发射设备、通信设备、接收设备、通信系统、广播接收系统、控制程序、通信方法和广播接收方法

具体实施方式

接下来，将利用实施例详细描述本发明。

示例性实施例1

图2示出了本发明的示例性实施例中的通信广播系统的主要部件。通信广播系统100包括用于每个地理上细分的区域的无线电波塔101。在该图所示的区域中，使用了相对较高的无线电波塔101来覆盖多个城市、市镇、乡村或县。无线电波塔101连接到用于通知各种无线电波的无线电波信息发射设备102，以及用于发射广播无线电波的广播发射设备103。从无线电波塔101发送的用于电视和电台的广播信号105和无线电波信息104可以被作为本实施例的通信设备的便携式终端106和包括通信功能和广播接收功能的、作为笔记本型个人计算机的笔记本个人计算机107所接收。

此外，虽然在图中只示出了一个全球定位系统(GPS)卫星108，但其实有多个GPS卫星108在天空中绕地球转动，并且该多个GPS卫星108发射时间信号109。信号109也可以被便携式终端106和笔记本个人计算机107所接收。便携式终端106和笔记本个人计算机107中的每一个可以通过分析从多个GPS卫星108发送的时间信号109来根据其当前所处的纬度和经度确定当前位置。

此外，便携式终端106和笔记本个人计算机107可以利用无线电波111与附近的基站110通信。基站110连接到蜂窝通信网络112。网络112连接到其他通信网络，例如电话网络和因特网。

图3示出了此实施例中的便携式终端的配置概况。多个便携式终端106包括主控制器124，在该主控制器124中布置了中央处理单元(CPU)121、存储了控制程序的只读存储器(ROM)122和作为工作存储器的随机访问存储器(RAM)123。RAM 123的一部分包括非易失性存储器。主控制器124连接到包括在主控制器124执行控制程序时实现的软件或硬件在内的各种电路部分，并且对各种电路部分进行整体控制。

在这些电路部分中，无线电波信息接收部件126接收从图2所示的无线电波塔101获得的无线电波信息104，以将该信息存储在RAM 123中。GPS接收部件127利用从图2所示的GPS卫星108发送的时间信号109来计算便携式终端106的当前位置。蜂窝通信部件128通过与图2所示的基站110进行通信来发射/接收呼叫和通信数据。操作部件129包括各种按键开关(未示出)，以便进行例如拨号操作和字符输入。显示控制器131执行控制以在显示屏132上显示字符和图像。音频输入和输出控制器133连接到麦克风134和扬声器135，并且用于产生呼叫的话音、呼叫终止声音、音乐或者电视声音和语音。电视接收部件136是接收电视信号的电路部分。

在本实施例的笔记本个人计算机107中，通信卡(未示出)被安装在该设备的主要部件中，以向该设备提供图3所示的无线电波信息接收部件126、GPS接收部件127和电视接收部件136的功能。因此，将不示出笔记本个人计算机107的电路配置。顺便说一下，可以向笔记本个人计算机107的主板(未示出)提供这种通信卡的功能。

图4示出了从无线电波塔发送的无线电波信息的频率分配示例。在本实施例的情况下，作为与图2所示的无线电波塔101要覆盖的区域相对应的无线电波信息104，频率f₁-f₁₄如图所示分别被分配给数字广播、WCDMA、cdma2000和无线电局域网(LAN)的每个信道(基站)信息。因此，例如，通过假定图2所示的便携式终端106利用WCDMA方案与基站110实现通信，在此区域中只需要搜索分别具有中心频率f₃-f₄、f₆-f₇、f₉-f₁₀和f₁₁-f₁₂的频率范围。

另外，在无线电波塔101是像东京塔(Nippon Denpato)这样的高塔并且具有较高的发射电功率的情况下，由于无线电波的可达范围的面积扩大了，因此无线电波信息104包括覆盖宽广区域的信息。因此，为了与基站110通信，便携式终端106和笔记本个人计算机107中的每一个还可以通过利用图3所示的GPS接收部件127确定其当前地点，从而来从频率f₃-f₄、f₆-f₇、f₉-f₁₀和f₁₁-f₁₂的区域之中限制相关联的区域的中心频率。

因此，无线电波信息104利用与位置信息的联系，描述了分配给图4所示的无线电波类型的频率。类似地，作为接收时的标记的帧定时、运营商信息和导频信息中的每一个都是与位置信息相联系地描述的。顺便说一下，导频信息是CDMA方案中的导频码，并且是正交频分复用(OFDM)方案情况下的导频频率。因此，例如，便携式终端106基于GPS接收部件127所获得的位置信息从无线电波信息104中提取与WCDMA方案和CDMA方案相关联的频率，并且最终可以与其自身的通信方案相关联地确定在该位置处用来与基站110通信的中心频率。

还存在这样一种情况，即无线电波信息104不是从大的无线电波塔101发送的，而是从覆盖诸如建筑物之间的区域之类的局部区域的小无线电波塔或者小设施发送的。在这种情况下，接收无线电波信息104的区域限于小区域。因此，在此情况下，无线电波信息104是与该小区域相对应的局部信息。在这种情形下，只要通过简单地与其自身的发射方案相关联地对无线电波信息104进行分选就能够充分限制作为候选的中心频率，从而可以实现高速搜索。当然，可以利用GPS接收部件127根据位置信息来进一步选择频率以增大搜索速度，以便减轻施加给便携式终端106的负担。

在陆地数字广播的情况下，情况与上述便携式终端106进行的无线电通信略有不同。首先，在像图2所示的无线电波塔101的情况中那样发射无线电波信息104并且发射用于电视和电台的广播信号105的情况下，为每个台站获得的频率和台站名称以及除此之外根据需要获得的节目信息与接收区域相匹配；因此，不需要基于便携式终端106或笔记本个人计算机107的当前地点的位置信息来进行对所获得的信息的选择。原因如下：例如，假定无线电波塔101是上述的东京塔，那么东京市及其附近的县构成无线电波信息104的接收范围，同时在该宽广的范围中存在一组电视频道(广播台)。当然，在其中发射无线电波信息104的无线电波塔101与发送广播信号105的无线电波塔101在地理上不同的配置的情况下，取决于情况，需要根据地点从无线电波信息104中选择电视频道(广播台)，以排除不被显示的频道(广播台)。

图5示出了上述便携式终端进行的通信和电视厂播的相应服务区域。最外面的大圈指示出作为从图2所示的无线电波塔101发送的无线电波信息104的可达范围的无线电波信息服务区域。在此实施例中，假定广播无线电波与发射无线电波信息104的无线电波在特性和发射功率上是相似的，那么无线电波信息服务区域151几乎与广播信号105的广播服务区域相匹配。

在通常情况下，无线电波信息服务区域151远大于包括图2所例示的基站110在内的基站的基站服务区域152。因此，在服务区域151中，在通常情况下存在多个基站服务区域152₁、152₂、……。例如，在便携式终端106存在于基站服务区域152₁中的情况下，利用从无线电波信息接收部件126(图3)获得的无线电波信息104，可以利用通过GPS接收部件127(图3)的接收而确定的位置信息来缩小区域，以提取用于与基站110₁进行通信的中心频率的候选。为了利用电视接收部件136(图3)来通过便携式终端106收看电视广播，只需要调谐到与无线电波信息服务区域151几乎匹配的广播服务区域中的广播频道之一即可。

此外，如果笔记本个人计算机107位于基站服务区域152₅中，那么基于所获得的无线电波信息104，利用通过GPS接收部件127(图3)的接收确定的位置信息，可以提取用于与基站110₅进行通信的中心频率。为了利用笔记本个人计算机107的电视接收部件136(图3)来收看电视广播，只需要类似地调谐到与无线电波信息服务区域151几乎匹配的广播服务区域中的广播频道之一即可。

图6示出了从终端被加电之时到进行通信之时，便携式终端的控制概况。将描述图2和图3两者。当便携式终端106通过软件处理被加电时(步骤S201中的是)，主控制器124中的CPU 121从RAM 123的非易失性存储区域中读取用于先前通信的中心频率(步骤S202)。然后，基于此，CPU 121尝试与基站110通信(步骤S203)。如果与基站110的通信成功进行(步骤S204中的是)，CPU 121则执行传统上进行的普通模式(普通通信模式)(步骤S205)。将免去对普通通信模式的详细描述。

另一方面，如果与基站110的通信未成功进行(否)，CPU 121则尝试接收来自该位置的无线电波塔101的无线电波信息104(步骤S206)。确定用作无线电波信息104的无线电波的频率是预先从若干频率中选择的，以防止从各个无线电波塔101发送的信息项在同一频率上与彼此相混。因此，便携式终端106从ROM 122读取这些无线电波的列表，并且通过从中顺序选择一个频率来尝试接收无线电波信息104。对于具有最高接收电平的无线电波信息104，如果该电平等于或大于预定的接收电平，则接收成功进行。

如果无线电波信息104的接收如上所述成功进行(步骤S207中的是)，CPU 121则进行作为使用无线电波信息104的通信模式的无线电波信息接收模式(步骤S208)。这将在下文中具体描述。

如果无线电波信息104的接收未成功进行(步骤S207中的否)，则有可能在该区域中不存在如图2所示的无线电波塔101或者在无线电波信息发射设备102的发射系统中发生了故障。在此情况下，不可能简单的利用无线电波信息104来检索中心频率。因此，在此情形下，CPU 121进行现有技术的全部扫描通信模式(步骤S209)，在该模式中相关联的中心频率被顺序扫描，如以上结合图15所述。在此情况下，虽然与便携式终端106的通信方案相关联地执行对频率范围的缩小，但是执行处理以按逐频率的方式进行频率选择，直到检测到可用于通信的中心频率。当然，如果图3所示的GPS接收部件127能够确定便携式终端106所在的国家或地区，那么可以通过将该国家或地区的频率搜索范围预先存储在ROM 122中来限制要搜索的频率的范围。这种全扫描通信模式是传统上进行的，因此也将免去其执行细节。

图7具体地示出了图6的步骤S208中的无线电波信息接收模式中的处理。在无线电波接收模式中，图3所示的便携式终端106的CPU 121从ROM 122读取诸如终端的类型和标记之类的自身信息(步骤S221)。然后，CPU 121从接收到的无线电波信息104的通信数据区域中提取与便携式终端106相关联的频率的列表(步骤S222)。也就是说，由于无线电波信息104属于无线电波信息服务区域151(图5)并且被分类成用于便携式终端106中的通信的通信数据和用于利用便携式终端106收看广播的广播数据；因此在此情形下，CPU 121从通信数据中提取与相关联的标记的通信方案(例如CDMA方案)相对应的基站110的中心频率的列表。

便携式终端106从该列表中检索用于与附近的基站110通信的中心频率。在操作中，首先进行检查，以判定是否提取出许多检索对象(步骤S223)。对于很高的无线电波塔，例如333米高的东京塔(东京)、540米高的Ostanchino电视塔(莫斯科)、553米高的CN塔(加拿大)或者被设计成610米高的第二东京塔(东京)，无线电波信息服务区域15是很宽的。因此，基站110的中心频率的检索对象的数目也增大了。

如果检索对象多于预定的量(步骤S223中的是)，CPU 121则通过GPS接收部件127进行的接收来获得便携式终端106的当前位置信息(步骤S224)。然后，利用该位置信息，CPU 121限制作为检索对象的中心频率(步骤S225)。接下来，在实际进行通信的同时，顺序地对每个缩小了的中心频率范围进行搜索，以判定其中的哪一个适合于与便携式终端106通信(步骤S226)。结果，便携式终端106利用这样选择的一个中心频率来与基站110进行后续的通信(步骤S227)。

与之不同，如果在步骤S223中存在较少数目的作为检索对象的中心频率(否)，那么便携式终端106既不通过GPS获取终端的位置信息，也不限制检索对象，而是在实际进行通信的同时顺序地对每个提取出的中心频率进行搜索(步骤S226)。然后，便携式终端106利用这样选择的一个中心频率来与基站110执行后续的通信(步骤S227)。

顺便说一下，尽管对于本实施例的笔记本个人计算机107也是如此，但本实施例的便携式终端106包括收看功能。关于这一点，接下来将描述当便携式终端106用于收看电视节目时的处理。

图8示出了图3所示的电视接收部件的概况。电视接收部件136包括用于接收陆地数字广播和陆地模拟广播的超高频/甚高频(UHF/VHF)天线161、包括广播接收调谐器162和信道解码器163的电视广播调谐器部件164、以及收看部件165。本实施例的调谐器162处理采取数字方案和传统模拟方案的陆地波，这将在下文中描述。

信道解码器163包括移动专用大规模集成(LSI)，并且对陆地数字广播执行诸如正交频分复用(OFDM)解调、阶层分离、去交织和维特比(Viterbi)解码之类的处理。收看部件165通过频道扫描选择一个台站，并且通过集成于其中的视听解码器来对音频和视频进行解码。视频是通过运动图片专家组4(MPEG 4)来压缩的，音频数据是通过运动图片专家组阶段2-高级音频编码(MPEG2-AAC)来压缩的。AV解码器也可以被部署在图3所示的显示控制器131以及音频输入和输出控制器133中。

本实施例的电视接收部件136对接收到的陆地数字广播中包含的用于移动体的广播的一个频道进行选择性的接收。接收到的频道的视频被显示在显示屏132(图3)上，并且声音被扬声器135(图3)或者外部扬声器(未示出)产生。

图9示出了日本采用的单段陆地数字广播中的各个广播频道和片段之间的关系。各个电视广播的频道数据项171_M、171_M+1、171_M+2中的每一个包括13个片段172₁-172₁₃。图3所示的电视接收部件136选择性地接收处于中心的第七片段172₇。对于第七片段172₇，在其他片段172₁-172₆、172₈-172₁₃中广播的相对高质量的陆地广播在像素数目减小的状态中被同时广播，从而实现同时广播。由于是数字广播，因此与现有技术的地波模拟广播相比可以稳定地接收广播。

图10示出了本实施例的便携式终端能够接收的另一种陆地数字广播的数据格式。这主要是在欧洲采用的，并且被称为用于手持设备的数字视频广播(DVB-H)方案。根据DVB-H方案，一个特定频道174的所有片段以细分方式通过减少像素数目来发射其他频道175₁、175₂、……的广播内容的信息，在所述细分方式中，信息被细分成片段176_A、176_A+1、176_A+2、……。因此，片段176_A、176_A+1、176_A+2、……中的每一个与片段方案陆地数字广播的一个频道相关联。

图11示出了在利用本实施例的便携式终端观看电视节目时的处理流程。当被加电时，本实施例的便携式终端106首先执行图6所示的用于通信的处理。因此，当便携式终端106在新的地点(例如外国)被加电时，在图6的步骤S206中，该地点的无线电波信息104被存储在RAM 123(图3)中。另外，当便携式终端106在购买该终端的国家(例如日本)首次被加电时，无线电波信息104类似地被存储在RAM 123中。

当便携式终端106的用户在操作屏幕(未示出)上选择“电视”或者按下专用的“电视”开关(未示出)以观看电视节目时(图11的步骤S241中的是)，包括广播模式的广播数据被从存储在RAM 123中的最新的无线电波信息104中读取(步骤S242)。由于本实施例的调谐器162(图8)处理陆地数字广播和陆地数字广播的单段方案和DVB-H方案，因此进行检查以判定哪个方案是广播模式(步骤S243、步骤S244)。

如果判定广播模式是陆地数字广播的单段方案(步骤S243中的是)，则在调谐器162中选择单段方案的接收电路(步骤S245)。具有存储在RAM 123中的频道号的广播台的节目被接收以被再现(步骤S246)。这是这样进行的：先前选择的频道中的当前广播的内容首先被输出，以使用户根据需要改变频道。结果，当用户在新的地点首次收看时，在先前地点选择的频道号的节目被临时显示。另外，在本实施例的情况下，如果不存在具有相应频道号的广播台，则取代上述节目内容，显示具有设定为默认值的频道号的广播台的节目内容。

另一方面，如果判定从最新无线电波信息104确定的广播模式是DVB-H方案(步骤S243中的否；步骤S244中的是)，则在调谐器162中选择DVB-H方案的接收电路(步骤S247)。然后，具有存储在RAM 123中的频道号的广播台的节目被接收以被再现(步骤S246)。

如果判定广播模式不是DVB-H方案(步骤S244中的否)，则在调谐器162中选择模拟方案的接收电路(步骤S248)。对于模拟方案的接收电路，部署了日本和美国使用的国家电视系统委员会(NTSC)方案的电路以及欧洲和其他地区使用的逐行倒相(PAL)方案的电路；因此根据广播模式选择其中的任何一个。

在这点上，存在各种陆地数字广播，例如作为陆地数字媒体广播的陆地数字多媒体广播(T-DMB)，以及作为用于向载体批发多频道视频递送的媒体唯前向链路(Media Forward Link Only，FLO；注册商标)。因此，取决于诸如便携式终端之类的通信终端，在步骤S248中选择模拟方案的接收电路来作为次最佳措施之前，进行检查以判定广播模式是否与这些陆地数字广播之一的通信方案相匹配。

另外，在通过步骤S248中的处理设定调谐器162的接收电路的情况下，具有存储在RAM 123中的频道号的广播台的节目通过该接收电路被接收以被再现(步骤S246)。

当如上所述开始收看时，用户可以进行改变节目内容的频道操作(步骤S249)或者终止收看的操作(步骤S250)。如果进行频道操作(步骤S249中的是)，则频道号被存储在RAM 123中(步骤S251)，并且过程返回到步骤S246。如果用户进行操作以终止收看(步骤S250中的是)，则用于收看的处理终止(结束)。

虽然以上已经主要对便携式终端106进行描述，但是在笔记本个人计算机107利用无线电通信功能进行包括呼叫在内的通信或者进行广播接收的情形下，可以执行类似的处理。这也适用于诸如PDA之类的通信终端(未示出)。

<本发明的第一变体>

根据本发明，由于在每个地点获得无线电波信息104，因此可以提供一种服务，该服务使得用户从中优先选择质量较高的信息。例如，假定电视台正在用传统的陆地模拟方案和陆地数字方案发射相同的广播内容。在此情形下，通过用陆地数字方案接收广播，一般可以进行在图像和声音质量方面质量更高的接收；但是，在一些情况下，不知道这一点的用户通过选择采用传统的陆地模拟方案的台站来进行收看。为了去除这种不便之处，只需要在无线电波信息中包括指示出陆地模拟方案和陆地数字方案之间关系的注释的信息即可。

图12示出了作为本发明的第一变体的、当在无线电波信息中存在这种注释信息时的频道选择操作的流程。当用户选择某一频道来收看节目时(步骤S261中的是)，图3所示的CPU 121进行检查以判定作为广播对象的频道是否是陆地模拟方案的(步骤S262)；如果它是陆地数字方案的(否)；CPU 121则选择该频道的频率，而不进行任何改变(步骤S263)。也就是说，在此情形下，既不改变广播模式，也不改变频道。

与之不同，如果用户选择陆地模拟方案的频道(步骤S262中的是)，CPU 121则在无线电波信息104中进行搜索，以判定是否存在指示出用于该频道的节目的图像和声音质量更高的广播模式的注释(步骤S264)。在此示例中，进行搜索以判定是否存在采用陆地数字方案的同一节目。如果不存在这种节目(步骤S265中的否)，则CPU 121前进到步骤S263，以利用用户选择的频道进行频道选择，而广播模式保持不变。

如果存在采用陆地数字方案的同一节目(步骤S265中的是)，CPU121则根据注释信息改变注释信息所指示的频道和广播模式(步骤S266)。然后，CPU 121选择这样改变后的频道的频率(步骤S263)。顺便说一下，取决于设备，如果存在同一广播台的在图像和声音质量方面具有更高质量的频道，则在显示屏132(图3)上可以持续一段固定时间地呈现鼓励改变频道的显示，以等待用户选择。在此情况下，并不特别需要设备方判定同一广播是否正被广播。

广播模式和频道的改变也可在电台AM广播和电台FM广播之间执行。由于广播模式和频道改变的服务，用户可以得到在便携式终端106或笔记本个人计算机107的性能范围内的更好的收看服务。

<本发明的第二变体>

图13示出了本发明的第二变体中的便携式终端的控制处理，即本实施例的图6所示的处理的一部分的处理。在先前实施例中，如果在图6的步骤S204中与基站110的通信未成功进行(否)，那么就尝试从该地点中的无线电波塔101接收无线电波信息104(步骤S206)。在本发明的变体中，如果与基站110的通信未成功进行，则进行检查以判定是否存在供便携式终端106与基站110通信的其他通信环境(步骤S301)。就这一点而言，“其他通信环境”意味着如果存在由同一运营商使用的另一频率，则对用于设定频率的预定的其他项目改变设定，所述其他项目例如是中心频率、无线电方案、帧定时以及导频码。在图12的示例的情况下，关于是否存在其他通信环境的判定表示如果通常通过采用陆地数字方案的接收机收看的节目无法再通过该接收机来观看，则进行检查以判定是否存在其他通信环境，以通过将方案改变到同一广播台的陆地模拟方案来尝试观看节目。

结果，如果对于通信存在其他通信环境(步骤S301中的是)，则CPU 121设定该通信环境(步骤S302)并且前进到步骤S205以进行通信。另一方面，如果判定对于通信不存在其他通信环境(步骤S301中的否)，CPU 121则前进到步骤S206以尝试接收来自无线电波塔101的无线电波信息104。

<本发明的第三变体>

已经针对本实施例的图7描述了中心频率检索和选择；但是，如果诸如帧定时和导频信息之类的其他信息项目被描述为无线电波信息104，那么基于这些项目，可以为便携式终端106设定通信环境，以更顺利地开始与基站110的通信。

图14示出了在本发明的第三变体中便携式终端针对基站进行的通信控制的概况，具体而言给出了在针对中心频率和帧定时设定通信环境时图7的步骤S226和S227。将也通过参考图2来给出描述。在此变体中，便携式终端106基于自身终端的类型来分别提取相关联的通信方案、频率分配的中心频率、以及帧定时(步骤S401)。然后，便携式终端106通过将中心频率之一与可能用于从基站110进行的发射的一个帧定时值相组合，来尝试接收来自基站110的信号(步骤S402)。如果接收未成功进行(步骤S403中的否)，便携式终端106则将中心频率和帧定时设定到所提取的范围中的另一组合(步骤S404)并且返回到步骤S402以尝试接收。

这样，如果利用该中心频率和该帧定时从基站110成功接收到了信号(步骤S403中的是)，则便携式终端106利用从基站110发送的信号的帧定时作为起始点来选择在步骤S401中提取以供便携式终端106进行到基站110的发射的帧定时值之一，并且在该帧定时向基站110发射答复(步骤S405)。如果来自便携式终端106的答复未成功进行(步骤S406中的否)，则定时被改变到被提取来供便携式终端106进行到基站110的发射的帧定时值中的另一个(步骤S407)，并且过程前进到步骤S405以向基站110发送答复。

这样，如果通过在某个时间点正确地设定用于进行从便携式终端106到基站110的发射的帧定时从而成功进行了答复(步骤S406中的是)，那么就利用这样设定的中心频率和帧定时在其间连续进行后续的通信(步骤S408)。

顺便说一下，在上述实施例中，作为要指派给通信终端的无线电波信息的候选，除了中心频率之外，已经描述了无线电方案、帧定时、导频码和频率以及运营商信息；但是，候选并不限于这些项目。例如，在个人数字蜂窝(PDC)方案和全球移动系统(GSM)方案中，存在用于开始通信的控制信号的频率被设定到特定频率的情况。在这种情况下，该预定频率和定时信息实际上被包括在无线电波信息中，作为开始通信所必需的信息。在正交频分复用(OFDM)中，这类似地适用于特定的子载波。

当然，本发明不仅适用于以上列出的诸如PDC方案之类的特定蜂窝通信系统。本发明的特征在于，关于在通信或广播中要使用的各种无线电波的无线电波信息是利用具有预定的特定频率的无线电波发射的，因此当然适用于各种通信系统。

另外，对于上述实施例，已经描述了了使用连接到蜂窝通信网络112的基站110的便携式终端106或笔记本个人计算机107的示例；但是，本发明也适用于对无线LAN的频率搜索。

此外，对于这些实施例中，已经对收看给出了描述；但是，本发明也适用于诸如幅度调制(AM)、频率调制(FM)和陆地数字无线电台之类的无线电台的频率选择。

另外，对于这些实施例，已经通过假定无线电波信息104发射自无线电波塔和小型发射设施来给出了描述；但是，当然也可以使用诸如基站之类的任何进行具有有限的无线电波可达范围的无线电波发射的设施。