JP5258472B2 - 放送及び通信システム並びにパラメータ決定装置 - Google Patents

Description

本発明は、放送及び通信システム並びにパラメータ決定装置に関する。

近年、放送システムと通信システムとの融合が求められている。例えば、携帯電話向けデジタル放送の受信機能であるワンセグ機能は、携帯電話に実装されている。携帯電話向けのサービスとして、放送システムと通信システムとは強く融合されていないものの、端末内で一部のデバイスの共有化等が図られている。また、放送システムで送信したコンテンツを通信システムで再送することも検討されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

通信システムによるサービスに着目すると、通信システムを用いた蓄積型コンテンツ配信サービスが各社から提供されている。蓄積型コンテンツ配信サービスでは、コンテンツは端末に蓄積され、ダウンロードの完了後又はダウンロード中にコンテンツが再生される。例えば、Video ChannelやMusic Channelのように、ユーザが選択したコンテンツを夜中に自動的にダウンロードするサービスが提供されている。また、一般の携帯型音楽プレーヤ向けにも、PodCast等のように、ＩＰネットワーク経由（ＩＳＰ経由等）で蓄積型コンテンツが送信されている。

放送システムによるサービスに着目すると、通常のワンセグ放送や地上デジタル放送では、コンテンツは蓄積型ではなく、ストリーム型で送信される。ストリーム型コンテンツ配信サービスでは、コンテンツが放送局から送信されるのと同時に、端末はコンテンツを再生する。しかし、放送システムは片方向のみに送信するため、無線状況等が悪化したこと等が原因でデータが損失した場合には、画像や音声の乱れが現れる。一方、放送波による蓄積型コンテンツ配信サービスも検討されている（例えば、非特許文献１及び２参照）。
特開平１１−３１３０６１ 特開２００４−２００８６３ 特開２００７−１６６６７４ DSM-CC : ISO JTC1/SC29 FLUTE : RFC3926 - FLUTE - File Delivery over Unidirectional Transport

上記のように、放送波による蓄積型コンテンツ配信サービスが検討されており、今後は、このようなサービスの実現が期待される。通信システムで蓄積型コンテンツを送信する場合には、オペレータのバックボーントラフィックを圧迫する可能性があるが、放送システムで蓄積型コンテンツを送信する場合には、オペレータのバックボーントラフィックを圧迫する可能性が小さい。また、放送システムでは、放送波により複数の端末へコンテンツを同時に送信できる。

更に、放送システムでストリーム型コンテンツと共に蓄積型コンテンツを送信することも望まれる。ストリーミングコンテンツと共に蓄積型コンテンツも送信することにより、ユーザはストリーム型コンテンツを視聴しながら、蓄積型コンテンツを受信できる。また、ユーザは好きなときに蓄積したコンテンツを再生できる。

しかし、放送波を利用したコンテンツ配信サービスでは、放送システムでコンテンツの受信状況又は端末の状態を把握できないという問題がある。例えば、コンテンツが端末で受信されないときに、コンテンツが再送されないという問題がある。これは、放送システムは片方向（すなわち、放送用アンテナから端末方向）の伝送であり、一般的に端末から放送局へ再送要求等は送信されないからである。

非特許文献１に記載のＤＳＭ−ＣＣ（Digital Storage Media Command and Control）とは、カルーセルと呼ばれる同じデータを所定の周期で複数回送信し、受信が完了したデータから順次ファイル化するデータ伝送方式である。非特許文献２にも、ＤＳＭ−ＣＣと同様に、片方向伝送方式において蓄積型コンテンツを効率よく送信するためのプロトコルが記載されている。

非特許文献１及び非特許文献２に記載のデータ伝送方式は片方向の伝送方式であるため、コンテンツを送信する場合に、コンテンツの受信状況又は端末の状態が把握できない。更に、複数回コンテンツがダウンロードできない場合における再送に関わる規定がない。このため、端末における受信品質が劣化したときに、放送波で送信されるコンテンツに周波数や時間を効率的に割り当てることができない。

本発明は、放送波で送信されるコンテンツに周波数や時間を効率的に割り当てることを目的とする。

本発明の放送及び通信システムは、
放送波で端末にコンテンツを送信する放送システム；
コンテンツの受信状況又は端末の状態を取得する通信システム；及び
前記通信システムからコンテンツの受信状況又は端末の状態を取得し、コンテンツの受信状況又は端末の状態に基づいて、前記放送システムに使用させるパラメータを決定するパラメータ決定装置；
を有し、
前記パラメータ決定装置は、コンテンツの再送が必要となる端末数に応じて、前記通信システムにコンテンツを再送させるか前記放送システムにコンテンツを再送させるかを判断し、
前記パラメータ決定装置は、コンテンツの受信状況に基づいて、前記放送システムにコンテンツを再送させるときの最大再送回数を決定することを特徴の１つとする。

本発明のパラメータ決定装置は、
通信システムからコンテンツの受信状況又は端末の状態を取得する情報取得部；
コンテンツの受信状況又は端末の状態に基づいて、放送システムに使用させるパラメータを決定する放送パラメータ決定部；及び
コンテンツの再送が必要となる端末数に応じて、前記通信システムにコンテンツを再送させるか前記放送システムにコンテンツを再送させるかを判断する判断部；
を有し、
前記放送パラメータ決定部は、コンテンツの受信状況に基づいて、前記放送システムにコンテンツを再送させるときの最大再送回数を決定することを特徴の１つとする。

本発明の実施例によれば、放送波で送信されるコンテンツに周波数や時間を効率的に割り当てることが可能になる。

本発明の実施例では、放送システムと通信システムと連携サーバとが用いられる。放送システムは、端末にコンテンツを片方向に送信できる。通信システムは、端末と双方向に通信できる。連携サーバは、放送システム及び通信システムに接続され、放送システム及び通信システムに使用させるパラメータを決定する装置である。

まず、放送システムでコンテンツが送信される。端末がコンテンツを受信すると、端末は通信システムにコンテンツ受信状況又は端末の状態を通知する。連携サーバは、通信システムからコンテンツ受信状況又は端末の状態を取得する。連携サーバは、コンテンツ受信状況、端末の状態、自然環境又はコンテンツの属性に基づいて、放送システム又は通信システムに使用させるパラメータを決定する。例えば、コンテンツが受信されていない場合、放送システムにコンテンツを再送させるか通信システムにコンテンツを再送させるかを決定し、決定された放送システム又は通信システムに使用させるパラメータを決定する。

連携サーバは、コンテンツをグループ化し、グループ化されたコンテンツを送信するためのパラメータを決定してもよい。

本発明の実施例について、図面を参照して更に詳細に説明する。

＜放送及び通信システムの概要＞
図１は、本発明の実施例が適用される放送及び通信システムの概略図である。放送及び通信システムは、放送システム１０１と、通信システム１０３と、連携サーバ１０５と、コンテンツサーバ１０７と、認証サーバ１０９と、携帯端末１１１ａ〜１１１ｄとを有する。

放送システム１０１には、放送エリア１１３をカバーする放送用アンテナ１１５が接続される。例えば、放送システム１０１は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）セグメント・フレームを採用したＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）方式の放送システムである。放送システム１０１は、放送用アンテナ１１５を介して、携帯端末１１１ａ〜１１１ｄにコンテンツを片方向（すなわち、放送用アンテナから携帯端末方向）に送信する。なお、放送システム１０１は、放送に関わる中継システムやマイクロ回線等の構成要素を含む。

通信システム１０３には、それぞれ通信エリア１１７ａ〜１１７ｃをカバーする通信用基地局１１９ａ〜１１９ｃが接続される。例えば、通信エリア１１７ａ及び１１７ｂは、携帯電話サービスを提供する通信用基地局によりカバーされるエリアであり、通信エリア１１７ｃは、無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ、フェムトセル等の通信エリアである。通信システム１０３は、通信用基地局１１９ａ〜１１９ｃを介して、携帯端末１１１ａ〜１１１ｃにコンテンツを送信する。また、通信システム１０３は、通信用基地局１１９ａ〜１１９ｃを介して、携帯端末１１１ａ〜１１１ｃからコンテンツの受信状況又は端末の状態を取得する。なお、通信システム１０３は、携帯電話サービスを提供するためのコアネットワーク、専用回線、基地局制御装置等の構成要素を含む。ここでは、通信システム１０３の典型例として無線通信システムについて説明するが、通信システム１０３は有線通信システムでもよい。同様に、端末の典型例として無線端末について説明するが、端末は有線端末でもよい。

携帯端末１１１ａ〜１１１ｄは、放送波受信用モジュールと通信用モジュールとを実装する。放送エリア１１３内の携帯端末１１ａ〜１１１ｄは、放送システム１０１から送信されたコンテンツを放送波受信用モジュールで受信できる。通信エリア１１７ａ〜１１７ｃ内の携帯端末１１１ａ〜１１１ｃは、通信システム１０３から送信されたコンテンツを通信用モジュールで受信できる。

連携サーバ１０５は、通信システム１０３で取得されたコンテンツの受信状況又は端末の状態等に基づいて、放送システム１０１又は通信システム１０３に使用させるパラメータを決定する装置である。連携サーバ１０５は、コンテンツを放送システム１０１で送信するか通信システム１０３で送信するかを判断し、コンテンツの受信状況、端末の状態、自然環境又はコンテンツの属性に基づいて、コンテンツを送信する際のパラメータを決定する。なお、自然環境又はコンテンツの属性は、通信システム１０３から取得されてもよく、連携サーバ１０５自体で決定されてもよい。連携サーバ１０５は、コンテンツをグループ化し、グループ化されたコンテンツをまとめて送信するためのパラメータを決定してもよい。

コンテンツサーバ１０７は、放送システム１０１又は通信システム１０３から送信するコンテンツを蓄積する。コンテンツサーバ１０７に蓄積されたコンテンツは、放送システム１０１又は通信システム１０３を介して送信される。なお、蓄積されているコンテンツはストリーミング型コンテンツでもよく、蓄積型コンテンツでもよい。ストリーミング型コンテンツは、放送局からリアルタイムに送信されてもよい。

認証サーバ１０９は、コンテンツを送信する携帯端末１１１ａ〜１１１ｄの認証情報を蓄積する。認証サーバ１０９は、放送システム１０１又は通信システム１０３から携帯端末１１１ａ〜１１１ｄにコンテンツを送信するために認証を実施する。

＜コンテンツを送信する方法のフローチャート＞
次に図１及び図２を参照して、放送システム１０１及び通信システム１０３から携帯端末１１１ａ〜１１１ｄにコンテンツを送信する動作について詳細に説明する。図２は、本発明の実施例に係る放送及び通信システムでコンテンツを送信する方法のフローチャートである。

放送システム１０１は、放送用アンテナ１１５を介してコンテンツを送信する。放送波により送信されたコンテンツは、放送エリア１１３内に存在する携帯端末１１１ａ〜１１１ｄにより受信される。

放送エリア１１３内に存在する携帯端末１１１ａ〜１１１ｄのうち、通信エリア１１７ａ〜１１７ｃ内に存在する携帯端末１１１ａ〜１１１ｃは、通信用基地局１１９ａ〜１１９ｃを介して、通信システム１０３にコンテンツの受信状況を通知する（Ｓ１０１）。例えば、携帯端末１１１ａ〜１１１ｃは、通信信号又は放送信号の受信信号レベル、パケットエラーレート、ビットエラーレート、ブロックエラーレート、パケット受信可否の情報（ＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号）、受信完了割合等を通知してもよい。

携帯端末１１１ａ〜１１１ｃは、コンテンツの受信状況として、例えば、単純にコンテンツの受信状況を含む情報を通信システム１０３に通知してもよい。例えば、パケット受信可否の情報は、パケット毎にＡＣＫ信号やＮＡＣＫ信号等により通知されてもよく、また、ビットマップ等の圧縮された情報により通知されてもよい。例えば、受信完了割合は、端末が受信完了したフレーム又はパケットを示すビットマップにより通知されてもよい。なお、コンテンツの受信状況は、放送システム１０１を介して送信されたコンテンツに関する受信状況でもよく、通信システム１０３を介して送信されたコンテンツに関する受信状況でもよい。

また、携帯端末１１１ａ〜１１１ｃは、端末が要求するコンテンツの最大再送回数をコンテンツの受信状況に含めて通知してもよい。例えば、移動速度が高速である場合又は平均受信レベルが低い場合には、今後も受信状況が改善しないことが予測されることから、端末が要求する最大再送回数に応じて最大再送回数を制御することで、端末の受信確率を向上させることができる。

更に、携帯端末１１１ａ〜１１１ｃは、自然環境を通知してもよい。例えば、携帯端末１１１ａ〜１１１ｃは、端末の所在地域の天候を通知してもよい。なお、端末の所在地域の天候は、携帯端末１１１ａ〜１１１ｄからの通知ではなく、通信システム１０３の通信エリアから求められてもよい。端末の所在地域の天候を用いて、放送システム１０１及び連携サーバ１０５は、リアルタイムで天候情報を反映した新たなコンテンツを生成でき、降雨減衰等の発生しているエリアを認識できる。同様に、季節、太陽黒点数、電離層の状態等のように、電波伝搬に影響を及ぼす自然環境が求められてもよい。

携帯端末１１１ａ〜１１１ｃは、通信用基地局１１９ａ〜１１９ｃを介して、端末の状態を通信システム１０３に通知してもよい。例えば、携帯端末１１１ａ〜１１１ｃは、端末の位置情報やバッテリー残量等を通知してもよい。位置情報は、端末に実装されたＧＰＳ（Global Positioning System）インターフェースにより取得されてもよく、通信用基地局から送信されたセル情報（基地局ＩＤ）や、放送システムで設定された放送地域、携帯端末でユーザが事前に設定した受信エリア情報等により取得されてもよい。

なお、これらの情報は、携帯電話システムにおける携帯端末１１１ａ及び１１１ｂから通信用基地局１１９ａ及び１１９ｂを介して通信システム１０３に通知されるだけでなく、他の方法で通信システム１０３に通知されてもよい。例えば、無線ＬＡＮエリアに設置された無線ＬＡＮ基地局１１９ｃ及びインターネット回線を介して、通信システム１０３に通知されてもよい。通信システム１０３は、双方向の通信回線を介して得られた情報を連携サーバ１０５へ通知する。

次に、連携サーバ１０５は、放送システム１０１又は通信システム１０３で送信又は再送するコンテンツを特定し、コンテンツをグループ化する（Ｓ１０３）。具体的には、連携サーバ１０５は、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号又は受信完了したフレームを示すビットマップ等により通知されたコンテンツの受信状況に基づいて、送信又は再送する対象のコンテンツを特定する。次に、連携サーバ１０５は、例えば全周波数帯域のうち一部の周波数帯域にマッピングされる同一のコンテンツ又は関連するコンテンツを特定する。同一のコンテンツ又は関連するコンテンツは、コーデックや変調方式等で異なる送信関連パラメータが設定された同一内容のコンテンツでもよい。

例えば、関連するコンテンツを含む複数のテレビ番組が同時に送信されている場合、連携サーバ１０５は、ＰＩＤ（Packet Identifier）やＰＳＩ（Program Specific Information）のようなＭＰＥＧ２システムのコンテンツ情報、番組表であるＥＰＧ（Electronic Program Guide）等のような番組情報に基づき、関連するコンテンツをグループ化できる。更に、連携サーバ１０５は、サービス情報、パケットＩＤに基づき、関連するコンテンツをグループ化してもよい。

また、連携サーバ１０５は、端末を識別する情報に基づいてグループ化してもよい。例えば、送信元又は宛先ＩＰアドレス情報、他の一意に端末を識別する情報、マルチキャストアドレス、ブロードキャストアドレス、ＭＡＣアドレス等を利用してグループ化してもよい。また、デジタル放送で利用される認証情報（ＣＡＳ（Conditional Access System）カード内の情報や、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カード内の情報）を用いてグループ化してもよい。

次に、連携サーバ１０５は、コンテンツを放送システム１０１に送信させるか通信システム１０３に送信させるかを判断する（Ｓ１０５）。例えば、放送システム１０１からの再送回数がすでに上限に達している場合には、通信システム１０３からコンテンツを再送すると判断してもよい。例えば、連携サーバ１０５は、コンテンツを送信する端末数に応じて、コンテンツを送信するシステムを判断してもよい。例えば、再送が必要となる端末数が全端末の５０％以上である場合、通信システム１０３で再送すると、回線が圧迫されることが予期されるため、放送波を利用して再送してもよい。

連携サーバ１０５は、放送波と通信波との双方を用いて同一のコンテンツ又は関連するコンテンツを送信させてもよい。この場合、例えば放送エリアには存圏していないが、通信エリアには存圏している端末にもコンテンツ配信サービスを提供できる。また、連携サーバ１０５は、放送波と通信波との双方を用いて同一のコンテンツ又は関連するコンテンツを同時に送信させてもよく、時間差を持たせて送信させてもよい。すなわち、連携サーバ１０５は、放送波と通信波との双方を用いて同一のコンテンツを送信させる場合、放送システム１０１に使用させる送信開始時刻と通信システム１０５に使用させる送信開始時刻とを決定してもよい。例えば、連携サーバ１０５は、初回の送信について放送波を利用し、再放送の場合にのみ、通信波を利用してもよい。この場合、初回の送信を有料放送にしてもよい。

連携サーバ１０５は、取得した情報（コンテンツの受信状況、端末が要求するコンテンツの最大再送回数、自然環境、端末の状態等）に基づいて、放送システム１０１又は通信システム１０３に使用させるパラメータを決定する（Ｓ１０７）。これらのコンテンツの受信状況、端末が要求するコンテンツの最大再送回数、自然環境及び端末の状態は、如何なる組み合わせで用いられてもよい。

放送システム１０１にコンテンツを送信させる場合、連携サーバ１０５は、送信するコンテンツに用いられる周波数（ＯＦＤＭのサブキャリア数又はセグメント数）、時間（送信に要する時間、送信開始時刻、完了時刻等）、変調方式、パケットサイズ、送信電力、送信先エリア、誤り訂正符号の符号化率、コンテンツの最大再送回数、パケットの圧縮方式、番組情報の送信間隔等を決定してもよい。このように、送信するコンテンツに用いられる無線リソース及びパラメータを決定する処理のことをスケジューリングと呼ぶ。図４及び図５を参照して以下に説明するように、スケジューリングは、周波数軸及び時間軸上で無線リソースを割り当てることにより実施されてもよい。

例えば、連携サーバ１０５は、コンテンツの受信状況に基づいて、コンテンツに割り当てる周波数及び時間を決定する。そして、連携サーバ１０５は、変調方式、送信電力、符号化率、最大再送回数等のパラメータを決定し、端末での受信品質を向上させる。例えば、端末の受信完了割合が低い場合、あるいは、受信レベルの低い端末が全端末のうち占める割合が高い場合、最大再送回数を増大させてもよい。あるいは、端末の受信完了割合が低い場合、ＯＦＤＭのセグメント数を増大させてもよい。

また、連携サーバ１０５は、端末の状態に基づいて、変調方式等のパラメータを決定してもよい。例えば、携帯端末１１１ａ〜１１１ｃからバッテリー残量が取得できる場合、バッテリー残量に応じてコンテンツを早急にダウンロードさせることが可能になる。より具体的には、バッテリー残量の少ない端末に対して多値変調や、高い符号化率で送信し、ダウンロード時間を短縮できる。

例えば、携帯端末１１１ａ〜１１１ｃから自然環境が取得できる場合、連携サーバ１０５は、伝搬状況を把握し、ダクトの発生等に起因する受信品質の劣化時に送信側パラメータを制御できる。携帯端末１１１ａ〜１１１ｃから位置情報が取得できる場合、連携サーバ１０５は、必要とされるエリアのみにコンテンツを送信できる。また、上記のコンテンツの受信状況と自然環境との組み合わせとして、例えば位置情報とパケット受信可否の情報等とを組み合わせることにより、コンテンツが深く関連する地域に対して最大再送回数を増大させてもよい。

更に、放送システム１０１又は通信システム１０３で用いられる最大再送回数より大きい最大再送回数を端末が要求する場合、放送システム１０１又は通信システム１０３で用いられる最大再送回数を増大させてもよい。

また、連携サーバ１０５は、コンテンツの属性に応じて、コンテンツを送信する際のパラメータを決定してもよい。例えば、連携サーバ１０５は、コンテンツの再送回数（何回目の再送であるか）、コンテンツの受信端末数、コンテンツのサイズ、コンテンツの重要度（地震情報、サンプルコンテンツ、プレミアムユーザ向けコンテンツ）、蓄積型コンテンツであるかストリーミング型コンテンツであるか、再送が必要な端末数に応じて、コンテンツを送信する際のパラメータを決定してもよい。例えば、連携サーバ１０５は、コンテンツの再送回数に応じて変調方式等を変更してもよい。また、コンテンツの受信端末数が多い場合には、ユーザの利便性を向上させるために送信に使用する周波数帯域を多く設定してもよい。更に、緊急地震速報等、緊急性の高いものについては、再送回数を多めに設定し、あるいは、放送システム１０１及び通信システム１０３で同時に送信し、端末の受信確率を向上させてもよい。

また、連携サーバ１０５は、コンテンツの属性又は端末の状態に応じて、端末がコンテンツの受信状況や端末の状態等を送信する回数、間隔又は時刻を制御してもよい。例えば、連携サーバ１０５は、サンプルコンテンツの場合に、端末がパケット受信可否の情報を送信しないように制御してもよい。更に、連携サーバ１０５は、バッテリー残量に応じて、端末がコンテンツの受信状況や端末の状態を送信する回数を制御してもよい。

通信システム１０３にコンテンツを送信させる場合、連携サーバ１０５は、送信するコンテンツにて要求されるサービス品質（ＱｏＳ）を決定してもよい。通信システムの場合、実際のスケジューリングは、決定されたサービス品質に基づいて、通信システム内のスケジューラで実施される。更に、端末が要求する最大再送回数が取得できる場合、連携サーバ１０５は、この最大再送回数を参考にしつつ、通信システム１０３に実際に使用させる最大再送回数を決定してもよい。

なお、グループ化されたコンテンツが放送システムと通信システムとで同時に送信される場合、連携サーバ１０５は、受信状況のよい端末には多値変調で高速にコンテンツダウンロードを完了させ、受信状況の悪い端末には、多値数の少ない変調方式や符号化率を低く設定してもよい。このように、コーデックや変調方式等で異なる送信関連パラメータが設定された同一内容のコンテンツが同時に送信されてもよい。

連携サーバ１０５で決定されたパラメータを使用して、放送システム１０１及び通信システム１０３はコンテンツサーバ１０７に蓄積されたコンテンツを送信する（Ｓ１０９）。

＜連携サーバ＞
図３〜図６を参照して、連携サーバ１０５について詳細に説明する。図３は、本発明の実施例に係る連携サーバ１０５の機能ブロック図である。図４及び図５は、本発明の実施例に係る連携サーバ１０５における無線リソースの割り当て例である。図６は、本発明の実施例に係る連携サーバ１０５における無線リソースの割り当て方法のフローチャートである。

連携サーバ１０５は、情報取得部２０１と、判断部２０３と、グルーピング部２０５と、放送パラメータ決定部２０７と、通信パラメータ決定部２０９とを有する。

情報取得部２０１は、通信システムからコンテンツの受信状況又は端末の状態を取得する。情報取得部２０１は、コンテンツの属性、自然環境又は端末が要求するコンテンツの最大再送回数等を取得してもよい。

判断部２０３は、送信するコンテンツを特定し、コンテンツを放送システムで送信するか通信システムで送信するかを判断する。上記のように、放送システムと通信システムとの双方でコンテンツを送信することを判断してもよい。

グルーピング部２０５は、同一のコンテンツ又は関連するコンテンツをグループ化する。コンテンツのグループ化は、コンテンツの属性、番組情報、端末を識別する情報、サービス情報、パケットＩＤ等に基づいてもよい。

通信パラメータ決定部２０９は、情報取得部２０１で取得された情報に基づいて、通信システムに使用させるパラメータを決定する。コンテンツがグループ化されている場合、通信パラメータ決定部２０９は、グループ化されたコンテンツのパラメータを決定する。具体的には、通信パラメータ決定部２０９は、送信するコンテンツにて要求されるサービス品質を決定し、通信システムに指示する。送信するコンテンツ及びサービス品質に基づいて、通信システムのスケジューラで、無線リソースと送信時のパラメータが決定される。なお、同一のコンテンツが放送システムと通信システムとの双方で同時に又は時間差を持たせて送信される場合、通信パラメータ決定部２０９は、通信システムに使用させる送信開始時刻のパラメータを決定してもよい。この通信システムにおける送信開始時刻は、放送システムにおける送信開始時刻と同じでもよく、異なってもよい。また、通信パラメータ決定部２０９は、コンテンツの受信状況、端末の状態又はコンテンツの属性に基づいて、通信システムにコンテンツの受信状況又は端末の状態を取得させる回数、間隔又は時刻を制御してもよい。通信パラメータ決定部２０９は、コンテンツの属性、自然環境又は端末が要求するコンテンツの最大再送回数に基づいて、通信システムに使用させる最大再送回数を決定してもよい。

通信パラメータ決定部２０９で決定されたパラメータは、通信システムに通知される。なお、通信パラメータ決定部２０９で決定されたパラメータは、コンテンツサーバに通知されてもよい。この場合、コンテンツサーバは、送信するコンテンツと共にパラメータを通信システムに通知する。

放送パラメータ決定部２０７は、情報取得部２０１で取得された情報に基づいて、放送システムに使用させるパラメータを決定する。コンテンツがグループ化されている場合、放送パラメータ決定部２０７は、グループ化されたコンテンツのパラメータを決定する。具体的には、放送パラメータ決定部２０７は、放送システムに使用させる無線リソース（周波数及び時間）と送信時のパラメータ（変調方式、パケットサイズ、送信電力、送信先エリア、符号化率、最大再送回数、パケットの圧縮方式、番組情報の送信間隔）を決定し、放送システムに指示する。なお、同一のコンテンツが放送システムと通信システムとの双方で同時に又は時間差を持たせて送信される場合、放送パラメータ決定部２０７は、放送システムに使用させる送信開始時刻のパラメータを決定してもよい。この放送システムにおける送信開始時刻は、通信システムにおける送信開始時刻と同じでもよく、異なってもよい。放送パラメータ決定部２０７は、コンテンツの属性、自然環境又は端末が要求するコンテンツの最大再送回数に基づいて、放送システムに使用させる最大再送回数を決定してもよい。

放送パラメータ決定部２０７で決定されたパラメータは、放送システムに通知される。なお、放送パラメータ決定部２０７で決定されたパラメータは、コンテンツサーバに通知されてもよい。この場合、コンテンツサーバは、送信するコンテンツと共にパラメータを放送システムに通知する。

放送システムでＯＦＤＭセグメント・フレームを用いてコンテンツを送信する場合の無線リソースの割り当て例を図４に示す。放送パラメータ決定部２０７は、コンテンツのサイズに応じて、割り当てる周波数帯域を変更してもよい。図４に示す例では、低容量コンテンツ１及び２については、コンテンツサイズが小さく、全コンテンツのダウンロード完了までにさほど時間を要しないため、割り当てる周波数帯域を小さく設定する。大容量コンテンツ１及び２については、割り当てる周波数帯域を大きく設定する。一方、中容量コンテンツ１については、十分な周波数帯域が確保できない場合、大容量コンテンツ２の送信の完了を待ちつつ、大容量コンテンツ２の帯域を利用してもよい。なお、放送パラメータ決定部２０７は、再送時にもこのような周波数割り当てアルゴリズムを使用してもよい。

また、放送パラメータ決定部２０７は、コンテンツの重要度に応じて、割り当てる周波数帯域を制御してもよい。図４の例において、中容量コンテンツ１が重要度の高いコンテンツであり、大容量コンテンツ２がサンプルコンテンツのような重要度の低いコンテンツである場合、中容量コンテンツ１は、大容量コンテンツ２の周波数帯域を利用してもよい。

また、放送パラメータ決定部２０７は、コンテンツの受信端末数やコンテンツサイズに応じて、放送システムから送信するパラメータを変更してもよい。例えば、コンテンツの受信端末数が多い、あるいは平均コンテンツサイズ等が大きい場合は、ユーザの利便性向上の観点から、周波数帯域を増大させ、早期にコンテンツダウンロードを完了させてもよい。

また、放送パラメータ決定部２０７は、ストリーミング型コンテンツか、蓄積型コンテンツかにより、物理層のパラメータを変更してもよい。例えば、蓄積型コンテンツの場合は通信回線を経由した再送が期待できる一方で、ストリーミング型コンテンツの場合については再送が期待できないことから、ストリーミング型コンテンツは小さい符号化率で送信されてもよい。

図７を参照して以下に説明するように、放送パラメータ決定部２０７で決定された周波数帯域等に関する情報は、ＩＳＤＢ−Ｔ方式にて規定されているＳＰ（Scattered Pilot）信号、ＣＰ（Continuous Pilot）信号、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号、ＡＣ（Auxiliary Channel）信号、又は類似の共通情報部（共通系チャネル）へ付加されてもよい。また、放送パラメータ決定部２０７で決定されたパラメータは、サービス情報又は番組情報へ付加されてもよい。

なお、図４の例では、各コンテンツが周波数軸及び時間軸上に連続して配置されているが、分散して配置されてもよい。例えば、端末の受信レベル等を考慮して、ＭＡＸ Ｃ／Ｉ（Maximum CIR）やProportional Fairness等と呼ばれるスケジューリング方式が適用されてもよい。

ＩＳＤＢ−Ｔ方式の放送システムでＯＦＤＭセグメント・フレームを用いてコンテンツを送信する場合の無線リソースの別の割り当て例を図５に示す。ＩＳＤＢ−Ｔ方式の放送システムでは、システム帯域幅は１３個のセグメントに分割され、コンテンツは、このセグメントのいずれかで送信される。図５の例では、セグメント０は、ストリーミング型コンテンツ配信サービスに割り当てられ、偶数セグメント２、４、６、８、１０及び１２は、１つの蓄積型コンテンツ配信サービスに割り当てられ、奇数セグメント１、３、５、７、９及び１１は、別の蓄積型コンテンツ配信サービスに割り当てられている。送信開始時刻Tstartにおいて、偶数セグメントでコンテンツ０が送信され、奇数セグメントでコンテンツ１が送信される。コンテンツ１のサイズが大きく（或いは送信レートが小さく）、次の送信開始時刻Tnext以降もコンテンツ１の送信が必要になる場合、コンテンツ２を次の送信開始時刻Tnextに送信しようとしたときに、番組配信が重複する。しかし、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の放送システムでは、Tnextにおいて、コンテンツ２を送信できない。

一方、コンテンツ０のサイズが小さく（或いは送信レートが大きく）、次の送信開始時刻Tnext前にコンテンツ０の送信が終了する場合、未使用の無線リソースが存在する。放送パラメータ決定部２０７は、この未使用の無線リソースをコンテンツ１に割り当ててもよい。例えば、コンテンツ１の合計サイズをＧとし、奇数セグメントで送信可能なサイズをＧ１とする場合、放送パラメータ決定部２０７は、Ｇ２＝Ｇ−Ｇ１のサイズのコンテンツ１を偶数セグメントに割り当ててもよい。なお、各セグメントで使用される送信レートＲ１及びＲ２は、情報取得部２０１で通信システムから取得した情報に基づいて決定される。このように、放送パラメータ決定部２０７は、未使用の無線リソースを検出し、検出された未使用のセグメントを放送システムに使用させる。このようにすることで、コンテンツ１を効率よく送信できる。

なお、予め空きセグメントが存在しないようにセグメントが割り当てられている場合であっても、あるセグメントの受信状況が良くなり、送信レートを大きくできる場合には、空きセグメントが生じる。一方、あるセグメントの受信状況が悪くなり、送信レートを小さくする必要がある場合、次の番組配信に重複する可能性があり、図５（Ａ）に示す状態が生じる。このような場合にも、図５（Ｂ）に示すように、放送パラメータ決定部２０７は、受信状況の良いコンテンツで生じた空きセグメントを放送システムに使用させてもよい。

放送パラメータ決定部２０７における無線リソースの割り当て方法について、図６を参照して説明する。ここでは、図５（Ａ）のコンテンツ１に無線リソースを割り当てる一例について説明する。

放送システムは、送信開始時刻Tstartにおいて、予め決められたセグメントでコンテンツを送信する（Ｓ２０１）。コンテンツ１は、奇数セグメントで送信される。次の送信開始時刻Tnextまでにコンテンツの送信が完了すると判断した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、次の送信開始時刻Tnextにおいて、予め決められたセグメントでコンテンツの送信を繰り返す（Ｓ２０１）。一方、図５（Ａ）のコンテンツ１のように、次の送信開始時刻Tnextまでにコンテンツの送信が完了しないと判断した場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、空きセグメントを検出する。空きセグメントがない場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、次の送信開始時刻Tnextにおいて、予め決められたセグメントでコンテンツを送信する（Ｓ２０１）。しかし、図５（Ａ）のように、偶数セグメントに空きがある場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、偶数セグメントも使用して、コンテンツ１を送信する（Ｓ２０７）。コンテンツ１の送信が完了するまで（Ｓ２０９）、空きセグメントである偶数セグメントを使用して、コンテンツ１を送信し続ける（Ｓ２０７）。コンテンツの送信が終了すると、次の送信開始時刻Tnextにおいて、予め決められたセグメントでコンテンツの送信を繰り返す（Ｓ２０１）。

＜放送パラメータの通知フォーマット＞
端末がコンテンツを再生するために、連携サーバ１０５で決定された放送システムのパラメータは、端末に通知される必要がある。この通知フォーマットとして、例えばＩＳＤＢ−Ｔ方式で規定されているＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号等の共通情報部が使用されてもよい。共通情報部とは、全ての端末が復調できる信号の部分を示し、ＴＭＣＣ信号は、端末に伝送パラメータ等を送信するために使用される信号である。

図７は、ＯＦＤＭセグメント・フレームを示す図である。ＴＭＣＣ信号は、所定のＯＦＤＭシンボルで送信される。ＴＭＣＣ信号は、全セグメントに、所定の変調方式で送信されるため、全ての端末がＴＭＣＣ信号を復調できる。

次に、ＴＭＣＣ信号への具体的なビット割り当て例について説明する（ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１参照）。ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＭＣＣ信号は、２０４ビットで構成される。Ｂ０は差動復調の基準であり、Ｂ１〜Ｂ１６は同期信号であり、Ｂ１７〜Ｂ１９はセグメント識別情報であり、Ｂ２０〜Ｂ１２１はＴＭＣＣ情報であり、Ｂ１２２〜Ｂ２０３はパリティビットである。Ｂ２０〜Ｂ１２１のＴＭＣＣ情報は、以下の表１のように規定されている。

Ｂ２０〜Ｂ２１は、システム識別ビットであり、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｂ−３１では、"００"がＩＳＤＢ−Ｔシステムとして規定され、"０１"が地上デジタル音声放送システムとして規定されている。連携サーバで放送パラメータを決定したことを端末に通知するために、以下の表２のようにシステム識別ビットを規定する。

表２に示すように、連携サーバで放送パラメータを決定したことを端末に通知するために、"１０"がＩＳＤＢ−Ｔｍｍ方式として規定される。システム情報ビットが"１０"である場合、端末は、カレント情報Ｂ２７〜Ｂ６６から現在の送信時刻におけるパラメータを取得でき、ネクスト情報Ｂ６７〜Ｂ１０６から次の送信時刻におけるパラメータを取得できる。

なお、現在のＩＳＤＢ−Ｔ仕様では、１３セグメントを３分割し、Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層に分割できる。今後は、セグメントを更に分割して、周波数利用効率を高めることが望まれる。１３セグメントを更に分割したときに、パラメータを端末に通知するためには、表１のＴＭＣＣ情報では不十分である。従って、このような場合、図７に示すＡＣ（Auxiliary Channel）信号を使用してもよい。ＡＣ信号も共通情報部の一部である。ＡＣ信号への具体的なビット割り当て例を以下の表３に示す。

Ｂ００〜Ｂ０３は、セグメント分割数を表す。１３セグメントを１３分割できるように、４ビットがセグメント分割数に割り当てられてもよい。Ｂ０４〜Ｂ１６は、分割された第１のセグメントの現在の送信時刻における伝送パラメータ情報を表す。表１に示すＡ階層伝送パラメータ情報、Ｂ階層伝送パラメータ情報及びＣ階層伝送パラメータ情報と同様に、第１のセグメントの伝送パラメータ情報に１３ビットが割り当てられてもよい。例えば、１３ビットのうち３ビットでキャリア変調方式が表されてもよく、３ビットで畳み込み符号化率が表されてもよく、３ビットでインターリーブ長が表されてもよく、４ビットでセグメント数が表されてもよい。Ｂ１７から始まる１３ビットは、分割された第２のセグメントの伝送パラメータを表す。このように、セグメント分割数に相当するビット数（１３ビット×セグメント数）がカレント情報に割り当てられる。また、ＢＸＸ〜ＢＹＹは、次の送信時刻における伝送パラメータ情報を表す。なお、ＢＸＸ及びＢＹＹは、セグメント分割数によってビット位置が変わる。

このように、ＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号のような共通情報部を用いることにより、決定された放送パラメータを端末で認識できる。更に、共通情報部に、コンテンツの属性やグループ化に用いられた情報が含まれてもよい。端末は、送信信号の共通情報部を確認して、上位レイヤまで復調せずに、必要な情報だけを取得してもよい。なお、放送システムのパラメータを共通情報部で通知する例について説明したが、放送システムのパラメータをサービス情報又は番組情報へ付加する場合も同様のフォーマットを用いることができる。

以上のように、本発明の実施例によれば、放送波で送信されるコンテンツに周波数帯域や時間を効率的に割り当てることが可能になる。現在の放送システムであるＩＳＤＢ−Ｔ方式では、コンテンツの受信状況又は端末の状態に応じて変調方式等のパラメータを変更できないが、本発明の実施例では、通信システムと同様に放送システムのパラメータを変更できる。

このように放送システムのパラメータを変更することにより、例えば以下のようなコンテンツの効率的な送信が実現できる。

連携サーバ１０５でコンテンツの受信状況又は端末の状態等を把握できる。コンテンツの受信状況又は端末の状態等を用いて、連携サーバ１０５で放送システム１０１に使用させるパラメータを決定できるため、放送システムでの受信品質を向上させることができる。

連携サーバ１０５は、コンテンツを送信する端末数に応じて、コンテンツを送信するシステムを判断できる。例えば、再送が必要となる端末数が多い場合、通信システム１０３ではなく、放送システム１０１にコンテンツを送信させることができる。このため、通信システム１０３の無線リソースを効率的に使用できる。更に、連携サーバ１０５は、放送システムと通信システムとの双方にコンテンツを送信させることができる。これにより、放送エリアには存圏していないが、通信エリアには存圏している端末等にもコンテンツ配信サービスを提供できる。

連携サーバ１０５は、コンテンツをグループ化して送信できる。このため、関連するコンテンツを同時に送信できる。

連携サーバ１０５は、未使用のセグメントを放送システムに使用させることができるため、放送システムで未使用の無線リソースを効率的に使用できる。また、重要度の高いコンテンツに優先的にリソースを割り当てることにより、重要度の高いコンテンツを早急に送信できる。

連携サーバ１０５は、自然環境による受信品質の劣化を推定し、パラメータを制御できる。

連携サーバ１０５は、端末が要求する最大再送回数に基づいて、最大再送回数を制御できる。これにより、放送システム１０１又は通信システム１０３は、コンテンツの受信確率を向上させることができる。

連携サーバ１０５は、携帯端末のバッテリー残量を取得し、バッテリー残量の少ない携帯端末に対してコンテンツを早急にダウンロードさせることが可能になる。

連携サーバ１０５は、携帯端末の位置情報に基づいて、必要とされるエリアのみにコンテンツを送信できる。また、コンテンツが深く関連する地域にコンテンツを送信できる。

連携サーバ１０５は、コンテンツの再送回数のようなコンテンツの属性に基づいて変調方式等のパラメータを変更し、高効率にコンテンツを送信できる。また、コンテンツの受信端末数が多い場合には、周波数帯域を多く設定し、ユーザの利便性を向上させることができる。更に、緊急地震速報のような重要なコンテンツに対して、再送回数を多く設定し、あるいは、放送システム１０１及び通信システム１０３で同時に送信し、端末の受信確率を向上させることができる。

放送システム１０１は、ＴＭＣＣ信号のような送信信号の共通情報部を用いてパラメータを送信できる。このため、端末は、上位レイヤまで復調せずに、共通情報部のみを復調して必要な情報を取得できる。

本発明の実施例に係る放送及び通信システムの概略図 本発明の実施例に係る放送及び通信システムでコンテンツを送信する方法のフローチャート 本発明の実施例に係る連携サーバの機能ブロック図 本発明の実施例に係る連携サーバにおける無線リソースの割り当て例（その１） 本発明の実施例に係る連携サーバにおける無線リソースの割り当て例（その２） 本発明の実施例に係る連携サーバにおける無線リソースの割り当て方法のフローチャート ＯＦＤＭセグメント・フレームの構成を示す図

符号の説明

１０１ 放送システム
１０３ 通信システム
１０５ 連携サーバ
１０７ コンテンツサーバ
１０９ 認証サーバ
１１１ａ〜１１１ｄ 携帯端末
１１３ 放送エリア
１１５ 放送用アンテナ
１１７ａ〜１１７ｃ 通信エリア
１１９ａ〜１１９ｃ 通信用基地局
２０１ 情報取得部
２０３ 判断部
２０５ グルーピング部
２０７ 放送パラメータ決定部
２０９ 通信パラメータ決定部

Claims (18)

1. 放送波で端末にコンテンツを送信する放送システム；
   コンテンツの受信状況又は端末の状態を取得する通信システム；及び
   前記通信システムからコンテンツの受信状況又は端末の状態を取得し、コンテンツの受信状況又は端末の状態に基づいて、前記放送システムに使用させるパラメータを決定するパラメータ決定装置；
   を有し、
   前記パラメータ決定装置は、コンテンツの再送が必要となる端末数に応じて、前記通信システムにコンテンツを再送させるか前記放送システムにコンテンツを再送させるかを判断し、
   前記パラメータ決定装置は、コンテンツの受信状況に基づいて、前記放送システムにコンテンツを再送させるときの最大再送回数を決定する放送及び通信システム。
2. 前記パラメータ決定装置は、前記通信システムにコンテンツを送信させるか前記放送システムにコンテンツを送信させるかを判断し、前記通信システムにコンテンツを送信させる場合に、前記通信システムに使用させるパラメータを決定する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
3. 前記パラメータ決定装置は、前記放送システム及び前記通信システムに同一のコンテンツを送信させ、前記放送システムに使用させる送信開始時刻と前記通信システムに使用させる送信開始時刻とを決定する、請求項２に記載の放送及び通信システム。
4. 前記パラメータ決定装置は、
   コンテンツの属性；
   番組情報；
   端末を識別する情報；
   サービス情報；及び
   パケットＩＤ；
   のうち少なくとも１つに基づいてコンテンツをグループ化し、グループ化されたコンテンツのパラメータを決定する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
5. 前記パラメータ決定装置は、前記放送システムで未使用のセグメントを検出し、検出された未使用のセグメントを前記放送システムに使用させる、請求項１に記載の放送及び通信システム。
6. 前記パラメータ決定装置は、前記通信システムから
   端末における通信信号又は放送信号の受信信号レベル；
   端末における通信信号又は放送信号のパケットエラーレート；
   端末における通信信号又は放送信号のビットエラーレート；
   端末における通信信号又は放送信号のブロックエラーレート；
   端末における通信信号又は放送信号のパケット受信可否の情報；及び
   端末における通信信号又は放送信号の受信完了割合；
   のうち少なくとも１つが含まれるコンテンツの受信状況を取得し、前記放送システムに使用させるパラメータを決定する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
7. 前記パラメータ決定装置は、自然環境に更に基づいて、前記放送システムに使用させるパラメータを決定する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
8. 端末は、
   ＡＣＫ信号；
   ＮＡＣＫ信号；及び
   受信完了したパケットが示されたビットマップ；
   のうち少なくとも１つを使用して、前記通信システムにコンテンツの受信状況を通知する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
9. 前記パラメータ決定装置は、端末が要求するコンテンツの最大再送回数を前記通信システムから取得し、端末が要求するコンテンツの最大再送回数に基づいて、放送システムに使用させる最大再送回数を決定する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
10. 前記パラメータ決定装置は、前記通信システムから
    端末の位置情報；及び
    端末のバッテリー残量；
    のうち少なくとも１つが含まれる端末の状態を取得し、前記放送システムに使用させるパラメータを決定する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
11. 前記パラメータ決定装置は、コンテンツの属性に更に基づいて、前記放送システムに使用させるパラメータを決定する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
12. 前記パラメータ決定装置は、
    コンテンツの再送回数；
    コンテンツの受信端末数；
    コンテンツのサイズ；
    コンテンツの重要度；
    コンテンツが蓄積型コンテンツであるかストリーミング型コンテンツであるか；及び
    コンテンツを再送する必要のある端末数；
    のうち少なくとも１つに基づいて、コンテンツの属性を決定する、請求項１１に記載の放送及び通信システム。
13. 前記パラメータ決定装置は、
    周波数；
    時間；
    変調方式；
    パケットサイズ；
    送信電力；
    送信先エリア；
    誤り訂正符号の符号化率；
    コンテンツの最大再送回数；
    パケットの圧縮方式；及び
    番組情報の送信間隔；
    のうち少なくとも１つのパラメータを決定する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
14. 前記パラメータ決定装置は、コンテンツの受信状況、端末の状態又はコンテンツの属性に基づいて、前記通信システムにコンテンツの受信状況又は端末の状態を取得させる回数、間隔又は時刻を制御する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
15. 前記放送システムは、前記パラメータ決定装置で決定されたパラメータを、送信信号の共通情報部、サービス情報及び番組情報のうち少なくとも１つに含めて送信する、請求項１に記載の放送及び通信システム。
16. 通信システムからコンテンツの受信状況又は端末の状態を取得する情報取得部；
    コンテンツの受信状況又は端末の状態に基づいて、放送システムに使用させるパラメータを決定する放送パラメータ決定部；及び
    コンテンツの再送が必要となる端末数に応じて、前記通信システムにコンテンツを再送させるか前記放送システムにコンテンツを再送させるかを判断する判断部；
    を有し、
    前記放送パラメータ決定部は、コンテンツの受信状況に基づいて、前記放送システムにコンテンツを再送させるときの最大再送回数を決定するパラメータ決定装置。
17. 前記判断部は、通信システムにコンテンツを送信させるか放送システムにコンテンツを送信させるかを判断し、
    前記パラメータ決定装置は、
    通信システムにコンテンツを送信させる場合に、通信システムに使用させるパラメータを決定する通信パラメータ決定部；
    を更に有する、請求項１６に記載のパラメータ決定装置。
18. コンテンツの属性；
    番組情報；
    端末を識別する情報；
    サービス情報；及び
    パケットＩＤ；
    のうち少なくとも１つに基づいてコンテンツをグループ化するグルーピング部：
    を更に有し、
    前記放送パラメータ決定部は、グループ化されたコンテンツのパラメータを決定する、請求項１６に記載のパラメータ決定装置。

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