JP4650570B2

JP4650570B2 - 送信装置、制御プログラム、送信方法

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Publication number: JP4650570B2
Application number: JP2008515488A
Authority: JP
Inventors: 之綱古谷
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2007-05-01
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2027-05-01
Also published as: EP2017984A1; CN101444023B; WO2007132675A1; CN101444023A; US20090117844A1; EP2017984A4; EP2838214A2; JPWO2007132675A1; US8391914B2

Description

本発明は、特定周波数の電波で情報を送信する送信装置、その情報を利用する通信装置および受信装置、これら送信装置、通信装置および受信装置を用いた通信システムあるいは放送受信システム、送信装置、通信装置あるいは受信装置で使用される制御プログラム、送信方法、通信方法および放送受信方法に係わる。具体的には、たとえば携帯電話機やＰＨＳ、ＰＤＡ、携帯型のパーソナルコンピュータ、車両や船舶といった移動体に備えられたそれ自体は独自に移動しないパーソナルコンピュータ、ナビゲーション装置といった通信装置や、テレビジョンあるいはラジオといった放送の受信装置に好適に使用したり、これらに対して電波を出力する電波塔等の送信装置、制御プログラム、および送信方法に関する。

無線によって通信を行う携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯型あるいはこれ以外のデスクトップ型等のパーソナルコンピュータ、ナビゲーション装置等の通信端末や、テレビジョン受信機、ラジオ受信機等の放送を受信する受信機が世界中に各種存在している。もちろん、テレビジョン放送やラジオ放送を受信する携帯端末のように通信を行うだけでなく、放送を受信する装置も存在している。

これらの通信端末や受信機の利用者は、数多くの周波数の中から、割り当てられた特定のセンタ周波数（中心周波数）を選択して通信を行ったり、周波数を選択することで所望の放送を受信している。このうち、携帯端末による通信を例に挙げて説明を続ける。

図１は、移動通信サ−ビスにおける利用周波数帯とＷＣＤＭＡでの周波数サーチの原理を表わしたものである。このうち同図（ａ）は、移動通信サ−ビスの世界統一規格で規定された利用周波数帯域を表わしている。ＩＭＴ（International Mobile Telecommunication）２０００では、図１（ａ）で網掛けで示した１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚと、２１１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚの各周波数帯域を携帯端末で使用する周波数として国際的に定めている。この図１（ａ）に示した周波数帯域では、たとえば１９８０ＭＨｚと２１１０ＭＨｚの間の周波数を、宇宙運用等の他の用途に割り当てている。我国では、図１（ａ）に示した移動通信サ−ビス用の２つの周波数帯域の他に、この図には示していない他の幾つかの周波数帯域も携帯端末用の利用周波数帯として独自に割り当てている。

ところで、スペクトラム拡散技術を使用した広帯域のＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）としてのＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）では、基地局の通信用に割り当てられたシステム周波数が同図（ｂ）に示すように５ＭＨｚの幅に定められており、携帯端末が通信のために使用するチャネルの中心周波数はこれらの基地局との関係で２００ＫＨｚ置きに設定するようになっている。したがって、携帯端末は基地局を介して通話や通信（以下、単に通信という。）を行う際に使用する周波数をサーチする場合には、利用できる周波数帯域における下限の中心周波数をｆ₁とすると、次に表わしたような各周波数のサーチが必要となる。

ｆ₁、ｆ₁＋２００ＫＨｚ、ｆ₁＋４００ＫＨｚ、ｆ₁＋６００ＫＨｚ、……

携帯端末は、その電源を投入して通信を開始しようとするときに、最後に通信した基地局に対して使用した中心周波数を記憶しており、この中心周波数を用いて基地局との通信を試みるようにしている。ユーザの携帯端末の電源をオフにした場所と再投入した場所が大きく異なる場合には、その中心周波数で基地局と通信を開始することができず、いわゆる「圏外」の表示になる場合がある。そこで、このような場合には、その携帯端末が利用できる周波数に対して上記したような周波数のスキャンが行われることになる。

ところが、２００ＫＨｚ単位に周波数をサーチする従来の手法では、拡散符号系列の同期を行うまでに最大で数千万回程度の周波数のサーチを繰り返す必要が生じる。このため、サーチに時間を要するだけでなく、携帯端末が基地局との通信を開始する前に電池を大きく消耗するという問題がある。そこで、ロングコードの識別あるいは絞り込みを行うことで、高速セルサーチを実現することが提案されている（たとえば特許文献１参照）。

この提案では、Ｍ個のロングコードマスクシンボルのＬ回の繰り返しによって、基地局固有のロングコードと呼ばれる符号の識別あるいは絞り込みをできるようにしている。そして、その絞り込んだ情報を基にして、図示しないロングコード用相関器を用いて相関値を検出するようになっている。相関値の検出結果から最大値の判定を行って、最も相関のあるコードをロングコードと判断する。これにより、早い段階でロングコード候補を絞り込むことが可能になり、初期同期時間を短縮することができる。
特開平１１−８６０７号公報（第００５２段落、図７）

しかしながら、この提案では、ロングコードの識別あるいは絞り込みのための複雑な回路が必要であるという問題があった。

以上、ＷＣＤＭＡを使用する携帯端末について説明したが、同様に、混信問題が生じやすい衛星通信、短波放送、中波放送の周波数については、各国が周波数の割り当てを調整する必要がある。そこで、図１にも示したように、ＩＴＵ（International Telecommunication Union：国際電気通信連合）の一部門であるＩＴＵ−Ｒ（ITU Radiocommunication Sector）が周波数割当の国際的な調整を行っている。そして、ＷＲＣ（World Radiocommunication Conference）と呼ばれる会議で、通信端末やアマチュア無線、テレビ放送等の電波を利用する各種機器に対する周波数の割り当てを行っている。

このように無線周波数の利用は国境を越えた共通化が図られているが、電波の到達する範囲が限定的な機器に対する周波数の割り当てには、必ずしも国際的な規制が必要とされないのも事実である。また、歴史的な経緯から移動端末等のように電波の届く範囲が限定される通信端末に対して割り当てられる周波数は、国等の地域性が大きい。また、放送については、使用される周波数や放送内容が各地域によってまちまちである。

そこで本発明の目的は、対象となる装置の必要とする電波に関する情報を簡易に通知できる送信装置、それぞれの場所で必要とされる周波数を簡易に設定することのできる通信装置あるいは受信装置、これら送信装置、通信装置および受信装置を用いた通信システムあるいは放送受信システム、送信装置、通信装置あるいは受信装置で使用される制御プログラム、送信方法、通信方法および放送受信方法を提供することにある。

本発明では、所属するエリアで使用することができる複数の無線通信方式に関する電波情報を、予め定めた特定周波数の電波によって定常的に送信する電波情報送信手段を具備し、前記複数の無線通信方式は、放送用サービスエリアを有する放送方式と、前記放送用サービスエリアに包含される基地局サービスエリアを有する通信方式であり、前記電波情報の送信は、前記放送用サービスエリア全体に対して行われる。

また本発明の制御プログラムでは、送信装置のコンピュータに、所属するエリアで使用することができる複数の無線通信方式に関する電波情報を、予め定めた特定周波数の電波によって定常的に送信する処理を実行させ、前記複数の無線通信方式は、放送用サービスエリアを有する放送方式と、前記放送用サービスエリアに包含される基地局サービスエリアを有する通信方式であり、前記電波情報の送信は、前記放送用サービスエリア全体に対して行われる。

また、本発明による送信方法では、所属するエリアで使用することができる複数の無線通信方式に関する電波情報を、予め定めた特定周波数の電波によって定常的に送信し、前記複数の無線通信方式は、放送用サービスエリアを有する放送方式と、前記放送用サービスエリアに包含される基地局サービスエリアを有する通信方式であり、前記電波情報の送信は、前記放送用サービスエリア全体に対して行われる。

以上説明したように本発明によれば、地理的に区分けしたそれぞれのエリアで送信装置が通信または放送に使用される各種電波に関する電波情報を、予め定めた特定周波数の電波によって定常的に送信するようにしたので、その電波を受信すれば基地局や放送局がそのエリアで使用する中心周波数を簡易に知ることができる。すなわち、複数のエリアの中で使用される中心周波数よりも限定した範囲の周波数を検索の対象とすることができ、簡易な検索が可能になる。また、これにより通信装置あるいは受信装置の検索装置を安価かつ信頼性よく製造することができる。更にエリア内の周波数あるいは通信または受信のための環境を簡単に取得して設定することができるので、記憶手段にこれらの通信環境をいちいち保存しておかなくても、通信環境または受信環境を設定することができる。

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施例における通信・放送システムの要部を表わしたものである。この通信・放送システム１００は、地理的に区分されたエリアごとに電波塔１０１を備えている。この図に示したエリアでは、複数の市町村あるいは県をカバーするような比較的高い電波塔１０１が使用されている。電波塔１０１には、各種の電波を報知するための電波情報送信装置１０２と、放送用の電波を送信するための放送用送信装置１０３が接続されている。電波塔１０１から出力される電波情報１０４およびテレビジョンおよびラジオ用の放送信号１０５は、本実施例の通信装置としての携帯端末１０６や、通信機能および放送受信機能を備えたノート型パーソナルコンピュータであるノートパソコン１０７が受信できるようになっている。

また、上空には図では１台しか示していないが複数台のＧＰＳ（Global Positioning System ）衛星１０８が地球の周りを回っており、これら複数台のＧＰＳ衛星１０８から時間信号１０９が出力されている。これらの時間信号１０９も携帯端末１０６やノートパソコン１０７が受信できるようになっている。携帯端末１０６やノートパソコン１０７は、複数台のＧＰＳ衛星１０８から送られてくる時間信号１０９を分析することでそれらが現在置かれている緯度と経度から現在位置を判別することができるようになっている。

更に、携帯端末１０６およびノートパソコン１０７は、最寄の基地局１１０と電波１１１で通信できるようになっている。基地局１１０は携帯通信網１１２と接続されている。携帯通信網１１２は、電話網やインターネット等の他の通信網１１３と接続されている。

図３は、本実施例の携帯端末の構成の概要を表わしたものである。携帯端末１０６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）１２２および作業用メモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）１２３を配置した主制御部１２４を有している。ＲＡＭ１２３の一部は不揮発性メモリを構成している。主制御部１２４は、ハードウェアあるいは前記した制御プログラムをＣＰＵ１２１が実行することによって実現するソフトウェアからなる各種回路部品と接続されており、これの全体的な制御を行うようになっている。

これらの回路部品のうち、電波情報受信部１２６は、図２に示した電波塔１０１から得られる電波情報１０４を受信してこれをＲＡＭ１２３に格納するようになっている。ＧＰＳ受信部１２７は図２に示したＧＰＳ衛星１０８から送られてくる時間信号１０９を用いてこの携帯端末１０６の現在位置を算出するようになっている。携帯通信部１２８は、図２に示した基地局１１０と通信することで、電話や通信データの送受信を行うようになっている。操作部１２９は図示しない各種キースイッチから構成されており、たとえばダイヤル操作を行ったり、文字の入力を行うようになっている。表示制御部１３１はディスプレイ１３２に文字や画像を表示するための制御を行うようになっている。音声入出力制御部１３３は、マイクロフォン１３４やスピーカ１３５と接続されており、通話や着信音、音楽あるいはテレビジョンの音声の出力に使用される。テレビ受信部１３６は、テレビジョンを受信する回路部分である。

本実施例のノートパソコン１０７は、図示しない通信カードをその装置本体に装着しており、図３に示した電波情報受信部１２６、ＧＰＳ受信部１２７およびテレビ受信部１３６の機能を持たせている。したがって、ノートパソコン１０７についての回路構成の図示は省略する。なお、このような通信カードの機能をノートパソコン１０７の図示しないマザーボードに持たせておくことは自由である。

図４は、電波塔から出力される電波情報の周波数の割り当ての一例を表わしたものである。本実施例の場合、図２に示した電波塔１０１がカバーするエリアに対応する電波情報１０４として、デジタル放送の各チャネル（放送局）情報、ＷＣＤＭＡ、ｃｄｍａ２０００、無線ＬＡＮ（Local Area Network）のそれぞれについて、この図に示したような周波数ｆ₁〜ｆ₁₄で割り当てが行われている。したがって、たとえば図２に示す携帯端末１０６がＷＣＤＭＡ方式で基地局１１０と通信を行うものとすると、このエリアでは中心周波数が周波数ｆ₃〜ｆ₄、ｆ₆〜ｆ₇、ｆ₉〜ｆ₁₀およびｆ₁₁〜ｆ₁₂の周波数領域をサーチすればよいことになる。

また、仮に電波塔１０１が東京タワー（日本電波塔）のように高い塔で、かつ送信電力が大きい場合には、電波の到達するエリアが広くなるので、電波情報１０４はその広いエリアをカバーする情報で構成されている。このため、携帯端末１０６やノートパソコン１０７は、基地局１１０と通信を行う場合に、図３に示したＧＰＳ受信部１２７を用いて現在地を判別することで、周波数ｆ₁₃〜ｆ₄、ｆ₆〜ｆ₇、ｆ₉〜ｆ₁₀およびｆ₁₁〜ｆ₁₂の周波数領域の中から、該当するエリアの中心周波数を更に限定することができる。

このため、電波情報１０４は、図４に示した各無線の種別に対して割り当てられた周波数を位置情報との関係で記載している。同様に、フレームタイミングや、受信の際の目印となるパイロット情報やオペレータ情報もそれぞれの位置情報との関係で記載している。ここで、パイロット情報は、ＣＤＭＡ方式ではパイロット符号であり、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式の場合にはパイロット周波数となる。したがって、たとえば携帯端末１０６は、ＧＰＳ受信部１２７で得られた位置情報を基にしてＷＣＤＭＡ方式およびＣＤＭＡ方式の該当する周波数を電波情報１０４から抽出し、更に自己の通信方式との兼ね合いで最終的にその場所で基地局１１０と通信を行う中心周波数を判別することができる。

大きな電波塔１０１の代わりに、ビルの谷間のような局所的なエリアをカバーする小さな電波塔あるいは小規模な送信設備から電波情報１０４が出力される場合がある。このような場合には、電波情報１０４を受信するエリアが小さく限定される。したがって、この場合には電波情報１０４はその小さなエリアに対応する局所的な情報となる。このような場合には、単に自己の通信方式との兼ね合いで電波情報１０４をソートするだけで候補となる中心周波数を十分限定することができ、迅速なサーチが可能になることもある。もちろん、ＧＰＳ受信部１２７を用いて位置情報から更に周波数を選別することでサーチの速度を速め、携帯端末１０６の負荷を軽減することができる。

地上デジタル放送の場合には、以上の携帯端末１０６による無線通信と多少事情が異なってくる。まず、図２に示した電波塔１０１のように電波情報１０４を送信すると共にテレビジョンおよびラジオ用の放送信号１０５を送出している場合、得られた放送局ごとの周波数や局名あるいはこれらに必要に応じて追加する形で得られる番組表の情報は受信エリアと一致しており、得られた情報を携帯端末１０６やノートパソコン１０７の現在地の位置情報から選別する必要はない。たとえば電波塔１０１が前記した東京タワーであるとすると、東京都および隣接県が電波情報１０４の受信範囲であり、同時にこの広域の範囲でテレビジョンのチャネル（放送局）は一通りとなるからである。もちろん、電波塔１０１が電波情報１０４を送信する塔と放送信号１０５を送出する塔とに地理的に異なった構成になっている場合には、場所に応じて電波情報１０４の中からテレビジョンのチャネル（放送局）を選り分けて、映らないチャネル（放送局）を排除する必要が生じる場合がある。

図５は、以上説明した携帯端末で通信を行う場合とテレビジョン放送のそれぞれについてのサービスエリアを図解したものである。一番外側の大きな円は、図２に示した電波塔１０１から出力される電波情報１０４の到達範囲としての電波情報サービスエリア１５１を示している。本実施例では、放送用の電波と電波情報１０４を送信する電波の特性および送信出力が似通っているものと仮定すると、電波情報サービスエリア１５１が放送信号１０５についての放送用サービスエリアとほぼ一致することになる。

電波情報サービスエリア１５１は、図２に例示した基地局１１０を始めとするそれぞれの基地局の基地局サービスエリア１５２よりはエリアが格段に広いのが通常である。したがって、電波情報サービスエリア１５１の中には、通常の場合、多数の基地局サービスエリア１５２₁、１５２₂、……が存在することになる。たとえば基地局サービスエリア１５２₁に携帯端末１０６が存在する場合、電波情報受信部１２６（図３）から得られた電波情報１０４を用いて、ＧＰＳ受信部１２７（図３）の受信によって判別された位置情報でエリアを絞り込み、基地局１１０₁と通信する際の中心周波数の候補を抽出することができる。テレビ受信部１３６（図３）を用いて携帯端末１０６でテレビ放送を見るときには、電波情報サービスエリア１５１とほぼ一致する放送用サービスエリアの放送チャネルのいずれか１つに合わせればよいことになる。

また、ノートパソコン１０７が基地局サービスエリア１５２₅に位置している場合には、同様に、得られた電波情報１０４からＧＰＳ受信部１２７（図３）の受信によって判別された位置情報を用いることで基地局１１０₅と通信する際の中心周波数を抽出することができる。ノートパソコン１０７のテレビ受信部１３６（図３）を用いてテレビ放送を見るときには、携帯端末１０６の場合と同様に、電波情報サービスエリア１５１とほぼ一致する放送用サービスエリアの放送チャネルのいずれか１つに合わせればよいことになる。

図６は、電源が投入されてから通信が行われるまでの携帯端末の制御の概要を表わしたものである。図２および図３と共に説明する。携帯端末１０６はその電源がソフトウェア処理によって投入されると（ステップＳ２０１：Ｙ）、主制御部１２４内のＣＰＵ１２１はＲＡＭ１２３の不揮発性メモリ領域に格納されている前回通信した中心周波数を読み出す（ステップＳ２０２）。そして、これを基にして基地局１１０との通信を試みる（ステップＳ２０３）。基地局１１０との通信が成功すれば（ステップＳ２０４：Ｙ）、従来から行われている通常の通信モード（通常通信モード）を実行する（ステップＳ２０５）。通常通信モードについての詳細な説明は省略する。

一方、ステップＳ２０４で基地局１１０との通信が成功しなかった場合には（Ｎ）、その土地における電波塔１０１からの電波情報１０４の受信を試みる（ステップＳ２０６）。電波情報１０４として使用される電波の周波数は、それぞれの電波塔１０１から出力される情報が混在しないように予め幾つかの周波数の中から選択するように取り決めされている。したがって、携帯端末１０６はこれらの電波の一覧をＲＯＭ１２２から読み出して、順次１つずつ周波数を選択しながら電波情報１０４の受信を試みる。最も強い受信レベルの電波情報１０４が所定の受信レベル以上であれば受信は成功である。

このようにして電波情報１０４の受信が成功した場合には（ステップＳ２０７：Ｙ）、その電波情報１０４を使用した通信モードとしての電波情報受信モードを実行する（ステップＳ２０８）。これについては後に具体的に説明する。

電波情報１０４の受信が成功しなかった場合には（ステップＳ２０７：Ｎ）、そのエリアに図２に示したような電波塔１０１が存在しないか、電波情報送信装置１０２の送信系統に障害がある可能性がある。この場合には電波情報１０４を用いた中心周波数の簡易な検索が不可能である。そこで、この場合には、図１５で説明した従来からの該当する中心周波数を逐一スキャンしていく全スキャン通信モードを実行する（ステップＳ２０９）。この場合には、携帯端末１０６の通信方式に対応した周波数の絞り込みは行うが、通信が可能な中心周波数を見つけるまで１つずつ周波数を選択していく処理が行われることになる。もちろん、図３に示したＧＰＳ受信部１２７で携帯端末１０６の存在する国または地域が判別できれば、ＲＯＭ１２２にその国または地域の周波数サーチ範囲を事前に格納しておくことで、サーチする周波数の範囲を制限することは可能である。この全スキャン通信モードは、従来から行われているので、その実行についての詳細な説明も省略する。

図７は、図６のステップＳ２０８における電波情報受信モードでの処理を具体的に表わしたものである。電波情報受信モードで図３に示す携帯端末１０６のＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２に格納されている自端末のメーカ、機種等の自端末情報を読み出す（ステップＳ２２１）。そして、次に、受信した電波情報１０４の通信データ領域に記録された自端末に該当する周波数の一覧を抽出する（ステップＳ２２２）。すなわち、受信した電波情報１０４は、電波情報サービスエリア１５１（図５）に属するもので、携帯端末１０６の通信のために使用する通信データと放送を視聴するための放送データに区分けされており、この場合には、通信データの中から該当のメーカのＣＤＭＡ方式等の通信方式に対応した基地局１１０の中心周波数の一覧を抽出することになる。

携帯端末１０６は、この一覧の中から最寄の基地局１１０と通信する際の中心周波数を検索する。この際にまず、抽出した検索対象が多いかどうかを判別する（ステップＳ２２３）。たとえば３３３メートルの高さの東京タワー（東京）、５４０メートルの高さのオスタンキノＴＶ塔（モスクワ）、５５３メートルの高さのＣＮタワー（カナダ）、あるいは６１０メートルの高さの予定の第２東京タワー（東京）のように非常に高い電波塔の場合には、電波情報サービスエリア１５１も広くなる。したがって、基地局１１０の中心周波数の検索対象も多くなる。

検索対象が予め定めた量よりも多い場合（ステップＳ２２３：Ｙ）、ＣＰＵ１２１はＧＰＳ受信部１２７の受信による携帯端末１０６の現在の位置情報を取得する（ステップＳ２２４）。そして、この位置情報を用いて検索対象の中心周波数を絞り込む（ステップＳ２２５）。次に、絞り込んだ中心周波数に対してどれが携帯端末１０６の通信に適合するものかを順次、実際に通信しながらサーチする（ステップＳ２２６）。この結果、選択された１つの中心周波数を用いて基地局１１０と以後の通信を行うことになる（ステップＳ２２７）。

これに対して、ステップＳ２２３で検索対象の中心周波数の数が少ないような場合には（Ｎ）、ＧＰＳによる携帯端末１０６の位置情報の取得とこれによる検索対象の絞込みを行わずに、抽出された中心周波数のそれぞれを順次、実際に通信しながらサーチする（ステップＳ２２６）。そして、選択された１つの中心周波数を用いて基地局１１０と以後の通信を行うことになる（ステップＳ２２７）。

ところで、本実施例のノートパソコン１０７についても同様であるが、本実施例の携帯端末１０６はテレビジョンの視聴機能を備えている。そこで、次に携帯端末１０６がテレビ番組を視聴する場合の処理を説明することにする。

図８は、図３に示したテレビ受信部の概要を表わしたものである。テレビ受信部１３６は地上デジタル放送および地上アナログ放送を受信するＵＨＦ／ＶＨＦ（Ultra High Frequency/ Very High Frequency）用のアンテナ１６１と、放送受信用のチューナ１６２およびチャネルデコーダ１６３を備えたテレビ放送チューナ部１６４と、テレビ視聴部１６５を備えている。実施例のチューナ１６２は、後に説明するようにデジタルおよび従来のアナログ両方式の地上波に対応している。

チャネルデコーダ１６３は、モバイル専用のＬＳＩ（Large Scale Integration）で構成されており、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）復調、階層分離、デ・インターリーブ、ビダビ復号等の地上デジタル放送用の処理を行う。テレビ視聴部１６５は、チャネルスキャンによる選局を行ったり、内蔵のＡＶ（Audio Visual）デコーダで音と映像の解読を行う。映像はＭＰＥＧ４（Moving Picture Experts Group 4）で圧縮し、音声データはＭＰＥＧ２・ＡＡＣ（Moving Picture Experts Group phase 2・Advanced Audio Coding）で圧縮する。ＡＶデコーダは、図３に示した表示制御部１３１と音声入出力制御部１３３に持たせることもできる。

本実施例のテレビ受信部１３６は、受信する地上デジタル放送のモバイル用の１チャネル分の放送を選択的に受信するようにしている。受信したチャネルの映像はディスプレイ１３２（図３）から出力され、音はスピーカ１３５（図３）あるいは図示しない外部スピーカから出力されるようになっている。

図９は、日本で採用されている１セグメント方式の地上デジタル放送における各放送チャネルとセグメントの関係を表わしたものである。それぞれのテレビ番組のチャネルデータ１７１_M、１７１_M+1、１７１_M+2、……は、１３個のセグメント（segment）１７２₁〜１７２₁₃から構成されている。図３に示したテレビ受信部１３６は、中央の７番目のセグメント１７２₇を選択的に受信するようになっている。この７番目のセグメント１７２₇には、そのチャネルの他のセグメント１７２₁〜１７２₆、１７２₈〜１７２₁₃で放送される比較的高品位の地上波放送と同じ番組が画素数を低減した状態で同時に流されるサイマル放送となっている。デジタル放送なので、アナログ方式の従来の地上波放送と比べて移動中でも放送を安定して受信することができる。

図１０は、本実施例の携帯端末で受信することのできるもう１つの地上デジタル放送のデータ形式を表わしたものである。これは、欧州で主として採用されているＤＶＢ−Ｈ（Digital Video Broadcasting Handheld）方式と呼ばれるものである。ＤＶＢ−Ｈ方式では、特定の１チャネル１７４の全部が他の各チャネル１７５₁、１７５₂、……の放送内容の画素数をそれぞれ低減した情報をセグメント１７６_A、１７６_A+1、１７６_A+2、……に分割した形で送信するようにしている。したがって、それぞれのセグメント１７６_A、１７６_A+1、１７６_A+2、……がセグメント方式の地上デジタル放送の１チャネル分に相当する。

図１１は、本実施例の携帯端末でテレビジョンを視聴する場合の処理の流れを表わしたものである。本実施例の携帯端末１０６は電源を投入したときに図６で示した通信のための処理をまず行っている。したがって、外国等の新しい場所で携帯端末１０６の電源を入れた場合には、図６のステップＳ２０６でその場所の電波情報１０４をＲＡＭ１２３（図３）に格納している。携帯端末１０６を購入した日本等の国で最初に電源を投入した場合も同様に電波情報１０４がＲＡＭ１２３に格納されるようになっている。

携帯端末１０６のユーザがテレビジョンの視聴のために図示しない操作画面から「テレビ」を選択したり、あるいは専用の図示しない「テレビ」スイッチを押下すると（図１１ステップＳ２４１：Ｙ）、ＲＡＭ１２３に格納された最新の電波情報１０４の中から放送形式を含んだ放送データが読み出される（ステップＳ２４２）。本実施例のチューナ１６２（図８）は、地上デジタル放送の１セグメント方式とＤＶＢ−Ｈ方式、ならびにアナログ地上波方式に対応しているので、放送形式がこれらのいずれであるかの判別が行われる（ステップＳ２４３、ステップＳ２４４）。

放送形式が地上デジタル放送の１セグメント方式であると判別された場合には（ステップＳ２４３：Ｙ）、チューナ１６２内の１セグメント方式の受信回路が選択される（ステップＳ２４５）。そして、ＲＡＭ１２３に記憶されているチャネル番号の放送局の番組の受信と再生が行われる（ステップＳ２４６）。これは、とりあえず前回選択したチャネルにおける現在の放送内容を出力して、必要な場合にはチャネルの変更操作を行わせるためである。これにより、新たな土地で初めてテレビジョンを視聴する場合には前の土地で選択したチャネル番号の番組が暫定的に映し出されることになる。また、本実施例の場合、対応するチャネル番号の放送局が存在しない場合には、デフォルト値として設定されたチャネル番号の放送局の番組の内容が代わって出力される。

一方、最新の電波情報１０４から判別された放送形式がＤＶＢ−Ｈ方式であると判別された場合には（ステップＳ２４３：Ｎ、ステップＳ２４４：Ｙ）、チューナ１６２内のＤＶＢ−Ｈ方式の受信回路が選択される（ステップＳ２４７）。そして、ＲＡＭ１２３に記憶されているチャネル番号の放送局の番組の受信と再生が行われる（ステップＳ２４６）。

放送形式がＤＶＢ−Ｈ方式でもないと判別された場合には（ステップＳ２４４：Ｎ）、チューナ１６２内のアナログ方式の受信回路が選択される（ステップＳ２４８）。アナログ方式の受信回路については、日本や米国で使われるＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式の回路と、ヨーロッパ等のその他の地域の多くで使用されるＰＡＬ（Phase Alternation by Line）方式の回路が備えられており、放送形式によってこれらの一方が選択されるようになっている。

なお、地上デジタル放送には、地上デジタルメディア放送としてのＴ−ＤＭＢ（Terrestrial - Digital Multimedia Broadcasting）や、キャリアに多チャンネル映像配信を卸売りするサービスとしてのＭｅｄｉａＦＬＯ（登録商標）（Forward Link Only）等の各種のものがある。したがって、携帯端末等の通信端末によっては、ステップＳ２４８でアナログ方式の受信回路を次善策として選択する前に、これらの他の地上デジタル放送の通信方式に該当するかどうかの判別を行うようにしてもよい。

ステップＳ２４８の処理によってチューナ１６２の受信回路の設定が行われた場合にも、その受信回路でＲＡＭ１２３に記憶されているチャネル番号の放送局の番組の受信と再生が行われる（ステップＳ２４６）。

このようにしてテレビジョンの視聴が開始されたら、ユーザは番組内容を替えるためにチャネル操作を行うか（ステップＳ２４９）、テレビジョンの視聴を終了させる操作を行うことができる（ステップＳ２５０）。チャネル操作を行った場合には（ステップＳ２４９：Ｙ）、そのチャネル番号がＲＡＭ１２３に記憶されて（ステップＳ２５１）、ステップＳ２４６に処理が戻ることになる。テレビジョンの視聴の終了をユーザが操作した場合には（ステップＳ２５０：Ｙ）、テレビジョンの視聴のための処理が終了することになる（エンド）。

以上、携帯端末１０６を主に説明したが、ノートパソコン１０７がその無線通信機能を用いて通話を含む通信あるいは放送の受信を行う場合について同様の処理を行うことができる。ＰＤＡ等の図示しない通信端末についても同様である。

＜発明の第１の変形例＞

本発明ではそれぞれの土地で電波情報１０４を取得するので、その中で品質上で優位に立つ情報をユーザに優先的に選択させるサービスを提供することが可能である。たとえば、あるテレビ局が特定の地域で同一の放送内容を従来のアナログ地上波方式とデジタル地上波方式の双方を使って行っているものとする。この場合には一般にデジタル地上波方式による放送を受信した方が画像や音質について高品位の受信が行われるが、ユーザがこれを知らずに従来からのアナログ地上波方式の選局を行ったまま視聴する場合がある。このような不都合を解消するためには、電波情報１０４中にアナログ地上波方式とデジタル地上波方式のチャネルの関係を示す注記情報を含めておけばよい。

図１２は、本発明の第１の変形例として、このような注記情報が電波情報に存在する場合の選局操作の流れを表わしたものである。ユーザがテレビジョンを視聴するためのチャネルを選択すると（ステップＳ２６１：Ｙ）、図３に示したＣＰＵ１２１は放送対象のそのチャネルがアナログ地上波方式によるものであるかを判別して（ステップＳ２６２）、デジタル地上波方式である場合には（Ｎ）、何の変更も行うことなくそのチャネルの周波数を選択する（ステップＳ２６３）。すなわち、この場合には放送形式もチャネルの変更も行われない。

これに対して、ユーザがアナログ地上波方式によるチャネルを選択している場合には（ステップＳ２６２：Ｙ）、そのチャネルの番組に対して画像や音質について品位上で優位に立つ放送形式を示す注記があるかどうかを電波情報１０４の中から検索する（ステップＳ２６４）。この例ではデジタル地上波方式で同一の番組が存在するかどうかの検索となる。存在しなければ（ステップＳ２６５：Ｎ）、ステップＳ２６３に進んでユーザの選択したチャネルで放送形式も同一のままで選局が行われる。

デジタル地上波方式で同一の番組が存在する場合には（ステップＳ２６５：Ｙ）、その注記情報に従って、放送形式と注記情報に示されたチャネルを変更する（ステップＳ２６６）。そして、その変更後のチャネルの周波数の選択が行われることになる（ステップＳ２６３）。なお、装置によっては同一の放送局の画像や音質について品位上で優位に立つ放送形式のチャネルが存在すれば、これに切り替えることを促がす表示をディスプレイ１３２（図３）上に一定期間行って、ユーザの選択を待つようにしてもよい。この場合には、同一の番組が放送されているかを特に装置側が判別する必要はない。

以上のような放送方式やチャネルの変更は、ラジオのＡＭ放送とＦＭ放送の間で行われてもよい。放送形式やチャネルの変更のサービスによって、ユーザは携帯端末１０６あるいはノートパソコン１０７の能力の範囲内で、より良い視聴サービスを受けることができる。

＜発明の第２の変形例＞

図１３は、本発明の第２の変形例における携帯端末の制御の処理を表したものであり、実施例の図６に示した処理のうち変更した部分の処理を表わしたものである。先の実施例では図６のステップＳ２０４で基地局１１０との通信が成功しなかった場合（Ｎ）、その土地における電波塔１０１からの電波情報１０４の受信を試みる（ステップＳ２０６）ことにした。本発明の変形例では、基地局１１０との通信が成功しなかった場合に携帯端末１０６が基地局１１０と通信を行う他の通信環境が存在するかどうかを判別する（ステップＳ３０１）。ここで「他の通信環境」とは、たとえば同じオペレータが使用する他の周波数が存在する場合には、その周波数に設定してみるように予め定めた他の中心周波数、無線方式、フレームタイミング、パイロット符号等に設定を変更することをいう。図１２の例の場合では、通常、デジタル地上波方式で番組を見ていた受信機でこれを見られなくなったとき、同一放送局のアナログ地上波方式に切り替えて視聴を試みることが他の通信環境が存在するかどうかを判別することになる。

この結果、通信できる他の通信環境が存在した場合には（ステップＳ３０１：Ｙ）、その通信環境に設定して（ステップＳ３０２）、ステップＳ２０５に移行し、通信を行う。これに対して通信できる他の通信環境が存在しないと判別された場合には（ステップＳ３０１：Ｎ）、ステップＳ２０６に進んで電波塔１０１からの電波情報１０４の受信を試みることになる。

＜発明の第３の変形例＞

実施例の図７では中心周波数の検索と選択に関して説明したが、電波情報１０４としてフレームタイミングやパイロット情報等の他の情報が記載されている場合には、これらを基にして携帯端末１０６の通信環境を設定して基地局１１０との通信開始をよりスムーズに行うことができることは当然である。

図１４は、本発明の第３の変形例における携帯端末の基地局に対する通信制御の概要を表わしたものであり、中心周波数とフレームタイミングについて通信環境を設定する場合について、図７のステップＳ２２６およびステップＳ２２７を具体化したものである。図２と共に説明する。この変形例では、携帯端末１０６が自端末の種類を基にして、該当する通信方式および周波数割り当ての中心周波数とフレームタイミングをそれぞれ抽出する（ステップＳ４０１）。そして、その中から１つの中心周波数と基地局１１０が送信する際の可能性のある１つのフレームタイミングを組み合わせて、基地局１１０からの信号の受信を試行する（ステップＳ４０２）。受信が成功しなければ（ステップＳ４０３：Ｎ）、中心周波数とフレームタイミングを、抽出した範囲の他の組み合わせにして（ステップＳ４０４）、ステップＳ４０２に戻って受信を試みる。

このようにして、ある中心周波数とフレームタイミングで基地局１１０からの信号の受信が成功したら（ステップＳ４０３：Ｙ）、この基地局１１０から送られてきた信号のフレームタイミングを起点として、ステップＳ４０１で抽出した携帯端末１０６が基地局１１０に送信する際のフレームタイミングの１つを選択し、このフレームタイミングで基地局１１０に応答を送出する（ステップＳ４０５）。この携帯端末１０６の応答が成功しない場合には（ステップＳ４０６：Ｎ）、携帯端末１０６が基地局１１０に送信する際のフレームタイミングとして抽出した他の１つのフレームタイミングに変更して（ステップＳ４０７）、ステップＳ４０５に進んで基地局１１０に応答する。

このようにして携帯端末１０６が基地局１１０に送信する際のフレームタイミングがある時点で正しく設定されることで応答が成功したら（ステップＳ４０６：Ｙ）、設定された中心周波数とフレームタイミングで、両者の間で以後の通信が続行されることになる（ステップＳ４０８）。

なお、以上説明した実施例では、通信端末のために割り当てられる電波情報の候補として、中心周波数の他に、無線方式、フレームタイミング、パイロット符号および周波数、オペレータ情報を挙げたが、これらに限定されるものではない。たとえば、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）方式やＧＳＭ（Global System for Mobile）方式では、通信を開始する際に使用する制御信号の周波数を所定の周波数に特定する場合がある。このような場合には、その所定の周波数やタイミング情報を通信開始に必要な情報として電波情報に含めることは有効である。ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）では、特定のサブキャリアについて同様である。

もちろん、以上列挙したＰＤＣ方式等の具体的な携帯電話通信システムにのみ本発明が適用されるものではない。本発明は通信または放送に使用される各種電波に関する電波情報を予め定めた特定周波数の電波で送信することを特徴とするものであり、各種の通信システムに適用されることは当然である。

また、以上説明した実施例では、携帯通信網１１２に接続された基地局１１０を使用する携帯端末１０６あるいはノートパソコン１０７についての例を説明したが、無線ＬＡＮについての周波数のサーチについても本発明を適用することができる。

更に実施例では、テレビジョンの視聴について説明したが、ＡＭ（Amplitude Modulation）、ＦＭ（Frequency Modulation）、地上デジタルラジオ等のラジオ局の周波数の選択についても本発明を同様に適用することができる。

また、実施例では電波塔や小規模な送信設備から電波情報１０４を送信するものとして説明したが、基地局のように電波の届く範囲が限定された送信を行うあらゆる設備であってもよいことは当然である。

移動通信サ−ビスにおける利用周波数帯とＷＣＤＭＡでの周波数サーチの原理を表わした説明図である。本発明の一実施例における通信システムの概要を表わしたシステム構成図である。本実施例の携帯端末の構成の概要を表わしたブロック図である。電波塔から出力される電波情報の周波数の割り当ての一例を表わした説明図である。本実施例で携帯端末で通信を行う場合とテレビジョン放送のそれぞれについてのサービスエリアを示した説明図である。本実施例で電源が投入されてから通信が行われるまでの携帯端末の制御の概要を表わした流れ図である。図６のステップＳ２０８における電波情報受信モードでの処理を表わした流れ図である。図３に示したテレビ受信部の概要を表わしたブロック図である。１セグメント方式の地上デジタル放送における各放送チャネルとセグメントの関係を表わした説明図である。ＤＶＢ−Ｈ方式の地上デジタル放送における各放送チャネルを表わした説明図である。本実施例の携帯端末でテレビジョンを視聴する場合の処理の流れを表わした流れ図である。本発明の第１の変形例として注記情報を基にして放送形式とチャネルを変更する処理を表わした流れ図である。本発明の第２の変形例として図６に示した携帯端末の制御の処理のうち変更した部分の処理を表わした流れ図である。本発明の第３の変形例における携帯端末の基地局に対する通信制御の概要を表わした流れ図である。

符号の説明

１００通信・放送システム
１０１電波塔
１０２電波情報送信装置
１０３放送用送信装置
１０６携帯端末
１０７ノートパソコン
１０８ＧＰＳ衛星
１１０基地局
１１２携帯通信網
１２１ＣＰＵ
１２２ＲＯＭ
１２３ＲＡＭ
１２６電波情報受信部
１２７ＧＰＳ受信部
１２８携帯通信部
１３２ディスプレイ
１３５スピーカ
１３６テレビ受信部
１６４テレビ放送チューナ部
１６５テレビ視聴部

Claims

所属するエリアで使用することができる複数の無線通信方式に関する電波情報を、予め定めた特定周波数の電波によって定常的に送信する電波情報送信手段を具備し、
前記複数の無線通信方式は、放送用サービスエリアを有する放送方式と、前記放送用サービスエリアに包含される基地局サービスエリアを有する通信方式であり、前記電波情報の送信は、前記放送用サービスエリア全体に対して行われることを特徴とする送信装置。
前記電波情報は、１セグメント方式の地上デジタル放送によって提供されることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
前記電波情報は、ＤＶＢ−Ｈ（Digital Video Broadcasting for Handheld）方式の地上デジタル放送によって提供されることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
送信装置のコンピュータに、
所属するエリアで使用することができる複数の無線通信方式に関する電波情報を、予め定めた特定周波数の電波によって定常的に送信する処理を実行させ、
前記複数の無線通信方式は、放送用サービスエリアを有する放送方式と、前記放送用サービスエリアに包含される基地局サービスエリアを有する通信方式であり、前記電波情報の送信は、前記放送用サービスエリア全体に対して行われることを特徴とする制御プログラム。
所属するエリアで使用することができる複数の無線通信方式に関する電波情報を、予め定めた特定周波数の電波によって定常的に送信し、
前記複数の無線通信方式は、放送用サービスエリアを有する放送方式と、前記放送用サービスエリアに包含される基地局サービスエリアを有する通信方式であり、前記電波情報の送信は、前記放送用サービスエリア全体に対して行われることを特徴とする送信方法。