JP2002095065A - 無線基地局、無線端末及びコンテンツプロバイダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マルチメディア情報を複数の無線端末に配信す
る無線通信システムにおいて、上記各無線端末の電波環
境に応じた配信を可能とする。 【解決手段】マルチメディア情報を構成する情報要素を
レイヤ化し、レイヤ化した情報要素とその情報要素の送
信優先度とを含むフレームを作成し、マルチメディア情
報単位で結合し前記無線基地局に送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線技術を採用し、
マルチメディア情報を配信する情報配信システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在日本国内でサービスされているＩＳ
−９５無線システムや将来サービスが予定されるＩＭＴ
−２０００ではＣＤＭＡ技術を使用しており、同じ周波
数帯域で１つの無線端末で同時に複数のトラフィックチ
ャネルを受信することができる。例えば、ＩＳ−９５無
線システムでは、伝送速度が１４．４ｋｂｉｔ／ｓのト
ラフィックチャネルを同時に５チャネル受信することで
７２ｋｂｉｔ／ｓの伝送速度で通信ができる。

【０００３】１つの無線端末で同時に複数のトラフィッ
クチャネルを受信できるのは、無線端末が、いわゆる良
い電波環境つまり信号電力が高く雑音電力が低い電波環
境にいる場合である。すなわち、この無線通信システム
では、複数の無線チャネルを受信できる伝送速度の速い
無線端末も存在すれば、１つの無線チャネルしか受信で
きない伝送速度が遅い無線端末も存在する。無線基地局
は、無線端末ごとに創送信電力の制御ができない。その
ため、このような無線区間の伝送速度が受信した信号電
力や雑音電力等の電波環境により変わる無線通信システ
ムにおいては、複数の無線端末に同一情報をマルチキャ
ストまたはブロードキャスト配信する場合、これら無線
端末の中で最も伝送速度の低い無線端末に配慮して情報
を配信する必要がある。そのため、全ての無線端末に確
実に配信できるように無線基地局の送信電力を最大にす
るという手段がとられる。しかし、無線基地局の送信電
力を最大にすると、通話や情報配信等の他の同一周波数
内の無線チャネルに干渉を与える等の問題が発生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決するためになされたもので、その目的は、それぞれ
の無線端末の電波環境に応じて、マルチメディア情報を
配信することにある。

【０００５】また、本発明の目的は、全てのユーザーに
同じ情報が配信されるマルチキャストやブロードキャス
トによる情報配信において、他通信への干渉を考慮しつ
つ、無線端末の電波環境によってユーザーが受ける情報
量やサービスの質を変えることができるようにすること
にある。つまり、電波環境の悪い無線端末は最低限配信
すべき優先度の高い情報を配信し、電波環境の良い無線
端末は優先度の高い情報に加え付加情報が受信できるよ
うにする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無線基地局は、符号多重アクセス方式（Ｃ
ＤＭＡ）により接続された無線チャネルを介して複数の
無線端末にマルチメディア情報を配信する無線基地局で
あって、マルチメディア情報を構成する情報要素をレイ
ヤ化し、レイヤ化した情報要素の送信優先度を含むフレ
ームを受信する受信インタフェースと、受信インタフェ
ースにより受信されたフレームをフレームに含まれる送
信優先度に基づいて、送信優先度のより高いフレームは
フレームエラー等が少なくなるように送信電力や拡散率
等を調整した通信品質のより良いチャネルに割り当てる
割当装置と、チャネルごとに設けられ割当装置により割
り当てられたフレームを拡散する拡散器と、拡散器によ
り拡散されたフレームを送信する送信装置とを有するよ
うにした。

【０００７】また、本発明のコンテンツプロバイダシス
テムは、マルチメディア情報を複数の無線基地局を介し
て複数の無線端末に配信するコンテンツプロバイダシス
テムであって、マルチメディア情報を、その情報を構成
する情報要素ごとにレイヤ化するレイヤ化装置と、レイ
ヤ化装置によりレイヤ化された情報要素とその送信優先
度とを含むフレームを作成するフレーム作成装置と、フ
レーム作成装置により作成された複数のフレームをマル
チメディア情報単位で結合し、無線基地局に送信する送
信装置とを含むようにした。

【０００８】また、本発明の無線端末は、符号多重アク
セス方式（ＣＤＭＡ）により接続された無線チャネルを
介して無線基地局からマルチメディア情報を受信する無
線端末であって、マルチメディア情報を構成する情報要
素をレイヤ化し、そのレイヤ化した情報要素を含む複数
のフレームを受信する受信インタフェースと、チャネル
ごとに設けられ、無線基地局から通知されるチャネル分
離用の拡散符号により受信インタフェースで受信した複
数のフレームを逆拡散してチャネルに割り当てられたフ
レームを取り出す逆拡散器と、チャネルごとに設けら
れ、逆拡散器で取り出さしたフレームが予め定められた
通信品位の基準を満たすか否かの判定を行う判定装置
と、判定装置が、予め定められた通信品位の基準を満た
すと判定したフレームからマルチメディア情報を再構成
する再構成装置と、再構成装置が再構成したマルチメデ
ィア情報を出力装置に出力する情報出力装置とを含むよ
うにした。

【０００９】また、本発明の課金処理方法は、マルチメ
ディア情報を配信する複数の無線端末に課金を行う課金
処理方法であって、マルチメディア情報を構成する情報
要素ごとに各無線端末がその情報要素を開封したか否か
の開封情報を第１の記録装置に記録するステップと、第
１の記録装置に記録された各無線端末の開封情報が開封
を示すときに、各無線端末を特定するためのユーザＩＤ
を第２の記録装置に記録するステップと、第２の記録装
置により記録されたユーザＩＤに基づき各無線端末を特
定し、各無線端末の課金処理を演算装置により行うステ
ップとからなるようにしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
用いて説明する。

【００１１】図１は、本発明の情報配信システムの一実
施の形態の構成を示したものである。コンテンツプロバ
イダ５９０のコンテンツエディタ５５０は、テキスト、
音声、画像等のマルチメディア情報をレイヤ化する機能
を持つ。コンテンツエディタ５５０は、テキスト、音
声、画像等を入力する情報入力装置５５１と、入力され
た情報を内容に応じて優先度をつけレイヤ化処理を行う
制御装置５５２と、優先度をつけたりレイヤ化したりす
る処理を行うために、入力された情報を一時保存する記
録装置５５３で構成される。

【００１２】コンテンツサーバ５００は、コンテンツエ
ディタ５５０からのレイヤ化されたマルチメディア情報
を蓄積している情報データベース５０２と、その情報デ
ータベース５０２の情報を無線基地局２０１に配信する
情報配信サーバ５０１から構成される。このコンテンツ
サーバ５００は異なるネットワークと接続をするための
プロトコル変換を行うゲートウェイ６０２に接続され、
このゲートウェイ６０２はインターネットを含む他事業
者網７００に接続されている。

【００１３】他事業者網７００はゲートウェイ６０１を
介して移動体通信網２００に接続される。この移動体通
信網２００は、無線端末１００と無線端末１１０と無線
端末１２０の位置情報を管理するホームロケーションレ
ジスタ（ＨＬＲ）２０７と、ＨＬＲ２０７からの位置情
報を元に回線交換する移動交換局２０６と、各ユーザの
利用した情報に対して課金する課金システム２１０と、
その移動交換局２０６に接続された複数の無線端末１０
０、１１０、１２０にコンテンツサーバ５００からの情
報を無線で送信する無線基地局２０１から構成される。

【００１４】無線基地局２０１は、コンテンツサーバ５
００より受信した情報を蓄積し無線基地局２０１内部を
制御するプログラムを有する記録装置２０５と、無線基
地局２０１内の各種装置を制御する制御装置２０４と、
記録装置２０５に蓄積された情報を受信処理し無線信号
に変換する通信装置２０３と、通信装置から送られた電
気信号を電波に変換するアンテナ２０２で構成される。
なお、コンテンツプロバイダ５９０が所有しているコン
テンツサーバ５００とコンテンツエディタ５５０は、図
１にコンテンツサーバ５１０およびコンテンツエディタ
５６０として示す様に、移動体通信網２００の内部に設
置することも可能である。以下の実施の形態において
は、コンテンツサーバ５１０はコンテンツサーバ５００
と同じ機能を持ち、コンテンツエディタ５６０はコンテ
ンツエディタ５５０と同じ機能を持つものとする。

【００１５】無線基地局２０１は、符号分割多重アクセ
ス方式を採用した無線回線を通して無線端末１００と無
線端末１１０と無線端末１２０にコンテンツサーバ５０
０からの情報を配信する。無線端末１００は、無線基地
局２０１から送信された電波を電気信号に変換するする
アンテナ１０１と、前記アンテナ１０１からの電気信号
を復調処理する通信装置１０２と、受信した情報をディ
スプレイやスピーカに出力する出力装置１０３と、ユー
ザからの入力情報を処理するキーやボタン、タッチパネ
ルで構成される操作部１０４と、無線端末１００の各種
装置を制御する制御装置１０５と、受信した情報を蓄積
し無線端末１００を制御するプログラムを記憶している
記録装置１０６で構成される。無線端末１１０および１
２０も、無線端末１００と同じ構成である。なお、出力
装置１０３により出力される情報は、視覚あるいは聴覚
で認識できるもののほか、点字等触覚により認識できる
ものでも良い。

【００１６】次に、本システムを使用したサービス形態
について説明する。

【００１７】無線端末に配信される情報は、更新される
まであるいは情報配信サーバからの送信停止要求がある
まで繰り返し無線端末に送信される。ユーザは無線端末
に表示されているメニューおよびキーワードを入力して
情報の配信を要求する。この要求は無線基地局２０１を
介してコンテンツサーバ５００またはコンテンツサーバ
５１０に送信され、コンテンツサーバ５００または５１
０は、無線基地局２０１に無線端末に情報を配信する様
に指示する。コンテンツサーバ５００または５１０から
の配信指示を受信した無線基地局２０１は、制御装置２
０４の制御のもと無線端末に発呼し、無線端末が情報を
受信するためのスクランブル解読キーを無線端末に通知
する。ユーザーにより要求された情報が既に繰り返し配
信されている場合、コンテンツサーバ５００またはコン
テンツサーバ５１０は無線基地局２０１に無線端末へス
クランブル解読キーを通知するように指示する。この
時、コンテンツサーバ５００またはコンテンツサーバ５
１０は課金システム２１０に対し、そのユーザが利用し
たサービス内容を通知する。

【００１８】課金処理システム２１０は、マルチメディ
ア情報を配信する複数の無線端末に課金処理を行う構成
である。

【００１９】課金処理システム２１０は、無線端末のユ
ーザがレイヤ化された各情報要素を開封した場合に情報
要素を特定するための情報要素ＩＤと無線端末を特定す
るためのユーザＩＤの通知を受ける受信装置２１１と、
各無線端末に設けられた課金記録と各情報要素の利用料
金情報を記録するデータベース２１２と、通知された情
報要素ＩＤとデータベースに記録された利用料金情報に
基づき、通知装置により通知されたユーザＩＤから特定
されるデータベースに記録された課金記録に対して課金
処理を行う制御装置２１３とからなる。なお、無線端末
が情報を受信するためのスクランブル解読キーは情報の
バージョン毎に変わるため、情報の不正入手の防止や、
番組毎の課金が可能となる。解読キーを受信した無線端
末は配信されている情報を受信することができる。配信
される情報は、コンテンツエディタ５５０、５６０で作
成されてコンテンツサーバ５００、５１０に蓄積され
る。このような、マルチキャストやブロードキャストの
情報配信サービスは、スクランブルがかけられた状態で
番組が放送されるラジオやテレビ放送において、番組毎
に解読キーをデコーダ又は受信器が受信して、その解読
キーで特定の番組をユーザーが楽しむことに類似してい
る。

【００２０】図２は、コンテンツサーバ５００内の情報
データベース５０２のデータ構成を示している。情報デ
ータベース５０２は、コンテンツエディタ５５０でレイ
ヤ化されたテキスト、静止画像、音声、動画像等のマル
チメディア情報を持つ。これらのマルチメディア情報
は、１度に無線端末に配信される情報単位で管理されて
いる。図２の例では、情報データベース５０２は、配信
情報３００と配信情報３０１で構成され、これらはそれ
ぞれニュースや静止画像といった１度に無線端末に配信
される情報単位である。課金についても配信情報３００
のような一度に無線端末に配信される情報単位で行われ
る。つまり、無線端末からの１つの送信要求または１つ
の番組要求に対する応答が単位となる。これら配信情報
３００および配信情報３０１は、重要度または優先度に
応じて複数にレイヤ化された情報を持つ。これらのレイ
ヤにはどの情報に関連するかを識別するめたのＩＤと、
優先度を示したヘッダーが付与さている。また、各レイ
ヤの終わりにはＴＢ（テールビット）が付与されてい
る。

【００２１】コンテンツエディタ５５０においては、ユ
ーザに確実に配信したい情報は重要度または優先度を最
も高くし、その他の情報は付加情報としてレイヤ化さ
れ、情報データベース５０２に蓄積される。本実施の形
態においてはヘッダーに「１」が付いている場合は重要
度が最も高いレイヤとし、ヘッダーの数値が高くなる程
重要度が低くなる。どのレイヤの情報が付加情報である
か、無線端末がどのレイヤまで受信できるかは、無線端
末の電波環境に依存する。つまり、無線端末の電波環境
によっては、無線端末は重要度または優先度が最も高い
レイヤしか無線基地局２０１から受信できなかったり、
重要度または優先度が最も高いレイヤと１つまたは複数
の付加情報を含むレイヤが受信できたりする。本実施の
形態の情報配信システムでは、配信情報３００を例にと
ると、レイヤ１(３００ａ)を最も重要度または優先度の
高い情報を含むレイヤとし、レイヤ２(３００ｂ)、レイ
ヤ３(３００ｃ)、レイヤ４(３００ｄ)の順にレイヤに添
付されている数字が高い程重要度または優先度が低くな
るとする。なお、本実施の形態においては、レイヤ１以
外をまとめて付加情報と呼ぶ。また、これらレイヤの重
要度または優先度に応じた配信方法は図８以降で説明す
る。

【００２２】配信情報３００では、レイヤの数は４つだ
が、情報量や内容に応じて配信情報３０１のようにレイ
ヤ１(３０１ａ)、レイヤ２(３０１ｂ)、レイヤ３(３０
１ｃ)の３つにしても良いし、それより増やしても良
い。ただし、無線端末が受信できるトラフィックチャネ
ルの数より少なくする。配信される情報のメディアは、
テキスト、静止画像、音声、動画像、またはその混合で
あり、音楽を含む音声配信やＣＭなどの映像配信等にも
適用できる。

【００２３】図３は、図２の情報データベース５０２の
配信情報の一実施の形態におけるレイヤ構成を示したも
のである。無線端末に配信されるニュース配信３０２
は、インターネットホームページのようにテキスト３０
２ａと静止画像３０２ｂと音声３０２ｃと動画像３０２
ｄのマルチメディア情報を含む。ユーザは無線端末でニ
ュース配信３０２を受信し、テキスト３０２ａによりニ
ュースの内容を文字で読むことができ、静止画像３０２
ｂにより新聞のようにニュースに関する写真が見られ
て、音声３０２ｃによりニュースを音声で聞くことも、
ＢＧＭが聞くこともできる。また、動画像３０２ｄで見
ることでニュース情報をより確実に理解できる。ここで
は、テキスト３０２ａ以外はユーザの理解を手助けする
付加情報である。ここでは、配信される情報はこのよう
な各種メディアを統合したものの他にも、静止画像のみ
であったり、音楽を含む音声であったり、ＣＭ等の映像
配信だったりする。配信される情報が例えばテキストの
みの単一メディアである場合、情報の内容によって優先
度を付与してレイヤ化されていても良い。

【００２４】次に、これらマルチメディア情報を構成す
る情報要素ごとにレイヤ化する方法について説明する。

【００２５】図４に、静止画像配信サービスの場合のレ
イヤ構成を示す。静止画像配信サービスの場合は、情報
データベース５０２内の配信情報３０１は静止画像であ
る。ここでは、解像度の最も高いオリジナル静止画像３
１０には、１番から１６番のピクセルがあるものとす
る。なお、説明を容易にするため、このオリジナル静止
画像３１０は実際に配信される静止画像の一部とする。
このオリジナル静止画像３１０は、コンテンツエディタ
５５０でレイヤ化された情報要素として図２の情報デー
タベース５０２内の配信情報３０１に画像のサイズを変
えずに解像度のみを落として保存される。

【００２６】図４においては、コンテンツエディタ５５
０は、制御装置５５２で処理することで、情報入力装置
５５１により取り込まれたオリジナル静止画像３１０か
ら、レイヤ１情報からレイヤ３情報までの３つの情報を
作成する。具体的には、オリジナル静止画像３１０を１
番ピクセル情報を含むレイヤ１情報３１１と、３番と９
番と１１番のピクセル情報を含むレイヤ２情報３１２
と、２番と４番〜８番と１０番と１２番〜１６番のピク
セル情報を含むレイヤ３情報３１３の、画像サイズを変
えずに解像度のみを落とした３つの情報にする。そし
て、レイヤ１にはレイヤ１情報３１１を割り当て、レイ
ヤ２にはレイヤ２情報３１２を割り当て、レイヤ３には
レイヤ３情報３１３を割り当てる。なお、既に述べた通
り、レイヤ１は優先度が最も高いレイヤであり、無線端
末がレイヤ２を受信する段階でレイヤ１の１番のピクセ
ル情報も受信しているので、レイヤ２情報３１２には点
線で囲っている１番ピクセルの情報は重複するので含ま
ない。レイヤ３に関しても同じで、レイヤ１とレイヤ２
で受信した情報をそのまま活用する。図４に示す例で
は、無線端末はコンテンツサーバ５００より配信された
全てのレイヤを受信すると解像度の非常に高いオリジナ
ル静止画像３１０が得られるようにレイヤを構成してい
る。

【００２７】次に、音楽を含む音声配信サービスの場合
のレイヤ構成を示す。

【００２８】図５に、情報データベース５０２内の配信
情報３０１が音楽を含む音声配信サービスの場合のレイ
ヤ構成を示す。図の一番上に、オリジナル音声の波形を
示す。波形の高さは音声の大きさを示す振幅であり、横
軸は時間を表している。その下に、コンテンツエディタ
５５０によりオリジナル音声をその最大周波数の２倍の
周波数でサンプリングしたデータがある。このデータは
オリジナル音声をコンテンツエディタ５５０の情報入力
装置５５１に入力し、制御装置５５２でデジタル信号に
サンプリングして生成されたもので、レイヤ１として情
報データベース５０２に保存される。その下の図は、コ
ンテンツエディタ５５０によりオリジナル音声の最大周
波数の４倍の周波数でサンプリングしたデータであり、
このデータはレイヤ２として情報データベース５０２に
保存される。さらに、その下は、コンテンツエディタ５
５０によりオリジナル音声の最大周波数の８倍の周波数
でサンプリングしたデータで、このデータはレイヤ３と
して情報データベース５０２に保存される。

【００２９】本実施の形態においては、サンプリング周
波数が最大周波数の2ⁿ（nは整数）としてサンプリング
を行う。こうすると、サンプリングデータがそれぞれ重
ならずにサンプリングを行うことができる。従って、同
じ情報が２度以上無線端末に送信されることがないた
め、情報を効率良く配信することが可能である。また、
情報データベース５０２のレイヤ１の情報は、デジタル
信号からアナログ信号に復調するにあたり、サンプリン
グ定理に基づく最低限必要な情報を含んでいる。nの組
み合わせは任意であるが、数値の最も低い整数(サンプ
リング周波数が低いもの)をレイヤ１、次に低い整数を
レイヤ２という様にnが増える毎にサンプリングデータ
が増えるのでレイヤが低くなる。

【００３０】無線端末がレイヤ１のみ受信した時は、そ
の情報を無線端末で受信して聞いても音質はあまり期待
できない。しかし、図５の下から２番目にある図のよう
に無線端末がレイヤ１とレイヤ２の情報を受信できる
と、サンプリングデータが増えるので、無線端末がレイ
ヤ１のみ受信した時よりも情報を忠実に再現でき、音質
が改善される。同じく、図５の一番下の図では、無線端
末はレイヤ１とレイン２とレイヤ３の情報を受信してい
るため、音質は更に改善される。よって、より多くのレ
イヤが受信できれば、音楽を含む音声の品質が良くなる
ようにコンテンツエディタ５５０はオリジナル音声をレ
イヤ化してコンテンツサーバ５００内の情報データベー
ス５０２に保存している。

【００３１】このように音声をレイヤ化して配信する
と、無線端末の電波環境に応じて音質の違う音声配信が
楽しめる。しかし、リアルタイムで聞く場合には、無線
端末で合成(加算)した時に音の整合がはかれなくなるた
め、各レイヤの同期を取る必要がある。そこで、各レイ
ヤのサンプリングデータ量に応じて、無線基地局の方で
伝送速度を変え、同期を取る必要がある。同期をとる手
段としては、たとえば各レイヤパケットのヘッダーに同
期情報を含ませる方法がある。無線端末においては、ヘ
ッダに付加した同期情報に基づいて受信した各レイヤの
同期を取ることができる。

【００３２】なお、ヘッダの同期情報に基づいて同期を
とることができない場合には、無線端末は、レイヤ１の
みを受信しその他レイヤの情報を破棄すると予め決めて
おいてもよい。その場合、音質は低下するが、無線基地
局は同期はずれを起こした無線端末への再送や再同期な
どの制御が不要なので、より効率良く情報配信が可能と
なる。同期が取れているか否かは、各無線端末が無線基
地局と同期することにより判断できる。

【００３３】一度バッファのような記憶装置に受信した
レイヤの情報を保存してから音声を再生する場合は、無
線端末は相互のレイヤの同期を取る必要はないが、デー
タのヘッダーに含まれるデータが音声のどの部分に当て
はまるかを記録した情報に基づいてデータを並び換えて
から再生する。これらの処理は無線端末の記憶装置に保
存されているソフトウェアによって実行される。

【００３４】図６に音声および音楽をレイヤ化する手順
を記したフローチャートを示す。コンテンツ提供者はコ
ンテンツエディタ５５０の情報入力装置５５１へ配信す
る情報を入力する(S1000)。そして、コンテンツエディ
タ５５０の記録装置５５３はこの入力された情報をアナ
ログ信号として記憶する(S1001)。制御装置５５２は記
録装置５５３からこのデータを呼び出して、サンプリン
グ周波数を変えてサンプリングを行うことでアナログ信
号の音声および音楽をデジタル信号にデータ化する(S10
02)。このデータには、無線端末が受信したデータ量や
順番に応じて無線端末側でデータの並び替えが行えるよ
うに、情報がヘッダーに付与される。

【００３５】制御装置５５２はこのサンプリングした情
報に情報を識別するためのIDとレイヤ番号を付加して情
報をレイヤ化する(S1003)。そして、これらのレイヤ化
された情報を記録装置５５３に蓄える(S1004)。コンテ
ンツプロバイダからの指示または設定されたある時間に
なると、その情報はコンテンツサーバのデータベースに
移されて、情報配信サーバから無線基地局に送信される
(S1005)。

【００３６】次に、映像配信サービスの場合のレイヤ構
成について説明する。

【００３７】図７に、情報データベース５０２内の配信
情報３０１が映像のみの映像配信サービスの場合のレイ
ヤ構成を示す。ここでは例としてオリジナル映像は、１
秒間に６フレームの画像速度を持つものとして説明す
る。図７のととはそれぞれレイヤ１とレイヤ２と
レイヤ３の情報であることを示している。コンテンツエ
ディタ５５０は、オリジナル映像のフレームをレイヤ１
はレイヤ２の半分の情報量でレイヤ３の１／３の情報量
となるように各レイヤに割り当てる。また、コンテンツ
エディタ５５０の制御装置５５２は、無線端末が受信し
たレイヤに応じてオリジナル映像のフレーム間隔が等し
くなるように、レイヤに割り当てる処理を行う。例え
ば、図７では無線端末がレイヤ１のみを受信した時は、
画像速度は１秒間に１フレームであり、１秒間隔で映像
が変化する。無線端末がレイヤ１とレイヤ２を受信する
と、画像速度は１秒間に３フレームとなり、０．３３秒
間隔で映像が変化する。無線端末がレイヤ１とレイヤ２
とレイヤ３を受信すると、画像速度は１秒間に６フレー
ムとなり０．１７秒間隔で映像が変化する。無線端末が
レイヤ１のみの情報を受信した場合、フレーム数は１秒
に１枚となるので、映像の変化は、１秒に一回コマが変
わるコマ送り再生のようで非常に不自然なものとなる。
しかし、図７Ｂにあるレイヤ１とレイヤ２を無線端末が
同時に受信した場合、１秒当たりのフレーム数が３枚と
なるので映像の品質は改善される。そして、無線端末が
３つのレイヤの情報を受信した場合は、オリジナル映像
と同じ内容が得られる。このようにレイヤ１にはサービ
スを行う上で必要最小限の品質を保証するデータを割り
当て、他のレイヤにはこの品質を改善するためのデータ
が含まれる。図７の例では、映像の１秒当たりのフレー
ム数は６としたが、フレーム数がより多い程映像の動き
はよりなめらかとなる。また、動画像においては、映像
の変化が不自然にならないようにするためには、どのレ
イヤを受信してもフレーム間隔が一定となるように設定
することが望ましい。そのためには、コンテンツエディ
タ５５０においては、制御装置５５２が総フレーム数を
元の動画像から算出し、フレーム数が等間隔となるよう
にレイヤ化すればよい。この映像配信についても音声の
時と同様に、無線端末は各レイヤの同期を取って受信し
たり、映像フレームがどこにくるべきものであるかをデ
ータのヘッダーに記録された情報に基づいて並び換えを
行って映像を再生する。

【００３８】次に、無線基地局２０１の通信装置２０３
のハードウェア構成について説明する。情報配信を行う
場合、無線基地局２０１は無線端末に配信する情報を含
む無線信号を送信する役割を担う。

【００３９】図８に、通信装置２０３の送信部分の回路
ブロックを示す。

【００４０】ここでは、レイヤ１からレイヤ４までの４
つのレイヤの情報が送信できる回路ブロックである。レ
イヤ１とレイヤ２とレイヤ３とレイヤ４の情報は、コン
テンツサーバ５００より送られ記録装置２０５に一時的
に蓄えられた後、データ分配器４８５に入力されそれぞ
れ速度変換器４８０と速度変換器４８１と速度変換器４
８２と速度変換器４８３に入力される。この速度変換器
４８０〜４８３は、レイヤ１〜レイヤ４の情報をデータ
レートを変えて送信するための処理を行う。それら速度
変換器４８０〜４８３で処理された情報は、それぞれ符
号器４００と符号器４０１と符号器４０２と符号器４０
３に入力される。各符号器４００〜４０３では、コンテ
ンツサーバ５００より送られた情報を内部の変調回路に
より変調をする。そして、これら変調された情報は、そ
れぞれＰＮ符号生成器４０５とＰＮ符号生成器４０６と
ＰＮ符号生成器４０７とＰＮ符号生成器４０８とで生成
されたＰＮ符号によりＥＸ−ＯＲ回路でスクランブルが
かけられる。ここでは、ＰＮ符号は、情報を送受信する
者以外の第３者に傍受されるのを回避するために使用さ
れるもので、ＩＳ−９５無線システムのＬｏｎｇ Ｃｏ
ｄｅ ＰＮのようなユニークな符号が使われる。

【００４１】これらＰＮ符号によってスクランブルされ
た信号は、それぞれあるチップレートの拡散符号を生成
する拡散符号生成器４２０と拡散符号生成器４２１と拡
散符号生成器４２２と拡散符号生成器４２３で生成され
た拡散符号により所用信号帯域まで拡散される。ＣＤＭ
Ａ技術を使った無線通信システムでは、同一周波数帯域
に複数のチャネルが存在するため、これらの拡散符号は
それらチャネルの識別するために使用される。そこで、
各チャネルにはユニークな拡散符号を使用する。

【００４２】例えば、現在サービスされているＩＳ−９
５無線システムでは拡散符号には６４次のウォルシュ符
号を使用している。そして、拡散符号生成器４２０〜４
２３より生成された拡散符号により拡散変調された信号
は変調器４２５〜４２８によりＱＰＳＫ等のデジタル変
調される。ここで無線端末が無線基地局を識別して同期
するために送信する信号と同じチップレートを持つＰｉ
ｌｏｔ ＰＮ符号が該信号に加算される。この変調され
た無線信号はＲＦ部４１５〜４１８により周波数変換等
がされた後、増幅器４１０〜４１３により無線端末に配
信するために必要な値まで信号の電力を増幅する。これ
らの増幅器４１０〜４１３により増幅された信号は統合
されて、アンテナ２０２より無線端末に向け送信され
る。

【００４３】次に、無線基地局２０１から配信された情
報を受信する無線端末１００の通信装置１０２のハード
ウェア構成について説明する。

【００４４】図９に、無線端末１００の通信装置１０２
の受信部分の回路ブロックを示す。

【００４５】無線基地局２０１から無線信号で配信され
た情報は、アンテナ１０１で電気信号に変換され帯域通
過型フィルタ４３０〜４３３で必要トラフィックチャネ
ルの信号を取り出された後、それぞれのトラフィックチ
ャネルの信号をＲＦ部４３５〜４３８で周波数変換等の
処理をされた後、復調器４６０〜４６３によりデジタル
復調される。そして、これらの信号は、拡散符号生成器
４３５と拡散符号生成器４３６と拡散符号生成器４３７
と拡散符号生成器４３８で生成された拡散符号により逆
拡散される。ここでは、それぞれ無線基地局２０１で拡
散変調に使用したものと同一の拡散符号を使用する。な
お、無線端末１００に無線基地局２０１で使用された拡
散符号を通知する方法は後で述べる。

【００４６】このように逆拡散により摘出されたチャネ
ル信号は、それぞれＰＮ符号生成器４４５〜４４８によ
り、無線基地局２０１でスクランブルをかけられた時に
使用されたものと同じＰＮ符号によりスクランブルを解
除される。そして、これら信号は復調器４４０〜４４３
で無線基地局２０１で情報変調される前の情報に復調さ
れる。復調された情報は、無線端末１００が受信した信
号がどの程度無線基地局２０１から送信された信号と類
似しているかを判定する判定装置４５０〜４５３に入力
される。理想のシステムでは、送信した情報と受信した
情報が全く同一であるが、これら情報を運ぶ搬送波は干
渉などの雑音の多い伝送媒体を通過するため、受信情報
の符号誤りが発生する。判定装置４５０〜４５３は、こ
のように搬送途中でどの程度情報が欠落したかを、受信
情報のフレームエラーレートまたは信号電力対雑音電力
の比を測定することで判断する。マルチキャストやブロ
ードキャストの場合は、ユニキャストの場合ように欠落
した情報を無線端末毎に再送することは難しい。従っ
て、本実施の形態においては、フレームエラーレートま
たは信号電力対雑音電力の比がある値に達し受信情報の
復元が難しいと判断した場合は、そのチャネル情報は判
定装置４５０〜４５３からは出力されない。

【００４７】判定装置４５０〜４５３で受信情報の復元
が可能と判断された場合は、これらの情報を前記の判定
装置からそれぞれレイヤ別に記録装置１０６へ出力す
る。そして、これらのレイヤに含まれる情報は制御装置
１０５の処理により統合され出力装置１０３により無線
端末１００のディスプレイ等に出力される。また、出力
装置は、判定装置４５０〜４５３で予め定められた通信
品位の基準を満たすと判定されたフレームに含まれる各
情報要素の案内情報をディスプレイ等に出力するように
してもよい。さらに案内情報には、情報要素の利用料金
に関する料金情報が含まれるようにしてもよい。このよ
うな態様とすることにより、無線端末のユーザは案内出
力装置により出力された案内情報に基づき、利用を希望
する情報要素が含まれるフレームのマルチメディア情報
を利用することができる。

【００４８】次に、無線基地局２０１の動作について説
明する。

【００４９】図１０は、制御装置２０４のフローチャー
トである。

【００５０】無線基地局２０１は、ニュースのようにあ
る単位でレイヤ化された情報要素をコンテンツサーバ５
００からの移動交換局２０６を介して受信すると(Ｓ１
０００)、その情報を無線基地局２０１内の記録装置２
０５に蓄積するように制御する(Ｓ１００１)。この時、
制御装置２０４は情報パケットのヘッダーによりそれぞ
れのレイヤの情報の優先度を判別することができる。

【００５１】ある単位の情報を受信し終わると、制御装
置２０４は、その情報をレイヤ毎に記録装置２０５より
取り出して、それぞれのレイヤを図８に示す通信装置２
０３内のそれぞれの送信機に送信する処理を行う(Ｓ１
００２)。そして、制御装置２０４はこれらのレイヤの
情報を、要求されている符号化率で符号化するよう符号
器４００〜４０３を制御する(Ｓ１００３)。さらに、Ｐ
Ｎ符号生成をＰＮ符号生成器４０５〜４０８に指示し、
符号化された情報にスクランブルをかけ(Ｓ１００４)、
マルチキャストまたはブロードキャストサービスに加入
していないユーザが受信できないようにする。次に、制
御装置２０４は、スクランブルされた情報を所要帯域ま
で拡散するための拡散符号の生成を拡散符号生成器４２
０〜４２３に指示し、情報信号を拡散する(Ｓ１００
５)。拡散処理の後、制御装置２０４は、送信電力のレ
ベルをある値にするために、増幅器４１０〜４１３の電
力利得を制御してアンテナ２０２からの送信電力の制御
を行う(Ｓ１００６)。コンテンツサーバ５００からの情
報は、図１０のように制御されることで無線基地局２０
１のアンテナ２０２から無線端末へ送信される(Ｓ１０
０７)。これにより、特定のサービスに加入している無
線端末にのみマルチメディア情報を配信することがで
き、情報配信の有料サービスが可能となる。

【００５２】次に無線端末の動作を説明する。

【００５３】図１１は、制御装置１０５のフローチャー
トである。

【００５４】制御装置１０５は、無線基地局２０１より
送信された情報をアンテナ１０１より受信し、帯域通過
型フィルタ４３０〜４３３で必要なチャネル信号を抽出
する(Ｓ１０２０)。次に、抽出したチャネルの拡散され
た信号を拡散前の信号帯域に戻すため、無線基地局２０
１で使用したものと同じ逆拡散符号の生成を拡散符号生
成器４３５〜４３８に指示する(Ｓ１０２１)。生成した
逆拡散符号により信号が無線基地局２０１で拡散前の周
波数帯域に変換されると、制御装置１０５は、信号のス
クランブルを解除するため、無線基地局２０１でスクラ
ンブルに使用されたものと同じＰＮ符号の生成をＰＮ符
号生成器４４５〜４４８に指示する(Ｓ１０２２)。制御
装置１０５は復号器４４０〜４４３を制御し、スクラン
ブルの解除された情報を復号する(Ｓ１０２３)。また、
制御装置１０５は、復号された情報のフレームエラーレ
ートまたは信号電力対雑音電力の比を算出し、どのレイ
ヤの情報を受信するかの判定処理を判定装置４５０〜４
５３に指示する(Ｓ１０２４)。さらに受信判定を通過し
た情報を記録装置１０６に蓄積するように指示し(Ｓ１
０２５)、それぞれのレイヤの情報が全て蓄積されると
これらをニュースのようなある単位の情報に合成する処
理を行う(Ｓ１０２６)。そして、制御装置１０５は合成
された情報を無線端末１００の出力装置１０３に送信し
ディスプレイ等にニュースを出力させる(Ｓ１０２７)。

【００５５】次に、どのように各レイヤの情報を配信し
無線端末毎にサービスを差別化するかについて説明す
る。

【００５６】図１２は、無線基地局から送信される信号
のレイヤと送信電力の関係を表わした図である。

【００５７】図１２には、各トラフィックチャネルの送
信電力が可変な場合と、送信電力が一定の場合に分けて
図示している。

【００５８】各トラフィックチャネルの送信電力が可変
の場合、重要度または優先度の最も高いレイヤ１の情報
を含むトラフィックチャネルを無線端末に送信する送信
電力を、相対的に１と表現する。そして、次に重要度ま
たは優先度の高いレイヤ２のトラフィックチャネルは、
送信電力をその半分として送信する。次に重要度または
優先度の高いレイヤ３のトラフィックチャネルは、送信
電力をまたその半分にして送信する。つまりレイヤ３の
トラフィックチャネルは、レイヤ１に対し電力比１／４
で送信する。重要度または優先度の最も低いレイヤ４は
レイヤ１の１／８の送信電力で無線端末に送信する。こ
れら送信電力は図８の増幅器で制御する。

【００５９】これに対し、無線端末は、図９の説明で述
べたように、受信信号のフレームエラーレートまたは信
号電力対雑音電力の比でそのチャネルが受信できるか判
断をする。よって、拡散率やデータレートなどの送信電
力以外のパラメータを全て同じにした場合、送信電力の
最も高いレイヤ１の情報を含むトラフィックチャネルは
電波環境が悪くても受信できるが、送信電力の最も低い
レイヤ４の情報を含むトラフィックチャネルは電波環境
が良くないと受信できない。

【００６０】マルチキャストやブロードキャストでは常
に情報を送信している場合が多いので、全てのトラフィ
ックチャネルを最大送信電力で無線端末に送信すると、
他の通話等で使用しているトラフィックチャネルへの干
渉が大きくなる。そこで、このように無線基地局２０１
からの送信電力を段階的に下げると、重要度または優先
度の低い付加情報を含むトラフィックチャネルは、送信
電力を抑えて情報を配信することで干渉を抑えることが
でき、かつ電波環境の良い無線端末はその付加情報の受
信も可能となり、そのメリットは大きい。

【００６１】上記の例では、無線基地局はレイヤの優先
度や重要度が低くなるとそのレイヤを含むトラフィック
チャネルの送信電力を半分にしている。この送信電力
は、例えばレイヤ１とレイヤ２とレイヤ３の送信電力比
を、それぞれ１と３／４と１／４というようにレイヤに
含まれる情報の優先度に応じたものとしてもよい。ま
た、サービスエリアに応じた任意の比率にしても良い。

【００６２】次に、図１２の下側に示す、各レイヤを含
むトラフィックチャネルの送信電力を一定とした場合の
情報の配信方法について説明する。

【００６３】図１３に図８の無線基地局２００の送信機
ブロック図の一部を示す。

【００６４】その下に、各レイヤの拡散率、符号化率
比、時間比を変えた場合のデータレートを３つの表にま
とめたものを示す。表左側の番号はレイヤ番号を表わし
ている。ここでは例として、アンテナ２０２から送信さ
れる信号のチップレートはＩＳ−９５無線システムと同
じ１．２２８８Ｍｃｈｉｐ／ｓとし、図１２の下にある
ように送信電力は一定であるとする。

【００６５】まずは、一番上の表の拡散符号生成器４２
０の拡散符号の拡散率を変えた場合について説明する。

【００６６】無線基地局２００の送信機に入力されるレ
イヤ１のデータレートが９．６ｋｂｉｔ／ｓでは、符号
化率を各トラフィックチャネル同一の１／２とすると拡
散器入力でのビットレートが１９．２ｋｂｉｔ／ｓとな
る。この時、アンテナ２０２から送信される信号のチッ
プレートを１．２２８８Ｍｃｈｉｐ／ｓに保つ場合、拡
散器での拡散率は６４となる。次に、レイヤ２のデータ
レートを１９．２ｋｂｉｔ／ｓとすると、符号化率は同
じく１／２なので拡散器で入力される情報のビットレー
トは３８．４ｋｂｉｔ／ｓとなる。同じく、チップレー
トを１．２２８８Ｍｃｈｉｐ／ｓに保つ場合、拡散符号
の拡散率は３２となる。レイヤ２のケースでは、情報の
データレートがレイヤ１の２倍となったので、チップレ
ートを１．２２８８Ｍｃｈｉｐ／ｓに保つには拡散率を
半分にする。レイヤ３についても、そのデータレートを
３８．４ｋｂｉｔ／ｓとレイヤ１の３倍とした場合、拡
散率はレイヤ１の１／３の１６となる。また、レイヤ４
では、そのデータレートを７６．８ｋｂｉｔ／ｓとレイ
ヤ１の４倍とした場合、拡散率はレイヤ１の１／４の８
となる。これらデータレートは図８の速度変換器４８０
〜４８３で制御装置２０４の指示で調整される。

【００６７】ＣＤＭＡ技術を使用した無線通信システム
では、信号電力はその拡散率が大きいほど干渉などの雑
音電力に対して影響を受けにくい。無線端末の受信機で
はトラフィックチャネルのフレームエラーレートまたは
信号電力対雑音電力の比によりそのトラフィックチャネ
ルを受信するかしないかの判定をする。従って、レイヤ
１のように雑音電力に強い拡散率の高いトラフィックチ
ャネルはフレームエラーレートが低く信号電力対雑音電
力の比が高いので確実に受信できる。逆に、レイヤ４の
ように拡散率の低いトラフィックチャネルでは、フレー
ムエラーレートが高く信号電力対雑音電力の比が低くな
るので、無線端末の電波環境によってはフレームエラー
レートまたは信号電力対雑音電力の比の必要値が満たせ
なくなり受信機の判定装置で受信不可能と判定される。
このように、無線基地局２０１の送信機の拡散率を制御
することで、各レイヤ情報のエラー耐性を意図的に変化
させることができる。これにより送信電力を一定として
も、無線端末が受信できるレイヤ数に格差がつけられ無
線端末の電波環境に応じて受信できる情報量が変わる。

【００６８】なお、図４〜図７で説明したように、レイ
ヤ毎に情報量が違っても、データレートを変えて送信す
ることで全てのレイヤ情報の受信時間がほぼ同じとな
る。例えば、図５ではレイヤ２はレイヤ１の２倍の情報
量で、レイヤ３はレイヤ１の４倍の情報を含む。しか
し、これら情報を同じデータレートで無線端末に送信し
てもオリジナル音声に近い音は得られない。レイヤ２は
レイヤ１のデータレートの２倍、レイヤ３はレイヤ１の
データレートの４倍で送信することによりオリジナル音
声に近い音が得られる。

【００６９】次に、符号化率を変化させた場合について
説明する。ここでも、前記の拡散比のケースと同じよう
に、各レイヤのトラフィックチャネルの送信電力を同じ
とし、拡散変調速度を１．２２８８Ｍｃｈｉｐ／ｓとし
ている。この例では、各レイヤのデータレートを９．６
ｋｂｉｔ／ｓと一定とする。ここでも、前記の拡散比の
ケースと同じように各レイヤのトラフィックチャネルの
拡散率を変えることで、各無線端末が受信できるトラフ
ィックチャネル数に差をつけるが、ここでは、データレ
ートではなく符号化率を制御装置により意図的に変えて
いることでこれらの拡散率を変化させる。レイヤ１の場
合は、符号化率は１／２なので、データレートを９．６
ｋｂｉｔ／ｓにした時の拡散率は６４となる。同じデー
タレートとした場合、レイヤ２ではその符号化率を１／
４とレイヤ１のケースの２倍としているので、拡散率は
レイヤ１の半分の３２となる。同様に、レイヤ３では符
号化率を１／８とするので、その拡散率は１６となる。
こちらも、前記の拡散比の場合と同じように、無線端末
は拡散率の高いレイヤ１のトラフィックチャネルは受信
できるが、それより拡散率の低いレイヤは電波環境や無
線基地局２０１からの距離によっては受信できない場合
がある。

【００７０】次に、送信時間を変えた場合について説明
する。これも同じく拡散率を変えることで無線端末が受
信できるトラフィックチャネル数に格差をつけることが
できる。ここでは、符号化率は同じとし、チップレート
も前記データレートの場合と同じ１．２２８８Ｍｃｈｉ
ｐ／ｓとしている。レイヤ１とレイヤ２のデータレート
は同じ９．６ｋｂｉｔ／ｓであるが、レイヤ２のデータ
レートを制御装置により意図的にレイヤ１の２倍とする
ことで、拡散率をレイヤ１の半分の３２とする。この場
合、レイヤ２の情報はレイヤ１の情報より半分の時間で
送信できるので無線基地局２０１の送信時間が半分に短
縮できるが、拡散率が低いためレイヤ２が受信できるエ
リアはレイヤ１が受信できるエリアよりも小さくなる。
しかし、データレートを速くしたトラフィックチャネル
は無線基地局２０１からの送信時間を短縮できるので他
のトラフィックチャネルの干渉を抑えることができると
いうメリットがある。このように、同じ情報量のデータ
を、データレートを意図的に変えて送信時間を変えるこ
とで、無線端末が受信できるトラフィックチャネルの数
に格差をつけることができる。

【００７１】次に、マルチキャストサービスを行う方法
について説明する。

【００７２】図１４にマルチキャスト時のシーケンス図
を示す。

【００７３】ここでは例として、サービスに加入してい
る無線端末は、無線端末１、無線端末２、無線端末３、
無線端末４の４つとして説明する。また、このシーケン
スは、ある時刻になったり、情報が更新されたりした時
に、コンテンツサーバから無線端末に自動的に情報が配
信されるとして示している。ＣＤＭＡ技術を使用した情
報配信システムでは、配信された情報を受信するために
は、無線端末に対してスクランブルの解除やチャネル識
別に使用されるＰＮ符号と拡散符号を通知する必要があ
る。また、各無線端末が適切に受信した情報を復元でき
るように、各レイヤの拡散率、データレート符号化率も
通知する。配信される情報はコンテンツサーバが持って
いる。

【００７４】コンテンツサーバは、情報配信を開始する
前に移動交換局にサービスに加入しているユーザ情報を
含む配信通知を送る(ＳＱ８００)。このユーザ情報を元
に、移動交換局は、そのユーザが所有している無線端末
の位置情報をＨＬＲに問い合わせる(ＳＱ８０１)。これ
を受信したＨＬＲは、内部のデータベースより無線端末
がどの無線基地局の配下に存在するか検索し、その結果
を移動交換局に通知する(ＳＱ８０２)。移動交換局はこ
の情報に基づき、その無線端末がいる無線基地局に発呼
情報を通知する(ＳＱ８０３)。これを受信した無線基地
局は、これらの無線端末に対してスクランブルの解除や
チャネル識別に使用されるＰＮ符号と拡散符号を通知す
るために、それぞれの無線端末に発呼する。そして、ト
ラフィックチャネルを使用して、ＰＮ符号と拡散符号を
通知する(ＳＱ８０４〜ＳＱ８０６)。このとき、情報の
各レイヤの拡散率、データレートおよび符号化率も通知
する。

【００７５】図１４に示す例では、無線端末４は既に通
話中であるので、この時点ではＰＮ符号と拡散符号の通
知は行われない。ここでトラフィックチャネルを使用す
る理由は、これらの符号がサービスに加入していない無
線端末に受信されないようにするためである。また、Ｐ
Ｎ符号と拡散符号はトラフィックチャネル毎に違うもの
を使用するが、全ての無線端末が受信するＰＮ符号と拡
散符号は同じである。各無線端末はこれらのＰＮ符号と
拡散符号を受信するとトラフィックチャネルを切断する
(ＳＱ８０７〜ＳＱ８０９)。これらの切断が終了する
と、無線基地局はコンテンツサーバに情報の配信を要求
する(ＳＱ８１０〜ＳＱ８１１)。これを受信したコンテ
ンツサーバは、配信する情報であるニュースを移動交換
局に送り、移動交換局はこれを先程の無線端末がいる無
線基地局に送信する(ＳＱ８１２〜ＳＱ８１３)。

【００７６】ここでは、配信される情報は、テキスト、
静止画像、音声、動画像を含むニュース情報とする。無
線基地局はこれらの情報を図３のようにレイヤ化してレ
イヤ毎にトラフィックチャネルに割り当て、無線端末に
既に通知したものと同じＰＮ符号と拡散符号でそれぞれ
スクランブルと拡散変調を行い、図１２と図１３で述べ
た方法で各レイヤの情報を配信する(ＳＱ８１４〜ＳＱ
８１７)。この例では、無線端末１はテキストと静止画
像と音声と動画像を含む全てのレイヤを受信し、無線端
末２はテキストと静止画像を受信し、無線端末３はテキ
ストのみを受信した場合を示している(ＳＱ８１４〜Ｓ
Ｑ８１７)。

【００７７】通話中の場合には、無線端末４として示す
ように、通話が終了すると無線基地局に通話終了のメッ
セージを送信する。無線端末４はマルチキャストサービ
スに加入しているが、通話中だったため先程のＰＮ符号
と拡散符号の通知およびニュースを配信を受信していな
い。そこで、無線端末４の通話が終了後、無線基地局は
無線端末４に対して発呼を行い、各トラフィックチャネ
ルのＰＮ符号と拡散符号を通知する(ＳＱ８１８〜ＳＱ
８２０)。コンテンツサーバからの情報は無線基地局内
の記録装置に蓄えられて一定時間繰り返し配信されてい
るので、無線端末４は、既に流れているニュース情報を
受信することができる。ここでは、無線端末４は、全て
のレイヤの情報を受信する(ＳＱ８２１〜ＳＱ８２４)。
以上がマルチキャスト配信を行う方法である。

【００７８】次に、ユーザが既に配信している情報を要
求した場合の処理について説明する。

【００７９】図１５にユーザが既に配信している情報を
要求した場合のシーケンス図を示す。

【００８０】無線基地局からは、ニュースや画像といっ
た情報は無線端末に向けて繰り返しマルチキャストされ
ている。配信されている内容の情報は更新あるいはコン
テンツサーバの指示があるまでは同じものが繰り返し送
信されている。無線端末１は配信されている情報を解読
する符号を知らないので、無線端末１のメニューやキー
ワードを入力することで配信要求を無線基地局に送信す
る(ＳＱ８７０)。無線端末１は番組メニューやキーワー
ドが入力されると、それを任意桁の電話番号またはＩＤ
に変換してコンテンツサーバへ通知する。無線基地局は
この配信要求を移動交換局を介してコンテンツサーバに
送信する(ＳＱ８７１〜ＳＱ８７２)。これを受信したコ
ンテンツサーバは電話番号またはＩＤからユーザが要求
している番組を識別し、無線端末１より要求された情報
が既に配信中である情報と判断されると、無線基地局に
対してスクランブル解除やトラフィックチャネル識別の
ための符号通知指示を送信する(ＳＱ８７３〜ＳＱ８７
４)。これを受信した無線基地局は内部の制御装置の指
示により無線端末１に発呼し、トラフィックチャネルを
使用して情報の解読を行うためのＰＮ符号や拡散符号を
無線端末１に通知する(ＳＱ８７５)。無線端末１はこれ
を受信し、無線基地局とのトラフィックチャネルを切断
し、受信した符号を使用してマルチキャスト情報を解読
する(ＳＱ８７６〜ＳＱ８８０)。以上の方法により、ユ
ーザは既に繰り返し流されている情報を次のサイクルか
ら受信することが可能となる。

【００８１】次に、ブロードキャストサービスについて
説明する。

【００８２】図１６にブロードキャスト時のシーケンス
図を示す。

【００８３】ブロードキャストは、全ての無線端末に情
報の配信を行うものである。そのため、サービスに加入
している無線端末に限定して発呼する必要がないという
点でマルチキャストと異なっている。

【００８４】図１６において、コンテンツサーバは、配
信するニュースとそのニュースがブロードキャスト配信
であるという情報を移動交換局に送信する(ＳＱ８５
０)。ここで、ニュース情報はコンテンツサーバで、テ
キストと静止画像と音声と動画にそれぞれレイヤ化され
ているとする。これらを受信した移動交換局は全ての無
線基地局にこれらの情報を送信する(ＳＱ８５１)。無線
基地局は、送られてきたニュース情報はブロードキャス
ト配信であるため、ページングチャネルを使用して無線
基地局のエリアにいる全ての無線端末にスクランブルの
解除と逆拡散を行うためのＰＮ符号と拡散符号を通知す
る(ＳＱ８５２)。ここで、ページングチャネルを使用す
る理由は、ページングチャネルが全ての無線端末が見ら
れるチャネルだからである。図１６に示す例では、無線
端末４は通話中とする。

【００８５】無線基地局は、ニュース情報に含まれるレ
イヤをそれぞれトラフィックチャネルに割り当て、先に
無線端末に通知したＰＮ符号と拡散符号によりスクラン
ブルおよび拡散して送信する(ＳＱ８５３〜ＳＱ８５
６)。ブロードキャスト時は、ページングチャネルによ
りＰＮ符号と拡散符号の情報を繰り返し配信しているの
で、無線端末４は通話が終了すると(ＳＱ８５６)無線基
地局からページングチャネルを経由して通知されるＰＮ
符号と拡散符号を受信する(ＳＱ８５７)。これを受信し
た無線端末４は、無線基地局より一定時間繰り返し配信
されるテキストと静止画像と音声と動画像を含むニュー
スをＰＮ符号と拡散符号を使用し受信する(ＳＱ８５３
〜ＳＱ８５６)。

【００８６】次に、本情報配信システムを応用して、受
信時間に格差をつけた画像配信サービスについて説明す
る。

【００８７】図１７は、情報データベース５０２内の配
信情報の一実施の形態における静止画像のレイヤ構成を
示したものである。

【００８８】静止画像３５０は、１番から１６番までの
１６個のピクセルで構成されている。これらのピクセル
には、それぞれピクセルの位置情報と色情報がある。そ
の図の下に各レイヤの情報を示す。情報データベース５
０２内ではレイヤ１には、１番から１６番までのピクセ
ル情報が順番に格納されており、これらを配信する時は
１番から１６番の順に配信する。レイヤ２には、９番か
ら１６番、そして１番から８番までのピクセル情報が順
番に格納されている。レイヤ３には、５番から１６番、
そして１番から４番までのピクセル情報が順番に格納さ
れている。レイヤ４には、１３番から１６番、そして１
番から１２番までのピクセル情報が順番に格納されてい
る。これらのレイヤ情報を、レイヤ１ではある送信電力
値で、レイヤ２はその値の半分で、レイヤ３はその値の
１／４で、レイヤ４はその値の１／８で図１２のように
配信する。すると、送信電力の一番大きいレイヤ１の情
報は、無線端末の電波環境が悪くても受信できるが、送
信電力の小さいレイヤ４の情報は無線端末の電波環境が
良くないと受信できない。即ち、レイヤ１のみを受信し
ている無線端末は、静止画像３５０の情報を１番から１
６番のピクセル情報を順番に受信するので時間がかか
る。一方、レイヤ１からレイヤ４までの全てのレイヤを
同時に受信できる場合、無線端末は一度に４個のピクセ
ル情報が受信できるため、静止画像３５０の受信時間は
レイヤ１のみを受信した場合の１／４となる。このよう
に、１つの情報を並列に同期をとって同時に配信するこ
とにより、電波環境の良い無線端末は電波環境の悪い無
線端末よりデータの受信時間が短くなるので、無線端末
の電波環境に応じたサービスの差別化が可能となる。こ
の例では、レイヤ毎に送信電力を変えてサービスしてい
るが、これまで説明したように各レイヤを図１３のよう
にデータレートや符号化率、送信時間を変えることで同
様に受信時間の差別化も行える。

【００８９】この方法による配信は静止画像のみなら
ず、図３のニュース配信にも応用できる。例えば、テキ
スト、静止画像、音声、動画像の送信する順番をレイヤ
毎に変える。レイヤ１はテキスト、静止画像、音声、動
画像の順番で繰り返しコンテンツサーバーから配信さ
れ、レイヤ２は静止画像、音声、動画像、テキストの順
番、レイヤ３は音声、動画像、テキスト、静止画像の順
番、レイヤ４は動画像、テキスト、静止画像、音声の順
番に配信すれば、これまで述べたように移動端末の電波
環境に応じたサービスの差別化ができる。

【００９０】図１８は本発明の一実施例における情報配
信システムを使用した時の無線端末の表示画面への出力
内容を示したものである。

【００９１】ここでは、図３のニュース配信を行った場
合、それぞれのレイヤ情報を受信した時の無線端末の出
力内容を示している。無線端末には、受信したレイヤの
情報を記録装置に蓄えられ制御装置によって統合処理さ
れてから出力装置によって出力する機能がある。一番上
の図では、無線端末がレイヤ１のテキスト情報のみを受
信した場合の出力内容である。ニュース配信では、テキ
ストを使用してその日やその時間の最新ニュースを配信
するため、テキスト情報を重要度の高いレイヤ１とし、
電波環境の悪い場所にいる無線端末にも配信できるよう
にする。レイヤ２には、テキスト内容の理解を助ける付
加情報である静止画像を割り当てる。従って、レイヤ１
とレイヤ２のみが受信できる電波環境にいる無線端末の
ディスプレイには真ん中の図のような出力をする。一番
下の図は、全てのレイヤを受信した場合の出力内容を示
す。図１８のケースでは、レイヤ３には音声、レイヤ４
には動画像が割り当てられている。この場合、音声はテ
キストの内容を読み上げたり、動画像は大統領選挙の演
説の状況を出力したりする。この例を見ても分かる通
り、テキストでもニュースの内容は分かるが、静止画像
や動画像が受信できると、さらに理解しやすくなる。こ
のようなレイヤ分け以外にも、レイヤ１以外のレイヤに
テキストや静止画像による広告情報を割り当てて配信す
ること等も考えられる。

【００９２】

【発明の効果】本発明であるマルチキャスト又はブロー
ドキャストが可能な情報配信システムによれば、無線端
末と無線基地局間の無線区間伝送速度が違っても、伝送
速度に応じた品質の配信サービスが提供可能で、無線端
末は、受信した情報量に応じてその内容を無線端末の出
力装置に出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】情報配信システムの構成

【図２】情報データベースの構成

【図３】配信情報の一例

【図４】配信情報が静止画像の場合のレイヤ構成

【図５】配信情報が音声の場合のレイヤ構成

【図６】音声および音楽をレイヤ化する手順を記載した
フローチャート

【図７】配信情報が動画像の場合のレイヤ構成

【図８】無線基地局の送信機回路ブロック

【図９】無線端末の受信機回路ブロック

【図１０】無線基地局内部の制御装置の動作

【図１１】無線端末内部の制御装置の動作

【図１２】レイヤと無線基地局の送信電力との関係

【図１３】レイヤ毎にデータレート、拡散率、符号化
率、時間比で差別化

【図１４】マルチキャスト時のシーケンス図（自動配信
型）

【図１５】マルチキャスト時のシーケンス図（ユーザ要
求型）

【図１６】ブロードキャスト時のシーケンス図

【図１７】静止画像の送信時間で格差をつける方法

【図１８】無線端末の出力画面

【符号の説明】

１００…無線端末、１０１…アンテナ、１０２…通信装
置、１０３…出力装置、１０４…操作部、１０５…制御
装置、１０６…記録装置、１１０…無線端末１２０…無
線端末、２００…移動体通信網、２０１…無線基地局、
２０２…アンテナ、２０３…通信装置、２０４…制御装
置、２０５…記録装置、２０６…移動交換局、２０７…
ＨＬＲ、６０１…ゲートウェイ、６０２…ゲートウェイ
７００、…他事業者網、５００…コンテンツサーバ、５
０１…情報配信サーバ、５０２…情報データベース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 眞澤 史郎 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 島崎 文彦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 且 勇一朗 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 Ｆターム(参考） 5K022 EE02 EE11 EE21 5K067 AA13 AA23 BB21 CC10 DD52 DD53 EE02 EE10 EE16 GG06 JJ17

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】符号多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）により
   接続された無線チャネルを介して複数の無線端末にマル
   チメディア情報を配信する無線基地局において、 上記マルチメディア情報を構成するレイヤ化された情報
   要素と、該レイヤ化された情報要素の送信優先度とを含
   むフレームを受信する受信インタフェースと、 上記受信インタフェースにより受信されたフレームを前
   記送信優先度に基づいて、優先度のより高いフレームは
   通信品質のより良いチャネルに割り当てる割当装置と、 上記チャネルごとに設けられ、上記割当装置により割り
   当てられたフレームを拡散する拡散器と、 上記拡散器により拡散されたフレームを送信する送信装
   置と、 を含む無線基地局。
2. 【請求項２】請求項１記載の無線基地局において、 さらに、前記拡散器に上記チャネル分離用の拡散符号を
   設定する拡散符号設定器と、 上記拡散符号設定器により設定されたチャネル分離用の
   拡散符号と、該拡散符号と前記チャネルとの対応関係を
   示す関係情報を前記複数の無線端末に通知する通知装置
   と、 を含む無線基地局。
3. 【請求項３】請求項１に記載された無線基地局におい
   て、 さらに、上記フレームを割り当てられたチャネルの送信
   電力を該フレームに含まれる前記送信優先度に基づいて
   調節する送信電力調節器と、 を含む無線基地局。
4. 【請求項４】請求項１に記載された無線基地局におい
   て、 さらに、上記フレームの拡散率を該フレームに含まれる
   前記送信優先度に基づいて調節する拡散率調節器と、 を含む無線基地局。
5. 【請求項５】請求項４に記載された無線基地局におい
   て、 上記拡散率調整器が上記フレームのデータレート、符号
   化率または送信時間を調節することにより拡散率を調節
   すること、 を特徴とする無線基地局。
6. 【請求項６】請求項２に記載された無線基地局におい
   て、 上記通信装置が、上記チャネル分離用の拡散符号を通知
   するためのページングチャネルを介して、前記拡散符号
   と前記関係情報を前記複数の無線端末に通知すること、 を特徴とする無線基地局。
7. 【請求項７】請求項２に記載された無線基地局におい
   て、 さらに、上記チャネル分離用の拡散符号を通知するため
   のトラヒックチャネルを特定の上記無線端末に対して確
   立するトラヒックチャネル確立装置と、 を含み、 上記通知装置が、上記トラヒックチャネル確立装置によ
   り確立されたトラヒックチャネルを介して、前記拡散符
   号と前記関係情報を前記複数の無線端末に通知するこ
   と、 を特徴とする無線基地局。
8. 【請求項８】マルチメディア情報を複数の無線基地局を
   介して複数の無線端末に配信するコンテンツプロバイダ
   システムにおいて、 上記マルチメディア情報を構成する情報要素ごとにレイ
   ヤ化するレイヤ化装置と、 上記レイヤ化装置によりレイヤ化された情報要素と該情
   報要素の送信優先度とを含むフレームを作成するフレー
   ム作成装置と、 上記フレーム作成装置により作成された複数のフレーム
   を上記マルチメディア情報単位で結合し前記無線基地局
   に送信する送信装置と、 を含むコンテンツプロバイダシステム。
9. 【請求項９】請求項８記載のコンテンツプロバイダシス
   テムにおいて、 さらに、上記マルチメディア情報をｎ回（ｎ＝１,２,
   ３,…）に分けて、特定のサンプリング周波数（ｆ）で
   サンプリングを行い、サンプリングデータを記録するサ
   ンプラ−とを含み、 上記レイヤ化装置は、上記サンプラ−により記録された
   サンプリングデータを前記情報要素としてレイヤ化する
   こと、 を特徴とするコンテンツプロバイダシステム。
10. 【請求項１０】請求項９記載のコンテンツプロバイダシ
    ステムにおいて、 上記マルチメディア情報と最大サンプリング周波数（ｆ
    max）（ｆmax＝2ⁿ（ｎは整数））を記録する記録装置と
    を含み、 上記サンプラーは、上記記録装置から読み出された該マ
    ルチメディア情報をサンプリング周波数（ｆ）が2
    ^ｋ（ｋ＝{ｎ‐予め定められたレイヤの数（ｍ）+ａ（但
    し、ａ＝１,２,３,……,ｍ）}）となるように、かつ、
    該マルチメディア情報の始期に該サンプリング周波数
    （ｆ）により定められるサンプリング周期（ｔ）の1/2
    の値を加算した時間の経過後からサンプリングを開始す
    ること、 上記レイヤ化装置は、上記サンプラーによりサンプリン
    グされた該サンプリング周波数（ｆ）が2^ｋであるとき
    の該サンプリングデータを第a番目の情報要素としてレ
    イヤ化すること、 を特徴とするコンテンツプロバイダシステム。
11. 【請求項１１】請求項１０記載のコンテンツプロバイダ
    システムにおいて、 上記フレーム作成装置は、上記マルチメディア情報を構
    成する情報要素が含まれた該マルチメディア情報を上記
    無線端末が受信し再構成されるマルチメディア情報の始
    期を合わせるための同期情報を含むフレームを作成する
    こと、 を特徴とするコンテンツプロバイダシステム。
12. 【請求項１２】請求項８記載のコンテンツプロバイダシ
    ステムにおいて、 上記フレーム作成装置により作成されるフレームに該フ
    レームと他のフレームとを識別するための情報要素ＩＤ
    を格納するＩＤ格納装置と、 を含むコンテンツプロバイダシステム。
13. 【請求項１３】符号多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）によ
    り接続された無線チャネルを介して無線基地局からマル
    チメディア情報を受信する無線端末において、 上記マルチメディア情報を構成する情報要素であってレ
    イヤ化されてなる該情報要素を含む複数のフレームであ
    って、前記チャネルごとにそれぞれ割り当てられた該フ
    レームを受信する受信インタフェースと、 上記チャネルごとに設けられ、前記無線基地局から通知
    されるチャネル分離用の拡散符号により、上記受信イン
    タフェースにより受信された複数のフレームを逆拡散す
    ることにより該チャネルに割り当てられたフレームを取
    り出す逆拡散器と、 上記チャネルごとに設けられ、上記逆拡散器により取り
    出されたフレームが予め定められた通信品位の基準を満
    たすか否かの判定を行う判定装置と、 上記判定装置により予め定められた通信品位の基準を満
    たすと判定されたフレームから上記マルチメディア情報
    を再構成する再構成装置と、 上記再構成装置により再構成されたマルチメディア情報
    を出力装置に出力する情報出力装置と、 を含む無線端末。
14. 【請求項１４】請求項１３記載の無線端末において、 上記出力装置により出力された情報は、視覚または聴覚
    で認識できる情報であること、 を特徴とする無線端末。
15. 【請求項１５】請求項１３記載の無線端末において、 さらに、上記判定装置で予め定められた通信品位の基準
    を満たすと判定されたフレームに含まれる前記各情報要
    素の案内情報を出力装置に出力する案内出力装置と、 を含む無線端末。
16. 【請求項１６】請求項１５記載の無線端末において、 上記案内情報には、前記情報要素の利用料金に関する料
    金情報が含まれること、 を特徴とする無線端末。
17. 【請求項１７】請求項１５または請求項１６記載の無線
    端末において、 上記制御装置は、上記案内出力装置により出力された前
    記案内情報に基づき、上記無線端末のユーザが利用を希
    望する該情報要素が含まれるフレームからマルチメディ
    ア情報を再構成すること、 を特徴とする無線端末。
18. 【請求項１８】請求項１３に記載の無線端末において、 さらに、上記チャネルごとに設けられ、上記無線基地局
    により設定された上記フレームヘッダに含まれる該送信
    優先度に基づき上記フレームの送信電力と該電気信号の
    雑音電力の比（Ｓ／Ｎ比）を測定する第１の測定器と、 上記チャネルごとに設けられ、上記復号器により拡散さ
    れた該電気信号のフレームエラーレートを測定する第２
    の測定装置と、を含み、 上記判定装置は、上記第１の測定装置または上記第２の
    測定装置により記録されたフレームエラーレートまたは
    Ｓ／Ｎ比が予め定められた通信品位基準を満たさすか否
    かにより前記判定を行うこと、 を特徴とする無線端末。
19. 【請求項１９】マルチメディア情報を配信する複数の無
    線端末に課金を行う課金処理方法において、 上記マルチメディア情報を構成する情報要素ごとに上記
    各無線端末が開封したか否かの開封情報を第１の記録装
    置に記録するステップと、 上記第１の記録装置に記録された前記各無線端末の前記
    開封情報が開封したとするとき、該各無線端末を特定す
    るためのユーザＩＤを第２の記録装置に記録するステッ
    プと、 上記第１の記録装置に記録された前記開封情報が開封し
    たとするとき、上記第２の記録装置により記録された前
    記ユーザＩＤに基づき該各無線端末を特定し、該各無線
    端末の課金処理を演算装置により行うステップと、 からなる課金処理方法。
20. 【請求項２０】請求項１７に記載の課金処理方法におい
    て、 上記マルチメディア情報を構成する情報要素ごとに該各
    無線端末が開封した該情報要素を特定するための情報要
    素ＩＤを第３の記録装置に記録するステップと、 上記第３の記録装置に記録された前記情報要素ＩＤに従
    って前記各無線端末の課金処理を行うステップと、 からなる課金処理方法。
21. 【請求項２１】請求項１８に記載の課金処理方法におい
    て、 上記情報要素ＩＤには、該情報要素の利用料金に関する
    情報が含まれること、を特徴とする課金処理方法。
22. 【請求項２２】マルチメディア情報を配信する複数の無
    線端末に課金を行う課金処理システムにおいて、 上記各無線端末は、受信した該情報要素の案内情報を出
    力装置に出力する案内情報出力装置と、 上記案内情報出力装置により出力された前記案内情報に
    基づき前記無線端末のユーザが開封した該情報要素を特
    定するための情報要素ＩＤと該無線端末を特定するため
    のユーザＩＤを課金サーバへ通知する通知装置と、 上記課金サーバは、上記各無線端末に設けられた課金情
    報と前記各情報要素の利用料金情報を記録するデータベ
    ースと、 上記通知装置により通知された前記情報要素ＩＤと上記
    データベースにより記録された前記利用料金情報に基づ
    き、上記通知装置により通知された前記ユーザＩＤによ
    り特定される上記データベースにより記録された上記課
    金情報に対して課金処理を行う制御装置と、 を含む課金処理システム。