JP2005522931A - 端末 - Google Patents

Abstract

端末（１０２）は、放送局（１０４）からのデータを受信することができると同時に、ワイヤレス基地局（１０６）への伝送を介してワイヤレスネットワークに参加することができる。当該端末は、当該端末への関心事のデータが放送される期間を決定することができる。次いで、当該端末は、これらの期間を回避するように前記基地局への伝送をスケジュールし、これにより、前記伝送が前記関心事のデータの受信を妨げることを回避する。前記期間は、前記放送局によって伝送されるスケジューリング情報、又は他の多くの手段から決定されることができる。

Description

本発明は、放送局からのデータを受信することができると同時に、ワイヤレスネットワークに参加することができる端末に関する。本発明は、前記端末を動作させる方法、放送局、及び前記放送局から送信される信号にも関する。

本明細書において、「放送（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）」という語は、複数の端末への情報の実質的に単方向の伝送を意味することに使用されるが、端末と放送局との間のリターンチャネルの存在を排除するものではない。このようなリターンチャネルは、いかなる都合の良い方式でも、例えば、固定又はワイヤレス電話接続を介して設けられ得る。「ワイヤレスネットワーク」という語は、前記端末と基地局又は他の端末との間の双方向通信リンクを意味するのに使用される。

放送ネットワークからのデータを受信し、且つ、別個にワイヤレスネットワークと対話する複合型機能を有する端末は、開発途上にある。放送ネットワークの例は、ＤＶＤ−Ｂ（デジタルビデオ地上放送）及びＤＡＢ（デジタルオーディオ放送）を含み、ワイヤレスネットワークの例は、ＧＳＭ（モバイル通信用グローバルシステム）、ＵＭＴＳ（ユニバーサル モバイル テレコミュニケーション システム）、並びにＩＥＥＥ ８０２.１１及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈのようなワイヤレスＬＡＮ（ローカル エリア ネットワーク）規格を含む。このような端末の現在の例は、ＤＶＢ−Ｔ及びＧＳＭ対応のＷｅｂＰａｄ装置と、放送を受信し、且つ、ワイヤレスネットワークに参加する機能を有するハイエンドのＰＤＡとを含む。

（ＧＳＭのような）ワイヤレスネットワーク用の端末と、（ＤＶＢ−Ｔのような）放送信号を受信する端末との間のインターオペラビリティの問題は、規則レベルにおける、周波数帯域及び電力レベルの選択と共に、装置の所要の物理的分離に関して考えられている。しかしながら、放送データを受信すると同時に、ワイヤレスネットワークと対話することができる端末は、付加的な問題をもたらす。特に、前記放送とワイヤレスネットワークとは独立であるため、前記放送ネットワークからの関心事のデータの受信が、前記ワイヤレスネットワークへなされる伝送によって妨害される場合がある。これは、送信されている高い電力レベルが、上述した周波数帯域の分離にも関わらず、敏感な受信機の回路を打ち負かし（ｓｗａｍｐ）得るからである。

本発明の目的は、上述の問題に対処することにある。

本発明の第１の見地によれば、放送局からの放送データを受信する受信手段と、同時にワイヤレスネットワークに参加する送受信機手段と、当該端末への関心事のデータが放送される期間を決定する手段と、前記期間の放送受信との干渉を回避するために前記ワイヤレスネットワークへの伝送をスケジュールするように前記送受信機手段を制御する手段とを有する端末が提供される。

関心事のデータが放送局から受信されるべきであるときに、前記ワイヤレスネットワークへの伝送がされないことを確実にすることで、当該端末が、ワイヤレスネットワーク上で伝送することによる放送データの損失が回避される。前記放送信号は、当該端末が自身が伝送をすることができる時を決定するのに十分な情報を供給する付加的なスケジューリングデータを含むことができる、又は前記放送信号は、当該端末が付加的な情報なしに、伝送に適した時間を推測することができるほど十分に規則的であることもできる。前記付加的データは、後続のデータ伝送に関する情報を含むこともできる。

いくつかの実施例において、前記放送信号は、単一のユーザ（又は、限定されたユーザの集合）用の付加的データを含むことができる。

本発明の第２の見地によれば、放送局及び端末を有する通信システムが提供され、当該端末は、放送局からの放送データを受信する受信手段と、ワイヤレスネットワークに参加する送受信機手段と、当該端末への関心事のデータが放送される期間を決定する手段と、前記期間の間の放送受信との干渉を回避するために、前記ワイヤレスネットワークへの伝送をスケジュールするように前記送受信機手段を制御する手段とを有する。

本発明の第３の見地によれば、複数の端末へ放送データを送信する放送局が提供され、該放送局は、前記放送データの少なくとも一部のタイミングに関するスケジューリング情報を送信する手段を有し、これによって、当該端末が、ワイヤレスネットワークへの伝送を、前記放送データの少なくとも一部の受信との干渉を回避するようにスケジュールすることが可能になる。

本発明の第４の見地によれば、放送局からの放送データを受信する受信機と、ワイヤレスネットワークに参加する送受信機とを有する端末を動作させる方法が提供され、前記方法は、当該端末への関心事のデータが放送される期間を決定するステップと、当該送受信機が、前記期間の放送受信との干渉を回避するように、前記ワイヤレスネットワークへの伝送をスケジュールするように制御するステップとを有する。

本発明の第５の見地によれば、放送局による端末への送信用の信号が提供され、該信号は、前記放送データの少なくとも一部のタイミングに関するスケジューリング情報を有し、これによって、当該端末が、ワイヤレスネットワークへの伝送を前記放送データの少なくとも一部の受信との干渉を回避するようにスケジューリングすることを可能にする。

本発明は、端末が、将来のデータ伝送に関するスケジューリング情報を決定することができるようにすることで、該端末が、不適当な時間におけるワイヤレスネットワークへの伝送をすることによって生じるデータ損失が回避されることができるという、従来技術には存在していない認識に基づくものである。

本発明の実施例は、添付図面を参照して、例を用いて以下に記載される。

全ての図面において、同一の符号は、対応するフィーチャを示すように使用されている。

図１は、端末１０２、放送局１０４、及びワイヤレスネットワーク用の基地局１０６を有する通信システムを示している。放送局１０４から端末１０２へデータを放送する単方向通信チャネル１１４と、端末１０２と基地局１０６との間の双方向通信チャネル１１６とがある。単方向チャネル１１４上の放送は、例えば、ＤＶＢ-Ｔ規格によって生じ、双方向チャネル１１６上の伝送は、ＧＳＭ又はＵＭＴＳ規格によって生じる。

図２は、端末１０２のハイレベルのブロック概略図であって、本発明を理解するために関連する部分を示している。信号は、アンテナ２０２を介して、チャネル１１４及び１１６から受信される、並びにチャネル１１６上に送信される、該アンテナ２０２は、必要であればマルチバンドアンテナ（又は複数の狭帯域アンテナ）であることもできる。まず、受信を考えると、アンテナ２０２によって受信した信号は、フィルタを含むダイプレクサ（ＤＰ）２０４を介して通過するので、放送局１０４から受信した信号は、放送受信機（Ｒｘ）２０６に導かれ、前記基地局１０６から受信した信号は、ネットワーク送受信機（Ｔｘ／Ｒｘ）２０８に導かれる。どちらの場合においても、前記受信した信号は、ベースバンドにダウンコンバートされ、前記伝送されたデータは、既知の態様で抽出される。このデータは、プロセッサ（ＰＲＯＣ）２１０に通過され、該プロセッサ（ＰＲＯＣ）２１０は、該データの性質に依存する適切なアクションをとる。

図５は、放送局１０４のハイレベルなブロック概略図である。送信用データは、プロセッサ（ＰＲＯＣ）３１０によって処理され、次いで、アンテナ３１４を介する送信のために送信機３１２に通過される。

基地局１０６への送信は、逆の順で進行し、プロセッサ２１０が送信用データを発生し、これは、次いで、送信するために、送受信機２０８によって、エンコードされ、適切な無線周波数に変換される。送信用の信号は、ダイプレクサ２０４を介してアンテナ２０２に通過する。送信の間のダイプレクサ２０４の機能は、送信用の信号が、放送受信機２０６に到達することなしに、アンテナ２０２に直接的に通過することを確実にするためのものである。

上述したように、このシステムに関する問題は、放送とワイヤレスネットワークとが独立であって、こうして当該端末が、自身がデータを基地局１０６に送信するのと同時に、放送局１０４からデータを受信する必要性を持つ可能性があるということである。このような送信は、２Ｗ以上の電力レベルにおけるものであることができ、このレベルは、ダイプレクサ２０４上に、厳しい要件を与える。ＤＶＢ−Ｔを例にとると、受信した信号は、放送受信機２０６内のフロントエンド増幅器のノイズフロアに近く、従ってこれらは、容易に打ち負かされ得る。多くの場合、送受信機２０８と受信機２０６との間に、１００ｄＢ以上の隔離が必要となり得る。これは、図２に示されている当該端末１０２において、放送受信機２０６内の前記フロントエンド増幅器の回路の前に、何らかの他のフィルタと共にダイプレクサ２０４によって設けられる必要がある。

端末１０２の代替的な実施例においては、図３に示されているように、分離したアンテナ、即ち放送局１０４からの信号を受信する第１アンテナ２０２ａと、基地局１０６と信号を交換する第２アンテナ２０２ｂとが設けられている。この実施例において、前記分離したアンテナを設けることで、いくらかの隔離が供給されるが、これは、かなり限られている。特に、端末１０２がハンドヘルド又は携帯型装置である場合、アンテナ２０２ａ及び２０２ｂの分離は、非常に大きいものであることができず、放送アンテナ２０２ａは、ワイヤレスネットワークアンテナ２０２ｂから、多くの信号を受信しそうである。前記アンテナの分離が、２０ｄＢの隔離を供給する場合でさえも、放送受信機２０６のフロントエンドにおけるフィルタリングによる更なる８０ｄＢ以上の隔離が必要である。

このような隔離を設けることができない場合、前記伝送された信号は、受信機２０６内の受信増幅器を妨げ、放送信号からのデータ損失を生じるであろう。この影響は、キャッシュされた放送マテリアル内のギャップから、端末１０２用の任意のユニキャストマテリアルの再伝送の必要性まで、様々である。

前記隔離を達成する困難さは、前記２つのネットワーク用に使用される前記特定の周波数に非常に依存する。最も困難な場合は、ＵＨＦ周波数帯域の上端におけるＤＶＢ−Ｔの受信と一緒に、約９００ＭＨｚのＧＳＭ伝送をする場合である。前記周波数の差異は、非常に小さいので、同調可能なフィルタは、容易に使用されることができない、従って、ダイプレクサ２０４又はフロントエンドフィルタは、ＳＡＷ（弾性表面波）フィルタのような高度なフィルタを組み込むべきであり得て、結果として放送受信周波数の柔軟性が低減される。

本発明によって構成されるシステムにおいて、これらの問題は、当該該端末１０２が、自身への関心事のデータが、放送チャネル１１４上でいつ放送されかを予め知ることにより、干渉を生じない時に、当該端末がネットワークチャネル１１６上で伝送するように選択することを可能にすることにより、端末１０２によって回避される。送受信機２０８からいつ伝送するかについての決定は、ネットワークチャネル１１６上の使用可能な伝送スロットの詳細と、前記放送データのスケジュールとを相互参照することによってなされることができる。

前記スケジュールは、当該端末１０２内で構成され、例えば、放送スケジュールの事前知識から、又はこの目的のための放送データストリーム内に含まれる情報から、プロセッサ３１０によって決定されることができる。前記放送スケジュールの知識は、種々のソースから得られることができ、スケジューリング情報にアクセスするためにワイヤレスネットワークを使用することも含む。このような情報を得る他の方法は、端末１０２が、関心事のデータの放送の任意の規則性を利用することによるもの、及び放送局１０４が、前記端末を助けるプロセッサ３１０によって含まれるきめの細かいスケジューリング情報を送信することによるものである。

本発明によって構成される端末を動作させる方法を要約するフローチャートが、図４に示されている。ステップ４０２は、当該端末が、放送局１０４に関するスケジューリング情報から、関心事のデータが該放送局によって送信される期間を決定するステップに関する。ステップ４０４は、当該端末が、前記決定された期間を回避するように基地局１０６への伝送をスケジューリングし、このことによって、前記関心事のデータが、正確に受信されることを確実にするステップに対応する。最後に、ステップ４０６は、当該端末１０２が、放送局１０４からの放送データを、干渉を有さずに受信するステップに関する。

本発明のいくつかの実施例においては、前記放送信号は、例えば、ＩＰデータパケットの形態で、単一のユーザ（又は限定されたユーザの集合）用の付加的なデータを含むことができる。この情報は、当該端末が前記ワイヤレスネットワーク上の伝送をスケジュールすることを可能にするための後続のデータ伝送に関する情報を含み得る。

ＤＶＢ−Ｔ規格を使用する本発明によって構成される通信システムの放送の態様を考える。ＤＶＢ−Ｔは、ＣＯＦＤＭ（符号化直交周波数分割多重）を使用して、多重化された信号の一部としてＭＰＥＧ規格を使用するビデオを移送する。利用可能な伝送帯域幅の一部によって、ＩＰパケットのような他のデータを伝送することが可能である。１つの可能な構成は、ＩＰデータのバーストが、前記多重化されたデータストリーム内に規則的な間隔で伝送されることである。

従って、１つのオプションは、前記受信端末１０２が、当該端末が関心を持っている前記データストリームが規則的な間隔で、前記データバーストの到着の時間が予測されることができるような態様において送信されることを、何らかの予備情報を介して、知ることである。第２のオプションは、例えば、前記放送データストリームのＩＰ部における、付加的データが、将来のデータ伝送の位置を、動的に指定することである。第３のオプションは、前記多重化されたデータストリーム自身が、使用される変調システムに関する情報を含むことであり、これは、端末１０２が、前記多重化されたストリームのコンポーネント部のそれぞれが伝送される時間を正確に予測することを可能にする。

これらのオプションの１つ以上は、当該端末１０２が、放送受信機２０６がデータを受信することができるはずである期間、及び前記ネットワーク送受信機２０８からの干渉するローカル伝送が許容されることができる期間を決定する機構を提供する。

以下に、本発明のワイヤレスネットワークの態様を考える。先ず、ＧＳＭを考えると、これは、データがタイムスロットの形態で伝送されるＴＤＤ（時間分割複信）システムであって、該タイムスロット自身は、フレームにグループ化されている。音声通話に関して、基地局１０６は、各タイムフレーム内の８つのスロットの内の１つを、端末１０２に割当て、該端末は、指定されたスロットを音声データで満たす。従って、この場合、伝送と、所要の放送データの受信におけるギャップとを同期させることは容易ではない。しかしながら、多くのＧＳＭ端末が、同様に、ＧＰＲＳ（一般・パケット・ラジオサービス）規格によって、パケット交換データセッションをサポートする。ＧＰＲＳを使用する場合、端末１０２は、あるフレーム内において自身に割り当てられた前記スロットを使用するかどうかを自由に選択する。従って、端末１０２は、到来する関心事のデータとの競合を回避する必要がある場合、伝送を禁止することができる。

ＵＭＴＳを考えると、このシステムは、ＴＤＤ及びＦＤＤ（周波数分割複信）モードの動作の両方を有しており、両方が、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）を使用して伝送される。ＦＤＤモードにおいて、アップリンク及びダウンリンクの伝送が、分割した周波数帯域上で生じるので、連続的な双方向伝送を可能にする。（例えば、音声コール又はストリームコンテンツ用の）ＦＤＤモードにおける、回線交換セッションに関して、圧縮モードと呼ばれる機構が設けられ、これは、端末１０２が、１０ｍｓのフレーム内の１５のスロットの内の７つまで伝送するのを停止させることを可能にする。ほぼ１０ｍｓの無伝送のより長い期間は、１つのフレームの末端において、及び次のフレームの開始において、伝送内のギャップをスケジューリングすることにより、構成されることが可能である。このようなギャップは、到来する重要な放送データの受信を可能にするために十分なものであることができる。

ＦＤＤ及びＴＤＤモードの両方において、パケット交換セッションは、非リアルタイムのクリティカルデータの転送に使用されることができる。この場合、端末１０２は、専用のリンクが設定されることなく、該端末が望む基地局１０６に少量のデータを送信する許可を要求する。従って、端末１０２は、パケット転送を開始しようとしないことによって、あらゆる所望の時間において、あらゆる所望の長さの伝送ギャップを容易に発生することができる。

分離した放送及びワイヤレスネットワークシステムへのこの適用と同様に、本発明は、ネットワークモードに加えて放送モードを有するシステムにも適用することができる。このようなシステムの例は、ＵＭＴＳマルチメディアブロードキャスト又はマルチキャストである。

本明細書を読むことにより、当業者にとって他の変形が明らかになるであろう。このような変形は、通信システム及びこれらに替わる構成要素部分の設計、製造及び使用において既知である、及び本明細書に既に記載されたフィーチャの替わりに若しくはこれらに加えて使用され得る他のフィーチャを含み得る。

本明細書及び添付請求項における単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。更に、「有する」という語は、これらに記載されていない他の構成要素又はステップの存在を排除するものではない。

図１は、本発明によって動作することができる通信システムの概略図である。 図２は、図１に示したシステムにおいて使用する端末のブロック概略図である。 図３は、図１に示したシステムにおいて使用する代替的な端末のブロック概略図である。 図４は、本発明による通信システムの動作の方法を説明しているフローチャートである。 図５は、図１に示したシステムにおいて使用する放送局のブロック概略図である。

Claims (11)

1. 放送局からの放送データを受信する受信手段と、同時にワイヤレスネットワークに参加する送受信機手段と、前記端末への関心事のデータが放送される期間を決定する手段と、前記期間の放送受信との干渉を回避するために、前記ワイヤレスネットワークへの伝送をスケジュールするように前記送受信機手段を制御する手段とを有する端末。
2. 前記放送局によるデータの送信の観測されるパターンから前記期間を決定する手段が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の端末。
3. 前記放送局によって送信される付加的データであって、来たるべきデータの送信時間を、送信前に、指定する付加データから、前記期間を決定する手段が設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の端末。
4. 前記ワイヤレスネットワークを介してアクセスさせる情報から前記期間を決定する手段が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の端末。
5. 放送局及び端末を有する通信システムであって、前記端末が、前記放送局からの放送データを受信する受信機手段と、ワイヤレスネットワークに参加する送受信機手段と、前記端末への関心事のデータが放送される期間を決定する手段と、前記期間の放送受信との干渉を回避するために前記ワイヤレスネットワークへの伝送をスケジュールするように前記送受信機手段を制御する手段とを有する通信システム。
6. 前記放送局が、前記ワイヤレスネットワークの一部を形成し、前記ネットワークの放送モードによって動作することを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
7. 複数の端末へ放送データを送信する放送局であって、前記放送局が、前記放送データの少なくとも一部のタイミングに関するスケジューリング情報を送信する手段を有し、これによって、前記端末が、ワイヤレスネットワークへの伝送を、前記放送データの前記少なくとも一部の受信との干渉を回避するようにスケジュールすることを可能にする、放送局。
8. 前記放送データの前記少なくとも一部が、規則的な間隔で、データバーストとして送信され、前記スケジューリング情報が、先行のデータバーストの送信時間を有し、該送信時間から、将来のデータバーストのタイミングが決定されることができる、請求項７に記載の局。
9. 前記スケジューリング情報が、来たるべきデータの送信時間を、送信前に、指定する付加的データを有することを特徴とする、請求項７又は８に記載の局。
10. 放送局からの放送データを受信する受信機と、ワイヤレスネットワークに参加する送受信機とを有する端末を動作させる方法であって、前記端末への関心事のデータが放送される期間を決定するステップと、前記送受信機が、前記期間の放送受信との干渉を回避するために、前記ワイヤレスネットワークへの伝送をスケジュールするように制御するステップとを有する方法。
11. 放送局によって端末に送信するための信号であって、放送データの少なくとも一部のタイミングに関するスケジューリング情報を有し、これによって、前記端末が、ワイヤレスネットワークへの送信を、前記放送データの少なくとも一部の受信との干渉を回避するようにスケジューリングすることを可能にする信号。
    

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