JP2001504287A

JP2001504287A - ユーザに位置特定データを提供するためのシステム

Info

Publication number: JP2001504287A
Application number: JP52163998A
Authority: JP
Inventors: ジョンストーン，ロバート，エル．; カンパネラ，エス．，ジョセフ
Original assignee: ワールドスペース，インコーポレイティド．; ジョンストーン，ロバート，エル．
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 2001-03-27
Also published as: EP1021873A1; CN1109418C; EA199900446A1; PE3099A1; KR20000053112A; CO4790123A1; MA24393A1; EP1021873A4; CA2270133A1; IL129639A0; ZA979604B; AU5161798A; WO1998020631A1; BR9714786A; US20020003495A1; EA001163B1; CN1240074A; US5898680A; PL333180A1; TW372377B

Abstract

(57)【要約】ＦＤＭＡ／ＴＤＭ衛星ベースの放送システムは、遠隔地のユーザにデジタル地図（１２０）または他のタイプのデータを提供するのに利用される。所望のデータのユーザ選択は、特定のスケジュールに従って、または特定の識別コードが検出されるまで、放送システムのＴＤＭダウンリンクチャネル（３０）を監視することにより実現される。ユーザ端末（２２）は、全地球測位システム受信機（８４）を装備し、これによりユーザの位置が決定される。ユーザの位置に基づいて、ユーザ端末（２２）は、一般的なデータをユーザのニーズに合った位置特定データに変換することができる。一般的なデータは、広域な地理的エリアをカバーするデジタル地図を含むことが可能であり、位置特定データは、ユーザが位置する地理的領域の一部をカバーする地図（１２０）を含むことが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】ユーザに位置特定データを提供するためのシステム関連出願への相互参照関連する主題は、S.Joseph Campanellaによって１９９５年１２月８日付けで出願された、同時係属中の米国特許出願番号第０８／５６９，３４６号、１９９６年１１月５日付けで出願され、「Direct Radio Broadcast Receiver Providin g Frame Synchronization and Correlation for Time Division Multiplexed Tr ansmissions」(Attorney's File 33877A)という名称のS.Joseph Campanellaによる、同時係属中の米国特許出願、１９９６年１１月５日付けで出願され、「Dire ct Radio Broadcast Receiver for Time Division Multiplexed Transmissions 」(Attorney's File 33877B)という名称のS.Joseph Campanellaによる、同時係属中の米国特許出願、１９９６年１１月５日付けで出願され、「System for For matting Broadcast Data for Satellite Transmission and Radio Recception」 (Attorney's File 33877C)という名称のS.Joseph Campanellaによる、同時係属中の米国特許出願、１９９６年１１月５日付けで出願され、「System for Manag ing Space Segment Usage Among Broadcast Service Poviders」(Attorney's Fi le 33877D)という名称のS.Joseph Campanella他による、同時係属中の米国特許出願、１９９６年１１月５日付けで出願され、「Satellite Payload Processing System for Switching Uplink Signals to Time Division Multiplexed Downli nk Signals」(Attorney's File 33877E)という名称のS.Joseph Campanellaによる、同時係属中の米国特許出願、１９９６年１１月５日付けで出願され、「Sate llite Payload Processing System Using Polyphase Demultiplexing and Quadr ature Phase Shift Keying Demodulation」(Attorney's File 33877F)という名称のS.Joseph Campanellaによる、同時係属中の米国特許出願、および１９９６年１１月５日付けで出願され、「Satellite Payload Processing System Provid ing On-Board Rate Alignment」(Attorney's File 33877G)という名称のS.Josep h Campanellaによる、同時係属中の米国特許出願に開示され請求されている。発明の分野本発明は、一般にデータの送受信に関し、特に、放送受信機を地理的位置決定装置と組み合わせることにより、位置特定データを遠隔地に位置するユーザに提供するシステムに関する。発明の背景遠隔地でのユーザが、そのユーザのニーズに特に応えるように、更新された情報を受信したいと望む状況が多くある。例えば、航空機のパイロットは、フライト開始前に、特定の飛行経路についての現在の天気図または航空図を必要としする。また、海洋船の乗組員は、地方の停泊港、入口、海峡等を示す更新された航海図を必要とする場合がある。同様に、ハイカー、スキーヤーおよびアウトドアスポーツアクティビティに従事する他の人々は、そのアクティビティが行われる局地的な地域の現在の地形図を得たいと望むことがある。通常、航海図および地形図はハードコピーの形態で入手可能であり、比較的頻繁に更新される。(頻繁な更新が必須の)天気図は、場合によってはファクシミリやモデムを用いることにより、パイロットまたは他の人々にとって入手可能である。しかし、ファクシミリ機やコンピュータにアクセスする必要があり、このことはユーザが所望するのと同程度の頻度で更新された天気図を得ることを妨げている。さらに、これらの場合のすべてにおいて、地図は一般に広い地理的エリアをカバーするよう設計されており、任意の特定ユーザのニーズに沿うものではない。現在、全地球測位システム（ＧＰＳ）として周知の衛星ベースの位置決定システムが存在している。このシステムでは、地球上の多くの静止衛星が正確なタイミング信号を発信する。この信号は、三角測量技法を用いて位置情報を提供するために、航空機、船舶および地上の車両中の移動受信機によって受信される。ＧＰＳ受信機は、経度および緯度情報を提供するのに加えて、しばしば様々なタイプの搭載型データ記憶装置を利用することにより、衛星からのＧＰＳ位置データと組み合わせた地図表示を提供する。これにより、例えば、ユーザの位置が、動く地図上にグラフィカルに示される。これらの受信機がナビゲーションに非常に有用である一方、地図データは、有用であり続けるために、（通常、契約サービスを介して新しいディスクまたはカートリッジを得ることにより）頻繁に更新されなければならない。頻繁に更新してさえも、あるタイプの地図データ（天気図データ等）はこの方法では有効に提供することができない。発明の概要上述した不利点と制限とを鑑みて、本発明の目的は、無線周波数リンクによってユーザにデータ（特に地図データおよび他のタイプのイメージデータ、だがこれらに限定されない）を配信し、それにより更新されたデータを必要なだけ頻繁に得ることができるようにするためのシステムおよび方法を提供することにある。本発明の別の目的は、ユーザが、ユーザの場所に特定のデータ、特に地図データを得ることを可能にすることにある。本発明の別の目的は、衛星から直接放送されるラジオ放送システムを利用して、要求されている地図データおよび他のタイプのデータを、広大な地理的エリアにわたり位置するユーザに提供することにある。本発明のさらに別の目的は、ＧＰＳ受信機等の位置決定装置を利用して、一般的な地図データまたは他のデータを、ユーザの位置に応じたデータとすることを可能にすることにある。本発明のさらに別の目的は、遠隔地にいるユーザが、ユーザとデータソースとの間で双方向通信する必要なしに、選択的にデータを得ることを可能にするシステムおよび方法を提供することにある。本発明のさらに別の目的は、地図または他のタイプのデータを、そのデータに対し料金を支払ったユーザが利用可能であり、許可されていないユーザからのそのデータへのアクセスを防ぐことを可能にすることにある。本発明のこれらおよび他の目的は、部分的には、遠隔地のユーザに、放送受信機および位置決定装置の両方を組み込んだ受信機端末を提供することにより、実現する。放送受信機は、放送局から一般的なデータ（すなわち、異なる地理的位置に位置するユーザが潜在的に使用可能なデータ）を受信し、位置決定装置により、一般的なデータがユーザのニーズにそった位置特定データに変換される。ラジオ放送衛星等の中継衛星は、一般的なデータを放送局から受信機端末に中継するために用いられる。従って、一態様において、本発明は、ユーザに位置特定データを提供するシステムを提供する。当該システムは、異なる地理的位置に位置する複数のユーザが潜在的に使用可能な一般的なデータを送信する放送局と、データを放送局から複数のユーザに中継する中継衛星とを含む。当該システムはまた、ユーザそれぞれに提供される受信機端末を含む。受信機端末は、一般的なデータを中継衛星から受信する放送受信機と、ユーザの地理的位置を決定する位置決定装置と、位置決定装置によって決定されたユーザの地理的位置に基づいて、一般的なデータを位置特定データに変換するプロセッサとを含む。別の態様において、本発明は、ユーザに位置特定データを提供する受信機端末を提供する。受信機端末は、放送局によって送信された一般的なデータを受信する放送受信機と、受信機端末の地理的位置を決定する位置決定装置とを備える。受信機端末はまた、受信機端末の地理的位置に基づいて、一般的なデータを位置特定データに変換するプロセッサも備える。さらに別の態様において、本発明は位置特定データをユーザに提供するための方法を提供する。該方法は、異なる地理的位置に位置する複数のユーザが潜在的に使用可能な一般的なデータを送信するステップと、ユーザ位置の一つにおいて一般的なデータを受信するステップと、該ユーザの地理的位置を決定するステップと、該ユーザの地理的位置に基づいて、その一般的なデータを位置特定データに変換するステップとを含む。図面の簡単な説明本発明の様々な目的、利点および新規特徴は、添付図面と共に以下の詳細な説明を読むことからより容易に理解されるであろう。図１は、本発明の好ましい実施形態により、位置特定データが、衛星ラジオ放送システムを介してユーザに提供される様子を示す図である。図２は、図１に示すタイプの衛星ラジオ放送システムにおける、アップリンクの周波数分割多元接続方式のチャネルから、ダウンリンクの時分割多元方式チャネルへの情報の再割り当てを示す。図３は、搭載（on-board）衛星信号処理を図１に示すタイプの衛星ラジオ放送システムで実行する様子を示す。図４は、イメージデータが、放送局でオーディオデータと組み合わされ、図１〜図３のデジタル放送衛星にアップリンクされる様子を示すブロック図である。図５は、本発明の好ましい実施形態によるデジタル放送受信機および地上受信機の両方を組み込んだユーザ端末の構造を示すブロック図である。図６〜図８は、イメージデータを図１〜図３のデジタル放送衛星からダウンリンクすることができる、３つの異なる方法を示す。図９および図１０は、データに対して料金を支払ったユーザにイメージデータへのアクセスを許可するとともに、許可されていないユーザがそのデータへのアクセスを得ることを防ぐのに用いることのできるデビットカードの２つの可能なバージョンを示す。図１１は、オーディオおよびイメージデータが受信されたときに、図５のユーザ端末によって実行される一連の動作を要約するフローチャートである。図１２は、ユーザ端末の１つの正面図であり、地図または他の位置特定イメージデータがユーザに対して表示される様子を示す。図面を通して、同様の参照番号は同様のパーツおよびコンポーネントを指す。好適な実施形態の詳細な説明本発明によるユーザに対して位置特定データを提供するシステムは、上述した、１９９５年１２月８日付けで出願された同時係属中の米国特許出願第０８／５６９，３４６号に記載のタイプの衛星ラジオ放送システムと共に実現されることが好ましい。ラジオ放送システムは、３つの静止衛星(そのうちの１つが図１において２０で示される)、低コストのラジオ受信機すなわちユーザ端末２２及び関連の地上ネットワークから構成されることが好ましい。位置決定の目的のために、全地球測位システム（ＧＰＳ）における複数の衛星２４が、本発明の好適な実施形態においても用いられる。ＧＰＳ衛星２４およびそれら関連の受信機が動作する様子は周知であり、ここで説明する必要はない。ラジオ放送システムの好ましい静止衛星２０は、下記の対地静止軌道からアフリカ・アラブ領域、アジア領域、および、カリブおよびラテン・アメリカ領域をカバーする：・アフリカおよび中東にサービスを提供する東へ２１°の軌道位置・中南米にサービスを提供する西へ９５°の軌道位置・東南アジアおよび環太平洋地域にサービスを提供する西へ１０５°の軌道位置。北米およびヨーロッパなどの他のエリアのサービスは、追加の衛星により提供することができる。ラジオ放送システムは、ＷＡＲＣ９２において放送衛星サービス（ＢＢＳ）の直接オーディオ放送（ＤＡＢ）に割り当てられた、１４６７〜１４９２ＭＨｚの周波数帯域を利用することが好ましい。これは、ＩＴＵの決議案３３および５２８に基づいている。放送局２６は、７０５０〜７０７５ＭＨｚのＸバンドにおけるフィーダ式のアップリンクを利用する。ラジオ放送システムは、デジタル・オーディオ符号化技法を利用する。各衛星は、それぞれのサービス・エリアにわたってＡＭモノラル、ＦＭモノラル、ＦＭステレオ、およびＣＤステレオと同等の性質のデジタル無線オーディオ信号を配信し、ページング、ビデオ、およびテキストなどの補助データもラジオに直接送信する。本システムはまた、ビジネス用途のためのＰＣに対する大規模データベースのダウンロード、旅行者のための地図および印刷物(以下詳述する)、広告および娯楽用のオーディオ番組を増大するためのカラーなど、マルチメディア・サービスの配信も可能である。システム放送局は、それらのサービスを番組チャネルとして組織する。各チャネルは、一つまたは複数の１６キロビット／秒（ｋｂｐｓ）のプライムレートチャネルからなる。番組チャネル毎のプライムレートチャネル数は１〜８の範囲とすることができ、従って、１６ｋｂｐｓづつの増加により１６〜１２８ｋｂｐｓの番組チャネルビット転送速度がもたらされる。各放送局は、放送局の特定用途に従って１６ｋｂｐｓプライムレートチャネルの数を選択する。各１６ｋｂｐｓの増加について５１９ビット／秒を搬送し、プライムレートチャネル当たりの合計ビット転送速度を１６．５１９ｋｂｐｓにするサービス・コントロール・ヘッダもある。放送局の番組チャネルを保護するために、順方向誤り修正（ＦＥＣ）技法が用いられる。これは、インターリーブおよび１／２ビタビ固定長７コーダが後続するリードソロモン（２５５、２２３）コーダを含む。この誤り修正符号化（同期ヘッダの追加を伴う）により、プライムレートチャネルが１９ｋｂｐｓまで速められる。各衛星２０には、ビーム幅が約６°の３つのダウンリンク用スポットビームを設けることが好ましい。各ビームがカバーする約１４００万ｋｍ²では、ビーム中心から低下するパワーが４ｄＢ以内であり、２８００万ｋｍ²では、ビーム中心から低下するパワーが８ｄＢ以内である。ビーム中心のマージンは、受信機の −１３ｄＢ／Ｋの利得対温度比に基づいて１４ｄＢとすることが可能である。各衛星２０には、２つのタイプのペイロードが搬送されている。一方は、アップリンク信号を再生成し、３つのＴＤＭダウンリンク搬送波をアセンブルする「処理」ペイロードである。他方は、３つのＴＤＭダウンリンク搬送波においてアップリンク信号をリピートする「トランスペアレント」ペイロードである。２つのペイロードからのＴＤＭ信号は、それぞれ３ビームで送信される。各ビームの処理信号およびトランスペアレント信号は、反対の円偏光（ＬＨＣＰおよびＲＨＣＰ）を有する。各ＴＤＭダウンリンク信号は、割り当てられたタイムスロットにおいて９６のプライムレートチャネルを搬送する。ラジオ受信機に対して、搬送波周波数以外のすべてのＴＤＭダウンリンク信号は同じに現れる。衛星毎の総容量は、２×３×９６＝５７６プライムレートチャネルである。図１は、本発明の好ましい実施形態による位置特定データ配信システムの全体的な動作を示す。衛星処理ペイロードの場合、アップリンク信号２８が、１０° よりも高い仰角で放送局から発信される。このアップリンク信号２８は、衛星２０の地上付近内のどこかに位置する放送局２６からの個々の周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）方式のチャネルを介して、発信される。各放送局は、それ自体の設備から衛星２０の１つに直接アップリンクする能力を有する。衛生２０は、ＦＤＭＡ搬送波に一つまたは複数の１６ｋｂｐｓプライムレートチャネルを割り当てている。代替案として、衛星２０に直接アクセスできない放送局は、ハブ局を介してアクセスすることが可能である。アップリンクにＦＤＭＡを用いることによって、複数の別個の放送局間において可能な限り最高のフレキシビリティが得られる。図１のラジオ放送システムにおける、ＦＤＭＡアップリンクと、ダウンリンクの搬送波当たりの複数チャネルの時分割多元搬送波（ＭＣＰＣ／ＴＤＭ）との間における変換は、搭載型プロセッサにより衛星２０上で実施される。衛星２０において、放送局２６によって送信される各プライムレートチャネルは、１６ｋｂｐｓの個別ベースバンド信号に多重分離および復調される。個々のチャネルは単一のＴＤＭ信号であり、スイッチを介して１つまたは複数のダウンリンクビーム３０に経路指定される。このベースバンド処理により、アップリンク周波数割り当て、およびアップリンクとダウンリンクとの間におけるチャネル割り当てに関して、高レベルのチャネル制御が提供される。アップリンク信号は、衛星においてＸバンドで受信され、搭載型プロセッサによりＬバンドに変換される。ユーザ端末２２へのダウンリンク３０では、ＭＣＰＣ／ＴＤＭ搬送波が利用される。そのような搬送波の１つは、各衛星２０の３つのビームのそれぞれにおいて用いられる。トランスペアレントペイロードの場合、ＴＤＭ信号は放送局でアセンブルされ、処理ペイロードによって衛星２０上でアセンブルされたものと正確に同じ構造で現れる。ＴＤＭ信号は、Ｘバンドで衛星に送られ、３つのダウンリンクビームのうちの１つにおいてＬバンドでリピートされる。パワーレベルは、処理ペイロードによって生成されるダウンリンクＴＤＭ信号と同じである。後述するように、ＧＰＳ衛星２４からの信号は、ユーザ端末２２によっても受信され、それらの地理的位置を決定するために端末２２により利用される。これにより、各ユーザ端末２２が放送局２２から受信した一般的なデータをユーザのニーズに沿った位置特定データに変換することができる。図２には、図１の衛星２０の処理ペイロードにおける、アップリンクの周波数分割多元接続方式のチャネルからダウンリンクのＭＣＰＣ／ＴＤＭチャネルへのプライムレートチャネルの搭載再割り当てが示されている。全アップリンク容量は、それぞれ１６．５１９ｋｂｐｓのプライムレートアップリンクチャネル３２にして２８８〜３８４分が好ましい。９６のプライムレートチャネル３４が各ダウンリンクビーム３６での送信のために選択され、多重化され、約２．５ＭＨｚバンド幅の搬送波に時分割多重化される。アップリンクの各チャネルは、ダウンリンクビームの全てまたは一部に経路指定されることもあるし、またどれにも経路指定されないこともある。ダウンリンクビームにおけるプライムレートチャネルの順序および配置は、図１に示す遠隔計測、整列(range)、および制御（ＴＲＣ）装置３８からコマンドリンクを介して完全に選択可能である。各ダウンリンクビーム３６毎に搬送波周波数が異なるので、ビーム間の分離が強化される。各ＴＤＭダウンリンクチャネルは、飽和すると衛星のペイロード内で動作し、リンク性能に関して可能な限り最高のパワー効率をもたらす。トランスポンダ毎に１つの搬送波を利用することによって、太陽エネルギから無線周波パワーへの変換に関して、衛星通信ペイロードの最も効率の良い動作が実現する。これは、多数のＦＤＭ搬送波の同時増幅を必要とする技法に比べてはるかに効率が良い。本システムによれば、屋内および屋外における静止受信および移動受信に適した高受信マージンが得られる。本システムには、それぞれ１６、３２、６４および１２８ｋｂｐｓそれぞれのビット転送速度で既述のクオリティが得られる、ＭＰＥＧ２．５、レイヤ３を利用したオーディオソース符号化を実行するとともに、８ｋｂｐｓの符号化を行う性能も含まれている。イメージ符号化は、ＪＰＥＧ標準を利用して実行される。本システムにおけるエラーレートは、１０^-10未満であり、従って、マルチメディア・サービス用のクオリティの高いデジタル・イメージおよびデータ伝送に適している。ＭＰＥＧ２．５、レイヤ３符号化によれば、同じオーディオ・クオリティに関する従来のＭＰＥＧ１、レイヤ２（Ｍｕｓｉｃａｍ）またはＭＰＥＧ２標準よりもビット転送効率が良くなる。オーディオ放送に関して、デジタル方式で符号化されるソースビット転送速度は、・ユーティリティモノラル音声の場合、８ｋｂｐｓ、・非ユーティリティモノラル音声の場合、１６ｋｐｂｓ、・ＦＭに近いクオリティのモノラル音楽の場合、３２ｋｂｐｓ、・ＦＭに近いクオリティのステレオ音楽の場合、６４ｋｂｐｓ、・ＣＤに近いクオリティのステレオ音楽の場合、１２８ｋｂｐｓ。衛星ラジオ放送システムの好ましい実施において、各衛星は、上記オーディオ・サービスの任意の組み合わせとすることが可能な、ビーム当たり合計３０７２ｋｂｐｓを送信する容量を備えている(処理およびトランスペアレントペイロードそれぞれの２つのＴＤＭ搬送波を含む)。これは、下記のビーム当たり容量に相当する。・１９２モノラル音声チャネル、または・９６モノラル音楽チャネル、または・４８ステレオ音楽チャネル、または・２４ＣＤステレオ音楽チャネル、または・上記信号クオリティの任意の組み合わせ。衛星ラジオ放送システム全体では、１０^-4以下のビットエラーレート(ＢＥＲ) でデジタル信号が配信され、定義済みの各種サービス・クオリティが得られる。衛星によって送信されるＬバンドのダウンロードビームそれぞれに関して、ＴＤＭ搬送波のサービス・エリアＥＩＲＰのエッジは４９．５ｄＢＷである。このＥＩＲＰと、特定の順方向誤り修正とが相俟って、ベースラインラジオ受信機アンテナを使用して、１０^-4ＢＥＲに対して９ｄＢの最少マージンが保証される。このマージンは、衛星と受信機の間の経路内にある障害に起因する信号損失との戦いを助け、意図するサービス・エリア内において質の高い受信を可能にする。不利な場所に位置するラジオ受信機は、利得の大きいアンテナに接続するか、あるいは障害のない場所に配置されたアンテナに接続することが可能である。例えば、大型建造物内での受信では、建造物全体用の、屋内再送信を有する共同ルーフ・アンテナ、または窓の近くの個別受信アンテナが必要になる。パワーが４ｄＢ低下する地域のサービス・エリアでは、チャネルの推定マージンは、１０^-4 のビットエラーレートによる配信に必要なパワー密度に対して１０ｄＢである。ビーム中心におけるこのマージンの推定値は１４ｄＢである。システムの動作マージンは、ビット転送速度が増しても変化しない。パワーの低下が４ｄＢの地域では、大部分のラジオは、６０°より高い仰角で衛星を視界内に捉えることになり、構造からの妨害はほぼゼロになる。ビームによっては、パワーの低下が８ｄＢの地域では、衛星に対する仰角は５０°より高くなるが、時には構造からの反射または遮断による妨害を被る場合も生じる。水平線を指すいくつかのビームにおいては、小さい仰角（１０°〜５０°）でさえ視野方向の受信が小さな８ｄＢｉ利得アンテナで常に可能である。ラジオ放送システムには、衛星２０におけるベースバンド処理ペイロードが含まれている。ベースバンド処理において、アップリンクおよびダウンリンク予算、放送局の管理、およびダウンリンク信号の制御に関してシステムの性能を向上させることが可能になる。図３には、好ましいラジオ放送システムにおける衛星信号処理が示されている。アップリンクの符号化されたプライムレート搬送波は、Ｘバンド受信機４０で受信される。多段階デマルチプレクサおよび復調器４２は、２８８の個別ＦＤＭＡ信号を、１グループが４８である６グループで受信する。２８８の信号のデータは、６つの時多重ストリームに分割されて６つのアナログ信号を発生し、各ストリームで直列データの復調が行われる。経路指定スイッチおよび変調器４４によって、個々のチャネルの直列データが選択的に、３つのダウンリンク信号のすべてまたは一部に経路指定される。また、そのどれにも経路指定されないこともある。それぞれが９６のチャネルを搬送し、さらにそれらを３つのダウンリンクのＬバンドＴＤＭ信号に変調する。この３つのダウンリンク信号のパワーは、進行波管増幅器４６によってブーストされ、Ｌバンド送信アンテナ４８によって地上に送信される。衛星にはまた、デマルチプレクサ／ダウンコンバータ５０、およびＬバンドでの再送信のためにアップリンクのＴＤＭ／ＭＣＰＣ信号を周波数変換する従来の「ベント・パイプ」信号経路をなすように構成された、増幅器グループ５２も含まれている。衛星受信機、デジタルプロセッサ、およびハイパワー出力増幅器の冗長性の高さによって、各衛星２０には１２年の寿命が保証される。また、割り当てられた軌道位置に対して±０．１°の範囲内に、１５年間にわたり、各衛星２０を維持するのに十分な位置保持用燃料もある。時分割多重フレームは、持続時間が０．１３８秒で、それぞれ９６のシンボル同期ワードでマーキングされている。ダウンリンクのＭＣＰＣ／ＴＤＭ搬送波は、毎秒１８４万ＱＰＳＫシンボルのレートを有している。衛星２０は、地上制御セグメントによって操作され、軌道寿命の間、ミッション制御セグメントによってトラフィック要件に基づいて管理される。任意のビームにおいて、ビット転送速度と結果的にはサービス・クオリティとを混合することによって、サービスに対する要求を満たすことが可能である。サービスのビット転送速度／クオリティの様相は、地上コマンドによって簡単に変更することが可能であり、一日の時間により変えることが可能である。好ましい実施形態において、チャネル割り当ては、あらかじめ２４時間分設定された番組スケジュールに基づき、１時間毎に変更することが可能である。ラジオ受信機は、ＴＤＭフレームおよび各プライムレートチャネルに含まれるアンサンブル情報に基づいて、ユーザの選択したデジタルオーディオ番組または他のデジタルサービス番組を生成するのに必要なプライムレートチャネルを自動的に選択する。本発明と共に利用できる放送局２６のブロック図を図４に示す。図４には２つのソースが示されており、１つのソース５４はオーディオプログラミングを提供し、第２のソース５６は特定のユーザが所望するイメージデータを提供する(この構成は単に例示的なものであり、放送局２６はオーディオプログラミングのみまたはイメージデータのみ、あるいは所望ならば他の放送サービスを送信してもよいことが理解されるであろう。さらに、ソースの数は２より大きくてもよく、また場合によっては、オーディオおよびイメージデータの両方を同一ソースから生成することも可能である。)。このイメージデータには、天気図、地形図、政治的な境界の地図、道路地図、航海または航空図、衛星またはレーダー生成イメージ等がある。異なるタイプのイメージデータを、異なる時間に（例えば、航空図は航海図とを交互に）送信することが可能であり、または同じタイプのイメージデータを連続して更新するように送信することが可能である。本発明の目的に関して、イメージデータの連続したブロックがあらかじめユーザに知られている所定のスケジュールに従って送信され、それによりユーザが放送局との双方向通信リンクを必要とせずに、イメージデータの所望のブロックに、選択的にアクセスすることができることが望ましい(絶対必要なことではないが)。従って、例えば、異なる地理的エリアに関連する天気図が既知の時間に順番に送信される場合、特定の地理的エリアのユーザは、ユーザの特定の地理的エリアに対応する天気図を得るために、割り当てられた時間（公布されたスケジュール等から得られる）まで単に待つ必要があるだけである。図４から明らかなように、オーディオソース５４から、およびイメージソース５６からのデジタルデータの処理は、基本的に同じである。オーディオおよびイメージソース５４および５６は、まずブロック５８および６０において、ＭＰＥＧまたはＪＰＥＧソース符号化される。次にブロック６１において、ソース符号化イメージデータは、復号キーを利用して復号できる暗号化法を利用して暗号化される(オプションとして、ソース符号化オーディオデータも暗号化できるが、これは図４には示されていない)。次に、ブロック６２および６４において、ソース符号化（かつ、イメージデータの場合には暗号化）デジタル信号は、リードソロモン（２５５、２３３）ブロックコーダからなる連結チャネル符号化方式、ブロックインターリーブ、および１／２ビタビ重畳符号化を利用して、順方向誤り修正符号化される。こうした連結符号化方式の利用は、システムにおける低ビットエラーレートの実現に寄与する。チャネル符号化では、伝送に必要なビット転送速度が２×２５５／２２３倍される。従って、誤り符号化後のプライムレートは、３７．７８キロビット／秒に速められる。次に、番組チャネルレートに基づき、符号化番組チャネルのシンボルは、１組の符号化プライムレートの送信チャネル間で分割される。例えば、１２８ｋｂｐｓチャネルは、下記のように８つのプライムレートチャネルに分けられる。シンボル１を物理的チャネル１にシンボル２を物理的チャネル２にシンボル３を物理的チャネル３にシンボル４を物理的チャネル４にシンボル５を物理的チャネル５にシンボル６を物理的チャネル６にシンボル７を物理的チャネル７にシンボル８を物理的チャネル８にシンボル９を物理的チャネル１に・・等。制御ワードを各符号化プライムレートチャネルに挿入して、それが属する番組チャネルを識別し命令を搬送し、それにより、受信機においてプライムレートチャネルを再結合して、符号化番組チャネルを再構築することが可能になる。例示的な８０ビット制御ワードは次の通りである：＃ビット指示２関連アンサンブルの量（００＝関連するものなし、最大関連アンサンブル数４）２アンサンブル識別番号（００＝アンサンブル＃１、１１＝アンサンブル４）４アンサンブルタイプ（００００＝オーディオ、０００１＝ビデオ、００１０＝データ、他のタイプまたは予備）３アンサンブル内の１６ｋｂｐｓプライムレートチャネル量（０００＝１チャネル、００１＝２チャネル、....、１１１＝８チャネル）３プライムレートチャネル識別番号（０００＝チャネル１、....、１１１＝チャネル８）３サブアンサンブルの量（０００＝１、....、１１１＝８）３サブアンサンブル内の１６ｋｂｐｓプライムレートチャネル量（０００＝１、....、１１１＝８）２サブアンサンブル識別番号（０００＝アンサンブル＃１、....、１１１＝アンサンブル８）３アンサンブル／サブアンサンブル阻止（０００＝阻止なし、００１＝タイプ１阻止、....、１１１＝タイプ７阻止）１１予備４０ＣＲＣ。関連アンサンブルの量に関する制御ワード項目によって、アンサンブルのさまざまなグループ間にある関係を生成することが可能になる。例えば、放送局では、関連のオーディオ、ビデオ、およびオーディオテキストを伴う電子新聞などのデータサービス、および補足情報を提供したいと望む場合がある。アンサンブル識別番号によって、そのチャネルが一部をなすアンサンブル数が識別される。アンサンブル内の１６ｋｂｐｓプライムレートチャネルの量によって、アンサンブル内におけるプライムレートチャネル数が定義される。サブアンサンブルの量およびサブアンサンブルにおける１６ｋｂｐｓプライムレートチャネルの量によって、ＣＤクオリティのステレオアンサンブルにおける、「左ステレオ」信号に関する４つのプライムレートチャネル、および「右ステレオ」信号に関する４つの異なるプライムレートチャネルの利用といった、アンサンブル内における関係が定義される。代替案として、音楽と、各音声が異なる言語によるアナウンサの多重音声信号とを関連づけることも可能である。サブアンサンブルにおける１６ｋｂｐｓプライムレートチャネルの量によって、サブアンサンブルにおけるプライムレートチャネル数が定義される。サブアンサンブル識別番号によって、そのチャネルが一部をなすサブアンサンブルが識別される。アンサンブル／サブアンサンブル阻止ビットによって、放送情報を協調して阻止することが可能となる。例えば、国によっては、アルコール飲料の広告を禁止する場合がある。その国に合わせて生産されるラジオには、あるコードをプリセットするか、あるいは、別様にコードをロードして、前記ラジオ受信機が阻止信号に応答し、特定の情報を阻止するようにすることが可能である。また阻止機能を、機密に係わる情報（軍事または政府情報等）が流布するのを制限する、または特定のユーザに対して収入関連放送サービスを制限するのに利用することが可能である。各プライムレートチャネルは、放送局と衛星との間にタイミング基準を設けるため、少なくともチャネルプリアンブルを備えるフレームに編成される。プリアンブルには、各フレーム毎にブロック符号化の開始を識別するための独自のワードを含めることが可能である。プリアンブルには、４８の２ビットシンボルを含むタイミングビットブロックを含ませることも可能である。放送局と衛星とが同期する場合、ブロックには４７のシンボルが含まれている。衛星と放送局における発振器の相違のため、放送局が１シンボル分遅れるか、あるいは、進む場合、タイミングシンボルブロックは、それに応じて短縮または延長される。すべてのチャネルに、同じプリアンブルを利用することが可能である。ソースが、複数のプライムレートチャネル間で分割されている場合、全ての関連チャネルに関するプリアンブルは一致すべきである。独立した放送局間におけるマスタ・クロック同期は行われない。制御ワードおよびプリアンブルコードを追加することによって、送信されるプライムチャネルレートが３８キロビット／秒まで速くなる。各符号化番組ソースは、個別プライムレートチャネルに分割される。例として、オーディオソース５４は４つのプライムレートチャネルから構成され、ＦＭクオリティのステレオ信号を表している。代替として、オーディオソース５４は６つのプライムレートチャネルから構成され、「ＣＤに近い」クオリティのステレオ信号、または３２ビットデータチャネルにリンクしたＦＭクオリティのステレオ信号（例えば、ラジオ受信機の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に表示するためのイメージ信号を伝送するための）として利用することが可能である。さらなる代替として、６つのプライムレートチャネルを９６ｋｂｐｓ放送データチャネルとして利用することができる。イメージソースは、１６ｋｂｐｓチャネルのみ、またはいくつかのチャネルを含むことが可能である。イメージは、高解像度の地図用に１２００万ピクセルが可能なフォーマットで送信できる。このイメージは、約２０分内で任意の受信機に渡すことができる。必要な時間は、プライムレートチャネル数が倍になる度に半減する。ＪＰＥＧイメージ符号化をそのようなイメージに利用することが可能である。続けて図４を参照すれば、プライムレートチャネルは、チャネル配信部６６および６８によって、ＱＰＳＫ変調部７０および７２にそれぞれ配信される。各ＱＰＳＫ変調部７０および７２内において、独立したＱＰＳＫ変調器（図示せず）が各プライムレートチャネルを中間周波数に変調する。アップコンバータ７４は、個別のプライムレートチャネルをＦＤＭＡアップリンクバンドに移行させ、アップコンバートされたチャネルは増幅器７６およびアンテナ７８を介して送信される。アップリンク放送局では、小型アンテナ（直径２〜３メートル）を利用して、基本（１６ｋｂｐｓ）チャネルの送信にＶＳＡＴ信号を用いる。プライムレートアップリンクチャネルは、個別周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）方式の搬送波によって衛星２０に送信される。広域アップリンクのビームによって、２８８までのアップリンクのプライムレート搬送波を衛星２０に送信することが可能である。直径２．４メートルのＸバンドのパラボラアンテナおよび２５ワットのパワーアンプを装備した放送局の小型地上端末によって、番組を発信する国のサイトから衛星２０へ、１２８キロビット／秒で番組チャネル（プライムレートチャネルのうちの８つから構成される）の送信を容易に行うことが可能である。代替案として、専用のＰＳＴＮ地上リンクを介して、番組チャネルを共用のアップリンク地上端末に接続することが可能である。本システムは、その世界規模のサービス・エリア内におけるすべての国が、それ自体の衛星ラジオ放送チャネルを持つのに十分なアップリンク容量を備えている。図１のユーザ端末２２の１つのブロック図が、図５に提供されている。ユーザ端末２２は、衛星２０からＬバンド信号を受信し、ＴＤＭストリームを復調し、それから有用なオーディオまたはイメージ信号を抽出し、所望のオーディオまたはイメージ情報を再生成する。ユーザ端末は、利得が約４〜６ｄＢｉの小型でコンパクトなパッチ・アンテナ８０を装備することが可能であり、これはほとんど方向を合わせる必要がない。ユーザ端末２２は、選択されたチャネルに自動的に同調する。よりハイエンドの代替ユーザ端末には、１０〜１２ｄＢｉの利得が得られるアンテナを装備することができる。こうしたアンテナは極めて指向性が強いので、最良の受信が実現する方向に向けられる。このアンテナのバージョンの１つは、パッチアレイとすることが可能である。該アレイは、ユーザ端末のケースの表面と形状適合するように埋め込まれるか、リッドとして取り付けられるか、あるいは、長さ数メートルの細い同軸ケーブルによって、ユーザ端末に完全に着脱可能に接続することが可能である。前記アンテナのもう１つのバージョンは、横形または縦形モードのいずれかで動作する螺旋とすることができる。アンテナを回転させることによって、仰角および方位角の向きと合わせられる。着脱式アンテナは、地上の小さな三脚に取り付けるか、あるいは、窓枠に取り付けて、最良の受信が実現するように向きを合わせることが可能である。１０ｄＢｉのアンテナはビーム幅が約６５°であり、従って、最適な受信が実現するように、衛星２０に向きを合わせるのは容易である。このアンテナの指向性によって、別様であれば反射による妨害の生じる可能性のある場所での受信がさらに強化される。ビーム幅が１つの次元においては広いが、もう１つの次元においては狭い(すなわち、扇形ビーム)、フェイズド・アレイ式ロッド形状アンテナが、もう一つの代替案である。さらにもう１つの代替アンテナは、屋外受信および大部分の屋内受信用の螺旋形アンテナである。特定の環境（遮蔽、コンクリート、または金属建造物）においては、屋内受信には外部アンテナとの接続が必要になる。ユーザ移動端末による受信では、車両に取り付けるアンテナは、利得がわずか４ｄＢｉのものとすることが可能である。このタイプの単一アンテナは、厳しい多重反射体のない、解放された場所で、高い仰角で極めて良好に動作する。しかしながら、仰角が６０°未満の、中心部の都市などの多重反射体のあるエリアでは、多重通路妨害を軽減するための措置を講じなければならない場合がある。こうした措置の１つに、車両のさまざまな位置に取り付けられた、空間ダイバーシティ・アレイをなす４ｄＢｉ利得アンテナを２つまたは３つ利用することがある。これらは、指向性が得られるように動的に追加されるか、あるいは、任意の瞬間における最大信号の到着を検出するように組み合わせられる。もう１つの代替案は、利得が１０ｄＢｉの扇形ビームステアリング指向性アンテナを取り付け、衛星２０を追跡させることである。後者のアイデアは高くつくが、本システムが提供するクオリティの高い性能から最大の恩恵を得るためには好ましい。衛星移動システムは、次の十年間に世界中で用いられるようになるので、電子ステアリングアレイアンテナの価格が低下し、広く提供可能になることが期待される。時分割多重、搬送波当たり複数チャネル技法は、ユーザ端末２２に対するダウンリンク送信に用いられる。プライムレート（１６．５１９キロビット／秒）チャネルのそれぞれが、時分割ストリームにそれ自体のタイム・スロットを占めている。これらのプライムレートチャネルは、１６〜１２８キロビット／秒の範囲の番組チャネルを搬送するよう組み合わせられる。デジタル技法を用いることによって、スローモーションイメージ、ページング、メーリング、ファックスを含むラジオ受信機に対する補助サービス、フラットディスプレイスクリーンの利用、または直列データインタフェースが可能になる。このデータおよび情報は、オーディオデジタル信号チャネル内において多重化することができる。各ユーザ端末２２は、ビームのサービスエリアの１つにおいて、送信されるＴＤＭ搬送波の１つに同調することが可能である。図５に示すように、ユーザ端末２２は、デジタル放送受信機８２およびアンテナ８０、ＧＰＳ受信機８４およびアンテナ８５、システムコントローラ８６、およびユーザインタフェース８８を含んでいる。デジタル放送受信機８２内では、低ノイズ増幅器９０が衛星信号をブーストし、ブーストされた信号はＲＦフロントエンドおよびＱＰＳＫ復調器９２によって受信される。ＦＲフロントエンドおよびＱＰＳＫ復調器９２の出力は、オーディオプライムレートチャネルを回復する第１の時分割デマルチプレクサ９４、およびイメージデータを搬送するプライムレートチャネルを回復する第２の時分割デマルチプレクサ９６に接続されている。順方向誤り修正（ＦＥＣ）復号化もまた、ブロック９４および９６において実行される。ブロック９４の出力は、オーディオ情報を搬送するベースバンド・デジタル信号であり、ブロック９６の出力は、イメージデータを搬送するベースバンド・デジタル信号である。各符号化プライムレートチャネルおよびＴＤＭフレームに埋め込まれた制御ワードには、受信機２２が符号化プライムチャネルの再結合を制御して符号化番組チャネルにするのに必要な命令が含まれている。こうして回復される再結合符号化番組チャネルを復号化し、デインタリーブして、放送局の地上端末からシステムに入力された元のベースバンドのプライムレートビットストリームが回復する。オーディオデータの場合には、回復したビットストリームは、オーディオデコーダ９８およびデジタル／アナログ変換器１００によって変換され、アナログオーディオ信号に戻される。このアナログ信号は、増幅器１０２によってブーストされ、ユーザインタフェース８８の一部を形成するラウドスピーカーによって再生される。受信機は、番組チャネルビット転送速度に応じて、ＡＭモノラルからＣＤステレオにわたるさまざまなクオリティのオーディオ再生が可能である。イメージデータの場合には、回復したビットストリームは、イメージデコーダ１０６によって表示可能なフォーマットに変換される。イメージデータが放送局２６で暗号化された場合、典型的にはユーザがそのイメージデータに対して支払う必要があり、ブロック１０８において、前記イメージの復号化が実行される。次に、復号化されたデータは、システムコントローラ８６に提供される。復号化は、受信した放送チャネルフレームにランダムビットパターンを加えることにより行われる。そのパターンは、キーコードによって供給されるパターンジェネレータによって生成される。キーコードを本システム上で送信することができ、あるいは、スマートカードまたはデビットカードにより提供することもできる。キーコードはユーザ毎に異なる。システムコントローラ８６は多くの機能を有する。これらには、デジタル放送受信機８２の動作の監視および制御、ＧＰＳ受信機８４からの位置情報の受信( まもなく説明する目的のために)、ディスプレイの制御、受信したイメージデータのプリントおよび格納、復号化キーの管理、およびユーザインタフェース８８を介しユーザ入力および出力の処理が含まれる。システムコントローラ８６の主要なコンポーネントには、適切な量のランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）１１２および読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１１４を有するマイクロプロセッサ１１０、リアルタイムクロック１１６および表示制御部１１８が含まれる。表示制御部１１８は、イメージデータ（例えば、地図データ）の、ユーザインタフェース８８の一部を形成する液晶ディスプレイ１２０へのフォーマット化を制御する。また、ユーザインタフェース８８には、キーパッド１２２、プリンタ／プロッタ１２４、カードリーダ１２６、およびディスクドライブ１２８が含まれている。キーパッド１２２は、放送番組の選択、サウンドレベルの制御、メニュー選択、および同様の機能に利用される。プリンタ／プロッタ１２４により、ユーザがＬＣＤディスプレイ１２０でイメージを見ることに加えて、ユーザが任意の受信したイメージデータ（更新された天気図または航海図等）のハードコピー出力を受け取れるようになる。カードリーダ１２６は、磁気的に符号化されたデビットカードまたはスマートカードと共に使用されて、それにより、以下により詳細に説明するように、ユーザが暗号化されたイメージデータに対するアクセスを得ることができる。最後に、ディスクドライブ１２８により、データまたは番組をシステムコントローラ８６にロードし、また受信したデータを後の閲覧またはプリントのために格納することができる。ディスクドライブ１２２の１つの可能な機能は、例えば、システムコントローラ８６に、デジタル放送受信機８２によってリアルタイムで受信されるイメージデータを磁気ディスクに格納された既存のデータと結合させることである。これにより、既存の地図を、地図全体を送信する必要なく、新しいまたは変更された情報のみを送信することによって更新することができる。図５のコンポーネントのすべてまたはいくつかは、固定サイトまたは移動での使用のために設計された単一ケースに組み込むことが可能であることが理解されるであろう。後者の状況では、パワーはバッテリ、太陽電池、またはスプリングモータまたはハンドクランクが駆動するジェネレータで供給することが可能である。ユーザ端末２２がボート、航空機、または自動車などの車両によって運ばれている場合、パワーは車両の電源から供給することができる。ユーザ端末２２のすべてのコンポーネントを単一ケースに収容することの代替案として、ユーザ端末２２は、適切なケーブルによって相互接続された個別のコンポーネントのシステムまたはネットワークから構成されていてもよい。図６〜図８は、地図データまたは他のタイプのイメージデータを、図１のダウンリンクＴＤＭチャネル３０で送信することができる、３つの異なる方法を示している。図６において、イメージデータはオーディオ番組の間の「休止時間」に送信される。プリアンブルまたは識別コードを使用してイメージデータからオーディオデータが区別可能である。例として、オーディオ番組は所定のＴＤＭダウンリンクチャネル（またはＴＤＭダウンリンクチャネルのセット）で昼間の時間帯に送信されることが可能であるが、同じチャネル（または複数のチャネル）は、オーディオ番組に対する需要がより低い、タ方遅くまたは早朝の時間帯にイメージデータを搬送することが可能である。図７において、オーディオ番組およびイメージデータは異なるＴＤＭダウンリンクチャネルを占め、従って、連続しての送信が可能である。かかる地図は２４時間休みなしに入手可能でなければならず、また極めて頻繁に更新しなければならないため、このオプションは、イメージデータが、例えば天気図からなる場合に望ましい。図８は、別個のＴＤＭチャネルがオーディオ番組およびデータに利用されている点において図７と同様であるが、この例では、異なるタイプのイメージが異なる時間にイメージチャネルにおいて送信され、プリアンブルまたは識別コードで互いに分離されている。従って、例えば、放送局が第１の時間帯に航海図を送信し、第２の時間帯に航空図を送信することが可能である。適切な時間(公布されるスケジュールにリストされている) にイメージチャネルに同調することにより、あるいは、ユーザ端末２２を特定のコードを自動的に検出するようにプログラムすることにより、ユーザはディスプレイ、プリントおよび／または記憶のための所望のイメージデータを選択することが可能である。図９および図１０には、図５のユーザ端末２２と共に使用可能な、磁気的に符号化したデビットカードまたはスマートカードの２つの可能なバージョンが示されている。図９において、デビットカード１３０には、地図または他のタイプのイメージを購入するのに使用できるプリペイドの金銭額を符号化した磁気帯１３２が含まれる。また、磁気帯１３２には、暗号化された形態で放送局から送信されたイメージデータの復号化を制御するため、図５のシステムコントローラ８６が使用する復号化キーも含まれる。デビットカード１３０のプリペイド額が使い果たされると、復号化キーはもはやシステムコントローラ８６に提供されず、ユーザはイメージデータの供給者から新しいデビットカードを得なければならない。図１０には、図９に示される磁気帯と同様の磁気帯１３２'を含む変更されたデビットカード１３０'が示されている。しかしながら、図１０の場合、磁気帯１３２'はプリペイド額および復号化キーだけではなく、その他の情報も含んでいる。その他の情報とは、ラジオ受信機２２が、ユーザが前もってリクエストしたイメージを自動的に選択できるようにする情報（イメージコード、番組チャネル、および／または放送スケジュール等）である。例えば、ユーザが、選択した地理的エリアのみについての更新された地図を得るという、地図のベンダーとの契約合意を有する場合、イメージコードおよび放送スケジュールにより、ラジオ受信機２２はユーザによるいかなるアクションなしで、それらの地図のみを自動的に受信する。反対に、図９のデビットカード１３０では、ユーザが所望のイメージコード、番組チャネル、および／または放送スケジュールを、ラジオ受信機２２に（キーパッド１２２を介して）入力するか、または所望のイメージが送信される時間に所望の番組チャネルに手動で同調させる必要がある。図１１は、オーディオおよびイメージデータを受信した際、図５のユーザ端末が実行する基本的な一連の動作を要約するフローチャートを示す。ダウンリンクチャネルのＴＤＭフォーマットにより、受信機２２はオーディオおよびイメージデータを同時に受信し、かつ再生することができる。従って、選択したオーディオ番組および所望のイメージデータが同じＴＤＭダウンリンクチャネル（図６に示すように）で交互になっている場合を除いて、ユーザは地図または他のタイプのイメージを受信するためにオーディオ番組を聞くのをやめる必要がない。結果として、例えば天気図を得たいと望むユーザは、オーディオ番組チャネルで天気予報を聞きながら、そうすることができる。ここで、図１１に示される論理シーケンスを参照すれば、プログラムの最初のステップは、ブロック１３４において実行される、起動および初期化ステップである。このステップの後、プログラムはブロック１３６に進み、ここで受信機２２は、ユーザによって選択されているオーディオ番組を復号化し、再生する。ブロック１３８において、プログラムはイメージデータがユーザによって要求されているかどうかを判断する。通常、ユーザは、図５のキーパッド１２２を利用して液晶ディスプレイ１２０が表示するメニュー選択を選択し、そのような要求を行う。イメージデータが要求されていない場合、プログラムはブロック１３６に戻り、選択されたオーディオ番組を再生し続ける。しかし、イメージデータが要求されている場合には、プログラムは決定ブロック１４０に進み、ユーザが要求したイメージデータを受信することを許可されているかどうかを判断する。この決定には、通常、ユーザのデビットカード１３０または１３０'(ユーザによってカードリーダ１２６に挿入されている)のプリペイド残高のチェック、およびユーザの復号化キーが有効なことを確認するチェックが含まれる。これらのチェックのいずれかが不首尾におわると、ブロック１４２において、ユーザに適切な許可が存在しないことを通知するために、ユーザメッセージが液晶ディスプレイ１２０に表示される。決定ブロック１４０において受信者が適切に許可されていると判断すると、プログラムはブロック１４４に進み、所望のイメージデータが現れるＴＤＭ搬送波およびチャネルを監視し始める。このような監視は、デビットカード１３０’から入力されたイメージコードおよび放送スケジュールを利用して、図５のシステムコントローラ８６によって自動的に実行することが可能である。代替案として、ユーザは液晶ディスプレイ１２０上のチャネル出力を観察し、次いで所望のイメージが現れたときにデータ記憶またはプリント動作を開始することにより、手動でイメージチャネルを監視することもできる。決定ブロック１４６において、所望のイメージが現れたかどうかの判断が（自動的にまたは手動で）行われる。現れていない場合、イメージを受信するまで、ブロック１４４において監視が続けられる。イメージが検出された後、プログラムはブロック１４８に進み、ユーザのデビットカード１３０または１３０’の復号化キーを利用して、イメージデータの任意の必要な復号化が行われる。一旦イメージが復号化されると、プログラムはブロック１５０に進み、ユーザ端末２２が受信した一般的なイメージデータの任意の必要な変換を行って、ユーザのニーズに沿った位置特定イメージデータを生成する。これは、ＧＰＳ受信機８４によって決定されたユーザの地理的位置を用いて、図５のシステムコントローラ８６が行う。変換ステップは、さまざまな方法で実行することができ、イメージの分割またはセクション化、いくつかの可能なイメージの１つの選択、イメージと他のイメージまたは非イメージデータとの結合、またはイメージの他の任意の処理、変更、または再フォーマット化を含むことが可能である。従って、例えば、イメージデータが広域な地理的エリアをカバーする天気または地形図からなる場合、ブロック１５０において行われる変換ステップは、ＧＰＳが決定したユーザ位置の、所定の半径内のより狭い地理的エリアにイメージデータを限定することを含んでもよい。代替案として、または限定されたイメージの形成に加えて、ユーザ位置の座標(例えば、経度および緯度)、方向および速度(移動ユーザについて)、および他の情報を、受信したＧＰＳ情報に基づいて、システムコントローラ８６によりイメージにオーバレイすることができる。これらのタイプのイメージ変換が実行される様子は、含まれる原理が、移動する地図表示でＧＰＳ受信機を提供することにおいて使用されるものと同様であるため、当業者にとって容易に明らかであろう。イメージ変換のもう一つのタイプの例として、２つ以上の異なる地図（陸図および航海図等）が、位置合わせのためにＧＰＳ位置データを用いて合成地図を形成するために、および／または、合成地図にユーザの位置座標などをオーバレイするために、合体される。ブロック１５０において所望のイメージ変換が一旦実行されると、プログラムはブロック１５２に進み、ユーザにより提供される入力コマンドに従って、イメージを液晶ディスプレイ１２０に表示するか、あるいは、プリンタ／プロッタ１２４を利用して、イメージをハードコピーの形態でプリントする。イメージを、後の閲覧のために、ディスクドライブ１２８を使用して磁気ディスクに格納することもできる。ユーザ端末２２が移動端末である場合には、動く地図表示を生成することができる。ブロック１５４において、受信したイメージの支払いがユーザのデビットカード１３０または１３０’から差し引かれる。十分な残高がユーザのデビットカードに残っている場合には、異なるイメージを得るために、図１１のプロセスを繰り返すことが可能である。ユーザのデビットカードの残高がゼロに到達した、またはもう１つのイメージをダウンロードするのには不十分な額である場合、ユーザは別のデビットカードを購入するか、あるいは銀行または他の機関で既存のカードに十分な残高を回復させることができる。図１２は、ユーザ端末２２のうちの１つの拡大した正面図であり、ユーザに対して液晶ディスプレイ１２０上に提供することのできるイメージの１タイプを示している。広域な地理的エリアをカバーする地図１５６は、衛星２０を介してユーザ端末２２にデジタル形式でダウンロードされ、ユーザ端末内のソフトウェアがイメージ１５６をユーザが位置すると知られている(ＧＰＳ受信機８４からの位置データに基づく)、より狭い部分１５８に限定する。ユーザ位置は十印１６０でマークされ、ユーザの進路（連続したＧＰＳ位置測定から決定される）は破線でマークされる。所望であれば、ユーザの経度、緯度、速度、および方向も液晶ディスプレイ１２０に示すことができる。図５に示されるＧＰＳ受信機８４は、本発明と併用できる地上受信機の１タイプのみであることが理解されよう。ＬＯＲＡＮ受信機などの他のタイプの地上受信機も利用することができる。地上受信機の精度を向上させるため、ユーザ端末に高度計を設けて、ユーザの標高を修正することも可能である。用途によっては、慣性ナビゲーション装置などの、地上受信機以外の装置で、ユーザの位置を追跡することも可能である。本発明を好ましい好適な実施形態を参照して説明したが、本発明はその詳細に限定されるものではないことが理解されるであろう。上述の説明において示唆したさまざまな代替および変形他が当業者に対して起こるであろう。そのような代替および変形はすべて、添付の特許請求の範囲において定義する、本発明の範囲内に包括されるものと意図される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ジョンストーン，ロバート，エル. アメリカ合衆国，メーン州 04575―0100, ウェストブースベイハーバー，ウェスタンアヴェニュー 137 (72)発明者カンパネラ，エス．，ジョセフアメリカ合衆国，メリーランド州 20879, ゲティスバーグ，ウェットストーンサークル 18917

Claims

【特許請求の範囲】１．ユーザに対して位置特定データを提供するシステムであって、異なる地理的位置に位置する複数のユーザが潜在的に利用可能な一般的なデータを送信する放送局と、前記一般的なデータを前記放送局から前記複数のユーザに対して中継する中継衛星と、前記ユーザのそれぞれに提供された受信機端末であって、前記中継衛星から前記一般的なデータを受信する放送受信機と、前記ユーザの地理的位置を決定する位置決定装置と、前記位置決定装置によって決定された前記ユーザの地理的位置に基づいて、前記一般的なデータを位置特定データに変換するプロセッサとを備える受信機端末とを含むシステム。２．前記位置決定装置は地上のラジオ受信機を備える、請求の範囲第１項に記載のシステム。３．前記受信機端末は、前記位置特定データを前記ユーザに視覚的に提示する出力装置をさらに備える、請求の範囲第１項に記載のシステム。４．前記放送局によって送信される前記一般的なデータは暗号化され、前記受信機端末は復号キーを利用して前記データを復号する、請求の範囲第１項に記載のシステム。５．前記受信機端末は、外部ソースから前記復号キーを取得する入力装置をさらに備える、請求の範囲第４項に記載のシステム。６．前記外部ソースは、磁気的に符号化されたカードを含み、前記入力装置は磁気カードリーダを含む、請求の範囲第８項に記載のシステム。７．前記一般的なデータは地理的領域の地図データを含み、前記位置特定データは前記ユーザが位置する前記地理的領域の一部についての地図データを含む、請求の範囲第１項に記載のシステム。８．ユーザに対して位置特定データを提供する受信機端末であって、放送局により送信される一般的なデータを受信する放送受信機と、前記受信機端末の地理的位置を決定する位置決定装置と、前記受信機端末の前記地理的位置に基づいて、前記一般的なデータを位置特定イメージデータに変換するプロセッサとを備える受信機端末。９．前記位置決定装置は地上のラジオ受信機を備える、請求の範囲第８項に記載の受信機端末。１０．前記受信機端末は、前記位置特定データを前記ユーザに対して視覚的に提示する出力装置をさらに備える、請求の範囲第８項に記載の受信機端末。１１．前記放送局によって送信される前記一般的なデータは暗号化され、前記受信機端末は復号キーを利用して前記イメージデータを復号する、請求の範囲第８項に記載の受信機端末。１２．前記受信機端末は、外部ソースから前記復号キーを取得する入力装置をさらに備える、請求の範囲第１１項に記載の受信機端末。１３．前記外部ソースは、磁気的に符号化されたカードを含み、前記入力装置は磁気カードリーダを含む、請求の範囲第１２項に記載の受信機端末。１４．前記一般的なデータは地理的領域の地図データを含み、前記位置特定データは前記ユーザが位置する前記地理的領域の一部の地図データを含む、請求の範囲第８項に記載の受信機端末。１５．ユーザに対して位置特定データを提供する方法であって、異なる地理的位置に位置する複数のユーザが潜在的に利用可能な一般的なデータを送信することと、前記ユーザ位置の１つにおいて前記一般的なデータを受信することと、前記ユーザの地理的位置を決定することと、前記ユーザの地理的位置に基づいて、前記一般的なデータを位置特定データに変換することとを含む方法。１６．前記送信された一般的なデータを、衛星を介して中継するステップをさらに含む、請求の範囲第１５項に記載の方法。１７．前記ユーザの地理的位置を決定する前記ステップは、地上のラジオ信号を受信することを含む、請求の範囲第１５項に記載の方法。１８.前記位置特定データを前記ユーザに対して表示するステップをさらに含む、請求の範囲第１５項に記載の方法。１９．前記送信された一般的なデータは暗号化され、前記方法は前記ユーザ位置において前記イメージデータを復号するステップをさらに含む、請求の範囲第１５項に記載の方法。２０．前記一般的なデータは地理的領域の地図データを含み、前記位置特定データは前記ユーザが位置する前記地理的領域の一部の地図データを含む、請求の範囲第１５項に記載の方法。