(57)【要約】ユーザ識別情報（２０）とメッセージ（１０）とを結合し、結合された情報とユーザ特定符号とを符号化することによって一般ブロードキャストを個別化する方法およびシステム。また、ソース識別情報（３０、４０）は、符号化された結合情報に付加することができ、その結果が再び符号化され（６５、７５）、一般ブロードキャストシステムを介してブロードキャストされる。
2004537208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般のブロードキャスト通信を個別化する方法であって、
ユーザ識別情報とメッセージとを結合することで第１のメッセージレイヤーの信号を形成するステップと、
前記第１のメッセージレイヤーの信号を符号化するステップと、
符号化された前記第１のメッセージレイヤーの信号に第１のソース識別情報を結合することで第２のメッセージレイヤーの信号を形成するステップと、
前記第２のメッセージレイヤーの信号を符号化するステップと
を含む方法。
【請求項２】
符号化された前記第２のメッセージレイヤーの信号に第２のソース識別情報を結合して第３のメッセージレイヤーの信号を形成するステップと、
前記第１のメッセージレイヤーの信号を符号化するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のメッセージレイヤーの信号に係る前記符号化のステップ及び前記第２のメッセージレイヤーの信号に係る前記符号化のステップの少なくとも一つには、符号分割多元接続の符号化処理が含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第３のメッセージレイヤーの信号に係る前記符号化のステップには、符号分割多元接続の符号化処理が含まれる、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
符号化された前記第２のメッセージレイヤーの信号を受信するステップと、
符号化された前記第２のメッセージレイヤーの信号を復号するステップと、
符号化された前記第１のメッセージレイヤーの信号を復号するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
符号化された前記第３のメッセージレイヤーの信号を受信するステップと、
符号化された前記第３のメッセージレイヤーの信号を復号するステップと、
符号化された前記第２のメッセージレイヤーの信号を復号するステップと、
符号化された前記第１のメッセージレイヤーの信号を復号するステップと
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のメッセージレイヤーの信号に係る前記符号化のステップ及び前記第２のメッセージレイヤーの信号に係る前記符号化のステップの少なくとも一つには、符号分割多元接続の復号処理が含まれる、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第１、第２および第３のメッセージレイヤーの信号に係るそれぞれ前記復号化のステップの少なくとも一つには、符号分割多元接続の復号処理が含まれる、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
一般的なブロードキャスト通信を個別化するシステムであって、
ユーザ識別情報とメッセージとを受信し結合して第１のメッセージレイヤーの信号を形成するように接続された第１の論理装置と、
前記第１のメッセージレイヤーの信号を符号化可能なように前記第１の論理装置に接続された第１の符号化装置と、
符号化された前記第１のメッセージレイヤーの信号に第１のソース識別情報を結合して第２のメッセージレイヤーの信号を形成するように接続された第２の論理装置と、
前記第２のメッセージレイヤーの信号を符号化するように前記第２の論理装置に接続された第２の符号化装置と
を含むシステム。
【請求項１０】
符号化された前記第２のメッセージレイヤーの信号に第２のソース識別情報を結合して第３のメッセージレイヤーの信号を形成する第３の論理装置と、
前記第１のメッセージレイヤーの信号を符号化する第３の符号化装置と
をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１及び第２の符号化装置には、符号分割多元接続の符号化装置が含まれる、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第３の符号化装置には、符号分割多元接続の符号化装置が含まれる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
符号化された前記第２のメッセージレイヤーの信号を受信するように接続された一般ブロードキャスト受信機と、
符号化された前記第２のメッセージレイヤーの信号を復号するよう接続された第１の復号装置と、
符号化された前記第１のメッセージレイヤーの信号を復号するよう接続された第２の復号装置と
を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
符号化された前記第３のメッセージレイヤーの信号を受信するよう接続された一般ブロードキャスト受信機と、
符号化された前記第３のメッセージレイヤーの信号を復号するよう接続された第１の復号装置と、
符号化された前記第２のメッセージレイヤーの信号を復号するよう接続された第２の復号装置と
符号化された前記第１のメッセージレイヤーの信号を復号するよう接続された第３の復号装置と
を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１及び第２の復号装置の少なくとも一方には、符号分割多元接続の復号装置が含まれる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１、第２および第３の復号装置の少なくとも一つには、符号分割多元接続の復号装置が含まれる、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロードキャスト通信に係り、とりわけ、ブロードキャスト通信を個別化する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般のブロードキャスト通信システムでは、複数の受信機の各々が同一のメッセージを受信できるように、複数の受信機に対してメッセージを放送（ブロードキャスト）するよう設計されている。一般的なブロードキャスト通信システムについてのよく知られた例としては、全地球測位システム（ＧＰＳ）や衛星ＴＶのような通信システムがあげられる。これらの例示的な通信システムの双方とも、ありとあらゆる受信機に対して、不特定のユーザを対象とするメッセージをブロードキャストする。例えば、安価なＧＰＳ受信機は、複数の衛星からブロードキャストされたメッセージを受信する。ＧＰＳ衛星からの送信のいずれも、特定の受信機をターゲットとすることはできない。同様に、衛星ＴＶシステムにおいても、当該衛星は、多数の受信機に向けてブロードキャストする。ＧＰＳシステムのように、衛星ＴＶのブロードキャストも、個々の受信機をターゲットとして、ユーザごとに固有のメッセージをブロードキャストする能力を備えてはいない。一般的に言って、一般のブロードキャストシステムは、個々の受信機に向けてメッセージを送信する能力を備えてはいない。
【０００３】
ＧＰＳシステムの場合では、位置データとタイミングデータを送信するために、現在のところＧＰＳブロードキャスト専用の周波数が使用されている。これは、当初の構想と設計に基づくＧＰＳシステムについて当て嵌まることである。最近になり、ＧＰＳのＬ１周波数およびＬ２周波数に対して、新しい軍事コードであるｍコードを追加することが決定された。この新しいコードは、軍事目的の特別なコードとして提供されうるものであって、個々のユーザに特有のメッセージを提供するものではない。この軍事目的のコードに加え、新しい周波数がＧＰＳのアーキテクチャに追加される。この新しい周波数は、民間専用の周波数であるＬ５である。Ｌ５周波数に関する現在の計画によれば、民間使用だけを目的としている。
【０００４】
ＧＰＳブロードキャストを介してユーザ固有のメッセージを提供するためのひとつのアプローチは、ユーザ依存情報に制限することである。このような制限の一例は、一連のユーザ固有情報のメッセージをブロードキャストすることである。特定のユーザは、順次、他のユーザに宛てられたメッセージのそれぞれを受信しつつ自分宛ての適切なメッセージが来るのを待って受信することになろう。これにより、例えば、各地方向けの天気予報を送信することが可能となろう。しかしながら、東海岸に在住する人は、東海岸向けの天気予報を受信できるようになる前には、他の地方（例えば、西部、山岳部、中部など）向けの天気予報についてのブロードキャストが完了するのを待たなければならない。ユーザを特定するための上述したアプローチは、実用性が限られている。なぜなら、ユーザ固有の情報を受信するには待たねばならないからであり、また、ユーザ固有の情報は比較的に一般向けの性質を有さなければならないからである。したがって、ＧＰＳシステムのような一般的なブロードキャストシステムに、このようなアプリケーションを搭載するために、地上の設備や宇宙の設備に変更を加えることには、正当化するほどの十分な価値があるようには思えない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、一般用途向けのブロードキャスト周波数上で個別にブロードキャストする方法およびシステムを提供することである。
【０００６】
本発明に関する他の目的は、一般用途向けのブロードキャスト周波数上で個別にブロードキャストする方法およびシステムを、シンプルかつ低コストに提供することである。
【０００７】
本発明に関するさらに他の目的は、ＧＰＳのブロードキャストを特定のユーザ向けに個別化する方法およびシステムを提供することである。
【０００８】
本発明に関するさらに他の目的は、直接的なＴＶブロードキャストを個別化する方法およびシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成すべく、本発明は、一般的なブロードキャスト通信を個別化する方法であって、第１のメッセージレイヤーの信号を形成するためのユーザ識別情報とメッセージとを結合するステップと、前記第１のメッセージレイヤーの信号を符号化するステップと、第２のメッセージレイヤーの信号を形成すべく、符号化された前記第１のメッセージレイヤーの信号に第１のソース識別情報を結合するステップと、前記第２のメッセージレイヤーの信号を符号化するステップを含む。また、本発明は、一般的なブロードキャスト通信を個別化するシステムであって、第１のメッセージレイヤーの信号を形成するためのユーザ識別情報とメッセージとを受信して結合可能なように接続された第１の論理装置と、前記第１のメッセージレイヤーの信号を符号化可能なように前記第１の論理装置に接続された第１の符号化装置と、第２のメッセージレイヤーの信号を形成すべく、符号化された前記第１のメッセージレイヤーの信号に第１のソース識別情報を結合可能なように接続された第２の論理装置と、前記第２のメッセージレイヤーの信号を符号化可能ようなように前記第２の論理装置に接続された第２の符号化装置とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、一般的なブロードキャストシステムのブロック図である。図１において、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４は、４つの衛星を示しており、これらは、受信機Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、…、ＲＮと通信可能な通信回線を提供する。ＧＰＳについての衛星回線の場合、衛星Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３およびＳ４は、それぞれ同一の周波数上でブロードキャストを実行する。これらの衛星は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式を使用して、同一の周波数上で複数のブロードキャスト信号を多重化しており、これにより、各ＧＰＳ受信機は各ブロードキャスト信号を区別して使用することができる。
【００１１】
ＧＰＳに実装されているＣＤＭＡは、セルラー電話などの従来の電話通信において使用されている手法とは異なっている。一般に、セルラー電話システムでＣＤＭＡを採用しているのは、複数の受信機が単一のブロードキャスト周波数帯を同時に使用できるようにするためである。この単一のブロードキャスト周波数帯には、特定のユーザだけが復号できる複数の独立したデータストリームが含まれている。これら２つのＣＤＭＡの実現手法を使用することで、一般的なブロードキャスト通信システムについての一般性を確保しつつ、ユーザ固有のブロードキャストを含んだものへと、一般的なブロードキャスト通信システムを拡張することが可能となる。ＧＰＳシステムの場合、これらを組み合わせることによって、ＧＰＳの位置情報とタイミング情報の提供サービスに関する機能と一般性を維持しつつ、ユーザ固有のブロードキャスト通信を提供できるようになる。
【００１２】
なお、ＧＰＳシステムは、本発明の応用例を提示する目的のためにだけに用いるものとする。したがって、本発明は、衛星ブロードキャストや地上ブロードキャストのどちらにも限定されるものではなく、他の有線ベースまたは無線ベースの信号配信方式に適用できる。
【００１３】
図２は、本発明に係る例示的なメッセージフォーマットを示した図である。図２では、３つのメッセージレイヤーが例示されているが、本発明では、２以上のメッセージレイヤーを使用することができる。図２において、メッセージ１０は、ユーザ識別情報２０によってユーザを特定するようになっている。図２に示しているように、ユーザ識別情報２０とメッセージ１０とが、第１のメッセージレイヤーの信号を形成するために、連結的な手法を用いて結合されている。この第１のメッセージレイヤーの信号において、ユーザ識別情報を、例えば、パケットシーケンス番号や前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号などと結合するようにしてもよい。ＦＥＣ符号は、一般に、添付のメッセージに対する付加的なビットを含んでいる。
【００１４】
本発明によれば、第１のメッセージレイヤーの信号は、符号化され、第１のソース識別情報３０と結合される。図２は、符号化された第１のメッセージレイヤーの信号が連結的な手法によって結合され、第２のメッセージレイヤーの信号が形成されることを示している。第１のソース識別情報３０には、例えば、衛星チャネル識別情報を採用することもできる。本発明によれば、次に、第２のメッセージレイヤーの信号が符号化される。符号化された第２のメッセージレイヤーの信号は、付加的な第２の識別情報４０と結合することができ、続いて、第１のメッセージレイヤーの信号や第２のメッセージレイヤーの信号と同様の手法を用いて符号化することができる。第２の識別情報４０は、例えば、衛星の識別情報とすることもできる。本発明の好ましい実施形態によれば、メッセージレイヤーの様々な符号化方法には、よく知られた符号分割多元接続の符号化方法が含まれる。また、図２は、信号マーカー４５をエンド部に使用することを示している。このマーカー４５は、例えば、最終パケットフラグを含むことができる。
【００１５】
図３は、本発明を具現化するための例示的なシステムのブロック図である。図３において、第１の論理装置５０は、メッセージ１０とユーザ識別情報２０を受信する。図２に示した例示的なメッセージフォーマットに従えば、第１の論理装置５０は、ユーザ識別情報２０とメッセージ１０とを連結することで、第１のメッセージレイヤーの信号を形成する。第１の論理装置５０は、例えば、プロセッサ、プログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、個別論理素子、または、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）などを一部に含むことができる。
【００１６】
図３を参照すると、第１のメッセージレイヤー信号は次に第１の符号化装置５５に供給される。本発明の好ましい実施形態によれば、第１の符号化装置５５には、ＣＤＭＡ符号化装置が含まれる。第１の符号化装置５５には、例えば、例えば、プロセッサ、プログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、個別論理素子、または、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）などを一部に含むことができる。符号化された第１のメッセージレイヤーの信号は、次に、第２の論理装置６０に供給される。図２に示した例示的なメッセージフォーマットによれば、第２の論理装置６０は、第１のソース識別情報３０と、符号化された第１のメッセージレイヤーの情報とを連結し、第２のメッセージレイヤーの信号を形成する。第１の論理装置５０のように、第２の論理装置は、例えば、プロセッサ、プログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、個別論理素子、または、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）などを一部に含むことができる。第２のメッセージレイヤーの信号は、次に、第２の符号化装置６５に供給される。本発明の好ましい実施形態によれば、第２の符号化装置６５は、ＣＤＭＡ符号化装置を含んでいる。もし希望があれば、第２の符号化装置６５は、第１の符号化装置５５と同様の構成を有することも、含むことも可能である。図３に示すように、符号化された第２のメッセージレイヤーの信号は、第３の論理装置７０において第２のソース識別情報と結合され、第３の符号化装置７５において符号化され、第３のメッセージレイヤーの信号を形成する。
【００１７】
本発明によれば、第１の論理装置５０、第１の符号化装置５５、第２の論理装置６０、第２の符号化装置６５、第３の論理装置７０、および第３の符号化装置７５は、単一のプロセッサ、ＰＬＡ、ＡＳＩＣ、または個別論理素子などを含むことができる。いわゆる当分野の当業者であれば理解できるように、これらの構成要素についての特定の実現形態は、アプリケーションに依存する。
【００１８】
図４は、本発明に係る処理の論理フローを示す例示的なフローチャートである。ステップ８０において、送信情報が、例えば、図２示したようなフォーマットを有する信号のようなデジタル信号を受信するようプログラムされたプロセッサによって受信される。次にステップ８５において、第２のソース識別情報４０を用いて、受信した送信情報のレイヤー３（図２）が復号される。続いてステップ８８において、第２のソース識別情報が、送信情報から展開もしくは抽出される。上述したように、復号には、ＣＤＭＡ復号が含まれうる。この復号処理は、プロセッサもしくはアプリケーションに依存した特別の回路によって実行可能である。ステップ９０において、送信情報のうちのレイヤー２（図２）が、第１のソース識別情報３０を用いて復号される。ステップ９２において、第１のソース識別情報は、送信情報から復元または抽出される。また、復号処理は、例えば、ＣＤＭＡ復号処理であってもよい。ステップ９２において、送信情報のうちのレイヤー１がユーザ識別情報２０を用いて復号される。ユーザ識別情報は、送信情報から復元または抽出される。ステップ１０５において、所望のユーザに宛てられたユーザ固有のメッセージが取り出されることになる。
【００１９】
図５は、本発明に係る例示的な受信機を示すブロック図である。図５は、既知のＧＰＳ受信機１１５を採用した本発明を示している。図５において、アンテナ１２０は、一般ブロードキャスト信号を受信し、ＧＰＳ受信機１１５に受信した信号を供給する。ＧＰＳ受信機１１５は、一般ブロードキャスト信号を復号してできた信号を相関部１２３に供給する。復号された信号には、例えば、受信した一般ブロードキャスト信号のベースバンドにおける信号が含まれている。
【００２０】
相関部１２５は、また、相関情報を受信する。この相関情報には、図２に示した第１のソース識別情報３０、第２のソース識別情報４０およびユーザ識別情報２０が含まれていてもよい。ユーザによる手動入力、または飛行管理システムのような関連システムを通じて、相関部１２５に相関情報を供給可能である。当業者であれば理解できるように、相関部１２５の動作メカニズムは、本発明が適用される特定のアプリケーションに依存した相関情報を受信する。
【００２１】
図５を参照すると、相関部１２５内の第１の復号装置１３０は、復号された一般ブロードキャスト信号を受信する。この一般ブロードキャスト信号が図２示したような例を含んでいるものと仮定すると、第１の復号装置１３０は、第２の識別情報４０を使用してこれを復号する。図５に例示された受信機の構造によると、第１の復号装置１３０からの復号出力は、第２の復号装置１３５に供給され、そこで復号される。上述した符号化処理によれば、ユーザメッセージ上のレイヤーの数は、アプリケーションに依存する。当業者であれば理解できると思われるが、ここで説明している３つのレイヤーは、単に図解目的のために過ぎず、本発明は、３以上または３以下のレイヤーを用いるアプリケーションにおいても適用可能である。図５の例に示したように、第２の復号装置１３５からの復号出力が第３の復号装置１４０に供給され、そこで復号される。復号装置１４０からの復号出力には、図２に示されたメッセージ１０のパケットを含んでいる。第１、第２および第３の復号装置（１３０、１３５、１４０）は、よく知られたＣＤＭＡ復号装置を含むことができる。これらの復号装置は、ＩＣ回路、ソフトウエア、または両者の組み合わせによって実現可能である。なお、これらの復号装置に関する特定の実現形態については、本発明を実施する上ではあまり重要ではない。また、当業者であれば理解できるように、特定のアプリケーションに依存して適用することは、設計事項に過ぎない。
【００２２】
相関部１２５からの出力は、メッセージプロセッサ１５０に供給される。メッセージプロセッサは、相関部１２５から供給されたパケットを、メッセージ１０へと変換するよく知られた機能を実行する。復元されたメッセージ１０は、一時的にメモリ１５５に記憶される。一度すべてのパケットが受信されると、メモリ１５５に記憶されているメッセージ１０が、メッセージ組み立てユニット１６０によってユーザ固有のメッセージへと組み立てられる。パケットをメッセージに変換する処理と、個々のメセージを完全なメッセージ（例えば、ユーザ固有のメッセージなど）に組み立てる処理は、よく知られているので、ここではその詳細を繰り返し説明することはしない。
【００２３】
図５の例において、メッセージ組み立てユニット１６０から供給された組み立て後のユーザ固有メッセージは、オプションとして、表示装置１７０に供給されてもよい。ＧＰＳ受信機についていえば、表示装置１７０は、通常のＧＰＳ受信機の表示ユニットであってもよい。代替的に、組み立て後のユーザ固有メッセージは、自動的に、飛行管理システムなどの他のシステムに供給することも可能である。例えば、パイロットが特定の情報について管制塔に要求を行なうが如くである。管制塔は、システムに情報を入力しようとしているパイロットに対し、第１及び第２のソース識別情報を無線にて送信する。図５に示されているように、当該情報は相関部１２５に入力された後で供給される。次に、要求された情報が相関情報（航空機や要求を送信してきたパイロットのユーザの識別情報を含む。）を使用して送信される。受信機は、一般ブロードキャストをモニターし、上述した受信信号を復号する。一般ブロードキャスト信号とともに、適宜の相関情報（例えば、第１及び第２のソース識別情報とユーザ識別情報など）を受信すると、ユーザ固有メッセージが受信されて組み立てなおされ、希望するなら、表示される。ユーザ固有情報は、上述したように、航空機に搭載されている飛行管理システムに供給されてもよい。この例によれば、第２のソース識別情報４０は、衛星識別情報を含んでもよいし、第１のソース識別情報は、衛星チャネル識別情報を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、一般的なブロードキャストシステムのブロック図である。
【図２】図２は、本発明に係る例示的なメッセージフォーマットを示した図である。
【図３】図３は、本発明に係る例示的なシステムを示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明に係る処理の論理フローを示す例示的なフローチャートである。
【図５】図５は、本発明に係る例示的な受信機を示すブロック図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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2004537208.tif 000009
2004537208.tif 000010
2004537208.tif 000011
2004537208.tif 000012
2004537208.tif 000013
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2004537208.tif 000016
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2004537208.tif 000018
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2004537208.tif 000024
2004537208.tif 000025
2004537208.tif 000026
2004537208.tif 000027
【国際調査報告】
2004537208.tif 000028