JPH10504950A - 共通周波数網で受信器から送信器への戻り伝送チャンネルを実現する回路装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 対話式の放送網を達成するには送信器から受信器への伝送チャンネルだけでなく、受信器から送信器への伝送チャンネルも要求されることが知られている。受信器から送信器へデータを戻すチャンネルを実現する新規な方法は共通周波数網に使用され、ＤＡＢ規格に合わせた伝送処置を使用している。各受信者または利用者には、データ戻しチャンネルで伝送容量を要請するため特別に確保された周波数で送信される識別符号が割り当ててある。電算機は伝送容量を受信者に割り振る。受信器中の送信コンポーネントを同期させるため、往きチャンネルで受信された信号は、これ等の信号に含まれている同期符号を使用して評価される。この新規な方法は、ＤＡＢ規格に合わせたデータ送信を使用し、受信器内で特に経済的な同期を保証する共通周波数網の全てで使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 共通周波数網で受信器から送信器への戻り伝送チャンネル を実現する回路装置と方法 この発明は請求の範囲第１項の前段による多チャンネル伝送方法にあって共通 周波数網で戻りチャンネルを実現する方法、および請求の範囲第１４項の前段に より前記方法を実施する回路装置に関する。 多くの供給事項から伝送データを対話式に選んだり、実際に行ったメディア消 費に応じて料金を決めるために、無線放送に戻りチャンネルの要請が古くからあ る。 WO 94/01825 号明細書によれば、電子サービスの料金支払システムが知られて いる。加入者の装置で発生した料金を売掛金と比較し、売掛金を差し引き、サー ビスの利用を可能にしている。この場合、中央計算機と加入者の装置との間に接 続が生じる。 この場合の難点は、加入者と送信センタの間の双方向通路のために異なった二 つの伝送方式を選択することにある。更に、料金支払にのみにこのシステムが用 意されているので、対話式の使用を行うことができない。 W0 92/10038 号明細書によれば、ケーブルテレビ用の料金支払システムが知ら れている。このシステムでは、WO 94/01825 号明細書と同じように加入者の装置 を使用する。この装置には以下の構造群がある。第一伝送処理用の受信器、受信 データを復号化するデコーダー、加入者のアクセス権限を調べる監視回路、第二 伝送処理のデータをセンターに送る送信器、および往きチャンネルと戻りチャン ネルのデータを分離するデマルチプレクサである。 この実現方法の難点は、伝送を有線で行うので、移動受信器では実現できない 点にある。更に、異なった二つの伝送処理を利用することも不利である。これ等 の伝送方法自体に付いては何も開示されていない。 欧州公開特許第 601 523号明細書によれば、所謂“Valu Added Service”に対 する料金支払システムが知られている。このシステムでは、センターで各データ の組に対してデータタイプを表す識別符号を付加し、加入者に伝達する。加入者 の装置は個別識別符号を有し、伝送された識別符号を記憶する。センターを経由 して制御符号を伝送する場合、加入者を経由する有効情報はセンターから要求さ れ、これ等の有効情報は識別符号と一緒に伝送される。 この構成の難点は、識別符号を伝送すべきことを書くだけである点にある。こ れは伝送データを一定の端末に割り振るために使用される。伝送時の伝送プロト コルに関しては何も開示がない。 欧州公開特許第 595 354号明細書によれば、無線放送用の料金支払システムが 知られている。このシステムは送信器側に種々のデータタイプを記憶する電算機 、これ等のデータを受信する受信器、各データタイプの識別符号を含む伝送フォ ーマットで構成されている。この場合、受信器は各データタイプに対してデータ 処理を行う回路と、識別符号を記憶する記憶器を有する。電算機から料金支払の 変換データが不規則な時間間隔で伝送され、これ等の変換データは記憶器に記憶 され、料金支払の識別符号と一緒に利用される。この受信から電話回線を介して データが送信器側の電算機に戻される。このためには、受信器が電算機により予 め委ねられたアクセス権限を必要とする。 開示されたこの料金支払システムの難点は、戻り伝送チャンネルのために付加 的な電話回線を利用する点にある。主としてこれが有るかぎり、付加的なコスト がかかる。更に、電話回線には非常に狭い伝送帯域しかないので、伝送容量が少 ない。 欧州公開特許第 488 289号明細書によれば、有線の双方向ビデオ伝送システム が知られている。ベース帯域のビデオ信号は高周波領域の一定の周波数位置で混 合され、導線で受信器に伝送される。伝送すべきビデオ信号の周波数位置は受信 器の要請に応じて制御ユニットにより決定される。この制御ユニットはビデオ信 号と利用してない周波数範囲の要請信号を伝送するため送信器と受信器内のミキ サを制御する。 この実現策の難点は伝送システムが有線接続しているので、移動受信器には利 用できない点にある。更に、精度の高い場合、ミキサの同期をどのように経費を 低減して行うかに付いて何も記載されていない。 この発明の課題は、送信器と受信器が共通周波数網で多チャンネル伝送方法に 従って動作し、移動無線受信器から丁度受信する送信器への戻り伝送チャンネル を実現することにある。 この発明によれば、上記の課題は請求の範囲第１項および第１４項に規定する 構成により解決されている。 この発明による方法の利点は、特に共通周波数網で困難とされる受信器内の周 波数と送信時間スリットの同期が受信信号の評価により著しく単純化されている 点にある。戻り伝送チャンネルを形成する送信器の送信信号の周波数に基づき、 戻り伝送チャンネルの送信周波数を決める受信器内の種々のコンポーネントが同 期する。更に、戻り伝送チャンネルを形成する送信器の送信信号の受信フレーム の時間系列に基づき、コンポーネントは戻り伝送チャンネル内で受信器から送信 される信号を時間的に同期させるために制御される。 有利な構成は請求の範囲の従属請求項に開示されている。 以下、図面に示す実施例に基づきこの発明をより詳しく説明する。ここに示す のは、 第１図、周波数に対する多数の伝送チャンネル、および、 第２図、時間と周波数に対する戻り伝送チャンネルの伝送フレーム、 である。 第１図には、各伝送チャンネルに約 1.5 MHzの伝送帯域幅を有するＣＯＦＤＭ 伝送方法に対する多伝送チャンネルが周波数ｆにわたり記入されている。往きチ ャンネルＨ1,Ｈ2,Ｈ3 を介して、通常の無線放送で周知のように、伝送データが 送信器から受信器へ送信される。対話形式でデータ伝送を行うため、戻り伝送チ ャンネルＲ1 を介してデータは一つまたはそれ以上の受信器から送信器へ送信さ れる。戻り伝送チャンネルは、特に特別なデータを利用者に個別に要求するため に利用される。これは、例えば株式相場、地域の交通情報や交通案内情報または 地域の気象予報のようなデータである。多数の受信者が戻り伝送チャンネルＲ1 に関与できるように、周波数と時間の多重化が行われている。この場合、中央電 算機が各受信器に対して搬送周波数とデータ符号の形の時間スリットを割り当て る。 戻り伝送チャンネル中で送信器で受信されるデータを利用者に割り当てるため 、 これは有料伝送の場合に特に重要であるが、各利用者あるいは受信者に個別の識 別符号が付属している。往きチャンネルの受信器へ伝送されるデータは識別符号 と共に始まるので、受信器は正確に要求されるデータを評価する。この識別符号 はサービス提供者の料金の入場個所で授与される。利用者は識別符号を受信器内 でプログラムするか、あるいはこれを入場個所、製造メーカーあるいは顧客サー ビスで行える。 戻り伝送チャンネル内で利用される伝送フォーマットには、往きチャンネルで 受信される伝送フレームと同じ時間間隔の伝送フレームがある。更に、伝送に利 用する搬送周波数の数とその周波数の間隔、および伝送に利用される帯域幅が往 きチャンネルと戻り伝送チャンネルで一致する。従って、往きと戻りの伝送チャ ンネルでは必ず同じ伝送モードにされている。更に、往きと戻りの伝送チャンネ ルでは同じ変調方式が使用される。 往きと戻りの伝送チャンネルが他の周波数領域内にあっても、周波数分割と周 波数多重化により、往きチャンネルで受信した周波数に基づき戻り伝送通路の送 信周波数を受信器内で簡単に発生できる可能性もある。共通周波数網で要求され る高周波数精度に基づき、戻り伝送チャンネルの送信周波数を往きチャンネルの 周波数から導くことにより、回路経費を著しく低減できる。受信器の高周波成分 からＣＯＦＤＭ受信信号が送信コンポーネントを同期させるために受信器に導入 される。送信コンポーネント内では、送信周波数を発生させるため、これに応じ た周波数の分割と多重化が行われる。次いで、望む周波数の発生信号を周波数制 御ループの制御信号として使用する。この周波数制御ループは受信器から送信さ れた搬送周波数の種々の周波数を決める。 更に、受信器の送信信号の時間的な同期は受信信号の時間順序により完全に制 御できる。これには包絡曲線検出器を用いて受信信号のゼロ符号を検出して、こ れをしきい値スイッチに導入する。信号振幅が一定のしきい値以下であれば、ゼ ロ符号が検出される。このしきい値以下であれば、直ちに第２図に示す信号が受 信器から送信される。 往きチャンネルとは異なり、戻り伝送チャンネルでは二つのゼロ符号で仕切ら れた伝送フレームが多数の副フレーム、例えば４つの副フレームに分割されてい る。これ等の副フレームの初めで、同期符号ＴＦＰＲが送信される。副フレーム 内で伝送される残りの符号はデータ符号である。 ＴＦＰＲ符号を発生するため、同期および位相差変調された信号の基準を発生 する通常の送信器により既に周知のように、適当なコンポーネントが使用される 。これ等のコンポーネントの時間的な同期は受信信号により行われる。 ＴＦＰＲ符号の後には、各副フレーム内でデータ符号が付加されている。これ 等のデータ符号は送信信号のデータの流れの中で受信信号のゼロ符号に対して適 当に遅らせて付加されている。 データ符号を発生するため、エンコーダ、ＣＯＦＤＭ信号の発生器とＣＯＦＤ Ｍ信号の変調器が使用される。この場合、ＣＯＦＤＭ信号の発生器は説明したよ うに受信信号あるいはそれから導かれる信号により時間的および周波数内で同期 をとられる。利用者により入力されたデータは符号化され、ＣＯＦＤＭ信号に変 調される。この場合に注意すべきことは、ＣＯＦＤＭ信号の周知の変調器と異な り、一定数の搬送波が識別符号を伝送するため戻り伝送チャンネル内に確保され ているので、変調により取り出せる点にある。 戻り伝送チャンネルでは、主に受信器に付属する識別符号を送信器へ送るため 少数の搬送周波数が確保されている。伝送容量が要求されるなら、選択されたデ ータ符号内で確保されている搬送周波数の一つのみを介して受信器から識別符号 が伝送される。これは識別符号を一つの搬送周波数へ変調するため特別な変調器 を用意することを意味する。この場合、利用する搬送周波数と利用するデータ符 号はこのために確保されている搬送周波数から無作為に選択される。前記の要請 を送信器で復号化できるには、伝送容量を配分する。 少なくとも二つの受信器が識別符号を伝送するため同じデータ符号と同じ搬送 周波数を選べば、送信器は干渉によりこの要請を復号化できず、伝送容量を配分 することもできない。これは受信器内で一定時間後に確認され、他の搬送周波数 で他のデータ符号にして新たに識別符号が送信される。これは伝送容量が受信器 に配分されるまで反復される。この場合、二つの識別符号を伝送する間ノ待ち時 間は、識別符号を伝送できなかった回数に応じて選択される。 識別符号を伝送するためただ４つの搬送周波数を選び、96 msの伝送フレーム を４つの副フレームに分割すれば、16 の識別符号を一つの伝送フレームで送る ことができ、これは約毎秒 167に相当する。この場合に伝送した識別符号は 36 ビットの長さになる。1370 億の受信器に対して異なった識別符号が得られる。 このように多数の受信器が共通周波数網に存在することが予測できないので、代 わりに識別符号を更に符号化する。これは、誤り防止と、受信者が不当なデータ を受信するという能力の悪用があるか否かを認識するために使用される。 伝送容量を受信器に割り当てるため、送信器は使用されていない搬送周波数を 介してデータ電文を送る。この電文は受信器の識別符号と共に始まり、データ符 号の中にそして使用されていない搬送周波数で伝送される。識別符号を伝送して 配分を待ち望んでいる受信者は、この識別符号を検出するため往きチャンネルを 監視する。彼が一定の時間内にそれを認識したら、彼はそれにより伝送されたデ ータを送信過程のために彼に利用できる伝送符号と搬送周波数として評価する。 次いで、受信者はデータの送信を始める。 こうして受信者と送信者の間の伝送容量の要請と配分が行われる。要求の少な い分野では、一つの受信者へ送信者から多くの搬送周波数と大きな伝送時間スリ ットが配分される。多くの受信者が同時に伝送容量を要求する人口集中領域では 、好ましくは僅かな搬送周波数だけで、小さな伝送時間スリットを付属させ、こ れにより多数の受信者を同時にサービスする。 移動受信器の送信出力が小さいので、受信器の送信信号は隣の送信器によって のみ受信できる。共通周波数網の送信器はデータ導線を介して何れにしても互い に接続されるので、中央電算機により多数の送信器に対する受信信号の電界強度 を測定し、これにより送信器と受信器の間に対応関係を与える。これは、携帯電 話のローミング（Roaming：放浪）に似たように行われる。こうして、共通周波 数網の戻り伝送チャンネルの容量を大きくできる。 更に、上記中央電算機は個々の受信者に割り振った伝送容量を時間情報と共に 記憶し、それに応じた料金支払計算を行うためにも利用される。更に、料金支払 計算に対して、要求されるサービスとサービス・プロバイダーも記憶される。 更に、中央電算機はアクセス権限を伝送された識別符号に基づき検査するため に利用される。これは記憶されている識別符号と比較して行われるか、あるいは アクセス権限に対して一定の結果を与えるアルゴリズムを使用して行われる。こ の場合、アクセス権限の種々のステップ間を区別できる。第一ステップでは、受 信した識別符号が主として許されるものであるのか否かが検査される。許されな い場合には、伝送容量を割り振らない。第二ステップでは、受信した識別符号が 要求されるデータに関してアクセス権限を有するか否かが検査される。権限を有 しいない場合には、適当な通報が伝送され、接続が終わる。この代わりに、第二 ステップに対して他の識別符号も必要である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．隣接する周波数範囲の多数の搬送振動の伝送データに変調を加え、同期符号 で分離されたフレームにして前記伝送データを送る、多チャンネル伝送システム を使用して共通振動網で受信器から送信器への戻り伝送チャンネルを実現する方 法において、 戻り伝送チャンネル（Ｒ１）で送信される搬送振動の時間的な同期と周波数 の同期が往きチャンネル（Ｈ1,Ｈ2,Ｈ3）内で受信された搬送振動および／また は同期符号（ＴＦＰＲ）を評価して行われることを特徴とする方法。 ２．戻り伝送チャンネル（Ｒ１）のフレームの伝送期間および変調モードは往き チャンネル（Ｈ1,Ｈ2,Ｈ3）のものと同じであることを特徴とする請求の範囲第 １項に記載の方法。 ３．戻り伝送チャンネル（Ｒ１）の伝送帯域と二つの搬送振動の間の周波数間隔 は往きチャンネル（Ｈ1,Ｈ2,Ｈ3）のものと同じであることを特徴とする請求の 範囲第１項または第２項に記載の方法。 ４．戻り伝送チャンネル（Ｒ１）の一つのフレームを多数の副フレームに分割し 、副フレームの最初の時点でそれぞれ一つの同期符号（ＴＦＰＲ）を送信するこ とを特徴とする請求の範囲第１〜３項の何れか１項に記載の方法。 ５．伝送容量の要請を受信器から送信器へ移すため、戻り伝送チャンネル（Ｒ１ ）に一つまたはそれ以上の搬送振動を使用することを特徴とする請求の範囲第１ 〜４項の何れか１項に記載の方法。 ６．伝送容量の要請と配分のために伝送される装置および／または利用者固有の 識別符号があることを特徴とする請求の範囲第１〜５項の何れか１項に記載の方 法。 ７．利用者固有の識別符号は符号化されて伝送されることを特徴とする請求の範 囲第６項に記載の方法。 ８．それぞれの識別符号に割り当ててある伝送容量は時間情報と共に記憶され、 料金支払いに利用されることを特徴とする請求の範囲第６項または第７項に記載 の方法。 ９．送信器の伝送容量を受信器に割り振る場合、受信者および／または利用者の 識別符号、および伝送に使用する搬送振動と時間スリットが伝送されることを特 徴とする請求の範囲第６〜８項の何れか１項に記載の方法。 10．一定時間の後、伝送容量を割り振らない要請が行われる場合、他の搬送振動 および／または他の時間スリットの伝送容量の他の要請が伝送されることを特徴 とする請求の範囲第１〜９項の何れか１項に記載の方法。 11．伝送容量の要請を反復する場合、それに必要な搬送振動および／またはそれ に必要な時間スリットは乱数発生器により、また二つの要請の間の期間は伝送の 緊急度により決定されることを特徴とする請求の範囲第１〜１０項の何れか１項 に記載の方法。 12．多数の受信器が共通の戻り伝送チャンネル（Ｒ１）を利用することを特徴と する請求の範囲第１〜１１項の何れか１項に記載の方法。 13．共通周波数網の一つまたはそれ以上の送信器で受信される受信器の要請信号 の電界強度に基づき、受信器と無線接続を行う送信器が選択されることを特徴と する請求の範囲第１〜１２項の何れか１項に記載の方法。 14．受信コンポーネントを備えた受信器から共通周波数放送で動作する送信器網 の送信器への戻り伝送チャンネルを実現する回路装置において、 受信器の高周波コンポーネントの出力信号を周波数同期用のコンポーネント と時間同期用のコンポーネントへ導入し、周波数同期と時間同期用のコンポーネ ントの出力信号が同期信号（ＴＦＰＲ）を発生するコンポーメントとデータ符号 を発生するコンポーメントに導入され、データ符号を発生するコンポーメントが エンコーダー、ＣＯＦＤＭ符号を発生する発生器と変調器で構成されていること を特徴とする回路装置。