[发明专利]用于向多个接收器广播数字数据的系统和方法

说明书

本发明涉及将数字多媒体信息无线广播到多个接收器，特别是在双向通信不可行或不实用的环境中。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年2月26日提交的标题为“Methodology Developed for theTransfer of Digital Information by Broadcasting to an Unlimited Number ofReceivers”的第62/635,104号美国临时专利申请和2019年1月14日提交的标题为“Systemand Method for Broadcasting Digital Data to Receivers”的第62/792,003号美国临时专利申请的优先权，上述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及将数字信息无线广播到多个接收器，特别是在双向通信不可能或不实用的环境中。

背景技术

在诸如体育比赛、赛事、音乐会等大群人聚会的环境中，使用移动电话和无线设备访问数字数据是不可靠的。

在这种情况下，大量的移动设备争夺蜂窝网络附近天线的资源。尽管移动设备用户可以在设备屏幕上的状态栏看到信号可用，但是数据并没有一致地从蜂窝网络接收和返回。这种网络可能进一步受到“高业务量”的限制，这是因为此类事件在接收者120趋向于使用消耗大量网络带宽的大数据应用和多媒体(例如语音、照片、媒体和视频共享)时经常发生。

在紧急情况下或在灾难期间会发生类似的网络过载。在世界范围内的自然灾害、恐怖袭击和其它这样的事件的后果中，电信网络根本不能应对语音呼叫量或数据业务(例如，文本/SMS和多媒体消息)的急剧增加。自然灾害也可能导致蜂窝网络不可靠。例如，飓风桑迪过后不久，FCC就警告说移动服务已被风暴摧毁(https://www.fastcompany.com/3002578/post-sandy-fcc-warns-worsening-cell-phone-networks)。尽管桑迪涉及对移动网络基础设施的物理破坏，这与高网络容量有很大不同，但它们的基本要素是相同的。

当灾难来袭时，网络的去中心性意味着整个地理区域可能会因网络使用率的增加而受到损害，特别是来自接收者120的网络使用率，这些接收者从相关事件的区域中的中心(例如新闻、政府)来源寻求实时信息。当运营商站点的带宽紧张时，将阻止接收方120拨打电话和进行数字通信，尤其是多媒体数据通信。

类似地，在连接性差的环境中，移动设备与移动网络或其他网络之间的通信可能不可靠，尤其是当与“高密度”位置(例如建筑工地、医疗设施、购物中心、会议中心等)结合使用时

尽管存在这些挑战，但是接收者120期望随时随地通过他们的移动设备保持连接。在这种情况下，蜂窝和网络公司已部署了多种策略来提高可靠性。例如，当前的蜂窝技术将允许每个蜂窝塔或分布式天线系统(DAS)扇区最多大约2,000个同时连接。在大型事件(如体育场足球比赛)中，为了同时吸引50,000名粉丝，将需要25个手机发射塔。一些网络在大容量场馆中或大容量场馆附近以及附近的蜂窝塔中增加或升级了天线，还有一些网络安装了“小型小区”以提高体育场馆等大人群场馆的容量。小型蜂窝小区的范围比常规蜂窝塔小，但它们可以对这些蜂窝塔进行补充，以提高密集区域的容量。网络还将临时蜂窝站点部署到大容量场所，有时也称为“带轮子的蜂窝”或牛(cows)，以增强网络连接性。

新的场所也更有可能具有Wi-Fi，这减轻了手机网络的压力。但是从历史上看，Wi-Fi设备一直高高地安装在天花板或墙壁上。因此，信号可能会被钢和其他建筑材料的障碍物干扰。并且移动设备接收者120可以相对远离路由器，包括与网络的通信。Wi-Fi容量也趋于变小：当前的Wi-Fi技术允许每个接入点(天线)同时进行少于200个连接。接入点通常也只能离开100英尺。