JP5678038B2 - コンテンツ放送 - Google Patents

Description

本発明は、時分割高出力コンテンツビーム(time divided high power content beam)を使用する衛星放送に関する。

特に地上送信機を使用すると採算が合わない地域において、衛星を使用してコンテンツを放送することが望ましいことが多い。

衛星を使用して広い地域にコンテンツを放送することは、多量の出力を必要とする。概して、現在の技術は、衛星で連続して利用可能な出力量を約20kW未満に制限する。現在の技術を備えた、北米またはサハラ以南のアフリカの大きさの地域上のデジタルテレビサービスなどの衛星放送サービスは、衛星が約100kWの連続出力を必要とする結果をもたらす可能性が高い。したがって、単一の衛星は、広い大陸の地域上に連続したサービスを提供するには出力が不十分である。この理由およびその他の理由で、時分割放送信号を提供することが望ましい。衛星は、コンテンツを含むビームを、異なる時間に異なる地理的地域に向けることができる。地上のユーザデバイスは、コンテンツをバーストで受信することができ、コンテンツを直接表示するか、または後で表示するためにコンテンツを記憶することができる。ユーザデバイスは、スケジュールにしたがって使用可能な状態になり、コンテンツビームを受信するのに間に合うように衛星と同期するように構成され得る。しかし、送信を高速に繰り返し、さらには異なるセルの間でコンテンツの密度を変えることが望ましいことがある。ユーザデバイスを使用可能な状態にし、ユーザデバイスを同期するためにかかる時間は、送信が繰り返され得る速度と、セルの間でコンテンツの密度を変える柔軟性とを制約する。

本発明は、このような背景でなされた。

本発明によれば、維持衛星ビーム(sustaining satellite beam)を受信するための受信機と、高出力コンテンツ衛星ビーム(high power content satellite beam)が受信デバイスによって受信可能であるとの判定に応じて高出力コンテンツ衛星ビームを受信するように受信機を切り替えるためのコントローラとを含む、衛星放送を受信するための受信デバイスが提供される。

高出力コンテンツ衛星ビームは、異なる時間に異なる地理的地域にコンテンツを提供することができる。維持ビームは、前記異なる地理的地域のすべてをカバーする広角ビームであってよい。維持ビームは、高出力コンテンツビームがほかの場所に向けられるときに、受信デバイスが同期されたままであることを可能にする。

コントローラは、維持衛星ビームの情報に基づいて高出力コンテンツ衛星ビームの存在を判定するように構成され得る。この情報は、受信デバイスが位置付けられる領域に高出力コンテンツビームがいつ移動されるかを示すことができる。コントローラは、維持ビームの情報によって示された時間に高出力コンテンツビームに関連する周波数に同調し、当該周波数の信号が見つかる場合に当該周波数に固定するように受信機に指示することができる。コントローラは、維持ビームの信号の構造にしたがって高出力コンテンツビームに関連する周波数に同調するように受信機に指示することができる。

コントローラは、高出力コンテンツビームの探索を実行し、高出力コンテンツビームに関連する信号強度が閾値よりも高いとの判定に基づいて高出力コンテンツビームが存在すると判定するように構成され得る。閾値は、維持ビームの信号強度であってよい。コントローラは、維持ビームのシグナリングに応じて高出力コンテンツビームを探索し、信号強度を監視するように構成され得る。コントローラは、維持ビームの信号の構造にしたがって高出力コンテンツビームを探索するように構成され得る。

例えば、維持信号は、データのパケットを含むことができ、コントローラは、関連するパケットの受信の合間に高出力コンテンツビームを探索し、高出力コンテンツビームに同調するように構成され得る。

コントローラは、高出力コンテンツビームが受信できないとの判定に応じて、維持衛星ビームの受信に戻るように受信機を切り替えるようにさらに構成され得る。コントローラは、高出力コンテンツビームのコンテンツに基づいて、高出力コンテンツビームの信号強度に基づいて、または高出力コンテンツビームのコンテンツおよび信号強度の両方に基づいて、高出力コンテンツビームの送信が中断されていると判定することができる。

維持衛星ビームおよび高出力コンテンツビームは、異なる周波数帯域で受信され得る。維持ビームは、狭帯域ビームであってよい。維持ビームの送信出力は、高出力コンテンツビームの送信出力未満であってよい。

高出力コンテンツビームは、テレビコンテンツを提供し得る。

受信デバイスは、ETSI、DVB-H、DVB-SH A、DVB-SH B、またはその他の規格にしたがって動作することができる。

コントローラは、高出力コンテンツ衛星ビームを受信するように受信機を切り替えるために、DVB-H、DVB-SH A、DVB-SH B、ETSI、またはその他の規格にしたがって維持ビームへのハンドオーバを実行するように構成され得る。

本発明によれば、上述の請求項のいずれか一項に記載の受信デバイスを含む、テレビ受信機のためのセットトップボックスも提供される。

高出力コンテンツビームは、複数の時分割多重テレビチャネルを含むことができ、セットトップボックスは、ユーザに対するタイムシフト表示のためにテレビチャネルの受信されたコンテンツを記憶するためのメモリをさらに含み得る。

維持ビームは、高出力コンテンツビームのテレビチャネルに対応するが、しかし削減されたコンテンツを有する複数の時分割多重テレビチャネルをやはり含み得る。維持ビームは、24時間テレビニュースチャネルを含み得る。あるいは、維持ビームは、シグナリングチャネルであってよい。

さらに、本発明によれば、第1の地理的地域をカバーする維持ビームおよび第2の地理的地域をカバーする高出力コンテンツビームを提供するための送信手段と、放送スケジュールにしたがって高出力コンテンツビームを前記第2の地理的地域から第3の地理的地域に動かすための手段とを含み、第3の地理的地域は、第2の地理的地域とは異なり、第1の地理的地域の一部を形成し、維持ビームは、高出力コンテンツビームが第2の地理的地域に向けられるときに第3の地理的地域内の受信機が通信衛星と同期されることを可能にするために提供される、通信衛星が提供される。

維持ビームおよび高出力コンテンツビームは、受信機がETSI、DVB-H、またはDVB-SH A、またはDVB-SH B規格にしたがって維持ビームと高出力コンテンツビームとの間のハンドオーバを実行することを可能にするように構成され得る。維持ビームは、ハンドオーバを実行する命令を含み得る。

さらに、本発明によれば、上述の通信衛星および少なくとも1つの受信デバイスまたはセットトップボックスを含む放送システムが提供される。

加えて、本発明によれば、衛星放送を受信するであって、維持ビームを受信するステップと、高出力コンテンツビームが存在するとの判定に応じて維持ビームから高出力コンテンツビームへのハンドオーバを実行するステップとを含む、方法が提供される。

方法は、高出力コンテンツビームが中断されているとの判定に応じて維持ビームの受信を再開するステップをさらに含み得る。

方法は、維持ビームの指示に基づいて、または高出力コンテンツビームに関連する周波数の信号の信号強度に基づいて高出力コンテンツビームの存在を判定するステップをさらに含み得る。

ハンドオーバを実行するステップは、DVB-H、DVB-SH A、DVB-SH B、またはETSI規格にしたがってハンドオーバを実行するサブステップを含み得る。

ここで、本発明の実施形態が、添付の図面の図1から7を参照して例として説明される。

衛星放送システムの概略構成図である。 衛星放送システムの通信衛星のコンポーネントの概略構成図である。 衛星放送システムの受信デバイスのコンポーネントの概略構成図である。 複数のテレビチャネルを搬送する維持ビームと高出力コンテンツビームとの間のハンドオーバを概略的に示す図である。 放送スケジュールにしたがって高出力コンテンツビームの方向を変えるためのプロセスを示す図である。 維持ビームと高出力コンテンツビームとの間のハンドオーバを実行するプロセスを示す図である。 高出力コンテンツビームが異なる地理的地域上にどのように位置づけられ得るかを示す図である。

図1を参照すると、コンテンツ放送システム1が、通信衛星2、ゲートウェイ3、ならびに複数の地理的地域またはセル5a、5b、5c、および5d内の複数のユーザ受信デバイス4a、4b、4c、および4dを含む。それぞれの地理的地域は、2つ以上の受信デバイスを含む。通信衛星2は、アップリンクチャネルを介して地上のゲートウェイ3からコンテンツを受信し、異なる地理的地域5a、5b、5c、および5d内に位置付けられたユーザ受信デバイス4a、4b、4c、および4dに高出力ダウンリンクビーム6によってコンテンツを放送する。衛星放送信号は、所定の放送スケジュールに基づいて複数の地理的地域の間で時分割される。異なるコンテンツが、異なる地域に送信され得る。一部の実施形態において、一度に1つの地理的地域5a、5b、5c、および5dのみが、照射される。その他の実施形態において、一度に2つ以上の地理的地域が、照射される。本発明によれば、通信衛星2は、維持ビーム7も放送する。一部の実施形態によれば、維持ビームは、高出力コンテンツビームよりも出力が大幅に低い。維持ビームは、地理的地域のすべてをカバーする広い領域上に同時に放送される。維持ビーム7を使用することによって、ユーザ受信デバイスは、同期されたままであることができ、以下でより詳細に説明されるように、非常に急に高出力コンテンツビームを受信する準備ができる。

受信デバイス4a、4b、4c、および4dに送信するためのコンテンツは、ゲートウェイ3によってコンテンツプロバイダ(図示せず)から地上光ファイバリンク、地上RF送信、または衛星リンクを介して受信され得る。ユーザ受信デバイス4a、4b、4c、および4dによって受信されたコンテンツは、受信と同時に表示されるか、または後で表示するために記憶される可能性がある。

図2を参照すると、通信衛星2が、アップリンクチャネルの信号を受信し、増幅するための受信ユニット8と、信号をフィルタリングおよびダウンコンバートするためのアナログプリプロセッサ9と、信号をデジタル領域に変換するためのアナログデジタルコンバータ(ADC)10と、デジタル領域で信号を処理するためのデジタルプロセッサ11と、処理された信号をアナログ領域に戻すように変換するためのデジタルアナログコンバータ(DAC)12と、処理された信号をフィルタリングおよびアップコンバートするためのポストプロセッサ13と、ビームを増幅し、受信デバイス4aから4dに送信するための送信ユニット14とを含む。通信衛星2は、デジタルプロセッサ11に接続された制御ユニット15も含む。制御ユニット15は、デジタルプロセッサ11がゲートウェイから制御されることを可能にするために、ストレージ、およびゲートウェイ3とのインターフェースを提供する。

受信ユニット8は、ゲートウェイから信号を受信するように構成され得る。信号は、デジタルビデオ放送衛星-携帯端末(digital video broadcasting satellite-to-handheld) (DVB-SH)物理層規格にしたがって、通常は最高で3GHzまでの周波数で受信および送信され得る。信号は、COFDM(符号化直行周波数分割多重)およびQPSK(4位相偏移変調)変調技術にしたがって変調され得る。その他の変調方式、信号フォーマット、および周波数が、代替的にまたは追加的に使用され得る。その他の好適な規格の例には、デジタルビデオ放送-携帯端末(digital video broadcasting to handheld) (DVB-H)、またはデジタルラジオ用ヨーロッパ電気通信標準化協会(ETSI)規格(European Telecommunications Standards Institute (ETSI) standard for digital radio) (EDSR)が挙げられる。

送信ユニット14は、多素子アンテナを提供し得る。一実施形態において、デジタルプロセッサ11は、アップリンクチャネルを複数のより狭い周波数チャネルに分割し、チャネルの周波数を変換し、複数の経路に沿ってチャネルをルーティングし、特定の地理的地域をカバーするいくつかのビームが形成され得るように各径路内の利得および位相を送信ユニット14の多素子アンテナに設定するためのビームフォーミングネットワークを提供する。高出力コンテンツビーム6および維持ビーム7は、このようにして形成され得る。コンテンツビームは、ビームの重みを調整することによってある地理的地域から別の地理的地域へと移動され得る。例えば、制御ユニット15が、所定の放送スケジュールにしたがって衛星のダウンリンクの送信を制御するためのデータを受信および記憶するために使用され得る。制御データは、例えば、必要とされるビームを生成し、高出力ビームを移動するためにビームの重みを適用する際に使用するための係数を含み得る。ビームフォーミングネットワークは知られているので、本明細書においては、ビームフォーミングはさらに詳細に説明されない。

高出力コンテンツ衛星ビーム6および維持衛星ビーム7は、送信ユニット14においてビームごとに単一のフィードを有するアンテナによって形成されてもよい。1つのフィードが、各地理的位置に対して設けられる可能性がある。しかし、そのようなアンテナは、衛星が建造され、軌道に乗ってしまうと新しい位置にビームを送信するために衛星を再構成することがより難しいので柔軟性が低くなる。当業者は、上述のアンテナ構成に加えて、送信ユニット14におけるその他の種類の好適なアンテナ構成も使用され得ることを認識するであろう。

図3を参照すると、各受信デバイス4a、4b、4c、および4dは、ディスプレイおよびスピーカ17を有するテレビ受信機17とアンテナ18とに接続されたセットトップボックス16の形態である可能性がある。リモコンの形態のユーザ入力デバイス19が、セットトップボックス16ならびにディスプレイおよびスピーカ17を制御するために提供され得る。アンテナ18は、例えば、公称12dBiの八木・宇田アンテナであってよい。セットトップボックス16自体は、プロセッサ20、クロック21、メモリ22、入力ユニット23、および受信回路24を含み得る。クロック21は、通信衛星2と同期するために設けられる。クロックは、例えば、通信衛星2から規則的な間隔で受信されるクロック同期信号と同期することができる。メモリ22は、内部メモリおよび外部メモリの両方を含む可能性があり、命令および受信されたコンテンツを記憶することができる。入力ユニット23は、セットトップボックス16およびディスプレイ/スピーカ17を制御するためのユーザ入力デバイス19からの信号を受信する。入力ユニット23およびユーザ入力デバイス19は、例えば、当技術分野でよく知られている赤外線信号で通信することができる。プロセッサは、受信回路24からコンテンツを受信し、コンテンツをメモリ22に記憶し、および/またはコンテンツをユーザへの伝達のためにディスプレイ/スピーカ17に転送する。

受信回路24は、デジタルチューナ25、ハンドオーバコントローラ26、および復調器27を含むセットトップボックスのモジュールである。図1の維持ビームは、第1の周波数を含む第1の周波数帯域で送信されてよく、一方、高出力コンテンツビームは、第2の周波数を含む第2の周波数帯域で送信されてよい。一部の実施形態によれば、チューナは、初めに第1の周波数帯域に同調するように構成され得る。維持ビームのコンテンツは、バーストで送信され得る。アイドルモードにおいて、バーストの合間に、チューナ26は、第2の周波数に同調し、第2の周波数における信号強度を監視して、信号が受信されるかどうかをチェックすることができる。チューナは、自動的に、または受信デバイスが位置付けられている地域に高出力コンテンツビーム6が移動される予定であるとの受信デバイスへの維持ビームのシグナリングの内容に応じて第2の周波数における信号強度を監視することができる。第2の周波数における信号強度が所定の閾値よりも高い場合、ハンドオーバコントローラ26が、チューナ25に第2の周波数帯域に切り替え、第2の周波数帯域のサービスを受信するように指示する。換言すると、受信デバイスは、高出力コンテンツビームが受信デバイスが位置付けられている地域で利用可能であると判定したとき、高出力コンテンツビームへのハンドオーバを実行する。維持信号7の周波数帯域は、高出力コンテンツビーム6の周波数帯域よりも大幅に狭い周波数帯域であってよい。復調器27は、コンテンツ信号が送信された搬送波からコンテンツ信号を抽出し、当該信号を処理のためにプロセッサ20に転送する。一部の実施形態において、ハンドオーバコントローラ26は、復調された信号の識別データを調べて、そのより強い信号が所望の信号であることをチェックすることができる。ユーザは、第2の周波数帯域が2つ以上の放送チャネルを含む場合、ユーザ入力デバイス19を使用して、第2の周波数帯域内の異なる放送チャネルに同調するようにチューナ25を制御することもできる。

第2の周波数において受信される信号が中断される場合、ハンドオーバコントローラ26は、デジタルチューナに第1の周波数帯域に同調し、維持ビームの受信を再開するように指示する。これは、第2の周波数帯域へのハンドオーバと同様にして実行され得る。高出力コンテンツビームを受信しながら、ハンドオーバコントローラは、第1の周波数における信号強度と第2の周波数における信号強度を監視し、それらを比較することができる。第2の周波数における信号強度が中断されるとき、第1の周波数における信号強度が、第2の周波数における信号強度よりも高いことがわかり、ハンドオーバコントローラが、第1の周波数に戻るハンドオーバを実行する。代替として、ハンドオーバコントローラは、第2の周波数のみを監視してもよい。第2の周波数における信号強度がある閾値未満になるとき、ハンドオーバコントローラ26は、第1の周波数に戻るハンドオーバを実行することができる。

受信回路が2つの周波数の信号強度を監視し、2つの周波数の信号強度の比較に基づいて切り替えを行うことが上で説明されたが、これは単なる例であり、受信デバイスは、監視および比較ステップを実行しなくてもよい。その代わりに、切り替えは、維持ビーム7および高出力コンテンツビーム6の命令に基づいて実行され得る。例えば、受信回路24は、受信デバイスが位置付けられている地域に高出力コンテンツビーム6が移動される予定であるとの維持ビームのシグナリングの信号に応じて第2の周波数への切り替えを行うことができる。同様に、維持ビームに戻す切り替えの命令が、高出力コンテンツビーム6で送信される。命令は、次にどの地域に高出力コンテンツビームの方向が向けられるか、および何時に高出力コンテンツビームの方向が変更されるかを指定することができる。どこに高出力コンテンツビームが移動されるかについての情報は、すべての受信デバイスに送信されるか、またはその移動によって影響を受ける受信デバイスにのみ送信されてよい。一部の実施形態において、ハンドオーバを実行する決定は、信号強度の比較とビーム6、7の情報との組み合わせに基づく。

高出力コンテンツビームがほかの場所に向けられる期間に維持ビームを受信することによって、セットトップボックスは、通信衛星と同期されたままとなり、サービスの受信にすぐに調整され得る。

異なるセル間のハンドオーバは、DVB-H、DVB-SH A、DVB-SH B、およびETSI技術からわかる。DVB-H規格によれば、第1のセルから第2のセルに移動する受信デバイスを含む通信システムは、第2のセルからの信号強度が第1のセルの信号からの信号強度を超えるときに受信デバイスが第1のセルの信号によってサービスを提供されなくなり、第2のセルの信号によってサービスを提供され始めるようにハンドオーバを実行することができる。本発明の一実施形態によれば、この技術が、移動しない受信デバイスと、受信デバイスの地域で同調および同調解除される送信機とに適合され得る。

DVB-H、DVB-SH、またはETSI技術が、本発明の一実施形態によって、移動しない受信デバイスを有する衛星テレビ放送システムで使用されるようにどのようにして適合され得るのかが、図4を参照してここで説明される。衛星2が、広い地域上に維持ビーム7を送信し続ける。また、衛星2は、異なる時間に異なる位置に高出力コンテンツビームを送信する。図4は、維持ビームによってカバーされる広い地域内の2つのスポットビームA、Bを示す。2つのスポットビームは、異なる時間の高出力コンテンツビームに対応する。再び図1を参照して、ビームAは、第1の地理的地域5aに送信することができ、ビームBは、第2の地理的地域5bに送信することができる。広域ビームおよびスポットビームのための衛星(spacecraft)のアンテナ利得は、それらのそれぞれの地域に線形に関連する可能性がある。図4に示される単純なシステムにおいて、放送システムは、3つの異なるテレビチャネルCH1、CH2、およびCH3を送信するようにプログラムされる。CH1およびCH2のコンテンツは、第1の地理的地域に送信され、一方、チャネルCH3は、第2の地理的地域に送信される。維持ビームは、すべてのサービスのうちの制限されたサブセット、例えば、電子番組ガイドを搬送し、チャネルは、信号に時分割多重化される。維持ビームおよび高出力コンテンツビームは、異なる周波数f₁およびf₂で送信される。受信デバイスのユーザは、チャネル1、CH1に同調される。図4に示されるように、チャネル1、CH1を構成するパケット間の時間間隔が、その他の周波数を探索するために使用される。

第2の地域5bがスポットビームB内にある存在期間が終わりに近づいた頃、維持ビーム7は、地域5aが高出力コンテンツビーム6によって照射される予定であることを地域5a内の受信デバイス4aに信号で伝える。次に、受信デバイス4aは、データストリームのうちのチャネル1、CH1を構成する部分の間にある時間間隔を使用して、周波数f₂において高出力コンテンツビームを探索し、適切な時間に当該ビームに固定する。そのとき、受信デバイスは、チャネル1、CH1を途切れることなく受信し続けることができる。同様に、地域5a上での存在時間が終わりに近づいた頃、受信機は、維持ビーム7に戻る切り替えを行うように指示される。チューナは、やはりチャネル1のデータの異なるパケットまたは部分の間にある間隔を使用して周波数f₁において維持ビームを探索し、コンテンツが削減される可能性はあるが、維持ビームによってチャネル1に関するデータのパケットを受信し続ける。

ハンドオーバを実行するための維持ビームおよび高出力コンテンツビームの命令は、関連する規格によって定義されたテーブルに含まれ得る。例としてDVB規格を使用すると、コンテンツは、IPデータキャストの高度なシグナリングが利用され得るように、DVBパケット内の生MPEGストリームとしてではなくIPパケット内でストリーミングされ得る。特定の領域内の受信デバイスは、所与のIPアドレスサブネット内のIPアドレスを割り当てられ得る。したがって、シグナリングは、適切な時間にこれらの地理的領域およびこれらの地理的領域の関連するIPストリームを対象とし得る。DVB-Hに関連する番組特定情報(Program Specific Information)/番組配列情報(Service Information) (PSI/SI)シグナリングテーブルの一部を形成するIP/MAC通知テーブル(IP/MAC Notification Table) (INT)およびネットワーク情報テーブル(Network Information Table) (NIT)が、ハンドオーバを実行するためのハンドオーバプロトコルを実装するために使用され得る。INTテーブルは、DVB-Hネットワーク内でのIPストリームの可用性および位置を信号で伝える。NITテーブルは、DVB-Hネットワーク内の多重化およびトランスポートストリームの物理的構成に関連する情報を提供する。NITテーブルがINTテーブルへのリンクを提供するので、受信機は所与のIPストリームの位置がわかる。

維持ビームは、すべての利用可能なチャネルを搬送するが、コンテンツが制限されるか、またはコンテンツを全く持たないものとして上で説明されたが、これは例であるに過ぎない。維持ビームは、1つのチャネルしかカバーしないが、ただしそのチャネルに関する完全なコンテンツを含む可能性があり、または維持ビームは、シグナリングチャネルのみを搬送する可能性がある。維持ビームは、例えば、24時間ニュースチャネルであってよい。高出力コンテンツビームは、いくつかのテレビチャネルを含み得る。高出力コンテンツビームは、1つまたは複数のラジオチャネルも含み得る。高出力コンテンツビームに含まれるチャネル数は、衛星放送システムの具体的な要件によって決まる。

ここで、放送スケジュールと、通信衛星および受信デバイスの動作とが、図5、6、7a、7b、7c、および7dを参照して説明される。図5のステップ1(S5.1)において、図7a、7b、7c、および7dに示されるように、維持ビームが、4つの地理的地域のすべてをカバーするように途切れることなく送信される。高出力コンテンツビームが、所定の放送スケジュールにしたがって4つの地理的地域5a、5b、5c、および5dの間で時分割される。図7aにおいて、高出力コンテンツビームは、第1の地理的地域をカバーする方向に向けられる。デジタルプロセッサが、ゲートウェイから制御ユニット15で受信された制御データ内の放送スケジュールを調べることができ(S5.2)、放送スケジュールにしたがって地理的地域5a、5b、5c、および5dのうちの1つをカバーする方向に高出力コンテンツビームを向けるように送信ユニット14を設定することができる(S5.3)。通信衛星は、放送スケジュールによって設定された存在時間の間、第1の地理的地域を照射する。放送スケジュールによって設定された存在時間が経過していない限り(S5.4)、高出力コンテンツビームは、第1の地理的地域5a上にあり続ける(S5.5)。存在時間が経過するとき(S5.4)、送信ユニット14が、放送スケジュールにしたがって高出力コンテンツビームの方向を変えるように再構成され、新しいビームが、新しい領域に送信される(S5.6)。送信ユニット14がマルチフィードアンテナを含み、デジタルプロセッサ11がビームフォーミングネットワークを提供する場合、ビームは、マルチフィードアンテナへの異なる経路に対して異なるビームの重みを設定することによってステップ5.6において調整され得る。

図7aおよび図6を参照すると、第1の地理的地域5a内の受信デバイス4aが高出力コンテンツビームを受信する一方、第2、第3、および第4の地理的地域内の受信デバイス4b、4c、および4dは維持ビームを受信する(S6.1)。高出力コンテンツビームが受信されることが不可能である限り(S6.2)、受信デバイスは、維持ビームを受信し続ける(S6.3)。図7bに示されるように高出力コンテンツビームが第2の地域5bに移動し、第2の地域5b内の受信デバイス4bが高出力コンテンツビームが受信され得ると判定する(S6.3)とき、ハンドオーバが実行され(S6.4)、受信デバイス4bが代わって高出力コンテンツビームを受信し始める。上述のように、受信デバイスは、高出力コンテンツビームが送信される周波数を常に監視していることができ、その周波数の信号出力が閾値を超えている場合、ハンドオーバコントローラ26が、チューナ25に高出力コンテンツビームにロックするように指示することができる。信号の構造が、いつ高出力コンテンツビームが監視されるかを決定する。代替的または追加的に、ハンドオーバは、維持ビーム7を介して送信される命令に応じて実行され得る。第2の地理的地域内の受信デバイス4bが高出力コンテンツビームを受信し続けられる限り(S6.5)、チューナ25は、高出力コンテンツビームの周波数に同調したままとなる(S6.6)。

ある時間ののち、通信衛星2は、高出力コンテンツビームを図7cに示されるように第3の地理的地域5cに移動する。この段階で、第2の地域5b内の受信デバイス4bのハンドオーバコントローラ26は、もはや高出力コンテンツビームを受信することができないと判定し(S6.5)、維持ビームに切り替える(S6.7)。やはり、ハンドオーバは、2つのビームの信号強度の監視および比較に応じて、または高出力コンテンツビームの命令に応じて実行され得る。この段階で、第3の地域5c内の受信デバイス4cのハンドオーバコントローラ26は、高出力コンテンツビームが第3の地域5c内で受信可能であると判定し、チューナに高出力コンテンツビームにロックするように指示する。第3の地理的地域に割り当てられた存在期間の後、通信衛星2は、高出力コンテンツビームを第4の地域5dに移動する。第3の地域内の受信デバイス4cのハンドオーバコントローラ26は、受信デバイス4cのデジタルチューナ25に維持ビーム7に同調するように指示し、一方、第4の地域5d内の受信デバイス4dのハンドオーバコントローラ26は、第4の地域5d内の受信デバイス4dのチューナに高出力コンテンツビーム6に同調するように指示する。次に、通信衛星2は、ビームを第1の地理的地域に戻るように移動させることができ、プロセスが繰り返され得る。

一部の実施形態によれば、通信衛星は、4秒の送信サイクルで動作する。そのとき、4つの別個のセルを有する図7a、7b、7c、および7dに示されたシステムにおいて、各セルにおける「存在」期間は、1秒である可能性がある。これは、各セルにおいて1日当たり6時間のコンテンツをもたらす。その他の実施形態において、存在期間は、すべてのセルに対して同じではない。例えば、必要とされるコンテンツが一部のセルにおいて6時間未満であり、その他のセルにおいては6時間を超える場合、存在期間は、各セルに異なるコンテンツの密度をもたらすために変えられ得る。例えば、サイクルはやはり4秒であってよいが、第1および第2のセル5a、5bにおける存在期間は0.5秒だけである可能性があり、一方、第3および第4のセル5c、5dにおける存在期間は1.5秒である。加えて、サイクルにおいてすべてのセルが照射される必要はない。例えば、サイクルは、第3のセルにおいて必要とされる情報がより少ない場合は第3のセルが2サイクルに1回スキップされるように変えられ得る。

動作可能な状態になり、高出力コンテンツビームに対して同期して初めて何らかのコンテンツを受信することができるように構成される受信デバイスは、通常、コンテンツを受信できるようになるまでに数秒を要する。その結果、受信デバイスが、ほんの数秒以下の存在期間で放送スケジュールにしたがってコンテンツを受信することは不可能であろう。維持ビームを使用することによって、受信デバイスは、同期されたままとなり、高出力コンテンツビームに容易に切り替えることができる。したがって、受信デバイスは、高出力コンテンツビームを即座に受信することができる。結果として、非常に短い放送間隔が、使用され得る。高出力コンテンツビームで受信されるコンテンツは、受信されるときにユーザに対して表示されるか、または後で表示するためにメモリ22に記憶され得る。維持ビーム7は、あるコンテンツ、例えば、上述のようにニュースチャネルを提供することができ、高出力コンテンツビーム6がほかの場所に向けられるときに非タイムシフトまたはリアルタイムのサービスを提供することができる。

さらに、もし高出力コンテンツビームが中断されるときに受信デバイスが停止するとすれば、受信デバイスは、いつ再び使用可能な状態になるべきかを知るために記憶された放送スケジュールにしたがって動作しなければならないであろう。放送スケジュールは、規則的な間隔でセットトップボックスに送信されなければならず、急に変更され得ないであろう。本発明による維持ビームおよびハンドオーバを提供することにより、受信デバイスは、放送スケジュールを調べる必要がない。受信デバイスは、高出力コンテンツビームが利用可能であると判定されるときに高出力コンテンツビームの周波数に単に切り替えることができる。このことは、放送スケジュールが急に変更されることを可能にする。

図4、5、6、7a、7b、7c、および7dで示されたプロセスを実行するための命令は、通信衛星2のデジタルプロセッサ11と、受信デバイス4a、4b、4c、および4dのプロセッサ20およびハンドオーバコントローラ26とのハードウェア、ソフトウェア、またはそれら両方の組み合わせとして実装され得る。

その上、ハンドオーバコントローラが、ビームの信号強度、またはビームで受信された命令、またはそれら両方の組み合わせに基づいてビームの間の切り替えを行うことができると説明されたが、これらは単なる例であり、ハンドオーバコントローラ26は、これらの代わりに、またはこれらに加えてその他の情報に基づいて決定を行うことができると考えられる。例えば、ハンドオーバコントローラは、維持ビームに関連する周波数をデフォルトの周波数とみなすようにプログラムされ得る。高出力コンテンツビームが中断される場合、ハンドオーバコントローラは、デフォルトの周波数に戻る切り替えを自動的に行うようにプログラムされ得る。その結果、代替実施形態において、ハンドオーバコントローラは、高出力コンテンツビームを受信しながら信号強度または受信されたコンテンツを監視する必要がない。

さらに、上記の例において、受信デバイスは、1つのアンテナを持ち、ビームの多重化によって定義された時間間隔でその他の信号を探索するように構成されると説明されているが、受信デバイスは、その代わりに、第1のアンテナが第1の周波数の信号を受信する一方で別の周波数の信号を受信する第2のアンテナを持ってよい。

4つの地理的地域が示されたが、高出力コンテンツビームのサイクルは任意の数の地理的地域を含み得ることも認識されたい。また、維持ビームは、高出力コンテンツビームがホップするすべての地理的地域を同時にカバーすると説明されたが、維持ビームは、地理的地域のうちの一部のみを一度にカバーしてもよいと考えられる。例えば、地理的地域は、2つのグループに分割されてよい。一日のうちの一部分の間、高出力コンテンツビームは、第1のグループの地理的地域の間を比較的高速に「ホップする」可能性があり、一日のうちの残りの部分の間、高出力コンテンツビームは、第2のグループの地理的地域の間を「ホップする」可能性がある。維持ビームは、一日のうちの第1の部分の間の地理的地域の第1のグループと、一日のうちの残りの間の地理的地域の第2のグループとの間を大幅に遅い速度で移動する可能性がある。デバイスの第1のグループ内の受信デバイスは、ビームがデバイスの第2のグループ上にある間は停止する可能性があり、逆の場合も同様である。維持ビームは、高出力コンテンツビームが到着する前に受信デバイスが使用可能な状態になり、維持ビームと同期するのに間に合うように受信デバイスの次のグループをカバーするために移動され得る。結果として、維持ビームは、放送スケジュールにしたがってやはり方向を変えられ得る。

本発明の特定の例が説明されたが、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義され、これらの例に限定されない。したがって、本発明は、当業者によって理解されるであろうように、その他の方法で実装され得る。

例えば、図1に関して1つのゲートウェイのみが示されているが、2つ以上のゲートウェイが使用され得ることを理解されたい。それらのゲートウェイは、同じコンテンツまたは異なるコンテンツを受信し得る。加えて、制御ユニットは、コンテンツを伝送するゲートウェイから制御信号を受信する必要はない。その代わりに、制御ユニットは、ゲートウェイとは別個の地上局から制御信号を受信することができる。

その上、主な実施形態において、衛星は、ビームフォーミングネットワークを提供するデジタルプロセッサを含むと説明されたが、これは単なる例であり、高出力コンテンツビームおよび維持ビームはその他の手段で生成されてもよいことを認識されたい。また、COFDM信号およびQPSK変調が例として説明されたが、その他の種類の好適な多重化および変調方式が当然使用され得る。

さらに、受信デバイスは、スピーカを備えた別個のディスプレイに接続されたセットトップボックスとして説明されたが、セットトップボックス、ディスプレイ、およびスピーカは、単一のデバイスに組み込まれ得る。

加えて、本発明は、テレビコンテンツに限定されず、衛星放送システムを使用する放送である可能性がある任意の種類のコンテンツを伝達するために使用され得る。ディスプレイ/スピーカ17は、テレビ受信機に限定されず、放送コンテンツを受信および再生するのに好適な任意の装置であってよい。ラジオおよびデータコンテンツを含む任意の種類のコンテンツが、送信され得る。また、受信デバイスは、移動しない受信機である必要はない。受信デバイスは、移動体受信機であってもよい。

1 コンテンツ放送システム
2 通信衛星
3 ゲートウェイ
4a ユーザ受信デバイス
4b ユーザ受信デバイス
4c ユーザ受信デバイス
4d ユーザ受信デバイス
5a 地理的地域、セル
5b 地理的地域、セル
5c 地理的地域、セル
5d 地理的地域、セル
6 高出力ダウンリンクビーム、高出力コンテンツビーム、高出力コンテンツ衛星ビーム
7 維持ビーム、維持衛星ビーム、維持信号
8 受信ユニット
9 アナログプリプロセッサ
10 アナログデジタルコンバータ(ADC)
11 デジタルプロセッサ
12 デジタルアナログコンバータ(DAC)
13 ポストプロセッサ
14 送信ユニット
15 制御ユニット
16 セットトップボックス
17 テレビ受信機、ディスプレイおよびスピーカ
18 アンテナ
19 ユーザ入力デバイス
20 プロセッサ
21 クロック
22 メモリ
23 入力ユニット
24 受信回路
25 デジタルチューナ
26 ハンドオーバコントローラ
27 復調器
A スポットビーム
B スポットビーム
CH1 テレビチャネル
CH2 テレビチャネル
CH3 テレビチャネル
f₁ 周波数
f₂ 周波数

Claims (20)

1. 高出力コンテンツビームで通信衛星から送信された衛星放送を受信するための受信デバイスであって、前記通信衛星は、異なる時間に異なる地理的地域に前記高出力コンテンツビームを向けるように構成され、
   前記高出力コンテンツビームがほかの場所に向けられる時に維持衛星ビームを受信するための受信機と、
   前記高出力コンテンツビームが前記受信デバイスによって受信可能であるとの判定に応じて前記高出力コンテンツビームを受信するように前記受信機を切り替えるためのコントローラであって、前記受信デバイスは、前記高出力コンテンツビームがほかの場所に向けられる間、前記通信衛星に同期されたままとなるように前記維持衛星ビームを使用するように構成された、前記コントローラと
   を含む、受信デバイス。
2. 前記コントローラは、前記維持衛星ビームの情報に基づいて前記高出力コンテンツビームが受信可能であるとの判定を行うように構成される請求項1に記載の受信デバイス。
3. 前記情報は、前記受信デバイスが位置付けられる領域に前記高出力コンテンツビームがいつ移動されるかを示す請求項2に記載の受信デバイス。
4. 前記コントローラは、前記高出力コンテンツビームの探索を実行し、前記高出力コンテンツビームに関連する信号強度が閾値よりも高いとの判定に基づいて前記高出力コンテンツビームが受信可能であると判定するように構成される請求項1、2、または3に記載の受信デバイス。
5. 前記コントローラは、前記維持衛星ビームの信号の構造に基づくタイミングで前記高出力コンテンツビームを探索するように構成される請求項4に記載の受信デバイス。
6. 維持ビームは、バーストで送信され、前記コントローラは、前記バーストの受信の合間に前記高出力コンテンツビームを探索するように構成される請求項５に記載の受信デバイス。
7. 前記コントローラは、前記高出力コンテンツビームが前記受信デバイスによって受信できないとの判定に応じて、前記維持衛星ビームの受信に戻るように前記受信機を切り替えるようにさらに構成される請求項1から６のいずれか一項に記載の受信デバイス。
8. 前記維持衛星ビームの送信出力は、前記高出力コンテンツビームの送信出力よりも低い請求項1から７のいずれか一項に記載の受信デバイス。
9. 前記コントローラは、前記高出力コンテンツビームを受信するように前記受信機を切り替えるために、DVB-H、DVB-SH A、DVB-SH B、またはETSI規格にしたがって前記高出力コンテンツビームへのハンドオーバを実行するように構成される請求項1から８のいずれか一項に記載の受信デバイス。
10. 前記高出力コンテンツビームは、テレビコンテンツを提供する請求項1から９のいずれか一項に記載の受信デバイス。
11. 請求項1から１０のいずれか一項に記載の受信デバイスを含む、テレビ受信機のためのセットトップボックス。
12. 前記高出力コンテンツビームは、複数の時分割多重テレビチャネルを含み、前記セットトップボックスは、ユーザに対するタイムシフト表示のために前記テレビチャネルの受信されたコンテンツを記憶するためのメモリをさらに含む請求項１１に記載のセットトップボックス。
13. 放送スケジュールに従って異なる時間に異なる地理的地域に高出力コンテンツビームを送信し、前記異なる地理的地域を含む地理的地域に維持ビームを送信するための送信手段を含み、
    前記維持ビームは、前記高出力コンテンツビームが前記地理的地域の第2の地理的地域に向けられる間に前記地理的地域の第１の地理的地域内の受信デバイスが前記維持ビームを受信し、通信衛星と同期されたままとなることを可能にするために提供される、通信衛星。
14. 前記維持ビームおよび前記高出力コンテンツビームは、前記受信デバイスがETSI、DVB-H、またはDVB-SH A、またはDVB-SH B規格にしたがって前記維持ビームと前記高出力コンテンツビームとの間のハンドオーバを実行することを可能にするように構成される請求項１３に記載の通信衛星。
15. 前記維持ビームは、前記ハンドオーバを実行する命令を含む請求項１４に記載の通信衛星。
16. 請求項１３、１４、もしくは１５に記載の衛星と、請求項1から１０のいずれか一項に記載の少なくとも1つの受信デバイスまたは請求項１１もしくは１２に記載の少なくとも1つのセットトップボックスとを含む放送システム。
17. 高出力コンテンツビームで通信衛星から送信された衛星放送を受信する方法であって、
    前記高出力コンテンツビームは、異なる時間に異なる地理的地域に向けられ、
    前記高出力コンテンツビームが前記通信衛星に同期されたままとなるようにほかの場所に向けられる時、維持ビームを受信するステップであって、前記維持ビームは、前記通信衛星から送信される、前記受信するステップと、
    高出力コンテンツビームが受信可能であるとの判定に応じて前記維持ビームから前記高出力コンテンツビームへのハンドオーバを実行するステップと
    を含む、方法。
18. 前記高出力コンテンツビームが受信できないとの判定に応じて前記維持ビームの受信を再開するステップをさらに含む請求項１７に記載の方法。
19. 前記維持ビームの指示に基づいて、または前記高出力コンテンツビームに関連する周波数の信号の信号強度に基づいて前記高出力コンテンツビームが受信可能であるとの判定を行うステップをさらに含む請求項１７または１８に記載の方法。
20. ハンドオーバを実行するステップは、DVB-H、DVB-SH A、DVB-SH B、またはETSI規格にしたがってハンドオーバを実行するサブステップを含む請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。