专利名称：无线发送系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过无线通信发送画面、声音、图像等的数据的无线发送系统。
背景技术：
重量轻的电视机诸如LCD(液晶显示)电视机或PDP(等离子体显示面板)电视机已经成为许多家庭中的常见物品。可以在室内比以前更容易地移动这种轻便的电视机。为了在电视机上欣赏画面，有必要使用能够提供画面内容的设备(画面内容提供设备)，诸如DVD播放器、数字盒式录音机或调谐器，以便将画面内容发送到电视机。
通常，画面内容在电缆中从画面内容提供设备传播到电视机。近来，可以使用代替电缆的无线LAN(无线局域网)来从画面内容提供设备传送画面内容到电视机。
传统上，发送画面内容的电缆是必要的，以便在电视机上能够显示画面。所以，有必要在安装电视机以观看电视的房间中布置天线电缆。但是，如果经由无线LAN发送画面内容，这种电缆变得多余，从而能够在室内自由地移动电视机而不受安装位置的限制。这种优点近来引起关注，使用无线LAN无线发送画面已经逐渐地变得广泛可用。作为无线LAN的标准，例如，有IEEE(电气和电子工程师协会)802.11。作为在IP(网际协议)上发送画面和声音的标准，例如，有RTP(实时传输协议)。
另外，JP-A-2003-163846(以下称专利文献1)公开了一种使用在接收机显示器上所显示的测试画面，以近似地调整画面信号发送信道的方向性的技术。
另外，JP-A-2005-26733(以下称专利文献2)公开了一种无线通信设备，该设备具有用于发送和接收非定向通信波的第一通信装置，用于发送和接收定向通信波的第二通信装置以及用于执行控制的发送和接收数据控制装置，以便通过第一通信装置发送和接收低速率数据，而通过第二通信装置发送高速率数据。
为了使用无线电波经由无线LAN执行画面发送，有必要为电视机等的画面接收机以及DVD播放器等的画面发送机提供用于无线LAN的设备。用于无线LAN的设备可以实施为画面接收机和画面发送机中的无线LAN模块，或者将其准备为与所述画面接收机和画面发送机连接的外部选择。在任何一种情况下，由于增加了用于无线LAN的设备，因此其功耗高于传统的设备。所以尽可能更多地减小功耗以使环境友好型产品是很重要的。
使用相同无线电波信道的多个无线LAN可能在其之间产生相互干扰。所以，如果使用相同无线电波信道的无线LAN被安排成相互靠近，可能会限制无线LAN的通过量。当使用具有宽到达区域无线电波的非定向天线以利用相同信道的无线电波获得适当的吞吐量时，有必要覆盖相应的距离(例如大约50米)。换言之，如果它们利用相同的无线电波信道，则难以使用室内的非定向天线获得无线LAN所固有的吞吐量。
注意到以上专利文献1或2公开的传统结构的示例不能解决上述问题(或不足以解决上述问题)。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线发送系统，该系统能够抑制由于无线通信带来的功耗增加并且能够限制与其他设备输出的信号之间的干扰。
根据本发明的无线发送系统是通过使用无线通信在发送机和接收机之间发送第一数据的无线发送系统。所述接收机配备有用于无线接收所述第一数据的第一定向天线。所述发送机配备有用于无线发送所述第一数据的第二定向天线以及强度控制部分，所述强度控制部分用于控制从第二定向天线所辐射的信号的强度，使其成为能够使用第二定向天线发送第一数据的最小强度。
根据这种结构，能够将由于无线通信带来的功耗增加限制到低的值。另外，由于第一数据的信号仅仅到达非常小的区域内，该区域包括并围绕发送机和接收机之间的区域，与使用非定向天线发送该信号的情况相比，能够减小与来自其他无线通信设备所辐射的其他信号之间的干扰。
更具体而言，例如，所述接收机还配备有第一非定向天线，所述发送机还配备有第二非定向天线，该接收机和发送机经由第一非定向天线和第二非定向天线执行第二数据的通信，该第二数据指示在接收机中第一数据的接收状态，所述强度控制部分基于第二数据控制强度，以便该强度变成最小强度。
进一步，例如，所述接收机和发送机经由第一定向天线和第二定向天线执行第二数据的通信，该第二数据指示在接收机中第一数据的接收状态，所述强度控制部分基于第二数据控制强度，以便该强度变成最小强度。
而且，例如，所述无线发送系统还包括具有第三非定向天线的接入点，并经由该第三非定向天线执行接收机和发送机之间的第二数据的通信。
而且，例如，所述发送机确定是否有可能根据第二数据使用第一定向天线和第二定向天线执行第一数据的通信，以及所述发送机包括切换部分，用于如果不可能使用第一定向天线和第二定向天线执行第一数据的通信，则将发送第一数据的天线从第二定向天线切换到第二非定向天线。在切换天线之后，通过使用第一非定向天线和第二非定向天线，经由第三非定向天线执行接收机和发送机之间的第一数据的通信。
根据这种结构，即使发送机和接收机之间的距离比较长，也能够实现第一数据的稳定通信。
更具体而言，例如，所述第一数据包括由多个连续的画面帧构成的画面数据，控制所述强度成最小强度对应于将每单位时间的画面帧量保持在大于零的预定值，所述画面帧在预定允许延迟时间中未被正确发送到接收机。
而且，例如，所述第一定向天线和第二定向天线可以是用于执行光通信的定向天线。
如上所述，根据本发明的无线发送系统，能够限制由于无线通信带来的功耗增加，并且能够减小与从其他设备所辐射的其他信号之间的干扰。
图1示出了根据本发明第一实施例的无线发送系统的总体结构。
图2是示出了图1中所示接收机的结构的框图。
图3是示出了图1中所示发送机结构的框图。
图4示出了根据本发明第二实施例的无线发送系统的总体结构。
图5是示出了图4中所示接收机结构的框图。
图6是示出了图4中所示发送机结构的框图。
图7示出了根据本发明第三实施例的无线发送系统的总体结构。
图8是示出了图7中所示接收机结构的框图。
图9示出了是图7中所示发送机结构的框图。
图10是示出了图7中所示接入点结构的框图。
具体实施例方式
第一实施例在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的无线发送系统的第一实施例。图1所示为根据第一实施例的无线发送系统的总体结构。
根据第一实施例的无线发送系统配备有具有定向天线11的无线画面接收机1(以下称“接收机1”)以及具有定向天线21的无线画面发送机2(以下称“发送机2”)。假设在第一实施例中发送机2和接收机1之间的距离相对较短，以便用于通信的无线电波通过使用定向天线11和21能够在发送机2和接收机1之间充分地传播。
经由定向天线11和21从发送机2发送到接收机1的数据是表示画面的画面数据、表示声音的声音数据等。在下文中，假设经由定向天线11和21从发送机2发送到接收机1的数据是画面数据。发送机2和接收机1之间通过无线LAN(无线局域网)执行通信。
所述画面内容作为画面数据记录在发送机2中。发送机2经由无线LAN从定向天线21发送画面数据。接收机1通过定向天线11接收该画面数据并根据接收的画面数据显示画面内容。要被发送的画面数据由多个连续的画面帧(画面帧数据)构成。所以，发送机2将所述画面帧逐一地发送到接收机1，接收机1逐一地接收该画面帧并显示所述画面内容。
通过发送机2中存储的预置值确定从定向天线21输出的无线电波的强度。适当地设置该预置值，以便正确地执行画面的再现，同时能够将来自发送机2的无线电波的强度限制到小的值，由此实现低的功耗。
图2是示出了图1中所示接收机1结构的框图。在图2中，与图1中相同的部分用相同的附图标记表示。接收机1包括定向天线11、发送和接收管理部分(无线LAN发送和接收管理部分)13、数据转换部分(无线LAN数据转换部分)14和画面输出部分(显示部分)15。
接收机1的定向天线11和发送机2的定向天线21是具有方向性诸如指示在前向和反向中相对敏锐灵敏度的八字形方向图(figure-of-eight)或指示仅在一个方向中相对敏锐灵敏度的单一方向性的天线。定向天线11经由无线LAN接收由发送机2的定向天线21所发送的画面数据。定向天线11接收的该画面数据被发送到发送和接收管理部分13。
从发送机2发送的画面数据具有通过接收机1对每一画面帧检测错误(接收错误)的附加数据。发送和接收管理部分13根据所述附加数据检验从定向天线11发送的画面数据(例如，每一画面帧)是否具有错误。如果画面数据(画面帧)没有错误，发送和接收管理部分13发送该接收的画面数据(画面帧)到数据转换部分14并产生发送到定向天线11的确认数据(ACK帧)。定向天线11将确认数据转换成发送到发送机2的无线电波。反之，如果定向天线11发送的画面数据(画面帧)存在错误，则发送和接收管理部分13放弃该接收的画面数据(画面帧)。在这种情况下，不产生所述确认数据。
数据转换部分14将从发送和接收管理部分13发送的画面数据(画面帧)转换成使画面输出部分15输出画面的数据格式并将其发送到画面输出部分15。画面输出部分15是画面显示设备诸如LCD(液晶显示)面板或PDP(等离子体显示面板)，该画面输出部分将数据转换部分14发送的画面数据(画面帧)显示成用户能够观看的画面。
图3是示出了图1中所示发送机2结构的框图。在图3中，与图1中相同的部分用相同的附图标记表示。发送机2包括定向天线21、发送和接收管理部分(无线LAN发送和接收管理部分)23、画面数据转换部分24、画面数据记录部分25、强度控制部分(无线电波输出控制部分)26和无线电波输出预置值存储部分27。
画面数据记录部分25是诸如DVD(数字多功能盘)或硬盘的用于存储画面内容的记录介质。画面数据记录部分25是例如构成DVD再现设备或硬盘记录器的元件。响应于画面发送的用户请求，从画面数据记录部分25发送显示画面内容的画面数据到画面数据转换部分24。
画面数据转换部分24将画面数据记录部分25发送的画面数据转换成能够经由无线LAN发送的数据格式，并将经转换的画面数据发送到发送和接收管理部分23。发送和接收管理部分23转发从画面数据转换部分24发送的画面数据到定向天线21。在这种情况下，例如，通过接收机1用于检测错误(接收错误)的附加数据被提前添加到每一画面帧的画面数据。定向天线21将发送和接收管理部分23发送的画面数据转换成发送到接收机1的无线电波。
无线电波输出预置值存储部分27存储用于确定从定向天线21所辐射(输出)信号强度(即，无线电波的强度)的预置值。在下文中，从定向天线21所辐射信号的强度可以称为“发送信号强度α”。发送信号强度α限定了从定向天线21所辐射信号的功率(发送功率)。将上述预置值提供给强度控制部分26，该强度控制部分26例如改变了在定向天线21之前提供的发送放大器(未示出)的放大系数，以便发送信号强度α变成对应于该预置值的强度。定向天线21以对应于上述预置值的信号强度将画面数据作为无线电波输出。可以以恒定的时间间隔周期性执行发送上述预置值到强度控制部分26或者当激活发送机2时只执行一次。或者，可以在预定的时间执行。
另外，设置预置值以便发送信号强度α变成足以发送画面数据的最小强度是期望的。因此，能够最小化功耗。
最好，例如，在提前确定发送机2和接收机1之间的距离，或者提前确定定向天线21和11之间的距离的情况下，在制造过程中或者在无线发送系统的发出检查中将所述预置值设置为固定值，以便发送信号强度α变成足以发送图片数据的最小强度。或者，最好，用户能够通过一定的操作改变所述预置值。有可能通过预置值的这种改变将发送信号强度α设置成足以发送画面数据的最小强度。
另外，在发送画面数据(画面帧)之后，从接收机1发送回上述确认数据。定向天线21接收发送到发送和接收管理部分23的该确认数据。当发送和接收管理部分23从定向天线21接收确认数据时，它确定发送对应于该确认数据的画面数据(画面帧)已经成功。反之，如果在预定的时间周期中从定向天线21未发送任何确认数据，则发送和接收管理部分23确定画面数据(画面帧)的发送失败，并且它再次发送(重新发送)相同的画面数据(画面帧)。
如果这种失败重复预定的次数，停止该重新发送(例如，发出通信错误的通知)。另外，当这种失败重复预定的次数时，可以将预定的偏移值添加到所述预置值以对其求和作为新的预置值，以便从定向天线21所辐射的信号强度(发送信号强度α)可以变成对应于所述新预置值的强度。换言之，通过增加所采用的预置值来增加发送信号强度α。在这种情况下，定向天线21以对应于新预置值的信号强度将画面数据作为无线电波输出。有可能如此配置以便强度控制部分26以恒定的时间间隔或预定的时间周期性将用于确定发送信号强度α的预置值重置成初始值(即，在无线电波输出预置值存储部分27中存储的预置值)。
当减小发送信号强度α时，错误帧(接收机所接收的具有错误的画面帧)的数量增加，导致了再现画面(从画面输出部分15输出的画面)的干扰。但是，如果发送机2(或以下将出现的2a或2b)重新发送画面数据(画面帧)，以便重新发送的画面数据(画面帧)在预定的允许延时中无错地(即，正确地)到达接收机1(或以下将出现的1a或1b)，则在再现的画面中不出现任何干扰。换言之，只要在允许的延时中未正确发送到接收机1(或以下将出现的1a或1b)的每单位时间的画面帧数量保持在零，即使存在错误帧，那么在再现的画面中也不出现任何干扰。
发送信号强度α变成足以发送画面数据的最小强度的条件，指的是在允许的延时中未正确发送到接收机1(或以下将出现的1a或1b)的每单位时间的画面帧数量保持在预定的参考值ref1。参考值ref1是大于零的常数值并最好为尽可能接近零的小值。所述允许的延时由对于无线发送系统来说唯一的画面速率确定。所以，当画面速率固定时，所述允许的延时自动地固定。因此，能够说当画面速率固定时，上述“最小强度”也自动地固定。
在上述第一实施例中，特别地注意在发送机2中发送信号强度α的调节，因为从发送机2发送画面数据的量很大。但是，有可能提供一种类似于调节从发送机2的定向天线21所辐射信号强度的机制，以便也可以调节从接收机1的定向天线11所辐射信号的强度(指示确认数据)。在这种情况下，从接收机1的定向天线11所辐射信号的强度通过从发送机2的定向天线21输出的数据进行设置。
第二实施例接下来，将参考附图详细描述根据本发明的无线发送系统的第二实施例。图4示出了根据第二实施例的无线发送系统的总体结构。在图4中，与图1中相同的部分用相同的附图标记表示。
根据该第二实施例的无线发送系统配备有包括定向天线11和非定向天线12的无线画面接收机1a(下称“接收机1a”)，还配备有包括定向天线21和非定向天线22的无线画面发送机2a(下称“发送机2a”)。类似于第一实施例，假设第二实施例中发送机2a和接收机1a之间的距离较短，以便用于使用定向天线11和21进行通信的无线电波能够在发送机2a和接收机1a之间充分地传播。
经由定向天线11和21从发送机2a发送到接收机1a的数据是表示画面的画面数据、表示声音的声音数据等等。在下文中，假设经由定向天线11和21从发送机2a发送到接收机1a的数据是画面数据。通过无线LAN执行发送机2a和接收机1a之间的通信。
画面内容作为画面数据记录在发送机2a中。发送机2a经由无线LAN从定向天线21发送所述图片数据。接收机1a通过定向天线11接收该画面数据并根据接收的画面数据显示画面内容。将要发送的画面数据由多个连续的画面帧(画面帧数据)构成。所以，发送机2a一帧一帧地发送画面帧到接收机1a，接收机1a一帧一帧地接收该画面帧并显示画面内容。
用于控制定向天线21所辐射(输出)信号强度的强度控制数据经由非定向天线12和22从接收机1a发送到发送机2a。该强度控制数据用于控制定向天线21所辐射(输出)信号的强度，以便最小化从定向天线21所辐射信号的强度，以在接收机1a中不出现图片干扰的范围内减小功耗。
图5是示出了图4中所示接收机1a的结构框图。在图5中，与图2和图4相同的部分用相同的附图标记表示，以便可以省略这些部分的重叠描述。接收机1a包括定向天线11、不具有方向性的非定向天线12、发送和接收管理部分(无线LAN发送和接收管理部分)13a、数据转换部分(无线LAN数据转换部分)14、画面输出部分(显示部分)15、数据监控部分(无线LAN数据监控部分)16、接收状态信息记录部分17、和强度控制数据管理部分18。
定向天线11经由无线LAN接收从发送机2a的定向天线21发送的画面数据。该从定向天线11接收的画面数据被发送到发送和接收管理部分13a。
例如，从发送机2a发送的画面数据具有通过接收机1a对每一画面帧检测错误的附加数据。发送和接收管理部分13a根据附加数据检查从定向天线11a发送的画面数据(例如，每一画面帧)是否具有错误。如果所述画面数据(画面帧)没有错误，发送和接收管理部分13a发送接收的画面数据(画面帧)到数据转换部分14并产生发送到定向天线11的确认数据。定向天线11将该确认数据转换成发送到发送机2a的无线电波。反之，如果从定向天线11发送的画面数据(画面帧)存在错误，发送和接收管理部分13a放弃该接收的画面数据(画面帧)。在这种情况下，不产生所述确认数据。接收画面数据的数据转换部分14的操作以及画面输出部分15的操作与第一实施例中描述的相同。
数据监控部分16根据来自发送和接收管理部分13a的信息产生指示画面数据接收状态的接收状态信息。例如，该接收状态信息是接收错误率(单位时间中接收的错误帧数量与画面帧数量的比率)或在开始接收画面数据之后的一段时间内的接收错误总数(错误帧的总数)。或者，例如，所述接收状态信息是在上述允许的延时内在单位时间中未被正确发送到接收机1a的画面帧数量(以下称“数量A1”)。或者，所述接收状态信息可以是在开始接收图片数据之后，在上述允许的延时内未被正确发送到接收机1a的画面帧总数(以下称“总数A2”)。能够说成是接收错误率、接收错误总数、数量A1和总数A2是有关画面数据的接收好或坏的数据或对应于画面数据的接收好或坏的数据。
另外，所述接收状态信息可以是，例如，由定向天线11接收的功率(即通过定向天线11所接收的画面数据的信号功率；以下称“接收功率A3”)。另外，所述接收状态信息可以是，例如，每单位时间噪声发生次数。应该注意到数据监控部分16可以获得用于以恒定的时间间隔或在固定时间点上周期性产生接收状态信息的信息。
数据监控部分16将该产生的接收状态信息发送到接收状态信息记录部分17，接收状态信息记录部分17接收并记录所述接收状态信息。然后，强度控制数据管理部分18从接收状态信息记录部分17获得接收状态信息并根据该接收状态信息产生强度控制数据。该强度控制数据用于控制从定向天线21所辐射(输出)的信号强度(发送信号强度α)。应该注意到强度控制数据管理部分18可以以恒定的时间间隔或在固定时间点上周期性获得所述接收状态信息。正如从以下描述可以清楚的是，发送信号强度α变成对应于这种强度控制数据的强度。
例如，以这样一种方式产生强度控制数据，即当接收状态信息(例如，接收错误率等)等于或大于预定值时(或者当如果接收状态信息是接收功率A3，接收状态信息小于预定值时)，发送信号强度α增加。这种强度控制数据可以是简单的指示发送信号强度α增加的数据或者请求增加发送信号强度α到指定的信号强度的数据。
另外，当接收状态信息(例如，接收错误率等等)小于预定值时(或者当如果接收状态信息是接收功率A3，接收状态信息等于或大于预定值时)，以这样一种方式产生强度控制数据以减小发送信号强度α。因此，所述接收状态信息保持在预定的值，以便发送信号强度α基本上保持在常数值。在这种情况下，设置预定值，以便发送信号强度α保持在能够发送画面数据的最小强度是期望的。
由强度控制数据管理部分18产生的强度控制数据被发送到发送和接收管理部分13a。发送和接收管理部分13a转发该发送的强度控制数据到非定向天线12。非定向天线12接收从发送和接收管理部分13a发送的强度控制数据并将其作为无线电波输出到发送机2a。
另外，在发送所述强度控制数据之后，从发送机2a的非定向天线22发送回确认数据以通知接收该强度控制数据。非定向天线12接收确认数据并发送其到发送和接收管理部分13a。当发送和接收管理部分13a从非定向天线12接收确认数据时，它确定该强度控制数据已经被成功地发送。反之，如果在预定的时间周期内没有从非定向天线12接收该确认数据，发送和接收管理部分13a则确定强度控制数据的发送失败并再次发送(重新发送)相同的强度控制数据。如果这种失败重复预定的次数，停止该重新发送(例如，发出通信错误的通知)。
图6是示出了图4中所示发送机2a的结构框图。在图6中，与图3和图4中相同的部分用相同的附图标记表示，并且可以省略对于这些部分的重叠描述。发送机2a包括定向天线21、不具有方向性的非定向天线22、发送和接收管理部分(无线LAN发送和接收管理部分)23a、画面数据转换部分24、画面数据记录部分25、强度控制部分26a、和数据分析部分28。
响应于来自用户发送画面的请求，从画面数据记录部分25发送显示画面内容的画面数据到画面数据转换部分24。画面数据转换部分24将画面数据记录部分25发送的画面数据转换成能够经由无线LAN发送的数据格式，并发送经转换的画面数据到发送和接收管理部分23a。发送和接收管理部分23a转发从画面数据转换部分24所发送的画面数据到定向天线21。在这种情况下，例如，通过接收机1a用于检测错误(接收错误)的附加数据被提前添加到每一个画面帧的画面数据。定向天线21将发送和接收管理部分23a所发送的画面数据转换成无线电波并将其发送到接收机1a。
另外，在发送所述画面数据(画面帧)之后，从接收机1a的定向天线11发送回上述确认数据。定向天线21接收确认数据并发送该确认数据到发送和接收管理部分23a。当发送和接收管理部分23a从定向天线21接收确认数据时，它确定对应于该确认数据的画面数据(画面帧)已经被成功地发送。反之，如果在预定的时间周期中未从定向天线21接收确认数据，则发送和接收管理部分23a确定画面数据(画面帧)的发送失败并再次发送(重新发送)相同的画面数据(画面帧)。如果这种失败重复预定的次数，则停止重新发送(以及例如，发出通信错误的通知)。
非定向天线22接收从接收机1a发送的强度控制数据并发送该接收的强度控制数据到发送和接收管理部分23a。将通过发送机2a用于检测错误(接收错误)的数据添加到从接收机1a发送的强度控制数据，并且发送和接收管理部分23a根据添加的数据确定从非定向天线22发送的强度控制数据是否存在错误。如果所述强度控制数据没有错误，则发送和接收管理部分23a发送该接收的强度控制数据到数据分析部分28并产生确认数据，以通知的强度控制数据接收。该确认数据被发送到非定向天线22。非定向天线22将确认数据转换成发送到接收机1a的无线电波。反之，如果从非定向天线22发送的强度控制数据存在错误，则发送和接收管理部分23a不产生所述确认数据。
数据分析部分28分析从发送和接收管理部分23a发送的强度控制数据，将该强度控制数据转换成强度控制部分26a能够使用的格式，并发送经转换的强度控制数据到强度控制部分26a。强度控制部分26a改变例如在定向天线21之前布置的发送放大器(未示出)的放大系数，以便定向天线21所辐射(输出)的信号强度(发送信号强度α)变成对应于从数据分析部分28发送的强度控制数据的强度。定向天线21以强度控制部分26a指定的信号强度将画面数据作为无线电波输出。
例如，如果从接收机1a发送的强度控制数据是请求增加发送信号强度α的数据，那么强度控制部分26a执行增加发送信号强度α的控制。如果从接收机1a发送的强度控制数据是请求减小发送信号强度α的数据，那么强度控制部分26a执行用于减小发送信号强度α的控制。
应该注意到数据分析部分28可以以恒定的时间间隔或在固定的时间点周期性地发送强度控制数据到强度控制部分26。或者，当激活发送机2a时可能仅发送一次。或者，有可能如此配置成预先确定发送信号强度α的初始值，以及强度控制部分26a以恒定的时间间隔或在固定的时间点周期性地重置发送信号强度α成该初始值。
尽管在上例中使用非定向天线12和22从接收机1a发送强度控制数据到发送机2a，但是有可能使用定向天线11和21发送该强度控制数据。更具体而言，有可能如此配置成从定向天线11发送来自强度控制数据管理部分18的强度控制数据，并且通过定向天线21接收该强度控制数据。在这种情况下，类似于上述的情况，根据所述强度控制数据控制发送信号强度α。
另外，如果在画面数据(画面帧)发送之后的预定时间周期中未从定向天线21接收到确认数据，发送和接收管理部分23a再次发送(重新发送)相同的画面数据(画面帧)。但是，有可能如此配置成强度控制部分26a以这样一种方式来控制发送信号强度α，即，将单位时间中重新发送次数保持在预定的参考值ref2(常数值)(在这种情况下，不使用强度控制数据来控制发送信号强度α)。更具体而言，优选为如果每单位时间的重新发送次数大于参考值ref2，则增加发送信号强度α，以及如果每单位时间的重新发送次数小于参考值ref2，则减小发送信号强度α。因此，将每单位时间的重新发送次数保持在参考值ref2。结果，发送信号强度α能够基本上保持在常数值。在这种情况下，期望将参考值ref2设置为这样的值，以便发送信号强度α保持在能够发送图片数据的最小强度。
另外，有可能控制发送信号强度α，所述发送信号强度α对应于从接收机1a发送到发送机2a的确认数据的接收功率(通过发送机2a接收确认数据的信号的功率)(在这种情况下，不使用强度控制数据来控制发送信号强度α)。更具体而言，接收功率越高，发送信号强度α就越小。接收功率越低，发送信号强度α就越大。在这种情况下，对应于所述接收功率控制发送信号强度α，以便期望发送信号强度α变成能够发送画面数据的最小强度。
在上述的第二实施例中，特别注意在发送机2a中的发送信号强度α的调节，因为来自发送机2a的画面数据发送量很大。但是，有可能提供一种类似用于调节从发送机2a的定向天线21所辐射信号的强度的机制并且也可以调节从接收机1a的定向天线11所辐射信号(显示确认数据)的强度。在这种情况下，由从发送机2a的定向天线21输出的数据设置从接收机1a的定向天线11所辐射信号的强度。
第三实施例接下来，将参考附图详细描述根据本发明的无线发送系统的第三实施例。图7示出了根据第三实施例的无线发送系统的总体结构。在图7中，与图1和图4相同的部分用相同的附图标记表示。
根据第三实施例的无线发送系统配备有包括定向天线11和非定向天线12的无线画面接收机1b(以下称“接收机1b”)、包括定向天线21和非定向天线22的无线画面发送机2b(以下称“发送机2b”)、以及在非定向天线12和22之间中继通信的接入点3。接入点3包括不具有方向性的非定向天线32。根据第三实施例的无线发送系统能够在发送机2b和接收机1b之间距离相对短或相对长的任何一种情况中使用。换言之，它能够在使用定向天线11和21进行通信的无线电波在发送机2b和接收机1b之间充分或不充分传播的任何一种情况下使用。
将从发送机2b被发送到接收机1b的数据是表示画面的画面数据、表示声音的声音数据等等。在下文中，假设从发送机2b发送到接收机1b的数据是画面数据。通过无线LAN执行发送机2b和接收机1b之间的通信。
所述画面内容作为画面数据记录在发送机2b中。发送机2b经由无线LAN从定向天线21或非定向天线22发送该画面数据。接收机1b通过定向天线11或非定向天线12接收画面数据并根据该接收的画面数据显示画面内容。将要发送的画面数据由多个连续的画面帧(画面帧数据)构成。所以，发送机2b一帧一帧地发送画面帧到接收机1b，接收机1b一帧一帧地接收画面帧并显示所述画面内容。
用于控制从定向天线21所辐射(输出)信号强度的强度控制数据经由非定向天线12、32和22从接收机1b被发送到发送机2b。更具体而言，首先，在接收机1b中产生的强度控制数据被从接收机1b的非定向天线12发送到接入点3的非定向天线32。然后，从接入点3的非定向天线32发送该强度控制数据到发送机2b的非定向天线22。发送机2b根据接收机1b发送的强度控制数据控制从定向天线21所辐射(输出)信号的强度，以便最小化从定向天线21所辐射信号的强度，以在接收机1b中不发生画面干扰的范围内减小功耗。
如果来自定向天线21的画面数据未到达定向天线11，则对应于该画面数据的内容包含在发送到发送机2b的强度控制数据中。在这种情况下，发送机2b将用于发送画面数据的天线从定向天线21切换到非定向天线22。经由接入点3通过非定向天线12接收从非定向天线22发送的画面数据并将其发送到接收机1b。因此，尽管由于使用定向天线11和22而不能期望减小功耗，但是，即使发送机和接收机之间的距离相对较长，也能够实现画面数据的稳定通信。
图8是示出了图7中所示接收机1b的结构框图。在图8中，与图2、5和7中相同的部分用相同的附图标记表示，因此可以省略对于这些部分的重叠描述。接收机1b包括定向天线11、不具有方向性的非定向天线12、发送和接收管理部分(无线LAN发送和接收管理部分)13b、数据转换部分(无线LAN数据转换部分)14、画面输出部分(显示部分)15、数据监控部分(无线LAN数据监控部分)16b、接收状态信息记录部分17b、和强度控制数据管理部分18b。
原理上，经由定向天线21和11从发送机2b发送所述画面数据到接收机1b。当持续地执行这种原则操作时，第三实施例中的操作基本上与第二实施例中的操作相同。
定向天线11经由无线LAN接收从发送机2b的定向天线21发送的画面数据。通过定向天线11所接收的该画面数据被发送到发送和接收管理部分13b。
从发送机2b发送的画面数据例如具有用于通过接收机1b对于每一画面帧检测错误(接收错误)的附加数据。发送和接收管理部分13b根据所述附加数据检验从定向天线11发送的该画面数据(例如，每一画面帧)是否存在错误。如果画面数据(画面帧)没有错误，则发送和接收管理部分13b发送该接收的画面数据(画面帧)到数据转换部分14并产生发送到定向天线11的确认数据。定向天线11将该确认数据转换成发送到发送机2b的无线电波。反之，如果从定向天线11发送的画面数据(画面帧)存在错误，发送和接收管理部分13b放弃该接收的画面数据(画面帧)。在这种情况下，不产生所述确认数据。接收画面数据的数据转换部分14的操作以及画面输出部分15的操作与第一实施例中描述的操作相同。
数据监控部分16b根据来自发送和接收管理部分13b的信息产生指示画面数据接收状态的接收状态信息。该接收状态信息是，例如，在开始接收画面数据之后的周期中接收错误率(在单位时间中接收的错误帧的数量与画面帧数量的比率)或接收错误总数(错误帧的总数)。或者，所述接收状态信息是，例如，在上述允许的延时内在单位时间中未被正确发送到接收机1b的画面帧数量A1。或者，所述接收状态信息可以是在开始接收画面数据之后，在上述允许的延时内未正确发送到接收机1b的画面帧的总数A2。能够说接收错误率、接收错误总数、数量A1和总数A2是有关画面数据的接收好或坏的数据或对应于画面数据的接收好或坏的数据。
另外，所述接收状态信息可以是，例如，定向天线11的接收功率A3(即由定向天线11所接收的画面数据的信号功率)。另外，所述接收状态信息可以是，例如，每单位时间噪声发生次数。注意数据监控部分16b可以获得用于以恒定的时间间隔或在固定时间点上周期性产生接收状态信息的信息。
数据监控部分16b将该产生的接收状态信息发送到接收状态信息记录部分17b，接收状态信息记录部分17b接收并记录所述接收状态信息。然后，强度控制数据管理部分18b从接收状态信息记录部分17b获得接收状态信息并根据该接收状态信息产生强度控制数据。该强度控制数据用于控制从定向天线21所辐射(输出)的信号强度(发送信号强度α)。注意强度控制数据管理部分18b可以以恒定的时间间隔或在固定时间点上周期性获得所述接收状态信息。正如从以下描述可以清楚的是，发送信号强度α变成对应于这种强度控制数据的强度。
例如，当接收状态信息(例如，接收错误率等)等于或大于预定值时(或者当如果接收状态信息是接收功率A3，接收状态信息小于预定值时)以这样一种方式产生强度控制数据，发送信号强度α增加。这种强度控制数据可以是简单的指令发送信号强度α增加的数据或者请求增加发送信号强度α到指定的信号强度的数据。
另外，当接收状态信息(例如，接收错误率等)小于预定值时(或者当如果接收状态信息是接收功率A3，接收状态信息等于或大于预定值时)以这样一种方式产生强度控制数据，减小发送信号强度α。因此，所述接收状态信息保持在预定的值，以便发送信号强度α基本上保持在常数值。在这种情况下，期望设置预定值，以便发送信号强度α保持在能够发送画面数据的最小强度。
但是，如果通过定向天线11接收的画面数据确定所述画面不值得观看，或者如果特别是例如接收状态信息(例如，接收错误率等)大于或等于预定的阀值水平(或如果接收状态信息小于该预定的阀值水平，在这种情况下接收状态信息是接收功率A3)，那么强度控制数据管理部分18b例外地产生请求通过非定向天线发送画面数据的数据作为强度控制数据。该强度控制数据能够称为通信错误数据，它指示通过定向天线11和21传送画面数据没有正确地执行。
由强度控制数据管理部分18b产生的强度控制数据被发送到发送和接收管理部分13b。发送和接收管理部分13b接收强度控制数据并将其发送到非定向天线12。非定向天线12将从发送和接收管理部分13发送的强度控制数据转换成输出到发送机2b的无线电波。
另外，在发送强度控制数据之后，从发送机2b的非定向天线22发送回确认数据以通知接收所述强度控制数据。非定向天线12接收该确认数据并将其发送到发送和接收管理部分13b。当发送和接收管理部分13b从非定向天线12接收确认数据时，它确定所述强度控制数据已经被成功地发送。反之，如果在预定的时间周期中未从非定向天线12接收到确认数据，发送和接收管理部分13b确定强度控制数据的发送失败并再次发送(重新发送)相同的强度控制数据。如果这种失败重复预定的次数，则停止重新发送(以及例如，发出通信错误的通知)。
图9是示出了图7中所示发送机2b的结构框图。在图9中，与图3、6和7中相同的部分用相同的附图标记表示，并且可以省略对这些部分的重叠描述。发送机2b包括定向天线21、不具有方向性的非定向天线22、发送和接收管理部分(无线LAN发送和接收管理部分)23b、画面数据转换部分24、画面数据记录部分25、强度控制部分26b、数据分析部分28b、天线切换部分29、和目的地切换部分20。发送和接收管理部分23b与定向天线21以及非定向天线22之间的数据(信号)通信经由天线切换部分29执行。
响应于来自用户的画面发送请求，从画面数据记录部分25发送显示画面内容的画面数据到画面数据转换部分24。画面数据转换部分24将画面数据记录部分25发送的画面数据转换成能够经由无线LAN传送的数据格式，并且发送该经转换的画面数据到发送和接收管理部分23b。发送和接收管理部分23b经由天线切换部分29中继从画面数据转换部分24发送的画面数据到定向天线21或非定向天线22。在这种情况下，例如，通过接收机1b用于检测错误(接收错误)的附加数据被提前添加到每一画面帧的画面数据。定向天线21或非定向天线22将发送和接收管理部分23b发送的画面数据转换成无线电波并发送该无线电波到接收机1b。
用于发送画面数据的天线在定向天线21和非定向天线22之间切换。以下将主要描述有关选择定向天线21作为用于发送画面数据天线的操作。在这种情况下这种操作类似于第二实施例中的操作。
在发送画面数据(画面帧)之后，从接收机1b的定向天线11发送回上述确认数据。定向天线21经由天线切换部分29接收确认数据并发送该确认数据到发送和接收管理部分23b。当发送和接收管理部分23b从定向天线21接收确认数据时，它对应于确认数据确定画面数据(画面帧)已经被成功地发送。反之，如果在预定的时间周期中未从定向天线21接收到确认数据，发送和接收管理部分23b确定画面数据(画面帧)发送失败并再次发送(重新发送)相同的画面数据(画面帧)。如果这种失败重复预定的次数，则停止重新发送(以及例如，发出通信错误的通知)。
非定向天线22接收从接收机1b所发送的强度控制数据并发送该接收的强度控制数据到发送和接收管理部分23b。将用于通过发送机2b检测错误(接收错误)的数据添加到从接收机1b发送的强度控制数据，且发送和接收管理部分23b根据添加的数据确定从非定向天线22发送的强度控制数据是否存在错误。如果强度控制数据没有错误，发送和接收管理部分23b发送该接收的强度控制数据到数据分析部分28b并产生确认数据以通知接收强度控制数据。所述确认数据经由天线切换部分29发送到非定向天线22。非定向天线22将该确认数据转换成发送到接收机1b的无线电波。反之，如果从非定向天线22发送的强度控制数据存在错误，发送和接收管理部分23b不产生所述确认数据。
数据分析部分28b分析从发送和接收管理部分23b发送的强度控制数据，并转换该强度控制数据成强度控制部分26b所能够使用的格式，并发送该经转换的强度控制数据到强度控制部分26b。原则上，强度控制部分26b例如改变在定向天线21之前布置的发送放大器(未示出)的放大系数，以便从定向天线21所辐射(输出)的信号强度(发送信号强度α)变成对应于从数据分析部分28所发送的强度控制数据的强度。在这种情况下，定向天线21以强度控制部分26b指定的信号强度将画面数据作为无线电波输出。
例如，如果从接收机1b发送的强度控制数据是请求增加发送信号强度α的数据，那么强度控制部分26b执行增加发送信号强度α的控制。如果从接收机1b发送的强度控制数据是请求减小发送信号强度α的数据，那么强度控制部分26b执行减小发送信号强度α的控制。
注意数据分析部分28b可以以恒定的时间间隔或在固定的时间点周期性地发送强度控制数据到强度控制部分26b。或者，当激活发送机2b时可能仅发送一次。或者，有可能如此配置成预先确定发送信号强度α的初始值，且强度控制部分26b以恒定的时间间隔或在固定的时间点周期性地重置发送信号强度α成该初始值。
以下将描述有关从接收机1b发送的强度控制数据是请求经由非定向天线发送画面数据的数据(通信错误数据)的操作。在这种情况下，强度控制部分26b通知目的地切换部分20应该经由接入点3以及有关接入点3的地址将画面数据发送到接收机1b。它还通知天线切换部分29应该使用非定向天线22发送该画面数据。
目的地切换部分20向发送和接收管理部分23b通知由强度控制部分26b通知的接入点3的地址。天线切换部分29发送从发送和接收管理部分23b发送的画面数据到非定向天线22，以便将会根据来自强度控制部分26b的信息从非定向天线22发送该画面数据。非定向天线22将来自天线切换部分29的画面数据转换成将要发送的无线电波。
通过接收机1b的非定向天线12(接入点3的非定向天线32)经由接入点3接收从非定向天线22发送的画面数据。更具体而言，从发送机2b的非定向天线22发送一次画面数据到接入点3的非定向天线32，然后将该画面数据从接入点3的非定向天线32发送到接收机1b的非定向天线12。通过非定向天线12接收的画面数据经由发送和接收管理部分13b被发送到数据转换部分14并通过画面输出部分15显示为画面。
图10是示出了图7中所示接入点3的结构框图。在图10中，与图7中相同的部分用相同的附图标记表示。接入点3包括不具有方向性的非定向天线32、发送和接收管理部分(无线LAN发送和接收管理部分)33以及AP功能部分34。
非定向天线32接收从接收机1b和(或)发送机2b发送的所述强度控制数据、确认数据、画面数据等等，并且它将该接收数据发送到发送和接收管理部分33。如果接收数据的目的地是其本身(接入点3)，即接收数据指向本身，那么发送和接收管理部分33发送该接收数据到AP功能部分34。AP功能部分34处理指向本身(接入点3)的数据或对于接入点来说是唯一的数据。所述强度控制数据的目的地是发送机2b，确认数据的目的地是接收机1b或发送机2b。另外，画面数据的目的地是接收机1b。
如果发送和接收管理部分33所接收数据的目的地是另一个设备(即，接收机1b或发送机2b)，即，该接收数据指向另一个设备，那么发送和接收管理部分33发送接收数据到非定向天线32，以便将接收数据发送到原始的目的地(接收机1b或发送机2b)。非定向天线32将发送和接收管理部分33发送的数据转换成发送到原始目的地的无线电波。通过接入点3的这种配置，经由接入点3(非定向天线32)执行使用非定向天线12和22在接收机1b和发送机2b之间的强度控制数据、确认数据、画面数据等的通信。
尽管在上例中使用非定向天线12和22从接收机1b发送强度控制数据到发送机2b，但是有可能使用定向天线11和21来发送强度控制数据。更具体而言，有可能如此配置以从定向天线11发送来自强度控制数据管理部分18b的强度控制数据，并通过定向天线21接收该强度控制数据。在这种情况下，类似于上述的情况，根据强度控制数据来控制发送信号强度α。
另外，如果在发送画面数据(画面帧)之后的预定时间周期中未从定向天线21接收到确认数据，那么发送和接收管理部分23b再次发送(重新发送)相同的画面数据(画面帧)。但是，有可能如此配置以便强度控制部分26b以这样一种方式来控制发送信号强度α，即在单位时间中重新发送的次数保持在预定的参考值ref2(常数值)(在这种情况下，不使用强度控制数据控制发送信号强度α)。更具体而言，如果每单位时间重新发送的次数大于参考值ref2则增加发送信号强度α，如果每单位时间的重新发送次数小于参考值ref2则降低发送信号强度α。因此，将每单位时间的重新发送次数保持在参考值ref2。结果，发送信号强度α能够基本上保持在常数值。在这种情况下，最好将参考值ref2设置成这样的值，以便发送信号强度α保持在能够发送画面数据的最小强度。
另外，有可能控制对应于从接收机1b发送到发送机2b的确认数据的接收功率(发送机2b所接收的确认数据的信号功率)的发送信号强度α(在这种情况下，不使用强度控制数据来控制发送信号强度α)。更具体而言，接收功率越大，发送信号强度α就越小。接收功率越小，发送信号强度α就越大。在这种情况下，最好对应于所述接收功率控制发送信号强度α，以便发送信号强度α变成能够发送图片数据的最小强度也。
在上述第三实施例中，特别关注在发送机2b中发送信号强度α的调节，因为来自发送机2b的画面数据发送量很大。但是，有可能提供一种类似用于调节从发送机2b的定向天线21所辐射信号强度的机制以及还可以调节从接收机1b的定向天线11所辐射的信号(显示确认数据)的强度。在这种情况下，通过从发送机2b的定向天线21输出的数据设置从接收机1b的定向天线11所辐射的信号的强度。
变体(variation)接收机1、1a和1b中的每一个都包括无线LAN模块。包括在接收机1、1a和1b中的每一个的无线LAN模块分别由通过从图2、5和8所示的接收机1、1a和1b中移除画面输出部分15而获得的部分构成。在接收机1、1a和1b的每一个中，有可能从画面输出部分15配置可移除的无线LAN模块。换言之，有可能无线LAN模块是可以被外部附加到接收机1、1a和1b中的画面输出部分15的可选组件。
发送机2、2a和2b中的每一个都包括无线LAN模块。包括在发送机2、2a和2b中的每一个的无线LAN模块分别由通过从图3、6和9所示发送机2、2a和2b中移除画面数据记录部分25而获得的部分构成。在发送机2、2a和2b的每一个中，有可能从画面数据记录部分25配置可移除的无线LAN模块。换言之，有可能无线LAN模块是可以被外部附加到发送机2、2a和2b中的画面数据记录部分25的可选组件。
在上述实施例中，画面数据被做为从发送机发送到接收机的数据的例子。但是，将要发送的数据可以是声音数据。在这种情况下，画面输出部分15作为接收机1、1a和1b中的画面显示设备可替换为声音输出设备诸如音频设备(如果有必要，还可以替换其他部分)。另外，将要发送的数据并不局限于画面数据或声音数据，它可以是其他数据。上述实施例也能够应用于经由无线LAN在计算机之间的数据传送。如果将要发送的数据量很大，那么根据本发明的低功耗的效果将变得显著。
在第二和第三实施例中，接收机1a和1b能够在任何定时发送强度控制数据。该强度控制数据可以周期性地或者当用户指定时在某定时发送。另外，当激活接收机1a或1b时仅在定时发送强度控制数据。另外，有可能如此配置成如果接收机1a或1b所接收的画面数据具有相对多的错误，则以相对高的频率发送强度控制数据，而如果该画面数据具有相对少的错误，则以相对低的频率发送强度控制数据。
尽管假设从定向天线11和21以及非定向天线12、22和32输出的无线电波是用于2.4GHz频带的无线LAN标准的IEEE(电气和电子工程师协会)802.11b或者用于5GHz频带的无线LAN标准的IEEE 802.11a所定义的无线电波，但是它可以是Bluetooth(注册商标)等所定义的其他无线电波。或者，有可能如此配置成不通过无线电波而是通过光诸如红外线来发送画面数据等等。换言之，有可能将定向天线11和21配置为用于执行光通信(无线光通信)的定向天线。
根据本发明的无线发送系统能够适当地用于配备有嵌入式或外部无线LAN模块的画面显示设备或画面内容记录设备(画面记录设备)。
权利要求
1.一种使用无线通信在发送机和接收机之间发送第一数据的无线发送系统，其中所述接收机配备有用于无线接收第一数据的第一定向天线，和所述发送机配备有用于无线发送第一数据的第二定向天线以及强度控制部分，该强度控制部分用于控制从第二定向天线所辐射信号的强度成能够使用第二定向天线发送第一数据的最小强度。
2.根据权利要求1所述的无线发送系统，其中所述接收机还配备有第一非定向天线，所述发送机还配备有第二非定向天线，所述接收机和发送机经由第一非定向天线和第二非定向天线执行第二数据的通信，该第二数据指示在接收机中第一数据的接收状态，以及所述强度控制部分根据第二数据控制强度，以便该强度变成所述最小强度。
3.根据权利要求1所述的无线发送系统，其中所述接收机和发送机经由第一定向天线和第二定向天线执行第二数据的通信，该第二数据指示在接收机中第一数据的接收状态，以及所述强度控制部分根据第二数据控制强度，以便该强度变成所述最小强度。
4.根据权利要求2所述的无线发送系统，其中所述无线发送系统还包括具有第三非定向天线的接入点，和在所述接收机和发送机之间第二数据的通信经由该第三非定向天线执行。
5.根据权利要求4所述的无线发送系统，其中所述发送机确定是否能够根据所述第二数据使用第一定向天线和第二定向天线执行第一数据的通信，该发送机包括切换部分，如果不能使用第一定向天线和第二定向天线执行第一数据的通信，该切换部分用于将发送第一数据的天线从第二定向天线切换到第二非定向天线，以及在切换所述天线之后，通过使用第一非定向天线和第二非定向天线、经由第三非定向天线在接收机和发送机之间执行第一数据的通信。
6.根据权利要求1所述的无线发送系统，其中所述第一数据包括由多个连续的画面帧构成的画面数据，以及控制所述强度成最小强度对应于每单位时间的将在预定的允许延时中未正确发送到接收机的画面帧数量保持在大于零的预定值。
7.根据权利要求2所述的无线发送系统，其中所述第一数据包括由多个连续的画面帧构成的画面数据，以及控制所述强度成最小强度对应于每单位时间的将在预定的允许延时中未正确发送到接收机的画面帧数量保持在大于零的预定值。
8.根据权利要求3所述的无线发送系统，其中所述第一数据包括由多个连续的画面帧构成的画面数据，以及控制所述强度成最小强度对应于每单位时间的将在预定的允许延时中未正确发送到接收机的画面帧数量保持在大于零的预定值。
9.根据权利要求4所述的无线发送系统，其中所述第一数据包括由多个连续的画面帧构成的画面数据，以及控制所述强度成最小强度对应于每单位时间的将在预定的允许延时中未正确发送到接收机的画面帧数量保持在大于零的预定值。
10.根据权利要求5所述的无线发送系统，其中所述第一数据包括由多个连续的画面帧构成的画面数据，以及控制所述强度成最小强度对应于每单位时间的将在预定的允许延时中未正确发送到接收机的画面帧数量保持在大于零的预定值。
11.根据权利要求1所述的无线发送系统，其中所述第一定向天线和第二定向天线是用于执行光通信的定向天线。
全文摘要
提供了一种用于通过无线通信在发送机和接收机之间发送画面数据的无线发送系统。接收机和发送机中的每一个都配备有定向天线和非定向天线。使用定向天线执行画面数据的通信，使用非定向天线执行指示画面数据接收状态的控制数据的通信。所述发送机根据该控制数据控制从发送机的定向天线所辐射的信号的强度，以便该强度变成能够发送画面数据的最小强度。
文档编号H04W88/02GK1893570SQ20061010310
公开日2007年1月10日 申请日期2006年7月3日 优先权日2005年7月1日
发明者熊野宪一, 出口明辉 申请人:夏普株式会社