(57)【要約】【課題】　特に携帯性を重視される情報端末で、大容量データを高速で伝送できる双方向通信システムを提供する。【解決手段】　情報端末１は、インターネット５上のＷｅｂサーバ６に対するコマンド等の小容量データを、双方向無線網２を介して非対称ルータ４に送信する。非対称ルータ４は、該コマンドをインターネット５を介してＷｅｂサーバ６に送出するとともに、該Ｗｅｂサーバ６からの大容量データ（例えば、ＨＴＭＬ形式のブラウザ・データ）をデータ重畳放送装置３に送出する。データ重畳放送装置３は、受信したデータ量に基づいて送信予定時刻を決定し、非対称ルータ４、双方向無線網２を介して情報端末１に通知した後、送信予定時刻になると、大容量データをテレビ信号の空き領域に重畳して放送する。情報端末１は、送信予定時刻になると、放送受信部を起動し、大容量データが重畳されたテレビ信号を受信し、受信したデータを表示部に表示するなど所定の処理を施す。【選択図】　図１
2004135346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　無線によって双方向でデータを授受する双方向無線網と、
　無線によって一方向で大容量データを送信する大容量データ送信手段と、
　前記双方向無線網からのデータを大容量データを提供する既存の情報提供網へ送出する一方、前記情報提供網からの大容量データを前記大容量データ送信手段に送出する非対称ルータと、
　前記双方向無線網からの双方向データを授受するとともに、前記大容量データ送信手段からの大容量データを受信する情報端末と
　を具備することを特徴とする双方向通信システム。
【請求項２】
　前記双方向無線網は、所定のサービスエリア毎に、対応するサービスエリアに存在する情報端末との間で双方向でデータを授受する基地局を配置してなることを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項３】
　前記大容量データ送信手段は、通常、所定のテレビ信号を放送する放送局であって、前記非対称ルータからの大容量データを前記テレビ信号の空き領域に重畳する重畳手段を備え、大容量データを重畳したテレビ信号を放送することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項４】
　前記情報端末は、前記双方向無線網との間で双方向でデータを授受する双方向送受信手段と、前記大容量データ送信手段からの大容量データを受信する大容量受信手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項５】
　前記非対称ルータは、伝送するデータ量に応じて、前記双方向無線網または前記大容量データ送信手段のいずれかを通信路として選択的に切り替えることを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項６】
　前記大容量データ送信手段は、送信データを一時記憶する記憶手段と、少なくとも前記送信データ量に応じて、送信予定時刻を算出する送信予定時刻算出手段と、前記送信予定時刻算出手段によって算出された送信予定時刻になると、前記記憶手段に記憶された送信データを送信する送信手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項７】
　前記大容量データ送信手段は、送信データを一時記憶する記憶手段と、少なくとも前記送信データ量に応じて、送信予定時刻を算出する送信予定時刻算出手段と、前記送信予定時刻算出手段によって算出された送信予定時刻を前記非対称ルータに通知する送信予定時刻通知手段と、前記送信予定時刻算出手段によって算出された送信予定時刻になると、前記記憶手段に記憶された送信データを送信する送信手段とを備え、
　前記非対称ルータは、前記送信予定時刻通知手段から通知される送信予定時刻を前記双方向無線網を介して前記情報端末に通知する通知手段を備え、
　前記情報端末は、前記双方向無線網からの双方向データを授受する双方向送受信手段と、前記大容量データ送信手段からの大容量データを受信する大容量受信手段とを備え、前記双方向無線網を介して非対称ルータから通知される送信予定時刻を前記双方向送受信手段で予め受信しておき、該送信予定時刻になると、前記大容量受信手段を起動することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項８】
　前記大容量データ送信手段は、複数であって、それぞれ所定の地域毎に配置され、各々、該所定の地域に対して、無線によって一方向で大容量データを送信し、
　前記情報端末は、所定のタイミングで前記双方向無線網に対して現在位置を示す位置情報を通知し、
　前記非対称ルータは、前記情報提供網から供給される大容量データを一時記憶する記憶手段と、前記双方向無線網を介して供給される前記情報端末の位置情報に基づいて、対応する地域の大容量データ送信手段を選択する選択手段とを備え、前記選択手段によって選択した大容量データ送信手段に対して、前記情報提供網からの大容量データを送出することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項９】
　前記非対称ルータは、前記大容量データ送信手段に送信する大容量データに対して所定の暗号化を施す暗号化手段を備え、
　前記情報端末は、前記大容量データ送信手段から送信される暗号化された大容量データを、前記非対称ルータでの暗号化で用いられた暗号鍵を用いて元に戻す復号化手段を備えることを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項１０】
　前記情報端末は、前記復号化手段で復号化する際に用いる暗号鍵を、大容量データの受信に先だって、その都度、前記非対称ルータから前記双方向無線網を介して取得することを特徴とする請求項９記載の双方向通信システム。
【請求項１１】
　前記双方向無線網および前記情報端末は、各々、相互に授受するデータに対して所定の暗号化を施す暗号化手段と、暗号化されたデータを、暗号化で用いられた暗号鍵を用いて元に戻す復号化手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項１２】
　前記情報提供網は、ＨＴＭＬ形式のファイルを提供する複数のサーバが接続されたインターネットであって、
　前記非対称ルータは、前記双方向無線網を介して前記情報端末から供給されるコマンドに従って、前記インターネット上の所定のサーバが提供するＨＴＭＬ形式のファイルを閲覧する閲覧手段を備え、該閲覧手段は、前記インターネットがコマンドに応じて送信する前記ＨＴＭＬ形式のファイルを、前記情報端末での表示形式に変換した後、前記大容量データ送信手段に供給し、
　前記情報端末は、前記大容量データ送信手段からの表示形式のデータを表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項１３】
　前記大容量データ送信手段は、複数であって、それぞれ所定の地域毎に配置され、各々、該所定の地域に対して、無線によって一方向で大容量データを送信するとともに、各地域において前記情報端末で利用可能な双方向無線網を示す無線網情報を送信し、
　前記情報端末は、前記大容量データ送信手段からの無線網情報に基づいて、双方向通信に用いる双方向無線網を選択することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項１４】
　前記大容量データ送信手段は、前記非対称ルータから供給される大容量データに、該大容量データを受信すべき前記情報端末を特定する識別符号を付与して送信し、
　前記情報端末は、前記大容量データ送信手段からの大容量データの受信に先だって、該大容量データに付与された識別符号が自身に予め設定されている識別符号と一致するか否かを判断し、一致した場合にのみ、前記大容量データを受信することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【請求項１５】
　前記情報端末は、所定のタイミングで前記双方向無線網に対して現在位置を示す位置情報を通知し、
　前記非対称ルータは、前記双方向無線網を介して供給される前記情報端末の位置情報を前記大容量データ送信手段に送信し、
　前記大容量データ送信手段は、指向性の異なる複数の送信アンテナを備え、該複数の送信アンテナのうち、前記位置情報に応じた送信アンテナから大容量データを送信することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、既存の通信システムを用いて高速でデータ授受を行う双方向通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
　近年、双方向通信システムとして、一般のアナログ電話回線やデジタル専用回線を用いたインターネットが知られている。インターネットでは、ＨＴＭＬ（Hypertext Markup Language）形式のデータ（画像、音声、文字からなるドキュメント）をブラウジング（閲覧）したり、世界中に分散配置されたサーバに蓄積された多量、大容量のデータを受信することが可能である。また、双方向通信ではないが、複数チャネルで、映像および音声をユーザに一方向で提供する通常のテレビ放送がある。該テレビ放送では、テレビ信号の空き領域を利用して複数チャネルで文字情報（文字放送）を送信しており、ユーザに対して多量の情報を提供し得る通信システムである。
【０００３】
　また、複数のユーザとの間で、より大量の情報を送受信する双方向通信システムとしては、独自の通信回線網を用いた、例えばＶＯＤ（Video On Demand）のように、ＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）に上り回線／下り回線を設置することにより双方向通信を可能にした双方向通信システムがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　しかしながら、上述したインターネットでは、端末として固定されたもの、例えば、家庭・オフィスに設置されたコンピュータ等でアクセスする場合には、高速にデータ転送が可能であるが、ユーザが携帯するような携帯型の情報端末（移動体端末）を用いた場合、中継装置（双方向通信網の基地局）を介するため、そのデータ転送速度は、９．６ｋｂｐｓ程度が最大である。例えば、上記携帯型の情報端末で、インターネット上のＷＷＷ（World Wide Web）サーバにアクセスし、ＨＴＭＬ形式のデータ（画像、音声、文字からなるドキュメント）をブラウジングしようとすると、１５０ｋｂｙｔｅｓのデータを受信する場合、約１５秒必要となり、遅すぎて実用的でないという問題があった。
【０００５】
　また、テレビ放送として、欧州で実用化された地上波デジタル放送では、約１Ｍｂｐｓの伝送速度を可能にする移動体通信をそのサービスの一環に加えている。該通信システムを利用した場合には、先の例では、約２秒程度でデータを受信できる。しかしながら、上述したテレビ放送や、上記地上デジタル放送では、如何に高速なデータ伝送を可能としても、ユーザが受けるだけであり、インタラクティブな双方向通信ができないという問題があった。
【０００６】
　また、上述したＣＡＴＶのように専用回線を用いる双方向通信システムでは、ユーザが任意の場所（電車内、ホール、会議場等）でサービスを受けることができないため、特定の場所でしかサービスを受けることができず、携帯型の情報端末ではサービスを受けることができないという問題があった。
【０００７】
　そこで本発明は、特に携帯性を重視される情報端末で、大容量データを高速で伝送できる双方向通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　上記目的達成のため、請求項１記載の発明による双方向通信システムは、無線によって双方向でデータを授受する双方向無線網と、無線によって一方向で大容量データを送信する大容量データ送信手段と、前記双方向無線網からのデータを大容量データを提供する既存の情報提供網へ送出する一方、前記情報提供網からの大容量データを前記大容量データ送信手段に送出する非対称ルータと、前記双方向無線網からの双方向データを授受するとともに、前記大容量データ送信手段からの大容量データを受信する情報端末とを具備することを特徴とする。
【０００９】
　また、好ましい態様として、前記双方向無線網は、例えば請求項２記載のように、所定のサービスエリア毎に、対応するサービスエリアに存在する情報端末との間で双方向でデータを授受する基地局を配置してなるようにしてもよい。また、前記大容量データ送信手段は、例えば請求項３記載のように、通常、所定のテレビ信号を放送する放送局であって、前記非対称ルータからの大容量データを前記テレビ信号の空き領域に重畳する重畳手段を備え、大容量データを重畳したテレビ信号を放送するようにしてもよい。
【００１０】
　また、前記情報端末は、例えば請求項４記載のように、前記双方向無線網との間で双方向でデータを授受する双方向送受信手段と、前記大容量データ送信手段からの大容量データを受信する大容量受信手段とを具備してもよい。
　また、前記非対称ルータは、例えば請求項５記載のように、伝送するデータ量に応じて、前記双方向無線網または前記大容量データ送信手段のいずれかを通信路として選択的に切り替えるようにしてもよい。
　また、前記大容量データ送信手段は、例えば請求項６記載のように、送信データを一時記憶する記憶手段と、少なくとも前記送信データ量に応じて、送信予定時刻を算出する送信予定時刻算出手段と、前記送信予定時刻算出手段によって算出された送信予定時刻になると、前記記憶手段に記憶された送信データを送信する送信手段とを具備するようにしてもよい。
【００１１】
　また、前記大容量データ送信手段は、例えば請求項７記載のように、送信データを一時記憶する記憶手段と、少なくとも前記送信データ量に応じて、送信予定時刻を算出する送信予定時刻算出手段と、前記送信予定時刻算出手段によって算出された送信予定時刻を前記非対称ルータに通知する送信予定時刻通知手段と、前記送信予定時刻算出手段によって算出された送信予定時刻になると、前記記憶手段に記憶された送信データを送信する送信手段とを備え、前記非対称ルータは、前記送信予定時刻通知手段から通知される送信予定時刻を前記双方向無線網を介して前記情報端末に通知する通知手段を備え、前記情報端末は、前記双方向無線網からの双方向データを授受する双方向送受信手段と、前記大容量データ送信手段からの大容量データを受信する大容量受信手段とを備え、前記双方向無線網を介して非対称ルータから通知される送信予定時刻を前記双方向送受信手段で予め受信しておき、該送信予定時刻になると、前記大容量受信手段を起動するようにしてもよい。
【００１２】
　また、前記大容量データ送信手段は、例えば請求項８記載のように、複数であって、それぞれ所定の地域毎に配置され、各々、該所定の地域に対して、無線によって一方向で大容量データを送信し、前記情報端末は、所定のタイミングで前記双方向無線網に対して現在位置を示す位置情報を通知し、前記非対称ルータは、前記情報提供網から供給される大容量データを一時記憶する記憶手段と、前記双方向無線網を介して供給される前記情報端末の位置情報に基づいて、対応する地域の大容量データ送信手段を選択する選択手段とを備え、前記選択手段によって選択した大容量データ送信手段に対して、前記情報提供網からの大容量データを送出するようにしてもよい。
【００１３】
　また、前記非対称ルータは、例えば請求項９記載のように、前記大容量データ送信手段に送信する大容量データに対して所定の暗号化を施す暗号化手段を備え、前記情報端末は、前記大容量データ送信手段から送信される暗号化された大容量データを、前記非対称ルータでの暗号化で用いられた暗号鍵を用いて元に戻す復号化手段を備えるようにしてもよい。
　また、前記情報端末は、例えば請求項１０記載のように、前記復号化手段で復号化する際に用いる暗号鍵を、大容量データの受信に先だって、その都度、前記非対称ルータから前記双方向無線網を介して取得するようにしてもよい。
　また、前記双方向無線網および前記情報端末は、例えば請求項１１記載のように、各々、相互で授受するデータに対して所定の暗号化を施す暗号化手段と、暗号化されたデータを、暗号化で用いられた暗号鍵を用いて元に戻す復号化手段とを具備するようにしてもよい。
【００１４】
　また、前記情報提供網は、例えば請求項１２記載のように、ＨＴＭＬ形式のファイルを提供する複数のサーバが接続されたインターネットであって、前記非対称ルータは、前記双方向無線網を介して前記情報端末から供給されるコマンドに従って、前記インターネット上の所定のサーバが提供するＨＴＭＬ形式のファイルを閲覧する閲覧手段を備え、該閲覧手段は、前記インターネットがコマンドに応じて送信する前記ＨＴＭＬ形式のファイルを、前記情報端末での表示形式に変換した後、前記大容量データ送信手段に供給し、前記情報端末は、前記大容量データ送信手段からの表示形式のデータを表示する表示手段を備えるようにしてもよい。
【００１５】
　また、前記大容量データ送信手段は、例えば請求項１３記載のように、複数であって、それぞれ所定の地域毎に配置され、各々、該所定の地域に対して、無線によって一方向で大容量データを送信するとともに、各地域において前記情報端末で利用可能な双方向無線網を示す無線網情報を送信し、前記情報端末は、前記大容量データ送信手段からの無線網情報に基づいて、双方向通信に用いる双方向無線網を選択するようにしてもよい。
【００１６】
　また、前記大容量データ送信手段は、例えば請求項１４記載のように、前記非対称ルータから供給される大容量データに、該大容量データを受信すべき前記情報端末を特定する識別符号を付与して送信し、前記情報端末は、前記大容量データ送信手段からの大容量データの受信に先だって、該大容量データに付与された識別符号が自身に予め設定されている識別符号と一致するか否かを判断し、一致した場合にのみ、前記大容量データを受信するようにしてもよい。
【００１７】
　また、前記情報端末は、例えば請求項１５記載のように、所定のタイミングで前記双方向無線網に対して現在位置を示す位置情報を通知し、前記非対称ルータは、前記双方向無線網を介して供給される前記情報端末の位置情報を前記大容量データ送信手段に送信し、前記大容量データ送信手段は、指向性の異なる複数の送信アンテナを備え、該複数の送信アンテナのうち、前記位置情報に応じた送信アンテナから大容量データを送信するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
　本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）双方向通信が可能な情報端末において、上りと下りとで転送する情報量が非対称で異なる場合、特に、下りにおける情報量が大である場合、大容量データを大容量データを送信可能な大容量データ送信手段から送信するようにしたので、大容量データ送信手段の高速性を生かした効率的な伝送を行うことができ、双方向無線網の負荷を軽減することができる。
（２）双方向無線網を、所定のサービスエリア毎に、対応するサービスエリアに存在する情報端末との間で双方向でデータを授受する基地局を配置してなる無線網とすることで、双方向無線網として、例えば、既存のＰＨＳやセルラ（携帯電話）を利用することができる。
【００１９】
（３）大容量データを、通常、放送するテレビ信号の空き領域に重畳して放送するようにしたので、大容量データ送信手段として、通常のテレビ放送局を利用することができる。
（４）大容量データ送信手段において、送信すべき大容量データを一旦メモリに記憶することにより、該大容量データのデータ量から送信予定時刻を設定することができるので、送信スケジュールを決定することができ、さらに、上記送信予定時刻を情報端末に通知することで、情報端末では、大容量データが送信される時間帯だけ、大容量受信手段を動作させればよく、消費電力を低減できる。
【００２０】
（５）情報端末の現在位置に基づいて、複数の中から適切な大容量データ送信手段を選択するようにしたので、電波資源の有効利用を図ることができる。
（６）情報端末−双方向無線網間で授受されるデータ、および大容量データ送信手段から情報端末に送信されるデータに対して所定に暗号化を施すようにしたので、情報の漏洩を防止できるとともに、復号化するための暗号鍵を取得した特定の情報端末のみがデータを受信できるため、例えば、課金管理が必要な有料のサービスを提供することができる。
【００２１】
（７）情報提供手段として、インターネット上のサーバを想定した場合、サーバ上の情報（大容量データ）を閲覧するための閲覧手段を非対称ルータに備えるようにし、情報端末では、コマンドを送信したり、表示形式のデータを表示するという処理だけを実行するようにしたので、情報端末におけるメモリ容量・処理速度に対する負荷を低減でき、回路規模を小さくできるとともに、携帯性を損なうことなく、快適な利用環境を提供することができる。
（８）大容量データ送信手段によって、対応するサービスエリアにおける利用可能な双方向無線網を示す無線網情報を送信するようにしたので、情報端末は、異なるサービスエリア（双方向無線網または大容量データ送信手段）へ移動しても、適切なシステムを選択することができ、広範囲にわたって移動できる。
【００２２】
（９）大容量データ送信手段が送信する大容量データに、情報端末を特定する識別符号を付与するようにしたので、情報端末は、自分当ての大容量データのみを受信することができ、例えば、情報の漏洩を防止や有料のサービスを実現することができる。
（１０）大容量データ送信手段に異なる方向の指向性を有する複数の指向性アンテナを設けるとともに、情報端末が所定のタイミングで、双方向無線網、非対称ルータを介して、大容量データ送信手段に現在位置を示す位置情報を通知するようにしたので、複数の情報端末に、同時かつ同一周波数で大量データを送信することができ、電波資源の有効利用と伝送効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
　以下、本発明の実施の形態を、インターネットおよび付加価値通信網（ＶＡＮ）に適用した一実施例として、図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１実施例）
Ａ．第１実施例の構成
Ａ−１．双方向通信システムの構成
　図１は本発明の第１実施例による双方向通信システムの構成を示すブロック図である。図において、１は、ユーザに携帯される情報端末であり、ユーザからの指示を入力するためのキー入力部（図示略）、各種データ（画像、文字等）を表示する表示部等を備えるとともに、後述する双方向通信網２との間でデータを授受する送受信機能や、後述するデータ重畳放送装置３からのデータを受信する放送受信機能を備えている。該情報端末１は、双方向無線網２との間で通常の双方向通信を行うことにより、双方向無線網２を介して、後述するインターネット５上のサーバ６や固定網７上の付加価値網８に対するコマンド等のデータ（小容量）を授受するとともに、データ重畳放送装置３を介して、インターネット５上のサーバ６や固定網７上の付加価値網８からのデータ（大容量）を受信する。
【００２５】
　双方向無線網２は、情報端末１との間で無線によって双方向通信が可能な無線網であり、例えば、携帯電話やＰＨＳ等による通信網など、所定の出力レベルの無線信号でカバーし得るエリア毎に設置された基地局からなる通信網である。該双方向無線網２は、上記情報端末１から無線によって受信した小容量データを後述する非対称ルータ４に供給するとともに、該非対称ルータ４からの小容量データを情報端末１に無線によって送信する。
【００２６】
　データ重畳放送装置３は、一方向（送信）のみで、非対称ルータ４からの所定の大容量データを、通常の放送信号に重畳させて送信する装置であって、例えば、所定のチャンネルのテレビ信号を変調し、非対称ルータ４から供給される大容量データを、文字放送のように、上記テレビ信号に重畳し、図示しない放送タワー（アンテナ）から放送するテレビ放送局である。なお、該データ重畳放送装置３は、通常のアナログ・テレビ放送局であっても、前述した欧州で採用されているデジタル・テレビ放送局であってもよい。
【００２７】
　非対称ルータ４は、双方向無線網２から供給される小容量データを、後述するインターネット（専用回線またはアナログ回線）５上の所定のサーバ６や、固定網（専用回線またはアナログ回線）７を介して付加価値通信網８に供給する一方、これらインターネット５上のサーバ６や固定網７上の付加価値通信網８から供給される大容量データをデータ重畳放送装置３に供給する。
【００２８】
　インターネット５は、世界中の各種機関や個人におけるコンピュータ（サーバ）を接続した通信網であり、上記非対称ルータ４とは、直接接続されるか、あるいはプロバイダを介して、専用回線、または通常のアナログ回線を介して接続されている。サーバ６は、ＨＴＭＬ形式のデータ（画像、音声、文字からなるドキュメント）を提供するＷＷＷ（World Wide Web）サーバ（以下、Ｗｅｂサーバという）や、各種ニュース、データを提供するサーバである。また、固定網７は、各種情報を提供する付加価値通信網８が接続された専用回線または通常のアナログ回線であり、上記非対称ルータ４とは、直接接続されている。
【００２９】
Ａ−２．データ重畳放送装置
　図２は、上述したデータ重畳放送装置３の略構成を示すブロック図である。図において、データ重畳放送装置３は、非対称ルータ４からの大容量データを一旦記憶するメモリ３ａと、該メモリに記憶した大容量データを所定のタイミング（送信予定時刻）でテレビ信号に重畳させて送信する重畳装置３ｂとからなる。該データ重畳放送装置３は、非対称ルータ４から送信要求があると、空きチャネルを非対称ルータ４に通知した後、受信した大容量データを一旦メモリ３ａに記憶し、該データ量と送信要求とに従って、該大容量データを情報端末１に送信する送信予定時刻を決定する。その後、該送信予定時刻を非対称ルータ４に返送し、送信予定時刻になると、メモリ３ａに記憶していた大容量データを重畳装置３ｂによりテレビ信号に重畳して送信する。
【００３０】
　なお、送信予定時刻の決定には、例えば、先に受信したデータから順に送信するＦＩＦＯ方式や、これに優先順位を組み合わせて送信順序を決める方式が望ましい。さらに、予め、同報放送が予定されている場合には、これを避けて送信予定時刻を決定するようにしてもよい。また、メモリ３ａに記憶したデータは、再送に備えて、送信後もそのまま保持され、非対称ルータ４経由で情報端末１から得られるＡＣＫ信号を受信するか、あるいは一定時間が経過した時点で消去される。
【００３１】
Ａ−３．情報端末
　次に、図３は、上述した情報端末の略構成を示すブロック図である。図において、情報端末１は、双方向無線網２に対してデータを送受信する双方向送受信部１ａと、データ重畳放送装置３からのテレビ信号を受信する放送受信部１ｂとを有し、予め双方向無線網２を介して通知された送信予定時刻に基づいて、受信準備とデータ選択を行うことができるようになっている。放送受信部１ｂは、受信動作以外の時間帯では消費電力を低減するためのスリープ状態となり、タイマ１により計時される時刻に基づいて制御部１ｆにより起動され、大容量データが重畳されたテレビ信号の受信動作になる。さらに、この起動制御においては、受信周波数（チャネル）を指定する機能を含んでいてもよい。
【００３２】
　データ選択部１ｃは、制御部１ｆの制御の下、双方向無線網２またはデータ重畳放送装置３のいずれか一方で受信したデータを選択し、処理装置１ｄに供給する。処理装置１ｄは、供給されるデータを処理し、所定の表示形式に変換するなどして表示部１ｈに表示する。
【００３３】
　タイマ１ｅは、図示しないシステムクロックに基づいて、現在時刻を計時し、該現在時刻を制御部１ｆに供給する。制御部１ｆは、上述した各部を制御するとともに、上記現在時刻と、双方向無線網２を介して受信した送信予定時刻とを比較し、送信予定時刻に達すると、上述したように、放送受信部１ｂを起動し、データ重畳放送装置３から送信される大容量データが重畳されたテレビ信号を受信させる。
【００３４】
　また、キー入力部１ｇは、インターネット５にアクセスしたり、付加価値網８にアクセスしたり、制御部１ｆに対して各種指示を与えるためのキーボードである。また、表示部１ｈは、例えば、液晶表示器等からなり、インターネット５上のホームページや、付加価値網の情報を表示する。なお、表示部１ｈとしては、ＣＲＴなどの表示装置を外部接続するようにしてもよい。
【００３５】
Ａ−４．情報端末のレイヤ構成
　図４は、上述した情報端末のレイヤ構成を示す概念図である。図において、情報端末１は、双方向無線網２に対する物理層１０、データリンク層１１、ネットワーク層１２、また、データ重畳放送に対する物理層１３、データリンク層１４、さらに、上記ネットワーク層１２およびデータリンク層１４の上位に、非対称ルーティング層１５、さらに上位に、アプリケーション層１６を置く。アプリケーション層１６としては、例えば、インターネット５へのアクセスの場合には、Ｗｅｂブラウザ（ソフトウエア）となる。双方向無線網２とデータ重畳放送３とのルーティング（切り替え）は、非対称ルーティング層１５によって行うようになっているので、受信部の選択に際しては、アプリケーション１６に複数の受信手段を意識させることがない。
【００３６】
Ｂ．第１実施例の動作
　まず、上述した非対称ルータ、データ重畳放送装置、情報端末の基本的な動作（一部）について説明する。ここで、図５ないし図７は、各々、非対称ルータ、データ重畳放送装置および情報端末の基本動作（一部）を示すフローチャートである。
【００３７】
Ｂ−１．非対称ルータ
　まず、非対称ルータにおける下り回線の通信路選択手順について図５を参照して説明する。非対称ルータ４は、データ（大容量または小容量）を受信すると、ステップＳ１０で、受信データの容量を計算し、ステップＳ１２で、データの総容量が予め設定された規定値より大であるか否かを判断する。上記規定値は、情報端末１に対して送信すべきデータを、データ重畳放送装置３または双方向無線網２のいずれで送信するかを決めるしきい値であり、上記比較判断は、データが大容量である場合には、比較的高速なデータ伝送レートを有するデータ重畳放送装置３から送信した方が効率的であり、データが小容量である場合には、比較的低速なデータ伝送レートを有する双方向無線網２を介して送信した方が効率的であるので、どちらで送信するかを決めるための処理である。そして、データの総容量が規定値以下であった場合には、ステップＳ１４に進み、上記データを双方向無線網２を介して情報端末１に送信する。
【００３８】
　一方、データの総容量が規定値より大であった場合には、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、データ重畳放送装置３に対して、送信要求を送信し、ステップＳ１８で、データ重畳放送装置３からの応答に基づいて、送信可能であるか否かを判断する。送信要求としては、例えば、データを送信すべきチャネルをどこに割り当てるかを要求し、データ重畳放送装置３からの応答としては、送信可能である場合には、送信するチャネルを返すようにする。ここで、送信不可能であった場合には、上述したステップＳ１４に進み、上記データを双方向無線網２を介して情報端末１に送信する。
【００３９】
　一方、送信可能であった場合には、ステップＳ２０に進み、上記データをデータ重畳放送装置３に送出する。データ重畳放送装置３は、後述するように、データを受信すると、該データ容量に従って、送信予定時刻を計算し、非対称ルータ４に返信する。非対称ルータ４は、ステップＳ２２で、上記送信予定時刻を受信して、ステップＳ２４で、上記送信チャネルおよび送信予定時刻を、双方向無線網２を介して情報端末１に通知する。
【００４０】
　そして、ステップＳ２６で、情報端末１から上記データの受信完了を示すＡＣＫ信号が双方向無線網２を介して供給されるのを待つ。そして、ＡＣＫ信号が供給されると、ステップＳ２８で、受信したＡＣＫ信号をデータ重畳放送装置３に送出した後、当該処理を終了する。
【００４１】
Ｂ−２．データ重畳放送装置
　次に、データ重畳放送装置における下り回線の放送手順について図６を参照して説明する。データ重畳放送装置３は、非対称ルータ４からのデータを受信すると、ステップＳ３０において、メモリ３ａに一旦蓄積する。次に、ステップＳ３２において、受信したデータ容量を計算し、ステップＳ３４で、得られたデータ容量に基づいて、送信予定時刻を計算する。そして、該送信予定時刻を非対称ルータ４に通知する。
【００４２】
　次に、ステップＳ３８で、上記送信予定時刻になったか否かを判断し、送信予定時刻になっていなければ、そのまま同ステップＳ３８を繰り返し、待機する。一方、送信予定時刻なると、ステップＳ４０に進み、ステップＳ３０でメモリ３ａに蓄積したデータを、通常のテレビ信号の空き領域に重畳して放送する。そして、ステップＳ４２で、非対称ルータ４からのＡＣＫ信号を受信したか否かを判断する。このＡＣＫ信号は、上記データが重畳されたテレビ信号を受信した情報端末が非対称ルータ４に対して送信した、全データを受信したことを示す確認信号であり、該非対称ルータ４を介してデータ重畳放送装置３に送信される。
【００４３】
　そして、非対称ルータ４からのＡＣＫ信号を受信していなければ、ステップＳ４４に進み、タイムアウトになったか否かを判断する。ここで、タイムアウトでなければ、ステップＳ４２に戻り、ＡＣＫ信号を受信するまで待機する。一方、データを重畳放送した後、ＡＣＫ信号を受信できずに、タイムアウトになると、ステップＳ４６に進み、情報端末１がデータを受信できなかったことを知らせるために、非対称ルータ４に対して不達通知を供給する。
【００４４】
　一方、データを重畳放送した後、ステップＳ４２において、非対称ルータ４を介して情報端末１からＡＣＫ信号を受信すると、情報端末１によってデータが受信されたと判断し、ステップＳ４８に進み、放送済みのデータをメモリ３ａから消去した後、当該処理を終了する。
【００４５】
Ｂ−３．情報端末
　次に、情報端末における受信経路の選択手順について図７を参照して説明する。情報端末１は、まず、ステップＳ５０で、予定通信路が双方向無線網２であるかデータ重畳放送３であるかを判断する。そして、予定通信路が双方向無線網２である場合には、ステップＳ５２に進み、双方向無線網２の受信機能である双方向送受信部（受信部）１ａを選択して起動し、ステップＳ５４で、双方向無線網２からの小容量データを受信する。
【００４６】
　一方、予定通信路がデータ重畳放送３である場合には、ステップＳ５６に進み、データ重畳放送の受信機能である放送受信部１ｂを選択し、ステップＳ５８で、前述した非対称ルータ４から通知された放送予定チャネルを設定する。次に、ステップＳ６０で、タイマ１ｅによる現在時刻を参照して、同様に非対称ルータ４から通知された送信予定時刻に達したか否かを判断し、送信予定時刻でなければ、同ステップＳ６０を繰り返し実行し、待機する。一方、送信予定時刻に達すると、ステップＳ６２に進み、上記放送受信部１ｂのスリープを解除し、ステップＳ６４で、データ重畳放送装置３からのデータが重畳されたテレビ信号を受信する。
【００４７】
　テレビ信号に重畳されたデータの受信が完了すると、ステップＳ６６で、上記放送受信部１ｂを再びスリープ状態に戻し、ステップＳ６８で、データの受信完了を示すＡＣＫ信号を双方向無線網２を介して非対称ルータ４に通知した後、当該処理を終了する。
【００４８】
Ｂ−４．全体動作
　次に、上述した第１実施例の全体動作を説明する。ここで、図８は、本第１実施例による双方向通信システムの動作を説明するためのシーケンスである。情報端末１は、Ｗｅｂブラウザからインターネット５上のＷｅｂサーバ６に対して接続要求が出ると、双方向無線網２を介して、非対称ルータ４に対してコマンドＣＭＤを送信する。非対称ルータ４は、該コマンドＣＭＤをインターネット５を介してＷｅｂサーバ６に送出する。これによって、Ｗｅｂサーバ６は、受信したコマンドＣＭＤに従って、例えば、ブラウザ・データ（ＨＴＭＬ形式のファイル）Ｄ１を、インターネット５を介して、非対称ルータ４に送信する。
【００４９】
　次に、非対称ルータ４は、Ｗｅｂサーバ６から送られてきたブラウザ・データＤ１のデータ量が所定量を越えていると、データ重畳放送装置３に対して、上記ブラウザ・データＤ１を送信すべきチャネル要求ＣＲＱを送出する。これに対して、データ重畳放送装置３は、空きチャネルおよびＡＣＫ信号を非対称ルータ４に返送する。非対称ルータ４は、ＡＣＫ信号を受信すると、上記ブラウザ・データＤ１をデータ重畳放送装置３に送信する。データ重畳放送装置３は、ブラウザ・データＤ１を受信すると、データ容量に基づいて送信予定時刻を計算し、該送信予定時刻をタイム・タグＴＴとして非対称ルータ４に通知する。
【００５０】
　非対称ルータ４は、上記タイム・タグＴＴを受信すると、先に受信した送信チャネルＣと上記タイム・タグＴＴを、双方向無線網２を介して情報端末１に送信する。情報端末１は、双方向送受信部１ａで上記送信チャネルＣとタイム・タグＴＴを受信し、タイム・タグＴＴに従って、ブラウザ・データＤ１が重畳されたテレビ信号が送信されるまで待機する。
【００５１】
　一方、データ重畳放送装置３は、送信予定時刻になると、重畳装置３ｂによって、先に設定した送信チャネルＣのテレビ信号にブラウザ・データＤ１を重畳して送信する。情報端末１は、同様に、送信予定時刻になると、放送受信部１ｂを起動し、該起動した放送受信部１ｂによって、上記ブラウザ・データＤ１が重畳されたテレビ信号を受信し、該テレビ信号からブラウザ・データＤ１を取り出し、表示形式のデータを生成し、表示部１ｈに表示する。また、情報端末１は、ブラウザ・データＤ１の受信完了を示すＡＣＫ信号を双方向送受信部１ａに対して送出し、該双方向送受信部１ａによって、双方向無線網２を介して非対称ルータ４に送信する。非対称ルータ４は、上記ＡＣＫ信号を受信すると、該ＡＣＫ信号をデータ重畳放送装置３に通知する。これに対して、データ重畳放送装置３は、メモリ３ａに記憶していたブラウザ・データＤ１を消去する。
【００５２】
　このように、上述した第１実施例では、情報端末１から見て上り方向のデータストリーム（コマンドなど小容量のデータ）は、データ伝送速度が比較的低速な双方向通信網２を介して伝送され、一方、情報端末１から見て下り方向のデータストリーム（ブラウザ・データなどの大容量データ）は、データ伝送速度が比較的高速なデータ重畳放送装置３によって伝送されるので、比較的低速な双方向無線網２の負担を軽減しつつ、高速にデータを伝送できる。
【００５３】
（第２実施例）
　次に、本発明の第２実施例について説明する。本第２実施例では、複数のデータ重畳放送装置のうち、情報端末１の現在位置をサービスエリア（電波到達地域）とするデータ重畳放送装置を選択し、該データ重畳放送装置から大容量データを重畳したテレビ信号を送信するようにしている。また、送信すべきデータ容量がデータ重畳放送装置３の放送可能な容量を上回った場合には、双方向無線網２を介して大容量データを送信するようにしている。以下に、本第２実施例の構成および動作について説明する。
【００５４】
　ここで、図９は、本発明の第２実施例による双方向通信システムの構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図９において、非対称ルータ２０は、インターネット５または固定網７を介して受信した大容量データを一旦蓄積するメモリ２０ａを備えている。大容量データは、通常、データ重畳放送装置３-1，３-2，……，３-nのいずれかに供給され、該データ重畳放送装置３-i（ｉ＝１〜ｎ）によって情報端末１に送信される。しかしながら、送信すべきデータ容量が送信するデータ重畳放送装置３-iの放送可能な容量を上回った場合には、双方向無線網２を介して大容量データを送信しなければならず、この場合、双方向無線網２は、比較的、データ伝送速度が遅いので、大容量データを一時的に保持しておく必要がある。上記非対称ルータ２０のメモリ２０ａは、このように、データ重畳放送装置３-iで送信不可能であった場合、双方向無線網２を介して送信する場合に使用される。
【００５５】
　また、データ重畳放送装置３-1〜３-nは、各々、所定出力の放送電波が到達可能な範囲毎に設置されており、情報端末１の現在位置をサービスエリアとする装置から大容量データをテレビ信号に重畳させて放送するようになっている。情報端末１の現在位置は、双方向無線網２に所定のエリア毎に設置された基地局を介して非対称ルータによって取得し、該非対称ルータ２０によってデータ重畳放送装置３-1〜３-nのいずれに大容量データを供給するかを選択する。なお、情報端末１の現在位置、すなわち、基地局を介して得られた、情報端末１が存在するエリアと、該エリアをサービスエリアとするデータ重畳放送装置３との対応は、予めテーブルとして非対称ルータ２０に備えるようにする。
【００５６】
　次に、本第２実施例の動作について説明する。
　非対称ルータ２０は、双方向無線網２を介して、情報端末１からインターネット５上のＷｅｂサーバ６に対する接続要求のためのコマンドを受信すると、該コマンドをインターネット５を介してＷｅｂサーバ６に送出する。また、この時、コマンドを受信すると同時に、情報端末１の現在位置を示す位置情報を取得する。次に、インターネット５上のＷｅｂサーバ６から送信されてくる大容量データ（ブラウザ・データ）を受信すると、非対称ルータ２０は、受信したブラウザ・データを一旦メモリ２０ａに蓄積する。
【００５７】
　次に、非対称ルータ２０は、情報端末１の位置情報に基づいて、複数のデータ重畳放送装置３-1〜３-nのうち、対応するデータ重畳放送装置３-iに対して、上記ブラウザ・データを送信すべきチャネルを要求する。これに対して、対応するデータ重畳放送装置３-iが送信可能である場合には、メモリ２０ａに一旦蓄積した上記ブラウザ・データを、前述した第１実施例と同様に、対応するデータ重畳放送装置３-iに送信する。以下、前述した第１実施例と同様に、該データ重畳放送装置３-iは、所定の送信予定時刻に、ブラウザ・データをテレビ信号に重畳して放送する。
【００５８】
　一方、対応するデータ重畳放送装置３-iが送信不可能である場合には、非対称ルータ２０は、情報端末１に双方向無線網２を用いてブラウザ・データを送信する旨を通知した後、メモリ２０ａに一旦蓄積した上記ブラウザ・データを双方向無線網２を介して情報端末１に送信する。情報端末１は、上記非対称ルータ２０からの通知によって、前述したフローチャートで示したように、受信経路を双方向無線網２に設定し、双方向送受信部１ａで上記ブラウザ・データを受信し、該ブラウザ・データから表示データを生成し、表示部１ｈに表示する。また、非対称ルータ２０は、情報端末１からブラウザ・データの受信完了を示すＡＣＫ信号を受信すると、メモリ２０ａのブラウザ・データを消去する。
【００５９】
　このように、上述した第２実施例によれば、複数のデータ重畳放送装置３-1〜３-nのうち、情報端末１の現在位置をサービスエリアとするデータ重畳放送装置３-iでのみ、大容量データをテレビ信号に重畳して放送（送信）するようにしたので、電波資源の有効利用を図ることができる。また、送信可能なデータ重畳放送装置がない場合には、非対称ルータ２０に設けたメモリ２０ａに大容量データを一旦記憶し、該メモリ２０ａに記憶した大容量データを、双方向無線網２を介して情報端末１に送信するようにしたので、データ重畳放送装置が混雑しているような場合であっても、長時間待機することなく、大容量データを受信することができる。
【００６０】
（第３実施例）
　次に、本発明の第３実施例について説明する。本第３実施例では、特定の情報端末間でのみデータ（小容量および大容量）を授受するべく、データを暗号化して送受信するようにしている。ここで、図１０は、上述した双方向通信システムにおいて、特定の情報端末にのみデータを送信するための暗号化処理を実現するための構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。
【００６１】
　図１０において、認証センタ３０は、非対称ルータ４に固有の暗号鍵Ｋ２を有し、非対称ルータ４に供給する。非対称ルータ４は、上記暗号鍵Ｋ２によって、データ重畳放送装置３への大容量データを暗号化する。また、非対称ルータ４は、情報端末１からの要求に応じて、上記暗号鍵Ｋ２を双方向無線網２を介して情報端末１に送信する。
【００６２】
　復号／暗号方式部３１は、双方向無線網２に固有の暗号鍵Ｋ１を有し、双方向無線網２に供給する。双方向無線網２は、上記暗号鍵Ｋ１を用いて、情報端末間における小容量データの暗号化と復号化を行う。
【００６３】
　情報端末１は、双方向無線網２との間で授受する小容量データを、暗号鍵Ｋ１を用いて暗号化および復号化するための復号／暗号化部１ｉを備えるとともに、データ重畳放送装置３からの大容量データを、双方向無線網２を介して非対称ルータ４から入手した暗号鍵Ｋ２を用いて復号化するための復号化部１ｊを備えている。
【００６４】
　ここで、認証センタ３０で用いる暗号化方式は、安全なパスである暗号鍵Ｋ１で暗号化された双方向無線網２が利用できることを前提にすると、時間タグなどを利用する「One Time Pad 暗号方式」を用いることが好ましい。「One Time Pad 暗号方式」は、暗号化／復号化の暗号鍵を毎回生成し、しかも暗号鍵は一度だけしか用いず、同一の暗号鍵を繰り返し使用することがない。すなわち、暗号化が必要なデータが発生する都度、暗号鍵Ｋ２を生成し、該暗号鍵Ｋ２を用いてデータ重畳放送の暗号化を行った後、双方向無線網２を介して情報端末１に転送し、その値の暗号鍵Ｋ２を２度と使用することがない。
【００６５】
　このように、第３実施例では、非対称ルータ４とデータ重畳放送装置３との間、双方向無線網２と情報端末１との間、およびデータ重畳放送装置３と情報端末１との間において、送受信するデータを暗号化することにより、安全にデータ伝送が行うことができるとともに、予め許可された情報端末１のみが受信できるので、例えば、情報端末毎の課金管理を実現することができ、サービス運営上、非常に有効である。
【００６６】
（第４実施例）
　次に、本発明の第４実施例について説明する。本第４実施例では、情報端末の負担を軽減するための構成を提供する。一般に、例えば、インターネット５上のＷｅｂサーバ６にアクセスすることを考えた場合、一般的なパーソナルコンピュータ（もしくは広義にインターネットにアクセスする端末）においては、例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）などのＯＳ環境上でＷｅｂブラウザを実行することにより実現される。しかしながら、この場合、十分なメモリ容量と高速な処理速度が要求されるため、端末のコストアップにつながるとともに、回路構成が複雑かつ大規模になり、携帯性が失われる。
【００６７】
　ここで、図１１は、従来のパーソナルコンピュータ等の端末による構成を示すブロック図である。図において、入出力装置４０は、ディスプレイ（液晶等）やマウスキーボード（筐体に配設されたカーソルキーやトラックボールでも可）であり、ＯＳ上にあるマウスドライバ４１やディスプレイドライバ４２によって制御される。Ｗｅｂブラウザ４３は、ＯＳ下で動作するアプリケーションソフトウエアであり、ブラウザ・データから表示形式のデータを生成し、ディスプレイドライバ４２によって表示部に表示したり、上記マウスドライバ４１によってユーザによって操作されるマウス／キーボードによる入力を受け付ける。
【００６８】
　また、Ｗｅｂブラウザ４３は、インターネット５へのアクセスに際しては、ブラウジング・ページの指定（コマンド）や、ページに割り付けられたプログラムのダウンロード等の指示（コマンド）を、コミュニケーション・ドライバ４４に送出する。コミュニケーション・ドライバ４４は、ＯＳ上にあるソフトウェアであり、モデム（あるいはイーサネット（登録商標）・カードなど）４５を制御し、上記コマンドをインターネット５へ送信する。このとき、インターネット５への接続は、プロキシイ（Proxy）サーバなどのファイア・ウォール４６を経由する場合もある。なお、ファイア・ウォール４６とは、外部からの情報端末１への侵入（アクセス）を防止する、セキュリティのためのソフトウェアである。このように、従来の構成による情報端末では、ＯＳに加えて、Ｗｅｂブラウザ等の大容量のソフトウェアを起動させなければならないので、メモリ容量や処理速度の制限から快適な環境を実現することが難しい。
【００６９】
　そこで、本第４実施例では、Ｗｅｂブラウザの処理を非対称ルータ４で行い、情報端末１では、入出力処理だけを行うようにしている。以下、第４実施例を詳細に説明する。ここで、図１２は、本第４実施例による情報端末と非対称ルータの略構成を示すブロック図である。なお、図３に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。
【００７０】
　まず、情報端末１において、図１２に示す表示部１ｈは、前述したように、液晶表示器等からなる表示装置であり、入出力ドライバ５２を介して供給される表示形式のデータ（大容量データ：ブラウザ・データ、小容量データ：コマンド）を表示する。また、タッチスクリーン・センサ５０は、ユーザが表示部１ｈの画面上をタッチしたことを検知するセンサであり、タッチされた位置をクイックポインタ５１に送出する。クイックポインタ５１は、上記タッチスクリーン・センサ５０からのタッチ位置と表示部１ｈの表示画面情報とに基づいて、表示画面上のどの位置がタッチされたかを取得し（位置情報）、入出力ドライバ５２を介して、コミュニケーション・ドライバ５３に供給する。
【００７１】
　コミュニケーション・ドライバ５３は、上記位置情報をコマンドとして双方向送受信部１ａに供給する。なお、コミュニケーション・ドライバ５３は、必要に応じて、情報端末１を識別するためのＩＤ番号５５を双方向送受信部１ａに供給するようにしてもよい。次に、コミュニケーション・ポートセレクタ５４は、双方向送受信部１ａを介して供給される双方向無線網２からの小容量データまたは放送受信部１ｂによって受信したデータ重畳放送装置３からの大容量データ（ブラウザ・データ）を選択的に切り替えて、上記入出力ドライバ５２を介して表示部１ｈに供給する。
【００７２】
　次に、非対称ルータ４において、図１２に示す入出力・ＩＤドライバ５６は、双方向無線網２を介して情報端末１から送信されるデータおよびＩＤ番号を受信し、該ＩＤ番号とインターネットのアドレスとを対応付けて記憶している対応テーブル５７を参照して、Ｗｅｂブラウザ５８に渡すとともに、該Ｗｅｂブラウザ５８によって受信した大容量データ（ブラウザ・データ等）をデータ重畳放送装置３へ送出する。Ｗｅｂブラウザ５８は、前述したように、インターネット５にアクセスするためのソフトウェアであり、上記入出力ＩＤドライバ５６からのデータに従って、インターネット５上の所定のサーバ６にアクセスする。また、インターネット５への接続は、従来と同様に、プロキシイ（Proxy）サーバなどのファイア・ウォール５９を経由するようにしてもよい。
【００７３】
　このように、本第４実施例では、非対称ルータ４にインターネット５にアクセスするためのソフトウェアを備えるようにし、情報端末１には入出力処理のためのソフトウェアだけを備えるようにしたので、情報端末１におけるメモリ容量・処理速度への負担を軽減することができ、快適な環境で使用できる。このため、安価で軽量な情報端末１でインターネット５上のサーバ６にアクセスできる。さらに、インターネット５のアドレスを持たない情報端末であっても、インターネット５上のサーバ６にアクセスできる。
【００７４】
（第５実施例）
　次に、本発明の第５実施例について説明する。本第５実施例では、双方向無線網２として、例えば、ＰＨＳのように所定の地域でサービスが可能なものや、セレラ（携帯電話）のように、ほぼ全地域でサービスが可能なものなど、複数の双方向無線網を利用可能とし、移動可能な情報端末１の現在位置に応じて、利用可能な双方向無線網を選択できるようにしている。
【００７５】
　例えば、前述した第２実施例と同様の構成とし、各地域毎に配設されたデータ重畳放送装置（複数）から送信する各テレビ信号に、対応する地域において利用可能な双方向無線網を示す無線網識別データを重畳して放送する一方、情報端末１が他の地域に移動した場合、移動した場所で受信したテレビ信号に重畳されている無線網識別データを確認することで、現在の地域で利用可能な双方向無線網を選択する。
【００７６】
　また、情報端末１が移動した場合、該情報端末１が移動した場所で、テレビ信号を受信可能となったことを、その場所で利用可能な双方向無線網２を介して、非対称ルータ４に通知するようにしてもよい。これにより、非対称ルータ４は、通知された双方向無線網２を介して、情報端末１と双方向でデータ授受を行うことができる。
【００７７】
　あるいは、上述した２つの方式を組み合わせ、データ重畳放送装置（複数）から送信する各テレビ信号に、対応する地域において利用可能な双方向無線網２を示す無線網識別データを重畳して放送する一方、移動した情報端末１がテレビ信号を受信可能となったことを、該テレビ信号に重畳されて放送された無線網識別データで示される双方向無線網２を介して、非対称ルータに通知するようにしてもよい。
【００７８】
　このように、本第５実施例では、情報端末１が移動し、これまでと異なる双方向無線網２やデータ重畳放送装置３のサービスエリアに移動した場合であっても、情報端末１の現在位置に応じて、適切な双方向無線網２を選択することができるので、広範囲にわたる移動に対応できる。
【００７９】
（第６実施例）
　次に、本発明の第６実施例について説明する。本第６実施例では、データ重畳放送装置３によって放送されるデータ形式を図１３に示す構成とすることで、よりきめ細かいサービスを提供するものである。図１３において、フレーム長６０は、プリアンブル／タイムマーカ７０と、信号配信符号７１と、個人ユーザ宛データ８０と、グループユーザ宛データ９０と、公開データ１００とから構成されている。
【００８０】
　フレーム長６０は、可変であり、各データの長さを柔軟に設定できるようになっている。但し、消費電力を軽減するために、周期的なタイムマーカを設けており、該タイムマーカを基準にして柔軟なフレーム構成を実現している。信号配信符号７１は、個人ユーザ宛データ８０、グループユーザ宛データ９０、公開データ１００の長さの配分を規定するもので、符号化されて付加されている。
【００８１】
　個人ユーザ宛データ８０は、特定の個人が当該個人の持つ個人ＩＤに基づく鍵でのみ解読できるように暗号化されており、暗号化の詳細は前述した第３実施例で説明した。グループユーザ宛データ９０は、共通のグループが持つグループＩＤに基づく鍵でのみ解読できるように暗号化されており、先頭にプリアンブル９０ａを備えている。公開データ１００は、不特定多数の受信者（情報端末）が自由に受信可能となるよう暗号化されておらず、グループユーザ宛データ９０と同様に、先頭にプリアンブル１００ａを備えている。
【００８２】
　なお、個人ＩＤとグループＩＤとは、別個のものであっても、個人ＩＤの所定位置にグループＩＤを埋め込むようなものであってもよい。埋め込む形式では、例えば、ＩＤの形式を「ＡＡＡＡＢＢ」とし、前半の「ＡＡＡＡ」が個人を識別するための個人ＩＤとして用い、後半の「ＢＢ」をグループを識別するためのグループＩＤとして用いることが考えられる。
【００８３】
　このように、第６実施例では、データ重畳放送装置３からテレビ信号に重畳して送信するデータを、個人ユーザ宛データ８０と、グループユーザ宛データ９０と、公開データ１００とからなるデータ形式とすることにより、放送対象ユーザを柔軟に設定できる。また、個人ユーザ宛データ８０と、グループユーザ宛データ９０は、対象とされるユーザのみが解読できるように暗号化することで、情報の漏洩を防止できる。また、タイムマーカ７０を付けることで、情報端末１においては、受信タイミングに合わせて受信を開始するので、それ以外ではスリープ状態とすることで、消費電力を低減することができる。
【００８４】
（第７実施例）
　次に、本発明の第７実施例について説明する。本第７実施例では、データ重畳放送装置３において、異なる方向を向いた複数の指向性アンテナを用いることで、同一周波数の電波を用いて、特定のユーザ（複数）に選択的に、かつ同時に、それぞれのユーザ宛のデータを送信するものである。前述した第６実施例で説明したように、個人ユーザ宛データの送信においては、特定の個人ユーザとは双方向無線網２を介して通信を行うため、その基地局番号と対応するサービスエリアを知ることにより、当該個人ユーザの位置を特定することができる。
【００８５】
　そこで、複数の個人ユーザ宛に同時に大容量データを送信しようとする場合、データ重畳放送装置３に、それぞれ異なる方向に向けた複数の指向性アンテナを用いることで、アンテナの指向性によりＣＩＲが十分に確保できる方向に、その複数の個人ユーザが十分に離れていれば、同時に同じ周波数で、それぞれに対応した異なるデータを送信することができる。
【００８６】
　ここで、図１４は、本第７実施例による指向性アンテナを用いた場合の動作を説明するための概念図である。図において、Ｚは、データ重畳放送装置３による放送のサービスエリアであり、Ａ，Ｂ，Ｃは、各々、双方向無線網２の１つの基地局によるサービスエリアである。すなわち、１つのデータ重畳放送装置３による放送のサービスエリアＺ内には、複数の基地局が存在することになり、該複数の基地局で双方向無線網２を構成している。なお、双方向無線網２の複数の基地局は、異なるデータ重畳放送装置３によるサービスエリアに重なっていてもよい。また、１１０，１１１，１１２，１１３，１１４は、各々、データ重畳放送装置３の各指向性アンテナによる指向性の境界である。
【００８７】
　サービスエリアＡにおいて、インターネット５上のＷｅｂサーバ６にアクセスしようとする個人ユーザは、サービスエリアＢでアクセスを行っている個人ユーザとは、指向性の方向が重なる可能性があるため、十分なＣＩＲを確保することは困難であるが、サービスエリアＣの個人ユーザとは、十分な指向性による分離が可能である。この場合、サービスエリアＡの個人ユーザとサービスエリアＣの個人ユーザには、それぞれに対する異なるデータを、同一周波数、同一時刻で、それぞれのサービスエリアに対応したアンテナから送信することにより、サービスエリアＡの個人ユーザとサービスエリアＣの個人ユーザとは、同時に、それぞれに対応したデータを受信することができる。
【００８８】
　一方、サービスエリアＡの個人ユーザにのみデータを送信する場合には、指向性の境界１１０，１１１で限定される指向性アンテナを用いることで、その他の不要な方向に電波を送信する必要がなくなり、電波資源を有効に利用できる。さらに、不要な電波を出力することがないので、電波間での干渉を低減することができる。
【００８９】
　なお、上述した実施例では、インターネット５のブラウザ・データに関してのみ説明したが、これに限らず、図示する付加価値通信網８でも同様であり、例えば、テレビ学習システム、ニュース（詳細事項の選択）、広告（内容説明の要求）、クイズ／ゲーム（回答）、アンケート調査などにも適用できる。また、暗号化や個人ＩＤを使用すれば、特定個人への教育システム、ホームショッピング等も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施例による双方向通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例によるデータ重畳放送装置の略構成を示すブロック図である。
【図３】情報端末の略構成を示すブロック図である。
【図４】情報端末のレイヤ構成を示す概念図である。
【図５】非対称ルータの基本動作（一部）を示すフローチャートである。
【図６】データ重畳放送装置の基本動作（一部）を示すフローチャートである。
【図７】情報端末の基本動作（一部）を示すフローチャートである。
【図８】本実施例による双方向通信システムの動作を説明するためのシーケンスである。
【図９】本発明の第２実施例による双方向通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施例による、特定の情報端末にのみデータを送信するための暗号化処理を実現するための構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のパーソナルコンピュータ等によって構成した情報端末の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４実施例による情報端末と非対称ルータの略構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第６実施例による、データ重畳放送装置３によって放送されるデータ形式を示す概念図である。
【図１４】本発明の第７実施例による指向性アンテナを用いた場合の動作を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００９１】
　１　情報端末
　１ａ　双方向送受信部（双方向送受信手段）
　１ｂ　放送受信部（大容量受信手段）
　１ｃ　データ選択部
　１ｄ　処理装置
　１ｅ　タイマ
　１ｆ　制御部
　１ｇ　キー入力部
　１ｈ　表示部
　２　双方向無線網
　３，３−１〜３−ｎ　データ重畳放送装置（大容量データ送信手段）
　３ａ　メモリ（記憶手段）
　３ｂ　重畳装置（重畳手段）
　４　非対称ルータ
　５　インターネット（情報提供網）
　６　サーバ
　７　固定網
　８　付加価値通信網（情報提供網）
　２０　非対称ルータ
　２０ａ　メモリ
　１ｊ 復号化部（復号化手段）
　１ｉ　復号／暗号化部（暗号化手段、復号化手段）
　３０　認証センタ（暗号化手段）
　３１　復号／暗号方式部（暗号化手段、復号化手段）
　５０　タッチセンサ
　５１　クイックポインタ
　５２　入出力ドライバ
　５３　コミュニケーションドライバ
　５４　コミュニケーションポートセレクタ
　５５　ＩＤ番号
　５６　入出力ＩＤドライバ
　５７　テーブル
　５８　Ｗｅｂブラウザ（閲覧手段）
　５９　ファイアウォール
　１ｈ　表示部（表示手段）
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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