具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。在以下各实施例中，对相同的部分标注相同的附图标记并省略其重复描述。

此外，在本说明书和附图中，具有基本相同功能配置的多个组件可以通过在相同附图标记后添加不同数字或字母来区分。例如，诸如在终端设备40₁、40₂和40₃中根据需要区分具有基本相同功能配置的多个配置。另外，诸如在广播站设备30A、30B、30C中根据需要区分具有基本相同功能配置的多个配置。

但是，当不需要特别区分具有基本相同功能配置的多个组件中的每个组件时，这些组件简单地用相同的符号来表示。例如，当不需要区分终端设备40₁、40₂和40₃时，这些终端设备被简称为终端设备40。此外，当不需要区分广播站设备30A、30B和30C时，这些广播站设备被简称为广播站设备30。

此外，将根据以下所示的项目的顺序来描述本公开。

1.介绍

1-1.相关技术和问题

1-2.实施例1的概述

1-3.实施例中使用的术语

2.实施例1的通信系统的配置

2-1.通信系统的总体配置

2-2.管理设备的配置

2-3.基站设备的配置

2-4.广播站设备的配置

2-5.终端设备的配置

2-6.频带的分配

3.通信系统的操作

3-1.操作概述

3-2.广播站主信道(虚拟卫星)

3-3.广播站设备的处理流程

3-4.终端设备的处理流程

4.实施例1的结论

5.实施例2

5-1.技术背景和目标

5-2.时间信息的发送(相关技术和目标)

5-3.系统配置

5-4.控制信息发送器的配置

5-5.LPWA发送终端的配置

5-6.LPWA接收器的配置

6.实施例3

6-1.问题及解决方案

6-2.系统配置

6-3.控制信息发送器的配置

7.实施例4

7-1.实施例4概述

7-2.系统配置

7-3.发送波的频谱

7-4.控制信息发送器的配置

7-5.LPWA发送终端的配置

8.修改示例

8-1.实施例的修改示例

8-2.实施例的应用示例

8-3.其它通信系统

8-4.其它修改示例

9.结论

<<1.介绍>>

<1-1.相关技术和问题>

为了有效使用在无线电通信中使用的频带，用于根据使用的中心频率、要发送的天线功率、发送频率、载波侦听等实现诸如发送限制的公平通信的标准已在无线电法案和标准(诸如无线电工业和商业协会(ARIB)的标准)中被定义。例如，假设在920MHz频带中发送和接收无线电信号。在日本，920MHz频带是由日本内务省于2011年7月开放的频带，任何人都可以在没有许可证的情况下使用该频带。但是，根据ARIB STD T-108等的规定，最大连续发送时间被限制为4秒。这种限制在符合日本以外标准的通信中也不例外。当使用预定的无线通信技术时，该技术必须符合国家标准。以上标准基本上是关注频率，在时间方向上存在优化的空间。

预计2020年物联网(IoT)设备数量将超过400亿，其中一些设备是进行无线通信的终端。由于用于IoT的特定低功率无线电(ARIB STD-T108)或工业科学医疗(ISM)频带是不需要许可证的频带，因此各个业务运营商为此规划、设计和使用其自己的终端，并且没有对终端进行综合通信控制的机制。在特定的低功率无线电中，存在其中可以以250mW进行发送的频带，但是特定的低功率无线电不适合用于综合通信控制的目的，因为功率低于用于广播的功率(几到几十kW)并且载波侦听是必需的。

因此，基于不同标准的发送终端不能相互合作来进行发送。当每个终端随机进行发送时，每次通信都会发生拥塞，从而导致通信错误。特别是如在特定的低功率无线电中定义用于发送的中央信道时，由于载波侦听或接收器中其它标准的发送波成为干扰波而无法发送，从而导致接收性能劣化。此外，在具有长通信距离的无线通信(诸如低功率广域(LPWA)通信)中，这种趋势变得显著。

<1-2.实施例1概述>

因此，为了解决上述问题，在实施例1中提供了以下手段(1)至(5)。图1是图示实施例1的通信系统1的概述的图。在下文中，将参考图1描述实施例1的概述。

(1)使用从广播站发送的定时信息

终端设备40(例如，发送终端)从发送自广播站设备30的广播波中提取并使用定时信息。因此，使用不同通信方式的多个终端设备40(图1的示例中的终端设备40₁至40₄)可以相互协作，并且实现无线资源的有效利用。

在这种情况下，终端设备40基于从与预定的免许可频带不同的频带获取的信息(信号)来控制已经使用预定的免许可频带的通信。例如，假设预定的免许可频带为特定低功率无线电中使用的频带(例如，由ARIB T108定义的920MHz频带)。在这种情况下，终端设备40使用与仅为特定低功率无线电准备的频带不同的频带(例如，VHF-高频带：200MHz频带)中的信号来控制已经使用特定低功率无线电(例如，920MHz频带)的通信。

通常，为此(例如，控制使用预定频带进行通信的终端)，预先划分相同频带(例如，920MHz频带)并将其用作用于发送定时信息等的专用频带(例如，920MHz频带的一部分)。但是，本实施方式的终端设备40使用除了仅为特定低功率无线电等准备的预定频带(例如，920MHz频带)以外的频带(例如，200MHz频带)来控制预定频带(例如，920MHz频带)。

(2)用于发送定时信息等的频带的划分

广播站设备30将分配的频带划分为一个主信道和多个子信道。广播站设备30使用主信道发送定时信息，并在子信道上发送用于控制终端设备40的通信的控制信息。

在这种情况下，广播站设备30使用宽带无线电用于主信道。因此，广播站设备30能够广播准确的定时信息。

此外，广播站设备30使用窄带无线电用于子信道。广播站设备30使用子信道多播控制信息。控制信息可以在多种无线方案之间不同。

广播站设备30可以改变扩散码或码复用，使得即使在相同频率下也可以分离和解调其它广播站的广播波和其自身站的广播波。

(3)窄带的分配

由于窄带通信被用于子信道，因此信道的总数增加。因此，广播站设备30针对每个预定组(例如，针对每个通信方式、针对每个服务提供主体、针对每个通信管理主体、针对每个模型和针对每个区域)分配窄带。这使得每个组使用分配给该组的子信道来提供其自己的功能。

(4)使用广播波控制终端设备

广播站设备30使用广播波将控制信息发送到终端设备40(例如，IoT终端)。这使得可以控制使用广播波的所有终端设备40(例如，IoT终端)。例如，当预测通信拥塞时，诸如在灾难的情况下，可以使终端设备40停止无线电波发送。

(5)虚拟卫星的使用

假设由广播波(例如，主信道)发送的信息(信号)是通过对虚拟卫星(例如，虚拟全球定位系统(GPS)卫星)发送的卫星波(例如，GPS波)进行下变频获得的。这里，虚拟卫星是理想状态下的完全对地静止的卫星，并且是实际上并不存在的虚拟卫星。与实际导航卫星(例如，GPS卫星)不同，虚拟卫星在轨道中没有波动，因此用于计算其自身轨道信息的星历(ephemeris)信息是固定且不变的。

假设广播波是其中已经叠加多个虚拟卫星的信号的波。虚拟卫星的信号可以由广播站设备30生成。广播站设备30可以改变每个信号所乘的扩散码等，使得可以在接收侧容易地分离每个信号。广播站设备30改变广播波上所乘的扩散码等，使得接收侧可以区分从不同广播站设备30发送的多个广播波。这使得可以在接收侧(例如，终端设备40)容易地分离每个广播波。

<1-3.实施例中使用的术语>

上面已经描述了实施例1的概述，下面将简要描述实施例中使用的术语。图2是图示实施例中使用的术语的图。下面所示的术语的描述是为了帮助理解实施例，并且术语的含义不限于下面所示的含义。

(LPWA无线电)

LPWA无线电是启用低功耗的大范围通信的无线通信。例如，LPWA无线电是使用工业-科学-医疗(ISM)频带的特定低功率无线电或IoT无线电通信。在以下描述中，使用LPWA无线电通信的通信可以被称为“LPWA通信”。

(广播站)

广播站是发射可以在很广的范围内被接收的无线电波的设备(作为装备的广播站)。在以下描述中，“广播站”可以被称为“广播站设备”或“发送设备”。

(IoT终端)

IoT终端(端点)是在一个终端中接收广播波并执行LPWA无线电通信的发送的设备。IoT终端是一种类型的发送设备、终端设备和/或通信设备。

(IoT网关)

IoT网关(接收器)是接收LPWA无线电的设备。IoT网关是一种类型的网关、接收设备、基站设备、中继设备和/或通信设备。

(广播)

广播是指同时向未指定数量的通信设备发送相同的信息。例如，广播是指向未指定数量的通信设备(例如，IoT终端)发射广播波。

(多播)

多播是指同时向特定的多个通信设备或特定的通信设备组发送相同的信息。例如，多播是指向特定的多个通信设备(例如，特定的多个IoT终端)或特定的通信设备组(例如，特定的多个IoT终端组)发射广播波。

(上传)

上传是指将数据移动(包括复制和移动)到网络上的上位设备(例如，服务器设备)。例如，上传是指数据从网关(例如，IoT网关)移动到执行发送数据的管理的服务器。

(上行链路)

上行链路是指数据流方向当中的上行方向。例如，上行链路是指从终端设备(例如，IoT终端)到网关(例如，IoT网关)的无线电波传播方向。

(下行链路)

下行链路是指数据流方向当中的下行方向。例如，上行链路是指从广播站到终端设备(例如，IoT终端)的无线电波传播方向。

(定时信息)

定时信息是指可以从中通过信号处理提取周期性定时的信息，诸如GPS的秒脉冲(PPS)信号。定时信息不限于GPS的PPS信号，并且可以是从诸如GLONASS、伽利略和准天顶卫星(QZSS)之类的其它全球导航卫星系统(GNSS)发送的用于时间同步或定时同步的信号(在下文中被简称为定时信号)。“定时信号”的概念还包括GPS的PPS信号。此外，定时信息可以是可以从中提取诸如年、月、日、时、分和秒的日历和时间数据的信息(在下文中被称为时间信息)。

(控制信息)

控制信息是指用于指示终端设备执行关于通信的控制的信息。例如，控制信息是用于指示终端设备(例如，IoT终端)执行诸如停止和重新开始发送以及改变操作模式(例如，控制终端设备中包括的无线通信单元)之类的控制的信息。

<<2.实施例1的通信系统的配置>>

在下文中，本实施例中使用的术语已经在上面进行了简要描述，并且在下文中将描述实施例1的通信系统1。通信系统1是向终端设备40提供各种无线服务的系统，该终端设备40使用可以混合多个通信方式的预定的免许可频带来进行通信。预定的免许可频带例如是920MHz频带。

由终端设备40使用的通信方式例如是使用LPWA无线电的通信方式。这里，“使用LPWA无线电的通信方式”是例如符合LPWA标准的通信方式。LPWA标准的示例可以包括ELTRES、ZETA、SIGFOX、LoRaWAN和NB-IoT。当然，LPWA标准不限于此，并且可以使用其它LPWA标准。此外，由终端设备40使用的通信方式不限于使用LPWA无线电的通信方式。

此外，在通信系统1中使用的通信标准(例如，LPWA标准)不限于一个。通信系统1中包括的多个终端设备40中的一个或多个终端设备40可以使用与通信系统1中包括的其它终端设备40的通信标准不同的通信标准。例如，通信系统1中使用的通信标准可以是多个LPWA标准中的一个或多个LPWA标准。此外，通信系统1中使用的通信标准可以是LPWA标准和不同于该LPWA标准的另一个通信标准。

在下文中，将具体描述通信系统1的配置。

<2-1.通信系统的总体配置>

图3是图示根据实施例1的通信系统1的配置示例的图。如图3中所示，通信系统1包括服务器设备10、基站设备20、广播站设备30和终端设备40。

通信系统1可以分别包括多个服务器设备10、多个基站设备20、多个广播站设备30和多个终端设备40。在图3的示例中，通信系统1包括服务器设备10₁、10₂等作为服务器设备10。此外，通信系统1包括基站设备20₁、20₂等作为基站设备20，以及广播站设备30₁、30₂等作为广播站设备30。此外，通信系统1包括终端设备40₁、40₂、40₃等作为终端设备40。

图3中的设备可以被认为是逻辑意义上的设备。即，图3中所示的设备的一部分可以通过虚拟机(VM)、容器(container)、docker等来实现，并且这些可以在物理上相同的硬件上实现。

在本实施例中，通信设备的概念不仅包括诸如移动终端的便携式移动设备(终端设备)，而且还包括安装在结构或移动体上的设备。该结构或移动体本身可以被视为通信设备。此外，通信设备的概念不仅包括终端设备，而且还包括基站设备和中继设备。通信设备是一种类型的处理设备和信息处理设备。此外，通信设备也可以被称为发送设备或接收设备。

[服务器设备]

服务器设备10是经由网络连接到基站设备20和广播站设备30的信息处理设备。例如，服务器设备10是用于处理来自客户端计算机(例如，终端设备40)的请求的服务器的主机计算机。服务器设备10可以是PC服务器、可以是中端服务器、或者可以是大型机服务器。服务器设备10是一种类型的通信设备。服务器设备10与另一个通信设备(例如，基站设备20或广播站设备30)之间的连接可以是有线连接，或者可以是无线连接。服务器设备10也可以被称为云服务器设备、本地服务器设备、管理设备、处理设备等。

服务器设备10可以由各种实体使用、操作和/或管理。例如，移动网络运营商(MNO)、移动虚拟网络运营商(MVNO)、移动虚拟通信使能器(MVNE)、中立主机网络(NHN)运营商、企业、教育机构(学校公司、地方政府教育委员会等)、房地产(建筑物、公寓等)管理者、个体等都可以作为实体。

当然，服务器设备10的使用、操作和/或管理的实体不限于此。服务器设备10可以由一个商业运营商安装和/或操作，或者可以由一个个体安装和/或操作。当然，服务器设备10的安装和操作实体不限于此。例如，服务器设备10可以由多个商业运营商或多个个体共同安装和操作。此外，服务器设备10可以是由多个商业运营商或多个个体使用的共享装备。在这种情况下，装备的安装和/或操作可以由不同于用户的第三方执行。

服务器设备10经由基站设备20向终端设备40提供预定的通信服务。例如，服务器设备10经由无线通信向其中已经安装预定应用程序的终端设备40提供用于应用程序所需的信息处理(在下文中被称为应用处理)的执行服务。

这里，由服务器设备10执行的应用处理是基于来自移动设备中包括的程序(例如，应用)的请求而执行的或与程序协作执行而执行的应用层级别的信息处理，诸如对图像中的对象的识别处理。例如，由服务器设备10执行的应用处理可以是边缘计算中的边缘处理。应用处理不同于OSI参考模型中物理层、数据链路层、网络层、发送层、会话层和表示层级别的处理。但是，当包括诸如图像识别处理的应用层级别的处理时，应用处理可以辅助地包括物理层到表示层级别的处理。

在以下描述中，基于来自终端设备40中包括的程序的请求由服务器设备10(或基站设备20)执行的应用层级别的信息处理，或由网络上的设备与终端设备40中包括的程序协作而执行的应用层级别的信息处理可以被称为“应用处理”。此外，在以下描述中，网络上的设备向终端设备40提供“应用处理”的处理数据，或者服务器设备10或基站设备20向终端设备40提供“应用处理”的处理功能(或处理服务)可以被称为“应用处理的提供”。

[基站设备]

基站设备20是与终端设备40进行无线通信的无线通信设备。基站设备20是一种类型的通信设备。基站设备20例如是与IoT网关对应的设备。基站设备20可以是与无线基站(基站等)或无线接入点对应的设备。此外，基站设备20可以是无线中继站。基站设备20可以是称为远程无线电头(RRH)的光学投影设备。此外，基站设备20可以具有服务器设备10中包括的功能(例如)，提供应用处理的功能。

基站设备20用于与终端设备40进行无线通信的无线接入技术例如是LPWA通信技术。当然，由基站设备20使用的无线接入技术不限于LPWA通信技术，并且可以是诸如蜂窝通信技术或无线LAN技术之类的另一种无线接入技术。此外，由基站设备20使用的无线通信可以是使用无线电波的无线通信或使用红外线或可见光的无线通信(光无线电)。

基站设备20可以由各种实体使用、操作和/或管理。例如，假设实体是移动网络运营商(MNO)、移动虚拟网络运营商(MVNO)、移动虚拟通信使能器(MVNE)、中立主机网络(NHN)运营商、企业、教育机构(学校法人、地方政府教育委员会等)、房地产(建筑物、公寓等)管理者、个体等。

当然，基站设备20的使用、操作和/或管理的实体不限于此。基站设备20可以由一个商业运营商安装和/或操作，或者可以由一个个体安装和/或操作。当然，基站设备20的安装和操作实体不限于此。例如，基站设备20可以由多个运营商或多个个体共同安装和操作。此外，基站设备20可以是由多个运营商或多个个体使用的共享装备。在这种情况下，装备的安装和/或操作可以由不同于用户的第三方执行。

基站设备(也称为基站)的概念不仅包括施主基站，而且还包括中继基站(被称为中继站或中继站设备)。此外，基站的概念不仅包括具有基站功能的结构，而且还包括安装在该结构中的设备。

结构例如是诸如摩天大楼、房屋、钢塔、车站设施、机场设施、港口设施或体育场之类的建筑物。结构的概念不仅包括建筑物，而且还包括诸如隧道、桥梁、水坝、墙体和铁塔之类的非建筑结构，或诸如起重机、闸门、风车之类的装备。此外，结构的概念不仅包括陆上(狭义的地面上)或地下的构筑物，而且还包括诸如码头或巨型浮标之类的水上构筑物，或诸如海洋观测装备之类的水下构筑物。基站设备也可以被称为处理设备或信息处理设备。

基站设备20可以是施主站，或者可以是中继站。此外，基站设备20可以是固定站，或者可以是移动站。移动站是被配置为可移动的无线通信站(或广播站)。在这种情况下，基站设备20可以是安装在移动体上的设备，或者可以是移动体本身。例如，可以将具有移动性的中继站设备视为作为移动站的基站设备20。此外，包括基站设备的功能(至少是基站设备的一些功能)的具有移动能力的设备，诸如车辆、无人机、智能电话，对应于用作移动站的基站设备20。

这里，移动体可以是诸如智能电话或移动电话之类的移动终端。此外，移动体可以是在地面(狭义的地面)上移动的移动体(例如，诸如汽车、自行车、公共汽车、卡车、摩托车、火车、或线性机动汽车之类的车辆)，或者可以是在地下(隧道内部)移动的移动体(例如，地铁)。

此外，移动体可以是在水上移动的移动体(例如，诸如客船、货船或气垫船之类的船)，或者可以是在水下移动的移动体(例如，诸如潜水器、潜艇或无人潜水装置之类的潜水船)。

此外，移动体可以是在大气中移动的移动体(例如，诸如飞机、飞艇或无人机之类的飞行器)，或者可以是在大气层外部移动的移动体(例如，人造卫星、航天器或空间站，或人造天体，诸如探测设备)。在大气层外部移动的移动体也可以被称为空间移动体。

此外，基站设备20可以是安装在地面上的地面站。地面站是地面无线通信站或地面广播站。例如，基站设备20可以是设置在地面结构上的基站设备，或者可以是安装在地面上移动的移动体上的基站设备。更具体而言，基站设备20可以是安装在诸如建筑物的结构中的天线，以及连接到天线的信号处理设备。当然，基站设备20可以是结构或移动体本身。“地面”不仅指陆地(狭义的地面)，而且也指广义的地面，包括地下、水上和水中。基站设备20不限于地面基站设备。基站设备20可以是能够漂浮在空中或空间中的非地面基站设备(非地面站设备)。例如，基站设备20可以是飞行器站设备或卫星站设备。

飞行器站设备是可以在大气中漂浮的无线通信设备，诸如飞行器。飞行器站设备可以是安装在飞行器等中的设备，或者可以是飞行器本身。飞行器的概念不仅包括诸如飞机和滑翔机之类的重型飞行器，而且还包括诸如气球和飞艇之类的轻型飞行器。此外，飞行器的概念包括诸如直升机或旋翼机之类的旋翼飞行器，以及重型飞行器和轻型飞行器。飞行器站设备(或其中安装飞行器站设备的飞行器)可以是诸如无人机之类的无人驾驶飞行器。

无人驾驶飞行器的概念还包括无人驾驶飞行器系统(UAS)和系留无人驾驶飞行器系统(系留UAS)。此外，无人驾驶飞行器的概念包括轻于空气的无人驾驶飞行器系统(LTA：Lighter than Air UAS)和重型无人驾驶飞行器系统(HTA：Heavier than Air UAS)。此外，无人驾驶飞行器的概念还包括高空UAS平台(HAP)。

卫星站设备是可以漂浮在大气层外部的无线通信设备。卫星站设备可以是安装在诸如人造卫星之类的空间移动体上的设备，或者可以是空间移动体本身。用作卫星站设备的卫星可以是低地球轨道(LEO)卫星、中地球轨道(MEO)卫星、地球静止轨道(GEO)卫星和高椭圆轨道(HEO)卫星中的任何一种。当然，卫星站设备可以是安装在低地球轨道卫星、中地球轨道卫星、地球静止轨道卫星或高椭圆轨道卫星中的设备。

基站设备20的覆盖范围可以是宏小区的大范围到诸如微微小区的小范围。当然，基站设备20的覆盖范围可以非常小，诸如毫微微小区。此外，基站设备20可以具有波束赋形能力。在这种情况下，在基站设备20中，可以针对每个波束形成小区或服务区。

在图3的示例中，基站设备20直接连接到终端设备40，但是基站设备20可以能够经由另一个基站设备20(中继设备)与终端设备40间接地无线通信。

[广播站设备]

广播站设备30是向终端设备40广播各种类型的信息(或各种信号)的设备。例如，广播站设备30是使用VHF-高频带广播各种类型的信息(或各种信号)的设备。广播站设备30是一种类型的发送设备。在本实施例中，假设不仅从广播站设备30发送的“数据”而且从广播站设备30发送的“信号”都是“信息”。在本实施例中，广播站是作为装备的广播站。广播站还包括广播中继站。

这里，广播站设备30可以是预定广播标准的发送器。例如，广播站设备30可以是DVB发送器或者可以是ISDB发送器。此外，广播站设备30可以是诸如ATSC 3.0发送器的ATSC发送器。此外，广播站设备30不限于这些标准的发送器，并且可以是其它广播标准的发送器。此外，广播站设备30可以是根据专门用于发送信息(例如，定时信息或控制信息)从而允许终端设备40使用免许可频带进行通信的独立广播标准的发送器。

此外，广播站设备30可以是无线站。例如，广播站设备30可以是构成诸如长期演进(LTE)或新无线电(NR)之类的无线通信系统的无线通信站。此外，广播站设备30可以是对应于无线基站、无线电接入点或无线中继站的设备。在这种情况下，广播站设备30可以是用于诸如LTE或NR之类的蜂窝通信系统的基站或中继站。当无线通信站具有通过宽带发送信息(或信号)的功能时，无线通信站(例如，基站设备20)也可以被视为广播站。

广播站设备30用于广播的广播波不限于地面波。例如，广播波可以是卫星波。卫星波是从卫星发送的无线电波。

此外，广播站设备30可以是固定站。在这种情况下，广播站设备30可以是安装在结构上的设备或者可以是结构本身。此外，广播站设备30可以是移动站。在这种情况下，广播站设备30可以是安装在移动体上的设备，或者可以是移动体本身。此外，广播站设备30可以是地面站。例如，基站设备20可以是设置在地面结构上的广播站设备，或者可以是安装在地面上移动的移动体上的广播站设备。此外，广播站设备30可以是非地面站。例如，广播站设备30可以是飞行器站设备，或者可以是卫星站设备。

[终端设备]

终端设备40是与基站设备20或另一个终端设备40进行无线通信的无线通信设备。基站设备20是一种类型的通信设备。终端设备40例如是移动电话、智能设备(智能电话或平板电脑)、个体数字助理(PDA)或个人计算机。此外，终端设备40可以是机器对机器(M2M)设备或IoT设备(IoT终端)。

此外，终端设备40可以能够与基站设备20进行LPWA通信。终端设备40可以是仅能够进行发送的设备或仅能够进行接收的设备。当然，终端设备40可以既能够发送也能够接收。此外，终端设备40可以能够与另一个终端设备40进行侧链路通信。终端设备40在执行侧链路通信时可以使用诸如混合ARQ(HARQ)之类的自动重传技术。终端设备40还可以能够在与另一个终端设备40的通信(侧链路)中进行LPWA通信。由终端设备40使用的无线通信(包括侧链路通信)可以是使用无线电波的无线通信，或者可以是使用红外线或可见光的无线通信(光无线电)。

此外，终端设备40可以是移动设备。这里，移动设备是移动无线通信设备。在这种情况下，终端设备40可以是安装在移动体上的无线通信设备或者可以是移动体本身。例如，终端设备40可以是在道路上移动的车辆，诸如汽车、公共汽车、卡车或摩托车，或者安装在车辆中的无线通信设备。移动体可以是移动终端，或者可以是在陆地(狭义的地面)上、地下、水上或水中移动的移动体。此外，移动体可以是在大气层中移动的诸如无人机、直升机之类的移动体，或者可以是在大气层外部移动的诸如人造卫星之类的移动体。

终端设备40可以同时连接多个基站设备或多个小区进行通信。例如，当一个基站设备经由多个小区(例如，pCell或sCell)支持通信区域时，可以使用载波聚合(CA)技术、双连接(DC)技术或多连接(MC)技术将多个小区捆绑在一起，使得基站设备20和终端设备40可以进行通信。替代地，终端设备40和多个基站设备20可以使用协作多点发送和接收(CoMP)技术经由不同基站设备20的小区彼此通信。

终端设备40不一定必须是由人直接使用的设备。终端设备40可以是安装在工厂中的机器等中的传感器，诸如所谓的机器类型通信(MTC)。此外，终端设备40可以是机器对机器(M2M)设备或物联网(IoT)设备。此外，终端设备40可以是具有中继通信功能的设备，如设备到设备(D2D)或车辆到万物(V2X)所表示的。此外，终端设备40可以是在无线回程等中使用的被称为客户内部部署装备(CPE)的设备。

在下文中，将具体描述构成根据实施例的通信系统1的每个设备的配置。下面示出的每个设备的配置仅是示例。每个设备的配置可以与下面的配置不同。

<2-2.服务器设备的配置>

首先，将描述服务器设备10的配置。图4是图示根据实施例1的服务器设备10的配置示例的图。服务器设备10包括通信单元11、存储单元12和控制单元13。图4中所示的配置是功能配置，并且硬件配置可以与这样的配置不同。此外，服务器设备10的功能可以在多个物理分离的配置中分布和实现。例如，服务器设备10可以被配置为多个服务器设备。

通信单元11是用于与其它设备通信的通信接口。通信单元11可以是网络接口，或者可以是设备连接接口。例如，通信单元11可以是局域网(LAN)接口，诸如网络接口卡(NIC)，或者可以是被配置为通用串行总线(USB)主机控制器、USB端口等的USB接口。此外，通信单元11可以是有线接口或者可以是无线接口。通信单元11用作服务器设备10的通信装置。通信单元11在控制单元13的控制下与基站设备20和广播站设备30进行通信。

存储单元12是可以从中读取或向其写入数据的存储设备，诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存和硬盘。存储单元12用作服务器设备10的存储装置。

控制单元13是控制服务器设备10的每个单元的控制器。控制单元13例如由诸如中央处理单元(CPU)或微处理单元(MPU)之类的处理器实现。例如，控制单元13由处理器使用随机存取存储器(RAM)等作为工作区执行存储在服务器设备10内部的存储设备中的各种程序来实现。控制单元13可以由诸如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)的集成电路来实现。CPU、MPU、ASIC、FPGA都可以被视为控制器。

<2-3.基站设备的配置>

接下来，将描述基站设备20的配置。图5是图示根据实施例1的基站设备20的配置示例的图。基站设备20可以执行与终端设备40的LPWA通信。基站设备20包括无线通信单元21、存储单元22、网络通信单元23和控制单元24。图5中所示的配置是功能配置，并且硬件配置可以与这样的配置不同。此外，基站设备20的功能可以在多个物理分离的配置中分布和实现。

无线通信单元21是用于与另一个无线通信设备(例如，终端设备40或另一个基站设备20)进行无线通信的信号处理单元。无线通信单元21根据控制单元24的控制进行操作。无线通信单元21对应于一种或多种无线接入方案。例如，无线通信单元21支持使用LPWA通信的通信。

存储单元22是可以从中读取和向其写入数据的存储设备，诸如DRAM、SRAM、闪存和硬盘。存储单元22用作基站设备20的存储装置。

网络通信单元23是用于与其它设备进行通信的通信接口。例如，网络通信单元23是LAN接口。网络通信单元23可以是有线接口或者可以是无线接口。网络通信单元23用作基站设备20的网络通信设备。网络通信单元23在控制单元24的控制下与服务器设备10通信。

控制单元24是控制基站设备20的每个单元的控制器。控制单元24例如由诸如CPU或MPU之类的处理器实现。例如，控制单元24由处理器使用RAM等作为工作区执行存储在基站设备20内部的存储设备中的各种程序来实现。控制单元24可以由诸如ASIC或FPGA的集成电路来实现。CPU、MPU、ASIC、FPGA都可以被视为控制器。

<2-4.广播站设备的配置>

接下来，将描述广播站设备30的配置。图6是图示根据实施例1的广播站设备30的配置示例的图。广播站设备30是携带关于广播波的定时信息或控制信息并将广播波发送到终端设备40的设备。广播站设备30包括信号处理单元31、卫星接收单元35、存储单元32、网络通信单元33和控制单元34。图6中所示的配置是功能配置，并且硬件配置可以与此不同。此外，广播站设备30的功能可以在多个物理分离的配置中分布和实现。

信号处理单元31是用于发送广播波的信号处理单元。信号处理单元31根据控制单元34的控制进行操作。

卫星接收单元35是用于接收卫星波和解调信息(信号)的信号处理单元。由卫星接收单元35接收的卫星波例如是从GPS卫星发送的GPS波。卫星接收单元35例如从GPS波解调例如PPS信号、GPS时刻信息等并输出PPS信号、GPS时刻信息等。由卫星接收单元35接收的卫星波可以是从另一个GNSS(诸如GLONASS、Galileo或准天顶卫星)发送的卫星波。

存储单元32是诸如DRAM、SRAM、闪存和硬盘之类的数据可读/可写存储设备。存储单元32用作广播站设备30的存储装置。

网络通信单元33是用于与其它设备通信的通信接口。例如，网络通信单元33是LAN接口。网络通信单元33可以是有线接口或者可以是无线接口。网络通信单元33用作广播站设备30的网络通信设备。网络通信单元33在控制单元34的控制下与服务器设备10通信。

控制单元34是控制广播站设备30的每个单元的控制器。控制单元34例如由诸如CPU或MPU之类的处理器实现。例如，控制单元34由处理器使用RAM等作为工作区执行存储在广播站设备30内部的存储设备中的各种程序来实现。控制单元34可以由诸如ASIC或FPGA的集成电路来实现。CPU、MPU、ASIC、FPGA都可以被视为控制器。

如图6中所示，控制单元34包括获取单元341和发送单元342。构成控制单元34的每个块(从获取单元341到发送单元342)是指示控制单元34的功能的功能块。这些功能块可以是软件块，或者可以是硬件块。例如，上述功能块中的每个功能块可以是由软件(包括微程序)实现的一个软件模块，或者可以是半导体芯片(管芯(die))上的一个电路块。当然，每个功能块可以是一个处理器或一个集成电路。配置功能块的方法是任意的。

控制单元34可以被配置在与上述功能块不同的功能单元中。下面将描述构成控制单元34的每个块(从获取单元341到发送单元342)的操作。

如上所述，广播站设备30携带关于广播波的定时信息并且将得到的广播波发送到终端设备40。定时信息是模仿从导航卫星发送的信息生成的虚拟卫星发送信息。在这种情况下，广播波可以是通过对从虚拟卫星发送的虚拟卫星波(例如，GPS波)进行下变频而获得的波。此外，虚拟卫星发送信息可以是解码来自导航卫星(例如，GPS卫星)的无线电波时获得的PPS信号，或者从中获得等效PPS信号的无线电波。导航卫星不限于GPS卫星，并且可以是与GPS不同的GNSS导航卫星。

图7是图示广播站设备30的配置的具体示例的图。图7中所示的配置是当存在四个虚拟卫星时广播站设备30的配置示例。图7中所示的配置仅是示例，并且广播站设备30的配置不限于图7中所示的配置。

广播站设备30包括GPS和GNSS接收器32a。GPS和GNSS接收器32a对应于图6的示例中的卫星接收单元35。GPS和GNSS接收器32a从实际的GPS卫星接收GPS波并解调GPS时刻信息等。GPS和GNSS接收器32a将解调的信号输入到四个虚拟卫星模块31a至31d。在图6的示例中，四个虚拟卫星模块31a至31d构成信号处理单元31的一部分。四个虚拟卫星模块31a至31d在主CPU 31a的控制下生成模拟GPS卫星信号的信号。在图6的示例中，主CPU31a构成控制单元34的一部分。广播站设备30根据虚拟卫星的位置对四个信号中的每个信号添加预定延迟，然后复用已向其添加延迟的四个信号。广播站设备30以预定的频带(例如，200MHz频带)发送复用信号。

虽然图7图示了用于发送定时信息的配置，但是广播站设备30可以向终端设备40发送在广播波上携带的控制信息以及定时信息。

在这种情况下，广播站设备30可以使用宽带无线电主信道来发送定时信息。这允许广播站设备30广播准确的定时信息。另一方面，广播站设备30可以用于窄带无线电的子信道以发送控制信息。这使得可以将控制信息发送到大量的终端设备40。下面将描述主信道和子信道。

<2-5.终端设备的配置>

接下来，将描述终端设备40的配置。图8是图示根据实施例1的终端设备40的配置示例的图。终端设备40可以与基站设备20进行LPWA通信。终端设备40从发送自广播站设备30的广播波中提取定时信息，并使用定时信息来控制LPWA通信。终端设备40包括无线通信单元41、卫星接收单元42、存储单元43、网络通信单元44、输入输出单元45和控制单元46。图8中所示的配置是功能配置，并且硬件配置可以与这样的配置不同。此外，终端设备40的功能可以在多个物理分离的配置中分布和实现。

无线通信单元41是用于与另一个无线通信设备(例如，基站设备20和另一个终端设备40)进行无线通信的信号处理单元。无线通信单元41根据控制单元46的控制进行操作。无线通信单元41对应于一种或多种无线接入方案。例如，无线通信单元21支持使用LPWA通信的通信。无线通信单元41可以通过以预定时间间隔偏移定时来复用并发送通过对同一发送信道内的发送数据进行线性调频而生成的多个发送信号发送。

卫星接收单元42是用于接收卫星波并解调信息(信号)的信号处理单元。卫星接收单元42接收的卫星波例如是从GPS卫星发送的GPS波。例如，卫星接收单元42从GPS波中解调PPS信号、GPS时刻信息等并输出解调结果。卫星接收单元42接收的卫星波可以是从诸如GLONASS、Galileo或准天顶卫星(Quasi-Zenith Satellite)之类的另一个GNSS发送的卫星波。

存储单元43是可以从其读取和写入数据的存储设备，诸如DRAM、SRAM、闪存或硬盘。存储单元43用作终端设备40的存储装置。

网络通信单元44是用于与其它设备进行通信的通信接口。例如，网络通信单元44是LAN接口。网络通信单元44可以是有线接口或者可以是无线接口。网络通信单元44用作终端设备40的网络通信装置。网络通信单元44根据控制单元46的控制与其它设备进行通信。

输入和输出单元45是用于与用户交换信息的用户接口。例如，输入和输出单元45是允许用户执行各种操作的操作设备，诸如键盘、鼠标、操作键和触摸面板。替代地，输入和输出单元45是显示设备，诸如液晶显示器或有机电致发光显示器(有机EL显示器)。输入和输出单元45可以是音频设备，诸如扬声器或蜂鸣器。此外，输入和输出单元45可以是照明设备，诸如发光二极管(LED)灯。输入和输出单元45用作终端设备40的输入和输出装置(输入装置、输出装置、操作装置或通知装置)。

控制单元46是控制终端设备40的每个单元的控制器。控制单元46例如由诸如CPU或MPU之类的处理器实现。例如，控制单元46由处理器使用RAM等作为工作区执行存储在终端设备40内部的存储设备中的各种程序来实现。控制单元46可以由诸如ASIC或FPGA的集成电路来实现。CPU、MPU、ASIC、FPGA都可以被视为控制器。

如图8中所示，控制单元46包括获取单元461和通信控制单元462。构成控制单元46的每个块(从获取单元461到通信控制单元462)是指示控制单元46的功能的功能块。这些功能块可以是软件块，或者可以是硬件块。例如，上述功能块中的每个功能块可以是由软件(包括微处理器)实现的一个软件模块，或者可以是半导体芯片(管芯)上的一个电路块。当然，每个功能块可以是一个处理器或一个集成电路。配置功能块的方法是任意的。

控制单元46可以被配置在与上述功能块不同的功能单元中。下面将描述构成控制单元46的每个块(从获取单元461到通信控制单元462)的操作。

如上所述，终端设备40从从广播站设备30发送的广播波中提取定时信息，并使用定时信息来控制LPWA通信。定时信息是模仿GPS信号的信号。当可以补充预定数量的GPS卫星时，终端设备40可以使用从实际GPS卫星获取的GPS信号(例如，PPS信号)作为定时信息。

图9是图示终端设备40的配置的具体示例的图。图9中所示的配置是当市售的GPS解调LSI用于解调GPS信号时广播站设备30的配置示例。图9中所示的配置仅仅是示例，并且终端设备40的配置不限于图9中所示的配置。

终端设备40使用包括表面声波(SAW)滤波器、低噪声放大器(LNA)等的前端42a从GPS卫星提取卫星波，然后将卫星波输出到AB选择器46b。前端42a对应于图8的示例中的卫星接收单元42的一部分。

此外，在终端设备40使用包括SAW滤波器、LNA等的前端41a从广播站设备30提取广播波之后，终端设备40使用上变频器41b和下变频器42c执行频移。终端设备40将上变频信号输出到AB选择器46b，并将下变频信号输出到子信道解调器41d。前端41a、上变频器41b、下变频器42c和子信道解调器41d对应于图8的示例中的无线通信单元41的一部分。

另一方面，AB选择器根据CPU 46a的控制选择信号，并且然后将所选择的信号输入到GPS解调LSI 42b。在图8的示例中，GPS解调LSI 42b对应于无线通信单元41的一部分。GPS解调LSI 42b解调PPS信号并将PPS信号输出到LPWA发送器41e。PPS信号是一种类型的定时信息。LPWA发送器41e对应于图8的示例中的无线通信单元41的一部分。LPWA发送器41e的一部分(例如，LPWA发送器41e中的控制单元)可以被视为控制单元46的一部分。

子信道解调器41d从输入信号解调控制信号并将控制信号输出到CPU 46a。在图8的示例中，CPU 46a对应于控制单元46的一部分。LPWA发送器41e在控制单元46的控制下与基站设备20通信。

<2-6.频带的分配>

接下来，将描述频带(第二频带)的分配。第二频带是与第一频带不同的频带，是可以混合多个通信方式的免许可频带。这里，第一频带例如是能够进行特定的小型省电无线电的频带(例如，终端设备40用于LPWA通信的频带)。第一频带例如是920MHz频带，并且第二频带例如是VHF-高频带。

图10是图示由广播站设备30发送的广播波的频谱的图。广播站设备30将分配的频带(第二频带)划分为一个主信道和多个子信道。广播站设备30使用主信道发送定时信息，并在子信道上发送用于控制终端设备40的通信的控制信息。

在这种情况下，广播站设备30将宽带无线电用于主信道。假设带宽高达约2MHz。例如，广播站设备30对定时信号进行频谱扩展并发送所得到的定时信号。使用频谱扩展方式等，广播站设备30可以广播准确的定时信息。

此外，广播站设备30对于子信道使用窄带无线电。广播站设备30使用子信道多播控制信息。控制信息可以在多种无线方案中不同。

假设子信道的带宽为例如约10kHz。只要无线电调制适合带宽，广播站设备30就可以使用任何无线电调制，诸如BPSK、FSK和OFDM。向终端设备40的用户提供诸如应用处理之类的通信服务的人(例如，IoT运营商。下文中称为服务提供商)可以相对于所分配的子信道通过载波聚合(CA)、信道绑定等共同使用多个信道。此外，服务提供商可以划分并使用一个信道。

可以预先定义来自每个广播站设备30的广播，使得通过码复用即使在相同频率下也可以相互区分广播波。

<<3.通信系统的操作>>

接下来，将描述通信系统1的操作。

<3-1.操作概述>

首先，将描述通信系统1的操作概述。图11是图示通信系统1的操作概述的图。

[步骤S1]

广播站设备30独立于终端设备40(例如，IoT终端)并且周期性地使用主信道来广播定时信息(步骤S1)。

(1)从主信道广播的数据不仅可以包括定时信息，而且还可以包括日期和时间信息以及星历信息。当终端设备40与另一个终端设备40同步时，诸如GPS时刻信息之类的时间信息也可以被视为定时信息。

(2)从主信道广播的数据还可以包括终端设备40(例如，IoT终端)的符合其使用频带的控制信号。

[步骤S2和S3]

步骤S2和S3为终端设备40(例如，IoT终端)、基站设备20(例如，IoT网关)和服务器设备10的正常操作。

(1)服务器设备10为基站设备20(例如，IoT网关)指定用于接收的终端ID(步骤S3)。

(2)基站设备20(例如，IoT网关)接收具有指定的终端ID的终端设备40(例如，IoT终端)的上行链路(步骤S2)。

(3)基站设备20(例如，IoT网关)将接收到的上行链路数据(有效载荷)上传到服务器设备10(步骤S3)。

[步骤S1、S4、S5]

步骤S1、S4和S5是例如当存在停止具有特定ID的终端设备40(例如，IoT终端)的请求时的操作。

(1)服务器设备10将用于停止具有特定ID的终端设备40(例如，IoT终端)的数据通知给广播站设备30中的控制信号编码器(步骤S4)。

(2)广播站设备30的控制信号编码器执行默认编码并将结果数据传送到调制器。

(3)广播站设备30的调制器执行默认调制。

(4)广播站设备30经由子信道广播数据(步骤S5)。

(5)广播站设备30也可以经由主信道广播数据(步骤S1)。

<3-2.广播站主信道(虚拟(伪)卫星)>

在本实施例中，广播站设备30生成并广播定时信息。可以使用虚拟卫星(也称为伪卫星)技术来生成定时信息。

广播站设备30可以在基于地面的增强系统(GBAS)中生成伪卫星。伪卫星(pseudolite)是众所周知的技术，并且在其中由于建筑物的影响而卫星数减少或无法从卫星接收的建筑工地或室内区域使用。可以改进卫星的数量和布置。

广播站设备30可以是地面广播站，其将在地面上的一点接收来自多个不移动的伪卫星的无线电波时观察到的基带信号转换成“高发送频率”并发送结果信号。在这种情况下，“高发送频率”可以是电视广播频带中的频率。

<3-3.广播站设备的处理流程>

接下来，将描述广播站设备30的处理流程。图12是图示根据实施例1的广播处理的示例的流程图。下面所示的广播处理例如由广播站设备30的控制单元34执行。广播站设备30例如是地面广播站设备。

首先，广播站设备30的获取单元341从卫星波获取信息(例如，GPS信号)(步骤S101)。获取单元341获取从导航卫星发送的用于时刻测量或定时测量的信息(例如，PPS信号)。

获取单元341获取向终端设备40广播的定时信息(步骤S102)。例如，获取单元341基于在步骤S101中获取的信息(信号)生成定时信息。如上所述，终端设备40可以使用其中可以在预定通信方式(例如，符合预定LPWA标准的通信方式)中混合多个通信方式的预定的免许可频带(第一频带)。

定时信息是通过模仿从导航卫星发送的信息而生成的虚拟卫星发送信息。在这种情况下，可以形成虚拟卫星发送信息，使得可以从从导航卫星发送的信号中解调秒脉冲(PPS)信号。

获取单元341从服务器设备10获取控制信息(步骤S103)。控制信息例如是用于指示终端设备40进行关于通信的控制的信息。控制信息可以包括用于停止其中已经使用终端设备40的第一频带的无线电波发送的停止信息。此外，控制信息可以包括用于调度其中已经使用终端设备40的第一频带的无线电波发送的调度信息。调度信息可以包括关于终端设备40可以使用的无线电波资源(频率和/或时间资源)的信息。

广播站设备30的发送单元342使用与预定的免许可频带(第一频带)不同的频带(第二频带)来广播定时信息和控制信息。

例如，发送单元342使用<2-6频带的分配>中描述的主信道来发送定时信息。此外，发送单元342使用<2-6频带的分配>中描述的子信道来发送控制信息。

在这种情况下，发送单元342可以改变用于使用主信道发送信息的扩频码或码复用，使得即使在相同的频率处另一个广播站的广播波和其自身站的广播波可以被分离和解调。图13是图示可以通过不同的扩散码或码复用来分隔区域的图。发送单元342可以使用相同的装置不仅针对主信道而且针对子信道启用区域划分。

当信息的发送完成时，广播站设备30的控制单元34结束广播处理。

<3-4.终端设备的处理流程>

接下来，将描述终端设备40的处理流程。图14是图示根据实施例1的发送处理的示例的流程图。下面所示的发送处理例如由终端设备40的控制单元46执行。

当电源开启时，终端设备40的控制单元46执行终端初始设置(步骤S201)。终端设备40的控制单元46执行子信道解调序列、GPS卫星捕获序列和主信道解调序列。这些序列可以被并行执行。

首先，将描述子信道解调序列。

终端设备40的获取单元461执行子信道的解调(步骤S211)。当解调失败时(步骤S212：否)，获取单元461返回步骤S211，并且继续子信道的解调。当解调成功时(步骤S212：是)，获取单元461在执行WAIT(步骤S213)之后返回到步骤S211，并且重复子信道的解调。在图14中，“WAIT”是指等待直到经过预定时间的时刻，或者在LPWA发送之前或之后。

当解调成功时，终端设备40的获取单元461从解调信息中获取控制信息。控制信息可以包括用于停止其中已经使用终端设备40的第一频带的无线电波发送的停止信息。此外，控制信息可以包括用于调度其中已经使用终端设备40的第一频带的无线电波发送的调度信息。

终端设备40的通信控制单元462基于控制信息生成用于控制LPWA发送的控制信号(步骤S214)。例如，通信控制单元462基于控制信息生成用于停止无线电波发送的停止信号或生成用于指定可用无线电波资源的信号。

接下来，将描述GPS卫星捕获序列。

终端设备40的获取单元461执行用于捕获导航卫星(例如，GPS卫星)的处理(步骤S221)。当可以捕获预定数量(例如，四个)导航卫星时(步骤S222：是)，获取单元461在执行WAIT(步骤S223)之后返回到步骤S221，并重新开始用于捕获导航卫星的处理。此外，当捕获成功时，获取单元461向AB选择器发送定时信息(例如，定时信号，诸如PPS信号或GPS信号)。定时信息使得能够与以不同于终端设备40使用的预定通信方式的通信方式使用第一频带的另一个终端设备40共享定时。

当不能捕获预定数量(例如，四个)导航卫星时(步骤S222：否)，确定从捕获处理开始是否已经过去预定时间(步骤S224)。当未经过预定时间时(步骤S224：是)，获取单元461返回到步骤S221并继续捕获处理。当已经经过预定时间时(步骤S224：否)，获取单元461使处理进行到主信道解调序列。

接下来，将描述主信道解调序列。

终端设备40的获取单元461执行用于捕获虚拟卫星(例如，虚拟GPS卫星)的处理(步骤S231)。用于捕获虚拟卫星的处理例如是用于解调主信道的处理。当可以捕获预定数量(例如，四个)的虚拟卫星时(步骤S232：是)，获取单元461在执行WAIT(步骤S233)之后返回到步骤S221，并重新开始用于捕获导航卫星的处理。当捕获成功时，获取单元461向AB选择器发送定时信息(例如，定时信号，诸如PPS信号或GPS信号)。

当不能捕获预定数量(例如，四个)的虚拟卫星时(步骤S232：否)，确定从捕获处理开始是否已经经过预定时间(步骤S234)。当未经过预定时间时(步骤S234：是)，获取单元461返回到步骤S231并继续捕获处理。当已经经过预定时间时(步骤S234：否)，获取单元461使处理进行到GPS卫星捕获序列。

AB选择器选择有效的序列侧。即，AB选择器选择主信道解调序列(第一信息)或GPS卫星捕获序列获取的信息(第二信息)中的任一个(步骤S241)。例如，AB选择器在可以捕获预定数量的导航卫星时选择第二信息，并且在不能捕获预定数量的导航卫星时选择第一信息。

终端设备40的通信控制单元462基于在步骤S214中生成的控制信号和在步骤S241中选择的信息(例如，定时信息，诸如PPS信号和GPS信号)控制LPWA发送数据的发送(步骤S251)。

例如，当通信控制单元462可以捕获预定数量的导航卫星时，通信控制单元462基于第二信息以已经使用第一频带的预定通信方式控制通信。另一方面，当通信控制单元462不能捕获预定数量的导航卫星时，通信控制单元462基于包括在第一信息中的定时信息以其中已经使用第一频带的预定通信方式控制通信。

此外，当通信控制单元462接收到停止其中已经使用第一频带的无线电波发送的指令作为控制信息时，通信控制单元462停止其中已经使用第一频带的无线电波发送。

当发送完成时，终端设备40的控制单元46结束发送处理。

<<4.实施例1的结论>>

如上所述，根据本公开的实施例，通信设备(例如，终端设备40)从不同于预定的免授权频带的另一个频带(例如，200MHz频带)获取用于其中已经使用可以混合多个通信方式的预定的免授权频带(例如，920MHz频带)的通信的信息(例如，定时信息和/或控制信息)。通信设备基于所获取的信息以其中已经使用预定的免许可频带的预定通信方式来控制通信(例如，LPWA通信)。

这允许在预定的免许可频带中使用不同通信方式的多个通信设备协作。因此，实现了无线资源的有效利用。

此外，使用广播站的数十kW功率的广播波使得能够在与广播波不同的频带中进行无线通信的通信控制。

此外，定时信息承载在主信道上，使得即使在无线通信标准不同时，也可以使用从定时信息获得的定时来提供用于实现在时间轴方向上对准的LPWA发送的机制。

此外，在本实施例中，另一个频带(例如，200MHz频带)被划分为主信道和子信道。可以提供一种机制，用于在主信道上携带可以用于通用目的的信息并将用于各种无线通信的个体信息给予子信道。

此外，在本实施例中，使用主信道或子信道发送各种类型的信息。例如，这使得可以提供能够在灾难时停止无线发送的机制。

此外，由于宽带无线电被用于主信道，因此提高了要广播的定时信息的精度。

由于包含在广播站的主信道中的GPS解调所需的星历信息成为固定值，因此不需要更新星历(从到期日期到四小时)，并且可以缩短GPS输出位置坐标之前的时间。

<<5.实施例2>>

接下来，将描述实施例2的通信系统2。

<5-1.技术背景和目标>

[相关技术]

在IoT时代，各种设备使用无线技术连接到互联网。根据内务和通信部的信息通信白皮书(2017)，预计一种被称为低功率广域(LPWA)的长距离和低功耗无线技术将迅速扩展，并且在2021年被近4亿无线设备使用。四分之三的设备是使用免许可的工业科学医学(ISM)频带的设备。

需要大量设备使用ISM频带的有限射频频带建立无线通信。因此，每个无线设备减少发射无线电波的时间以提高通信效率是必不可少的。

当存在将准确时间信息传送到每个无线设备的下行链路通信时，可以校准每个设备内部的振荡器。因此，无线通信的频率变得正确，并且高效(即，短时间)无线通信方式变得可能。还可以消除指示发送开始的无用信号(前导码)，这有助于通过短时间通信有效地使用频带。

此外，下行链路通信使得可以控制无线设备的发送条件和提高通信效率。

但是，在当前的ISM频带中，下行链路发送存在诸如天线功率、发送信道、发送时间之类的限制。因此，难以将下行链路通信传送到所有设备。

[目标]

因此，在本实施例中，目标是实现能够将准确的时间信息、来自系统的控制信息等传送到每个设备的下行链路通信。

<5-2.时间信息的发送(相关技术和目标)>

[相关技术]

无线传送时间信息的手段包括标准无线电波(JJY)，并且从福岛(Fukushima)县和佐贺(Saga)县发射50kW的无线电波。此外，福岛县和佐贺县使用的无线电波频率分别为40kHz和60kHz，使得两种无线电波不会相互干扰。但是，由于JJY的无线电波频率较低，因此只能获得大约一秒的时间精度。此外，存在一个问题，即，由于频带窄，因此不能在室内接收无线电波并且不能发送设备控制信息。

由于JJY缺乏精度，因此经常使用GPS(当包括美国以外的系统时称为GNSS)作为获取准确时间信息的手段。GPS由数十颗绕地球运行的人造卫星构成，并且从人造卫星捕获无线电波，从而可以准确地知道接收点的位置(纬度和经度)和时间。时间精度是一微秒以内的高精度。但是，由于人造卫星距离长达20000公里，因此无线电波弱，并且在室内无法接收到。此外，由于卫星在轨道中并且不是静止的，因此GPS接收器应该需要在长时间(几十秒到一分钟)内获取卫星的轨道信息。还有一个问题是，由于接收该轨道信息，因此功耗增加。

因此，在本实施例中，实现了从广播基地以强无线电波发送准确时间信息的下行链路广播。

[问题]

对于这样的下行链路广播，需要解决以下四个技术问题。

(问题1)区域重叠问题

(问题2)高时间精度的实现

(问题3)与廉价接收设备的实际使用

(问题4)在短时间内操作以实现低功耗

(问题一：区域重叠问题)

图15是图示实施例2的问题1的图。在可以接收来自两个或更多个广播站的无线电波的地方(区域重叠)，无线电波会干扰并且无法被正确接收。由于来自广播站的无线电波强，因此无线电波可能会意外地到达很远的距离。因此，有必要取决于广播站改变(A)频率、(B)时间或(C)扩散码。

(A)频率取决于区域而改变

当使用窄带时，可以增加信道数量，并且为每个广播站分配频率信道进行发送，从而可以防止重叠。但是，接收器必须扫描许多窄带频率，这使配置复杂化。此外，由于频带变窄(窄带)，因此时间分辨率降低并且(问题2：高时间精度)无法解决。

(B)发送时间取决于区域而改变

区域重叠的问题可以通过为每个区域分配一帧发送时间用于发送来解决。但是，由于接收器不知道发送定时，因此接收器必须连续执行接收。因此，(问题4：在短时间内操作)无法解决。

(C)扩散码取决于区域而改变(本实施例)

可以通过采用频谱扩展和改变每个区域的扩散码来解决重叠问题。例如，通过采用将1Mbps的BPSK用作调制方案的频谱扩展方式并改变每个区域的扩散码可以解决重叠。在这种情况下，频带被扩展到2MHz。

(问题2：高时间精度的实现)

图16是图示实施例2的问题2的图。时间精度由频带的倒数决定。在本实施例中，通过采用已使用1Mbps的BPSK作为调制方式的频谱扩展方式来实现1微秒的时间精度。

(问题3：允许廉价接收设备)

图17是图示实施例2的问题3的图。在本实施例中，采用频谱扩展方式，并使用符合GPS的通信格式。因此，对于本方案中的接收电路，可以原样使用市场上广泛可用的GPS接收电路，并且可以极大降低价格。

(问题4：短时间内可以进行接收)

图18是图示实施例2的问题4的图。在本实施例中，当在地面上的一点接收来自伪卫星的无线电波时观测到的GPS的基带信号被创建、被转换成高频带并且被发送。由于伪卫星不移动，因此不需要获取卫星轨道信息，并且接收器可以在短时间内完成接收操作。这使得可以降低接收器的功耗。

<5-3.系统配置>

上面已经描述了本实施例的问题，在下文中将描述实施例2的通信系统2的配置。图19是图示根据实施例2的通信系统2的配置示例的图。在下文中，将参考图19描述通信系统2的配置。“通信系统”的描述可以用其它词代替，诸如“控制系统”。

[系统概述]

通信系统2是数据发送和接收系统，包括向LPWA发送终端400发送控制信息的控制信息发送器300、根据控制信息发送数据的LPWA发送终端400，以及与GPS时间同步接收数据的接收系统(例如，LPWA接收器200)，并且是LPWA发送终端控制系统，其中控制信息包括GPS时刻信息。

此外，通信系统2是数据发送控制系统，其中控制信息通过扩频发送，并且扩频信号的帧定时与GPS时间同步。

此外，通信系统2是LPWA发送终端控制系统，其中控制信息包括指示灾难发生情况或通信信道状态的TMCC信息。

此外，通信系统2是LPWA发送终端控制系统，其中控制信息发送器300的发送载波频率为170MHz或以上且220MHz或以下。

[系统配置的具体示例]

已经描述了通信系统2的概述，但是下文将描述通信系统1的配置的具体示例。

通信系统2包括控制信息发送器300、LPWA发送终端400和LPWA接收器200，如图19中所示。中央信息控制设备也可以被视为通信系统2的一部分。

(中央信息控制设备)

中央信息控制设备将发生地震、灾害等时的灾害信息、通信信道信息等作为TMCC信息通知给控制信息发送器300。在实施例1中，控制信息发送器300例如对应于服务器设备10。当然，控制信息发送器300不限于服务器设备10。

(控制信息发送器)

控制信息发送器300从绕地球运行的GPS卫星接收无线电波以获得GPS时刻信息。控制信息发送器300收集GPS时刻信息和TMCC信息(从中央控制设备获得的灾害信息、通信信道信息等)以创建控制信息。控制信息发送器300将控制信息作为具有1.023MHz的码片速率的频谱扩展信号进行扩展，并且在已经使用广播波的频带(170MHz至220MHz)中发送控制信息。在实施例1中，控制信息发送器300例如对应于广播站设备30。当然，控制信息发送器300不限于广播站设备30。

(LPWA发送终端)

LPWA发送终端400是使用长距离和低比特率通信发送来自各种传感器的信息的发送设备。这里，长距离和低比特率的无线技术一般被称为低功率广域(LPWA)。LPWA发送终端400旨在使用LPWA通信将来自各种传感器的信息作为有效载荷发送。在实施例1中，LPWA发送终端400例如对应于终端设备40。当然，LPWA发送终端400不限于终端设备40。

在LPWA通信开始之前，LPWA发送终端400接收从控制信息发送器300发送的扩频无线电波并对控制信息进行解码。当控制信号中包括的灾难信息指示“灾难”时，LPWA发送终端400停止发送以优先考虑高优先级的无线通信。

LPWA发送终端400内部的时钟信号使用控制信息中包含的GPS时间进行校准。因此，LPWA发送终端400发送的LPWA信号与LPWA接收器200期望的载频准确匹配，从而提高LPWA接收器200的接收成功概率，并且提高通信效率。此外，从LPWA发送终端400发送的LPWA发送信号在LPWA接收器200期望的确切时间开始发送，从而消除了诸如前导码之类的无用信号，并提高了通信效率。在执行这种校准之后，LPWA发送终端400将来自各种传感器的信息作为LPWA信号发送。

(LPWA接收器)

LPWA接收器200从绕地球轨道运行的GPS卫星接收无线电波并校准LPWA接收器200内部的时钟信号。因此，LPWA接收器200的接收频率和接收定时与GPS时间准确地同步。

即，由于LPWA发送终端400经由控制信息发送器300与GPS时间同步，并且LPWA接收器200通过直接接收来自GPS卫星的无线电波与GPS时间同步，因此发送和接收都与GPS时间同步执行，从而提高了通信的稳定性和效率。

LPWA接收器200接收到的LPWA信号经由网络(例如，互联网)上的服务器显示在用户手中的智能电话上。

LPWA接收器200例如对应于实施例1中的基站设备20。当然，LPWA接收器200不限于基站设备20。

图示的智能电话仅仅是一个示例，并且可以替换为另一种终端设备，诸如移动电话、智能设备(智能电话、平板电脑等)、PDA、个人计算机、M2M设备或IoT设备。

此外，网络不限于互联网。网络可以包括例如通信网络(包括互联网)，诸如区域互联网协议(IP)网络或电话网络(例如，固定电话网络或移动电话网络)。在这种情况下，网络可以包括有线网络或者可以包括无线网络。

在下文中，将具体描述构成通信系统2的每个设备的配置。下面显示的每个设备的配置仅仅是一个示例。每个设备的配置可能与下面的配置不同。

<5-4.控制信息发送器的配置>

首先，将描述控制信息发送器300的配置。图20是图示根据实施例2的控制信息发送器300的配置示例的图。

[设备概述]

控制信息发送器300是发送设备，其包括时间信息获取装置(时间获取装置)、用于创建包括时间信息的控制信息的发送数据创建装置、通过频谱扩展来调制控制信息以创建调制信号的频谱扩展装置、根据时间信息调整调制信号的定时的定时校正装置，以及发送装置。

控制信息发送器300是发送设备，其中时间信息获取装置是从GPS卫星(通常是GNSS卫星)接收无线电波的GPS接收器。

控制信息发送器300是发送设备，其中定时校正装置执行校正使得调制信号与GPS时间同步。

控制信息发送器300是发送设备，其中控制信息包括TMCC信息，诸如灾难信息或通信信道信息。

控制信息发送器300是发送设备，其中发送数据创建装置生成时间信息作为300位子帧，并且比特率为50bps。

控制信息发送器300是发送设备，其中频谱扩展装置具有1023kHz的码片速率和1023个码片的扩展码长度。

控制信息发送器300是发送设备，其中发送装置包括用于基于时间信息校正发送载波频率的频率校正装置。

控制信息发送器300是发送设备，其中发送装置的发送载波频率为170MHz或以上并且220MHz或以下。

[设备配置的具体示例]

上面已经描述了控制信息发送器300的概述，并且在下文中将具体描述控制信息发送器300的配置。

如图20中所示，控制信息发送器300包括时间获取装置、发送数据创建装置、频谱扩展装置、定时校正装置和发送装置。在图20中，MIX、PRN、BPF和PA的含义如下。

MIX：混合器

PRN：伪随机数

BPF：带通滤波器

PA：功率放大器

图20中所示的配置是功能配置，并且硬件配置可能与这样的配置不同。此外，控制信息发送器300的功能可以在多个物理分离的配置中分布和实现。

(时间获取装置)

时间获取装置使用GPS天线和GPS接收器接收绕地球运行的GPS卫星并输出GPS时间。GPS时间可以以1微秒的高精度获得。

(发送数据创建装置)

发送数据创建装置包括CPU。CPU将获得的GPS时间加上6秒以创建发送开始时间的周时间(TOW：17位)和周数(WN：10位)。使用TOW和WN，以6秒为单位指定开始发送的GPS时间。

CPU将TMCC信息(174位)、认证数据Auth(32位)和CRC(24位)相加，以形成子帧(300位)，如图21中所示。这里，发送和复用配置控制信息(TMCC)是指示灾难发生情况或通信信道状态的信息。TMCC可以用作控制LPWA发送终端的信息。认证数据Auth是用于检测通信信息已被篡改的代码，并且CRC是用于检测在通信路径中发生的错误的代码。

TLM是30位信息，其例如由首部(10001011)和6位奇偶校验组成。HOW是在开始时存储周时间(TOW)并将随后的结束用作奇偶校验的信息，并且每6秒指示一次时间。10位周数(WN)是年、月和周的时间信息。

如上所述配置的300位子帧由于P/S转换器而变成1位单位的发送数据并且被提供给频谱扩展装置。

(频谱扩展装置)

频谱扩展装置将发送数据的1位与伪随机数序列(PRN)重复相乘20次以增加位数。这里，PRN是1023位的伪随机数序列，因此1位的发送数据被扩展为20460个符号。符号率是1.023M符号/秒。

(定时校正装置)

定时校正装置由FIFO存储器(未示出)、延迟线等构成，并且通过给出预定延迟来执行定时调整，使得发送符号与GPS时间同步。即，调整延迟量使得从控制信息发送器300发送的无线电波的定时与从虚拟GPS卫星发送的无线电波已在地面上被接收到的定时匹配。这里，虚拟卫星是不存在的卫星，并且指定虚拟卫星的飞行高度，从而可以通过计算获得已在地面上接收到从虚拟卫星发送的无线电波的延迟时间。

当在发送数据创建装置中添加到GPS时间的时间为6秒，无线电波发送速度为C，并且虚拟卫星的飞行高度(距控制信息发送器300的距离)为H时，延迟量D使用下面的等式(1)计算。

D＝6秒-(H/C)+α…(1)

这里，α是由控制信息发送器300的电子组件引起的延迟时间。

因此，定时校正装置根据虚拟卫星的设定飞行高度调整延迟量。通过以这种方式控制延迟时间，从控制信息发送器300发送的无线电波变成就好像GPS卫星在高度H飞行一样的无线电波。这样的无线电波被GPS接收器接收，使得可以获得正确的时间信息。

(发送装置)

发送装置使用锁相环(PLL)将从晶体振荡器(OSC)提供的参考时钟转换成高频，并使用混频器(MIX)将时钟乘以发送符号以执行到高载波频率的转换。这里，载波频率被设置为旧式模拟电视的VHF-高频带(170MHz至220MHz)，从而可以使用电视广播的可用信道以高输出进行发送。图22是图示发送波的频谱的图。频谱在乘以PRN时被扩展，并且具有以载波频率Fc为中心的大约2MHz的频带，如图22中所示。

根据来自GPS接收器的定时脉冲对晶体振荡器(OSC)的振荡频率进行计数，使得可以获得OSC的频率偏差。该频率偏差被反馈到PLL电路，使得消除OSC的频率偏差，以便以正确的频率进行发送。

<5-5.LPWA发送终端的配置>

接下来，将描述LPWA发送终端400的配置。图23是图示根据实施例2的LPWA发送终端400的配置示例的图。更具体而言，图23图示了将从温度传感器获得的温度信息作为长距离低比特率无线电(LPWA)发送的LPWA发送终端400的配置示例。

从控制信息发送器300发送的无线电波被接收天线转换成电信号，并且仅以载波频率Fc为中心的信号分量被SAW滤波器提取。在该示例中，载波频率Fc被设置为200MHz。通过SAW滤波器的信号由AGC放大器放大到恒定振幅，再由混频器(MIX)乘以1375MHz的本地振荡器LO，然后频率转换成1575MHz。从控制信息发送器300发送的信号具有与GPS中使用的信号相同的信号格式(频谱扩展)，并且与GPS时间同步。因此，接收天线接收到的无线电波被频率转换成1575MHz，从而可以使用与市售GPS接收器中使用的半导体相同的半导体进行信号检测。即，由于频谱扩展信号可以以与来自GPS卫星的无线电波相同的方式解扩展和解码，因此可以输出图21中所示的发送数据的子帧(300位)。

因此，可以从位于子帧开头附近的TOW和WN信息获得具有6秒精度的GPS时间。此外，根据检测到子帧的定时输出精度为1微秒的GPS时刻信息。该GPS时刻信息被提供给LPWA发送器，使得LPWA发送器可以以与GPS时间同步的频率(920MHz)和与GPS时间同步的定时进行发送。此外，可以从子帧解码作为TMCC信息发送的灾难信息。当灾难信息作为TMCC信息发布时，CPU停止LPWA通信。以这种方式，LPWA通信使用控制信息进行控制，使得为更重要的通信提供宝贵的无线电波资源。

这里，为了操作GPS接收器，需要卫星的轨道信息。在本实施例中，由于图20中所示的卫星位置是固定的，因此轨道信息是固定值。因此，CPU将CPU固件中存储的具有固定值的轨道信息发送到GPS接收器，使得可以接收从控制信息发送器300发送的控制信息。在本专利中，由于可以以这种方式省略轨道信息的获取，因此可以在短时间内接收控制信息。

如上所述，本专利的LPWA发送终端400可以接收从控制信息发送器300发送的控制信息并通过简单地向市售GPS接收器添加简单电路来控制LPWA发送终端400。

<5-6.LPWA接收器的配置>

接下来，将描述LPWA接收器200的配置。图24是图示根据实施例2的LPWA接收器200的配置示例的图。

LPWA接收器200从绕地球轨道运行的GPS卫星接收无线电波并校准LPWA接收器200内部的时钟信号。因此，LPWA接收器200的接收频率和接收定时与GPS时间准确地同步。

晶体振荡器(OSC)的振荡频率根据来自GPS接收器的定时脉冲进行计数，使得可以获得OSC的频率偏差。该频率偏差被反馈到PLL电路，使得消除OSC的频率偏差，执行正确频率(920MHz)的本地振荡，并执行对混频器的供应。由接收天线接收到的920MHz的LPWA无线电信号在SAW滤波器已去除不必要的无线电波后，由AGC放大器放大到预定振幅。混频器将AGC放大器的输出与920MHz的本地振荡信号相乘，使得获得基带信号。基带信号通过AD转换被转换成数字信号，并由CPU进行诸如纠错之类的解码处理，使得对传感器信息进行解码。该传感器信息经由互联网上的服务器显示在用户手中的智能电话上。

如上所述，LPWA接收器200通过直接从GPS卫星接收无线电波与GPS时间同步。由于如上所述LPWA发送终端400经由控制信息发送器300与GPS时间同步，因此发送和接收都与GPS时间同步执行，并且提高了通信的稳定性和效率。

<<6.实施例3>>

接下来，将描述实施例3的通信系统3。

<6-1.问题和解决方案>

市售的GPS接收器被配置为从至少四个不同的卫星进行接收以获得四条未知信息(纬度、经度、高度和时间)，然后输出准确的时间。

在至此描述的实施例中，控制信息发送器300被配置为发送一个虚拟卫星的无线电波。因此，需要改变GPS接收器等的固件，使得仅从一个虚拟卫星的信号中接收时间信息。

因此，在下面的本实施例中，四个虚拟卫星的无线电波被组合并从一个广播站发送。这使得可以通过减少接收器的修改来降低成本。

<6-2.系统配置>

上面已经描述了本实施例的问题和解决方案，在下文中将描述实施例3的通信系统3的配置。图25是图示根据实施例3的通信系统3的配置示例的图。在下文中，将参考图25描述通信系统2的配置。“通信系统”的描述可以用其它词代替，诸如“控制系统”。

通信系统3包括控制信息发送器300A、LPWA发送终端400和LPWA接收器200，如图25中所示。中央信息控制设备也可以被视为通信系统2的一部分。通信系统3与图19中所示的通信系统2的不同之处在于控制信息发送器300是控制信息发送器300A。除了控制信息发送器300A之外的设备配置与通信系统2的配置相同。

<6-3.控制信息发送器的配置>

在下文中，将描述控制信息发送器300A的配置。图26是图示根据实施例3的控制信息发送器300A的配置示例的图。

在实施例3中，由广播站创建和发送相当于在地面上的一点接收的来自四个虚拟卫星的GPS无线电波的无线电波。这使得可以使用市售的GPS接收器原样获取GPS时刻信息。

因此，图26中所示的控制信息发送器300A被配置为组合并发射来自四个虚拟卫星A、B、C和D的信号。这里，对于四个虚拟卫星信号，使用不同的卫星位置和不同的扩散码PRN。

来自虚拟卫星的信号由四个虚拟卫星信号创建装置310₁至310₄中的每一个创建。图27是图示虚拟卫星信号创建装置310的配置示例的图。图27中所示的虚拟卫星信号创建装置310是将发送数据创建装置、频谱扩展装置和定时校正装置放置在一起的块。由于包括在虚拟卫星信号创建装置310中的每个装置以与参考图20描述的方式相同的方式配置，因此将省略其描述。

<<7.实施例4>>

接下来，将描述实施例4的通信系统4。

<7-1.实施例4概述>

在本实施例中，针对每个目的发送控制信息以单独支持各种应用。

在本实施例中，将描述将测量值发送到互联网的温度计。

例如，使用该温度计，可以根据农民的要求改变温度测量间隔。

<7-2.系统配置>

上面已经描述了本实施例的概述，并且在下文中将描述实施例4的通信系统4的配置。图28是图示根据实施例4的通信系统4的配置示例的图。在下文中，将参考图28描述通信系统4的配置。“通信系统”的描述可以用其它词代替，诸如“控制系统”。

近年来，互联网也被引入到农业中，例如，在农舍中安装温度计，并使用LPWA通信来监视房子的温度。在这种情况下，需要频繁地发送温度测量结果，例如在育苗期中。因此，在本实施例中，提供了能够根据来自农民等的请求改变LPWA发送间隔的系统。

如图28中所示，通信系统4包括控制信息发送器300B、LPWA发送终端400B和LPWA接收器200。中央信息控制设备也可以被视为通信系统2的一部分。通信系统4与图28中所示的通信系统2的不同之处在于控制信息发送器300是控制信息发送器300A，以及LPWA发送终端400和LPWA发送终端400B。在图28的示例中，包括温度计作为LPWA发送终端400B。此外，中央控制设备被配置为接收来自农民的各种指令。其配置与通信系统2的配置相同。

<7-3.发送波的频谱>

在图28中，来自农民的测量值发送间隔指示作为单独的控制信息经由中央控制设备被发送到控制信息发送器300B。控制信息发送器300B使用如先前实施例中描述的宽带频谱扩展方式来发送控制信息(GPS时刻信息和TMCC信息)。图29是图示发送波的频谱的图。在图29的示例中，发送波的频谱被显示为主要信道。

这里，在TMCC信息中，子信道的通信方式作为通信信道信息(诸如发送频率和调制方式之类的信息)被发送。因此，在本实施例中，单独的控制信息被添加到子信道并被广播。

<7-4.控制信息发送器的配置>

接下来，将描述控制信息发送器300B的配置。图30是图示根据实施例4的控制信息发送器300B的配置示例的图。

控制信息发送器300B的配置与图20中所示的控制信息发送器300的配置的不同之处在于添加了由虚线包围的部分的配置。由虚线包围的部分的配置使得控制信息发送器300B能够发送单独的控制信息。

如上所述，来自农民的测量值发送间隔指示作为单独的控制信息经由中央控制设备被发送到控制信息发送器300B。控制信息发送器300B将从中央控制设备发送的控制信息发送到LPWA发送终端400B。

<7-5.LPWA发送终端的配置>

接下来，将描述LPWA发送终端400B的配置。图31是图示根据实施例4的LPWA发送终端400B的配置示例的图。LPWA发送终端400B例如是安装在房屋(例如，聚乙烯房屋)中的温度计。LPWA发送终端400B接收从控制信息发送器300B广播的单独的控制信息。

LPWA发送终端400B的配置与图23中所示的LPWA发送终端400的配置的不同之处在于添加了由虚线包围的部分的配置。LPWA发送终端400B可以使用由虚线包围的部分的配置来获取单独的控制信息。

安装在房屋中的LPWA发送终端400B接收子信道以获得单独的控制信息并改变LPWA发送间隔。因此，在育苗期中，温度信息可以频繁地传递到用户手中的终端设备(例如，智能电话)。此外，当育苗期结束时，LPWA发送间隔被延长，使得可以减少干扰。

<<8.修改示例>>

上述实施例中的每一个都图示了示例，并且各种改变和应用是可能的。

<8-1.实施例的修改示例>

例如，虽然在上述实施例中用于将主信道频率转换成广播频带以获得定时(时间)信息的广播波是来自地面广播站的发送波，但是可以采用以下波。

(1)GPS发送波。

(2)报告标准频率的无线电波(无线电时钟)。

(3)基于卫星的增强系统(SBAS)的无线电波。

(4)基于地面的增强系统(GBAS)的无线电波(在VHF-低频带中操作)。

此外，除了定时信息之外，使用主信道发送的信息还可以包括用于指示使用该广播波的所有终端设备40(例如，IoT终端)停止发送的控制信息。仅来自主信道的控制存在安全性问题，最终的终端控制(例如，IoT终端)可以结合来自子信道的控制信息执行。

此外，使用主信道发送的信息除了定时信息之外还可以包括可以用于根据GPS中使用的星历信息、年历信息等缩短首次定位时间(GPS初始位置计算时间；TTFF)的数据。

此外，子信道之一可以用作标准频率报告服务(无线电时钟)。

<8-2.实施例的应用示例>

在多个广播站设备30中可以使用不同的扩散码。

在这种情况下，当终端设备40(例如，IoT终端)可以接收三个广播站设备30的广播波(例如，包括在广播波中的定时信号)时，接收点的位置可以被知道。

图32和图33是图示使用广播站设备30的无线电波的终端设备40的位置测量的图。假设可以接收各个广播站设备30_A至30_C的广播波的区域是区域A至C，如图32中所示。广播站设备30_A至30_C的位置分别为(XA，YA)、(XB，YB)和(XC，YC)。假设终端设备40位于包括所有区域A至C的区域中。

这里，假设终端设备40可以分离来自广播站设备30A至30C的广播波，并且可以检测到从广播时间的延迟时间是TA、TB和TC，如图33中所示。

在这种情况下，可以通过求解以下所示的联立方程来半确定终端设备40的位置(X，Y)。

√[(XA-X)²+(YA-Y)²]-√[(XB-X)²+(YB-Y)²]＝c(TA-TB)

√[(XB-X)²+(YB-Y)²]-√[(XC-X)²+(YC-Y)²]＝c(TB-TC)

√[(XC-X)²+(YC-Y)²]-√[(XA-X)²+(YA-Y)²]＝c(TC-TA)

这里，c是无线电波传播速度。

例如，这种位置测量方法可以用于室内位置测量。

<8-3.其它通信系统>

在通信系统1至4中，要发送和接收的信息是任意的。例如，终端设备40(LPWA发送终端400和400B)可以生成和发送发送信息，包括图像、声音、测量数据、设备的识别信息等、参数设置信息、诸如命令的控制信息等。此外，发送信息可以包括多种类型的信息，诸如图像和声音、识别信息和设置信息、以及控制信息。

此外，终端设备40(LPWA发送终端400和400B)例如可以能够生成包括从另一个设备提供的信息的发送信息。例如，终端设备40(LPWA发送终端400和400B)可以生成和发送发送信息，包括针对诸如图像、光、亮度、饱和度、电、声音、振动、加速度、速度、角速度、力、温度(不是温度分布)、湿度、距离、面积、体积、形状、流速、时间、时间段、磁、化学物质、或气味、或其变化量之类的任意变量从执行检测、测量等的各种传感器输出的信息(传感器输出)。

即，本技术可以应用于例如用于诸如三维形状测量、空间测量、对象观察、移动变形观察、生物观察、认证处理、监视、自动对焦、成像控制、照明控制、跟踪处理、输入和输出控制、电子设备控制和致动器控制之类的任何目的的系统。

此外，本技术可以应用于任何领域的系统，诸如交通、医疗、犯罪预防、农业、畜牧业、采矿、美容、工厂、家用电器、天气和自然监视。例如，本技术还可以应用于用于捕获用于观看的图像且使用数字相机的系统、具有相机功能的便携式设备等。此外，例如，本技术还可以应用于为交通提供的系统，诸如可以拍摄车辆的前部区域、后部区域、周围、内部等以确保安全驾驶(诸如自动停止、识别驾驶员的状况等)的车载系统、监视行驶车辆或道路的监控相机系统、或测量车辆之间距离的距离测量系统。此外，例如，本技术还可以应用于为安全性提供的系统，其中使用用于犯罪预防目的的监控相机、用于个人认证目的的相机等。

此外，例如，本技术可以应用于为运动提供的系统，其中使用了可以用于运动目的的各种传感器等，诸如可穿戴相机。此外，例如，本技术可以应用于为农业提供的系统，其中使用了各种传感器，诸如用于监视田地和作物状态的相机。此外，例如，本技术可以应用于为畜牧业提供的系统，其中使用了用于监视诸如猪或牛之类的牲畜的状态的各种传感器。此外，本技术还可以应用于监视诸如火山、森林和海洋之类的自然状态的系统、观察天气、温度、湿度、风速、日照时间等的天气观测系统、或观察诸如鸟类、鱼类、爬行动物、两栖动物、哺乳动物、昆虫和植物之类的野生动物生态的系统。

此外，本技术还可以应用于位置通知系统、防盗系统等。

此外，要发送和接收的无线电信号或信息的规格是任意的。此外，虽然本技术应用于服务器设备10、基站设备20、广播站设备30、终端设备40或具有等效于或从如上所述这些设备修改的设备的通信系统1至4的示例，但是本技术可以应用于任何发送设备、任何接收设备、任何发送和接收设备、任何通信设备、任何信息处理设备和任何系统。

<8-4.其它修改示例>

控制本实施例的服务器设备10、基站设备20、广播站设备30、终端设备40、LPWA接收器200、控制信息发送器300、300A、300B以及LPWA发送终端400和400B的控制设备可以通过专用计算机系统或通用计算机系统来实现。

例如，用于执行上述操作(例如，发送和接收处理)的通信程序被存储和分布在诸如光盘、半导体存储器、磁带或软盘之类的计算机可读记录介质中。例如，通过将程序安装在计算机中并执行上述处理来配置控制设备。在这种情况下，控制设备可以是服务器设备10、基站设备20、广播站设备30、终端设备40、LPWA接收器200、控制信息发送器300、300A和300B以及LPWA发送终端400和400B外部的设备(例如，个人计算机)。此外，控制设备可以是服务器设备10、基站设备20、广播站设备30、终端设备40、LPWA接收器200、控制信息发送器300、300A和300B以及LPWA发送终端400和400B内部的设备(例如，控制单元13、控制单元24、控制单元34或控制单元46)。

此外，上述通信程序可以被存储在包括在网络(诸如互联网)上的服务器设备中的盘设备中，使得可以将通信程序下载到计算机等。此外，上述功能可以通过操作系统(OS)和应用软件之间的协作来实现。在这种情况下，OS以外的部分可以被存储在介质中并分发，或者OS以外的部分可以被存储在服务器设备中使得该部分可以被下载到计算机等。

此外，可以手动执行在上述实施例中描述的处理当中被描述为自动执行的处理的全部或部分，或者可以使用已知方法自动执行被描述为手动执行的处理的全部或部分。此外，除非另有说明，否则上述文档或附图中图示的处理程序、具体名称以及包括各种类型的数据或参数的信息可以被任意更改。例如，各图中所示的各种类型的信息不限于所示的信息。

此外，图中所示的每个设备的每个组件是功能概念，并且不一定必须如图中所示进行物理配置。即，各个设备的分布和集成的具体形式不限于图中所示的形式，并且其全部或部分可以根据各种负载或使用情况在功能上或物理上被分布并集成在任意单元中。

此外，可以在处理内容彼此不矛盾的领域中适当地组合上述实施例。此外，可以适当地改变上述实施例的流程图中所示的各个步骤的顺序。

此外，例如，本实施例还可以被实现为构成设备或系统的任何配置，诸如作为系统大规模集成(LSI)等的处理器、使用多个处理器等的模块、使用多个模块等的单元、向单元添加其它功能的集合等(即，设备的一部分的配置)。

在本实施例中，系统是指多个组件(设备、模块(部分)等)的集合，并且所有组件是否在同一个外壳中无关紧要。因此，容纳在单独外壳中并经由网络连接的多个设备和其中多个模块被容纳在一个外壳中的一个设备都是系统。

此外，例如，实施例可以具有云计算配置，其中一个功能由多个设备经由网络共享和联合处理。

<9.结论>

如上所述，根据本公开的实施例，可以实现使用广播波的无线资源的有效使用。

虽然上面已经描述了本公开的每个实施例，但是本公开的技术范围不限于上述实施例中的每个实施例原样，并且可以在不脱离本公开的主旨的情况下做出各种改变。此外，可以适当地组合涵盖不同实施例和修改示例的组件。

此外，本说明书中描述的每个实施例中的效果仅是示例而不是限制，并且可以获得其它效果。

本技术还可以具有以下配置。

(1)

一种通信设备，包括：

获取单元，被配置为从与第一频带不同的第二频带获取用于已经使用第一频带的通信的第一信息，第一频带是能够混合多个通信方式的免许可频带；以及

通信控制单元，被配置为基于第一信息控制已经使用第一频带的预定通信方式的通信。

(2)

根据(1)所述的通信设备，其中第一信息包括使得能够与以不同于预定通信方式的通信方式使用第一频带的其它通信设备共享定时的定时信息，以及

通信控制单元基于所述定时信息控制以已经使用第一频带的预定通信方式的通信。

(3)

根据(2)所述的通信设备，其中定时信息是使用第二频带广播的信息。

(4)

根据(3)所述的通信设备，其中定时信息是使用第二频带从地面广播站设备广播的信息，并且是通过模仿从导航卫星发送的信息生成的虚拟卫星发送信息。

(5)

根据(4)所述的通信设备，其中虚拟卫星发送信息是模仿从导航卫星发送的GPS信号的虚拟秒脉冲PPS信号，通过解码成为秒脉冲PPS信号。

(6)

根据(4)所述的通信设备，

其中获取单元获取从导航卫星发送的用于时刻测量或定时测量的第二信息，以及

通信控制单元基于包括在第一信息中的定时信息和第二信息中的任何一个，控制已经使用第一频带的预定通信方式的通信。

(7)

根据(6)所述的通信设备，其中所述通信控制单元

当能够捕获预定数量的导航卫星时，基于第二信息控制已经使用第一频带的预定通信方式的通信，以及

当不能捕获预定数量的导航卫星时，基于第一信息中包括的定时信息，控制已经使用第一频带的预定通信方式的通信。

(8)

根据(1)至(7)中的任一项所述的通信设备，

其中第一信息包括用于对于通信设备指示关于通信的控制的控制信息，以及

通信控制单元基于该控制信息控制已经使用第一频带的预定通信方式的通信。

(9)

根据(8)所述的通信设备，其中控制信息包括用于停止通信设备已经使用第一频带的无线电波发送的停止信息。

(10)

根据(8)所述的通信设备，其中控制信息包括用于调度通信设备已经使用第一频带的无线电波发送的调度信息。

(11)

根据(2)所述的通信设备，

其中第一信息包括用于控制通信设备的通信的控制信息，以及

所述通信控制单元基于定时信息和控制信息控制已经使用第一频带的预定通信方式的通信。

(12)

根据(11)所述的通信设备，

其中第二频带包括由多个频带组成的第二带和不同于第二带的第一带，第一带的带宽比构成第二带的所述多个频带之一的带宽宽，以及

获取单元从第一带获取包括定时信息的第一信息。

(13)

根据(1)至(12)中的任一项所述的通信设备，其中第一频带是能够进行特定小型节能无线电的频带。

(14)

根据(1)至(13)中的任一项所述的通信设备，其中第一频带是920MHz的频带。

(15)

根据(1)至(14)中的任一项所述的通信设备，其中第二频带是VHF-高频带。

(16)

根据(1)至(15)中的任一项所述的通信设备，其中所述预定通信方式是低功率广域(LPWA)通信的通信方式。

(17)

一种通信方法，包括：

从与第一频带不同的第二频带获取用于已经使用第一频带的通信的第一信息，第一频带是能够混合多个通信方式的免许可频带；以及

基于第一信息控制已经使用第一频带的预定通信方式的通信。

(18)

一种通信程序，用于使计算机用作：

获取单元，被配置为从与第一频带不同的第二频带获取用于已经使用第一频带的通信的第一信息，第一频带是能够混合多个通信方式的免许可频带；以及

通信控制单元，被配置为基于第一信息控制已经使用第一频带的预定通信方式的通信。

(19)

一种发送设备，包括：

获取单元，被配置为获取由已经使用第一频带的预定通信方式的通信的通信设备在该通信的控制中使用的第一信息，第一频带是能够混合多个通信方式的免许可频带；以及

发送单元，被配置为使用与第一频带不同的第二频带发送第一信息。

(20)

一种通信系统，包括：通信设备，被配置为执行已经使用第一频带的通信，第一频带是能够混合多个通信方式的免许可频带；以及发送设备，被配置为向通信设备发送信息，

其中所述发送设备包括

发送单元，被配置为使用与第一频带不同的第二频带发送由通信设备在已经使用第一频带的预定通信方式的通信的控制中使用的第一信息，以及

所述通信设备包括

获取单元，被配置为从第二频带获取第一信息，以及

通信控制单元，被配置为基于第一信息控制已经使用第一频带的预定通信方式的通信。

[参考符号列表]

1、2、3、4 通信系统

10 服务器设备

20 基站设备

30 广播站设备

40 终端设备

11 通信单元

12、22、32、43 存储单元

13、24、34、46 控制单元

21、41 无线通信单元

23、33、44 网络通信单元

31 信号处理单元

35、42 卫星接收单元

45 输入和输出单元

341、461 获取单元

342 发送单元

462 通信控制单元

31a、31b、31c、31d 虚拟卫星模块

41a、42a 前端

41b 上变频器

42c 下变频器

41d 子信道解调器

41e LPWA发送器

46b AB选择器

200LPWA接收器

300、300A、300B 控制信息发送器

400、400B LPWA发送终端

310 虚拟卫星信号创建装置