特許 7438279 分散アクティブアンテナ、適応携帯電話進化、及び／又は統合アクセス及びバックホールを含む車両システム

(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】2024-02-15

(45)【発行日】2024-02-26

(54)【発明の名称】分散アクティブアンテナ、適応携帯電話進化、及び／又は統合アクセス及びバックホールを含む車両システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/3822 20150101AFI20240216BHJP

   H04W 88/08 20090101ALI20240216BHJP

   H04W 4/40 20180101ALI20240216BHJP

   H04B 7/024 20170101ALI20240216BHJP

   B60R 11/02 20060101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

H04B1/3822

H04W88/08

H04W4/40

H04B7/024

B60R11/02 A

【請求項の数】 26

(21)【出願番号】P 2022116384

(22)【出願日】2022-07-21

(65)【公開番号】P2023016770

(43)【公開日】2023-02-02

【審査請求日】2022-07-21

(31)【優先権主張番号】63/224,082

(32)【優先日】2021-07-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】522434945

【氏名又は名称】モレックス シーブイエス ヒルデスハイム ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100116207

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 俊明

(73)【特許権者】

【識別番号】591043064

【氏名又は名称】モレックス エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100116207

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100096426

【弁理士】

【氏名又は名称】川合 誠

(72)【発明者】

【氏名】ウルリッヒ モールマン

(72)【発明者】

【氏名】ニコラ ヘンゼラー

(72)【発明者】

【氏名】ライナー ベック

(72)【発明者】

【氏名】マイケル ポッツ

(72)【発明者】

【氏名】ロバート ソサック

【審査官】前田 典之

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２７３５６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５１８９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１３０９９４１４（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／０７６７９６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １／３８２２

Ｈ０４Ｗ ８８／０８

Ｈ０４Ｗ ４／４０

Ｈ０４Ｂ ７／０２４

Ｂ６０Ｒ １１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分散アンテナシステムであって、
車両に搭載された中央ユニットであって、該中央ユニットは、セルラネットワークで動作するように構成された送受信器を含み、前記中央ユニットは、前記送受信器に結合されたアナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器を含む、中央ユニットと、
前記車両に搭載された４つのアクティブアンテナであって、各アクティブアンテナは、アナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器と、ＩＱデータ圧縮／解凍及び時間同期モジュールと、デジタルリンクインタフェースと、送信用の電力増幅器及び受信用の低雑音増幅器を含むＲＦフロントエンドモジュールと、を含み、前記中央ユニットとデジタル的に通信するように構成されている、４つのアクティブアンテナと、
該アクティブアンテナの各々を前記中央ユニットに接続し、信号をデジタル的に伝送するように構成されているリンクであって、前記リンクは、前記中央ユニットと前記アクティブアンテナとの間の少なくとも１０ＧＢｐｓの帯域幅をサポートしている、リンクと、を備える、分散アンテナシステム。

【請求項2】

前記車両に搭載された第５のアクティブアンテナを更に備え、該第５のアクティブアンテナは、アナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器を含み、前記リンクを介して前記中央ユニットとデジタル的に通信するように構成されている、請求項１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項3】

前記アクティブアンテナのうちの少なくとも１つは、前記車両の前方に向かって配置されており、
前記アクティブアンテナのうちの少なくとも１つは、前記車両の後方に向かって配置されており、
前記アクティブアンテナのうちの少なくとも１つは、前記車両の上部に配置されており、
前記アクティブアンテナのうちの少なくとも１つは、前記車両の乗員側に沿って配置されており、
前記アクティブアンテナのうちの少なくとも１つは、前記車両の運転者側に沿って配置されている、請求項２に記載の分散アンテナシステム。

【請求項4】

前記リンクは、各アクティブアンテナが前記中央ユニットとの専用通信経路を有するように構成されている、請求項１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項5】

前記リンクは、前記中央ユニットと各アクティブアンテナとの間で少なくとも１０Ｇｂｐｓの帯域幅をサポートする、請求項１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項6】

前記リンクは、前記中央ユニットと各アクティブアンテナとの間で少なくとも２５Ｇｂｐｓの帯域幅をサポートする、請求項１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項7】

前記リンクは、複数のリンクを含み、各リンクは、前記アクティブアンテナの対応する１つを前記中央ユニットに接続し、信号をデジタル的に伝送するように構成されている、請求項１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項8】

前記複数のリンクは、前記アクティブアンテナの単一の共有通信ネットワークを定義する、又は
各リンクは、前記対応するアクティブアンテナと前記中央ユニットとの間の通信チャネル専用である、請求項７に記載の分散アンテナシステム。

【請求項9】

各リンクは、前記中央ユニットと前記アクティブアンテナの前記対応する１つとの間で少なくとも１０Ｇｂｐｓの帯域幅をサポートする、請求項７に記載の分散アンテナシステム。

【請求項10】

前記アクティブアンテナは、前記アクティブアンテナが１８０／３６０度の半球状のカバレッジを提供するように動作可能であるように、及び／又は前記アクティブアンテナが波長の少なくとも１０倍の分離距離を介して分離されるように、前記車両の周囲に分散される、請求項１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項11】

前記中央ユニットは、前記リンクを介して前記アクティブアンテナに接続された無線分散アンテナシステム（ＤＡＳ）結合器を含み、該無線ＤＡＳ結合器は、モバイルデバイスが前記無線ＤＡＳ結合器及び前記リンクを介して前記アクティブアンテナに接続可能であるように、前記モバイルデバイスと接続するように構成されている、請求項１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項12】

前記無線ＤＡＳ結合器を含み、前記モバイルデバイスが無線充電器によって充電されている間であっても、前記無線ＤＡＳ結合器の１つ以上の内部アンテナが無線車両接続性を提供するように動作可能であるように構成された無線充電器を更に備える、請求項１１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項13】

前記無線ＤＡＳ結合器は、１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと、前記１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと通信するバスインタフェースと、該バスインタフェースに接続された複数のデジタルリンクインタフェースとを備え、各デジタルリンクインタフェースは、前記アクティブアンテナのうちの対応するアンテナのデジタルリンクインタフェースに接続される、請求項１１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項14】

前記中央ユニットは、前記リンクに接続可能であり、モバイルデバイスの１つ以上の内部アンテナから前記分散アンテナシステムの前記アクティブアンテナに切り替えるように動作可能な前記モバイルデバイスを備え、該モバイルデバイスは、前記分散アンテナシステムの前記アクティブアンテナ用のネットワークアクセスデバイスとして動作可能である、請求項１に記載の分散アンテナシステム。

【請求項15】

前記モバイルデバイスは、
１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと、
該１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと通信するバスインタフェースと、
該バスインタフェースと通信するＩＱデータ圧縮／解凍及び同期モジュールと、
該ＩＱデータ圧縮／解凍及び同期モジュールと通信するＩＱデータスイッチと、
該ＩＱデータスイッチと通信するベースバンドモデムと、
前記ＩＱデータスイッチと通信する１つ以上の内部ＭＩＭＯアンテナと、
前記ＩＱデータスイッチと前記１つ以上の内部ＭＩＭＯアンテナの各々との間のＲＦフロントエンドモジュール及びアナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器と、を含む、請求項１４に記載の分散アンテナシステム。

【請求項16】

請求項１～１５のいずれか１項に記載の分散アンテナシステムと、前記車両に搭載され、該車両内のユーザ機器に無線接続性を提供するための統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークと共に動作可能な車両統合アクセス及びバックホール（ＩＡＢ）ノードと、を備える車両システムであって、
車両ＩＡＢノードは、前記分散アンテナシステムの前記中央ユニットの一部であるか、又は前記中央ユニット内に含まれる、又は
前記車両ＩＡＢノードは前記分散アンテナシステムの前記中央ユニットから分離されている、車両システム。

【請求項17】

前記車両ＩＡＢノードは、該車両ＩＡＢノード内のモバイルターミネーションと、コアネットワークインターネットに接続されたアップストリームＩＡＢノード内のアップストリーム中央ユニットとの間の無線バックホールリンクを介して実行されるインタフェースを介して、前記アップストリームＩＡＢノードに接続可能である、請求項１６に記載の車両システム。

【請求項18】

前記車両ＩＡＢノードは、分散ユニットを含み、ユーザ機器と前記車両ＩＡＢノード内の前記分散ユニットとの間のインタフェースを介して前記ユーザ機器に接続可能である、請求項１６に記載の車両システム。

【請求項19】

前記車両システムは、前記車両の外部に延在しない、及び／又は前記分散アンテナシステムのいずれのアクティブアンテナとも干渉若しくは結合しない無線接続性を、前記車両内のユーザ機器に提供するように動作可能である、請求項１６に記載の車両システム。

【請求項20】

前記車両ＩＡＢノードは、結合された無線ユニット及び分散ユニットを含む車両ＩＡＢノードを含む、又は
前記車両ＩＡＢノードは、互いに分離され、デジタルリンクを介して接続された無線ユニット及び分散ユニットを含むスプリット車両ＩＡＢノードを含む、請求項１６に記載の車両システム。

【請求項21】

前記車両システムは、
車両ＩＡＢノードＲａｄｉｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｕｎｉｔ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（ＲＵ－ＭＴ）を含み、無線バックホールリンクを介して動作するインタフェースを介してアップストリームＩＡＢノードに接続可能なアクティブアンテナを備え、
前記車両ＩＡＢノードＲＵ－ＭＴを有する前記アクティブアンテナは、フロントホールリンクを介して車両ＩＡＢノードＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ ｗｉｔｈ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（ＤＵ－ＭＴ）に接続されており、
前記車両ＩＡＢノードＤＵ－ＭＴは、フロントホールリンクを介してＲａｄｉｏ Ｕｎｉｔ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ（ＲＵ－ＤＵ）を有するアクティブ車室内アンテナに接続されており、
前記車両に搭載された前記アクティブ車室内アンテナは、前記車両内のユーザ機器に無線接続性を提供するように動作可能である、請求項１６に記載の車両システム。

【請求項22】

車両に搭載された中央ユニットと、
前記車両に搭載され、前記中央ユニットとデジタル的に通信するように構成された１つ以上のアクティブアンテナと、
該１つ以上のアクティブアンテナを前記中央ユニットに接続し、信号をデジタル的に伝送するように構成されたリンクと、を備え、
各アクティブアンテナは、ＩＱデータ圧縮／解凍及び時間同期モジュールと、デジタルリンクインタフェースと、送信用の電力増幅器及び受信用の低雑音増幅器を含むＲＦフロントエンドモジュールと、を含み、
前記中央ユニットは、前記リンクを介して前記１つ以上のアクティブアンテナに接続された無線分散アンテナシステム（ＤＡＳ）結合器を含み、該無線ＤＡＳ結合器は、モバイルデバイスが前記無線ＤＡＳ結合器及び前記リンクを介して前記１つ以上のアクティブアンテナに接続可能であるように、前記モバイルデバイスと接続するように構成されている、及び／又は
前記中央ユニットは、前記リンクに接続可能であり、前記モバイルデバイスの１つ以上の内部アンテナから前記車両に搭載された前記１つ以上のアクティブアンテナに切り替えるように動作可能なモバイルデバイスを備え、該モバイルデバイスは、前記車両に搭載された前記１つ以上のアクティブアンテナ用のネットワークアクセスデバイスとして動作可能である、車両システム。

【請求項23】

前記無線ＤＡＳ結合器を含み、前記モバイルデバイスが無線充電器によって充電されている間であっても、前記無線ＤＡＳ結合器の１つ以上の内部アンテナが無線車両接続性を提供するように動作可能であるように構成された無線充電器を更に備える、請求項２２に記載の車両システム。

【請求項24】

前記無線ＤＡＳ結合器は、１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと、該１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと通信するバスインタフェースと、該バスインタフェースに接続された１つ以上のデジタルリンクインタフェースとを備え、各デジタルリンクインタフェースは、前記１つ以上のアクティブアンテナのうちの対応するアンテナのデジタルリンクインタフェースに接続される、請求項２２に記載の車両システム。

【請求項25】

前記１つ以上のアクティブアンテナは、
前記車両の前方、後方、上部、乗員側、及び運転者側に向かってそれぞれ配置された５つのアクティブアンテナ、及び／又は
複数のアクティブアンテナは、前記アクティブアンテナが１８０／３６０度の半球状のカバレッジを提供するように動作可能であるように、及び／又は前記アクティブアンテナが波長の少なくとも１０倍の分離距離を介して分離されるように、前記車両の周囲に分散される、請求項２２に記載の車両システム。

【請求項26】

前記車両に搭載され、該車両内のユーザ機器に無線接続性を提供するための統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークと共に動作可能な車両統合アクセス及びバックホール（ＩＡＢ）ノードを更に備え、
車両ＩＡＢノードは、前記中央ユニットの一部であるか、又は前記中央ユニット内に含まれる、又は
前記車両ＩＡＢノードは、前記中央ユニットから分離されている、請求項２２に記載の車両システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年７月２１日に出願された米国仮特許出願第６３／２２４，０８２号に対する利益及び優先権を主張する。この仮特許出願の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

（発明の分野）
本開示は、一般に、分散アクティブアンテナ、適応携帯電話進化（例えば、スマートフォン、モバイルデバイス、ユーザ機器などを介して）並びに／又は統合アクセス及びバックホールを含む車両通信及び測位システムを開示する。

【背景技術】

【0003】

自動車がより多くのデータ駆動されるにつれて、外部の世界と通信する必要性がますます重要になっている。車両内の個人は、音楽のストリーミング、他人との通信、更にはナビゲーションのためにパーソナルモバイルデバイスに依存することが多い。自動車自体もまた、外部システムと接触することができる。そのような通信は、中央サーバからの無線更新、車車間・路車間（Ｖ２Ｘ）通信を介した車両に関連する外部条件に関する情報、ナビゲーション情報、センサ共有、及び高精度測位を可能にする。車両が自律運転機能を有することを意図している場合、検知したデータを中央サーバに提供する能力を有することにより、改善された運転アルゴリズムの受信を可能にすることができる。したがって、自動車との間で、並びに車両間、車両と歩行者及びサイクリストなどの脆弱な道路利用者との間、及び車両と信号機などのインフラストラクチャとの間で直接、データを提供することには多くの理由がある。

【0004】

しかしながら、車両がアンテナの数を増加させるにつれて、これはより複雑なシステムを作り出す。例えば、Ｖ２Ｘ及び車両とネットワークとの間の通常のセルラ通信が望まれる場合、２つ以上のアンテナシステムが使用される可能性が高い。これらのアンテナシステムは、離間した位置に取り付けられなければならず、例えば、一方は車両の前方に向けて取り付けることができ、他方は車両の後方に向けて取り付けることができる。通信システムの動作は車両の安全システムにとって重要であり得るので、特定の個人は車両通信システムの更なる改善を理解するであろう。

【発明の概要】

【0005】

このセクションは、本開示の一般的な概要を提供するが、その全ての範囲又はその全ての特徴の包括的な開示ではない。

【0006】

例示的な実施形態は、分散アクティブアンテナ、適応携帯電話進化（例えば、スマートフォン、モバイルデバイス、ユーザ機器などを介して）並びに／又は統合アクセス及びバックホールを含む車両通信システムを開示する。

【0007】

更なる適用範囲は、本明細書で提供される説明から明らかになるであろう。この概要の説明及び具体例は、単に説明の目的のために意図されており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。

【0008】

本出願は、例として図示されるが、添付図面に限定されるものではなく、また図中、同様の参照番号は同様の要素を示す。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】例示的な実施形態による、中央ユニットに接続されたアクティブアンテナを含む車両分散アンテナシステム（Ｖ－ＤＡＳ）のブロック図である。

【図2】例示的な実施形態による、図１に示す車両分散アンテナシステムを設置することができる例示的な車両を示す図である。

【図3】例示的な実施形態による、図２に示す例示的な車両内に設置された図１に示す車両分散アンテナシステムを示す図であり、車両分散アンテナシステムは、１８０／３６０度半球状のカバレッジを提供するように動作可能である。

【図4】例示的な実施形態による車両分散アンテナシステムで使用され得るアクティブアンテナのブロック図である。

【図5】例示的な実施形態による、無線充電器及び無線ＤＡＳ結合器に接続されたアクティブアンテナと、適応携帯電話進化（ＡＣＥ）で構成された携帯電話（例えば、スマートフォンなど）とを含む車両分散アンテナシステム（Ｖ－ＤＡＳ）のブロック図である。

【図6】例示的な実施形態による、図２に示す例示的な車両内に設置された、図５に示す車両分散アンテナシステムを示す図である。

【図7】例示的な実施形態による、車両分散アンテナシステムのブロック図であり、アクティブアンテナの構成要素及び無線ＤＡＳ結合器の構成要素を示す。

【図8】例示的な実施形態による、車両分散アンテナシステムで使用するための適応携帯電話進化（ＡＣＥ）で構成されたスマートフォン又は携帯電話（広義には、ユーザ機器（ＵＥ））のブロック図である。

【図9】例示的な実施形態による、ネットワーク全体の一部としての車両統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ノードのプロトコルスタック及びアーキテクチャを示す。

【図10】例示的な実施形態による、車両内のＵＥを接続する車両統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークの車両ＩＡＢノード（組み合わされた無線ユニット（ＲＵ）及び分散ユニット（ＤＵ））を含む例示的な車両を示す。

【図11A】例示的な実施形態による、車両内のＵＥを接続する車両統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークのスプリット車両ＩＡＢノード（分離された無線ユニット（ＲＵ））及びデジタルリンクによって接続された分散ユニット（ＤＵ）を含む例示的な車両を示す。

【図11B】例示的な実施形態による、車両の屋根上の車両ＩＡＢノードＲＵ－ＭＴ（Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）を有するアクティブアンテナが車両内の車両ＩＡＢノードＤＵ－ＭＴ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ ｗｉｔｈ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）と接続され、ＲＵ－ＤＵ（無線ユニット分散ユニット）を有するアクティブ車室内アンテナが車両内のＵＥに接続性を提供している、例示的な車両を示す。

【図12】例示的な実施形態による、分散アクティブアンテナと、車両内のＵＥを接続するための統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークの車両ＩＡＢノードと、を含む車両システムのブロック図である。

【図13】例示的な実施形態による、図２に示す例示的な車両内に設置された、図１２に示す車両システムを示す図である。

【0010】

対応する参照番号は、図面のいくつかの図を通して（必ずしも同一ではないが）対応する部分を示してもよい。

【発明を実施するための形態】

【0011】

例示的な実施形態及び開示される特徴を続いて説明する発明を実施するための形態は、明示的に開示された組み合わせ（複数可）に限定されることを意図するものではない。したがって、特に明記されない限り、本明細書で開示される特徴は、簡潔にする目的で別様に示されなかった追加の組み合わせを形成するために、一緒に組み合わされてもよい。

【0012】

５Ｇ高速大容量（ｅＭＢＢ）及び超高信頼低遅延通信（ＵＲＬＬＣ）について本明細書で認識されるように、ＭＩＭＯ（多入力多出力）は、１０ｘ波長である最小分離距離を介して強く分離される最小４つの必須のアンテナを必要とする。例えば、４つのアンテナの最小分離距離は１ＧＨｚで１２メートルであり、これは以下のように計算される：１ＧＨｚで０．３メートルの波長×１０×４アンテナ＝１２メートル。別の例として、４つのアンテナの最小分離距離は３．５ＧＨｚで３．４メートルであり、これは以下のように計算される：３．５ＧＨｚで０．０８５メートル波長×１０×４アンテナ＝３．４メートル。ＦＲ２／ｍｍＷａｖｅは十分なＲＦ帯域幅を提供するが、いくつかのアンテナを車両の周りに分散させなければならないように、送信機と受信機との間に見通し距離（ＬＯＳ）が必要である。

【0013】

５．９ＧＨｚのＬＴＥ／ＮＲ－Ｖ２Ｘについて本明細書で認識されるように、他の車両、歩行者、及びインフラストラクチャ（例えば、信号機など）への接続性は、いくつかのアンテナが車両の周りに分散されなければならないように１８０／３６０度半球状のカバレッジを必要とする。

【0014】

分散アンテナシステム（ＤＡＳ）について本明細書で認識されるように、分散アンテナと中央ユニット（ＣＵ）との間のリンクは、最大長さ１５メートルで車両内にルーティングされる。アナログリンクは、特に高い周波数での大きな損失に悩まされ、周波数が高いほど損失が高くなる。損失がゼロのデジタルリンクは、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）及びデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換、時間同期（１桁ナノ秒以内）、及びアンテナサイトでのデータ圧縮に依存するデータ帯域幅である。

【0015】

中央ユニットは、例えば、基地局（セルタワー）を含むインフラストラクチャ内のソフトウェアに実装される新しい３ＧＰＰリリースが修正される場合、約１．５～２年ごとに頻繁に更新されなければならない。ハンドセットでは、サイズ、消費電力、及び熱発生のために、新しいシリコンシステムオンチップ（ＳｏＣ）が実装されている。無線通信世代は、アンテナ及びＲＦフロントエンドを含む新しいハードウェアをインフラストラクチャ及びハンドセットの両方において必要とする、後方互換性を備えた新しい発展型エアインタフェース（例えば、２０１０年のロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、２０２０年の５Ｇ新無線（ＮＲ）など）を用いて約１０年ごとに進化している。

【0016】

車両の場合、コストが問題にならない場合には、ライブタイム並びにサイズ及びバッテリの観点から考慮すると、インフラストラクチャソフトウェアの実装を採用することが理にかなっていてもよい。しかし、初期コストは、３ＧＰＰリリースソフトウェア更新の５×２年に相当する１０年世代のソフトウェア更新を実行する能力を有する高性能処理プラットフォームにとって非常に高く／高費用である。本明細書で開示されるように、代替の選択肢は、ネットワークアクセスデバイス（ＮＡＤ）として２年ごとに新しいハンドセット（例えば、スマートフォン、他のユーザ機器（ＵＥ）など）を使用することである。新しいハンドセットは、ＤＡＳアクティブアンテナリンクに接続可能であり、ハンドセットの内部の性能の低いアンテナから外部ＤＡＳアンテナに切り替える。切り替えの後、ハンドセットは、その後、車両分散アンテナシステムの中央ユニットとして使用可能である。切り替えは、ハンドセットのシリコン（ＳｏＣ）において実施されてもよい。また、車両分散アンテナシステムにおいてネットワークアクセスデバイス（ＮＡＤ）として２年ごとに新しいハンドセットを使用することにより、新しい３ＧＰＰリリースソフトウェア更新ごとにベースバンドモデムのソフトウェアを更新する必要がなくなることがある。

【0017】

上記を認識した後、問題に対処し、かつ／又は上記の車両通信のための技術仕様を満たすことができる車両通信システムの例示的な実施形態が本明細書で開発及び／又は開示された。例示的な実施形態では、車両通信システムは、分散アクティブアンテナ、適応携帯電話進化（例えば、スマートフォン、モバイルデバイス、ユーザ機器など）並びに／又は統合アクセス及びバックホールを含み得る。

【0018】

図を参照すると、図１は、リンク１１２を介して中央ユニット１０８に接続されたアクティブアンテナ１０４を含む車両分散アンテナシステム（Ｖ－ＤＡＳ）１００の例示的な実施形態を示す。車両分散アンテナシステム１００は、５つのアクティブアンテナ１０４を用いて示されているが、本明細書で開示される例示的な実施形態は、例えば、車両分散アンテナシステムが設置される車両（例えば、車両の種類、サイズ、形状など）の構成に応じて、５つより多い又は少ないアクティブアンテナを含んでもよい。なお、図１では、リンク１１２は互いに分離して示されている。一実施形態では、リンク１１２は単一の共有通信ネットワークとすることができ、又は各リンクは、対応するアクティブアンテナ１０４と中央ユニット１０８との間の通信チャネルに部分的又は完全に専用とすることができる。

【0019】

図３に示すように、車両分散アンテナシステム１００は、アクティブアンテナ１０４が互いに離間して車両１１６の周囲に分散されるように、車両１１６に設置される。より具体的には、アクティブアンテナ１０４Ａは、車両１１６の前方に向かって、例えば車両フード上に配置される。アクティブアンテナ１０４Ｂは、車両１１６の後方に向かって、例えば車両のトランク上に配置される。アクティブアンテナ１０４Ｃは、車両１１６の上部、例えば車両ルーフに配置される。アクティブアンテナ１０４Ｄ及び１０４Ｅはそれぞれ、車両１１６の乗員側及び運転者側に沿って、例えばサイドミラー上に配置される。アクティブアンテナ１０４を車両１１６の周囲に分散することにより、車両分散アンテナシステム１００は、例えば、５Ｇ ｅＭＢＢ／ＵＲＬＬＣ及びＶ２Ｘ／ＲＦ ＢＷ ＭＩＭＯなどを含む１８０／３６０度半球状カバレッジを提供するように動作可能である。

【0020】

この例示的な実施形態では、アクティブアンテナ１０４と中央ユニット１０８との間のリンク１１２は、例えば、５Ｇ ｅＭＢＢ／ＵＲＬＬＣ、Ｖ２Ｘ／ＲＦ ＢＷ ＭＩＭＯ、２５ＧＢ自動車用イーサネットなどに適した比較的高い帯域幅を有するデジタルリンクである。他の実施形態では、リンク１１２は、１０ＧＢイーサネットデジタルリンク又は１０ＧＢよりも高い若しくは低い他のデジタルリンクなどを含むことができる。

【0021】

図４は、例示的な実施形態による車両分散アンテナシステムで使用され得るアクティブアンテナ１０４を示す。例えば、アクティブアンテナ１０４は、図１及び図３に示す車両分散アンテナシステム１００に用いられてもよい。その場合、車両分散アンテナシステム１００の５つのアクティブアンテナ１０４の各々は、互いに同一であり、図４に示すような構成要素を含んでもよい。したがって、車両分散アンテナシステム１００の５つのアクティブアンテナ１０４について、図４を参照して簡潔にするためにまとめて説明する。

【0022】

図４に示すように、アクティブアンテナ１０４は、アンテナ１２０と、アクティブアンテナ電子機器１２４とを含む。アクティブアンテナ電子機器１２４は、ＲＦフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）１２８の一部としてのアンテナ接続性１２６と、アナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器（ＡＤＣ／ＤＡＣ）１３２と、ＩＱデータ圧縮／解凍及び時間同期モジュール１３６（例えば、アルゴリズムなど）と、高速デジタルリンクインタフェース１４０（例えば、１０ＧＢイーサネットインタフェース、２５ＧＢイーサネットインタフェースなど）と、を含む。ＲＦフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）１２８は、送信用の電力増幅器及び受信用の低雑音増幅器を含み得る。

【0023】

図５は、無線充電器及び無線ＤＡＳ結合器２１０に接続されたアクティブアンテナ２０４と、適応携帯電話進化（ＡＣＥ）で構成された携帯電話２１４（例えば、スマートフォンなど）とを含む車両分散アンテナシステム（Ｖ－ＤＡＳ）２０２の例示的な実施形態を示す。無線充電器及び無線ＤＡＳ結合器２１０（広義には、中央ユニット又はデバイス）は、リンク２１２を介してアクティブアンテナ２０４に接続される。無線充電器及び無線ＤＡＳ結合器２１０はまた、（例えば、ｍｍＷａｖｅ又は他の高速無線技術を用いて）無線充電器及び無線ＤＡＳ結合器２１０である顧客デバイスインタフェース（ＣＤＩ）を介して、携帯電話２１４（広義には、モバイルデバイス又はユーザ機器）に接続される。したがって、携帯電話２１４は、無線充電器及び無線ＤＡＳ結合器２１０及びリンク２１２を介してアクティブアンテナ２０４に結合される。

【0024】

図６に示すように、車両分散アンテナシステム２０２は、アクティブアンテナ２０４が互いに離間して車両１１６の周囲に分散されるように、車両１１６に設置される。より具体的には、アクティブアンテナ２０４Ａは、車両１１６の前方に向かって、例えば車両フード上に配置される。アクティブアンテナ２０４Ｂは、車両１１６の後方に向かって、例えば車両のトランク上に配置される。アクティブアンテナ２０４Ｃは、車両１１６の上部、例えば車両ルーフに配置される。アクティブアンテナ２０４Ｄ及び２０４Ｅはそれぞれ、車両１１６の乗員側及び運転者側に沿って、例えばサイドミラー上に配置される。アクティブアンテナ２０４を車両１１６の周囲に分散することにより、車両分散アンテナシステム２０２は、例えば、５Ｇ ｅＭＢＢ／ＵＲＬＬＣ及びＶ２Ｘ／ＲＦ ＢＷ ＭＩＭＯなどを含む１８０／３６０度半球状カバレッジを提供するように動作可能である。

【0025】

この例示的な実施形態では、アクティブアンテナ２０４と無線充電器２１０との間のリンク２１２は、例えば、５Ｇ ｅＭＢＢ／ＵＲＬＬＣ、Ｖ２Ｘ／ＲＦ ＢＷ ＭＩＭＯ、２５ＧＢ自動車用イーサネットなどに適した比較的高い帯域幅を有するデジタルリンクである。他の実施形態では、リンク２１２は、１０ＧＢイーサネットデジタルリンク又は１０ＧＢよりも高い若しくは低い他のデジタルリンクなどを含むことができる。

【0026】

図５、図６、及び図７に示すアクティブアンテナ２０４は、上述し図４に示すアクティブアンテナ１０４と同一であってもよい。その場合、各アクティブアンテナ２０４はまた、図４に示されるようにアンテナ１２０及びアクティブアンテナ電子機器１２４を含んでもよい。アクティブアンテナ電子機器１２４は、ＲＦフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）１２８の一部としてのアンテナ接続性１２６と、アナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器（ＡＤＣ／ＤＡＣ）１３２と、ＩＱデータ圧縮／解凍及び時間同期モジュール１３６（例えば、アルゴリズムなど）と、高速デジタルリンクインタフェース１４０（例えば、１０ＧＢイーサネットインタフェース、２５ＧＢイーサネットインタフェースなど）と、を含む。ＲＦフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）１２８は、送信用の電力増幅器及び受信用の低雑音増幅器を含み得る。

【0027】

図７は、アクティブアンテナ２０４の構成要素と、無線充電器及び無線ＤＡＳ結合器２１０の無線ＤＡＳ結合器の構成要素とを示す。図示のように、無線ＤＡＳ結合器は、複数の内部アンテナ２４２、ＷｉＧｉｇ ８０２．１１ ａｙ ２４４、バスインタフェース２４６、及び高速デジタルリンクインタフェース２４８を含む。バスインタフェース２４６は、リンク２４５を介してＷｉＧｉｇ ８０２．１１ ａｙ ２４４と接続される。バスインタフェース２４６はまた、リンク２４７を介して高速デジタルリンクインタフェース２４８と接続される。

【0028】

無線ＤＡＳ結合器の各高速デジタルリンクインタフェース２４８は、リンク２１２を介して対応するアクティブアンテナ２０４の高速デジタルリンクインタフェースに接続される。無線ＤＡＳ結合器がアクティブアンテナ２０４に接続された後、無線ＤＡＳ結合器は、車両分散アンテナシステム２０２の中央ユニットとして使用可能であり得る。

【0029】

この例示的な実施形態では、アクティブアンテナ２０４は、例えば、５Ｇ ｅＭＢＢ／ＵＲＬＬＣ及びＶ２ｘ／ＲＦ ＢＷ ＭＩＭＯなどを含む、１８０／３６０度半球状のカバレッジを提供するように動作可能である。無線ＤＡＳ結合器の内部アンテナ２４２（例えば、最大７Ｇｂｐｓの無線通信用の６０ＧＨｚ帯域用のＷｉＧｉｇアンテナなど）は、例えば、スマートフォンが無線充電器及び無線ＤＡＳ結合器２１０などによって充電されている間であっても、無線車両接続性（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ、５Ｇ、ｍｍＷａｖｅ、ＷｉＧｉｇなど）を提供するように動作可能である。

【0030】

図５、図６、及び図７は、無線充電器及び無線ＤＡＳ結合器２１０を含む車両分散アンテナシステム２０２を示しているが、車両分散アンテナシステムの他の例示的な実施形態は、無線充電器ではないＤＡＳ結合器を有するデバイスを含んでもよい。したがって、本明細書で開示される車両分散アンテナシステムは、無線ＤＡＳ結合器を含む無線充電器のみでの使用に限定されるべきではない。

【0031】

図７は、ＷｉＧｉｇアンテナ２４２及びＷｉＧｉｇ ８０２．１１ ａｙ ２４４を含む無線ＤＡＳ結合器を示すが、本明細書で開示される例示的な実施形態は、ＷｉＧｉｇ又は６０ＧＨｚ Ｗｉ－Ｆｉ周波数のみに限定されない。代替実施形態は、例えば６０ＧＨｚより高い又は低い周波数などを含む他の無線周波数で動作可能であるように構成されたＤＡＳ結合器を含むことができる。

【0032】

図８は、例示的な実施形態による、車両分散アンテナシステムで使用するための適応携帯電話進化（ＡＣＥ）で構成されたスマートフォン又は携帯電話３１４（広義には、モバイルデバイス又はユーザ機器（ＵＥ））の構成要素を示す。例えば、スマートフォン３１４は、車両の周囲に分散されたアクティブアンテナ１０４（図１、図３、図４）又はアクティブアンテナ２０４（図５、図６及び図７）と共に使用され得る。

【0033】

スマートフォン３１４は、内部のＷｉＧｉｇアンテナ３４２と、ＷｉＧｉｇ ８０２．１１ ａｙ ３４４と、バスインタフェース３４６とを備える。バスインタフェース３４６は、リンク３４５を介してＷｉＧｉｇ ８０２．１１ ａｙ ３４４と接続される。

【0034】

スマートフォン３１４はまた、スマートフォンの内部ＷｉＧｉｇアンテナ３４２によって送受信されるＵＬ／ＤＬ（アップリンク／ダウンリンク）ＩＱデータ用のＩＱデータ圧縮／解凍及び同期モジュール３５０（例えば、アルゴリズムなど）を含む。ＵＬ／ＤＬ圧縮ＩＱデータは、リンク３４９を介してバスインタフェース３４６とモジュール３５０との間で伝送可能である。ＵＬ／ＤＬ ＩＱデータは、リンク３５１を介してモジュール３５０とＩＱデータスイッチ３５２との間で伝送される。

【0035】

ＩＱデータスイッチ３５２は、リンク３５３を介してベースバンドモデム３５４と通信する。ＩＱデータスイッチ３５２はまた、リンク３５５を介してスマートフォン内部ＭＩＭＯアンテナ３５８と通信する。スマートフォン３１４は、ＭＩＭＯアンテナ３５８とＩＱデータスイッチ３５２との間にＲＦフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）３６０及びアナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器（ＡＤＣ／ＤＡＣ）３６２を更に含む。

【0036】

スマートフォン３１４は、ＤＡＳアクティブアンテナリンク（例えば、リンク１１２（図１、図３、図４）又はリンク２１２（図５、図６、図７）など）に接続可能である。スマートフォン３１４は、その内部の性能の低いアンテナ３５８から外部ＤＡＳアンテナ（例えば、アクティブアンテナ１０４又は２０４など）に切り替えるように構成される。切り換え後、スマートフォン３１４は、ネットワークアクセスデバイス（ＮＡＤ）機能としての車両分散アンテナシステムのための中央ユニットとしても使用可能である。切り替えは、スマートフォン３１４のシリコン（ＳｏＣ）において実施されてもよい。ネットワークアクセスデバイス（ＮＡＤ）機能として車両分散アンテナシステム用の中央ユニットとして２年ごとに新しいスマートフォン３１４を使用することにより、新しい３ＧＰＰリリースソフトウェア更新ごとにベースバンドモデムのソフトウェアを更新する必要性を排除することができる。

【0037】

図８は、ＷｉＧｉｇアンテナ３４２及びＷｉＧｉｇ ８０２．１１ ａｙ ３４４を示しているが、本明細書で開示される例示的な実施形態は、ＷｉＧｉｇ又は６０ＧＨｚのＷｉ－Ｆｉ周波数のみに限定されない。代替実施形態は、例えば６０ＧＨｚより高い又は低い周波数などを含む、他の無線周波数で動作可能に構成された携帯電話又はスマートフォンを含むことができる。

【0038】

図９は、例示的な実施形態による、ネットワーク４７０全体の一部としての車両統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ノード４７２のプロトコルスタック及びアーキテクチャを示す。車両ＩＡＢノード４７２は、車両４１６に搭載されている。例として、車両ＩＡＢノード４７２は、車両分散アンテナシステムの中央ユニットの一部であるか、又は中央ユニットの中に含まれてもよい。又は、例えば、車両ＩＡＢノード４７２は、車両分散アンテナシステムの中央ユニットの一部ではないスタンドアロン又は別個のデバイスであってもよい。

【0039】

車両ＩＡＢノード４７２は、車両ＩＡＢノード４７２内のモバイルターミネーション（ＭＴ）とＩＡＢドナー４７６内のアップストリーム中央ユニット（ＣＵ－ＵＰ）との間の無線バックホールリンクを介して実行されるＦ１^* インタフェースを介してＩＡＢドナー４７６（又はアップストリームＩＡＢノード）に接続可能である。ＩＡＢドナー４７６は、コアネットワークインターネット４７７に接続される。

【0040】

車両ＩＡＢノード４７２はまた、車両分散アンテナシステム４７８に接続可能である。本明細書で開示されるように、車両分散アンテナシステム４７８は、例えばＦＲ１ ＭＩＭＯ、ＦＲ２ ｍｍＷａｖｅなどを含む、１８０／３６０度半球状カバレッジを提供するために車両の周囲に分散されたアクティブアンテナ（例えば、アクティブアンテナ１０４（図１、図３、図４）又はアクティブアンテナ２０４（図５、図６、図７）など）を含むことができる。

【0041】

車両ＩＡＢノード４７２は、ユーザ機器（ＵＥ）４８０と車両ＩＡＢノード４７２内の分散ユニット（ＤＵ）との間のＵｕインタフェース４８８を介してユーザ機器４８０に接続可能である。ユーザ機器４８０は、スマートフォン、ｅＣａｌｌモデムＩＭＳ（ＩＰマルチメディアサブシステム）、ネットワークアクセスデバイス（ＮＡＤ）、パーソナルデバイス、標準モバイルデバイスなどのうちの１つ以上を含み得る。

【0042】

ネットワーク４７０は、車両の外部の車両ＩＡＢバックホールＦ１^* を介してネットワーク（複数可）に５Ｇ ＵＲＬＬ及びｅＭＢＢ ＦＲ１（７ＧＨｚ未満）を提供するように動作可能とすることができる。ネットワーク４７０はまた、ネットワークアクセスデバイス（ＮＡＤ）、ｅＣａｌｌモデム（ＩＭＳバージョン）、複数の運転者及び乗員用パーソナルデバイスなどとして機能する１つ以上の標準モバイルデバイスを含む、ユーザ機器４８０のための車両４１６内の５Ｇ ＵＲＬＬ及びｅＭＢＢ ＦＲ２（ｍｍＷａｖｅ）接続性を提供するように動作可能であり得る。

【0043】

比較的低電力の５Ｇ ＵＲＬＬ及びｅＭＢＢ ＦＲ２（ｍｍＷａｖｅ）は、好ましくは、車両４１６の外部に延在せず、いかなる外部ＤＡＳアクティブアンテナとも干渉も結合もしない。ＩＡＢノードを介して直接提供される無線接続性は、ソフトウェアアップグレードなどを必要とせずに、標準的なユーザ機器、例えば標準的なスマートフォンによって使用可能であり得る。ネットワーク４７０は、車両の外部のＦＲ１ベストインクラスＭＩＭＯを車両内部のＦＲ２広ＲＦ帯域幅に提供することができる。

【0044】

図１０は、例示的な実施形態による、車両５１６内のＵＥ５８０を接続する車両統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークの車両ＩＡＢノード５７２（組み合わされた無線ユニット（ＲＵ）及び分散ユニット（ＤＵ））を含む例示的な車両５１６を示す。車両ＩＡＢノード５７２は、Ｕｕリンク５８１を介してバックホールＦ１を介してＩＡＢドナー又はアップストリームＩＡＢノード５７６と通信する。車両ＩＡＢノード５７２はまた、Ｕｕリンク５８３を介して車両５１６内のスマートフォン５８０（広義には、ユーザ機器（ＵＥ））と通信する。

【0045】

一般に、無線ユニット（ＲＵ）は、物理層（ＰＨＹ）層のデジタルフロントエンド（ＤＦＥ）部分、及びデジタルビームフォーミング機能を処理する。分散ユニット（ＤＵ）は、無線リンク制御（ＲＬＣ）層、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層、及びＰＨＹ層の一部を実行する。分散ユニット（ＤＵ）の動作は、無線リソース制御（ＲＲＣ）層及びパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）層を実行する中央ユニット（ＣＵ）によって制御され得る。

【0046】

図１１Ａは、例示的な実施形態による、車両統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークのスプリット車両ＩＡＢノード（分離された無線ユニット（ＲＵ））６８２及び分散ユニット（ＤＵ）６８４を含む例示的な車両６１６を示す。スプリット車両ＩＡＢノードの無線ユニット（ＲＵ）６８２及び分散ユニット（ＤＵ）６８４は、デジタルリンク６８６（例えば、フロントホール（ＦＨ）Ｏ－ＲＡＮ Ｓｐｌｉｔ ７．２Ｘネットワークインタフェース及び２５ＧＢイーサネットなどを介して）を介して接続される。

【0047】

スプリット車両ＩＡＢノードの無線ユニット（ＲＵ）６８２は、Ｕｕリンク６８１を介してバックホールＦ１を介してＩＡＢドナー又はアップストリームＩＡＢノード６７６と通信する。スプリット車両ＩＡＢノードの無線ユニット（ＲＵ）６８２はまた、Ｕｕリンク６８３を介して車両６１６内のスマートフォン６８０（１つ以上のモバイルデバイスはユーザ機器（ＵＥ）と考えることができる）と通信する。

【0048】

図１１Ｂは、例示的な実施形態による、車両統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークの車両ＩＡＢノードＲＵ－ＭＴ（Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）７８２を有するアクティブアンテナを含む例示的な車両７１６を示す。車両ＩＡＢノードＲＵ－ＭＴ ７８２を有するアクティブアンテナは、車両のルーフトップに配置され、Ｕｕリンク７８１を介してバックホールＦ１を介してＩＡＢドナー又はアップストリームＩＡＢノード７７６と通信する。

【0049】

車両ＩＡＢノードＲＵ－ＭＴ ７８２を有するアクティブアンテナは、ＲＵ－ＭＴとＤＵ－ＭＴとの間のＦＨ－ＭＴフロントホールリンク７８７を介して、車両ＩＡＢノードＤＵ－ＭＴ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ ｗｉｔｈ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）７８４に接続される。車両ＩＡＢノードＤＵ－ＭＴ ７８４はまた、ＤＵ－ＭＴとＲＵ－ＤＵとの間のＦＨ－ＤＵフロントホールリンク７８６を介してＲＵ－ＤＵ（Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ）７８５とのアクティブ車室内アンテナに接続される。ＲＵ－ＤＵ（Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ）７８５を有するアクティブ車室内アンテナは、車両７１６内の天井に沿っており、Ｕｕリンク７８３を介して車両７１６内のスマートフォン７８０（広義には、ユーザ機器（ＵＥ））に接続性を提供するように動作可能である。

【0050】

図１２は、分散アクティブアンテナ８０４と、車両内のユーザ機器（ＵＥ）８８０を接続するように動作可能な車両ＩＡＢノード８７２とを含む車両システム８０６の例示的な実施形態を示す。例として、車両ＩＡＢノード８７２は、車両分散アンテナシステムの中央ユニットの一部であるか、又は中央ユニットの中に含まれてもよい。又は、例えば、車両ＩＡＢノード８７２は、車両分散アンテナシステムの中央ユニットの一部ではないスタンドアロン又は別個のデバイスであってもよい。

【0051】

車両ＩＡＢノード８７２は、図９に示され、上述されたような統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークの一部であってもよい。車両ＩＡＢノード８７２は、車両ＩＡＢノード８７２内のモバイルターミネーション（ＭＴ）とＩＡＢドナー内のアップストリーム中央ユニット（ＣＵ－ＵＰ）との間の無線バックホールリンクを介して実行されるＦ１^* インタフェースを介してＩＡＢドナー（又はアップストリームＩＡＢノード）に接続可能である。ＩＡＢドナーは、コアネットワークインターネットと接続可能である。

【0052】

車両ＩＡＢノード８７２は、ユーザ機器８８０と車両ＩＡＢノード８７２内の分散ユニット（ＤＵ）との間の低減された電力レベルのＦＲ１（７ＧＨｚ未満）及びＦＲ２ Ｕｕアクセスリンク８８８を介して、ユーザ機器８８０に接続可能である。ユーザ機器８８０は、スマートフォン、ｅＣａｌｌモデムＩＭＳ（ＩＰマルチメディアサブシステム）、ネットワークアクセスデバイス（ＮＡＤ）、パーソナルデバイス、標準モバイルデバイスなどのうちの１つ以上を含み得る。

【0053】

車両ＩＡＢノード８７２は、高速リンク８１２を介してアクティブアンテナ８０４に接続可能である。高速リンク８１２は、例えば、５Ｇ ｅＭＢＢ／ＵＲＬＬＣ、Ｖ２Ｘ／ＲＦ ＢＷ ＭＩＭＯ、２５ＧＢ自動車用イーサネットなどに適した２５ＧＢイーサネットデジタルリンク又は他の比較的高帯域幅のデジタルリンクを含むことができる。他の実施形態では、リンク８１２は、１０ＧＢイーサネットデジタルリンク又は１０ＧＢよりも高い若しくは低い他のデジタルリンクなどを含むことができる。

【0054】

アクティブアンテナ８０４は、例えばＦＲ１ ＭＩＭＯ、ＦＲ２ ｍｍＷａｖｅなどを含む、１８０／３６０度半球状のカバレッジを提供するために車両の周囲に分散されてもよい。図１２に示すアクティブアンテナ８０４は、上述し図４に示すアクティブアンテナ１０４と同一であってもよい。その場合、各アクティブアンテナ８０４はまた、図４に示されるようにアンテナ１２０及びアクティブアンテナ電子機器１２４を含んでもよい。アクティブアンテナ電子機器１２４は、ＲＦフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）１２８の一部としてのアンテナ接続性１２６と、アナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器（ＡＤＣ／ＤＡＣ）１３２と、ＩＱデータ圧縮／解凍及び時間同期モジュール１３６（例えば、アルゴリズムなど）と、高速デジタルリンクインタフェース１４０（例えば、１０ＧＢイーサネットインタフェース、２５ＧＢイーサネットインタフェースなど）と、を含む。ＲＦフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）１２８は、送信用の電力増幅器及び受信用の低雑音増幅器を含み得る。

【0055】

図１３は、アクティブアンテナ８０４が互いに離間して車両１１６の周囲に分散されるように、車両１１６に設置される車両システム８０６を示す。より具体的には、アクティブアンテナ８０４Ａは、車両１１６の前方に向かって、例えば車両フード上に配置される。アクティブアンテナ８０４Ｂは、車両１１６の後方に向かって、例えば車両のトランク上に配置される。アクティブアンテナ８０４Ｃは、車両１１６の上部、例えば車両ルーフに配置される。アクティブアンテナ８０４Ｄ及び８０４Ｅはそれぞれ、車両１１６の乗員側及び運転者側に沿って、例えばサイドミラー上に配置される。アクティブアンテナ８０４を車両１１６の周囲に分散することにより、車両システム８０６は、例えば、５Ｇ ｅＭＢＢ／ＵＲＬＬＣ及びＶ２Ｘ／ＲＦ ＢＷ ＭＩＭＯなどを含む１８０／３６０度半球状カバレッジを提供するように動作可能である。

【0056】

車両ＩＡＢノード８７２は、車両１１６の外部の車両ＩＡＢバックホールＦ１^* を介して５Ｇ ＵＲＬＬ及びｅＭＢＢ ＦＲ１（７ＧＨｚ未満）を提供するように動作可能なネットワークの一部であり得る。ネットワークは、ネットワークアクセスデバイス（ＮＡＤ）、ｅＣａｌｌモデム（ＩＭＳバージョン）、複数の運転者及び乗員用パーソナルデバイスなどとして機能する１つ以上の標準モバイルデバイスを含む、ユーザ機器８８０のための車両１１６内の低減された電力レベルでの５Ｇ ＵＲＬＬ並びにｅＭＢＢ ＦＲ１（７ＧＨｚ未満）及びＦＲ２（ｍｍＷａｖｅ）接続性を提供するように動作可能であり得る。

【0057】

比較的低電力の５Ｇ ＵＲＬＬ及びｅＭＢＢ ＦＲ２（ｍｍＷａｖｅ）は、好ましくは、車両１１６の外部に延在せず、いかなる外部ＤＡＳアクティブアンテナとも干渉も結合もしない。ＩＡＢノード８７２を介して直接提供される無線接続は、ソフトウェアアップグレードなどを必要とせずに、標準的なユーザ機器、例えば標準的なスマートフォンによって使用可能であり得る。ネットワークは、車両の外部のＦＲ１ベストインクラスＭＩＭＯを車両内部のＦＲ２広ＲＦ帯域幅に提供することができる。

【0058】

したがって、本明細書に開示されるのは、分散アクティブアンテナ、適応携帯電話進化、及び／又は車両統合アクセス及びバックホールを含むシステムの例示的な実施形態である。例示的な実施形態では、分散アンテナシステムは、車両に搭載された中央ユニットを備える。中央ユニットは、セルラネットワークにおいて動作するように構成された送受信器を含む。中央ユニットはまた、送受信器に結合されたアナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器を含む。４つのアクティブアンテナが車両に搭載されている。各アクティブアンテナは、アナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器を含み、中央ユニットとデジタル的に通信するように構成されている。リンクは、アクティブアンテナの各々を中央ユニットに接続する。リンクは、中央ユニットとアクティブアンテナとの間の少なくとも１０Ｇｂｐｓの帯域幅をサポートしながら、信号をデジタル的に伝送するように構成される。

【0059】

例示的な実施形態では、分散アンテナシステムは、車両に搭載された第５のアクティブアンテナを更に備える。第５のアクティブアンテナは、アナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器を含み、リンクを介して中央ユニットとデジタル的に通信するように構成されている。アクティブアンテナは、車両の前方、後方、上部、乗員側、及び運転者側に向かってそれぞれ配置され得る。アクティブアンテナは、アクティブアンテナが１８０／３６０度の半球状のカバレッジを提供するように動作可能であるように、及び／又はアクティブアンテナが波長の少なくとも１０倍の分離距離を介して分離されるように、車両の周囲に分散され得る。

【0060】

分散アンテナシステムの例示的な実施形態では、リンクは、各アクティブアンテナが中央ユニットとの専用通信経路を有するように構成される。リンクは、好ましくは、中央ユニットと各アクティブアンテナとの間で少なくとも１０Ｇｂｐｓの帯域幅をサポートする。例えば、リンクは、中央ユニットと各アクティブアンテナとの間で２５Ｇｂｐｓの帯域幅をサポートすることができる。

【0061】

分散アンテナシステムの例示的な実施形態では、リンクは複数のリンクを含む。各リンクは、アクティブアンテナの対応する１つを中央ユニットに接続する。各リンクは、信号をデジタル的に伝送するように構成される。複数のリンクは、アクティブアンテナの単一の共有通信ネットワークを定義し得る。又は、各リンクは、対応するアクティブアンテナと中央ユニットとの間の通チャネル信専用であり得る。各リンクは、好ましくは、中央ユニットとアクティブアンテナの対応する１つとの間で少なくとも１０Ｇｂｐｓの帯域幅をサポートする。

【0062】

分散アンテナシステムの例示的な実施形態では、各アクティブアンテナは、ＩＱデータ圧縮／解凍及び時間同期モジュールと、デジタルリンクインタフェースと、送信用の電力増幅器及び受信用の低雑音増幅器を含むＲＦフロントエンドモジュールと、を備える。

【0063】

分散アンテナシステムの例示的な実施形態では、中央ユニットは、リンクを介してアクティブアンテナに接続された無線分散アンテナシステム（ＤＡＳ）結合器を備える。無線ＤＡＳ結合器は、モバイルデバイスが無線ＤＡＳ結合器及びリンクを介してアクティブアンテナに接続可能であるように、モバイルデバイスと接続するように構成される。分散アンテナシステムは、無線ＤＡＳ結合器を含む無線充電器を更に備えてもよい。無線充電器は、モバイルデバイスが無線充電器によって充電されている間であっても、無線ＤＡＳ結合器の１つ以上の内部アンテナが無線車両接続性を提供するように動作可能であるように構成され得る。無線ＤＡＳ結合器は、１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと、１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと通信するバスインタフェースと、バスインタフェースに接続された複数のデジタルリンクインタフェースとを備え得る。各デジタルリンクインタフェースは、アクティブアンテナのうちの対応する１つのデジタルリンクインタフェースに接続され得る。

【0064】

分散アンテナシステムの例示的な実施形態では、中央ユニットは、リンクに接続可能であり、モバイルデバイスの１つ以上の内部アンテナから分散アンテナシステムのアクティブアンテナに切り替えるように動作可能なモバイルデバイスを備え、モバイルデバイスは、分散アンテナシステムのアクティブアンテナ用のネットワークアクセスデバイスとして動作可能である。モバイルデバイスは、１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと、１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと通信するバスインタフェースを備え得る。モバイルデバイスは、バスインタフェースと通信するＩＱデータ圧縮／解凍及び同期モジュールと、ＩＱデータ圧縮／解凍及び同期モジュールと通信するＩＱデータスイッチとを更に含み得る。モバイルデバイスはまた、ＩＱデータスイッチと通信するベースバンドモデムと、ＩＱデータスイッチと通信する１つ以上の内部ＭＩＭＯアンテナとを備えてもよい。更に、モバイルデバイスは、ＩＱデータスイッチと１つ以上の内部ＭＩＭＯアンテナの各々との間のＲＦフロントエンドモジュール及びアナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器を含み得る。

【0065】

例示的な実施形態では、車両システムは、本明細書に開示される分散アンテナシステムを含む。車両システムはまた、車両に搭載された車両統合アクセス及びバックホール（ＩＡＢ）ノードを備える。車両ＩＡＢノードは、車両内のユーザ機器に無線接続性を提供するための統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークと共に動作可能である。車両ＩＡＢノードは、分散アンテナシステムの中央ユニットの一部であるか、又は中央ユニット内に含まれ得る。又は、車両ＩＡＢノードは分散アンテナシステムの中央ユニットから分離され得る。

【0066】

車両システムの例示的な実施形態では、車両ＩＡＢノードは、車両ＩＡＢノード内のモバイルターミネーションと、コアネットワークインターネットに接続されたアップストリームＩＡＢノード内のアップストリーム中央ユニットとの間の無線バックホールリンクを介して実行されるインタフェースを介して、アップストリームＩＡＢノードに接続可能である。

【0067】

車両システムの例示的な実施形態では、車両ＩＡＢノードは、分散ユニットを含み、ユーザ機器と車両ＩＡＢノード内の分散ユニットとの間のインタフェースを介してユーザ機器に接続可能である。

【0068】

車両システムの例示的な実施形態では、車両システムは、車両の外部に延在しない、及び／又は分散アンテナシステムのいずれのアクティブアンテナとも干渉若しくは結合しない無線接続性を、車両内のユーザ機器に提供するように動作可能である。

【0069】

車両システムの例示的な実施形態では、車両ＩＡＢノードは、結合された無線ユニット及び分散ユニットを含む車両ＩＡＢノードを含む。又は、車両ＩＡＢノードは、互いに分離され、デジタルリンクを介して接続された無線ユニット及び分散ユニットを含むスプリット車両ＩＡＢノードを含む。

【0070】

車両システムの例示的な実施形態では、アクティブアンテナは、車両ＩＡＢノードＲａｄｉｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｕｎｉｔ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（ＲＵ－ＭＴ）を含み、無線バックホールリンクを介して動作するインタフェースを介してアップストリームＩＡＢノードに接続可能である。車両ＩＡＢノードＲＵ－ＭＴを有するアクティブアンテナは、フロントホールリンクを介して車両ＩＡＢノードＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ ｗｉｔｈ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（ＤＵ－ＭＴ）に接続されている。車両ＩＡＢノードＤＵ－ＭＴは、フロントホールリンクを介してＲａｄｉｏ Ｕｎｉｔ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ（ＲＵ－ＤＵ）を有するアクティブ車室内アンテナに接続されている。車両に搭載されたアクティブ車室内アンテナは、車両内のユーザ機器に無線接続性を提供するように動作可能である。

【0071】

例示的な実施形態では、車両システムは、車両に搭載された車両統合アクセス及びバックホール（ＩＡＢ）ノードを含む。車両ＩＡＢノードは、車両内のユーザ機器に無線接続性を提供するための統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークと共に動作可能である。車両ＩＡＢノードは、車両ＩＡＢノード内のモバイルターミネーションと、コアネットワークインターネットに接続されたアップストリームＩＡＢノード内のアップストリーム中央ユニットとの間の無線バックホールリンクを介して実行されるインタフェースを介して、アップストリームＩＡＢノードに接続可能であり得る。車両ＩＡＢノードは、分散ユニットを含み得、ユーザ機器と車両ＩＡＢノード内の分散ユニットとの間のインタフェースを介してユーザ機器に接続可能であり得る。

【0072】

車両システムの例示的な実施形態では、車両ＩＡＢノードは、結合された無線ユニット及び分散ユニットを含む車両ＩＡＢノードを含む。又は、車両ＩＡＢノードは、互いに分離され、デジタルリンクを介して接続された無線ユニット及び分散ユニットを含むスプリット車両ＩＡＢノードを含む。

【0073】

車両システムの例示的な実施形態では、アクティブアンテナは、車両ＩＡＢノードＲａｄｉｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｕｎｉｔ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（ＲＵ－ＭＴ）を含み、無線バックホールリンクを介して動作するインタフェースを介してアップストリームＩＡＢノードに接続可能である。車両ＩＡＢノードＲＵ－ＭＴを有するアクティブアンテナは、フロントホールリンクを介して車両ＩＡＢノードＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ ｗｉｔｈ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（ＤＵ－ＭＴ）に接続されている。車両ＩＡＢノードＤＵ－ＭＴは、フロントホールリンクを介してＲａｄｉｏ Ｕｎｉｔ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ（ＲＵ－ＤＵ）を有するアクティブ車室内アンテナに接続されている。車両に搭載されたアクティブ車室内アンテナは、車両内のユーザ機器に無線接続性を提供するように動作可能である。

【0074】

例示的な実施形態では、車両システムは、車両に搭載された中央ユニットを備え、１つ以上のアクティブアンテナが車両に搭載されている。１つ以上のアクティブアンテナは、中央ユニットとデジタル的に通信するように構成されている。リンクは、１つ以上のアクティブアンテナを中央ユニットに接続する。リンクは、信号をデジタル的に伝送するように構成される。車両ＩＡＢノードは、中央ユニットの一部であり得るか、又は中央ユニット内に含まれ得る。又は、車両ＩＡＢノードは、中央ユニットから分離されていてもよい。車両システムは、車両の外部に延在しない、及び／又は１つ以上のアクティブアンテナのいずれとも干渉若しくは結合しない無線接続性を、車両内のユーザ機器に提供するように動作可能であり得る。１つ以上のアクティブアンテナは、車両の前方、後方、上部、乗員側、及び運転者側に向かってそれぞれ配置された５つのアクティブアンテナ、及び／又はアクティブアンテナが１８０／３６０度の半球状のカバレッジを提供するように動作可能であるように、及び／又はアクティブアンテナが波長の少なくとも１０倍の分離距離を介して分離されるように、車両の周囲に分散された複数のアクティブアンテナを含み得る。

【0075】

例示的な実施形態では、車両システムは、車両に搭載された中央ユニットと、車両に搭載された１つ以上のアクティブアンテナとを含む。１つ以上のアクティブアンテナは、中央ユニットとデジタル的に通信するように構成されている。リンクは、１つ以上のアクティブアンテナを中央ユニットに接続する。リンクは、信号をデジタル的に伝送するように構成される。中央ユニットは、リンクを介して１つ以上のアクティブアンテナに接続された無線分散アンテナシステム（ＤＡＳ）結合器を備え得る。無線ＤＡＳ結合器は、モバイルデバイスが無線ＤＡＳ結合器及びリンクを介して１つ以上のアクティブアンテナに接続可能であるように、モバイルデバイスと接続するように構成され得る。追加的又は代替的に、中央ユニットは、リンクに接続可能であり、モバイルデバイスの１つ以上の内部アンテナから車両に搭載された１つ以上のアクティブアンテナに切り替えるように動作可能なモバイルデバイスを備えてもよく、モバイルデバイスは、車両に搭載された１つ以上のアクティブアンテナ用のネットワークアクセスデバイスとして動作可能であり得る。

【0076】

例示的な実施形態では、車両システムは、無線ＤＡＳ結合器を含む無線充電器を更に備える。無線充電器は、モバイルデバイスが無線充電器によって充電されている間であっても、無線ＤＡＳ結合器の１つ以上の内部アンテナが無線車両接続性を提供するように動作可能であるように構成される。

【0077】

車両システムの例示的な実施形態では、無線ＤＡＳ結合器は、１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと、１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと通信するバスインタフェースと、バスインタフェースに接続された１つ以上のデジタルリンクインタフェースとを備える。各デジタルリンクインタフェースは、１つ以上のアクティブアンテナのうちの対応する１つのデジタルリンクインタフェースに接続される。

【0078】

車両システムの例示的な実施形態では、中央ユニットは、１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと、１つ以上の内部Ｗｉ－Ｆｉアンテナと通信するバスインタフェースと、を含むモバイルデバイスを含む。モバイルデバイスは、バスインタフェースと通信するＩＱデータ圧縮／解凍及び同期モジュールと、ＩＱデータ圧縮／解凍及び同期モジュールと通信するＩＱデータスイッチとを更に含む。モバイルデバイスはまた、ＩＱデータスイッチと通信するベースバンドモデムと、ＩＱデータスイッチと通信する１つ以上の内部ＭＩＭＯアンテナとを含む。更に、モバイルデバイスは、ＩＱデータスイッチと１つ以上の内部ＭＩＭＯアンテナの各々との間のＲＦフロントエンドモジュール及びアナログデジタル変換器／デジタルアナログ変換器を含む。

【0079】

車両システムの例示的な実施形態では、１つ以上のアクティブアンテナは、車両の前方、後方、上部、乗員側、及び運転者側に向かってそれぞれ配置された５つのアクティブアンテナ、及び／又はアクティブアンテナが１８０／３６０度の半球状のカバレッジを提供するように動作可能であるように、及び／又はアクティブアンテナが波長の少なくとも１０倍の分離距離を介して分離されるように、車両の周囲に分散された複数のアクティブアンテナを含む。

【0080】

例示的な実施形態では、車両システムは、車両に搭載され、車両内のユーザ機器に無線接続性を提供するための統合アクセス及びバックホール（Ｖ－ＩＡＢ）ネットワークと共に動作可能な車両統合アクセス及びバックホール（ＩＡＢ）ノードを更に備える。車両ＩＡＢノードは、中央ユニットの一部であり得るか、又は中央ユニット内に含まれ得る。又は、車両ＩＡＢノードは、中央ユニットから分離されていてもよい。

【0081】

分散アクティブアンテナ、適応携帯電話進化、及び／又は車両統合アクセス及びバックホールを含む車両システムの開示された例示的な実施形態は、他のモバイルプラットフォームの中でも、自動車、バス、電車、ボートを含む広範囲のモバイルプラットフォームで使用することができる。したがって、本明細書における車両又は自動車への言及は、本開示の範囲を任意の特定のタイプのモバイルプラットフォームに限定するものとして解釈されるべきではない。更に、本明細書に開示された例示的な実施形態はまた、他の例示的な実施形態が他の周波数帯域と共に使用するように構成され得るため、本明細書に開示された周波数帯域（例えば、ＷｉＧｉｇ、６０ＧＨｚ Ｗｉ－Ｆｉ周波数、５Ｇ ｅＭＢＢ／ＵＲＬＬＣ、Ｖ２Ｘ／ＲＦ ＢＷ ＭＩＭＯなど）のみに限定されるべきではない。

【0082】

本明細書で提供される開示は、その好ましい実施形態及び例示的な実施形態の観点から特徴を説明する。当業者には、添付の特許請求の範囲及び趣旨内での多くの他の実施形態、修正、及び変形が、本開示を検討することにより想起されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】