JP6053953B2 - 放送システムのアップリンク情報伝送装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、放送システムに関し、特に放送システムで通信ネットワークリソースの消耗なく双方向モバイルサービスを提供できる装置及び方法に関する。

典型的なモバイル放送システム（ｍｏｂｉｌｅ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）は、単方向サービスを提供していた形態から双方向サービスを提供する形態に発展している。例えば、ＤＶＢ−Ｈ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｈａｎｄｈｅｌｄ）、Ｔ−ＤＭＢ（Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）のような第１世代モバイル放送システムは、単方向サービスのみを提供する形態であった。しかし、日々増大するモバイル放送に対する期待に応えるために、ＤＶＢ−ＮＧＨ（Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｈａｎｄｈｅｌｄ）、ＭＣＭ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｍｅｄｉａ）のような第２世代モバイル放送システムが開発されている。このような第２世代モバイル放送システムでは、双方向サービスの提供が論議されている。

一方、双方向モバイルサービスを提供するために従来の放送網及び通信網を同時に使用する異質ネットワークのハイブリッド形が考慮されている。このような異質ネットワーク形態の構成は、放送網以外の通信網リソースを消耗するため非効率的である。また、従来の技術は、複数のユーザを考慮していないため放送用の状況には適していない。上記情報は、本発明の理解を助けるための背景情報として示したものである。上記内容のうちいかなるものであっても本発明に対する従来の技術として適用可能か否かについてはいかなる決定も行われておらず、いかなる主張も行われていない。

よって、本発明の目的は、放送システムで通信網のリソースを消耗することなく双方向モバイルサービスをサポートできるアップリンク情報伝送装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、放送システムで複数のユーザに双方向モバイルサービスをサポートできるアップリンク情報伝送装置及び方法を提供することにある。

本発明の一実施形態によれば、それぞれが少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を送信する複数の送信局と、前記送信局の中の少なくとも１つの送信局を介して少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を受信する複数の端末と、前記複数の送信局と前記複数の端末間に結合される中継機と、を含むモバイル放送システムの前記中継機装置は：前記端末からのアップリンク情報を受信する受信部；前記受信されたアップリンク情報を放送サービス別に分類し放送サービス別アップリンク情報を生成する制御部；及び前記生成されたアップリンク情報を少なくとも１つ以上の該当送信局に送信する送信部を含む。

本発明の他の実施形態によれば、それぞれが少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を送信する複数の送信局と、前記送信局の中の少なくとも１つの送信局を介して少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を受信する複数の端末と、前記複数の送信局と前記複数の端末間に結合される中継機と、を含むモバイル放送システムの前記端末の中のいずれか１つの端末装置は：前記送信局の中から選択された送信局から放送信号を受信する受信部；前記受信された放送信号を用いて前記選択された送信局に送信されるアップリンク情報を生成する制御部；及び前記生成されたアップリンク情報を前記中継機を介して前記選択された送信局に送信する送信部を含み、前記送信されたアップリンク情報は前記中継機によって放送サービス別に分類された後、少なくとも１つ以上の該当送信局に送信される。

本発明のさらに他の実施形態によれば、それぞれが少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を送信する複数の送信局；前記送信局の中の少なくとも１つの送信局を介して少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を受信する複数の端末；及び前記複数の送信局と前記複数の端末間に結合される中継機を含み、前記中継機装置は：前記端末からのアップリンク情報を受信し、前記受信されたアップリンク情報を放送サービス別に分類し放送サービス別アップリンク情報を生成し、前記生成されたアップリンク情報を少なくとも１つ以上の該当送信局に送信する。

本発明のさらに他の実施形態によれば、それぞれが少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を送信する複数の送信局と、前記送信局の中の少なくとも１つの送信局を介して少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を受信する複数の端末と、前記複数の送信局と前記複数の端末間に結合される中継機と、を含むモバイル放送システムにおいて、前記中継機の動作方法は：前記端末からのアップリンク情報を受信する過程；前記受信されたアップリンク情報を放送サービス別に分類し放送サービス別アップリンク情報を生成する過程；及び前記生成されたアップリンク情報を少なくとも１つ以上の該当送信局に送信する過程を含む。

本発明のさらに他の実施形態によれば、それぞれが少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を送信する複数の送信局と、前記送信局の中の少なくとも１つの送信局を介して少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を受信する複数の端末と、前記複数の送信局と前記複数の端末間に結合される中継機と、を含むモバイル放送システムにおいて、前記端末の中のいずれか１つの端末の動作方法は：前記送信局の中から選択された送信局から放送信号を受信する過程；前記受信された放送信号を用いて前記選択された送信局に送信されるアップリンク情報を生成する過程；及び前記生成されたアップリンク情報を前記中継機を介して前記選択された送信局に送信する過程を含み、前記送信されたアップリンク情報は、前記中継機によって放送サービス別に分類された後、少なくとも１つ以上の該当送信局に送信される。

本発明の他の見地、利益、主な特徴は、以下に添付された本発明の実施形態及び図面とともに説明される詳細な説明から当業者に明らかに認識される。

本開示及びその効果に対するより完全な理解のために、添付の図面を参照して下記の説明が行われる。ここで、同じ符号は同じ部分を示すものである。

一般的な無線通信システムにおける基地局と端末間の分布を示す図である。 本発明が適用される放送システムにおける放送中継機と端末間の分布を示す図である。 本発明の実施形態が適用される放送システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態による端末の構成を示す図である。 本発明の実施形態による端末でのアップリンク情報処理動作を示す図である。 本発明の実施形態による端末で生成されるアップリンク情報の構造を示す図である。 本発明の実施形態による放送中継機の構成を示す図である。 本発明の実施形態による放送中継機におけるアップリンク情報処理動作を示す図である。 本発明の実施形態による放送中継機でアップリンク情報が送信局別に分類され送信局別アップリンク情報が生成された後、該当送信局に送信される動作を具体的に示す図である。

本特許文書において本開示の原理を記述するために使用される、以下で論議される図１乃至図９及び様々な実施形態は、単に実例を示すためのものであって、開示の範囲を制限するいかなるものとしても解釈されてはならない。当該分野における熟練者は本開示の原理が適切に配置された任意の放送システムで具現されることもできると理解するはずである。単なる説明の例示として、ここで記述される端末は、セルラー電話、携帯情報端末（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ）、デジタルカメラ、携帯用ゲームコンソール、ＭＰ３プレーヤ、携帯用／個人用マルチメディアプレーヤ（ＰＭＰ）、携帯用電子ブック（ｅ−ｂｏｏｋ）、タブレットＰＣ、携帯用ラップトップＰＣ及びグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）ナビゲーションのような移動デバイスと、デスクトップＰＣ、高解像度テレビ（ＨＤＴＶ）、光学ディスクプレーヤ、セットトップボックス及びここで記述される内容と一致する無線通信又はネットワーク通信可能なその他のもののようなデバイスを言及する場合がある。

以下で説明される本発明の実施形態は、従来のダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）中心の単方向放送システムをさらに発展させて双方向放送システムを構成し、それに適したサービスを提供するためのものである。放送サービスカバレッジ内のユーザからユーザ別データを収集するためにはアップリンク（ｕｐｌｉｎｋ）システムが必須である。本発明の実施形態は、通常の放送網と通信網を同時に使用する異質ネットワークハイブリッド形でなく、通信網依存性をなくした新たな形態の放送用アップリンクシステムを提案する。本発明の実施形態が提案する内容を次のようにまとめることができる。

第一に、本発明の実施形態は、高出力送信機から確保される広いダウンリンクサービスカバレッジと低出力端末によって引き起こされる狭いアップリンクサービスカバレッジ間の非対称性を克服するために、「放送用アップリンク中継機」を提案する。

第二に、放送用アップリンク中継機を設置するにあたり、ダウンリンクサービスカバレッジ内に最小限の放送用中継機が設置されることができるようにするために、中継機１つ当たりアップリンクサービスカバレッジ（中継機と端末間の信号到達距離）を最大化し、中継機当たり収容すべきユーザの数を最大化しなければならない。

そのため、本発明の実施形態は、中継機で受信されるユーザ別信号の要求信号対雑音比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ、ＳＮＲ）を最小化し、中継機−送信機ネットワークに比べ端末−中継機ネットワークの方により多くの無線リソース（ｒｅｓｏｕｒｃｅ）を割り当てる。また、多数の（ｍａｓｓｉｖｅ）ユーザを同時に処理するために、本発明の実施形態は、中継機で収容できる総データ量は最大化し、それに適した多元接続（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）技法を適用する。

第三に、本発明の実施形態は、放送用アップリンク中継機でデータを処理するにあたり、效率的にデータを分類して再加工した後、效果的に送信機に伝達できる「データ再多重化（Ｒｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）」技法を提案する。また、本発明の実施形態は、再多重化処理に必要な演算及びオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ）を最小化するために、ブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）ＩＤを活用して效果的にデータを再加工する技法を提案する。

第四に、本発明の実施形態は、端末でアップリンクデータパケットを構成するにあたり、ダウンリンク放送網を用いてパケット構成のための別途のデータを挿入して伝達することなく、端末では現在受信されるデータからヘッダを構成できる簡単かつ効果的な方法を提案する。

以下、本発明の実施形態が具体的に説明される。以下、まず、本発明の実施形態によるアップリンク中継機及びそれを含む放送システムが説明される。その後、本発明の実施形態による端末でのアップリンク情報生成動作が説明される。その後、本発明の実施形態によるアップリンク中継機でのアップリンク情報生成動作が説明される。

放送アップリンク中継機
通常のモバイル放送システムで高出力送信局から確保されるダウンリンクサービスカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）と低出力端末から生成されるアップリンクサービスカバレッジは互いに非対称的である。すなわち、ダウンリンクサービスカバレッジはアップリンクサービスカバレッジに比べてはるかに大きいが、一方で、端末の低い電力では現在サービス中の送信局まで信号が到達すらできない。したがって、本発明の実施形態は、放送アップリンクサービスのためにアップリンク中継機を含む放送システムを考慮する。

しかし、無線通信システムのように、送信局及び中継機を容易に増やせない放送システムの特性上アップリンク中継機は最小の数で最大の端末をサポートしなければならない。放送システムでのアップリンクは無線通信システムに比べてサービス領域が広くなった分はるかに多くの端末を収容しなければならない。すなわち、１つのサービス領域内の端末の数は通信システムに比べ放送システムの方がはるかに多い。

図１は、一般的な無線通信システムにおける基地局と端末間の分布を示す図である。

図２は、本発明が適用される放送システムにおける放送中継機と端末間の分布を示す図である。

図１及び図２を参照すると、無線通信システムの基地局は自らのカバレッジ内に数百人のユーザ（端末）を収容すると、放送システムのアップリンク中継機は、図２に示したように、自らのカバレッジ内で数百万人のユーザ（端末）を収容しなければならない。

図３は、本発明の実施形態が適用される放送システムの構成を示す図である。

図３を参照すると、図示の構成は例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。放送システムは、複数の送信局１０１−１０９と、放送アップリンク中継機２００と、複数の端末３０１−３０９と、を含む。複数（例：Ｍ個、ここで、Ｍは正の整数）の送信局１０１−１０９は、それぞれ少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を送信するためのものである。例えば、前記送信局１０１−１０９は、少なくとも１つの放送サービスを提供する放送局又は放送局以外の会社からの放送信号を送信できる。複数（例：Ｋ個、ここでＫは正の整数）の端末３０１−３０９は、前記送信局１０１−１０９の中の少なくとも１つの送信局を介して少なくとも１つの放送サービスのための放送信号を受信する。一例として、前記端末３０１−３０９は、タッチスクリーンを具備するスマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）である場合があるが、放送サービスを提供される携帯端末（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、移動電話（ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ）、モバイルパッド（ｍｏｂｉｌｅ ｐａｄ）、メディアプレーヤ（ｍｅｄｉａ ｐｌａｙｅｒ）、タブレットコンピュータ（ｔａｂｌｅｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ハンドヘルドコンピュータ（ｈａｎｄｈｅｌｄ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）又はＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）のいずれかの場合もある。

本発明の実施形態による放送システムは、双方向サービスを提供するためダウンリンク動作のみでなくアップリンク動作も行われる。放送システムのダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の場合、複数の送信局１０１−１０９は、放送ダウンリンク送信機になり、複数の端末３０１−３０９は、放送ダウンリンク受信機になる。一方、放送システムのアップリンク（ｕｐｌｉｎｋ）の場合、複数の端末３０１−３０９は、放送アップリンク送信機になり、複数の送信局１０１−１０９は、放送アップリンク受信機になる。

放送アップリンク中継機２００は、前記複数の送信局１０１−１０９と前記複数の端末３０１−３０９間に結合される。前記中継機２００は、前記複数の端末３０１−３０９からのアップリンク情報を前記複数の送信局１０１−１０９に送信する。このような中継機２００を設置するにあたり、ダウンリンクサービスカバレッジ内に最小限の放送用中継機が設置されることができるようにするために、中継機１つあたりのアップリンクサービスカバレッジ（中継機と端末間の信号到達距離）を最大化し、中継機あたりの収容すべきユーザの数を最大化させる。そのため、本発明の実施形態は、中継機で受信されるユーザ別信号の要求信号対雑音比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ、ＳＮＲ）を最小化し、中継機−送信機ネットワークに比べ端末−中継機ネットワークに方により多くの無線リソース（ｒｅｓｏｕｒｃｅ）を割り当てる。また、複数の（ｍａｓｓｉｖｅ）ユーザを同時に処理するために、本発明の実施形態は、中継機で収容できる総データ量を最大化し、それに適した多元接続（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、ＭＡ）技法を適用する。

放送アップリンク情報
放送用アップリンクでは無線通信環境のように双方向通信が円滑でないため、リターンチャネル（ｒｅｔｕｒｎ ｃｈａｎｎｅｌ）パケットのようなアップリンク情報を構成する際は新しい識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ、ＩＤ）やオーバーヘッドなどを定義して使用するよりは、送信局、端末がともに知っている既存の情報を用いる方が効果的である。

アップリンク情報は、基本的にユーザＩＤ及びリターンチャネルデータを用いて構成する。前記ユーザＩＤ及びリターンチャネルデータ以外にも、リターンチャネルが目標とする放送コンテンツ（サービス）に関する情報を含むブロードキャスティング（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）ＩＤと、アップリンクパケットを送ろうとする最終目的地情報を含むターゲット（Ｔａｒｇｅｔ）ＩＤを追加してアップリンク情報を構成する。ターゲットＩＤ及びブロードキャスティングＩＤを生成するための別途のデータをダウンリンク放送信号に伝送するとリソースの浪費を招くため、本発明の実施形態は、現在端末がダウンリンクでサービスされている放送情報を活用して構成する簡単な方法を提案する。すなわち、端末がダウンリンクサービスをサービスされるために必須的に放送信号から獲得する情報から現在サービスの固有のＩＤを生成する。例えば、放送局がＫＢＳ１であれば、放送局番号、チャネル周波数４７５ＭＨｚ、チャネル番号９、ＭＰＥＧ−２ＴＳ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ ２ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）パケット（ｐａｃｋｅｔ）内に入っているプログラム情報などから現在サービスの固有のＩＤを生成できる。結果的には、本発明の実施形態によれば、送信局、中継機、及び端末が互いに共通して知っている情報を固有に構成して共有するが、別途の追加の伝送が必要ないので帯域幅効率性を最大化できる。

図６は、本発明の実施形態による端末で生成されるアップリンク情報の構造を示す図である。

図６を参照すると、図示の構造は例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。

アップリンク情報は、ターゲット（Ｔａｒｇｅｔ）ＩＤ４１０、ブロードキャスティング（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）ＩＤ４２０、ユーザ（Ｕｓｅｒ）ＩＤ４３０及びリターンチャネルデータ（Ｒｅｔｕｒｎ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄａｔａ）４４０を含む。ターゲットＩＤ４１０は、放送局番号（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｎｕｍｂｅｒ）４１２又は放送局以外の情報（コンテンツ）収集会社の番号（Ｃｏｎｔｅｎｔｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｎｕｍｂｅｒ）４１４を含む。すなわち、ターゲットＩＤ４１０は、リターンチャネルを送ろうとする放送局番号４１２及びリターンチャネルを受信すべき情報収集会社など放送局以外の会社の番号４１４を含む。ブロードキャスティングＩＤ４２０は、リターンチャネルに該当する放送サービスに関する情報を含む。すなわち、放送サービスを探すための基本的な情報としてサービスが提供されている放送周波数（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）４２２、チャネル番号（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｎｕｍｂｅｒ）４２４、放送サービス内のプログラムの固有番号（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｎｕｍｂｅｒ）４２６、プログラム内のコンテンツの固有番号（Ｃｏｎｔｅｎｔｓ Ｎｕｍｂｅｒ）４２８を含む。

図４は、本発明の実施形態による端末の構成を示す図である。

図４を参照すると、図示の構成は例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。

端末３０１−３０９は、受信部３１０、制御部３２０及び送信部３３０を含む。受信部３１０は、図３に示した送信局１０１−１０９の中から選択された送信局から放送信号を受信する。制御部３２０は、アップリンク情報生成部３２５を含み、前記受信された放送信号を用いて前記選択された送信局に送信されるアップリンク情報を生成する。送信部３３０は、前記生成されたアップリンク情報を図３に示した中継機２００を介して前記選択された送信局に送信する。前記送信部３３０によって送信されるアップリンク情報は、図６に示したように、端末に関するユーザ情報４３０、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報４１０、放送サービス情報を示すブロードキャスティング情報４２０及びリターンチャネル情報４４０を含む。前記送信されたアップリンク情報は、前記中継機２００によって放送サービス別に分類された後、少なくとも１つ以上の該当送信局に送信される。

図５は、本発明の実施形態による端末でのアップリンク情報処理動作を示す図である。図５に示す流れは例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。

端末は、Ｓ３１０の動作で、図３に示した送信局１０１−１０９の中から選択された送信局から放送信号を受信する。端末は、Ｓ３２０の動作で、前記受信された放送信号を用いて前記選択された送信局に送信されるアップリンク情報を生成する。端末は、Ｓ３３０の動作で、前記生成されたアップリンク情報を図３に示した中継機２００を介して前記選択された送信局に送信する。前記送信されるアップリンク情報は、図６に示したように、端末に関するユーザ情報４３０、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報４１０、放送サービス情報を示すブロードキャスティング情報４２０及びリターンチャネル情報４４０を含む。前記送信されたアップリンク情報は、前記中継機２００によって放送サービス別に分類された後、少なくとも１つ以上の該当送信局に送信される。

アップリンク中継機
通常の無線通信システムの中継機は、個別ユーザカスタマイズ型で各端末の信号を基地局に再送する役割を行う。しかし、本発明の実施形態が考慮する放送アップリンク中継機は、多くのユーザから受信した高容量の端末のデータを消化しなければならない。また、放送アップリンク中継機で単純に端末のデータを再送するのみの場合、送信局で処理すべき受信演算量が大きく増加するだけでなく、その後のＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）発送時間の遅延及び複雑度の増加が必然的に伴われる。それとともに、放送アップリンクデータを端末から送信局まで伝達する時、無線通信システムと同様にユーザＩＤが必須的に使用されるが、放送アップリンクの場合、図６に示したように、ブロードキャスティングＩＤが追加的に使用されなければならない。ブロードキャスティングＩＤを中継機と送信局間でそのまま再送する場合、伝送オーバーヘッドが増加するだけでなく、送信局でサービス地域内の全ての端末のデータを該当する放送サービス別に分類する作業を行って各サービス提供者に送らなければならない負担が発生し得る。したがって、本発明の実施形態による放送用アップリンク中継機は、図９に示したように、各端末から伝送されてきたデータをブロードキャスティングＩＤを基準に分類及び再多重化（ｒｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）する。すなわち、放送サービス別に分類及び再多重化する。

図７は、本発明の実施形態による放送中継機の構成を示す図である。

図７を参照すると、図示の構成は例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。

図７に示したように、中継機２００は、受信部２１０、制御部２２０及び送信部２３０を含む。

受信部２１０は、図３に示した端末３０１−３０９からのアップリンク情報を受信する。前記受信されたアップリンク情報は、図６に示したように、端末に関するユーザ情報４３０、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報４１０、放送サービス情報を示すブロードキャスティング情報４２０及びリターンチャネル情報４４０を含む。

制御部２２０は、前記受信されたアップリンク情報を放送サービス別に分類し放送サービス別アップリンク情報を生成する。そのため、制御部２２０は、アップリンク情報分類部２２１及びアップリンク情報生成部２２５を含む。一例として、アップリンク情報分類部２２１は、放送サービスによって受信されたアップリンク情報を分類する。一例として、アップリンク情報生成部２２５は、放送サービスごとにアップリンク情報を生成することもできる。前記生成されたアップリンク情報は、図６に示した情報のうち端末に関するユーザ情報４３０、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報４１０及びリターンチャネル情報４４０を含む。

送信部２３０は、前記生成されたアップリンク情報を少なくとも１つ以上の該当送信局に送信する。前記送信部２３０は、前記生成されたアップリンク情報を直交周波数分割多元接続（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、ＯＦＤＭＡ）方式又はシングルキャリア符号周波数分割多元接続（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｃｏｄｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、ＳＣ−ＣＦＤＭＡ）方式で少なくとも１つ以上の該当送信局に送信できる。ワールドカップ中継の視聴のように複数のユーザが１つのチャンネルに集中する場合、すなわちブロードキャスティングＩＤの種類がユーザＩＤに比べて小さい場合、送信部２３０は、中継機と送信局間のＭＡ技法としてＯＦＤＭＡを選択することによって高速伝送を可能にする。一方、週末のエンターテイメントチャンネルショーのように複数のユーザが複数のチャネルを利用し、希望する情報が多様でターゲットＩＤも多様になる場合、送信部２３０は、各端末のデータ伝送率は低いが多くのユーザを最大限収容することに適したＳＣ−ＣＦＤＭＡを使用することによって効率的な伝送を可能にする。

図８は、本発明の実施形態による放送中継機におけるアップリンク情報処理動作を示す図である。

図８を参照すると、図示の流れは例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。

中継機は、Ｓ２１０の動作で、図３に示した端末３０１−３０９からのアップリンク情報を受信する。前記受信されたアップリンク情報は、図６に示したように、端末に関するユーザ情報４３０、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報４１０、放送サービスを示すブロードキャスティング情報４２０及びリターンチャネル情報４４０を含む。

中継機は、Ｓ２２０の動作で、前記受信されたアップリンク情報を放送サービス別に分類し、Ｓ２３０の動作で、放送サービス別アップリンク情報を生成する。前記生成されたアップリンク情報は、図６に示した情報のうち端末に関するユーザ情報４３０、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報４１０及びリターンチャネル情報４４０を含む。中継機は、Ｓ２４０の動作で、前記生成されたアップリンク情報を少なくとも１つ以上の該当送信局に送信する。中継機は、前記生成されたアップリンク情報をＯＦＤＭＡ方式又はＳＣ−ＣＦＤＭＡ方式で少なくとも１つ以上の該当送信局に送信できる。

図９は、本発明の実施形態による放送中継機でアップリンク情報が放送サービス別に分類され放送サービス別アップリンク情報が生成された後、該当送信局に送信される動作を具体的に示す図である。

図９を参照すると、Ｂ１−Ｂ３は、ブロードキャスティングＩＤを示し、Ｕ１−ＵＫは、ユーザＩＤを示し、Ｄａｔａは、リターンチャネルデータを示す。

放送アップリンク中継機は、Ｓ５１０の動作で、各端末からのアップリンク情報（パケット）を受信する。

中継機は、Ｓ５２０の動作で、アップリンク情報のヘッダ部分に位置するブロードキャスティングＩＤを読み込み、アップリンク情報をブロードキャスティングＩＤ別に分類及び再多重化する。すなわち、中継機は、アップリンク情報を放送サービス別に分類し放送サービス別アップリンク情報を生成する。

中継機は、Ｓ５３０の動作で、ブロードキャスティングＩＤに対応するキュー（Ｑｕｅｕｅ）にアップリンク情報を伝達する。この時、伝達されるアップリンク情報からブロードキャスティングＩＤが除去されている。ブロードキャスティングＩＤ別キューではいずれも同じ目的地、すなわち同じ放送社へ向かうデータのみが集められる。すなわち、キュー１にはブロードキャスティングＩＤ「Ｂ１」に該当するユーザ１及びユーザ４からのアップリンク情報が保存され、キュー２にはブロードキャスティングＩＤ「Ｂ２」に該当するユーザ２からのアップリンク情報が保存され、キュー３にはブロードキャスティングＩＤ「Ｂ３」に該当するユーザ３及びユーザＫからのアップリンク情報が保存される。このような過程は他の端末から伝送されてきた全てのアップリンク情報に対して同様に進められる。

Ｓ５４０の動作で、中継機は、放送サービスの数分の伝送束を持つようになり、これを区分できる束別の独立した伝送通路又は区分コードなどを介して送信局に伝送する。

例えば、Ｓ５４０の動作で、中継機は各キューに保存されたアップリンク情報に該当するブロードキャスティングＩＤを付加した後、該当する送信局に伝送する。

このような過程をたどる場合、ブロードキャスティングＩＤの一部が中間で除去されるので送信局へ到達するデータのオーバーヘッドが減少するだけでなく、送信局で処理しなければならない分類演算過程も省略されるので非常に効率的である。例えば、図９の場合、中継機は、ユーザ１のアップリンク情報及びユーザ４のアップリンク情報が同じブロードキャスティングＩＤを使用するため同じ情報を二度送る必要がなくそのうち１つを削除し、代わりに共通の代表ブロードキャスティングＩＤ一つのみを伝送する。

一方、中継機は、端末から送られるターゲットＩＤを先に読んで放送局と異なるリターンチャネルを要求する会社のリターンチャネル受信局が同じであるかを判断する。中継機は、放送局と異なるリターンチャネルを要求する会社のリターンチャネルを受信する送信局が異なる場合、該当リターンチャネルを伝送すべき送信局を区分する。放送局と異なるリターンチャネルを要求する会社のリターンチャネルを受信する送信局が同じ場合は、送信局でターゲットＩＤを読んでリターンチャネルを該当する放送局又は情報を要求する会社によって分類できる。

ターゲットＩＤを介してリターンチャネルを受信した放送局又はリターンチャネルを利用する会社はブロードキャスティングＩＤによってリターンチャネルがどの放送サービスに対するリターンチャネルであるかを認識できる。その後は、ユーザＩＤ及びリターンチャネルデータを用いて放送アップリンク信号の受信処理を終了する。

上記のように、本発明の実施形態によれば、放送システムで高出力送信局と低出力端末間のサービスカバレッジ非対称性を克服するための放送用アップリンク中継機を提案する。このようなアップリンク中継機１つあたりのアップリンクサービスカバレッジ及び中継機あたりの収容すべきユーザの数が最大化するようにアップリンク中継機が具現される。また、アップリンク中継機は、多元接続技法を使用して複数のユーザを同時に処理できるようにする。そして、また、アップリンク中継機は、端末からのアップリンク情報を效率的に分類及び再加工した後、送信局に伝達することによってアップリンク情報伝送においてオーバーヘッドを減らすことができる。そして、端末でアップリンク情報を構成するにあたって別途のダウンリンクデータではなく受信された放送信号に含まれたデータを利用することによって簡単にアップリンク情報を構成できる。

以上のように、本発明は、限定された実施形態及び図面によって説明されたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、本発明の属する分野における通常の知識を持つ者であれば、このような記載から様々な修正及び変形が可能である。一例として、本発明の実施形態では、図３に示したように、単一の放送アップリンク中継機が複数の送信局と端末間に結合される場合を説明したが、本発明の保護範囲は必ずこれに限定されるものではない。別の例として、本発明の実施形態は、図４及び図７にそれぞれ示した端末及び中継機の構成要素によって行われると説明されたが、これは説明の便宜のためのものであって、端末及び中継機が示す構成要素だけでなく様々な構成要素を含めて構成されることは自明な事実である。

一方、本発明の実施形態による動作は、単一の制御部によってその動作が実施され得る。この場合、様々なコンピュータで具現される動作を行うためのプログラム命令がコンピュータ読取可能な媒体に記録されることができる。前記コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独で又は組み合わせて含むことができる。前記プログラム命令は、本発明のために特別に設計されて構成されたものである、または当業者に公知され使用可能なものである場合もある。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスク（ｆｌｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）のような磁気−光媒体及びロム（ＲＯＭ）、ラム（ＲＡＭ）、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して遂行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例としては、コンパイラによって作られるもののような機械語コードだけでなくインタプリタなどを使用してコンピュータによって実行されることができる高級言語コードを含む。よって、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなくその特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。

１０１ 送信局
１０２ 送信局
１０９ 送信局
２００ 放送アップリンク中継機
２１０ 受信部
２２０ 制御部
２２１ アップリンク情報分類部
２２５ アップリンク情報生成部
２３０ 送信部
３０１ 端末
３０２ 端末
３０９ 端末
３１０ 受信部
３２０ 制御部
３２５ アップリンク情報生成部
３３０ 送信部
４１０ ターゲットＩＤ
４１２ 放送局番号
４１４ 放送局以外の会社の番号
４２０ 放送サービス情報を示すブロードキャスティング情報
４２２ 放送周波数
４２４ チャネル番号
４２６ 放送サービス内のプログラムの固有番号
４２８ プログラム内のコンテンツの固有番号
４３０ 端末に関するユーザ情報
４４０ リターンチャネル情報

Claims (18)

1. モバイル放送システムの中継機において、
   第１端末から第１データ及び放送サービスに関する情報を含む第１アップリンク信号と、第２端末から第２データ及び前記情報を含む第２アップリンク信号と、を受信する受信部と、
   それぞれの前記第１アップリンク信号及び前記第２アップリンク信号から前記情報を除去して前記第１データ及び前記第２データを含む第３アップリンク信号を生成する制御部と、
   複数の送信局のうち前記情報に対する送信局に前記放送サービスを要求するための前記第３アップリンク信号を送信する送信部を含む中継機。
2. 前記第１アップリンク信号は、前記第１端末のユーザ情報、前記第１アップリンク信号の目的地を示す目的地情報、及びリターンチャネル情報をさらに含む請求項１に記載の中継機。
3. 前記第３アップリンク信号は、前記第１端末のユーザ情報と、前記第２端末のユーザ情報と、前記第３アップリンク信号の目的地を示す目的地情報と、前記第１端末のリターンチャネル情報と、前記第２端末のリターンチャネル情報と、をさらに含む請求項１に記載の中継機。
4. 前記送信部は、前記第３アップリンク信号を直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式又はシングルキャリア符号周波数分割多元接続（ＳＣ−ＣＦＤＭＡ）方式で前記送信局に送信する請求項１に記載の中継機。
5. モバイル放送システムの端末において、
   放送信号を受信する受信部と、
   前記放送信号を用いて第１データ及び放送サービスに関する情報を含む第１アップリンク信号を生成する制御部と、
   前記第１アップリンク信号を中継機に送信する送信部と、を含み、
   ここで、前記情報及び第２データを含む第２アップリンク信号が第２端末から前記中継機に送信され、
   それぞれの前記第１アップリンク信号及び前記第２アップリンク信号から前記情報が除去されて前記第１データ及び前記第２データを含む第３アップリンク信号が前記中継機によって生成され、
   前記第３アップリンク信号は前記放送サービスを要求するために前記中継機から複数の送信局のうち前記情報に対応する送信局に送信される端末。
6. 前記第１アップリンク信号は、第１端末のユーザ情報、前記第１アップリンク信号の目的地を示す目的地情報、及びリターンチャネル情報をさらに含む請求項５に記載の端末。
7. 前記第３アップリンク信号は、第１端末のユーザ情報と、前記第２端末のユーザ情報と、前記第３アップリンク信号の目的地を示す目的地情報と、前記第１端末のリターンチャネル情報と、前記第２端末のリターンチャネル情報と、をさらに含む請求項５に記載の端末。
8. モバイル放送システムにおいて、中継機の動作方法であって、
   第１端末から第１データ及び放送サービスに関する情報を含む第１アップリンク信号と、第２端末から第２データ及び前記情報を含む第２アップリンク信号と、を受信する過程と、
   それぞれの前記第１アップリンク信号及び前記第２アップリンク信号から前記情報を除去して前記第１データ及び第２データを含む第３アップリンク信号を生成する過程と、
   複数の送信局のうち前記情報に対応する送信局に前記放送サービスを要求するための前記第３アップリンク信号を送信する過程と、を含む方法。
9. 前記第１アップリンク信号は、前記第１端末のユーザ情報、前記第１アップリンク信号の目的地を示す目的地情報、及びリターンチャネル情報をさらに含む請求項８に記載の方法。
10. 前記第３アップリンク信号は、前記第１端末のユーザ情報と、前記第２端末のユーザ情報と、前記第３アップリンク信号の目的地を示す目的地情報と、前記第１端末のリターンチャネル情報と、前記第２端末のリターンチャネル情報と、をさらに含む請求項８に記載の方法。
11. 前記第３アップリンク信号を送信する過程は、前記第３アップリンク信号を直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式又はシングルキャリア符号周波数分割多元接続（ＳＣ−ＣＦＤＭＡ）方式で前記送信局に送信する過程を含む請求項８に記載の方法。
12. モバイル放送システムにおいて、端末の動作方法であって、
    放送信号を受信する過程；
    前記放送信号を用いて第１データ及び放送サービスに関する情報を含む第１アップリンク信号を生成する過程と、
    前記第１アップリンク信号を中継機に送信する過程と、を含み、
    ここで、前記情報及び第２データを含む第２アップリンク信号が第２端末から前記中継機に送信され、
    それぞれの前記第１アップリンク信号及び前記第２アップリンク信号から前記情報が除去されて前記第１データ及び前記第２データを含む第３アップリンク信号が前記中継機によって生成され、
    前記第３アップリンク信号は前記放送サービスを要求するために前記中継機から複数の送信局のうち前記情報に対応する送信局に送信される方法。
13. 前記第１アップリンク信号は、第１端末のユーザ情報、前記第１アップリンク信号の目的地を示す目的地情報、及びリターンチャネル情報をさらに含む請求項１２に記載の方法。
14. 前記第３アップリンク信号は、第１端末のユーザ情報と、前記第２端末のユーザ情報と、前記第３アップリンク信号の目的地を示す目的地情報と、前記第１端末のリターンチャネル情報と、前記第２端末のリターンチャネル情報と、をさらに含む請求項１２に記載の方法。
15. それぞれが放送信号を送信する複数の送信局；
    前記放送信号を受信し、第１データ及び放送サービスに関する情報を含む第１アップリンク信号を生成する第１端末；
    前記放送信号を受信し、第２データ及び前記情報を含む第２アップリンク信号を生成する第２端末；及び
    前記複数の送信局と前記第１端末及び前記第２端末との間に結合される中継機を含み、
    前記中継機は：
    前記第１端末から前記第１データ及び前記放送サービスに関する情報を含む前記第１アップリンク信号と、前記第２端末から前記第２データ及び前記情報を含む前記第２アップリンク信号と、を受信し、
    それぞれの前記第１アップリンク信号及び前記第２アップリンク信号から前記情報を除去して前記第１データ及び前記第２データを含む第３アップリンク信号を生成し、
    前記複数の送信局のうち前記情報に対応する送信局に前記放送サービスを要求するための前記第３アップリンク信号を送信するモバイル放送システム。
16. 前記第１アップリンク信号は、前記第１端末のユーザ情報、前記第１アップリンク信号の目的地を示す目的地情報、及びリターンチャネル情報をさらに含む請求項１５に記載のモバイル放送システム。
17. 前記第３アップリンク信号は、前記第１端末のユーザ情報と、前記第２端末のユーザ情報と、前記第３アップリンク信号の目的地を示す目的地情報と、前記第１端末のリターンチャネル情報と、前記第２端末のリターンチャネル情報と、をさらに含む請求項１５に記載のモバイル放送システム。
18. 前記中継機は、前記第３アップリンク信号を直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式又はシングルキャリア符号周波数分割多元接続（ＳＣ−ＣＦＤＭＡ）方式で前記送信局に送信する請求項１５に記載のモバイル放送システム。

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