JPH09307564A - 双方向通信システム - Google Patents

双方向通信システム

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JPH09307564A
JPH09307564A JP12205796A JP12205796A JPH09307564A JP H09307564 A JPH09307564 A JP H09307564A JP 12205796 A JP12205796 A JP 12205796A JP 12205796 A JP12205796 A JP 12205796A JP H09307564 A JPH09307564 A JP H09307564A
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JP
Japan
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information terminal
capacity data
wireless network
router
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JP12205796A
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Takamasa Fukui
孝昌 福井
Masayasu Miyake
正泰 三宅
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に携帯性を重視される情報端末で、大容量
データを高速で伝送できる双方向通信システムを提供す
る。 【解決手段】 情報端末１は、インターネット５上のＷ
ｅｂサーバ６に対するコマンド等の小容量データを、双
方向無線網２を介して非対称ルータ４に送信する。非対
称ルータ４は、該コマンドをインターネット５を介して
Ｗｅｂサーバ６に送出するとともに、該Ｗｅｂサーバ６
からの大容量データ（例えば、ＨＴＭＬ形式のブラウザ
・データ）をデータ重畳放送装置３に送出する。データ
重畳放送装置３は、受信したデータ量に基づいて送信予
定時刻を決定し、非対称ルータ４、双方向無線網２を介
して情報端末１に通知した後、送信予定時刻になると、
大容量データをテレビ信号の空き領域に重畳して放送す
る。情報端末１は、送信予定時刻になると、放送受信部
を起動し、大容量データが重畳されたテレビ信号を受信
し、受信したデータを表示部に表示するなど所定の処理
を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、既存の通信システ
ムを用いて高速でデータ授受を行う双方向通信システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、双方向通信システムとして、一般
のアナログ電話回線やデジタル専用回線を用いたインタ
ーネットが知られている。インターネットでは、ＨＴＭ
Ｌ（Hypertext Markup Language）形式のデータ（画
像、音声、文字からなるドキュメント）をブラウジング
（閲覧）したり、世界中に分散配置されたサーバに蓄積
された多量、大容量のデータを受信することが可能であ
る。また、双方向通信ではないが、複数チャネルで、映
像および音声をユーザに一方向で提供する通常のテレビ
放送がある。該テレビ放送では、テレビ信号の空き領域
を利用して複数チャネルで文字情報（文字放送）を送信
しており、ユーザに対して多量の情報を提供し得る通信
システムである。
【０００３】また、複数のユーザとの間で、より大量の
情報を送受信する双方向通信システムとしては、独自の
通信回線網を用いた、例えばＶＯＤ（Video On Deman
d）のように、ＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）に上り回線
／下り回線を設置することにより双方向通信を可能にし
た双方向通信システムがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たインターネットでは、端末として固定されたもの、例
えば、家庭・オフィスに設置されたコンピュータ等でア
クセスする場合には、高速にデータ転送が可能である
が、ユーザが携帯するような携帯型の情報端末（移動体
端末）を用いた場合、中継装置（双方向通信網の基地
局）を介するため、そのデータ転送速度は、９．６ｋｂ
ｐｓ程度が最大である。例えば、上記携帯型の情報端末
で、インターネット上のＷＷＷ（World Wide Web）サー
バにアクセスし、ＨＴＭＬ形式のデータ（画像、音声、
文字からなるドキュメント）をブラウジングしようとす
ると、１５０ｋｂｙｔｅｓのデータを受信する場合、約
１５秒必要となり、遅すぎて実用的でないという問題が
あった。
【０００５】また、テレビ放送として、欧州で実用化さ
れた地上波デジタル放送では、約１Ｍｂｐｓの伝送速度
を可能にする移動体通信をそのサービスの一環に加えて
いる。該通信システムを利用した場合には、先の例で
は、約２秒程度でデータを受信できる。しかしながら、
上述したテレビ放送や、上記地上デジタル放送では、如
何に高速なデータ伝送を可能としても、ユーザが受ける
だけであり、インタラクティブな双方向通信ができない
という問題があった。
【０００６】また、上述したＣＡＴＶのように専用回線
を用いる双方向通信システムでは、ユーザが任意の場所
（電車内、ホール、会議場等）でサービスを受けること
ができないため、特定の場所でしかサービスを受けるこ
とができず、携帯型の情報端末ではサービスを受けるこ
とができないという問題があった。
【０００７】そこで本発明は、特に携帯性を重視される
情報端末で、大容量データを高速で伝送できる双方向通
信システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明による双方向通信システムは、無線に
よって双方向でデータを授受する双方向無線網と、無線
によって一方向で大容量データを送信する大容量データ
送信手段と、前記双方向無線網からのデータを大容量デ
ータを提供する既存の情報提供網へ送出する一方、前記
情報提供網からの大容量データを前記大容量データ送信
手段に送出する非対称ルータと、前記双方向無線網から
の双方向データを授受するとともに、前記大容量データ
送信手段からの大容量データを受信する情報端末とを具
備することを特徴とする。
【０００９】また、好ましい態様として、前記双方向無
線網は、例えば請求項２記載のように、所定のサービス
エリア毎に、対応するサービスエリアに存在する情報端
末との間で双方向でデータを授受する基地局を配置して
なるようにしてもよい。また、前記大容量データ送信手
段は、例えば請求項３記載のように、通常、所定のテレ
ビ信号を放送する放送局であって、前記非対称ルータか
らの大容量データを前記テレビ信号の空き領域に重畳す
る重畳手段を備え、大容量データを重畳したテレビ信号
を放送するようにしてもよい。
【００１０】また、前記情報端末は、例えば請求項４記
載のように、前記双方向無線網との間で双方向でデータ
を授受する双方向送受信手段と、前記大容量データ送信
手段からの大容量データを受信する大容量受信手段とを
具備してもよい。また、前記非対称ルータは、例えば請
求項５記載のように、伝送するデータ量に応じて、前記
双方向無線網または前記大容量データ送信手段のいずれ
かを通信路として選択的に切り替えるようにしてもよ
い。また、前記大容量データ送信手段は、例えば請求項
６記載のように、送信データを一時記憶する記憶手段
と、少なくとも前記送信データ量に応じて、送信予定時
刻を算出する送信予定時刻算出手段と、前記送信予定時
刻算出手段によって算出された送信予定時刻になると、
前記記憶手段に記憶された送信データを送信する送信手
段とを具備するようにしてもよい。
【００１１】また、前記大容量データ送信手段は、例え
ば請求項７記載のように、送信データを一時記憶する記
憶手段と、少なくとも前記送信データ量に応じて、送信
予定時刻を算出する送信予定時刻算出手段と、前記送信
予定時刻算出手段によって算出された送信予定時刻を前
記非対称ルータに通知する送信予定時刻通知手段と、前
記送信予定時刻算出手段によって算出された送信予定時
刻になると、前記記憶手段に記憶された送信データを送
信する送信手段とを備え、前記非対称ルータは、前記送
信予定時刻通知手段から通知される送信予定時刻を前記
双方向無線網を介して前記情報端末に通知する通知手段
を備え、前記情報端末は、前記双方向無線網からの双方
向データを授受する双方向送受信手段と、前記大容量デ
ータ送信手段からの大容量データを受信する大容量受信
手段とを備え、前記双方向無線網を介して非対称ルータ
から通知される送信予定時刻を前記双方向送受信手段で
予め受信しておき、該送信予定時刻になると、前記大容
量受信手段を起動するようにしてもよい。
【００１２】また、前記大容量データ送信手段は、例え
ば請求項８記載のように、複数であって、それぞれ所定
の地域毎に配置され、各々、該所定の地域に対して、無
線によって一方向で大容量データを送信し、前記情報端
末は、所定のタイミングで前記双方向無線網に対して現
在位置を示す位置情報を通知し、前記非対称ルータは、
前記情報提供網から供給される大容量データを一時記憶
する記憶手段と、前記双方向無線網を介して供給される
前記情報端末の位置情報に基づいて、対応する地域の大
容量データ送信手段を選択する選択手段とを備え、前記
選択手段によって選択した大容量データ送信手段に対し
て、前記情報提供網からの大容量データを送出するよう
にしてもよい。
【００１３】また、前記非対称ルータは、例えば請求項
９記載のように、前記大容量データ送信手段に送信する
大容量データに対して所定の暗号化を施す暗号化手段を
備え、前記情報端末は、前記大容量データ送信手段から
送信される暗号化された大容量データを、前記非対称ル
ータでの暗号化で用いられた暗号鍵を用いて元に戻す復
合化手段を備えるようにしてもよい。また、前記情報端
末は、例えば請求項１０記載のように、前記復合化手段
で復合化する際に用いる暗号鍵を、大容量データの受信
に先だって、その都度、前記非対称ルータから前記双方
向無線網を介して取得するようにしてもよい。また、前
記双方向無線網および前記情報端末は、例えば請求項１
１記載のように、各々、相互で授受するデータに対して
所定の暗号化を施す暗号化手段と、暗号化されたデータ
を、暗号化で用いられた暗号鍵を用いて元に戻す復合化
手段とを具備するようにしてもよい。
【００１４】また、前記情報提供手段は、例えば請求項
１２記載のように、ＨＴＭＬ形式のファイルを提供する
複数のサーバが接続されたインターネットであって、前
記非対称ルータは、前記双方向無線網を介して前記情報
端末から供給されるコマンドに従って、前記インターネ
ット上の所定のサーバが提供するＨＴＭＬ形式のファイ
ルを閲覧する閲覧手段を備え、該閲覧手段は、前記イン
ターネットがコマンドに応じて送信する前記ＨＴＭＬ形
式のファイルを、前記情報端末での表示形式に変換した
後、前記大容量データ送信手段に供給し、前記情報端末
は、前記大容量データ送信手段からの表示形式のデータ
を表示する表示手段を備えるようにしてもよい。
【００１５】また、前記大容量データ送信手段は、例え
ば請求項１３記載のように、複数であって、それぞれ所
定の地域毎に配置され、各々、該所定の地域に対して、
無線によって一方向で大容量データを送信するととも
に、各地域において前記情報端末で利用可能な双方向無
線網を示す無線網情報を送信し、前記情報端末は、前記
大容量データ送信手段からの無線網情報に基づいて、双
方向通信に用いる双方向無線網を選択するようにしても
よい。
【００１６】また、前記大容量データ送信手段は、例え
ば請求項１４記載のように、前記非対称ルータから供給
される大容量データに、該大容量データを受信すべき前
記情報端末を特定する識別符号を付与して送信し、前記
情報端末は、前記大容量データ送信手段からの大容量デ
ータの受信に先だって、該大容量データに付与された識
別符号が自身に予め設定されている識別符号と一致する
か否かを判断し、一致した場合にのみ、前記大容量デー
タを受信するようにしてもよい。
【００１７】また、前記情報端末は、例えば請求項１５
記載のように、所定のタイミングで前記双方向無線網に
対して現在位置を示す位置情報を通知し、前記非対称ル
ータは、前記双方向無線網を介して供給される前記情報
端末の位置情報を前記大容量データ送信手段に送信し、
前記大容量データ送信手段は、指向性の異なる複数の送
信アンテナを備え、該複数の送信アンテナのうち、前記
位置情報に応じた送信アンテナから大容量データを送信
するようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、イ
ンターネットおよび付加価値通信網（ＶＡＮ）に適用し
た一実施例として、図面を参照して説明する。
【００１９】Ａ．第１実施例の構成 Ａ−１．双方向通信システムの構成 図１は本発明の第１実施例による双方向通信システムの
構成を示すブロック図である。図において、１は、ユー
ザに携帯される情報端末であり、ユーザからの指示を入
力するためのキー入力部（図示略）、各種データ（画
像、文字等）を表示する表示部等を備えるとともに、後
述する双方向通信網２との間でデータを授受する送受信
機能や、後述するデータ重畳放送装置３からのデータを
受信する放送受信機能を備えている。該情報端末１は、
双方向無線網２との間で通常の双方向通信を行うことに
より、双方向無線網２を介して、後述するインターネッ
ト５上のサーバ６や固定網７上の付加価値網８に対する
コマンド等のデータ（小容量）を授受するとともに、デ
ータ重畳放送装置３を介して、インターネット５上のサ
ーバ６や固定網７上の付加価値網８からのデータ（大容
量）を受信する。
【００２０】双方向無線網２は、情報端末１との間で無
線によって双方向通信が可能な無線網であり、例えば、
携帯電話やＰＨＳ等による通信網など、所定の出力レベ
ルの無線信号でカバーし得るエリア毎に設置された基地
局からなる通信網である。該双方向無線網２は、上記情
報端末１から無線によって受信した小容量データを後述
する非対称ルータ４に供給するとともに、該非対称ルー
タ４からの小容量データを情報端末１に無線によって送
信する。
【００２１】データ重畳放送装置３は、一方向（送信）
のみで、非対称ルータ４からの所定の大容量データを、
通常の放送信号に重畳させて送信する装置であって、例
えば、所定のチャンネルのテレビ信号を変調し、非対称
ルータ４から供給される大容量データを、文字放送のよ
うに、上記テレビ信号に重畳し、図示しない放送タワー
（アンテナ）から放送するテレビ放送局である。なお、
該データ重畳放送装置３は、通常のアナログ・テレビ放
送局であっても、前述した欧州で採用されているデジタ
ル・テレビ放送局であってもよい。
【００２２】非対称ルータ４は、双方向無線網２から供
給される小容量データを、後述するインターネット（専
用回線またはアナログ回線）５上の所定のサーバ６や、
固定網（専用回線またはアナログ回線）７を介して付加
価値通信網８に供給する一方、これらインターネット５
上のサーバ６や固定網７上の付加価値通信網８から供給
される大容量データをデータ重畳放送装置３に供給す
る。
【００２３】インターネット５は、世界中の各種機関や
個人におけるコンピュータ（サーバ）を接続した通信網
であり、上記非対称ルータ４とは、直接接続されるか、
あるいはプロバイダを介して、専用回線、または通常の
アナログ回線を介して接続されている。サーバ６は、Ｈ
ＴＭＬ形式のデータ（画像、音声、文字からなるドキュ
メント）を提供するＷＷＷ（World Wide Web）サーバ
（以下、Ｗｅｂサーバという）や、各種ニュース、デー
タを提供するサーバである。また、固定網７は、各種情
報を提供する付加価値通信網８が接続された専用回線ま
たは通常のアナログ回線であり、上記非対称ルータ４と
は、直接接続されている。
【００２４】Ａ−２．データ重畳放送装置 図２は、上述したデータ重畳放送装置３の略構成を示す
ブロック図である。図において、データ重畳放送装置３
は、非対称ルータ４からの大容量データを一旦記憶する
メモリ３ａと、該メモリに記憶した大容量データを所定
のタイミング（送信予定時刻）でテレビ信号に重畳させ
て送信する重畳装置３ｂとからなる。該データ重畳放送
装置３は、非対称ルータ４から送信要求があると、空き
チャネルを非対称ルータ４に通知した後、受信した大容
量データを一旦メモリ３ａに記憶し、該データ量と送信
要求とに従って、該大容量データを情報端末１に送信す
る送信予定時刻を決定する。その後、該送信予定時刻を
非対称ルータ４に返送し、送信予定時刻になると、メモ
リ３ａに記憶していた大容量データを重畳装置３ｂによ
りテレビ信号に重畳して送信する。
【００２５】なお、送信予定時刻の決定には、例えば、
先に受信したデータから順に送信するＦＩＦＯ方式や、
これに優先順位を組み合わせて送信順序を決める方式が
望ましい。さらに、予め、同報放送が予定されている場
合には、これを避けて送信予定時刻を決定するようにし
てもよい。また、メモリ３ａに記憶したデータは、再送
に備えて、送信後もそのまま保持され、非対称ルータ４
経由で情報端末１から得られるＡＣＫ信号を受信する
か、あるいは一定時間が経過した時点で消去される。
【００２６】Ａ−３．情報端末 次に、図３は、上述した情報端末の略構成を示すブロッ
ク図である。図において、情報端末１は、双方向無線網
２に対してデータを送受信する双方向送受信部１ａと、
データ重畳放送装置３からのテレビ信号を受信する放送
受信部１ｂとを有し、予め双方向無線網２を介して通知
された送信予定時刻に基づいて、受信準備とデータ選択
を行うことができるようになっている。放送受信部１ｂ
は、受信動作以外の時間帯では消費電力を低減するため
のスリープ状態となり、タイマ１により計時される時刻
に基づいて制御部１ｆにより起動され、大容量データが
重畳されたテレビ信号の受信動作になる。さらに、この
起動制御においては、受信周波数（チャネル）を指定す
る機能を含んでいてもよい。
【００２７】データ選択部１ｃは、制御部１ｆの制御の
下、双方向無線網２またはデータ重畳放送装置３のいず
れか一方で受信したデータを選択し、処理装置１ｄに供
給する。処理装置１ｄは、供給されるデータを処理し、
所定の表示形式に変換するなどして表示部１ｈに表示す
る。
【００２８】タイマ１ｅは、図示しないシステムクロッ
クに基づいて、現在時刻を計時し、該現在時刻を制御部
１ｆに供給する。制御部１ｆは、上述した各部を制御す
るとともに、上記現在時刻と、双方向無線網２を介して
受信した送信予定時刻とを比較し、送信予定時刻に達す
ると、上述したように、放送受信部１ｂを起動し、デー
タ重畳放送装置３から送信される大容量データが重畳さ
れたテレビ信号を受信させる。
【００２９】また、キー入力部１ｇは、インターネット
５にアクセスしたり、付加価値網８にアクセスしたり、
制御部１ｆに対して各種指示を与えるためのキーボード
である。また、表示部１ｈは、例えば、液晶表示器等か
らなり、インターネット５上のホームページや、付加価
値網の情報を表示する。なお、表示部１ｈとしては、Ｃ
ＲＴなどの表示装置を外部接続するようにしてもよい。
【００３０】Ａ−４．情報端末のレイヤ構成 図４は、上述した情報端末のレイヤ構成を示す概念図で
ある。図において、情報端末１は、双方向無線網２に対
する物理層１０、データリンク層１１、ネットワーク層
１２、また、データ重畳放送に対する物理層１３、デー
タリンク層１４、さらに、上記ネットワーク層１２およ
びデータリンク層１４の上位に、非対称ルーティング層
１５、さらに上位に、アプリケーション層１６を置く。
アプリケーション層１６としては、例えば、インターネ
ット５へのアクセスの場合には、Ｗｅｂブラウザ（ソフ
トウエア）となる。双方向無線網２とデータ重畳放送３
とのルーティング（切り替え）は、非対称ルーティング
層１５によって行うようになっているので、受信部の選
択に際しては、アプリケーション１６に複数の受信手段
を意識させることがない。
【００３１】Ｂ．第１実施例の動作 まず、上述した非対称ルータ、データ重畳放送装置、情
報端末の基本的な動作（一部）について説明する。ここ
で、図５ないし図７は、各々、非対称ルータ、データ重
畳放送装置および情報端末の基本動作（一部）を示すフ
ローチャートである。
【００３２】Ｂ−１．非対称ルータ まず、非対称ルータにおける下り回線の通信路選択手順
について図５を参照して説明する。非対称ルータ４は、
データ（大容量または小容量）を受信すると、ステップ
Ｓ１０で、受信データの容量を計算し、ステップＳ１２
で、データの総容量が予め設定された規定値より大であ
るか否かを判断する。上記規定値は、情報端末１に対し
て送信すべきデータを、データ重畳放送装置３または双
方向無線網２のいずれで送信するかを決めるしきい値で
あり、上記比較判断は、データが大容量である場合に
は、比較的高速なデータ伝送レートを有するデータ重畳
放送装置３から送信した方が効率的であり、データが小
容量である場合には、比較的低速なデータ伝送レートを
有する双方向無線網２を介して送信した方が効率的であ
るので、どちらで送信するかを決めるための処理であ
る。そして、データの総容量が規定値以下であった場合
には、ステップＳ１４に進み、上記データを双方向無線
網２を介して情報端末１に送信する。
【００３３】一方、データの総容量が規定値より大であ
った場合には、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６
では、データ重畳放送装置３に対して、送信要求を送信
し、ステップＳ１８で、データ重畳放送装置３からの応
答に基づいて、送信可能であるか否かを判断する。送信
要求としては、例えば、データを送信すべきチャネルを
どこに割り当てるかを要求し、データ重畳放送装置３か
らの応答としては、送信可能である場合には、送信する
チャネルを返すようにする。ここで、送信不可能であっ
た場合には、上述したステップＳ１４に進み、上記デー
タを双方向無線網２を介して情報端末１に送信する。
【００３４】一方、送信可能であった場合には、ステッ
プＳ２０に進み、上記データをデータ重畳放送装置３に
送出する。データ重畳放送装置３は、後述するように、
データを受信すると、該データ容量に従って、送信予定
時刻を計算し、非対称ルータ４に返信する。非対称ルー
タ４は、ステップＳ２２で、上記送信予定時刻を受信し
て、ステップＳ２４で、上記送信チャネルおよび送信予
定時刻を、双方向無線網２を介して情報端末１に通知す
る。
【００３５】そして、ステップＳ２６で、情報端末１か
ら上記データの受信完了を示すＡＣＫ信号が双方向無線
網２を介して供給されるのを待つ。そして、ＡＣＫ信号
が供給されると、ステップＳ２８で、受信したＡＣＫ信
号をデータ重畳放送装置３に送出した後、当該処理を終
了する。
【００３６】Ｂ−２．データ重畳放送装置 次に、データ重畳放送装置における下り回線の放送手順
について図６を参照して説明する。データ重畳放送装置
３は、非対称ルータ４からのデータを受信すると、ステ
ップＳ３０において、メモリ３ａに一旦蓄積する。次
に、ステップＳ３２において、受信したデータ容量を計
算し、ステップＳ３４で、得られたデータ容量に基づい
て、送信予定時刻を計算する。そして、該送信予定時刻
を非対称ルータ４に通知する。
【００３７】次に、ステップＳ３８で、上記送信予定時
刻になったか否かを判断し、送信予定時刻になっていな
ければ、そのまま同ステップＳ３８を繰り返し、待機す
る。一方、送信予定時刻なると、ステップＳ４０に進
み、ステップＳ３０でメモリ３ａに蓄積したデータを、
通常のテレビ信号の空き領域に重畳して放送する。そし
て、ステップＳ４２で、非対称ルータ４からのＡＣＫ信
号を受信したか否かを判断する。このＡＣＫ信号は、上
記データが重畳されたテレビ信号を受信した情報端末が
非対称ルータ４に対して送信した、全データを受信した
ことを示す確認信号であり、該非対称ルータ４を介して
データ重畳放送装置３に送信される。
【００３８】そして、非対称ルータ４からのＡＣＫ信号
を受信していなければ、ステップＳ４４に進み、タイム
アウトになったか否かを判断する。ここで、タイムアウ
トでなければ、ステップＳ４２に戻り、ＡＣＫ信号を受
信するまで待機する。一方、データを重畳放送した後、
ＡＣＫ信号を受信できずに、タイムアウトになると、ス
テップＳ４６に進み、情報端末１がデータを受信できな
かったことを知らせるために、非対称ルータ４に対して
不達通知を供給する。
【００３９】一方、データを重畳放送した後、ステップ
Ｓ４２において、非対称ルータ４を介して情報端末１か
らＡＣＫ信号を受信すると、情報端末１によってデータ
が受信されたと判断し、ステップＳ４８に進み、放送済
みのデータをメモリ３ａから消去した後、当該処理を終
了する。
【００４０】Ｂ−３．情報端末 次に、情報端末における受信経路の選択手順について図
７を参照して説明する。情報端末１は、まず、ステップ
Ｓ５０で、予定通信路が双方向無線網２であるかデータ
重畳放送３であるかを判断する。そして、予定通信路が
双方向無線網２である場合には、ステップＳ５２に進
み、双方向無線網２の受信機能である双方向送受信部
（受信部）１ａを選択して起動し、ステップＳ５４で、
双方向無線網２からの小容量データを受信する。
【００４１】一方、予定通信路がデータ重畳放送３であ
る場合には、ステップＳ５６に進み、データ重畳放送の
受信機能である放送受信部１ｂを選択し、ステップＳ５
８で、前述した非対称ルータ４から通知された放送予定
チャネルを設定する。次に、ステップＳ６０で、タイマ
１ｅによる現在時刻を参照して、同様に非対称ルータ４
から通知された送信予定時刻に達したか否かを判断し、
送信予定時刻でなければ、同ステップＳ６０を繰り返し
実行し、待機する。一方、送信予定時刻に達すると、ス
テップＳ６２に進み、上記放送受信部１ｂのスリープを
解除し、ステップＳ６４で、データ重畳放送装置３から
のデータが重畳されたテレビ信号を受信する。
【００４２】テレビ信号に重畳されたデータの受信が完
了すると、ステップＳ６６で、上記放送受信部１ｂを再
びスリープ状態に戻し、ステップＳ６８で、データの受
信完了を示すＡＣＫ信号を双方向無線網２を介して非対
称ルータ４に通知した後、当該処理を終了する。
【００４３】Ｂ−４．全体動作 次に、上述した第１実施例の全体動作を説明する。ここ
で、図８は、本第１実施例による双方向通信システムの
動作を説明するためのシーケンスである。情報端末１
は、Ｗｅｂブラウザからインターネット５上のＷｅｂサ
ーバ６に対して接続要求が出ると、双方向無線網２を介
して、非対称ルータ４に対してコマンドＣＭＤを送信す
る。非対称ルータ４は、該コマンドＣＭＤをインターネ
ット５を介してＷｅｂサーバ６に送出する。これによっ
て、Ｗｅｂサーバ６は、受信したコマンドＣＭＤに従っ
て、例えば、ブラウザ・データ（ＨＴＭＬ形式のファイ
ル）Ｄ１を、インターネット５を介して、非対称ルータ
４に送信する。
【００４４】次に、非対称ルータ４は、Ｗｅｂサーバ６
から送られてきたブラウザ・データＤ１のデータ量が所
定量を越えていると、データ重畳放送装置３に対して、
上記ブラウザ・データＤ１を送信すべきチャネル要求Ｃ
ＲＱを送出する。これに対して、データ重畳放送装置３
は、空きチャネルおよびＡＣＫ信号を非対称ルータ４に
返送する。非対称ルータ４は、ＡＣＫ信号を受信する
と、上記ブラウザ・データＤ１をデータ重畳放送装置３
に送信する。データ重畳放送装置３は、ブラウザ・デー
タＤ１を受信すると、データ容量に基づいて送信予定時
刻を計算し、該送信予定時刻をタイム・タグＴＴとして
非対称ルータ４に通知する。
【００４５】非対称ルータ４は、上記タイム・タグＴＴ
を受信すると、先に受信した送信チャネルＣと上記タイ
ム・タグＴＴを、双方向無線網２を介して情報端末１に
送信する。情報端末１は、双方向送受信部１ａで上記送
信チャネルＣとタイム・タグＴＴを受信し、タイム・タ
グＴＴに従って、ブラウザ・データＤ１が重畳されたテ
レビ信号が送信されるまで待機する。
【００４６】一方、データ重畳放送装置３は、送信予定
時刻になると、重畳装置３ｂによって、先に設定した送
信チャネルＣのテレビ信号にブラウザ・データＤ１を重
畳して送信する。情報端末１は、同様に、送信予定時刻
になると、放送受信部１ｂを起動し、該起動した放送受
信部１ｂによって、上記ブラウザ・データＤ１が重畳さ
れたテレビ信号を受信し、該テレビ信号からブラウザ・
データＤ１を取り出し、表示形式のデータを生成し、表
示部１ｈに表示する。また、情報端末１は、ブラウザ・
データＤ１の受信完了を示すＡＣＫ信号を双方向送受信
部１ａに対して送出し、該双方向送受信部１ａによっ
て、双方向無線網２を介して非対称ルータ４に送信す
る。非対称ルータ４は、上記ＡＣＫ信号を受信すると、
該ＡＣＫ信号をデータ重畳放送装置３に通知する。これ
に対して、データ重畳放送装置３は、メモリ３ａに記憶
していたブラウザ・データＤ１を消去する。
【００４７】このように、上述した第１実施例では、情
報端末１から見て上り方向のデータストリーム（コマン
ドなど小容量のデータ）は、データ伝送速度が比較的低
速な双方向通信網２を介して伝送され、一方、情報端末
１から見て下り方向のデータストリーム（ブラウザ・デ
ータなどの大容量データ）は、データ伝送速度が比較的
高速なデータ重畳放送装置３によって伝送されるので、
比較的低速な双方向無線網２の負担を軽減しつつ、高速
にデータを伝送できる。
【００４８】Ｃ．第２実施例 次に、本発明の第２実施例について説明する。本第２実
施例では、複数のデータ重畳放送装置のうち、情報端末
１の現在位置をサービスエリア（電波到達地域）とする
データ重畳放送装置を選択し、該データ重畳放送装置か
ら大容量データを重畳したテレビ信号を送信するように
している。また、送信すべきデータ容量がデータ重畳放
送装置３の放送可能な容量を上回った場合には、双方向
無線網２を介して大容量データを送信するようにしてい
る。以下に、本第２実施例の構成および動作について説
明する。
【００４９】ここで、図９は、本発明の第２実施例によ
る双方向通信システムの構成を示すブロック図である。
なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明
を省略する。図９において、非対称ルータ２０は、イン
ターネット５または固定網７を介して受信した大容量デ
ータを一旦蓄積するメモリ２０ａを備えている。大容量
データは、通常、データ重畳放送装置３-1，３-2，…
…，３-nのいずれかに供給され、該データ重畳放送装置
３-i（ｉ＝１〜ｎ）によって情報端末１に送信される。
しかしながら、送信すべきデータ容量が送信するデータ
重畳放送装置３-iの放送可能な容量を上回った場合に
は、双方向無線網２を介して大容量データを送信しなけ
ればならず、この場合、双方向無線網２は、比較的、デ
ータ伝送速度が遅いので、大容量データを一時的に保持
しておく必要がある。上記非対称ルータ２０のメモリ２
０ａは、このように、データ重畳放送装置３-iで送信不
可能であった場合、双方向無線網２を介して送信する場
合に使用される。
【００５０】また、データ重畳放送装置３-1〜３-nは、
各々、所定出力の放送電波が到達可能な範囲毎に設置さ
れており、情報端末１の現在位置をサービスエリアとす
る装置から大容量データをテレビ信号に重畳させて放送
するようになっている。情報端末１の現在位置は、双方
向無線網２に所定のエリア毎に設置された基地局を介し
て非対称ルータによって取得し、該非対称ルータ４によ
ってデータ重畳放送装置３-1〜３-nのいずれに大容量デ
ータを供給するかを選択する。なお、情報端末１の現在
位置、すなわち、基地局を介して得られた、情報端末１
が存在するエリアと、該エリアをサービスエリアとする
データ重畳放送装置３との対応は、予めテーブルとして
非対称ルータ２０に備えるようにする。
【００５１】Ｄ．第２実施例の動作 非対称ルータ２０は、双方向無線網２を介して、情報端
末１からインターネット５上のＷｅｂサーバ６に対する
接続要求のためのコマンドを受信すると、該コマンドを
インターネット５を介してＷｅｂサーバ６に送出する。
また、この時、コマンドを受信すると同時に、情報端末
１の現在位置を示す位置情報を取得する。次に、インタ
ーネット５上のＷｅｂサーバ６から送信されてくる大容
量データ（ブラウザ・データ）を受信すると、非対称ル
ータ２０は、受信したブラウザ・データを一旦メモリ２
０ａに蓄積する。
【００５２】次に、非対称ルータ２０は、情報端末１の
位置情報に基づいて、複数のデータ重畳放送装置３-1〜
３-nのうち、対応するデータ重畳放送装置３-iに対し
て、上記ブラウザ・データを送信すべきチャネルを要求
する。これに対して、対応するデータ重畳放送装置３-i
が送信可能である場合には、メモリ２０ａに一旦蓄積し
た上記ブラウザ・データを、前述した第１実施例と同様
に、対応するデータ重畳放送装置３-iに送信する。以
下、前述した第１実施例と同様に、該データ重畳放送装
置３-iは、所定の送信予定時刻に、ブラウザ・データを
テレビ信号に重畳して放送する。
【００５３】一方、対応するデータ重畳放送装置３-iが
送信不可能である場合には、非対称ルータ２０は、情報
端末１に双方向無線網２を用いてブラウザ・データを送
信する旨を通知した後、メモリ２０ａに一旦蓄積した上
記ブラウザ・データを双方向無線網２を介して情報端末
１に送信する。情報端末１は、上記非対称ルータ２０か
らの通知によって、前述したフローチャートで示したよ
うに、受信経路を双方向無線網２に設定し、双方向送受
信部１ａで上記ブラウザ・データを受信し、該ブラウザ
・データから表示データを生成し、表示部１ｈに表示す
る。また、非対称ルータ２０は、情報端末１からブラウ
ザ・データの受信完了を示すＡＣＫ信号を受信すると、
メモリ２０ａのブラウザ・データを消去する。
【００５４】このように、上述した第２実施例によれ
ば、複数のデータ重畳放送装置３-1〜３-nのうち、情報
端末１の現在位置をサービスエリアとするデータ重畳放
送装置３-iでのみ、大容量データをテレビ信号に重畳し
て放送（送信）するようにしたので、電波資源の有効利
用を図ることができる。また、送信可能なデータ重畳放
送装置がない場合には、非対称ルータ２０に設けたメモ
リ２０ａに大容量データを一旦記憶し、該メモリ２０ａ
に記憶した大容量データを、双方向無線網２を介して情
報端末１に送信するようにしたので、データ重畳放送装
置が混雑しているような場合であっても、長時間待機す
ることなく、大容量データを受信することができる。
【００５５】Ｅ．第３実施例 次に、本発明の第３実施例について説明する。本第３実
施例では、特定の情報端末間でのみデータ（小容量およ
び大容量）を授受するべく、データを暗号化して送受信
するようにしている。ここで、図１０は、上述した双方
向通信システムにおいて、特定の情報端末にのみデータ
を送信するための暗号化処理を実現するための構成を示
すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同
一の符号を付けて説明を省略する。
【００５６】図１０において、認証センタ３０は、非対
称ルータ４に固有の暗号鍵Ｋ２を有し、非対称ルータ４
に供給する。非対称ルータ４は、上記暗号鍵Ｋ２によっ
て、データ重畳放送装置３への大容量データを暗号化す
る。また、非対称ルータ４は、情報端末１からの要求に
応じて、上記暗号鍵Ｋ２を双方向無線網２を介して情報
端末１に送信する。
【００５７】復号／暗号方式部３１は、双方向無線網２
に固有の暗号鍵Ｋ１を有し、双方向無線網２に供給す
る。双方向無線網２は、上記暗号鍵Ｋ１を用いて、情報
端末間における小容量データの暗号化と復合化を行う。
【００５８】情報端末１は、双方向無線網２との間で授
受する小容量データを、暗号鍵Ｋ１を用いて暗号化およ
び復合化するための復合／暗号化部１ｉを備えるととも
に、データ重畳放送装置３からの大容量データを、双方
向無線網２を介して非対称ルータ４から入手した暗号鍵
Ｋ２を用いて復合化するための復合化部１ｊを備えてい
る。
【００５９】ここで、認証センタ３０で用いる暗号化方
式は、安全なパスである暗号鍵Ｋ１で暗号化された双方
向無線網２が利用できることを前提にすると、時間タグ
などを利用する「One Time Pad 暗号方式」を用いるこ
とが好ましい。「One Time Pad 暗号方式」は、暗号化
／復合化の暗号鍵を毎回生成し、しかも暗号鍵は一度だ
けしか用いず、同一の暗号鍵を繰り返し使用することが
ない。すなわち、暗号化が必要なデータが発生する都
度、暗号鍵Ｋ２を生成し、該暗号鍵Ｋ２を用いてデータ
重畳放送の暗号化を行った後、双方向無線網２を介して
情報端末１に転送し、その値の暗号鍵Ｋ２を２度と使用
することがない。
【００６０】このように、第３実施例では、非対称ルー
タ４とデータ重畳放送装置３との間、双方向無線網２と
情報端末１との間、およびデータ重畳放送装置３と情報
端末１との間において、送受信するデータを暗号化する
ことにより、安全にデータ伝送が行うことができるとと
もに、予め許可された情報端末１のみが受信できるの
で、例えば、情報端末毎の課金管理を実現することがで
き、サービス運営上、非常に有効である。
【００６１】Ｆ．第４実施例 次に、本発明の第４実施例について説明する。本第４実
施例では、情報端末の負担を軽減するための構成を提供
する。一般に、例えば、インターネット５上のＷｅｂサ
ーバ６にアクセスすることを考えた場合、一般的なパー
ソナルコンピュータ（もしくは広義にインターネットに
アクセスする端末）においては、例えば、Ｗｉｎｄｏｗ
ｓ（商標）などのＯＳ環境上でＷｅｂブラウザを実行す
ることにより実現される。しかしながら、この場合、十
分なメモリ容量と高速な処理速度が要求されるため、端
末のコストアップにつながるとともに、回路構成が複雑
かつ大規模になり、携帯性が失われる。
【００６２】ここで、図１１は、従来のパーソナルコン
ピュータ等の端末による構成を示すブロック図である。
図において、入出力装置４０は、ディスプレイ（液晶
等）やマウスキーボード（筐体に配設されたカーソルキ
ーやトラックボールでも可）であり、ＯＳ上にあるマウ
スドライバ４１やディスプレイドライバ４２によって制
御される。Ｗｅｂブラウザ４３は、ＯＳ下で動作するア
プリケーションソフトウエアであり、ブラウザ・データ
から表示形式のデータを生成し、ディスプレイドライバ
４２によって表示部に表示したり、上記マウスドライバ
４１によってユーザによって操作されるマウス／キーボ
ードによる入力を受け付ける。
【００６３】また、Ｗｅｂブラウザ４３は、インターネ
ット５へのアクセスに際しては、ブラウジング・ページ
の指定（コマンド）や、ページに割り付けられたプログ
ラムのダウンロード等の指示（コマンド）を、コミュニ
ケーション・ドライバ４４に送出する。コミュニケーシ
ョン・ドライバ４４は、ＯＳ上にあるソフトウェアであ
り、モデム（あるいはイーサネット・カードなど）４５
を制御し、上記コマンドをインターネット５へ送信す
る。このとき、インターネット５への接続は、プロキシ
イ（Proxy）サーバなどのファイア・ウォール４６を経
由する場合もある。なお、ファイア・ウォール４６と
は、外部からの情報端末１への侵入（アクセス）を防止
する、セキュリティのためのソフトウェアである。この
ように、従来の構成による情報端末では、ＯＳに加え
て、Ｗｅｂブラウザ等の大容量のソフトウェアを起動さ
せなければならないので、メモリ容量や処理速度の制限
から快適な環境を実現することが難しい。
【００６４】そこで、本第４実施例では、Ｗｅｂブラウ
ザの処理を非対称ルータ４で行い、情報端末１では、入
出力処理だけを行うようにしている。以下、第４実施例
を詳細に説明する。ここで、図１２は、本第４実施例に
よる情報端末と非対称ルータの略構成を示すブロック図
である。なお、図３に対応する部分には同一の符号を付
けて説明を省略する。
【００６５】まず、情報端末１において、図１２に示す
表示部１ｈは、前述したように、液晶表示器等からなる
表示装置であり、入出力ドライバ５２を介して供給され
る表示形式のデータ（大容量データ：ブラウザ・デー
タ、小容量データ：コマンド）を表示する。また、タッ
チスクリーン・センサ５０は、ユーザが表示部１ｈの画
面上をタッチしたことを検知するセンサであり、タッチ
された位置をクイックポインタ５１に送出する。クイッ
クポインタ５１は、上記タッチスクリーン・センサ５０
からのタッチ位置と表示部１ｈの表示画面情報とに基づ
いて、表示画面上のどの位置がタッチされたかを取得し
（位置情報）、入出力ドライバ５２を介して、コミュニ
ケーション・ドライバ５３に供給する。
【００６６】コミュニケーション・ドライバ５３は、上
記位置情報をコマンドとして双方向送受信部１ａに供給
する。なお、コミュニケーション・ドライバ５３は、必
要に応じて、情報端末１を識別するためのＩＤ番号５５
を双方向送受信部１ａに供給するようにしてもよい。次
に、コミュニケーション・ポートセレクタ５４は、双方
向送受信部１ａを介して供給される双方向無線網２から
の小容量データまたは放送受信部１ｂによって受信した
データ重畳放送装置３からの大容量データ（ブラウザ・
データ）を選択的に切り替えて、上記入出力ドライバ５
２を介して表示部１ｈに供給する。
【００６７】次に、非対称ルータ４において、図１２に
示す入出力・ＩＤドライバ５６は、双方向無線網２を介
して情報端末１から送信されるデータおよびＩＤ番号を
受信し、該ＩＤ番号とインターネットのアドレスとを対
応付けて記憶している対応テーブル５７を参照して、Ｗ
ｅｂブラウザ５８に渡すとともに、該Ｗｅｂブラウザ５
８によって受信した大容量データ（ブラウザ・データ
等）をデータ重畳放送装置３へ送出する。Ｗｅｂブラウ
ザ５８は、前述したように、インターネット５にアクセ
スするためのソフトウェアであり、上記入出力ＩＤドラ
イバ５６からのデータに従って、インターネット５上の
所定のサーバ６にアクセスする。また、インターネット
５への接続は、従来と同様に、プロキシイ（Proxy）サ
ーバなどのファイア・ウォール５９を経由するようにし
てもよい。
【００６８】このように、本第４実施例では、非対称ル
ータ４にインターネット５にアクセスするためのソフト
ウェアを備えるようにし、情報端末１には入出力処理の
ためのソフトウェアだけを備えるようにしたので、情報
端末１におけるメモリ容量・処理速度への負担を軽減す
ることができ、快適な環境で使用できる。このため、安
価で軽量な情報端末１でインターネット５上のサーバ６
にアクセスできる。さらに、インターネット５のアドレ
スを持たない情報端末であっても、インターネット５上
のサーバ６にアクセスできる。
【００６９】Ｇ．第５実施例 次に、本発明の第５実施例について説明する。本第５実
施例では、双方向無線網２として、例えば、ＰＨＳのよ
うに所定の地域でサービスが可能なものや、セレラ（携
帯電話）のように、ほぼ全地域でサービスが可能なもの
など、複数の双方向無線網を利用可能とし、移動可能な
情報端末１の現在位置に応じて、利用可能な双方向無線
網を選択できるようしている。
【００７０】例えば、前述した第２実施例と同様の構成
とし、各地域毎に配設されたデータ重畳放送装置（複
数）から送信する各テレビ信号に、対応する地域におい
て利用可能な双方向無線網を示す無線網識別データを重
畳して放送する一方、情報端末１が他の地域に移動した
場合、移動した場所で受信したテレビ信号に重畳されて
いる無線網識別データを確認することで、現在の地域で
利用可能な双方向無線網を選択する。
【００７１】また、情報端末１が移動した場合、該情報
端末１が移動した場所で、テレビ信号を受信可能となっ
たことを、その場所で利用可能な双方向無線網２を介し
て、非対称ルータ４に通知するようにしてもよい。これ
により、非対称ルータ４は、通知された双方向無線網２
を介して、情報端末１と双方向でデータ授受を行うこと
ができる。
【００７２】あるいは、上述した２つの方式を組み合わ
せ、データ重畳放送装置（複数）から送信する各テレビ
信号に、対応する地域において利用可能な双方向無線網
２を示す無線網識別データを重畳して放送する一方、移
動した情報端末１がテレビ信号を受信可能となったこと
を、該テレビ信号に重畳されて放送された無線網識別デ
ータで示される双方向無線網２を介して、非対称ルータ
に通知するようにしてもよい。
【００７３】このように、本第５実施例では、情報端末
１が移動し、これまでと異なる双方向無線網２やデータ
重畳放送装置３のサービスエリアに移動した場合であっ
ても、情報端末１の現在位置に応じて、適切な双方向無
線網２を選択することができるので、広範囲にわたる移
動に対応できる。
【００７４】Ｈ．第６実施例 次に、本発明の第６実施例について説明する。本第６実
施例では、データ重畳放送装置３によって放送されるデ
ータ形式を図１３に示す構成とすることで、よりきめ細
かいサービスを提供するものである。図１３において、
フレーム長６０は、プリアンブル／タイムマーカ７０
と、信号配信符号７１と、個人ユーザ宛データ８０と、
グループユーザ宛データ９０と、公開データ１００とか
ら構成されている。
【００７５】フレーム長６０は、可変であり、各データ
の長さを柔軟に設定できるようになっている。但し、消
費電力を軽減するために、周期的なタイムマーカを設け
ており、該タイムマーカを基準にして柔軟なフレーム構
成を実現している。信号配信符号７１は、個人ユーザ宛
データ８０、グループユーザ宛データ９０、公開データ
１００の長さの配分を規定するもので、符号化されて付
加されている。
【００７６】個人ユーザ宛データ８０は、特定の個人が
当該個人の持つ個人ＩＤに基づく鍵でのみ解読できるよ
うに暗号化されており、暗号化の詳細は前述した第３実
施例で説明した。グループユーザ宛データ９０は、共通
のグループが持つグループＩＤに基づく鍵でのみ解読で
きるように暗号化されており、先頭にプリアンブル９０
ａを備えている。公開データ１００は、不特定多数の受
信者（情報端末）が自由に受信可能となるよう暗号化さ
れておらず、グループユーザ宛データ９０と同様に、先
頭にプリアンブル１００ａを備えている。
【００７７】なお、個人ＩＤとグループＩＤとは、別個
のものであっても、個人ＩＤの所定位置にグループＩＤ
を埋め込むようなものであってもよい。埋め込む形式で
は、例えば、ＩＤの形式を「ＡＡＡＡＢＢ」とし、前半
の「ＡＡＡＡ」が個人を識別するための個人ＩＤとして
用い、後半の「ＢＢ」をグループを識別するためのグル
ープＩＤとして用いることが考えられる。
【００７８】このように、第６実施例では、データ重畳
放送装置３からテレビ信号に重畳して送信するデータ
を、個人ユーザ宛データ８０と、グループユーザ宛デー
タ９０と、公開データ１００とからなるデータ形式とす
ることにより、放送対象ユーザを柔軟に設定できる。ま
た、個人ユーザ宛データ８０と、グループユーザ宛デー
タ９０は、対象とされるユーザのみが解読できるように
暗号化することで、情報の漏洩を防止できる。また、タ
イムマーカ７０を付けることで、情報端末１において
は、受信タイミングに合わせて受信を開始するので、そ
れ以外ではスリープ状態とすることで、消費電力を低減
することができる。
【００７９】Ｉ．第７実施例 次に、本発明の第７実施例について説明する。本第７実
施例では、データ重畳放送装置３において、異なる方向
を向いた複数の指向性アンテナを用いることで、同一周
波数の電波を用いて、特定のユーザ（複数）に選択的
に、かつ同時に、それぞれのユーザ宛のデータを送信す
るものである。前述した第６実施例で説明したように、
個人ユーザ宛データの送信においては、特定の個人ユー
ザとは双方向無線網２を介して通信を行うため、その基
地局番号と対応するサービスエリアを知ることにより、
当該個人ユーザの位置を特定することができる。
【００８０】そこで、複数の個人ユーザ宛に同時に大容
量データを送信しようとする場合、データ重畳放送装置
３に、それぞれ異なる方向に向けた複数の指向性アンテ
ナを用いることで、アンテナの指向性によりＣＩＲが十
分に確保できる方向に、その複数の個人ユーザが十分に
離れていれば、同時に同じ周波数で、それぞれに対応し
た異なるデータを送信することができる。
【００８１】ここで、図１４は、本第７実施例による指
向性アンテナを用いた場合の動作を説明するための概念
図である。図において、Ｚは、データ重畳放送装置３に
よる放送のサービスエリアであり、Ａ，Ｂ，Ｃは、各
々、双方向無線網２の１つの基地局によるサービスエリ
アである。すなわち、１つのデータ重畳放送装置３によ
る放送のサービスエリアＡ内には、複数の基地局が存在
することになり、該複数の基地局で双方向無線網２を構
成している。なお、双方向無線網２の複数の基地局は、
異なるデータ重畳放送装置３によるサービスエリアに重
なっていてもよい。また、１１０，１１１，１１２，１
１３，１１４は、各々、データ重畳放送装置３の各指向
性アンテナによる指向性の境界である。
【００８２】サービスエリアＡにおいて、インターネッ
ト５上のＷｅｂサーバ６にアクセスしようとする個人ユ
ーザは、サービスエリアＢでアクセスを行っている個人
ユーザとは、指向性の方向が重なる可能性があるため、
十分なＣＩＲを確保することは困難であるが、サービス
エリアＣの個人ユーザとは、十分な指向性による分離が
可能である。この場合、サービスエリアＡの個人ユーザ
とサービスエリアＣの個人ユーザには、それぞれに対す
る異なるデータを、同一周波数、同一時刻で、それぞれ
のサービスエリアに対応したアンテナから送信すること
により、サービスエリアＡの個人ユーザとサービスエリ
アＣの個人ユーザとは、同時に、それぞれに対応したデ
ータを受信することができる。
【００８３】一方、サービスエリアＡの個人ユーザにの
みデータを送信する場合には、指向性の境界１１０，１
１１で限定される指向性アンテナを用いることで、その
他の不要な方向に電波を送信する必要がなくなり、電波
資源を有効に利用できる。さらに、不要な電波を出力す
ることがないので、電波間での干渉を低減することがで
きる。
【００８４】なお、上述した実施例では、インターネッ
ト５のブラウザ・データに関してのみ説明したが、これ
に限らず、図示する付加価値通信網８でも同様であり、
例えば、テレビ学習システム、ニュース（詳細事項の選
択）、広告（内容説明の要求）、クイズ／ゲーム（回
答）、アンケート調査などにも適用できる。また、暗号
化や個人ＩＤを使用すれば、特定個人への教育システ
ム、ホームショッピング等も可能となる。
【００８５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果を得ることができる。 (1)双方向通信が可能な情報端末において、上りと下り
とで転送する情報量が非対称で異なる場合、特に、下り
における情報量が大である場合、大容量データを大容量
データを送信可能な大容量データ送信手段から送信する
ようにしたので、大容量データ送信手段の高速性を生か
した効率的な伝送を行うことができ、双方向無線網の負
荷を軽減することができる。 (2)双方向無線網を、所定のサービスエリア毎に、対応
するサービスエリアに存在する情報端末との間で双方向
でデータを授受する基地局を配置してなる無線網とする
ことで、双方向無線網として、例えば、既存のＰＨＳや
セルラ（携帯電話）を利用することができる。
【００８６】(3)大容量データを、通常、放送するテレ
ビ信号の空き領域に重畳して放送するようにしたので、
大容量データ送信手段として、通常のテレビ放送局を利
用することができる。 (4)大容量データ送信手段において、送信すべき大容量
データを一旦メモリに記憶することにより、該大容量デ
ータのデータ量から送信予定時刻を設定することができ
るので、送信スケジュールを決定することができ、さら
に、上記送信予定時刻を情報端末に通知することで、情
報端末では、大容量データが送信される時間帯だけ、大
容量受信手段を動作させればよく、消費電力を低減でき
る。
【００８７】(5)情報端末の現在位置に基づいて、複数
の中から適切な大容量データ送信手段を選択するように
したので、電波資源の有効利用を図ることができる。 (6)情報端末−双方向無線網間で授受されるデータ、お
よび大容量データ送信手段から情報端末に送信されるデ
ータに対して所定に暗号化を施すようにしたので、情報
の漏洩を防止できるとともに、復号化するための暗号鍵
を取得した特定の情報端末のみがデータを受信できるた
め、例えば、課金管理が必要な有料のサービスを提供す
ることができる。
【００８８】(7)情報提供手段として、インターネット
上のサーバを想定した場合、サーバ上の情報（大容量デ
ータ）を閲覧するための閲覧手段を非対称ルータに備え
るようにし、情報端末では、コマンドを送信したり、表
示形式のデータを表示するという処理だけを実行するよ
うにしたので、情報端末におけるメモリ容量・処理速度
に対する負荷を低減でき、回路規模を小さくできるとと
もに、携帯性を損なうことなく、快適な利用環境を提供
することができる。 (8)大容量データ送信手段によって、対応するサービス
エリアにおける利用可能な双方向無線網を示す無線網情
報を送信するようにしたので、情報端末は、異なるサー
ビスエリア（双方向無線網または大容量データ送信手
段）へ移動しても、適切なシステムを選択することがで
き、広範囲にわたって移動できる。
【００８９】(9)大容量データ送信手段が送信する大容
量データに、情報端末を特定する識別符号を付与するよ
うにしたので、情報端末は、自分当ての大容量データの
みを受信することができ、例えば、情報の漏洩を防止や
有料のサービスを実現することができる。 (10)大容量データ送信手段に異なる方向の指向性を有す
る複数の指向性アンテナを設けるとともに、情報端末が
所定のタイミングで、双方向無線網、非対称ルータを介
して、大容量データ送信手段に現在位置を示す位置情報
を通知するようにしたので、複数の情報端末に、同時か
つ同一周波数で大量データを送信することができ、電波
資源の有効利用と伝送効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による双方向通信システムの構
成を示すブロック図である。
【図２】本実施例によるデータ重畳放送装置の略構成を
示すブロック図である。
【図３】情報端末の略構成を示すブロック図である。
【図４】情報端末のレイヤ構成を示す概念図である。
【図５】非対称ルータの基本動作（一部）を示すフロー
チャートである。
【図６】データ重畳放送装置の基本動作（一部）を示す
フローチャートである。
【図７】情報端末の基本動作（一部）を示すフローチャ
ートである。
【図８】本実施例による双方向通信システムの動作を説
明するためのシーケンスである。
【図９】本発明の第２実施例による双方向通信システム
の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施例による、特定の情報端末
にのみデータを送信するための暗号化処理を実現するた
めの構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のパーソナルコンピュータ等によって構
成した情報端末の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４実施例による情報端末と非対称
ルータの略構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第６実施例による、データ重畳放送
装置３によって放送されるデータ形式を示す概念図であ
る。
【図１４】本発明の第７実施例による指向性アンテナを
用いた場合の動作を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１ 情報端末 １ａ 双方向送受信部（双方向送受信手段） １ｂ 放送受信部（大容量受信手段） １ｃ データ選択部 １ｄ 処理装置 １ｅ タイマ １ｆ 制御部 １ｇ キー入力部 １ｈ 表示部 ２ 双方向無線網 ３，３−１〜３−ｎ データ重畳放送装置（大容量デー
タ送信手段） ３ａ メモリ（記憶手段） ３ｂ 重畳装置（重畳手段） ４ 非対称ルータ ５ インターネット（情報提供網） ６ サーバ ７ 固定網 ８ 付加価値通信網（情報提供網） ２０ 非対称ルータ ２０ａ メモリ １ｊ 復号化部（復合化手段） １ｉ 復号／暗号化部（暗号化手段、復合化手段） ３０ 認証センタ（暗号化手段） ３１ 復号／暗号方式部（暗号化手段、復合化手段） ５０ タッチセンサ ５１ クイックポインタ ５２ 入出力ドライバ ５３ コミュニケーションドライバ ５４ コミュニケーションポートセレクタ ５５ ＩＤ番号 ５６ 入出力ＩＤドライバ ５７ テーブル ５８ Ｗｅｂブラウザ（閲覧手段） ５９ ファイアウォール １ｈ 表示部（表示手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/08 9466−5Ｋ Ｈ０４Ｌ 11/20 Ｂ 7/081 Ｈ０４Ｎ 7/08 Ｚ 7/14 7/167 7/167 Ｈ０４Ｌ 9/00 ６０１Ｂ // Ｈ０４Ｌ 9/08

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無線によって双方向でデータを授受する
    双方向無線網と、 無線によって一方向で大容量データを送信する大容量デ
    ータ送信手段と、 前記双方向無線網からのデータを大容量データを提供す
    る既存の情報提供網へ送出する一方、前記情報提供網か
    らの大容量データを前記大容量データ送信手段に送出す
    る非対称ルータと、 前記双方向無線網からの双方向データを授受するととも
    に、前記大容量データ送信手段からの大容量データを受
    信する情報端末とを具備することを特徴とする双方向通
    信システム。
  2. 【請求項２】 前記双方向無線網は、所定のサービスエ
    リア毎に、対応するサービスエリアに存在する情報端末
    との間で双方向でデータを授受する基地局を配置してな
    ることを特徴とする請求項１記載の双方向通信システ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記大容量データ送信手段は、通常、所
    定のテレビ信号を放送する放送局であって、前記非対称
    ルータからの大容量データを前記テレビ信号の空き領域
    に重畳する重畳手段を備え、大容量データを重畳したテ
    レビ信号を放送することを特徴とする請求項１記載の双
    方向通信システム。
  4. 【請求項４】 前記情報端末は、前記双方向無線網との
    間で双方向でデータを授受する双方向送受信手段と、前
    記大容量データ送信手段からの大容量データを受信する
    大容量受信手段とを具備することを特徴とする請求項１
    記載の双方向通信システム。
  5. 【請求項５】 前記非対称ルータは、伝送するデータ量
    に応じて、前記双方向無線網または前記大容量データ送
    信手段のいずれかを通信路として選択的に切り替えるこ
    とを特徴とする請求項１記載の双方向通信システム。
  6. 【請求項６】 前記大容量データ送信手段は、送信デー
    タを一時記憶する記憶手段と、少なくとも前記送信デー
    タ量に応じて、送信予定時刻を算出する送信予定時刻算
    出手段と、前記送信予定時刻算出手段によって算出され
    た送信予定時刻になると、前記記憶手段に記憶された送
    信データを送信する送信手段とを具備することを特徴と
    する請求項１記載の双方向通信システム。
  7. 【請求項７】 前記大容量データ送信手段は、送信デー
    タを一時記憶する記憶手段と、少なくとも前記送信デー
    タ量に応じて、送信予定時刻を算出する送信予定時刻算
    出手段と、前記送信予定時刻算出手段によって算出され
    た送信予定時刻を前記非対称ルータに通知する送信予定
    時刻通知手段と、前記送信予定時刻算出手段によって算
    出された送信予定時刻になると、前記記憶手段に記憶さ
    れた送信データを送信する送信手段とを備え、 前記非対称ルータは、前記送信予定時刻通知手段から通
    知される送信予定時刻を前記双方向無線網を介して前記
    情報端末に通知する通知手段を備え、 前記情報端末は、前記双方向無線網からの双方向データ
    を授受する双方向送受信手段と、前記大容量データ送信
    手段からの大容量データを受信する大容量受信手段とを
    備え、前記双方向無線網を介して非対称ルータから通知
    される送信予定時刻を前記双方向送受信手段で予め受信
    しておき、該送信予定時刻になると、前記大容量受信手
    段を起動することを特徴とする請求項１記載の双方向通
    信システム。
  8. 【請求項８】 前記大容量データ送信手段は、複数であ
    って、それぞれ所定の地域毎に配置され、各々、該所定
    の地域に対して、無線によって一方向で大容量データを
    送信し、 前記情報端末は、所定のタイミングで前記双方向無線網
    に対して現在位置を示す位置情報を通知し、 前記非対称ルータは、前記情報提供網から供給される大
    容量データを一時記憶する記憶手段と、前記双方向無線
    網を介して供給される前記情報端末の位置情報に基づい
    て、対応する地域の大容量データ送信手段を選択する選
    択手段とを備え、前記選択手段によって選択した大容量
    データ送信手段に対して、前記情報提供網からの大容量
    データを送出することを特徴とする請求項１記載の双方
    向通信システム。
  9. 【請求項９】 前記非対称ルータは、前記大容量データ
    送信手段に送信する大容量データに対して所定の暗号化
    を施す暗号化手段を備え、 前記情報端末は、前記大容量データ送信手段から送信さ
    れる暗号化された大容量データを、前記非対称ルータで
    の暗号化で用いられた暗号鍵を用いて元に戻す復合化手
    段を備えることを特徴とする請求項１記載の双方向通信
    システム。
  10. 【請求項１０】 前記情報端末は、前記復合化手段で復
    合化する際に用いる暗号鍵を、大容量データの受信に先
    だって、その都度、前記非対称ルータから前記双方向無
    線網を介して取得することを特徴とする請求項９記載の
    双方向通信システム。
  11. 【請求項１１】 前記双方向無線網および前記情報端末
    は、各々、相互に授受するデータに対して所定の暗号化
    を施す暗号化手段と、暗号化されたデータを、暗号化で
    用いられた暗号鍵を用いて元に戻す復合化手段とを具備
    することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システ
    ム。
  12. 【請求項１２】 前記情報提供手段は、ＨＴＭＬ形式の
    ファイルを提供する複数のサーバが接続されたインター
    ネットであって、 前記非対称ルータは、前記双方向無線網を介して前記情
    報端末から供給されるコマンドに従って、前記インター
    ネット上の所定のサーバが提供するＨＴＭＬ形式のファ
    イルを閲覧する閲覧手段を備え、該閲覧手段は、前記イ
    ンターネットがコマンドに応じて送信する前記ＨＴＭＬ
    形式のファイルを、前記情報端末での表示形式に変換し
    た後、前記大容量データ送信手段に供給し、 前記情報端末は、前記大容量データ送信手段からの表示
    形式のデータを表示する表示手段を備えることを特徴と
    する請求項１記載の双方向通信システム。
  13. 【請求項１３】 前記大容量データ送信手段は、複数で
    あって、それぞれ所定の地域毎に配置され、各々、該所
    定の地域に対して、無線によって一方向で大容量データ
    を送信するとともに、各地域において前記情報端末で利
    用可能な双方向無線網を示す無線網情報を送信し、 前記情報端末は、前記大容量データ送信手段からの無線
    網情報に基づいて、双方向通信に用いる双方向無線網を
    選択することを特徴とする請求項１記載の双方向通信シ
    ステム。
  14. 【請求項１４】 前記大容量データ送信手段は、前記非
    対称ルータから供給される大容量データに、該大容量デ
    ータを受信すべき前記情報端末を特定する識別符号を付
    与して送信し、 前記情報端末は、前記大容量データ送信手段からの大容
    量データの受信に先だって、該大容量データに付与され
    た識別符号が自身に予め設定されている識別符号と一致
    するか否かを判断し、一致した場合にのみ、前記大容量
    データを受信することを特徴とする請求項１記載の双方
    向通信システム。
  15. 【請求項１５】 前記情報端末は、所定のタイミングで
    前記双方向無線網に対して現在位置を示す位置情報を通
    知し、 前記非対称ルータは、前記双方向無線網を介して供給さ
    れる前記情報端末の位置情報を前記大容量データ送信手
    段に送信し、 前記大容量データ送信手段は、指向性の異なる複数の送
    信アンテナを備え、該複数の送信アンテナのうち、前記
    位置情報に応じた送信アンテナから大容量データを送信
    することを特徴とする請求項１記載の双方向通信システ
    ム。
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