調データを送信する（１３２０，１４２３，１４３０）、ことを含む方法。
前記ペイロードデータをＲＦ変調された状態で維持しつつ、前記ヘッダを復調し（１３１０，１４１０）、
前記復調されたヘッダ内の経路情報（８０２Ｋ）を特定し（１３１０，１４１０）、
前記経路情報に従って第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３４Ｃ）を用いて、前記アクセスノードから前記ＲＦ変調データを送信する（１３２０，１４２３，１４３０）、ことを含む方法。
【0126】
付記２．前記経路情報は、複数のアクセスノード（１３０Ａ～Ｃ）を特定する経路（１４０Ａ～１４０Ｂ）を含み、
前記送信は、前記ＲＦ変調データパケットを、前記経路により特定された前記アクセスノード（１３０Ｂ）のうちの１つに送信することを含む、付記１に記載の方法。
前記送信は、前記ＲＦ変調データパケットを、前記経路により特定された前記アクセスノード（１３０Ｂ）のうちの１つに送信することを含む、付記１に記載の方法。
【0127】
付記３．前記経路により特定された前記アクセスノードと関連する送信遅延（８０２Ｌ）を軽減するために、前記経路情報を再構成すること（１４２２）により少なくとも１つの異なるアクセスノード（１３０Ｈ）を特定することをさらに含み、
前記送信は、前記再構成された経路情報に従って実行される、付記２に記載の方法。
前記送信は、前記再構成された経路情報に従って実行される、付記２に記載の方法。
【0128】
付記４．少なくとも前記第１アンテナビームは、ＲＦ変調制御チャネル（２３５）を含み、前記ＲＦ変調制御チャネルは、制御サーバ（１５０）により供給された送信遅延情報（８０６Ｈ）を含み、
前記再構成は、前記送信遅延情報を用いて実行される、付記３に記載の方法。
前記再構成は、前記送信遅延情報を用いて実行される、付記３に記載の方法。
【0129】
付記５．前記送信の前に、前記ＲＦ変調データパケットを更新するために、前記再構成された経路情報をＲＦ変調する（１４２２）ことをさらに含む、付記３に記載の方法。
【0130】
付記６．前記送信は、前記第２フェーズドアレイアンテナビームを、前記経路情報によって特定される前記アクセスノードのうちの１つに向けて電子的に方向制御することを含む、付記１に記載の方法。
【0131】
付記７．前記経路情報に基づいて、前記アクセスノードの複数のフェーズドアレイアンテナのうちの１つを選択すること（１３２０）をさらに含み、
前記送信は、前記選択されたフェーズドアレイアンテナ（１３２Ｂ）から前記第２フェーズドアレイアンテナビームを送信することを含む、付記１に記載の方法。
前記送信は、前記選択されたフェーズドアレイアンテナ（１３２Ｂ）から前記第２フェーズドアレイアンテナビームを送信することを含む、付記１に記載の方法。
【0132】
付記８．前記アンテナビーム（１３４Ａ～Ｄ）の各々は、複数のＲＦ変調通信チャネル（２３５）を含み、
前記ＲＦ変調通信チャネルの各々は、前記ＲＦ変調データパケットを複数含み、前記複数のＲＦ変調データパケットは、前記経路情報に従って対応する送信元装置（１４０Ａ）と対応する送信先装置（１４０Ｂ）との間で送受信される、付記１に記載の方法。
前記ＲＦ変調通信チャネルの各々は、前記ＲＦ変調データパケットを複数含み、前記複数のＲＦ変調データパケットは、前記経路情報に従って対応する送信元装置（１４０Ａ）と対応する送信先装置（１４０Ｂ）との間で送受信される、付記１に記載の方法。
【0133】
付記９．前記ＲＦ変調データパケットの前記ヘッダは、前記ＲＦ変調通信チャネルの各々に関連する対応する送信元装置及び対応する送信先装置を特定する、付記８に記載の方法。
【0134】
付記１０．前記経路情報は、送信先装置（１４０Ｂ）に関連する位置を含む、付記１に記載の方法。
【0135】
付記１１．前記送信は、予め規定された期間及び帯域幅で前記ＲＦ変調データパケットを送信することを含む、付記１に記載の方法。
【0136】
付記１２．前記アクセスノードから送信するための前記ＲＦ変調データパケットを用意するために、前記ヘッダを再変調すること（１３１５）をさらに含む、付記１に記載の方法。
【0137】
付記１３．前記アクセスノードにおける前記第１フェーズドアレイアンテナビームを用いて、前記ＲＦ変調データパケットを複数受信し（１３０５）、
前記ＲＦ変調データパケットのうち選択された一部のみのヘッダを復調し（１３１０）、
前記アクセスノードからの前記第２フェーズドアレイアンテナビームを用いて、前記ＲＦ変調データパケットを送信する（１３２０）、ことをさらに含む、付記１に記載の方法。
前記ＲＦ変調データパケットのうち選択された一部のみのヘッダを復調し（１３１０）、
前記アクセスノードからの前記第２フェーズドアレイアンテナビームを用いて、前記ＲＦ変調データパケットを送信する（１３２０）、ことをさらに含む、付記１に記載の方法。
【0138】
付記１４．前記第１フェーズドアレイアンテナビーム及び前記第２フェーズドアレイアンテナビームは、約６５ギガヘルツ「ＧＨｚ」から約１１０ＧＨｚの範囲のＲＦキャリア周波数で動作する、付記１に記載の方法。
【0139】
付記１５．無線周波数「ＲＦ」変調データパケット（８００）を含む第１フェーズドアレイアンテナビーム（１３４Ｂ）を受信するように構成された第１アンテナ（１３２Ａ）であって、前記ＲＦ変調データパケットは、ヘッダ（８０２）及びペイロードデータ（８０４）を含むものである、第１アンテナと、
前記ペイロードデータをＲＦ変調された状態で維持しつつ、経路情報（８０２Ｋ）を特定するために、前記ＲＦ変調データパケットの前記ヘッダを復調するように構成された復調回路（３３５）と、
前記経路情報に従って、前記ＲＦ変調データパケットを含む第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３４Ｃ）を送信するように構成された第２アンテナ（１３２Ｂ）と、を含むシステム。
前記ペイロードデータをＲＦ変調された状態で維持しつつ、経路情報（８０２Ｋ）を特定するために、前記ＲＦ変調データパケットの前記ヘッダを復調するように構成された復調回路（３３５）と、
前記経路情報に従って、前記ＲＦ変調データパケットを含む第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３４Ｃ）を送信するように構成された第２アンテナ（１３２Ｂ）と、を含むシステム。
【0140】
付記１６．前記経路情報は、複数のアクセスノード（１３０Ａ～Ｃ）を特定する経路（１４０Ａ～Ｄ）を含み、
前記ＲＦ変調データパケットは、前記第２フェーズドアレイアンテナビームによって、前記経路により特定された前記アクセスノードのうちの１つ（１３０Ｂ）に送信される、付記１５に記載のシステム。
前記ＲＦ変調データパケットは、前記第２フェーズドアレイアンテナビームによって、前記経路により特定された前記アクセスノードのうちの１つ（１３０Ｂ）に送信される、付記１５に記載のシステム。
【0141】
付記１７．複数の実行可能な命令を保存するように構成されたメモリ（３２０）と、
前記命令を実行するように構成されたプロセッサ（３１０）と、をさらに含むシステムであって、前記命令は、前記経路により特定された前記アクセスノードと関連する送信遅延（８０２Ｌ）を軽減するために、前記経路情報を再構成することにより少なくとも１つの異なるアクセスノード（１３０Ｈ）を特定する命令であり、
前記第２アンテナは、前記再構成された経路情報に従って、前記第２フェーズドアレイアンテナビームを送信するように構成されている、付記１６に記載のシステム。
前記命令を実行するように構成されたプロセッサ（３１０）と、をさらに含むシステムであって、前記命令は、前記経路により特定された前記アクセスノードと関連する送信遅延（８０２Ｌ）を軽減するために、前記経路情報を再構成することにより少なくとも１つの異なるアクセスノード（１３０Ｈ）を特定する命令であり、
前記第２アンテナは、前記再構成された経路情報に従って、前記第２フェーズドアレイアンテナビームを送信するように構成されている、付記１６に記載のシステム。
【0142】
付記１８．ＲＦ変調制御チャネル（２３５）をさらに含み、
少なくとも前記第１フェーズドアレイアンテナビームは、前記ＲＦ変調制御チャネルを含み、
前記ＲＦ変調制御チャネルは、制御サーバにより供給された送信遅延情報（８０６Ｈ）を含み、
前記経路情報は、前記送信遅延情報を用いて再構成される、付記１７に記載のシステム。
少なくとも前記第１フェーズドアレイアンテナビームは、前記ＲＦ変調制御チャネルを含み、
前記ＲＦ変調制御チャネルは、制御サーバにより供給された送信遅延情報（８０６Ｈ）を含み、
前記経路情報は、前記送信遅延情報を用いて再構成される、付記１７に記載のシステム。
【0143】
付記１９．変調回路（３３７）をさらに含み、前記再構成された経路情報は、前記第２フェーズドアレイアンテナビームの送信前に前記変調回路によりＲＦ変調される、付記１７に記載のシステム。
【0144】
付記２０．前記第２フェーズドアレイアンテナビームを、前記経路情報により特定される前記アクセスノードのうちの１つに向けて電子的に方向制御するように構成されたビームステアリング回路（３１６）をさらに含み、前記プロセッサは、前記ビームステアリング回路（３１６）に対して、ステアリング制御信号（３１８）を送信するように構成されている、付記１７に記載のシステム。
【0145】
付記２１．ＲＦアレイ・スイッチマトリクス（３３９）をさらに含み、前記ＲＦアレイ・スイッチマトリクスは、複数のアンテナ（１３２Ａ～Ｄ）のうちの１つを選択するように構成されており、前記選択したアンテナから前記第２フェーズドアレイアンテナビームが送信される、付記１５に記載のシステム。
【0146】
付記２２．前記アンテナビームの各々は、複数のＲＦ変調通信チャネル（２３３）を含み、
前記ＲＦ変調通信チャネルの各々は、前記ＲＦ変調データパケットを複数含み、前記複数のＲＦ変調データパケットは、前記経路情報に従って対応する送信元装置（１４０Ａ）と対応する送信先装置（１４０Ｂ）との間で送受信される、付記１５に記載のシステム。
前記ＲＦ変調通信チャネルの各々は、前記ＲＦ変調データパケットを複数含み、前記複数のＲＦ変調データパケットは、前記経路情報に従って対応する送信元装置（１４０Ａ）と対応する送信先装置（１４０Ｂ）との間で送受信される、付記１５に記載のシステム。
【0147】
付記２３．前記ＲＦ変調データパケットの前記ヘッダは、前記ＲＦ変調通信チャネルの各々に関連する対応する送信元装置及び対応する送信先装置を特定する、付記２２に記載のシステム。
【0148】
付記２４．前記経路情報は、送信先装置（１４０Ｂ）に関連する位置を含む、付記１５に記載のシステム。
【0149】
付記２５．前記ＲＦ変調データパケットは、予め規定された期間及び帯域幅で送信される、付記１５に記載のシステム。
【0150】
付記２６．変調回路（３３７）をさらに含み、前記ヘッダは、前記第２アンテナからの送信前に前記変調回路により再変調される、付記１５に記載のシステム。
【0151】
付記２７．前記第１フェーズドアレイアンテナビームは、複数のＲＦ変調データパケット（８００）を含み、
前記ＲＦ変調データパケットのうち選択された一部のみのヘッダ（８０２）が復調され、
前記ＲＦ変調データパケットは、前記第２フェーズドアレイアンテナビームを用いて送信される、付記１５に記載のシステム。
前記ＲＦ変調データパケットのうち選択された一部のみのヘッダ（８０２）が復調され、
前記ＲＦ変調データパケットは、前記第２フェーズドアレイアンテナビームを用いて送信される、付記１５に記載のシステム。
【0152】
付記２８．前記第１フェーズドアレイアンテナビーム及び前記第２フェーズドアレイアンテナビームは、約６５ギガヘルツ「ＧＨｚ」から約１１０ＧＨｚの範囲のＲＦキャリア周波数で動作する、付記１５に記載のシステム。
【0153】
付記２９．送信元装置（１４０Ａ）により、ヘッダ（８０２）及びペイロードデータ（８０４）を含むデータパケット（８００）を生成し（１０１５）、前記ヘッダは、前記送信元装置及び送信先装置（１４０Ｂ）を特定し、前記ペイロードデータは、フェーズドアレイ通信ネットワーク（１００）上で前記送信元装置から前記送信先装置に送信されるデータを含み、
無線周波数「ＲＦ」変調データパケットを供給するために、前記送信元装置により、前記データパケットを変調し（１０１５）、
前記送信元装置により、前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノード（１３０Ａ）に対して、前記ＲＦ変調データパケットを含むフェーズドアレイアンテナビーム（１３４Ａ）を送信する（１０１５）、ことを含む方法。
無線周波数「ＲＦ」変調データパケットを供給するために、前記送信元装置により、前記データパケットを変調し（１０１５）、
前記送信元装置により、前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノード（１３０Ａ）に対して、前記ＲＦ変調データパケットを含むフェーズドアレイアンテナビーム（１３４Ａ）を送信する（１０１５）、ことを含む方法。
【0154】
付記３０．前記フェーズドアレイアンテナビームは、第１フェーズドアレイアンテナビームであり、前記ＲＦ変調データパケットは、第１ＲＦ変調データパケットであり、前記ペイロードデータは、第１ペイロードデータであり、前記方法は、
前記アクセスノードからの第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３６Ａ）を用いて、前記第２フェーズドアレイアンテナビームにより供給された複数のＲＦ変調通信チャネル（２３３）のうちの１つを介して、第２ＲＦ変調データパケットを受信する（１０２０）ことをさらに含み、前記第２ＲＦ変調データパケットは、前記送信先装置により供給された第２ペイロードデータを含む、付記２９に記載の方法。
前記アクセスノードからの第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３６Ａ）を用いて、前記第２フェーズドアレイアンテナビームにより供給された複数のＲＦ変調通信チャネル（２３３）のうちの１つを介して、第２ＲＦ変調データパケットを受信する（１０２０）ことをさらに含み、前記第２ＲＦ変調データパケットは、前記送信先装置により供給された第２ペイロードデータを含む、付記２９に記載の方法。
【0155】
付記３１．前記第１及び第２のフェーズドアレイアンテナビームにより、前記アクセスノードを介した前記送信元装置と前記送信先装置との間の双方向リアルタイム通信が行われる、付記３０に記載の方法。
【0156】
付記３２．前記第１及び第２ペイロードデータは、音声データを含む、付記３０に記載の方法。
【0157】
付記３３．前記フェーズドアレイアンテナビームは、前記フェーズドアレイ通信ネットワークへのアクセス要求（８０２Ｆ）を含み、
前記フェーズドアレイアンテナビームは、第１フェーズドアレイアンテナビームであり、
前記方法は、前記アクセスノードからの第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３６Ａ）を用いて、前記アクセス要求に対する応答（８０６Ｉ）を受信する（１０１０）ことをさらに含み、前記応答は、前記送信先装置に関連する通信チャネル（２３３）を特定する、付記２９に記載の方法。
前記フェーズドアレイアンテナビームは、第１フェーズドアレイアンテナビームであり、
前記方法は、前記アクセスノードからの第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３６Ａ）を用いて、前記アクセス要求に対する応答（８０６Ｉ）を受信する（１０１０）ことをさらに含み、前記応答は、前記送信先装置に関連する通信チャネル（２３３）を特定する、付記２９に記載の方法。
【0158】
付記３４．メモリ（４２０）と、プロセッサ（４１０）と、変調回路（４８０）と、アンテナ（４６０）と、を含む装置であって、
前記メモリは、複数の実行可能な命令を保存するように構成されており、
前記プロセッサは、ヘッダ（８０２）とペイロードデータ（８０４）とを含むデータパケット（８００）を生成するために前記命令を実行するように構成されており、前記ヘッダは、前記装置及び送信先装置（１４０Ｂ）を特定し、前記ペイロードデータは、フェーズドアレイ通信ネットワーク（１００）上で前記装置から前記送信先装置に送信されるデータを含み、
前記変調回路は、前記データパケットに対して無線周波数「ＲＦ」変調を行うように構成されており、
前記アンテナは、前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノード（１３０Ａ）に対して、前記ＲＦ変調データパケットを含むフェーズドアレイアンテナビーム（１３４Ａ）を送信するように構成されている、装置。
前記メモリは、複数の実行可能な命令を保存するように構成されており、
前記プロセッサは、ヘッダ（８０２）とペイロードデータ（８０４）とを含むデータパケット（８００）を生成するために前記命令を実行するように構成されており、前記ヘッダは、前記装置及び送信先装置（１４０Ｂ）を特定し、前記ペイロードデータは、フェーズドアレイ通信ネットワーク（１００）上で前記装置から前記送信先装置に送信されるデータを含み、
前記変調回路は、前記データパケットに対して無線周波数「ＲＦ」変調を行うように構成されており、
前記アンテナは、前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノード（１３０Ａ）に対して、前記ＲＦ変調データパケットを含むフェーズドアレイアンテナビーム（１３４Ａ）を送信するように構成されている、装置。
【0159】
付記３５．前記フェーズドアレイアンテナビームは、第１フェーズドアレイアンテナビームであり、前記ＲＦ変調データパケットは、第１ＲＦ変調データパケットであり、前記ペイロードデータは、第１ペイロードデータであり、前記装置は、
前記装置の前記フェーズドアレイアンテナにおいて前記アクセスノードから受信した第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３６Ａ）をさらに含み、前記第２フェーズドアレイアンテナビームは、複数のＲＦ変調通信チャネル（２３３）を含み、前記複数のＲＦ変調通信チャネルのうちの１つを介して第２ＲＦ変調データパケットが受信され、前記第２ＲＦ変調データパケットは、前記送信先装置により供給された第２ペイロードデータを含む、付記３４に記載の装置。
前記装置の前記フェーズドアレイアンテナにおいて前記アクセスノードから受信した第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３６Ａ）をさらに含み、前記第２フェーズドアレイアンテナビームは、複数のＲＦ変調通信チャネル（２３３）を含み、前記複数のＲＦ変調通信チャネルのうちの１つを介して第２ＲＦ変調データパケットが受信され、前記第２ＲＦ変調データパケットは、前記送信先装置により供給された第２ペイロードデータを含む、付記３４に記載の装置。
【0160】
付記３６．前記第１及び第２のフェーズドアレイアンテナビームにより、前記アクセスノードを介した前記装置と前記送信先装置との間の双方向リアルタイム通信が行われる、付記３５に記載の装置。
【0161】
付記３７．前記第１及び第２ペイロードデータは、音声データを含む、付記３５に記載の装置。
【0162】
付記３８．前記フェーズドアレイアンテナビームは、前記フェーズドアレイ通信ネットワークへのアクセス要求（８０２Ｆ）を含み、
前記アンテナは第１アンテナであり、
前記フェーズドアレイアンテナビームは、第１フェーズドアレイアンテナビームであり、
前記装置は、前記アクセスノードから第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３６Ａ）を受信するように構成された第２アンテナをさらに含み、前記第２フェーズドアレイアンテナビームは、前記アクセス要求に対する応答（８０６Ｉ）を含み、前記応答は、前記送信先装置に関連する通信チャネル（２３３）を特定する、付記３４に記載の装置。
前記アンテナは第１アンテナであり、
前記フェーズドアレイアンテナビームは、第１フェーズドアレイアンテナビームであり、
前記装置は、前記アクセスノードから第２フェーズドアレイアンテナビーム（１３６Ａ）を受信するように構成された第２アンテナをさらに含み、前記第２フェーズドアレイアンテナビームは、前記アクセス要求に対する応答（８０６Ｉ）を含み、前記応答は、前記送信先装置に関連する通信チャネル（２３３）を特定する、付記３４に記載の装置。
【0163】
付記３９．制御サーバ（１５０）において、フェーズドアレイ通信ネットワーク（１００）に対するアクセス要求（８０２Ｆ）を受信し（１００５）、
前記制御サーバにより、通信チャネル（２３３）を割り当て（１０１０）、
前記制御サーバにより、前記通信チャネルに関連する経路情報（８０６Ｆ）を特定し（１０１０）、
前記要求に対する応答（８０６Ｉ）を、前記制御サーバから前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノード（１３０）に送信する（１０１０）、ことを含み、前記応答は、前記通信チャネル及び前記経路情報を特定する、方法。
前記制御サーバにより、通信チャネル（２３３）を割り当て（１０１０）、
前記制御サーバにより、前記通信チャネルに関連する経路情報（８０６Ｆ）を特定し（１０１０）、
前記要求に対する応答（８０６Ｉ）を、前記制御サーバから前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノード（１３０）に送信する（１０１０）、ことを含み、前記応答は、前記通信チャネル及び前記経路情報を特定する、方法。
【0164】
付記４０．前記送信は、前記制御サーバにより供給された制御チャネル（２３５）により、前記応答を渡す（１０１０）ことを含む、付記３９に記載の方法。
【0165】
付記４１．前記経路情報により特定された前記アクセスノードに関連する送信遅延を軽減するために、前記制御サーバにより、少なくとも１つの異なるアクセスノード（１３０）を特定することによって前記経路情報を更新し（１４２２）、
前記制御チャネルを用いて、前記更新された経路情報を送信する（１４２２）、ことをさらに含む、付記４０に記載の方法。
前記制御チャネルを用いて、前記更新された経路情報を送信する（１４２２）、ことをさらに含む、付記４０に記載の方法。
【0166】
付記４２．前記経路情報は、送信元装置（１４０Ａ）と送信先装置（１４０Ｂ）との間に前記通信チャネルを供給する複数のアクセスノード（１３０）を特定する、付記４１に記載の方法。
【0167】
付記４３．前記通信チャネルは、前記フェーズドアレイ通信ネットワークと通信可能な送信元装置（１４０Ａ）及び送信先装置（１４０Ｂ）と関連している、付記３９に記載の方法。
【0168】
付記４４．複数の実行可能な命令を保存するように構成されたメモリ（５２０）と、
前記命令を実行するように構成されたプロセッサ（５１０）と、を含む制御サーバであって、前記命令は、
フェーズドアレイ通信ネットワーク（１００）に対するアクセス要求（８０２Ｆ）を処理し、
通信チャネル（２３３）を割り当て、
前記通信チャネルに関連する経路情報（８０６Ｆ）を特定し、
前記要求に対する応答（８０６Ｉ）を、前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノード（１３０）に送信するための命令であって、前記応答は、前記通信チャネル及び前記経路情報を特定する、制御サーバ。
前記命令を実行するように構成されたプロセッサ（５１０）と、を含む制御サーバであって、前記命令は、
フェーズドアレイ通信ネットワーク（１００）に対するアクセス要求（８０２Ｆ）を処理し、
通信チャネル（２３３）を割り当て、
前記通信チャネルに関連する経路情報（８０６Ｆ）を特定し、
前記要求に対する応答（８０６Ｉ）を、前記フェーズドアレイ通信ネットワークのアクセスノード（１３０）に送信するための命令であって、前記応答は、前記通信チャネル及び前記経路情報を特定する、制御サーバ。
【0169】
付記４５．前記プロセッサは、制御チャネル（２３５）を用意するとともに、前記制御チャネルにより前記応答を送信するために前記命令を実行するように構成されている、付記４４に記載の制御サーバ。
【0170】
付記４６．前記プロセッサは、前記命令を実行するように構成されており、前記命令は、
前記経路情報により特定された前記アクセスノードと関連する送信遅延を軽減するために、少なくとも１つの異なるアクセスノード（１３０）を特定し、
特定された前記少なくとも１つの異なるアクセスノードに基づいて前記経路情報を更新し、
前記制御チャネルを用いて、前記更新された経路情報を送信するための命令である、付記４５に記載の制御サーバ。
前記経路情報により特定された前記アクセスノードと関連する送信遅延を軽減するために、少なくとも１つの異なるアクセスノード（１３０）を特定し、
特定された前記少なくとも１つの異なるアクセスノードに基づいて前記経路情報を更新し、
前記制御チャネルを用いて、前記更新された経路情報を送信するための命令である、付記４５に記載の制御サーバ。
【0171】
付記４７．前記経路情報は、送信元装置（１４０Ａ）から送信先装置（１４０Ｂ）までの複数のアクセスノードを含む、付記４６に記載の制御サーバ。
【0172】
付記４８．前記通信チャネルは、前記フェーズドアレイ通信ネットワークと通信可能な送信元装置（１４０Ａ）及び送信先装置（１４０Ｂ）と関連している、付記４４に記載の制御サーバ。
【0173】
上述した例は、本発明を説明するものであって、何ら限定を加えるものではない。また、本発明の原理に従って、多くの改変及び変形が可能である。したがって、本発明の範囲は、以下の請求の範囲によってのみ定義される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】