(57)【要約】  装置は、短距離ネットワークに対応する第1のネットワークを介して、セットトップボックスと通信するための第1の送受信機と、第2のネットワークにおいて静止通信衛星と通信するための第2の送受信機とを含み、第1の送受信機が、放送コンテンツに関する前記セットトップボックスから、要求に対応する情報を受信するように構成され、前記第2の送受信機が、前記静止通信衛星へ前記要求に対応するメッセージを送信するように構成される。セットトップボックスは、放送コンテンツを受信するための受信機と、短距離ネットワークを通じて、データを端末に通信するための送受信機であって、前記端末が、静止衛星を介してコンテンツ管理センターと通信している、送受信機と、放送コンテンツに関連するユーザー入力を受信するように構成される、ユーザーから命令を受信するための入力インターフェースと含み、送受信機は、コンテンツ管理センターへの順方向の送信のために、前記ユーザー入力を前記端末に送信するように構成される。
2013507869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短距離ネットワークに対応する第1のネットワークを介して、セットトップボックスと通信するための第1の送受信機と、
第2のネットワークにおいて静止通信衛星と通信するための第2の送受信機と
を含む装置であって、前記第1の送受信機が、放送コンテンツに関する前記セットトップボックスから、要求に対応する情報を受信するように構成され、前記第2の送受信機が、前記静止通信衛星へ前記要求に対応するメッセージを送信するように構成される、装置。
【請求項２】
前記要求が、今後の放送について契約するための要求、事前に送信され前記セットトップボックスに保存されたコンテンツにアクセスするための要求、放送の一部として受信されたカタログ内の製品を購入するための要求、または、前記セットトップボックスのユーザーが保持するアカウントに残高を追加するための要求を含む、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記第2の送受信機が、利得が0dBiから12dBiの間のアンテナを含む、請求項1または2に記載の装置。
【請求項４】
前記第2のネットワークが、複数の順方向チャネルおよび複数の逆方向チャネルを配備する、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置であって、前記装置が前記メッセージの送信を望んでいるということを示すランダムアクセスメッセージを第1の逆方向チャネルで送信するように、前記第2の送受信機を制御するためのコントローラを含み、前記第2の送受信機が、前記静止通信衛星から、前記メッセージをどのように送信するかについての命令を有する命令メッセージを、第1の順方向チャネルで受信するように構成され、前記コントローラが、前記第2の送受信機を制御して、前記命令にしたがって前記メッセージを送信するように構成される、装置。
【請求項５】
前記命令が、前記複数の逆方向チャネルの第2の逆方向チャネルで、前記メッセージを送信するための命令を含み、好ましくは、前記命令が、前記メッセージを前記第2の逆方向チャネルで特定の時間に送信するための命令を含む、請求項4に記載の装置。
【請求項６】
前記メッセージが第1のメッセージを含み、前記第2の送受信機が、前記要求に対応する第2のメッセージを、前記静止通信衛星に送信するように構成され、前記第2の送受信機が、前記第1のメッセージの後の所定の期間に、前記第2の逆方向チャネルで、前記メッセージを送信するように構成される、請求項5に記載の装置。
【請求項７】
前記順方向チャネルおよび前記逆方向チャネルが、所定のフレーム構造中の複数のフレームにグループ化される複数のタイムスロットを含み、前記第2の送受信機が、前記ランダムアクセスメッセージの送信の後の所定の期間に、前記命令メッセージを受信するように構成され、前記所定の期間の命令が、所定の数のフレームの長さに対応する、請求項4または5に記載の装置。
【請求項８】
放送コンテンツを受信するための受信機と、
短距離ネットワークを通じて、データを端末に通信するための送受信機であって、前記端末が、静止衛星を介してコンテンツ管理センターと通信している、送受信機と、
放送コンテンツに関連するユーザー入力を受信するように構成される、ユーザーから命令を受信するための入力インターフェースと
を含む、セットトップボックスであって、前記送受信機が、前記コンテンツ管理センターへの順方向の送信のために、前記ユーザー入力を前記端末に送信するように構成される、セットトップボックス。
【請求項９】
前記ユーザー命令が、今後の放送について契約するための要求、保存されたコンテンツにアクセスするための要求、または購入するための要求を含み、好ましくは、放送コンテンツを受信するための前記受信機が、前記今後の放送または前記保存されたコンテンツを復号するための復号鍵を受信するように構成される、請求項8に記載のセットトップボックス。
【請求項１０】
前記ユーザー命令が、放送の一部として受信されたカタログ内の商品を購入するための要求、問題への回答または番組内での競技への票を提示するための要求、アカウントに残高を追加するための要求を含む、請求項8または9に記載のセットトップボックス。
【請求項１１】
請求項1から6のいずれか一項に記載の装置と、
請求項8から10のいずれか一項に記載のセットトップボックスと
を含む、システム。
【請求項１２】
前記セットトップボックスおよび前記装置と、前記短距離ネットワークで通信している少なくとも1つの需給メーターをさらに含む、請求項12に記載のシステム。
【請求項１３】
前記装置と通信している静止通信衛星をさらに含む、請求項13に記載のシステム。
【請求項１４】
前記要求を受信するための手段と、復号コードをセットトップボックスに送信するための手段、商品を購入するための要求を小売業者に転送するための手段、支払の詳細情報を処理するための手段、およびユーザーのアカウントの残高を更新するための手段のうちの少なくとも1つとを含む、コンテンツ管理センターをさらに含む、請求項11、12または13に記載のシステム。
【請求項１５】
放送コンテンツに関するユーザーの要求をセットトップボックスで受信するステップと、
前記ユーザーの要求に対応する第1のメッセージをモデムに送信するステップと、
前記モデムにおいて前記第1のメッセージを受信するステップと、
前記ユーザーの要求に対応する第2のメッセージを、前記モデムから、前記ユーザーの要求を扱うためのコンテンツ管理センターと通信している静止通信衛星に送信するステップと
を含む、放送コンテンツに関するユーザーの要求を通信するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザーが放送コンテンツに関する要求を行うことを可能にするための、方法および装置に関する。より具体的には、ただし限定はされず、本発明は、そのような要求を通信衛星に転送するための、セットトップボックスおよびモデムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地上波テレビ、衛星放送テレビおよびブロードバンドインターネットを含む、多数のデータサービスが、家庭で利用可能である。そのようなデータサービスを利用できるようにするには、長期の契約および専用の受信装置が必要であることが多い。その結果、人々はこれらのサービスを使用するのを取りやめることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願第09275101.5号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この問題を軽減するために、一部のテレビサービスの提供者は、セットトップボックスに挿入されているスマートトップアップカードを用いて、顧客が都度払いで契約できるようにしている。しかし、顧客は、サービスを使用するには、依然として、専用のデコーダのような専用の装置を取得し設置する必要がある。
【０００５】
一部のデータサービスは、顧客がコンテンツと対話することを可能にする。例えば、顧客はより多くのコンテンツを要求することができる。加えて、テレビのクイズ番組の視聴者は、問題への回答を提示することができ、競技式の番組の視聴者は、好みの出場者に投票することができる。さらに、買い物客は、オンラインカタログにある製品のコードを入力することで、製品を購入することができる。しかし、逆方向チャネルを有するコンピュータまたはセットトップボックスのような専用の装置がなければ、これは実現できない。
【０００６】
家庭用の「スマートメーター」の導入が提案されている。スマートメーターは、家庭で使用される公共サービスの使用量を、遠隔で読み取れるようにする。「スマートメーター」は、動的な負荷管理に用いることもできる。メーターの読み取りおよび需要家の動的な負荷管理を行うには、「スマートメーター」は、逆方向の通信リンクを備えていなければならない。
【０００７】
本発明は、以上のことを背景に行われた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、短距離ネットワークに対応する第1のネットワークを介して、セットトップボックスと通信するための第1の送受信機と、第2のネットワークにおいて静止通信衛星と通信するための第2の送受信機とを含む装置が提供され、第1の送受信機は、放送コンテンツに関する前記セットトップボックスから、要求に対応する情報を受信するように構成され、前記第2の送受信機は、前記静止通信衛星へ前記要求に対応するメッセージを送信するように構成される。
【０００９】
前記メッセージは、今後の放送について契約するための要求、事前に送信されセットトップボックスに保存されたコンテンツにアクセスするための要求、放送の一部として受信されたカタログ内の製品を購入するための要求、または、前記セットトップボックスのユーザーが保持するアカウントに残高を追加するための要求を含みうる。
【００１０】
第2の送受信機は、通信衛星と通信するための、利得が0dBiから12dBiの間のアンテナを含みうる。
【００１１】
前記第2のネットワークは、複数の順方向チャネルおよび複数の逆方向チャネルを配備することができ、装置は、装置が前記メッセージの送信を望んでいるということを示すランダムアクセス(RA)メッセージを、第1の逆方向チャネルで送信するように、前記第2の送受信機を制御するためのコントローラを含んでもよく、前記第2の送受信機は、前記静止通信衛星から、前記メッセージをどのように送信するかについての命令を有する命令メッセージを、第1の順方向チャネルで受信するように構成され、前記コントローラは、前記第2の送受信機を制御して、前記命令にしたがって前記メッセージを送信するように構成される。前記命令は、第2の異なる逆方向チャネルで前記メッセージを送信するための命令を含みうる。命令はさらに、送受信機が前記メッセージを前記第2の逆方向チャネルで特定の時間に送信すべきであるということを、示してもよい。
【００１２】
メッセージは第1のメッセージを含んでもよく、第2の送受信機は、前記要求に対応する第2のメッセージを、前記静止通信衛星に送信するように構成されてもよく、第2の送受信機は、前記第1のメッセージの後の所定の期間に、前記第2の逆方向チャネルで、前記メッセージを送信するように構成される。
【００１３】
順方向チャネルおよび逆方向チャネルは、所定のフレーム構造中の複数のフレームにグループ化される複数のタイムスロットを含んでもよく、前記第2の送受信機は、前記ランダムアクセスメッセージの送信の後の所定の期間に、前記命令メッセージを受信するように構成され、前記所定の期間は、所定の数のフレームの長さに相当する。前記装置は、前記所定の期間の少なくとも一部の間、スリープモードに入るように構成されてもよい。
【００１４】
装置はさらに、前記装置の固有のアドレスを保存するためのメモリを含んでもよく、第2の送受信機は、前記アドレスを前記静止通信衛星に送信するように構成されうる。第2の送受信機は、ランダムアクセスメッセージで、前記アドレスを前記衛星に送信するように構成されうる。
【００１５】
第1の送受信機は、ワイヤレスの短距離ネットワークで、前記セットトップボックスと通信するように構成されてもよい。第1の送受信機はさらに、有線の短距離ネットワークで、前記セットトップボックスと通信するように構成されてもよい。
【００１６】
第1の送受信機は、1つまたは複数の需給メーターと通信し、前記需給メーターからのメーターの読み取り値を前記静止通信衛星に送信するように構成されうる。前記1つまたは複数の需給メーターの1つは、前記第1のネットワークのためのネットワークコントローラとして動作するように構成されてもよく、前記第1の送受信機は、前記1つまたは複数の需給メーターの前記1つを介して、前記セットトップボックスと通信するように構成されうる。あるいは、前記セットトップボックスが、ネットワークコントローラとして動作するように構成されてもよい。
【００１７】
本発明によれば、放送コンテンツを受信するための受信機と、短距離ネットワークを通じてデータを端末に通信するための送受信機とを含む、セットトップボックスも提供され、前記端末は、静止衛星と、ユーザーから命令を受信するための入力インターフェースとを介して、コンテンツ管理センターと通信しており、送受信機は、コンテンツ管理センターへの順方向の送信のために、前記ユーザー入力を前記端末に送信するように構成される。
【００１８】
ユーザー命令は、今後の放送について契約するための要求、保存されたコンテンツにアクセスするための要求、または購入するための要求を含んでもよい。放送コンテンツを受信するための前記受信機は、前記今後の放送または前記保存されたコンテンツを復号するための復号コードを受信するように構成されてもよい。
【００１９】
あるいは前記ユーザー命令は、放送の一部として受信されたカタログ内の商品を購入するための要求、問題への回答または番組内での競技への票を提示するための要求、アカウントに残高を追加するための要求、または支払をするための要求を含んでもよい。
【００２０】
前記短距離ネットワークは、複数の需給メーターを含む、ワイヤレスの短距離ネットワークまたは有線の短距離ネットワークを含みうる。前記需給メーターの1つは、前記短距離ネットワークのネットワークコントローラとして動作するように構成されてもよく、前記送受信機は、前記端末への順方向の送信のために、前記データを前記ネットワークコントローラに送信するように構成されてもよい。あるいは、セットトップボックスは、ネットワークコントローラとして動作するように構成されてもよく、前記データを前記端末に直接送信するように構成されてもよい。
【００２１】
本発明によれば、装置およびセットトップボックスを含むシステムも提供される。システムは、少なくとも1つの需給メーターも含みうる。システムは、前記装置と通信している静止通信衛星も含みうる。加えて、システムは、前記要求を受信するための手段と、復号コードをセットトップボックスに送信するための手段、商品を購入するための要求を小売業者に転送するための手段、支払の詳細情報を処理するための手段、ユーザーのアカウントの残高を更新するための手段のうちの少なくとも1つとを含む、コンテンツ管理センターを含みうる。
【００２２】
さらに、本発明によれば、放送コンテンツに関するユーザーの要求を受信するステップと、短距離ネットワークを介して、前記ユーザーの要求に対応する第1のメッセージをモデムに送信するステップと、前記モデムにおいて前記第1のメッセージを受信するステップと、前記ユーザーの要求に対応する第2のメッセージを、前記モデムから、前記ユーザーの要求を扱うためのコンテンツ管理センターと通信している静止通信衛星に送信するステップとを含む、放送コンテンツを受信するように構成されたセットトップボックスを操作する方法が提供される。
【００２３】
またさらに、本発明によれば、放送を受信するための受信機と、前記放送を管理するコンテンツ管理センターへの逆方向リンクをワイヤレスに提供するための送受信機とを含む、セットトップボックスが提供されうる。
【００２４】
ここで、本発明の実施形態が、例として添付の図面の図1から図20を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ある地理的な領域に対する通信システムを示す図である。
【図２】通信システムにおける、通信衛星とユーザーネットワークとの間の通信を示す図である。
【図３】データサービスを提供するための、拡張された通信システムを示す図である。
【図４】ユーザーネットワーク中のモデムの構成要素を概略的に示す図である。
【図５】ネットワーク中のセットトップボックスの構成要素を概略的に示す図である。
【図６】制御局の構成要素を概略的に示す図である。
【図７】通信衛星の構成要素を概略的に示す図である。
【図８】通信衛星およびモデムが用いる様々な種類のチャネルを示す図である。
【図９】本発明のいくつかの実施形態により、モデムおよび通信衛星が基本の動作モードでどのように通信するかを示す図である。
【図１０】本発明のいくつかの実施形態による、モデムと通信衛星との間の様々なメッセージの構造を示す図である。
【図１１ａ】モデムおよび通信衛星が、放送コンテンツに関連するデータをどのように交換するかを示す図である。
【図１１ｂ】モデムおよび通信衛星が、放送コンテンツに関連するデータをどのように交換するかを示す図である。
【図１２】モデムと通信衛星との間の様々な追加のメッセージの構造を示す図である。
【図１３】モデムと通信衛星との間の別の動作モードを示す図である。
【図１４】セットトップボックスにおいて実行される処理を示す図である。
【図１５】モデムにおいて実行される処理を示す図である。
【図１６】制御センターにおいて実行される処理を示す図である。
【図１７】コンテンツ管理センターにおいて実行される処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図1を参照すると、通信システム1は、複数のユーザーネットワーク3およびデータ管制機器4と通信している通信衛星2を含む。例えば、通信システムは、世界のある国またはある地域をカバーしうる。通信衛星2は、対地同期軌道上を移動し、静止衛星でありうる。したがって、衛星は、ユーザーネットワーク3が位置する、世界の国または地域を連続的にカバーする。世界のその国または地域の、少なくとも各家庭または家庭のグループについて、1つのユーザーネットワークが存在しうる。少数のユーザーネットワークのみが図1に示されているが、5000万よりも多くのユーザーネットワークがシステムにおいて用いられうることが、想定される。さらに、2つ以上の制御局が用いられうる。
【００２７】
図2を参照すると、各ユーザーネットワーク3は、ワイドエリアネットワーク(WAN)において通信衛星2と通信するためのモデム5を含む。ユーザーネットワークはまた、ローカルエリアネットワーク(LAN)においてモデムに接続された複数のデバイス6、7を含む。LANは、限定はされないが、Bluetooth（登録商標）ネットワークまたはZigbee（登録商標）ネットワークを含む、ワイヤレスのアドホックなネットワークであってよい。LANは、有線のネットワークであってもよい。ある実施形態では、デバイス6、7のうちの1つは、LANにおいて通信を制御するユーザーネットワークコントローラとして動作してもよい。ローカルエリアネットワークは、短距離のワイヤレスネットワークとして以下で説明される。しかし、ローカルエリアネットワークは有線ネットワークであってもよいことを理解されたい。
【００２８】
デバイスは、1つまたは複数の家庭において公共サービスを監視するための複数のセンサーおよびスマートメーター6を含み、通信システム1は、特定の地域または国の全ての家庭に対して、公共サービス制御システムを提供することができる。通信システム1は、ガス、電気および水道のメーターを遠隔で読み取るのに使用できるが、動的な負荷管理を実現するために使用することもできる。例えば、システムを用いて、緊急を要さない負荷を遠隔で切り替え、小規模発電の自動管理を実現することができる。いくつかの実施形態では、ユーザーネットワークコントローラは、恒久的に利用可能な商用電源を有するため、電力計であることが想定されている。
【００２９】
制御センターとテレビ装置との間の通信リンクを用いることで、システムは、商用サービスおよび非商用サービス向けのコンテンツ配布システムとして用いることもできる。デバイスはテレビ装置を含んでもよく、システムを通じて配布されるコンテンツは、テレビ装置に示されうる。より詳細には、システムを用いて、放送サービスとの契約を簡単に管理することができ、ユーザーが放送と対話し、カタログショッピングを行えるようにする。データ管制機器4は、1つまたは複数の配電網の管理者、放送センター、データサービス提供者および配送センターと接続されうる、単一の安全なデータ管制機器であってよい。
【００３０】
コンテンツ配布システムの別の拡張された図が、図3に示される。コンテンツ管理センター8は、コンテンツの配布を制御する。コンテンツは、放送衛星9または、複数の地上波送信機を含む地上波リンク10を介して、放送される。一部のコンテンツは、放送衛星9および地上波送信機10の両方を介して放送されうる。地上波リンクは、デジタル地上波テレビの極超短波(DTT-UHF)チャンネルであってよい。テレビ装置7は、コンテンツ11、12を受信するための手段に接続される。いくつかの実施形態では、放送を受信するための手段11は、衛星受信機11であってよい。別の実施形態では、放送を受信するための手段12は、地上波テレビアンテナまたは空中線12であってよい。いくつかの実施形態では、図3に示されるように、放送を受信するための手段は、衛星受信機11と地上波テレビアンテナ12の両方を含む。ある実施形態では、衛星受信機11はパラボラアンテナであり、地上波受信機12は、八木宇田アンテナのような単純な指向性アンテナである。
【００３１】
テレビ装置は、放送信号を復号するためのセットトップボックス13、TVディスプレイおよびスピーカー14、ならびにリモートコントロール15を含む。ディスプレイおよびスピーカー14は、セットトップボックスからの復号された信号を受信し、画像をディスプレイ上に表示し、スピーカーを通じて音声を出力する。視聴者はリモートコントロール15を用いて、チャンネルを変えることができ、コンテンツと対話することができ、契約の要求および支払情報を提示することができる。
【００３２】
図2に関して説明されるように、テレビ装置は、短距離ネットワークコントローラとして動作するスマートメーター6を介して、外部モデム5にも接続される。あるいは、テレビ装置中のセットトップボックスは短距離ネットワークコントローラとして動作することができ、外部モデムと直接通信することができる。外部モデム5は、データ管制機器4と通信衛星2を介して通信し、データ管制機器4は、コンテンツ管理センター8と情報を交換することができる。ユーザーがリモートコントロール15を用いて入力したコンテンツ要求、契約情報または支払情報は、短距離ネットワーク、モデム5、通信衛星2およびデータ管制機器4を介して、セットトップボックス13からコンテンツ管理センター8に転送されうる。
【００３３】
コンテンツ管理センター8は、コンテンツ配布モジュール16、鍵管理モジュール17、顧客データベース18および課金モジュール19を含む。コンテンツ配布モジュールは、放送されることになるデータを準備する。データは、テレビ番組でありうる。しかし、そのようなデータは、従来はインターネットを介してのみアクセス可能であると考えられていたデータであってもよい。例えば、コンテンツ配布モジュールは、例えば、Wikipediaで利用可能なコンテンツの選択された部分、政府の電子サービスおよび新聞により提供されるデータ、交通情報、および小売業者が提供する商品のカタログを、システム内の全てのセットトップボックスに送信することができる。コンテンツは、オフピークの時間に送信され、後で使用するために保存されうる。緊急を要するコンテンツのみ、定期的な更新が必要である。契約が必要なコンテンツは暗号化され、暗号化された形態でセットトップボックスにより保存されうる。
【００３４】
ユーザーが放送サービスに関する商品またはサービスを所望する場合、以下でより詳細に説明されるように、ユーザーは、リモートコントロール15を用いて、放送コンテンツの要求を入力することができる。要求は、短距離ネットワークコントローラ6、モデム5および通信衛星2を介して、コンテンツ管理センター8に送信される。コンテンツ管理センター8は、データ管制機器から要求を受信する。次いで、コンテンツ管理センター8は、顧客データベース18で顧客の詳細情報を確認し、支払が必要である場合は、顧客が支払の方法を選択したかどうか、またはクレジット払いが可能であるかどうかを確認する。次いで、必要に応じて、課金ユニット19が、サービスまたは商品の支払を処理し、サービスまたは商品を提供する準備を行う。
【００３５】
コンテンツ管理センター8に送信される放送コンテンツの要求は、アクセスが制限されるサービスを受信するための要求であってもよい。サービスは、テレビ番組、ニュースサービス、または任意の他のデータサービスであってよい。サービスは既に放送されたものであってもよく、または今後放送される予定であるものであってもよい。要求は、単一のテレビ番組、ニュース記事、または長期間の契約に対するものでありうる。そして、鍵管理モジュール17が、サービスにアクセスして復号するために顧客に復号鍵を発行することができ、コンテンツ管理センターは、任意の適切な手段でその鍵を顧客に送達する。いくつかの実施形態では、鍵は、放送衛星9または地上波送信機10を介して、コンテンツ配布モジュールにより送信される。他の実施形態では、鍵は、通信衛星2およびスマートメーターモデム5を介して送信されてもよい。
【００３６】
放送コンテンツの要求はまた、事前にセットトップボックスに送信された小売業者の商品カタログで広告されている商品を購入するための要求であってもよく、この場合、コンテンツ管理センターは、小売業者および適切な配送センターに連絡することで、その商品が配達されるように準備する。
【００３７】
放送コンテンツの要求はまた、テレビ番組内での競技で票を投じるための要求、または、テレビのクイズに回答するための要求であってもよく、この場合、コンテンツ管理センターは、票または回答が番組の提供者に確実に送られるようにする。
【００３８】
放送コンテンツの要求はまた、コンテンツ管理センターが保持する顧客のアカウントに、残高を追加するための要求であってもよい。
【００３９】
モデム5の構成要素の詳細、セットトップボックス11、通信衛星2、制御センター4、および、モデム5と通信衛星2との間で交換されるメッセージの詳細が、以下で説明される。
【００４０】
図3を参照すると、モデム5は、短距離通信アンテナ20、短距離通信アンテナ20を介してLANと通信するための短距離通信送受信機21、衛星通信アンテナ22、および衛星通信アンテナ12を介して通信衛星2と通信するための衛星通信送受信機23を含む。モデムはさらに、データおよびコンピュータ実行可能命令を保存するための、メモリ24を含む。モデム5はまた、短距離通信送受信機21および衛星通信送受信機23を制御するための、コントローラ25を含む。加えて、モデム5は電源26を含む。電源は、太陽電池、電池、または両方の組み合わせであってよい。電源はまた、商用電源への接続であってもよい。いくつかの実施形態では、衛星通信アンテナ22および衛星通信送受信機23は、UHF帯、L帯、またはS帯で動作しうる。これらの周波数において、衛星通信アンテナ22は、ビーム幅が広い単純なダイポールまたはパッチであってもよく、このことによりモデムの設備が非常に簡単になる。高利得のパラボラアンテナは必要ではない。アンテナは、非指向性のアンテナであってよく、または低利得であってもよい。衛星通信アンテナ22の利得を、0dBiから12dBiと比較的低くできる限り、X帯、C帯、またはKu帯のような、他の動作周波数も用いることができる。いくつかの実施形態では、衛星通信アンテナ22および衛星通信受信機23は、1GHzよりも高い周波数の信号を用いて通信する。いくつかの実施形態では、設備の簡易性を保つために、方位角の利得は6dBiを超えないが、仰角の利得は最大12dBiでありうる。その理由は、単純なアルコール水準器を用いて、アンテナを実質的に垂直に設置できるためであり、この場合、実質的に垂直とは30度以内を意味しうる。
【００４１】
メモリ24は、モデム5のアドレス27a、27bを格納する。いくつかの実施形態では、モデムは、1つまたは複数のグループに属する。モデムはまた、そのグループ内の1つまたは複数のサブグループに属する。加えて、モデムは、グループまたはサブグループ内のアドレスを有する。グループは、国の特定の地域に位置する全てのモデムであってもよく、サブグループは、特定の公益事業者に関連する全てのモデムであってもよい。しかし、国の特定の地域に位置し特定の公益事業者に関連するモデムは、多くの異なるグループに分割されてもよい。モデムは、ネットワークの要件に応じてグループ化されうる。モデムのアドレスは、グループアドレス27a、およびグループ内のモデムの特定のアドレス27bとして求められてもよい。あるいは、グループがサブグループに分割される場合、アドレスは、グループアドレス、サブグループアドレス、およびサブグループ内のモデムのアドレスとして求められてもよい。1つのモデムは、異なるグループを通じてアドレス指定されうるように、2つ以上のアドレスを有してもよい。メモリ24はまた、モデムの複数の動作モードに対応するデータを保存することもできる。動作モードは、モデムがどのように衛星と通信するかを定義する。メモリ24はまた、ユーザーネットワーク3で実行されることになる、複数のコードおよび対応する動作を保存することもできる。通信衛星から命令のセットを受信する代わりに、モデムはコードを受信してもよく、モデムは、メモリ24内でそのコードに対応する命令を検索してもよい。コードは、メモリ24内の検索テーブルに保存されてもよい。アドレス27a、27b、動作モードおよび動作が、以下でより詳細に説明される。
【００４２】
図4を参照すると、セットトップボックス13は、短距離通信アンテナ28と、短距離通信アンテナ28を介してモデム5と通信するための送受信機29とを含む。セットトップボックスはまた、衛星受信機11およびアンテナ12を介して受信された信号を処理するための、受信機回路30、31も含む。いくつかの実施形態では、セットトップボックスは、地上衛星アンテナからではなく、衛星受信機11からの信号のみを復号するように構成され、受信機回路は、衛星受信機からの信号を復号するための回路30のみを含む。別の実施形態では、セットトップボックスは地上波テレビのみを受信するように構成され、放送衛星を介して放送される信号を復号することはできず、受信機回路は、地上波テレビ信号を復号するための回路31のみを含む。セットトップボックス13は、データおよびコンピュータ可読命令を格納するためのメモリ32も含む。加えて、デバイスは、情報をディスプレイおよびスピーカーユニット14に渡すための、ディスプレイおよびスピーカーインターフェース33を含んでもよい。セットトップボックスはまた、リモートコントロール15から命令を受信するための、入力デバイスインターフェース34を含んでもよい。入力デバイス34およびリモートコントロール15は、赤外線信号を用いて通信することができる。セットトップボックスはさらに、送受信機および受信機回路の動作を制御するためのコントローラ35と、メモリと、ディスプレイインターフェースと、入力デバイスインターフェースとを含む。いくつかの実施形態では、ディスプレイおよびスピーカーユニット14とセットトップボックスとが、単一のデバイスを形成してもよい。別の実施形態では、ディスプレイおよびスピーカーユニットは、受信機回路の少なくとも一部を組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、衛星受信機および地上波アンテナは、逆方向リンクも提供する。セットトップボックスは、主電源に接続されうる。
【００４３】
スマートメーターはまた、モデム5と通信するための、短距離通信アンテナと、送受信機(図示せず)とを含む。短距離通信アンテナおよび送受信機は、図5を参照して説明されたものと同様であってよい。スマートメーター6およびセットトップボックス16は、短距離通信アンテナを介してモデム5からの情報の要求を受信し、要求された情報を応答する。スマートメーター6およびセットトップボックス16は、モデム5にメッセージを送信することによって、モデムとの通信を開始することもできる。短距離ネットワーク内での通信は既知であるので、本明細書では詳細には説明しない。モデム5とデバイス6、7との間では、任意の適切なメッセージングプロトコルを用いてもよいことが想定される。スマートメーターの例は、水道メーターである。水道メーターは、設置されている家庭または一棟の集合住宅が使用する水道の量を示し、データ管制機器に送信するために読み取り値をモデムに送ることができる。水道メーターは一例に過ぎず、この適用形態では、追加でまたは代替的に、他の役割を担ってもよいことを理解されたい。スマートメーターは、例えば、主電源、電池、ソーラーパネル、または電池とソーラーパネルの組み合わせへのインターフェースになりうる、電源も含みうる。
【００４４】
図6を参照すると、制御局またはデータ管制機器4は、衛星通信アンテナ36および衛星通信送受信機37を含みうる。データ管制機器4は、データおよびコンピュータ可読命令を格納するための、メモリ38も含みうる。加えて、データ管制機器4は、ワイドエリアネットワーク内の全てのユーザーネットワーク3についての情報を格納するための、データベース39も含みうる。例えば、データベース39は、WAN内の各モデム5のアドレス27a、27bと、メーターの種類と、各モデム5が接続される他のデバイス6とを格納することができる。データベース39は、応答を関連する施設または管制機器に渡さなければならない場合にはその前に、ユーザーネットワーク3からの応答を格納することもできる。データ管制機器4は、送受信機37と、メモリ38と、データベース39とを制御するための、コントローラ40も含みうる。加えて、コントローラ40は、ワイドエリアネットワークのためのワイドエリアネットワークコントローラを実現する。ソフトウェアの一部または全てがメモリ38に格納されてもよく、コントローラ40により実行されてもよい。ネットワークコントローラは、衛星2とユーザーネットワーク3との間の通信を制御し、ユーザーネットワークへメッセージを送信するように衛星に命令し、受信された応答を記録する。データ管制機器は、ユーザーネットワーク3とのデータの送受信を望む施設および管制機器と通信するための、1つまたは複数の外部インターフェース41も含む。1つまたは複数の外部インターフェース41は、安全な外部インターフェースであってよい。例として、安全な外部インターフェース41は、データを安全に通信できるようにするための、ファイヤーウォールを含んでもよい。データ管制機器4は、分散型のデータ処理および保存システムとして、または専用のサーバとして提供されうる。
【００４５】
図6を参照すると、通信衛星2は、パラボラアンテナ42および送受信機43を含む。通信衛星は、データおよび命令を格納するための、メモリ45も含みうる。加えて、通信衛星は、ネットワーク内のモデムについての情報を格納するための、データベース46を含みうる。データベース46に格納される情報は、データ管制機器4のデータベース39に格納される情報を再現してもよく、または、データ管制機器のデータベース39に格納される情報とは異なっていてもよい。通信衛星2のデータベース46は、データ管制機器4のデータベースに加えて存在するものであってよく、またはその代わりに存在するものであってもよい。通信衛星2は、送受信機43と、メモリ45と、データベース46とを制御するための、コントローラ44も含みうる。上で述べたように、通信衛星2は、連続的なカバレッジを実現するために、対地同期衛星であってもよい。対地同期衛星は、静止衛星(GEO)であってよい。しかし、他の種類の軌道にある他の種類の衛星であってもよい。
【００４６】
図3、4、5、および6は概略図に過ぎず、モデム5、セットトップボックス13、データ管制機器4、および通信衛星2は、説明されたものよりも多数のまたは少数の構成要素を含んでもよいことを理解されたい。例えば、追加の構成要素は、耐故障性に対する要件を満たすために追加されてもよい。送受信機および受信機回路21、29、30、31、37、43は、図面には示されていない、増幅器、フィルタ、および信号処理器を含んでもよいことを、さらに理解されたい。さらに、コントローラ25、35、40および44は、単一の中央演算処理装置を用いて、または分散型の処理システムとして実装されうる。コントローラは、ソフトウェアまたはハードウェアまたは両方の組み合わせとして、実装されうる。コンピュータプログラムコードは、メモリ24、32、38、および45に格納され、コントローラ25、35、40および44により実行されうる。加えて、いくつかの実施形態では、通信衛星2に別個のデータベース46は必要ではない。
【００４７】
本発明によれば、ユーザーネットワーク3と通信衛星2との間の通信は、広い地理的な領域に対して、データ速度の低いカバレッジを実現するように設計される。データ速度を低くすることで、衛星信号を低出力の信号にできる。衛星は、所与の地理的な領域にわたって、単一のワイヤレス通信リンク上の5000万個を超える別個のモデムと通信することができる。これを実現するために、全てのモデム5は連続的に、通信衛星2に論理的に接続されたままであるが、各モデムは、平均データ送信速度が毎秒1ビット未満である、頻度の低いミリ秒のデータバーストを送信するのみである。単一のワイヤレス通信リンクは、単一の高周波セルであると考えることができる。
【００４８】
図8を参照すると、ワイドエリアネットワークは、複数の順方向チャネル47および複数の逆方向チャネル48を配備する。順方向チャネルおよび逆方向チャネルは、異なる周波数帯で提供される。チャネルは、周波数チャネルであってよい。あるいは、または加えて、ワイドエリアネットワークが符号分割多重化を展開する場合、チャネルは異なる符号に対応しうる。
【００４９】
チャネルは、システムにログオンしチャネルを異なる活動に割り当てるための複数の制御チャネルと、活動を完了するのに必要なメッセージを交換するための複数のトラフィックチャネルとに分割される。以下でより詳細に説明されるように、制御チャネルでは、順方向チャネルが放送用チャンネルであり、逆方向チャネルがランダムアクセス(RA)チャネルである。トラフィックチャネルでは、チャネルの一部は公共サービスの管理に用いられるチャネルであり、一部は商用のデータサービスの管理に用いられる。
【００５０】
全てのユーザーネットワークに対応し、必要に応じて通信の柔軟性を確保するために、全てのモデムは、複数の異なるモードで動作するようにプログラムされる。一部のモデムは、他のモデムが動作できないモードで動作するように構成されてもよい。基本モードの動作が図9に示される。図9では、n個の順方向チャネル47とn’個の逆方向チャネル48が示される。第4の順方向チャネルch4および第4の逆方向チャネルch4’は、放送コンテンツに関する要求を通信することを含む、データサービスの管理に用いられるチャネルである。残りの示されているチャネルは、公共サービスの管理に用いられる。しかし、図8から明らかなように、2つ以上のチャネルを、商用のデータサービスの管理に用いてもよい。図9は、制御チャネルを全く示さない。しかし、制御チャネルは、例えば図11bを参照して、以下でより詳細に説明される。
【００５１】
複数のモデムが、各チャネルに割り当てられる。いくつかの実施形態では、モデムは、一度に1つの順方向チャネルを聴取する。しかし、別の実施形態では、モデムは、2つ以上のチャネルを同時に聴取してもよい。いくつかの実施形態では、モデムは、少なくとも1つの公共サービス管理チャネルおよび少なくとも1つの商用データサービスチャネルを同時に聴取できることが、想定される。以下の基本モードの動作の説明において、モデムは一度に1つのチャネルのみを聴取すると説明される。しかし、モデムは、一度に2つ以上のチャネルを聴取できることを理解されたい。
【００５２】
各チャネルは、複数のタイムスロット50を含むフレーム49に分割される。いくつかの実施形態では、フレーム長は固定されていない。代わりに、以下でより詳細に説明されるように、フレーム当たりのタイムスロット数は変化しうる。図9において、t1からtnというタイムスロットの番号付けが、順方向チャネル47および逆方向チャネル48の第1のチャネルおよび第2のチャネルのフレームに関して示されている。この番号付けは、他のチャネルのタイムスロットを指すのにも用いられる。
【００５３】
順方向チャネル47では、各フレームは、通信衛星2からの放送メッセージバースト51、52で開始する。放送メッセージバースト51、52はフレームの開始を示し、以降フレームの開始(SoF)メッセージと呼ばれる。図9で示されるように、フレームおよびSoFメッセージは、異なるチャネルに配置されなくてもよい。図9では、公共サービス管理チャネルのSoFメッセージ51は4個のタイムスロット50にわたるが、これは例に過ぎず、SoFメッセージは4個のタイムスロットよりも短くても長くてもよい。データサービスチャネルのSoFメッセージ52の長さは、以下でより詳細に説明される理由により、より短くてもよい。帯域リソースが限られているため、任意のある時点において、限られた数のモデムしか動作できない。モデムが放送コンテンツに関する要求を送信しようとしていなければ、モデムは、モデムが割り当てられた公共サービス管理チャネル上の順方向通信トラフィックを聴取し、SoFメッセージを用いてフレーム構造と同期する。SoFメッセージが、モデム向けのメッセージが後に続くことを示す場合、モデムは動作状態にとどまり続け、メッセージを聴取する。しかし、SoFが、モデム向けのメッセージが後に続くことを示さない場合、モデムは低電力のスタンバイまたはスリープ状態となり、割り当てられた公共サービス管理チャネル中の次のSoFメッセージ51の聴取に間に合うように、再び起動するのみである。
【００５４】
ここで、公共サービス管理チャネルにおける通信が説明される。データサービスチャネルにおける通信は、後でより詳細に説明される。公共サービス管理チャネルのSoFメッセージ51は、そうしたモデムのグループまたはサブグループのアドレス27aを用いて、モデムのグループまたはモデムのサブグループをアドレス指定し、そのチャネル内の次のSoFメッセージまでの時間を規定する。次いで、特定のターゲットのグループ内のモデムが、各自の個別の命令の受信に備える。割り当てられたチャネルのいずれでもアドレス指定されなかったモデムは、データサービスチャネルでメッセージを交換していない限りスリープモードに入り、次のSoFメッセージ51を待機する。ほとんどのモデムは公共サービス管理チャネル上の少数のフレームにおいてアドレス指定され、データサービスチャネル上でメッセージを間欠的に送信しようとするのみであるので、ほとんどのモデムは、ほとんどの時間低電力状態またはスリープモードにあり、SoFメッセージを聴取するため、または放送サービスの要求を送信するために起動するのみである。さらに、任意のある時間において多数のモデムがスリープモードにあるので、消費電力が低減する。
【００５５】
基本モードの動作では、SoFメッセージ51の後で、衛星2は、公共サービス管理チャネルにおいて、モデム固有メッセージ53および54を、ターゲットのグループ/サブグループ内のモデム5に送信することを開始する。モデム固有メッセージ53、54の開始は、整数個のタイムスロット50の開始と一致する。SoFメッセージ51でアドレス指定されたモデムは、モデムに宛てられたメッセージを聴取し、メッセージが送信されたタイムスロットを認識する。
【００５６】
メッセージは、グループ/サブグループ内のモデムのアドレス27bおよびコマンドを含む。図10を参照して以下でより詳細に示されるように、コマンドは、短いコードまたは命令のより長いセットとして通信されうる。SoFメッセージでアドレス指定された全てのモデムは、SoFメッセージの後に続くモデム固有メッセージを聴取するが、メッセージが特定のモデムのアドレス27bを含む場合、その特定のモデムはメッセージのタイムスロットを認識するのみである。一例では、メッセージは単一のタイムスロット50で送信することができ、メーターの読み取り値を提示するための、特定のモデムに対する命令を含みうる。しかし、以下でより詳細に示されるように、他の種類の命令およびより長いメッセージも可能である。
【００５７】
特定の通信構造と、グループ、サブグループおよび具体的なのモデムのアドレス27a、27bを用いることとの結果、ネットワークは、任意の時間において、任意の特定のメーターを効率的にアドレス指定することができる。ネットワークコントローラが特定のモデムに緊急のメッセージを送信する必要がある場合、ネットワークコントローラは次のフレームまで待機すればよいだけである。特定のメッセージング構造により、多くのモデムが大部分の時間スリープモードに入れるようにもなり、電力の節減を実現する。加えて、SoFメッセージ51内のグループアドレス27aと、モデム固有メッセージ53、54内のグループのモデムの短い具体的なアドレス27bのみを用いることで、データのオーバーヘッドがモデム固有メッセージにおいて低減する。各モデム固有メッセージにおいて少量のデータしか送信する必要がないため、衛星は、各モデムとより頻繁に通信することができる。
【００５８】
モデムは、命令と、メッセージ53および54が送信されたタイムスロットとを認識し、応答が必要であれば、メッセージが受信された順方向チャネル47に対応する逆方向チャネル33において、応答54、56を送信する。いくつかの実施形態では、モデムは、メッセージが送信されたちょうど1フレーム後で、メッセージに対する応答を送信する。図9では、モデム固有メッセージ53、54と応答54、56との間の時間を示す矢印が、モデム固有メッセージと対応する応答との間の時間がメッセージの送信されたフレームの長さに等しいということを、示している。モデム固有メッセージを受信する各モデムは、次のSoFメッセージがいつ送信されるかを、モデム固有メッセージに先行するSoFメッセージ51において知らされるので、モデムは、モデム固有メッセージが送信されたフレームの長さと、またいつ応答を送信すべきかということとを、決定することができる。ターゲットのグループの全てのモデムがそのグループの全てのメッセージを聴取したので、応答が1フレーム後に送信され、逆方向チャネルのフレームのタイミング構造は、先行する順方向チャネルのフレームのタイミング構造と正確に一致する。このことにより、ある特定のフレームにおいて送信開始のタイミングが近ければ起きるであろう、送信開始のタイミングに関連する問題を避けることができる。また、モデムが、メッセージを同時に受信し送信することはないということも意味する。上記の一致により、ダイプレクサが不要になり、それに関連する、モデムのアンテナに接続する際の信号強度の損失が避けられる。加えて、上記の一致により、メッセージは、モデムが応答の送信を許されるタイムスロットを示すデータを含まなくてもよいため、モデム固有メッセージ53および54で送信される情報がさらに低減できるという利点がある。代わりに、モデムは、モデム固有メッセージが受信された第1のタイムスロットのちょうど1フレーム後の49において、応答を送信するようにプログラムされる。さらに、ネットワークコントローラは、応答が送信されたタイムスロットを求めることによって、どのモデムから応答が送信されたかを知る。しかし、他のタイミング構成を用いてもよいことを理解されたい。
【００５９】
ここで、いくつかの異なる種類のモデム固有メッセージおよびモデム応答が説明される。いくつかの実施形態では、モデム固有メッセージは、短いモデム固有メッセージ53であってもよく、または長いモデム固有メッセージ54であってもよい。同様に、モデムは、短い応答55と長い応答56のいずれかで応答することができる。通常、モデムは短いメッセージ53には短い応答55で応答し、長いメッセージ54には長い応答56で応答する。しかし、他の実施形態では、これらの種類のメッセージおよび応答の1つまたはいくつかのみが用いられうることを、理解されたい。さらに、本明細書で特に説明されない他の種類のメッセージも、用いられうる。
【００６０】
図9に示されるように、衛星2は、短いモデム固有メッセージ53を、チャネルch1の第1のフレームのタイムスロットt5において、特定のモデムに送信する。次にこのモデムは、短い応答55を、周波数チャネルch1’のちょうど1フレーム後の49において、衛星に送信する。短いモデム固有メッセージ53および短い応答55は、それぞれ単一のタイムスロットに適合でき、メーターの読み取り値の要求および要求への応答、または、デバイスもしくはデバイスが搭載されている回路をオンオフするための命令のような、最も一般的かつ簡単な命令および応答には十分である。短いモデム固有メッセージ53は、コードの形態の命令を含む。モデム5は、メモリ11内で、コードに対応する命令を検索する。その結果、最も一般的な命令では、命令の長さは1つのコードに短縮することができ、単一のタイムスロットに適合しうる。
【００６１】
図9にさらに示されるように、特定のモデムは、時間t1で始まる3つのタイムスロットにわたって、周波数チャネルChnの第1のフレームにおいて、長いモデム固有メッセージ54を受信する。次にモデムは、周波数チャネルchn’で、時間t1から始まる、メッセージのちょうど1フレーム後の56において、メッセージに応答する。いくつかの実施形態では、応答56の長さは、長いモデム固有メッセージ54の長さに等しい。長いモデム固有メッセージおよび応答は、より複雑であまり用いられない命令のために用いられる。例えば、長いモデム固有メッセージは、部屋の温度を調整するための命令、あまり一般的ではない種類のデバイスのオンとオフを切り替えるための命令、または、モデムにより報告された不具合の詳細情報を要求するための命令を含みうる。長いモデム固有メッセージを用いて、最初に特定のデータサービスチャネルにモデムを割り当て、また、新しいデータサービスチャネルに切り替えるようにモデムに命令することができる。しかし、モデムはまた、地上波送信機または放送衛星およびセットトップボックスを介する放送において、データサービスチャネルの詳細について知らされうる。長いモデム固有メッセージ54を用いて、モデムが用いる短いメッセージのコマンドセットを更新し、また公共サービス管理チャネルを変更するようにモデムに命令することもできる。モデムの応答56は、長いメッセージ54で要求される情報、または命令が実行されたことの確認を含みうる。
【００６２】
図10を参照すると、SoFメッセージ51、モデム固有メッセージ53、54、および応答55、56の、様々なフィールドの構造および長さが示される。各タイムスロットは、一定数のビットに対応する。順方向チャネル47と逆方向チャネル48に対して、異なるデータ速度を用いることができ、順方向チャネル47のタイムスロット50は、逆方向チャネル48のタイムスロット50とは異なる数のビットを通信することができる。この理由は、通信衛星2の出力が、システムを実装するのに用いられる既存の衛星の出力能力により制限されうるのに対し、モデム5の出力は、モデムを製造するのに用いられる利用可能なパワートランジスタにしか制限されないためである。逆方向チャネル48のデータ速度は通常、順方向チャネル47のデータ速度よりも速い。しかし、逆方向チャネルのデータ速度は、順方向チャネルよりも遅くてもよい。例として、逆方向チャネルのデータ速度は、順方向チャネルのデータ速度の4倍であってよい。例えば、モデム5は、順方向チャネルのタイムスロット50において16ビット(2バイト)を受信し、逆方向チャネルの対応するタイムスロットにおいて64ビット(8バイト)を送信することができてもよい。例示を目的として、この例が、以下でモデムのメッセージおよび応答の構造を説明するために用いられる。しかし、より多数または少数のビットが単一のタイムスロットで通信できるように、データ速度を上げても下げてもよく、またはタイムスロットの長さを変えてもよいことを、理解されたい。さらに、SoFメッセージ51の構造と、モデム固有メッセージ53、54の構造と、応答55、56の構造とは、異なっていてもよいことを理解されたい。
【００６３】
図10に示されるように、SoFメッセージ51は、端末が衛星と同期できるようにするための、同期フィールドを含む。同期フィールドの長さおよび構造は、モデム受信回路の要件により決定される。図10に示されるように、ほとんどのモデムでは2バイトで十分である。最初の2バイトの後に、次のフレームがいつ始まるかを示す、次フレームフィールドの8ビットが続いてもよい。SoFメッセージ51は、グループの、また場合によってはフレームが宛てられているサブグループの、アドレス14aを含むグループアドレスフィールドも含んでもよい。衛星が非常に多数のモデムをアドレス指定できるように、24ビットがこのフィールドに割り当てられうる。その結果、モデムは、1600万を超えるグループにグループ化されうる。各端末は、2つ以上のグループに属しうると想定される。グループアドレスフィールドの最初の部分は主のグループを示すことができ、フィールドの最後の部分はサブグループを示すことができる。SoFメッセージの最後の2バイトは、SoFメッセージ51のインテグリティを確認するための、チェックサムに用いられうる。チェックサムに用いられるバイトの数は、許容可能な誤り率により決まる。人命に関わらない用途では、通常2バイトで十分である。次フレームフィールド中の値を変えることで、次のSoFメッセージまでの時間を変化させることができる。その結果、特定のチャネルにおけるSoFメッセージのタイミングを変化させることができ、異なるチャネルのSoFメッセージは揃わないことがある。いくつかの実施形態では、SoFメッセージ51は、チャネルの種類を示すフィールド(図示せず)を含んでもよい。例えば、フィールドは、チャネルが制御チャネルか、公共サービス管理チャネルか、またはデータサービスチャネルかを示すことができる。
【００６４】
図10にさらに示されるように、モデムが256個のモデムのグループに割り当てられている場合、短いモデム固有メッセージ53は、256個のモデムをアドレス指定するための、1バイトのアドレス情報を必要とする。モデム固有メッセージはさらに、短いコマンドを示すための1バイトを含んでもよい。コマンドは、送信しなければならないデータの量を最小にするために、1つのコードを用いて通信される。モデム5はコードを検索して、そのコードが、接続されたデバイス6のうちの1つからの、メーターの読み取り値の要求であることを認識する。例えば、メッセージは、電力計の読み取り値の要求であってよい。他の例には、「状態」、「クレジット」、「ピーク値」、「平均値」の要求のような、他のデバイスに問い合わせるための要求が含まれる。加えて、メッセージは、モデムのアドレスを確認するための、モデムへの命令でありうる。短いメッセージが、アドレスフィールドを例えば0のような特定の値に設定することで、グループ内の全てのモデムに送信されうる。
【００６５】
図10にさらに示されるように、長いモデム固有メッセージ54は、メッセージが宛てられるグループの特定のモデムに対して、1バイトのアドレス情報を含んでもよい。長いモデム固有メッセージ54は、コマンドフィールドも含みうる。したがって、コマンドフィールドも含めて、長いモデム固有メッセージ54の構造は、短いモデム固有メッセージ53の構造と同一である。コマンドフィールドは、256個の異なるコードを規定するのに十分長い。いくつかの実施形態では、これらのコードの1つまたはいくつかは、命令の長いセットが後に続くことを示しうるので、コマンドが長いモデム固有メッセージ54の一部であるということをモデムに知らせる。コードの残りは、短いモデム固有メッセージのための保存された命令に対応しうる。長いモデム固有メッセージのコマンドフィールドの後には、命令およびチェックサムを含む、ペイロードが続く。図10において、長いメッセージは、3個のスロットを占めるものとして示される。しかし、長いモデム固有メッセージは、より少ない、またはより多くのタイムスロットを占めてもよいことを、理解されたい。一部の命令では、長いモデム固有メッセージは、非常に多数のタイムスロットを占めてもよい。長いモデム固有メッセージ54の長さは、フレームの長さによってのみ制限される。長いモデム固有メッセージ54は、それが送信されるフレームよりも長くてはならない。長いモデム固有メッセージ54は、アドレスフィールドを例えば0のような所定の値に設定することによって、グループ内の全てのモデムに送信されうる。
【００６６】
再び図10を参照すると、短い応答55は、1つのタイムスロット50の長さである。上で説明される例では、タイムスロット当たりに16ビット存在するので、短い応答は64ビットを含みうる。応答は、短いモデム固有メッセージ53のちょうど1フレーム後に送信されるので、ネットワークコントローラは、どのモデムが応答を送信したかを知り、モデムを特定するのにビットは全く用いる必要がない。したがって、理論上は、全ての利用可能なビットを用いて、モデム6からデータを送信することができる。実際には、応答と応答の間にガードインターバルが用いられることがあるので、64ビットよりもわずかに少ないビットが、モデムからの情報のために利用可能である。しかし、これはメーターの読み取り値を送信するのに十分過ぎるほどである。実際には、2つ以上の読み取り値を送信するのにも十分でありうる。通常の電気機械的な家庭用の電力計は、製品の寿命までに1000000kWhを記録することができる。これは、メッセージフィールドにおける20ビットに相当する。したがって、8ビットがガードビットに用いられたとしても、残りの56ビットで、2つのメーターの読み取り値、または1つの読み取り値と他の情報を送信するのに、十分過ぎるほどである。さらに、実際には、前の読み取り値からの変化のみを送信することがありうる。したがって、短い応答は、2つ以上のメーターの読み取り値を送信するのに十分でありうる。
【００６７】
さらに再び図10を参照すると、長い応答56の長さは、長い応答の応答先である長いモデム固有メッセージ54の長さに等しい。したがって、図9および図10の例を用いると、長いモデム固有メッセージ54がタイムスロットの3倍の長さである場合、長い応答もタイムスロットの3倍の長さである。さらに、タイムスロット当たり64ビットの例を用いると、図10に示されるように、長い応答は192ビットを含みうる。やはり、ビットの一部を、メッセージ間のガードインターバルに用いることができ、192ビットよりもわずかに少ないビットが、モデムからの応答に利用可能でありうる。メーターのうちの1つに不具合があり、長いモデム固有メッセージが、不具合の詳細を送信するようにモデムに要求した場合、長い応答56が必要になりうる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、各順方向チャネルの平均データ速度は1kbits/sよりも低く、各逆方向チャネルの平均データ速度は4kbits/sよりも低い。具体的な例として、通常の既存の衛星は、1MHzの帯域幅で、250kbpsで送信することができる。帯域幅が1024個の周波数チャネルに分割されると、各チャネルのデータ速度は、250bits/s足らずである。スロット当たりに16ビットが必要であると、毎秒当たりのスロットは15スロットあまりである。逆方向チャネルよりも4倍高速なデータ速度を実現するには、モデムは、チャネル当たり約1kbit/sのデータ速度で送信するように構成しなければならない。このことは、例えば、1024個のチャネルに分割される1MHzの帯域幅を通じて1000kbpsで送信できるパワーコンポーネントを用いることによって、実現しうる。これらの数字は例として与えられるものに過ぎないことを、理解されたい。帯域幅は、より多数の、またはより少数のチャネルに分割されてもよい。さらに、モデムのパワーコンポーネントが低出力であるか高出力であるかで、逆方向チャネルで用いられる帯域幅が変化し、必要な相対的なデータ速度を実現することができる。例えば、各逆方向チャネルの帯域幅を広げて、チャネル当たり1kbits/sのデータ速度に対応しなければならないことがありうる。各チャネルがサポートするモデムの数は、それにしたがって変えなければならないことがある。
【００６９】
加えて、順方向チャネルと逆方向チャネルの両方に用いられる帯域幅は、1MHzよりも広くても狭くてもよいことを、理解されたい。より広い帯域幅が利用可能であれば、順方向チャネルと逆方向チャネルの両方、またはいずれかの帯域幅を、広げることができる。
【００７０】
256個のモデムのグループ内の各モデムが特定のフレームの短いモデム固有メッセージの宛先になっている、最も簡単な動作モードと、また、SoFメッセージが4個のスロットを占める例とを用いると、グループ内の全てのモデムをアドレス指定するのに、260個のスロットが必要である。さらに、順方向チャネルのデータ速度が250bits/sであり、逆方向チャネルのデータ速度が1000bits/sである上の例を用いると、フレームは結果的に17秒あまりとなる。したがって、ネットワーク中の任意のモデムは、17秒以内でアドレス指定されうる。しかし、フレームの長さは、順方向チャネルおよび逆方向チャネルで用いられるデータ速度により変化することを、理解されたい。さらに、256個のモデムが特定のチャネルにおいて17秒ごとにアドレス指定される場合、そのチャネルは、1時間に50000個を超えるモデムをアドレス指定することができる。1000個を超える周波数チャネルが存在することを考えると、システムは1時間以内に、5000万個のユーザーネットワークをもつネットワークの各モデムを、アドレス指定することができる。各モデムが毎時間64ビットの短い応答を送信する場合、モデムの送信データ速度は、毎秒0.02ビットに満たない。これは、現在の商用システムが対応できる速度よりも数桁遅い、極めてデータ速度の低い(Extremely Low Data Rate)メッセージであると考えられる。家庭への公共サービスの供給を制御するように設計されたシステムでは、特定のメーターの更新は、1日に1回のみ必要である。したがって、システムは、契約サービスと、放送データサービスへのアクセスと、カタログで広告されている商品の注文および支払とを管理するための、データサービスチャネル向けの容量も有する。
【００７１】
より典型的な例では、フレームは通常、メッセージ当たり1つよりもわずかに多くのスロットを含み、少数の長いモデム固有メッセージおよび長い応答を可能にする。したがって、通常のフレームは、約20秒続くと想定される。さらに、グループ内のモデムの多くがより長いメッセージを必要とする場合、グループ内の全てのメッセージがフレームにおいてアドレス指定されるとは限らなくてもよい。SoFメッセージの次フレームフィールドは、各フレーム内のスロットの数を調整するためにも用いられうる。
【００７２】
長いモデム固有メッセージ54が、特定のチャネルに割り当てられた多数のモデムに対して必要である場合、そのチャネル上の他のモデムの更新速度は、平均速度よりも遅くなる。いくつかの状況では、ネットワークコントローラは、特定のチャネル上のモデムの更新速度の下限を保存しうる。例えば、下限は、配電網の管理者または特定の供給業者が必要とする、メーターの読み取り値の最低の更新速度に相当しうる。ネットワークコントローラが、あるチャネルにおいて、1つまたは複数のモデムの更新速度が下限を下回る危険性が高いと判定すると、ネットワークコントローラは、そのチャネル上の1つまたは複数のモデムを新しいチャネルに移す。新しいチャネルは、異なる下限を有していてもよく、全く下限を有さなくてもよい。ネットワークコントローラは、ある特定のチャネルに割り当てられたモデムに送信されるのを待機しているメッセージを分析することによって、そのチャネルにおいて、モデムの1つまたは複数の更新速度が下限を下回る危険性が高いと判定することができる。モデム5は、上で述べられたようにチャネルを切り替えるための命令を有する長いモデム固有メッセージ54を、モデムに送信することによって、新しいチャネルに移されうる。短いモデム固有メッセージおよび長いモデム固有メッセージのコマンドフィールドにおいて2つ以上の値を用いて、モデム固有メッセージが長いモデム固有メッセージであることを示せることが、上でさらに述べられた。いくつかの実施形態では、これらの値のうちの1つは、モデムがチャネルを変更すべきであるということをモデムに対して示す、コードに相当しうる。そしてモデムは、新しいチャネルの詳細がペイロードフィールドで与えられることを知る。約1000個の異なるチャネルがある場合、新しいチャネルの数を規定するには10ビットで十分である。したがって、いくつかの実施形態では、タイムスロット当たり16ビットで、2個のタイムスロットのみ、すなわち32ビットの例を用いると、モデムに対する命令を有する長いモデム固有メッセージを送信して、特定のチャネルに切り替えることが要求される。モデムが新しいチャネルに切り替わった後、モデムは、新しいチャネルの次のSoFメッセージを受信するまで、そのままの状態でとどまる。モデムがメッセージを送信する必要がある場合は、モデムは、切り替えるように命令された先の順方向チャネルに対応する逆方向チャネルにおいて、メッセージを送信する。いくつかの実施形態では、モデムにチャネルを切り替えるように命令する長いモデム固有メッセージは、新しい順方向チャネルと新しい逆方向チャネルの両方の詳細を示す。別の実施形態では、長いモデム固有メッセージは新しい順方向チャネルのみを示し、モデムは対応する逆方向チャネルを決定し、または、長いモデム固有メッセージは新しい逆方向チャネルのみを示し、モデムは対応する順方向チャネルを決定する。転送チャネルおよび対応する逆方向チャネルは、対応するアドレスを有しうる。チャネルが周波数チャネルである場合、モデムは、新しい周波数チャネルに周波数を合わせることによって、チャネルを切り替えることができる。チャネルを切り替えるための命令を有するメッセージは、アドレスフィールドを、例えば0のよ��な所定の値に設定することで、グループ内の全てのモデムに送信されうる。あるチャネルのトラフィックが多すぎる場合に、1つまたは複数のモデムにチャネルを切り替えるように命令することで、データ管制機器4のコントローラ25により提供されるネットワークコントローラは、システムが適切に動作し、システムがクラッシュしないことを確実にすることができる。
【００７３】
図10で説明されたメッセージの構造は一例に過ぎないことを、理解されたい。例えば、各グループは、256個を超えるモデムを含んでもよく、1バイトよりも多くのアドレスフィールドを必要とする。極端な場合には、特定のチャネルの全てのモデムが、各フレーム内で少なくとも一度応答するようにアドレス指定され/応答を許される。このことは、5000万個のモデムのネットワークにおいて、各チャネルが50000個のモデムをサポートし、各フレームは約50000個のスロットを含むということを意味する。毎秒15スロットの上で説明された例を用いると、フレームは最大で1時間の長さになりうる。しかし、そのような長いフレーム長では、ネットワークはシステム内の事象に十分迅速に反応することができない。いくつかの実施形態では、非常に長いフレームを用いることができるが、新しい動作モードが必要になった場合には、依然として、全てのモデムが起動して、所定の期間において衛星からメッセージバーストを聴取する必要がある。
【００７４】
ここで、図8および9のデータサービスチャネルにおける通信が、図11a、11bおよび12を参照して説明される。ネットワークコントローラは、モデムが放送コンテンツに関するデータサービスに対する要求の送信を望んでいるかどうかを知らないので、モデムは、放送コンテンツに関する要求に対応する複数のメッセージの送信を望んでいるということを、通信衛星に伝えなければならない。次いで、ネットワークプロバイダは、モデムが要求を送信できるデータサービスチャネルを、割り当てることができる。図11aは、順方向および逆方向のデータサービスチャネルと、放送コンテンツに関する要求を通信するために交換されるメッセージとを示す。図11bは、モデムが、メッセージの送信を望んでいるということをネットワークコントローラに知らせることができ、メッセージを送信するためのデータサービスチャネルのセットを割り当てられうる、順方向制御チャネルおよび逆方向制御チャネルを示す。公共サービス管理チャネルのように、逆方向チャネルのフレームのタイミング構造は、順方向チャネルのSoFメッセージにより決まる。
【００７５】
図11aを参照すると、順方向データサービスチャネルは、図9を参照して既に説明されたように、モデムがデータサービスチャネルのフレーム構造と同期できるようにするための、複数のSoFメッセージ52を含む。モデムは、放送サービスに関する要求を、複数のメッセージ57aから57bの中で送信し、通信衛星からの複数の肯定応答メッセージ58aから58bの中で、肯定応答を受信する。図11bを参照すると、放送制御チャネルは、モデムが制御チャネルのフレーム構造と同期できるようにするための、複数のSoFメッセージ59も含む。通信衛星は、ランダムアクセス(RA)メッセージ60a、60b、60cを、放送制御チャネルに対応するランダムアクセス制御チャネル中で受信し、さらなるデータをどのように送信するかについての命令を有する命令メッセージ61a、61bにより応答する。
【００７６】
制御チャネル中のメッセージが、最初に説明される。データサービスチャネル中のメッセージが、次に説明される。モデムは、放送チャネル中のSoFメッセージ59と同期した後に、モデムがネットワークコントローラに送信すべき情報を有しているということをネットワークコントローラに知らせるメッセージ60aを、放送チャネルに対応するランダムアクセスチャネルのランダムアクセススロットにおいて送信することによって、ネットワークコントローラとの通信を開始する。ランダムアクセスメッセージ60aは、モデムの完全なアドレスと、複数の動作のうちの1つに対応するコードとを含みうる。この例では、コードは、放送コンテンツに関するメッセージを送信するための要求に相当しうる。コードは、より具体的であってもよく、例えば、小売業者のカタログで広告されている商品を購入するための要求、コンテンツ管理センターにおいてアカウントに残高を追加するための要求、テレビのチャンネルとの契約を行うための要求、または票を投じるための要求に関しうる。ネットワークコントローラは、放送コンテンツの要求をどのように送信するかについての命令を含む命令メッセージ61aにより、一定数のフレームの後に応答する。図11bにおいて、ネットワークコントローラは、矢印で示されるように、ちょうど1フレーム後に応答する。しかし実際には、ネットワークコントローラが要求を処理して応答を準備するには、1フレームよりも長くかかる可能性がある。モデムは、ネットワークコントローラがいつ応答するかを知っているため、命令メッセージを受信すると予測されるフレームとの同期に間に合うように、スリープモードに入り起動することができる。いくつかの実施形態では、フレームの長さは固定されているので、モデムは、起動しなければならない時までにどれだけ待機しうるかを知っていると、想定される。命令メッセージ61aは、モデムの省略されたアドレスと、チャネルの詳細情報と、モデムが要求をネットワークコントローラに送信できるチャネル内での時間とを、含みうる。任意のある時間において、限られた数のモデムしか衛星にランダムアクセスメッセージを送信しないため、省略されたアドレスで十分である。図11bで見られるように、2つ以上のランダムアクセスメッセージ60a、60bは、異なるモデムからの各フレームで送信されうる。複数のモデムが一度にランダムアクセスメッセージを送信しようとすると、モデムのうちの1つまたは両方が、メッセージの送信に失敗しうる。SoFメッセージ59は、最初の送信が失敗した場合にモデムがメッセージの送信を試みるのをどれだけ待たなければならないかを示す、バックオフ係数の詳細を含みうる。バックオフ係数は、ネットワークコントローラとの通信を開始しようとしているモデムの数に基づいて、決定されうる。モデムはバックオフ係数を用いて、ランダムメッセージの送信を再び試みるまでに待機すべき時間を決定する。さらに、多数のモデムがランダムメッセージを送信しようとしている場合、SoFメッセージは、モデムが別のペアの制御チャネルを試みるべきであるということを、示しうる。例えば、SoFメッセージは、モデムが別の放送およびランダムアクセスチャネルをランダムに選択できるようにする、パラメータを含みうる。
【００７７】
ここで、データサービスチャネル中のメッセージが、図11aを参照して説明される。モデムが、放送コンテンツの要求に対応するデータサービスメッセージを送信するための、チャネルおよび時間を割り当てられると、モデムは割り当てられたデータサービスチャネルに移る。モデムは、順方向データサービスチャネル中のSoFメッセージ52と同期し、次いで、モデムがメッセージを送信するように命令されたフレームおよびタイムスロットを待機する。いくつかの実施形態では、モデムは、次のフレームでメッセージ57aを送信するように命令されうる。別の実施形態では、モデムは、複数のフレームを待機するように命令されうる。モデムが待機するように命令される場合、モデムは電源を落とし、割り当てられたフレーム内のSoFメッセージとの同期に間に合うように起動する。異なるモデムは、異なる数のフレームを待機するように命令されうる。例えば、図11aおよび11bに示されるように、ランダムアクセス制御チャネルにおいて第1のランダムアクセスメッセージ60aを送信したモデムは、データサービスチャネルの次のフレームのスロットを割り当てられる。第2のランダムアクセスメッセージ60bを送信したモデムは、第2のフレームまで待機するように命令される。しかし、第1のフレームに余裕がある場合は、第2のランダムアクセスメッセージを送信したモデムも、第1のフレームのスロットに割り当てられてよい。特定のチャネルの全てのフレームが、固定のフレーム長を有すると想定される。モデムは、SoFメッセージのフレーム長を知らされ、いつ起動してメッセージを送信すべきかを知る。一例では、フレームは、5個の異なるモデムとのメッセージの交換に対応するのに十分長くてもよく、各モデムはそれぞれ1つのタイムスロットに割り当てられる。しかし、別のフレーム長も可能である。
【００７８】
モデムは、割り当てられたフレームで割り当てられた時間に、第1のデータサービスメッセージ57aを送信する。図11aに示されるように、モデムは、第2のタイムスロットを割り当てられていてもよい。次に、ネットワークコントローラが、ちょうど1フレーム後に肯定応答メッセージ58aを送信する。肯定応答メッセージは、モデムの省略されたアドレスと、必要であればさらなるデータを送信するための命令とを含みうる。モデムが送信すべき追加のデータを有する場合、モデムは、ちょうど1フレーム後に第2のデータサービスメッセージ57bで追加のデータを送信し、次のフレームで別の肯定応答58bを受信する。モデムは、自身が送信を望み放送コンテンツの要求に必要な、全てのデータを送信するまで、1つおきのフレームでデータサービスメッセージを送信し続ける。衛星はメッセージの受信と送信の両方を同時に行えるため、図11aから理解されるように、第1のモデムが上で示された肯定応答メッセージを聴取している場合、別のモデムが、フレーム中でデータサービスメッセージ57cを送信することができる。衛星は、ちょうど1フレーム後に、第2のモデムのデータサービスメッセージに応答する。さらに、異なるモデムが、同じフレームにおいてデータサービスメッセージを送信することができる。例えば、第3のモデムは、第1のモデムが第2のデータサービスメッセージ57aを送信するフレームと同じフレームで、データサービスメッセージ57dを送信することができる。
【００７９】
図12を参照すると、本発明のいくつかの実施形態による、データサービスチャネルおよび制御チャネルで交換される様々なメッセージの一部の構造および長さが示される。公共サービス管理チャネル中のメッセージに関して説明されたように、各タイムスロット50は一定数のビットに相当し、順方向チャネル47と逆方向チャネル48に対して、異なるデータ速度を用いることができる。図10を参照して説明される例を続けると、モデムは、順方向チャネルのタイムスロット50において16ビット(2バイト)を受信することができ、逆方向チャネルの対応するタイムスロットで64ビット(8バイト)を送信することができる。しかし、前に述べられたように、任意の適切な構造およびデータ速度がメッセージに用いられうることを、理解されたい。
【００８０】
データサービスチャネルのSoFメッセージは、2バイトの同期バーストを含みうる。次のフィールドは、現在のフレームがいつ終わるか、および/または次のフレームがいつ始まるかを示すことによって、フレームの長さを示す。このフィールドに対しては、8ビットで十分過ぎるであろうことが想定される。SoFメッセージには、例えば8ビットのチェックサムが最後にある。データサービスチャネル中のSoFメッセージ52はグループアドレスを含まないため、SoFメッセージ52は、公共サービス管理チャネル中のSoFメッセージ51よりも短い。SoFメッセージは、図10の公共サービス管理チャネル中のSoFメッセージ51に関して説明されたように、チャネルの種類を示すフィールド(図示せず)も含みうる。
【００８１】
データサービスメッセージは、アドレスのための1バイト、具体的なデータサービス要求のための7バイトを含む、8バイトを含みうる。ネットワークコントローラはメッセージの受信が予測される時を既に知っており、限られた数のモデムしかそのチャネルで同時にデータサービスメッセージを送信していないため、最初のバイトは、省略されたアドレスを含むだけでよい。アドレスの目的は、ネットワークコントローラが、割り当てられたフレームにおいて正しいモデムがメッセージを送信していることを確認するためである。
【００８２】
データサービスメッセージ57aの他の7バイトは、放送コンテンツの要求の種類を特定するための、少数のビットを含みうる。例えば、メッセージは、放送コンテンツに関する要求が、カタログ中の商品を購入するための要求か、ニュースサービスまたはテレビ番組にアクセスするための要求か、テレビ番組での競技で出場者に投票するための要求か、または、顧客のアカウントに残高を追加するための要求かを、特定することができる。7バイトの残りの部分および任意のさらなるデータサービスメッセージ57bを用いて、具体的な要求に対応するコードを特定することができる。コードは、特定のテレビ番組またはニュースサービスに対応しうる。顧客は、番組またはニュースサービスを選択するときにコードを見なくてもよいが、セットトップボックスは、番組またはニュースサービスに対応するコードを保存することができ、選択が行われたときにモデムにコードを転送することができる。コードは、小売業者のカタログ中の商品に対応する、商品コードであってもよい。加えて、コードは、テレビのクイズ番組の回答、またはテレビで放送される対戦の出場者に対応しうる。コードは、TV番組の番号と、回答または出場者に対応する番号とを含みうる。要求が商品を購入するための要求である場合、データバイトは、配達先の詳細情報も含んでもよい。例えば、顧客は事前に1つまたは複数の住所を登録しており、メッセージ中のデータは、事前に登録された住所のうちどの住所に商品を配達すべきかを、示すことができる。要求がアカウントに残高を追加するための要求である場合、データバイトは、顧客がアカウントへの追加を望んでいるということをコンテンツ管理センター8に知らせるコードのみを、含みうる。
【００８３】
7バイトの一部と、必要に応じてさらなるデータサービスメッセージ57bとを用いて、顧客が望む、サービスへの支払方法を、コンテンツ管理センターに知らせることもできる。支払の詳細情報は、顧客が使用を望む、クレジットカードまたはデビットカードの詳細情報を含みうる。モデムは、新しい支払方法を準備するのに必要な、全ての詳細情報を送信することができる。あるいは、ユーザーは、事前に複数のカードを登録していてもよく、データサービスメッセージは、顧客がどのカードをサービスへの支払に使うのを望むかを示すものを、含みうる。ユーザーが新しい支払用のカードの登録を望む場合、ユーザーは、2つ以上のデータサービスメッセージを送信する必要がある。いくつかの実施形態では、データサービスは、スクラッチカードを買うことで支払われてもよい。そして支払の詳細情報は、スクラッチカードのPINを含んでもよい。顧客は、特定の番組、一連の番組、または限られた時間内の特定のチャンネルへのアクセス権のような、特定のサービスのためにスクラッチカードを買うことができる。あるいは、または加えて、顧客は、様々な種類のサービスに使用されるアカウントの残高を追加するために、スクラッチカードを買ってもよい。そして、顧客は、セットトップボックスへのリモートコントロールを用いることでPINを入力でき、セットトップボックスは、送信されることになるモデムにPINを転送することができる。一部のサービスは無料であってもよく、その場合支払の詳細情報は送信されない。上で述べられたように、モデムが単一のデータサービスメッセージで要求の詳細情報の全てを送信できない場合、モデムは次のフレームで別のメッセージを送信する。8バイトは例に過ぎず、データサービスメッセージはより長くてもより短くてもよいことを、理解されたい。
【００８４】
図12を参照すると、順方向チャネル中の肯定応答メッセージ58は、ちょうど1フレーム後に送信されるので、データサービスメッセージと同じくらい多くのタイムスロットを占めうる。データサービスメッセージが1個のタイムスロットを占める図11aおよび12の例では、肯定応答メッセージも、1つのタイムスロットを占める。逆方向チャネルのデータ速度が順方向チャネルのデータ速度の4倍である例を用いると、肯定応答メッセージは16ビットを含みうる。これは、ネットワークプロバイダが、例えば、モデムからのメッセージが受信されたことの確認としてのモデムの省略されたアドレスのための8ビットと、次のメッセージを送信してもよいことをモデムに命令する8ビットとを可能にするのに、十分である。いくつかの実施形態では、衛星は、全てのフレームで肯定応答メッセージを送信する必要はない。さらに、いくつかの実施形態では、データサービスメッセージおよび肯定応答は、例えば、メッセージ中にモデムのアドレスを含まないことで、短縮されてもよい。
【００８５】
例として、データサービスチャネル中のフレームが、5個の異なるモデムとのメッセージ交換を含みうる場合、データサービスチャネル中のSoFメッセージは32ビットを含み、モデムへのメッセージは各々16ビットを含み、フレームは14バイトを含む。約250bits/sのデータ速度を用いると、毎秒2つのフレームが送信されうる。したがって、衛星は、任意のチャンネルにおいて、毎秒10個のモデムとメッセージを交換することができる。
【００８６】
図12をさらに参照すると、放送チャンネル中の命令メッセージ61は、それぞれ6バイトを含みうるので、上で説明されたデータ速度を用いると、各々3個のタイムスロットにわたりうる。各々の命令メッセージは、省略されたアドレスのために2バイト、モデムがデータサービスメッセージを送信するチャネルを特定するために2バイト、フレームを特定するために1バイト、およびタイムスロットを特定するために1バイトを含みうる。これらはおよその数字に過ぎず、いくつかの実施形態では、より短いメッセージが使用されうることを理解されたい。例えば、アドレスの最後の4桁のみが用いられる場合、省略されたアドレスには8ビットで十分すぎるであろう。さらに、モデムが次のフレームを用いることができ、各フレームが5個のタイムスロットしか含まない場合、フレームおよびタイムスロットは、図12で示された半分の空間で示されうる。したがって、命令メッセージは、タイムスロット2個のみの長さであってよい。さらに短いメッセージまたは長いメッセージも用いられうる。
【００８７】
RAメッセージ60は、モデムの完全なアドレスを含むだけでよい。RAメッセージ60は、自身の望む要求の種類についての詳細情報も含みうる。図10を参照して説明される例を用いると、モデムのアドレスを特定するには32ビットで十分である。32ビットのうち、24ビットはグループアドレス27aのために用いることができ、最後の8ビットは、モデムのグループ内のモデムの具体的なアドレス27bを特定するために用いることができる。したがって、アドレスは、逆方向フレームの1つのタイムスロットの半分しか占めない。ランダムアクセスの残りは、要求された動作を特定するために用いられうる。例えば、システムは、モデムがどのような種類の要求を行うのを望むかを特定するための複数のコードのうちの1つを、モデムが用いることができるようにしうる。システムが256個の異なるコードを用いる場合、別の8ビットは、モデムがどのような種類の要求を行うのを望むかをモデムが特定するために、必要とされうる。命令メッセージはちょうど1フレーム後に送信されるので、一度で1つのモデムのみに命令することができ、単一のランダムアクセスメッセージに割り当てられた期間の長さは、命令メッセージの長さに等しい。したがって、図12の例では、ランダムアクセスメッセージは3個のタイムスロットにわたりうる。そうしたタイムスロットにおいて、1つのモデムのみがランダムアクセスメッセージを送信することができる。2つのモデムがランダムアクセスメッセージを送信しようとすると、両方のモデムが送信に失敗し、後で再び送信を試みなければならない。したがって、利用可能な時間は、モデムがランダムアクセスメッセージで提示しようとする全てのデータに対して、十分に長い。ランダムアクセスメッセージは、ガードインターバルも含みうる。図12に示されるように、RAメッセージの実際のデータ送信は、利用可能なスロットの開始位置において始まる必要はなく、割り当てられた期間の任意の時間に送信されうる。
【００８８】
制御チャネルは、放送コンテンツに関する要求を開始するためだけでなく、最初にシステムにログオンするためにも用いられうることを、理解されたい。加えて、制御チャネルは、モデムが緊急にネットワークコントローラと連絡を取らなければならない場合にも、用いられうる。RAメッセージ中の異なるコードは、異なる役割に用いられうる。
【００８９】
図12は、制御チャネル中のSoF59の構造は示さない。しかし、SoFメッセージは、公共サービス管理チャネルおよびデータサービスチャネル中のSoFメッセージと同様の長さであってよい。いくつかの実施形態では、SoF59はより長く、異なる種類の制御チャネル中に異なる長さで存在してもよいことが想定される。SoF59は、複数の同期ビット、次のフレームまでの時間、およびチェックサムを含んでもよい。SoF59は、チャネルの種類も含んでもよい。様々な種類の制御チャネルが存在しうる。上で説明されたように、いくつかの制御チャネルは、放送コンテンツに関するデータサービスの要求を開始するために用いることができ、別の制御チャネルは、最初にシステムにログオンするために用いることができる。さらに別の制御チャネルは、緊急時にネットワークプロバイダとの通信を開始するために用いることができる。制御チャネルが放送コンテンツに関する要求を開始するために用いられる場合、フィールドは、放送制御チャネルおよび対応するランダムアクセスチャネルが、放送コンテンツに関する要求を開始するための制御チャネルであるということを示す。いくつかの実施形態では、対応するランダムアクセスチャネルを有する1つのみの種類の放送制御チャネルが存在し、衛星との通信を開始する全ての要求は、同じ種類のランダムアクセスチャネルで送信される。SoFメッセージ59は、バックオフ係数も含みうる。バックオフ係数は、モデムが再びランダムアクセスメッセージの送信を試みるまでに、モデムがどれだけ待機すべきかを示しうる。いくつのモデムが同時にランダムアクセスメッセージを送信しようとするかに応じて、ネットワークコントローラは、より長いまたはより短い待機時間を示すバックオフ係数を含みうる。SoFメッセージは、モデムが別のペアの制御チャネルを選択できるようにするために、制御チャネルがどの程度頻繁に使われているかの指標を含んでもよい。SoFメッセージは、対応するランダムアクセス制御チャネルも示しうる。
【００９０】
制御チャネルがログオン制御チャネルである場合、SoFメッセージは、ネットワークについての情報も含みうる。情報は、ネットワークを識別する情報と、例えば領域ごとに遅延の補償についての詳細情報を与えるタイミング情報とを、含みうる。同じ種類の制御チャネルが全ての種類の要求に用いられうる場合、全てのSoFメッセージがこの情報を含む。
【００９１】
図12で説明されるメッセージの長さは、例に過ぎないことを理解されたい。長いメッセージまたは短いメッセージは、フレーム当たりのメッセージが少ないこともしくは多いこと、または、フレームが長いことまたは短いことを意味しうる。長いフレームは、搬送する同期オーバーヘッドが少なく、メッセージのパッキングの際に許容される柔軟性が大きいが、タイミング構造がより複雑になるという欠点がある。
【００９２】
さらに、データサービスチャネルに関して説明されたメッセージ構造は、一例に過ぎないことを理解されたい。別の例では、データサービスチャネルの構造は、公共サービス管理チャネルの構造とより似ていていもよい。さらに、モデムは、一部の状況では、一部の種類のデータを送信するために、上で説明されたデータサービスチャネルから、公共サービス管理チャネルと同様の構造を用いるチャネルに移されてもよい。いくつかの状況では、放送コンテンツの要求の送信を望むモデムは、新しいグループに含まれ、新しいチャネルに移されてもよい。そしてデータは、短いモデム固有メッセージおよび長いモデム固有メッセージを用いて、新しいチャネルにおいて交換されうる。
【００９３】
分かりやすくするために、図9、11aおよび11bでは、各チャネルの連続するフレームは等しい長さであるとして示されている。しかし、連続するフレームは異なる長さであることも、当然可能である。異なるチャネルのフレームも、異なる長さであってよい。短いモデム固有メッセージおよび長いモデム固有メッセージおよび応答の数が、交換しなければならない情報に応じて変化しうる、公共サービス管理チャネルでは、可変のフレーム長は特に重要であり、可変のフレーム長によって、メッセージをより効率的にパッキングできるようになる。フレームの長さは、限定はされないが、グループ中のモデムの数、グループ中の送信されるべきメッセージの種類、およびそうしたメッセージの長さを含む、複数の要因に応じて決定され、公共サービス管理チャネルのSoFメッセージ51の中で、次のSoFフィールドの値によって示される。順方向チャネルおよび逆方向チャネルのメッセージのタイミングを調整するために、ダミーメッセージをフレーム間に挿入しなければならないことがある。順方向チャネルおよび逆方向チャネルのメッセージのタイミングを調整するためのダミーメッセージの使用は、欧州特許出願第09275101.5号で説明されている。この文書は、システムの追加の動作モードおよび、柔軟性のある特徴も説明する。
【００９４】
上で述べられたように、いくつかの実施形態では、モデムは、同時に受信および送信するようには構成されない。したがって、ネットワークコントローラは、モデムが同じフレームでメッセージを受信および送信しなくてもよいことを確実にするためのステップをとる。例えば、公共サービス管理チャネルに関して説明されたメッセージ構造にしたがって動作するデータチャネルでは、ネットワークコントローラは、モデムのグループが連続するフレームでアドレス指定されないことを確実にすることもできる。第2の順方向フレーム中のSoFメッセージが、第1の順方向フレーム中の短いモデム固有メッセージ53を受信したモデムを含むグループに送信された場合、そのモデムは、第2の順方向フレームにおいてモデム固有メッセージを聴取しつつ、短いモデム固有メッセージへの応答を送信しなければならない。異なるグループを連続するフレームにおいてアドレス指定することによって、モデムは同時に受信および送信しなくてもよくなる。さらに、モデムが少なくとも1つの公共サービス管理チャネルおよび少なくとも1つのデータサービスチャネルを同時に聴取する実施形態では、モデムが異なるチャネルで同時に受信及び送信しなくてもよいように、公共サービス管理チャネルは、データサービスチャネルと同期されうる。加えて、ネットワークコントローラは、モデムが両方のチャネルにおいて同時にメッセージを送信しなくてもよいことを、確実にすることができる。
【００９５】
また、モデムは、公共サービス管理メッセージまたは放送コンテンツの要求のいずれかに、常に優先権を与えるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、短距離ネットワークのネットワークコントローラ5は、ネットワークコントローラからのデータを提示する命令をモデムが予期している場合、または受信した場合、セットトップボックス13からのデータサービスメッセージがモデムに送信されないことを確実にすることができる。しかし、モデムが同時に受信および送信するように製造される実施形態では、フレーム間の異なる配置が用いられうることを理解されたい。また、その場合には、モデムは全てのフレームにおいてアドレス指定されうる。さらに、モデムが2つのチャネルで同時に送信または同時に受信できる場合、チャネル間のフレームの配置は、さらに修正されうる。
【００９６】
ここで、別の動作モードが図13を参照して説明される。一部のモデムの更新速度が、他のモデムよりも高くなければならないことが、想定される。例えば、一部のモデムは、一棟の集合住宅全体を担当し、他のモデムよりも頻繁にメーターの読み取り値を送信しなければならないことがある。したがって、必要となる更新速度に応じて、モデムは異なる部類に分類される。異なるチャネルは、異なる部類のモデムに対して用いられうる。モデムの大部分は、所与のフレームにおいて単一のデータのバーストを送信するのみである、基本の部類に属する。図13に示されるように、チャネルCh1は、この種類のモデムに用いられる。チャネルChn-2は、1つおきのフレームで送信する、2つのモデムに用いられる。チャネルChn-1およびチャネルChnは、1つのモデムが連続的に送信する極端な場合を示す。さらに、SoFメッセージ51、52内の次SoFフィールドの値を変えることによって、モデムは、長時間にわたり多数のスロットを介して送信し続けることができる。公共サービス管理チャネルでは、モデムの特定のグループに属する全てのモデムが、そのモデムがアドレス指定されたフレームの全体に残っているので、この動作モードは、各フレームにおいて2つ以上のモデム固有メッセージがモデムに送信されることによって、実施されうる。応答が必要である場合は、モデムは、メッセージの受信からちょうど1フレーム後に、各メッセージへの応答を提示する。データサービスチャネルでは、モデムはより長いデータサービスメッセージを送信するように命令されうる。
【００９７】
一部のモデムは、システムに接続するときに、図13を参照して説明された高い更新速度をモデムに対して可能にする、チャネルを割り当てられる。例えば、異なるモデムを異なる用途に用いることができ、システムは、モデムが適切なチャネルにログオンして適切なチャネルを割り当てるときに、モデムの部類を判定する。しかし、一部のモデムは、一時的にのみ、より高い更新速度を有するチャネルを必要としうる。例えば、モデムが比較的大量の情報を送信しなければならない場合は、モデムおよび衛星がフレーム当たり2つ以上のメッセージを交換する動作モードが必要とされうる。高い更新速度は、公共サービス管理メッセージと放送コンテンツの要求の両方に必要でありうる。例えば、新しい電子サービスにアクセスするための新たな契約が準備されると、電子サービスの提供者は、契約者からの大量の情報を必要としうる。そして、モデムは一時的にあるチャネルに移ることができ、そのチャネルにおいて、モデムはより高い更新速度を与えられ、図9および10を参照して説明されたデータ構造または図11a、11bおよび12を参照して説明されたデータ構造のいずれかにしたがって、動作しうる。新しいチャネルでは、ネットワークコントローラは単一のフレームを用いて、例えば、支払用カードの種類、支払用カードの番号、カードの名称、有効期限、およびセキュリティコードを、複数のメッセージを介して要求することができる。モデムは、メッセージの受信のちょうど1フレーム後で、要求された詳細情報を送信する。公共サービス管理チャネル中の長いモデム固有メッセージを用いて、モデムを一時的または恒久的に新しいチャネルに移すことができる。放送コンテンツの要求に関する情報を交換するために、肯定応答メッセージも、更新速度が高いチャネルにモデムを移すのに用いることができる。
【００９８】
ここで、ネットワークへの接続を望むモデムが、どのようにネットワークコントローラとの最初の通信を確立するかが説明される。図8および11bを参照して説明されるような制御チャネルを、用いることができる。モデムは、どの周波数がログオン放送制御チャネルに使用されているかを事前に知っており、通常のSoFメッセージを「聴取する」。モデム5がフレーム構造と同期すると、モデム5は、ランダムアクセスログオンメッセージの送信を試みる。モデム5は、特定のアクセススロットをランダムに選択し、データの中でもとりわけ、詳細な識別情報を送信する。モデム5は、公益事業者とモデムの地理的な領域の詳細情報も送信し、ネットワークコントローラが、モデムを特定のグループに割り当てることを可能にしうる。ネットワークがこの応答の受信に成功すると、図11bを参照して説明されるように、命令メッセージが一定数のフレームの後に送信される。肯定応答は、図11bおよび12を参照して説明された命令メッセージ61と類似するが、より長いことがある。肯定応答は、端末の詳細な識別情報と、ネットワークにより特定のモデム5に割り当てられた1つまたは複数のアドレス27a、27bを含む。モデムは、これらのアドレスをメモリ11に保存する。命令メッセージは、モデムのための、個別のタイミング情報、周波数および電力の制御情報も含みうる。
【００９９】
加えて、命令メッセージは、1つまたは複数の特定のチャネルをモデムに割り当てることができる。ネットワークコントローラは、順方向の公共サービス管理チャネルに対応する、単一のチャネルを割り当てることができる。モデムは、どの逆方向チャネルが順方向チャネルに対応するかを知っているので、モデムは、公共サービス管理チャネルにおいて、どの逆方向チャネルでメッセージに対する応答を送信すべきかを知っている。あるいは、ネットワークコントローラは、順方向チャネルと逆方向チャネルの両方の詳細情報を、肯定応答64内に含んでもよい。ネットワークコントローラは、放送コンテンツに関するデータサービスの要求を開始するのに用いる、放送制御チャネルおよび対応するランダムアクセス制御チャネルを、モデムに知らせることもできる。
【０１００】
モデムの詳細な識別情報が認識されない場合、命令メッセージは、ネットワークに再び接続を試みないようにするためのモデムへの命令を含みうる。接続メッセージが、同時に通信を確立しようともしている他のモデムからの他の接続メッセージと競合する場合、いずれのモデムも肯定応答を受信しない。そして、両方のモデムが、ログオンチャネルからランダムに選択された異なるスロットで、再び接続を試みる。任意の特定の時間において、通信を確立しようとするモデムよりも多くのスロットが利用可能である場合、競合の可能性は低いままである。
【０１０１】
新しいモデムは、既存のチャネルに割り当てられる。全てのチャネルが埋まっている場合、システムは、より多くの帯域幅を割り当てることによって、さらなるモデムをサポートするように変更されうる。加えて、または代替的に、システムは、既存のチャネルの一部または全ての更新速度を低減し、多数のモデムをチャネルに割り当てることによって、さらなるモデムをサポートするように変更されうる。
【０１０２】
上で説明されたように、放送およびランダムアクセス制御チャネルはまた、予定されていない緊急の公共サービス管理メッセージを衛星に送信するために、モデムにより使用されうる。放送およびランダムアクセス制御チャネルはまた、予定されていない緊急ではないメッセージを衛星に送信するために、モデムにより使用されうる。ネットワークコントローラが、同じグループに属する多くのモデムが予定されていないメッセージの送信をランダムアクセスチャネル上で試みていると判断すると、ネットワークコントローラは、モデム固有メッセージを用いて、モデムに割り当てられたタイムスロット中のトラフィックチャネルのうちの1つでメッセージを送信するように、グループに命令することができる。ランダムアクセスタイムスロットおよびランダムアクセスチャネルを割り当てることによって、かつ適切な場合には、ランダムアクセスメッセージを送信しようとするモデム5に、特定のタイムスロットでメッセージを送信するように命令することによって、ネットワークコントローラは、システムが故障またはクラッシュしないことを確実にすることができる。
【０１０３】
データ放送サービスに関するメッセージはまた、複数の方法で作成され提示されうることを、理解されたい。ここで、メッセージを作成して送信するための1つの処理が、以下で説明される。
【０１０４】
図14を参照すると、ステップS14.1において、セットトップボックスはユーザーから受信された命令を監視し、ユーザーが、例えば、小売業者のカタログに対応するページを見ているか、またはテレビ番組のガイドを見ているかを判定する。命令は、画面上に示される選択肢に対応するコードであってもよい。ユーザーは、リモートコントロールを用いて、選択肢を強調してボタンを押すことによって、または選択肢に対応する番号を選ぶことによって、選択を入力することができる。セットトップボックスは、選択肢に対応するコードを保存することができ、選択肢が選択されたのに応答してコードを読み出すことができる。あるいは、ユーザーが、リモートコントロールを用いてコードを入力してもよい。ユーザーがスクラッチカードを用いて残高を追加しようとする場合、ユーザーは、スクラッチカード上のPINに対応するコードを入力する。セットトップボックスは、ユーザーがどのページを見ていたかを知っているため、セットトップボックスは、コードが、特定のテレビ番組またはニュースサービスの契約に対応する番号であるか、カタログ中の商品の番号であるか、競技における票もしくはクイズの回答に対応する番号であるか、またはスクラッチカード上のPINであるかを、知っている。ステップS14.2において、セットトップボックスは、コードの種類とコードとについての詳細情報を受信して、メモリ保存する。次いで、セットトップボックスは、顧客が支払方法を選択できるようにするためのページを表示することができる。やはり、顧客は、リモートコントロールを用いて、選択肢を選ぶことによって、または新しい情報を入力することによって、支払方法を選択することができる。新しい情報は、新しい支払用カードの詳細情報またはスクラッチカード上のPINであってよい。ステップS14.3において、セットトップボックスは、支払の詳細情報を受信し保存する。次いでステップS14.4において、セットトップボックスは、コードの種類とコードとについての詳細情報を、モデム5に送信する。セットトップボックスは、モデムがユーザーから複数のコードまたは複数の要求を集めた後にのみ、モデムにデータを送信することができる。例えば、データは、所望のデータサービスに対応する1つまたは複数のコードと、データサービスに対する支払情報に対応する1つまたは複数のコードとを含んでもよい。言い換えると、1つまたは複数の要求に関するデータは、モデムにより保存することができ、ひとまとまりにして通信衛星に送信することができる。セットトップボックスは、後の段階ステップS14.5において、確認を受信することができる。この確認は、放送衛星または地上波送信機を介して受信されうる。あるいは、セットトップボックスは、放送衛星2およびモデム5を介して確認を受信することができる。
【０１０５】
図15を参照すると、ステップS15.1において、モデム5は、所望の放送コンテンツの商品またはサービスおよび支払の詳細についての情報を受信する。次いでステップS15.2において、モデム5は、衛星に送信されるべきメッセージを生成する。上で述べられたように、モデムがデータを通信衛星に送信し始める前に、多数のメッセージがセットトップボックスとモデムの間で交換されうる。ほとんどのメッセージについて、全体の要求を送信するには少数のデータサービスメッセージ57で十分である。モデムは、RAメッセージ60も生成する。次いでステップS15.3において、モデムは制御チャネルと同期し、次のフレームでランダムアクセスメッセージの送信を試みる。ステップS15.4において、モデムは、送信が成功したかどうかを確認する。例えば、多くのモデムが、同時に要求を送信しようとしている可能性がある。送信が成功した場合、モデムは、ネットワークコントローラからの命令メッセージ61を待機する。送信が成功しなかった場合、モデムは、制御チャネルのSoFで受信されたバックオフ係数を用いて、ステップS15.3で再びRAメッセージの送信を試みるまでどの程度待機すべきかを求める。ステップS15.3およびS15.4は、RAメッセージが送信されるまで繰り返される。ステップS15.5において、RAメッセージを送信する試みのうちの1つが成功すると、モデムは、所定の数のフレームの後に命令メッセージを受信する。
【０１０６】
ステップS15.6において、モデムは、命令メッセージ58を確認して、データサービス要求メッセージをいつ、どこに送れるかを決定し、割り当てられたチャネルに移る。次いでステップS15.7において、モデムは、割り当てられたフレームおよびタイムスロットを待機して、最初のデータサービスメッセージ57を送信する。次いでステップS15.8において、モデムは肯定応答メッセージ58を受信する。全体の要求に対して単一のデータサービスメッセージで十分であった場合は、ステップS15.9において、モデムは、さらなるデータサービスメッセージは不要であると認識し、ステップS15.10においてタスクが完了する。そしてモデムは、割り当てられた公共サービス管理チャネルに戻ることができる。全てのデータが1つのデータサービスメッセージに収まらなかった場合は、放送コンテンツに関する全ての要求が送信されるまで、ステップS15.7からS15.9が繰り返される。
【０１０７】
図16を参照すると、ステップS16.1において、通信衛星はRAメッセージを受信する。次いで、ネットワークコントローラは、ランダムアクセスメッセージ60内の要求を処理し、適切なデータサービスチャネルおよびタイムスロットを決定し、命令メッセージ61を生成する。ステップS16.2において、衛星は命令メッセージ61を送信する。次いでステップS16.3において、通信衛星はデータサービスチャネル内でデータサービスメッセージを受信し、ステップS16.4において、衛星は肯定応答メッセージを送信する。ステップS16.5において、さらなるデータサービスメッセージが次のフレームのタイムスロットで検出されると、モデムが通信を望む全てのデータが衛星により受信され、ネットワークコントローラに通信されるまで、ステップS16.3からS16.4が繰り返される。次いでステップS16.6において、ネットワークコントローラは、支払の詳細情報を含む放送コンテンツに関する要求を、データ管制機器を介してコンテンツ管理センター8に転送する。
【０１０８】
図17を参照すると、ステップS17.1において、コンテンツ管理センター8は、放送コンテンツの要求および識別番号を含むメッセージを受信することができる。ステップS17.2において、要求が、データサービスにアクセスするためのものか、またはデータサービスにより広告される商品を取得するためのものかが、データサービス要求の中のコードに基づいて判定される。放送コンテンツの要求が商品を購入するための要求であると判定されると、ステップS17.3において、コンテンツ管理センター8は、商品コードに基づいて商品を識別する。次いでステップS17.4において、コンテンツ管理センターは、ネットワークコントローラから送信されたデータから、顧客が望む支払方法を判定し、課金モジュール19が支払を処理する。次いでステップS17.5において、コンテンツ管理センター8は、商品がどこに配達されるべきかを決定し、配送センターに指示を転送する。次いでステップS17.6において、コンテンツ管理センター8は、例えば放送衛星または地上波送信機を介して、注文した商品が発送されたという確認を、セットトップボックスに送信する。
【０１０９】
あるいは、放送コンテンツに関する要求が、電子的に送達されうるサービスの要求である場合、ステップS17.7において、コンテンツ管理センターはサービスを識別し、ステップS17.8において支払を処理し、ステップS17.9において、顧客がサービスにアクセスできるようにするための復号鍵を生成し提示する。次いでステップS17.6において、コンテンツ管理センターは、放送衛星または地上波送信機を介して、暗号鍵が送信されたという確認を送信することができる。あるいは、セットトップボックスは、確認として復号鍵の受信を処理することができる。図17に示される処理は、データサービス要求の一部しか対象にしていない。要求が、投票またはクイズへの回答(図17には示されない)である場合、コンテンツ管理センターは、適切な組織に情報を転送することができ、セットトップボックスに確認を送信することができる。要求が、アカウントに残高を追加するための要求である場合、コンテンツ管理センターは残高を追加し、セットトップボックスに確認を送信することができる。
【０１１０】
本発明の具体的な例が説明されてきたが、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により定められ、実施例により限定はされない。したがって、当業者が理解するように、本発明は他の方法で実施されうる。
【０１１１】
例えば、データサービスチャネルに関して説明されたメッセージ構造は、一例に過ぎないことを理解されたい。例えば、ランダムアクセスメッセージは、モデムのアドレスに加えて、モデムが送信を望むデータの量の表示を含み、そしてネットワークコントローラは、データを送信するための適切なチャネルおよび適切なメッセージ構造を決定することができる。さらに、いくつかの実施形態では、モデムは、放送コンテンツの要求をいつ送信できるかをネットワークコントローラがモデムに知らせるのを待機するのではなく、ランダムアクセスメッセージ中で全ての放送コンテンツの要求を送信してもよい。システムは柔軟な構造を提供し、様々な動作モードを、データの種類およびデータを送信するモデムの状況に応じて用いることができることを、理解されたい。
【０１１２】
さらに、単独のセットトップボックスが示されたが、セットトップボックスは、ディスプレイおよびスピーカーと統合され、統合されたテレビ装置を形成してもよい。
【０１１３】
加えて、デバイスは、スマートメーターおよびセットトップボックスに加えて、他の機能を提供する他のデバイスを含んでもよい。例えば、デバイスは、盗難防止警報機および、家庭内の弱者の状態または壊れやすい物の状態を監視するための他のセンサーを含んでもよい。加えて、モデムおよびデバイスは、家庭内での設置に限定されない。モデムおよびデバイスは、例えば、倉庫、船、および博物館に設置されてもよく、高価な物品や、電線の導体の温度または局所的な風速のような環境条件を、監視することができる。
【０１１４】
さらに、図9、10、11a、11bおよび12に示されたタイミング構造とは異なるタイミング構造を、用いることができる。加えて、モデムおよび衛星は、公共サービス管理チャネルおよびデータサービスチャネルにおいて、1フレーム後にメッセージおよび応答を送信することには、限定されない。代わりに、公共サービス管理チャネル中のモデム固有メッセージは、応答をいつ送信できるかということについての情報を含んでもよい。あるいは、または加えて、応答は、衛星が応答の発信元を判定できるようにするために、モデムのアドレスを含んでもよい。さらに、公共サービス管理チャネルのモデムからの応答の長さは、そのモデムにより衛星から受信されるメッセージの長さにより決まらなくてもよい。応答の長さは、最初のメッセージの長さとは異なっていてもよい。さらに、データサービスチャネル中の肯定応答メッセージは、データサービスメッセージが受信された後の任意の時間に送信されてもよく、次のデータサービスメッセージを送信できる時間を示してもよい。
【０１１５】
さらに、モデムは固有のチャネルに割り当てられると説明されたが、全てのモデムが全てのチャネルを聴取することが可能である。これにより、モデムは最初にチャネルを切り替えるように命令されなくてもよくなるため、新しいチャネルでモデムをアドレス指定することが容易になる。動作モードに応じて、モデムが1つのチャネルを聴取でき、または全てのチャネルを聴取できることも、さらに可能である。例えば、モデムは、所定の期間、または、再び1つまたはいくつかのチャネルのみを聴取するように命令されるまで、全てのチャネルを聴取するように命令されてもよい。
【０１１６】
さらに、モデムは、ユーザーネットワーク3において、他のデバイス6、7とは別個の端末として説明されてきたが、モデムは、他のデバイス6、7のうちの1つと組み合わされていてもよい。
【０１１７】
さらに、モデムは、同時に受信および送信をしないことが有利であると説明されてきたが、いくつかの実施形態では当然、モデムは、同時に受信および送信するように構成されてもよい。
【０１１８】
加えて、本明細書で説明された動作モード以外のさらなる動作モードが用いられうることを、理解されたい。モデムは、新しい動作モードを用いるために更新されうる。例えば、モデムは、別のチャネルに切り替え、そのチャネル上で、新しい動作モードで動作するようにモデムを更新するための1つまたは複数の長いメッセージを受信するように、命令されうる。モデムが動作するように構成されていない新しい動作モードにしたがって、モデムが動作するように命令される場合、モデムはスリープモードに入り、そのチャネルの次のフレームが開始するときに起動してもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
1  通信システム
2  通信衛星
3  ユーザーネットワーク
4  データ管制機器
5  モデム
6  スマートメーター
7  テレビ装置
8  コンテンツ管理センター
9  放送衛星
10  地上波送信機
11  衛星受信機
12  アンテナ
20  短距離通信アンテナ
21  短距離通信送受信機
22  衛星通信アンテナ
23  衛星通信送受信機
24  メモリ
25  コントローラ
26  電源
33  ディスプレイおよびスピーカーインターフェース
34  入力デバイスインターフェース
39  データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
2013507869.tif 000010
【図１１ａ】
2013507869.tif 000011
【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１４】
2013507869.tif 000014
【図１５】
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【図１６】
2013507869.tif 000016
【図１７】
2013507869.tif 000017
【図８】
2013507869.tif 000018
【図９】
2013507869.tif 000019
【図１３】
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【国際調査報告】
2013507869.tif 000021
2013507869.tif 000022