JP2001148651A - 処理衛星のためのアップリンク復調器スキーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精密な同期化への依存に基づくシンボル時間
回復に対する必要性を排除し、且つバースト検出に対す
る必要性を排除する。 【解決手段】 マルチプレクサ６２は、複数のチャネル
化モードからのチャネル化データを受け取る。マルチチ
ャネル・プリアンブル・プロセッサ６６は、チャネル化
データの各チャネルに対する位相推定値を決定する。マ
ルチチャネル位相追跡装置６８は、その位相推定値を受
け取り、チャネル化データの各チャネルに対する位相を
追跡して、その各チャネルを対応アップリンク信号に対
して位相調整させる。マルチプレクサ８２は、重く及び
軽く符号化されたチャネル化データを多重化し、そして
多重チャネル化データは、対応するアップリンク信号と
位相調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に通信シス
テムに関し、詳細には衛星ベース・セルラー通信システ
ムに用いられる処理衛星のためのアップリンク復調器ス
キームに関する。

【０００２】

【従来の技術】衛星ベース・セルラー通信システムにお
いて、中央地上制御プロセッサ又はネットワーク制御セ
ンタ（ＮＣＣ）は、一般的に、その通信システム内で動
作する１つ以上の処理衛星を制御する。通信システム内
の各処理衛星は、地上セルとして知られている複数の地
理的範囲に配置された複数のユーザにサービスを提供す
る。処理衛星は、ポイント・ツー・ポイント（２点間）
の要領でアップリンク及びダウンリンクを介してデータ
信号を地上セル内の異なる場所に配置されたユーザ又は
地上端末装置から受信しそしてそれへ送信する。

【０００３】各地上セルにおけるアップリンクへの送信
アクセスは、通常周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）
を用いてサブバンドに分割される。各サブバンド内で、
サブバンドは、再度、ＦＤＭＡを用いて周波数により複
数のチャネルに分割され得る。送信アクセスはまた、時
分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）を用いて時間により、送
信バーストで占有されるスロットに分割される。送信バ
ーストは、変調形式に対して二相偏移変調（ＢＰＳＫ）
又は直交位相偏移変調（ＱＰＳＫ）のいずれかを用い
て、位相偏移変調を利用する。典型的には、これらの送
信バーストは、キャリア位相の初期推定値を形成するの
を容易にするヘッダ、及び通常エラー制御コードにより
符号化されているデータ情報を搬送する本体を有する。

【０００４】処理衛星の本質的機能は、周波数により種
々のアップリンク・チャネルを分離し、変調されたデー
タの推定値をバースト本体から回復し、これらの推定値
をエラー制御処理に渡して、復号を実行することであ
る。あるケースにおいて、バーストのデータ内容はＡＴ
Ｍセルの形式を取り、そのケースにおいて、セルを復号
されたデータから回復し、且つそれらについて保全性チ
ェックを実行することも必要である。これらの本質的機
能は、処理衛星の中の３つの主要サブシステムにおいて
実行される。チャネライザは、ビームのスペクトルをサ
ブバンドに区切り、関連した機能を実行する。復調器及
び復号器は本発明の主題であるが、それらはチャネライ
ザにより与えられた情報を復調及び復号する。ブロック
及びセル・レベル処理は、復調器及び復号器から出力を
取り出し、外部の復号及びセル・レベル機能を実行す
る。

【０００５】各アップリンク復調器及び復号器は、一般
的に、サブバンド（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）（通常１７ＭＨ
ｚ）の合計帯域幅を提供することを要求され、その合計
帯域幅の中で処理衛星のカバレージエリアの各ビームの
中に通常７個のサブバンドがある。各サブバンド内の送
信は、３つのモードのうちの１つで構成され、そして復
調器及び復号器は、そのような各モードに対して働くこ
とができなければならない。これらのモードは、復調器
及び復号器が単一の高速チャネルを一時に扱い、各チャ
ネルはサブバンドの全帯域幅を占有するタイプＸを含
む。タイプＹでは、復調器及び復号器が通常ＦＤＭＡに
より帯域幅を共用する５媒体サイズのチャネルを扱う。
タイプＺでは、復調器及び復号器が通常ＦＤＭＡにより
帯域幅を共用する２５の狭い帯域の低速チャネルから信
号を同時に受信する。各モードにおいて、データ伝送
は、「重い」又は「軽い」符号化を有し得る。重い及び
軽い符号化の双方において、外部エラー制御コードが適
用され、それは通常、サイズ（２３６，２１２）のＧＦ
（２５６）にわたるリード−ソロモン・コードである。
重いモードにおいて、内部エラー制御コードがまた適用
される。この内部エラー制御コードは、典型的には
（８，４）バイオーソゴナル（ｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａ
ｌ）・コードのような短いレートの２分の１ブロック・
コードである。従って、復調器及び復号器がサポートし
なければならない６つのモードがあり、それらはＸＨ、
ＸＬ、ＹＨ、ＹＬ、ＺＨ、ＺＬである。

【０００６】これらの符号化されたモードの各々におい
て、アップリンク送信は、通常９３ミリ秒のフレームに
時間的に編成され、そこにおいて各フレームは２つの部
分を有する、第１の部分は同期化バースト部分であり、
第２の部分はトラフィック又はデータ・バースト部分で
あり、それらはそれぞぞれ通常３ミリ秒と９０ミリ秒を
占める。復調器及び復号器は、同期化バースト部分を処
理するのを要求されないで、トラフィック又はデータ・
バースト部分を処理することのみを要求される。トラフ
ィック・バースト部分は、多数のスロットから成り、そ
れらのスロット内に個々のトラフィック・バーストが、
各アップリンク端末装置により置かれ得る。通常、ＺＨ
モードにおけるスロット数は２４であり、ＺＬモードで
は４８である。ＹＨ及びＹＬモードにおいては、通常フ
レーム当たりのスロット数の５倍であり、ＸＨ及びＸＬ
モードにおいては、通常フレーム当たりのスロット数の
２５倍である。信号送出速度は、通常、Ｘ、Ｙ及びＺチ
ャネルのそれぞれにおいて１４、２．８及び０．５６メ
ガシンボル／秒である。各チャネルのタイプに対して、
同じシンボル速度が、重いコード・モード及び軽いコー
ド・モードの双方に適用される。

【０００７】復調器及び復号器はまた、各バースト・ス
ロットに存在する全ての信号を検査することができ、そ
してそれが有効なバーストを含むか否かに拘わらずそれ
を復調し復号しなければならない。復調器及び復号器は
また、アップリンク信号の位相を知ることなしに信頼性
良く機能しなければならない。しかしながら、復調器及
び復号器は、信号振幅がアップリンク電力制御方法の結
果として実質的に制御されることに依存し得て、そして
信号キャリア及びシンボル・エポックの双方の到来周波
数がそれ自身に非常に近いことに依存し得る。復調器及
び復号器はまた、バーストの時間整列が非常に精密で、
それにより復調器及び復号器がバースト描写（ｄｅｌｉ
ｎｅａｔｉｏｎ）又はシンボル時間回復機能を行うこと
を必要としないことに依存し得る。

【０００８】ＡＴＭプロトコルは、セルが提供される同
じ順序で当該セルが配送されることを要求するので、且
つ使用は、逆多重化（ｉｎｖｅｒｓｅ ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅｘｉｎｇ）を包含し得て、そこにおいて２チャネル以
上を用いてセル・フレームを送信するので、復調器及び
復号器はまた、チャネル化が用いられる（即ち、モード
Ｙ及びＺ）とき全てのバーストが特定の順序で処理され
ること、及び重い及び軽いコード化モードが所与のチャ
ネル・モードで混合されるときバースト時間順序が確保
されることを保証しなければならない。この点に関し
て、Ｘモードであるとき、単一のチャネルのみが存在し
且つ全てのバーストが重く符号化されるか又は軽く符号
化されるかのいずれかであることに注目されるべきであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、必要とされる
ものは、上記の要件を満たす衛星ベース・セルラー通信
システムにおける処理衛星のための復調器及び復号器で
ある。即ち、これは、同期化とは独立に復調プロセスを
実行し、精密な同期化への依存に基づくシンボル時間回
復に対する必要性を排除し、バースト検出に対する必要
性を排除し、位相ロック・ループ技術を組み込み、３つ
のチャネル化モードに適合し、２つのコード化モードに
適合し、マルチチャネル・モード（Ｙ及びＺ）において
混合されたコード化モードを可能にし、且つ異なるチャ
ネル化を備える複数の動作モードの間で切り換え可能で
ある処理衛星のための復調器及び復号器を提供する。従
って、本発明の目的は、衛星ベース・セルラー通信シス
テムにおいて動作する処理衛星のためのそのような復調
器及び復号器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の教示に従って、
衛星ベース通信システムにおける処理衛星に使用のアッ
プリンク復調器システムが提供される。アップリンク復
調器システムは、異なるチャネル化及び異なるコーディ
ング強さを有する複数の動作モードの間で動作するよう
動作可能である。アップリンク復調器システムはまた、
同期化システムに基づいてアップリンクと時間整列され
るチャネル化されたデータを受け取る。

【００１１】好適な一実施形態において、衛星ベース通
信システムにおける処理衛星に使用のアップリンク復調
器システムは、第１のマルチプレクサ、マルチチャネル
・プリアンブル・プロセッサ、マルチチャネル位相追跡
装置、第１及び第２の出力経路及び第２のマルチプレク
サを含む。第１のマルチプレクサは、チャネル化された
データを複数のチャネル化モードから受け取るよう動作
可能であり、且つこのチャネル化されたデータをマルチ
プレクサ出力へルート付けするよう動作可能である。マ
ルチチャネル・プリアンブル・プロセッサは、第１のマ
ルチプレクサと通信し、そして前記チャネル化されたデ
ータの各チャネルに対する位相推定値を決定するよう動
作可能である。マルチチャネル位相追跡装置は、第１の
マルチプレクサと通信し、そして位相推定値をマルチチ
ャネル・プリアンブル・プロセッサから受け取るよう動
作可能であり、更にチャネル化されたデータの各チャネ
ルに対する位相を追跡して、チャネル化されたデータの
各チャネルを対応するアップリンク信号に対して位相調
整させるよう動作可能である。第１の出力経路は、マル
チチャネル位相追跡装置と通信し、そして重く符号化さ
れたチャネル化されたデータに関して動作するよう動作
可能である。第２の出力経路は、マルチチャネル位相追
跡装置と通信し、そして軽く符号化されたチャネル化さ
れたデータに関して動作するよう動作可能である。第２
のマルチプレクサは、第１の出力経路からの重く符号化
されたチャネル化されたデータ及び第２の出力経路から
の軽く符号化されたチャネル化されたデータを多重化し
且つ第２の出力へルート付けするよう動作可能であり、
そこにおいてこの多重化されたデータは、対応するアッ
プリンク信号と位相調整される。

【００１２】本発明の使用は、衛星ベース・セルラー通
信システムにおける処理衛星に使用のアップリンク復調
器システムを提供する。その結果、処理衛星におけるチ
ャネル化されたデータを復調し復号することと関連した
前述の要件が満たされる。

【００１３】本発明の更に他の利点は、当業者には、以
下の記載を読み図面を参照すれば明らかになるであろ
う。

【００１４】

【発明の実施の形態】衛星ベース・セルラー通信システ
ムに用いられる処理衛星のためのアップリンク復調器ス
キームに関する好適な実施形態の以下の記載は、当然に
単なる例示であり、本発明又はその応用又は使用を制限
することを意図するものではない。

【００１５】図１を参照すると、複数の地理的範囲又は
地上セルに配置された複数のユーザをサポートするため
の衛星ベース・セルラー通信システム１０が示されてい
る。衛星ベース・セルラー通信システム１０は、一般的
に静止軌道で動作している１つ以上の処理衛星１２を含
む。各処理衛星１２は、本明細書で更に説明される、種
々の規定された地上セル内に配置された複数の地上ユー
ザ端末装置１４をサポートする。各処理衛星１２は、デ
ータ信号をユーザ端末装置１４から通信アップリンク１
６上で受信し、そしてデータ信号をユーザ端末装置１４
へ通信ダウンリンク１８上で送信する。各ユーザ端末装
置１４は、データ信号を通信アップリンク１６上で送信
し、その通信アップリンク１６は、複数のキャリア・チ
ャネル及びフォーマットを含み、そして各ユーザ端末装
置１４は、データ信号を通信ダウンリンク１８上でアン
テナ２０を介して受信する。各処理衛星１２は、データ
信号を、通信アップリンク１６及び通信ダウンリンク１
８上でマルチビーム・アンテナ２２又はいずれの他の適
切なアンテナを介して受信及び送信して、要求された範
囲にサービスを提供する。

【００１６】衛星ベース・セルラー通信システム１０は
また、中央制御プロセッサ２６を含むネットワーク制御
センタ（ＮＣＣ）２４を含む。ネットワーク制御センタ
２４は、一般的に、アンテナ２８を介して通信アップリ
ンク１６及び通信ダウンリンク１８を利用して、各処理
衛星１２の全体動作を制御する。これらの全体動作は、
静止軌道の維持、ソーラ・コレクタ３０の位置決め、衛
星システム・パラメータの初期化、ユーザへの請求書の
送付、並びに当該技術において全て周知の他の動作制御
を含む。ネットワーク制御センタ２４の中の中央制御プ
ロセッサ２６は、適切な計算能力の汎用プログラマブル
・コンピュータであることが好ましい。

【００１７】ここで図２を参照すると、処理通信衛星１
２は、アンテナ２２を介してカバレージ領域３２を照射
しているよう示されている。処理衛星１２は、各円形領
域により表された複数の地上セル３４を含むカバレージ
領域３２にサービスを提供す。各地上セル３４は、六角
形状領域３６として示されている。これらの領域は、各
々、通信衛星１２上のマルチビーム・アンテナ２２から
の１つのアンテナ・ビームにより個々に照射される。各
地上セル３４は、通常、直径でほぼ４８２．７ｋｍ（３
００マイル）から６４３．６ｋｍ（４００マイル）の寸
法であり、そして一般的に、アンテナ利得が最小許容可
能である２点間の最も短い距離として測定される。例え
ば、これは、アンテナ利得が５又は６ｄＢだけ降下する
点であり得る。

【００１８】カバレージ領域３２は、それが地上セルの
４つのタイプ３４ａ−３４ｄの１つに分離される４対１
（４−ｔｏ−１）再使用として知られていることを利用
するよう示されている。勿論、いずれの他のタイプの再
使用パターンも採用し得る。同じ陰影を有する各地上セ
ル３４は、同じ周波数帯域内で動作する。各周波数帯域
は約１２５ＭＨｚ幅であることが好ましいが、この各周
波数帯域は、好ましくは７個のサブバンド（キャリア周
波数チャネル）に分離され、その各々が約１７．８５Ｍ
Ｈｚの帯域を有する。サブバンドは、地上セル３４内で
動作しているユーザ又は地上端末装置１４にとって利用
可能である。例えば、各地上セル３４ａは、第１の１２
５ＭＨｚ周波数帯域を割り当てられていて、その第１の
１２５ＭＨｚ周波数帯域は、１７．８ＭＨｚの７つのサ
ブバンドに分割され、そこにおいて各サブバンドは、
１、５又は２５（Ｘ、Ｙ及びＺ）の複数のチャネルに分
割され得る。このようして、地上セル３４ａのユーザ端
末装置１４ａは、複数のサブバンドのうちの少なくとも
１つの中の複数のチャネルのうちの少なくとも１つと、
その特定のチャネルに割り当てられた複数の時間スロッ
トのうちの少なくとも１つとを割り当てられ得る。同様
に、各地上セル３４ｂは第２の１２５ＭＨｚ周波数帯域
を割り当てられ、各地上セル３４ｃは第３の１２５ＭＨ
ｚ周波数帯域を割り当てられ、各地上セル３４ｄは第４
の１２５ＭＨｚ周波数帯域を割り当てられ得る。換言す
ると、３４ａとして識別される全ての地上セルは、利用
可能な同じチャネルを有する同じ１２５ＭＨｚ周波数帯
域内で動作され、カバレージ領域３２内の地上セル３４
の各組全体にわたり以下同様である。

【００１９】地上セル３４ａのユーザ端末装置１４ａ
は、第１の１２５ＭＨｚ周波数帯域の７つのサブバンド
の１つ内で、例えば、Ｙモード割り当てのチャネル１内
で動作しつつあってよい。ユーザ端末装置１４ａから発
する通信アップリンク１６ａは、地上セル３４ａにサー
ビスを提供するマルチビーム・アンテナ２２の主ビーム
３８の中に指向されている。ユーザ端末装置１４ａはま
た、サブバンド内のキャリア・チャネル１に対する特定
の時間スロット内でバースト・オン及びオフしつつあっ
てよい。ユーザ端末装置１４ａはまた、そのユーザ端末
装置１４ａが全てのそのデータを通信アップリンク１６
ａを介して送信するためいかなる帯域幅を必要とするか
に応じて、サブバンド内の追加のキャリア・チャネル及
び／又は追加の時間スロットを用い得る。

【００２０】通信衛星１２から地上セル３４ａ−３４ｄ
の各グループ内のユーザ端末装置１４への各通信ダウン
リンク１８は、単一のキャリア周波数又はチャネルで動
作し、そして一般的に常に動作状態にある。換言する
と、全ての地上セル３４ａは第１のキャリア周波数で動
作し、全ての地上セル３４ｂは第２のキャリア周波数で
動作し、以下同様である。単一のキャリア周波数が地上
セル３４ａ−３４ｄの各グループに対して通信ダウンリ
ンク１８上に用いられる理由は、処理通信衛星１２を動
作させることに関連した制限された電力制約のためであ
る。

【００２１】ここで図３に向くと、本発明の復調器及び
復号器と組み合わされて用いられる衛星同期化システム
３９が示されている。この点に関して、衛星同期化シス
テム３９は、衛星タイミング４０、同期化バースト・プ
ロセッサ４２、復調器及び復号器４４及びユーザ端末装
置１４を含む。この衛星同期化システム３９は、復調器
及び復号器４４が通常の復調器とは似ていず明示的シン
ボル・タイミング回復及び／又はバースト・フレーム化
を有することなく動作できるようにする。衛星同期化シ
ステム３９のための動作は次のとおりである。ユーザ端
末装置１４は、同期化スキーム３９のため用いられる同
期化バーストをその通信アップリンク１６の中のトラフ
ィック・バーストと共に周期的に送る。同期化バースト
の到達時間は、処理衛星１２内に配置された同期化バー
スト・プロセッサ４２により決定され、発明の名称が
「処理衛星のための同期化バースト・プロセッサ（Ｓｙ
ｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｂｕｒｓｔ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｏｒ ｆｏｒ ａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓａｔ
ｅｌｌｉｔｅ）」で本願と共に出願された米国特許出願
に更に詳細に開示されており、それは本明細書に援用さ
れる。同期化バースト・プロセッサ４２は、ユーザ端末
装置１４に通信ダウンリンク１８を介して送られる、同
期化バーストの早い／遅い状態を識別する報告書セルを
作成する。受け取ると直ぐに、ユーザ端末装置１４は、
報告書セルに従って、そのアップリンク・タイミングを
調整し且つ訂正し、それにより衛星タイミング４０と時
間的に近くに整列してそのアップリンク活動の全てを維
持する。衛星タイミング４０の共通タイミング源は、同
期化バースト・プロセッサ４２及び復調器及び復号器４
４の双方のため用いられる。換言すると、同期化バース
ト・プロセッサ４２を通して獲得されたタイミングは、
復調器及び復号器４４にも適用される。従って、そのク
ロックを調整する復調器及び復号器４４の代わりに、同
期化バースト・プロセッサ４２は、早い／遅い報告書セ
ルを通信ダウンリンク１８を介してユーザ端末装置１４
に送り、そしてユーザ端末装置１４は、その送信クロッ
クを調整して、局所ループ・タイミング制御と比較して
長いループ・タイミング制御を復調器及び復号器４４を
介して与える。

【００２２】図４を参照すると、データ復調器及び復号
器４４が、処理衛星１２の他の構成要素と関連してより
詳細に示されている。データ復調器及び復号器４４は、
２つの部分で説明されるであろう。第１のより単純な部
分において、その動作は、モードＸ動作に制限されるで
あろう。データ復調器及び復号器４４がモードＹ及びＺ
で動作するのを可能にするため必要とされる適応は、第
２の部分で説明されるであろう。データ復調器及び復号
器４４は、１対のアップストリーム・チャネライザ４６
及び４８とインタフェースし、且つダウンストリーム・
ブロック・バッファＲＡＭ５０及び外部復号器５２とイ
ンタフェースする。データ復調器及び復号器４４は、オ
ンボードのコントローラ又はマイクロプロセッサ５４の
管理下で動作し、そのオンボードのコントローラ又はマ
イクロプロセッサ５４は、衛星同期化スキーム３９から
アップリンク制御５６を介してタイミング信号、並びに
サブバンドが何の特定のモードで動作しているかをモー
ド制御５８を介して受信する。コントローラ５４は、全
てのクロック及び制御信号をデータ復調器及び復号器４
４に出力６０を介して与える。コントローラ５４は、計
算タスクに適合するためパイプライン・プロセッサか又
はいずれの他の適切なプログラマブル・マイクロプロセ
ッサであることが好ましい。

【００２３】Ｘチャネライザ４６は、約１２５ＭＨｚの
合計帯域幅を有する１つの地上セル３４内で動作する７
つのサブバンドの各々に存在する信号を分離する。Ｘチ
ャネライザ４６は、地上セル３４内で受信された信号を
７つの別個のサブバンドに分離し、サブバンドのうちの
１つ又はチャネル化されたデータをサンプル対のディジ
タル形式でデータ復調器及び復号器４４に与える。この
ディジタル・データは、Ｙ及びＺチャネル動作のそれぞ
れに対して５又は２５のサンプル対のセットに多重化さ
れる。各セット内のサンプル対は、時間的に同時であ
る。Ｘチャネライザ４６からのディジタル・サンプルは
また、Ｘチャネル成形機能を有して整合フィルタリング
処理された。そのサンプルは、Ｘチャネライザ４６によ
り、アイ・ダイアグラム（アイパターン）の中心（又は
集合）点（偶数セット）か又は集合間の中間点（奇数セ
ット）かのいずれかに対して生成される。

【００２４】モードＸで動作するとき、単一のユーザ端
末装置１４は、約１４メガシンボル／秒のデータ速度を
有し且つ約１７．８ＭＨｚの帯域幅を有する地上セル３
４内の全体サブバンド内の単一のチャネル上を動作す
る。モードＸにおける全ての必要不可欠なフィルタリン
グは、Ｘチャネライザ４６において実行される。処理衛
星の同期化システム３９は、復調器と同じタイミング・
システムに対してロックされるが、しかしさもなければ
データ復調器及び復号器４４とは独立に機能する。衛星
同期化システム３９の結果として、シンボル又はビット
・タイミングは、きっちりと制御され、それによりＸチ
ャネライザ４６により生成されたサンプルは、内部整合
フィルタのアイ・ダイアグラムのピーク（偶数セット）
か、又はそのアイ・ダイアグラムのピーク間の中間点
（奇数セット）かのいずれかに非常に密接に対応する。
データ復調器及び復号器４４がタイミング・シンボル訂
正を導出することを必要とされないので、Ｘチャネライ
ザ４６からの奇数セットはデータ復調器及び復号器４４
と関係なく、それによりデータ復調器及び復号器４４
は、その処理をサンプル対の半分を廃棄することにより
始め、コントローラ５４の管理の下で偶数セットを保持
する。モードＸにおける別の単純化する要因は、サンプ
ル又はチャネル化されたデータが順次的に関連し、それ
により多重化解除又は並列処理がモードＸバーストを処
理するため要求されないことである。

【００２５】Ｘモードで動作するときのＸチャネライザ
４６からのデータ・サンプル又はチャネル化されたデー
タは、直接３対１マルチプレクサ６２に印加される。３
対１マルチプレクサ６２は、本質的に、チャネル化され
たデータを複数のモード（Ｘ、Ｙ及びＺ）の下で受け取
る３つの入力のうちの１つをその単一の出力に１４メガ
シンボル／秒のサンプル速度でルート付け又は指向させ
る。出力サンプル速度は、いずれの動作モードに対して
も同じである。次いで、サンプル・データ・ストリーム
は、（ｐ，ｑ）バス６４に印加される。このチャネル化
されたデータは、その対応するアップリンクに対して衛
星同期化システム３９を介して既に時間同期化されてい
るが、しかし未知の位相回転を有する。コントローラ５
４の管理下で、完全なＸモード・バースト・スロットに
対応するサンプルのセットは、Ｘチャネライザ４６から
３対１マルチプレクサ６２を介して（ｐ，ｑ）バス６４
上へ通され、一方そのガード時間に対応するバーストか
らのサンプルは、廃棄される。バーストに結合されたサ
ンプルの数は、処理されているバーストが重いコーディ
ングか又は軽いコーディングかどうかに直接依存する。
先に示したように、Ｘモードにおいて、全てのシンボル
又はサンプルは、重くコード化されているか又は軽くコ
ード化されているかいずれかであり、重いコーディング
又は軽いコーディングの混合ではない。典型的には、こ
の数は、それぞれ１９２０又は９６０のサンプルであ
り、Ｎ_h又はＮ_lと称す。ここで実行される処理ステップ
は、バースト・サンプルが（ｐ，ｑ）バス６４上に与え
られるにつれリアルタイムで進行することに更に注目さ
れるべきである。これらの種々のステップは、コントロ
ーラ５４により全てパイプライン化され、そして調整さ
れる。

【００２６】各バーストからの幾つかの第１のサンプル
は、バースト・ヘッダ又はプリアンブルから成り、そし
て（ｐ，ｑ）バス６４からマルチチャネル・プリアンブ
ル・プロセッサ６６へルート付けされる。マルチチャネ
ル・プリアンブル・プロセッサ６６は、これらのプリア
ンブル・サンプルを既知のヘッダ構造に対して相関さ
せ、そしてチャネル化されたデータの各チャネルに対す
る開始位相θ₀の推定値を、ディジタル判断指令された
（ｄｅｃｉｓｉｏｎ−ｄｉｒｅｃｔｅｄ）位相ロック・
ループ（ＤＤ−ＰＬＬ）であるマルチチャネル位相追跡
装置６８に供給する。バースト・ヘッダ（Ｈ_h及びＨ_l）
の中のサンプル数は、重いコーディングと軽いコーディ
ングのうちのいずれを用いているかに依存し、通常それ
ぞれ３２又は１６シンボル又はビットである。既知の構
造化されたバイポーラ・テンプレート・シークエンス
［ｔ（ｈ）］が、ヘッダ又はプリアンブルのため用いら
れ、即ちｔ（ｎ）＝±１である。重いバーストに対する
ヘッダ又はプリアンブルは、このシークエンスを２回用
いる。シークエンス［ｔ（ｈ）］は、コントローラ５４
によりマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６
に供給され、従って要求されるごとに、衛星ベース・セ
ルラー通信システム１０の通信アップリンク１６及び通
信ダウンリンク１８を介して再構成され得る。

【００２７】マルチチャネル・プリアンブル・プロセッ
サ６６は、ｐサンプル及びｑサンプルを［ｔ（ｎ）］に
対して相関させて、この軽いコーディングに対して、変
数Ｐ及びＱを次のとおり生成する。

【００２８】

【数１】 Ｐ＝ＳＵＭ［ｎ＝１からＨ_l：ｐ（ｎ）＊ｔ（ｎ）］ Ｑ＝ＳＵＭ［ｎ＝１からＨ_l：ｑ（ｎ）＊ｔ（ｎ）］ 更に、マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６
は、この動作を繰り返し、そして重いコーディング・バ
ーストに対して結果を合計する。次いで、マルチチャネ
ル・プリアンブル・プロセッサ６６は、次式のようにＱ
／Ｐの逆正接を取ることによりバーストに対して初期位
相を推定する。

【００２９】

【数２】θ₀＝ＡＴＮ［Ｑ／Ｐ］ この相関処理は、通常、ｔ（ｎ）の符号により必要に応
じて加算又は減算するよう構成されている標準累算器で
実行され、位相推定値θ₀は、通常ＲＯＭを用いて生成
される。次いで、開始位相又は位相回転の位相推定値θ
₀は、マルチチャネル位相追跡装置又はディジタル判断
指令された位相ロック・ループ６８に供給される。この
位相推定値θ₀は、ユーザ端末装置１４の対応する通信
アップリンク信号１６の位相を表し、そしてサンプルが
復調され復号される前にデータ・サンプルを整列させる
ため用いられる。

【００３０】残りのバースト・サンプル又はビットＢ_h
又はＢ_lは、バーストの本体と関連する（典型的ケース
においてＢ_l＝Ｎ_l−Ｈ_l＝９６０−１６＝９４４及びＢ_h
＝１８８８）。再び、コントローラ５４の管理の下で、
バースト本体の偶数サンプルは、マルチチャネル位相追
跡装置６８に（ｐ，ｑ）バス６４を介して指向され、そ
の（ｐ，ｑ）バス６４を用いて、通信アップリンク１６
の位相を追跡し、それにより再び安定化させ且つサンプ
ル対の位相をユーザ端末装置１４の位相空間の中で整列
させる。換言すると、マルチチャネル位相追跡装置６８
は、各チャネルに対するチャネル化されたデータを対応
するアップリンク信号１６における対応する位相と位相
調整させる。こうして、マルチチャネル位相追跡装置６
８の主要動作は、信号の位相の推定値θを与えることで
あり、Ｘモードにおいて一般的である。この点に関し
て、サンプル対（ｐ，ｑ）は、直交座標から極座標形式
へ変換されて、（ｒ，ψ）を生成する。位相差Ψ＝ψ−
θは、減算器で形成され、そしてそれは、ｘ＝ｒ＊ＣＯ
Ｓ［Ψ］及びｙ＝ｒ＊ＳＩＮ［Ψ］に従ってサンプルを
（ｘ，ｙ）としての直交形式に戻すため用いられる。極
座標から直交座標への両方の変換は、典型的には、ＲＯ
Ｍの中に実現されたルックアップ・テーブルによりなさ
れる。

【００３１】マルチチャネル位相追跡装置６８は、判断
指令に関して２つのモードの１つで、且つデータ復調器
及び復号器４４がモードＸＬ又はＸＨのいずれであるか
に応じて動作する。軽くコード化されたバーストに対し
て、マルチチャネル位相追跡装置６８は、偶数サンプル
対を独立したものとして扱い、そしてΨの限界を用いて
マルチチャネル位相追跡装置のループ・フィルタに対す
る誤差推定値を形成して、＋４５アーク度（ａｒｃｄｅ
ｇ．）又は−４５アーク度の位相誤差εを形成する。こ
れは、通常のディジタル指令位相ロック・ループを構成
する。この軽いモードのマルチチャネル位相追跡装置６
８は、単純にｋ＊εを積分してθを生成する１次の位相
ロック・ループとして動作する。処理衛星１２において
用いられる同期化スキームは、非常に厳しい公差（典型
的には最も遅い伝送速度（典型的にはＸモードに対して
５００キロシンボル／秒）に対して±５００Ｈｚ、即
ち、等価的には０．００１回転／シンボル・エポックよ
り悪くない）内に通信アップリンク１６を維持するの
で、１／３２の範囲のループ利得を有する単純な１次の
ループは、位相を追跡するのに適している。マルチチャ
ネル位相追跡装置６８は、任意に、モードＹ又はＸから
のバーストを処理するとき、より低いループ利得を用い
る。軽いコード化されたバーストにおけるマルチチャネ
ル位相追跡装置６８からの出力は、衛星同期化システム
３９の下で時間的に同期化されるデータの復調されたハ
ード判断である。これらのハード判断は、一般的に、２
ビット／シンボルを有するＱＰＳＫフォーマットであ
り、そして双ビットとして出力される。

【００３２】重いコード化されたバーストに対して、４
個の連続シンボルは、それらが（８，４）バイオーソゴ
ナル（ｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）・コードにおけるコ
ードワードを表す点で関連される。この点に関して、判
断指令は、内部復号器７０からの復号された結果に基づ
く。これは、ループに対してより正確な位相推定値εを
生成する。再び、単純な１次ループは、通常の処理衛星
１２に対して満足な動作を与えるのに十分である。この
進んだループは４分の１のシンボル・エポック速度で動
作するので、ループ利得定数は、軽くコード化されたケ
ースに対してより高く設定され、０．２５が典型的なル
ープ利得である。重いモードを用いて、安定化された
（ｘ，ｙ）偶数サンプルは、重いコード化されたバース
ト上に存在する内部コード、典型的には前述したように
（８，４）バイオーソゴナル・コードを復号するため内
部復号器７０に送られる。４つのＱＰＳＫシンボルがこ
のコードの８つの要素を搬送することを要求されるの
で、処理の調子（ｃａｄｅｎｃｅ）は重いモードにおけ
るときのこの処理点において４で除算される。次いで、
マルチチャネル位相追跡装置６８から現れるソフト判断
サンプル対［ｘ，ｙ］は、データ多重化解除及び再順序
整列化（ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ）バッファ７２にバッフ
ァされる。これらのソフト判断は、本質的に、１又は０
が強い又は弱い判断であるかどうかを指示する追加のコ
ーディングを加えて、ハード判断のディジタル表示１又
は０を含む。マルチチャネル・プリアンブル・プロセッ
サ６６及びマルチチャネル位相追跡装置６８は、更に詳
細に、１９９９年２月２６日に出願され、発明の名称が
「ディジタル通信システムにおいて短いブロック・コー
ドと使用の改善された判断指令された位相ロック・ルー
プ（ＤＤ−ＰＬＬ）（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ Ｄｉｒｅｃｔ
ｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ（ＤＤ−Ｐ
ＬＬ）Ｆｏｒ Ｕｓｅ Ｗｉｔｈ Ｓｈｏｒｔ Ｂｌｏ
ｃｋ Ｃｏｄｅｓ Ｉｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｍｍｕ
ｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」の米国特許出願
Ｎｏ．０９／２５８，８４６に開示されており、それは
本明細書に援用される。

【００３３】データ多重化解除及び再順序整列化バッフ
ァ７２は、サンプル対を受け取り、そして一時にそれら
をブロックに再グループ化する。換言すると、Ｘモード
において、これらのサンプル対は、内部復号器７０が処
理するのを要求する８サンプル又はビットのブロックに
グループ化される。Ｙ及びＺモードのケースにおいて
は、データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２
は、時間多重化されたデータを取り込み、そしてそのチ
ャネルを多重化解除して、更に詳細に説明されるように
各チャネルに対して８ビットの別個のブロックに生成す
る。データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２の
詳細な論考は、１９９９年１月２９日に出願され、発明
の名称が「多重チャネルからのソフト判断を単一の共用
型バイオーソゴナル復号器の中へのバッファリング及び
シークエンス化（ＢｕｆｆｅｒｉｎｇＡｎｄ Ｓｅｑｕ
ｅｎｃｉｎｇ Ｏｆ Ｓｏｆｔ−Ｄｅｃｉｓｉｏｎｓ
Ｆｒｏｍ Ｍｕｔｉｐｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌｓ Ｉｎｔ
ｏ Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｈａｒｅｄ Ｂｉｏｔｈｏｇｏｎ
ａｌ Ｄｅｃｏｒｄｅｒ）」の米国特許出願Ｎｏ．０９
／２３９，８７１に記載され、それは本明細書に援用さ
れている。

【００３４】内部復号器７０は、周知の（８，４）バイ
オーソゴナル・コードに対するソフト判断ブロック復号
器であり、ニブル・レベル（即ち、４ビット又はサンプ
ル）で最大最尤判断を与えるよう動作する。この点に関
して、内部復号器７０は、重く符号化されたチャネル化
されたデータに存在する内部符号化されたデータを復号
する。内部復号器７０により用いられるアルゴリズム
は、高速アダマール変換であり、当該技術において周知
である。内部復号器７０からの内部符号化されたデータ
・サンプルは、マルチチャネル位相追跡装置６８にフィ
ードバック７４を介して戻され、並びにマルチチャネル
・ニブル対バイト変換器７６へ通される。フィードバッ
ク経路７４からの結果は、復号処理の結果を戻して、マ
ルチチャネル位相追跡装置６８における判断指令を修正
する。代替として、位相追跡装置は、重いモード並びに
軽いモードでシンボル判断指令ごとに従来のものを用い
得る。

【００３５】マルチチャネル・ニブル対バイト変換器７
６は、内部復号器７０からの各々４ビットから成る２つ
のニブルを取り込み、８ビットの１バイトを形成する。
Ｙ又はＺモードにあるとき、マルチチャネル・ニブル対
バイト変換器７６は、本明細書において更に説明され
る、一時に処理されつつあるチャネルの数（５又は２
５）のバイトを組み立てる。マルチチャネル位相追跡装
置６８からのハード判断データ・ビット又はサンプル
は、マルチチャネル双ビット対バイト変換器７８に印加
される。マルチチャネル双ビット対バイト変換器７８
は、ＱＰＳＫにおける２ビットを一時に（即ち双ビッ
ト）を受け取り、そしてその２ビット判断の４つを取り
込んで、単一の８ビットのバイトを組み立てる。マルチ
チャネル双ビット対バイト変換器７８はまた、本明細書
において更に説明される、Ｙ又はＺモードにあるときマ
ルチチャネルのように動作する。換言すると、２ニブル
が組み合わされて、バイトを形成し、そして２ビットの
４双ビットが組み立てられて、バイト又はオクテット
（ｏｃｔｅｔ）を形成する。マルチチャネル・ニブル対
バイト変換器７６及びマルチチャネル双ビット対バイト
変換器７８は、１９９９年１月２９日に出願され、発明
の名称が「複数のチャネルの間で単一のバッファの共用
化を容易にするためのデータの直並列変換（Ｓｅｒｉａ
ｌ Ｔｏ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ
Ｏｆ Ｄａｔａ Ｔｏ ＦａｃｉｌｌｉｔａｔｅＳｈａ
ｒｉｎｇ Ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｂｕｆｆｅｒ Ａｍｏｎ
ｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌｓ）」の米国特
許出願に更に詳細に説明されており、それは本明細書に
援用される。

【００３６】データ多重化解除及び再順序整列化バッフ
ァ７２及び内部復号器７０を通しての処理における遅延
のため、データ・バイトが２対１マルチプレクサ８２に
配送される前に、整列遅延８０を用いて、マルチチャネ
ル・ニブル対バイト変換器７６及びマルチチャネル双ビ
ット対バイト変換器７８からのバイトを時間整列する。
２対１マルチプレクサ８２は、整列遅延８０のため時間
整列されたバイトを受け取り、そして単一の出力に対す
る重く及び軽く符号化されたデータのその２入力を位相
調整し多重化する。多重化されたバイトのこの単一の出
力は、デスクランブラ（スクランブル解除器）（ｄｅｓ
ｃｒａｍｂｌｅｒ）８４に送られる。デスクランブラ８
４は、ユーザ端末装置１４の中のスクランブラにより用
いられている同じアルゴリズムを用いてビットをスクラ
ンブル解除して、スクランブルされていない使用可能な
データを与える。次いで、デスクランブラ８４からのス
クランブル解除されたデータは、可変遅延モジュール８
６に送られる。好適には地上セル３４の中に７つのサブ
バンドがあるので、１対Ｒ復調器及び復号器４４が存在
する。なお、Ｒは７が好ましい。このため、可変遅延モ
ジュール８６を各データ復調器及び復号器４４において
用いて、ブロック・バッファＲＡＭ５０に送られるデー
タ・バイトの時間整列を保証し、ブロック・バッファＲ
ＡＭ５０は、特定の地上セル３４をカバーする特定のサ
ブビームに対して各データ復調器及び復号器４４からデ
ータを受け取る。

【００３７】外部復号器５２はリード−ソロモン復号器
５２であるが、その外部復号器５２は、幾つかのサブバ
ンド（典型的には、１ビームの中に７サブバンド）を扱
うほど十分早いので、外部復号器５２は、ブロック・バ
ッファＲＡＭ５０を介して、幾つかのデータ復調器及び
復号器４４の間で共用される。リード−ソロモン復号器
５２は、一時に単一のチャネルの単一のブロックに関し
て動作し、従って各観察可能なブロックは、それのいず
れかの部分が外部復号器５２に転送される前に完全に組
み立てられなければならない。従って、復調され且つ多
分内部復号されたデータのバイトは、本明細書で更に説
明される、ブロック・バッファＲＡＭ５０の中にバッフ
ァされる。ブロック・バッファＲＡＭ５０は、１９９９
年１月２９日に出願され、発明の名称が「共用された復
号器を介した複数のチャネルからのデータのバッファリ
ング及びシークエンス化（Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ Ａｎｄ
Ｓｅｑｕｎｃｉｎｇ Ｏｆ Ｄａｔａ Ｆｒｏｍ Ｍｕ
ｌｔｉｐｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌｓ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ａ
Ｓｈａｒｅｄ Ｄｅｃｏｄｅｒ）」の米国特許出願Ｎ
ｏ．０９／２４０，１７１に更に詳細に開示され、それ
は本明細書に援用される。バーストの復調が完了すると
直ぐに、ブロック・バッファＲＡＭ５０の中の組み立て
られたブロックは、復調されたデータの最後の外部復号
のためリード−ソロモン復号器５２に送られる。この点
に関して、単一の外部復号器５２を用いて、複数のデー
タ復調器及び復号器４４を支援し、それにより処理衛星
１２に搭載状態の全体のハードウエア・コスト、複雑さ
及び電力消費を低減することに注目すべきである。

【００３８】データ復調器及び復号器４４は、モードＹ
又はＺ（即ち、５又は２５チャネル）のいずれかで動作
するとき、Ｘチャネライザ４６から送られたサンプル
は、前述のように、データ復調器及び復号器４４に与え
られつつある前に追加の事前処理を要求する。処理され
つつあるチャネル数がモードＺでは２５であるのに対し
モードＹでは５であることを除いてＺモードに対する動
作が類似していることの理解の下で、Ｙモード動作の説
明を続ける。

【００３９】Ｙ及びＺチャネライザ４８の目的は、特定
のサブバンドをその構成された成分（典型的にはモード
Ｙに対して５チャネル）に変換する（ｒｅｓｏｌｖｅ）
ことによりチャネル化プロセスを完成させること、及び
モードＹ整合フィルタリングを行うことである。これら
のフィルタリング動作は、同時に、ｐ成分のための１つ
のディジタル・フィルタとｑ成分のための別のディジタ
ル・フィルタを有したディジタル・フィルタ構造におい
て実行される。Ｙ及びＺチャネライザ４８は、５つの偶
数サンプル対をモードＹシンボル・エポックの間に生成
する。これらの偶数サンプル対は、Ｙ及びＺチャネライ
ザ４８内のディジタル・フィルタの中へコントローラ５
４の管理の下で結合され、コントローラ５４は、チャネ
ルのその適切なシークエンス化が維持されるのを保証す
る。Ｙ及びＺチャネライザ４８の中の各ディジタル・フ
ィルタは、５つのＹモード・シンボル出力を、上流のＸ
チャネライザ４６の全ての第５エポックで生成する。Ｙ
及びＺチャネライザ４８のラインは、偶数（フィルタリ
ングされたＹシンボルに対するアイ・ダイアグラムのピ
ーク）及び奇数Ｙタイプ・サンプルを与える。前述のよ
うに、Ｘモード記述に対して、奇数セットは、無関係で
廃棄される。換言すると、Ｙ及びＺチャネライザ４８
は、各Ｙ又はＺチャネルに対する１つのサンプルを受け
取り、次いで最初のＹ又はＺチャネルに戻して、時間多
重化されるようにサンプルの次のセットにぴったり合わ
せる。３対１マルチプレクサ６２は、５つの時間多重化
されたチャネル・データをＹ及びＺチャネライザ４８か
ら受け取り、そしてそれを（ｐ，ｑ）バス６４にルート
付けし、それにより３対１マルチプレクサ６２のサンプ
ル速度は、全ての３つのモードに対して同じである。

【００４０】Ｙチャネル・モードで動作しているとき、
データ復調器及び復号器４４は、同時に、５つの別個の
Ｙバースト・スロットに関連する５つのサンプルを受け
取る。これらのサンプルの同時処理を容易にするため、
データ復調器及び復号器４４は、本明細書で更に説明さ
れる、共用された処理手法を利用する。モードＸケース
のように、バースト・プリアンブルからのサンプルは、
最初にマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６
にルート付けされる。５つの相関が並列に実行されねば
ならないので、マルチチャネル・プリアンブル・プロセ
ッサ６６内の相関器には、進行中に５つの作業の各々の
部分的結果を保存するためのメモリが設けられている。
ほかの点では、初期位相の推定処理は、前述のようにモ
ードＸに対するのと同じである。換言すると、マルチチ
ャネル・プリアンブル・プロセッサ６６は、５個全ての
チャネルに関して同時に動作して、各位相を決定する。
それは、データが時間的に順次到着し、そしてマルチチ
ャネル・プリアンブル・プロセッサ６６は、このデータ
が状態変数として受け取られにつれこのデータを内部記
憶する。これらの中間状態変数の結果は、各Ｙチャネル
に対して独立に記憶され、それによりデータが時間多重
化される。

【００４１】マルチチャネル・プリアンブル・プロセッ
サ６６から与えられた位相推定値を用いて、位相追跡装
置を開始させ、その位相追跡装置は、データが順次復調
され且つ復号される前にそのデータを回転解除（ｄｅｒ
ｏｔａｔｅ）することを更に注目すべきである。Ｙ及び
Ｚモード並びにＸモードに対する処理速度は、１秒当た
り同じ全体動作速度で実行される。この点に関して、Ｘ
モードにおいて、１つのチャネルが１４メガサンプル／
秒で処理され、Ｙモードにおいて、５つのチャネルが各
々２．８メガサンプル／秒で処理され、Ｚモードにおい
て、２５個のチャネルが各々０．５６メガサンプル／秒
で処理される。モードＹ及びＺ状況において存在する１
つの複雑さは、チャネル全てが同じモードでコード化さ
れ得るわけではないことである。換言すると、幾らかの
チャネルは重く符号化され得て、他のチャネルは軽く符
号化され得る。このケースにおいて、異なる長さの相関
は、２つのタイプのコーディングで実行され、バースト
の本体の始めは異なるエポックで生じ、そして第２の軽
いコード・バーストは、重いコード・バーストの第２の
半分に落ちる。コントローラ５４は、マルチチャネル・
プリアンブル・プロセッサ６６が重いコード・バースト
及び軽いコード・バーストの両方を適正に処理すること
を保証するため必要な制御を与える。

【００４２】マルチチャネル・プリアンブル・プロセッ
サ６６からの初期位相推定に続いて、５つの位相推定値
がマルチチャネル位相追跡装置６８に送られる。マルチ
チャネル位相追跡装置６８は、それがここでＹチャネル
の５つ全てを同時に処理することを除いて、Ｘチャネル
・モードにおける場合に類似した動作を行う。ここで取
られた手法は、マルチチャネル・プリアンブル・プロセ
ッサ６６に対する前述の手法と類似している。特に、５
つのＹモード・チャネルの各々にはメモリ・セルが設け
られて、ループ状態変数「θ」を保持し、θの１つの値
は同時に位相追跡されつつある５つのバーストの各々と
関連する。マルチチャネル位相追跡装置６８は、各シン
ボル・エポックでループ使用がチャネル毎に独立である
ので、Ｙモードにおいて重い又は軽いコードの要領のい
ずれかで動作され得る。

【００４３】マルチチャネル位相追跡装置６８に続い
て、コントローラ５４は、データをデータ多重化解除及
び再順序整列化バッファ７２で多重化解除及び再順序整
列化した後に、（ｘ，ｙ）ループ出力を重いモード・チ
ャネルから内部復号器７０へ指向させる。Ｙモードにお
いて、内部復号器７０は、それがＸモードで動作する方
法と似た動作を行う。唯一の例外は、４つのシンボル集
合化（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）が実行される場合であ
る。このケースにおいて、ソフト判断（ｘ，ｙ）に対す
る保持メモリは、より大きく、且つ再びコントローラ５
４の管理の下で、多重化される要領で入れられる。換言
すると、内部復号器７０が復号するため８つのソフト判
断を要求し且つ５つのＹチャネル出力があると仮定する
と、データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２の
中への４０個のサンプル又はビットは、時間多重化され
たデータを取り込み且つそれらをブロックにチャネルご
とに１度にグループ化することにより再グループ化され
る。例えば、データ多重化解除及び再順序整列化バッフ
ァ７２は、８ビットの５つのチャネル・ブロックを得る
又は与えるため４０個の入力ビット又はサンプルを要求
し、その５つのチャネル・ブロックは、別個に内部復号
器７０に送られる。内部復号器７０は、その８ビットの
５つのチャネル・ブロックの各々を別個に復号すること
により各チャネルに関して個々に動作する。

【００４４】次いで、復調され且つ復号されたデータ
は、更なる判断調整のためマルチチャネル位相追跡装置
６８にフィードバック７４を介して戻され、そしてまた
マルチチャネル・ニブル対バイト変換器７６に送られ
る。ここで再び、マルチチャネル・ニブル対バイト変換
器７６は、別個のチャネル及びバイトからの各データを
編成し且つ記憶するため各チャネル用の個々のメモリを
含む。ＹＬモードで動作しているチャネルに対して、コ
ントローラ５４は、マルチチャネル位相追跡装置６８の
ハード判断出力により生成された双ビットをマルチチャ
ネル双ビット対バイト変換器７８にルート付けする。な
お、マルチチャネル双ビット対バイト変換器７８はまた
モードＹＬで動作する各チャネルのための個々のメモリ
を含む。このデータは、２対１マルチプレクサ８２で受
け取られたバイトが時間整列されていることを保証する
ため整列遅延８０を通る。このデータは、再び、デスク
ランブラ８４でスクランブル解除され、そして可変遅延
モジュール８６を介して時間調整されて、データの受け
取りを、ブロック・バッファＲＡＭ５０に関係した異な
るデータ復調器及び復号器４４同士間で整列させる。ブ
ロック・バッファＲＡＭ５０は、Ｙモードにおいてバイ
トを個々のプリアンブル・バッファの中に、合計１０個
組み立て、それは、完全な観察可能ブロックが利用可能
になるまで、ブロック・バッファＲＡＭ５０の出力に移
動（ｓｔａｇｅ）される。５と１０を含めた５と１０と
の間のある数のこれらのバッファは、ＹＨスロット間隔
の進行中に充填され、２つのバッファは各軽いチャネル
により用いられ、そして１つのバッファは各重いチャネ
ルにより用いられる。２５と５０の間のＺチャネルに対
して、バッファが充填され得る。幾らかのチャネルがモ
ードＹＨでありそして幾らかのチャネルがモードＹＬで
ある混合モードで動作するとき、そのモードＹＬで動作
しているそれらのチャネルに対するブロック完了サイク
ルは、モードＹＨで動作するそれらのチャネルに対する
ブロック完了サイクルの半分だけであることに注目され
たい。こうして、ブロック・バッファＲＡＭ５０は、モ
ードＹＬでのそれらのチャネルに対するモードＹ処理サ
イクルの間に２回ブロック完了を外部復号器５２に知ら
せる。

【００４５】Ｚチャネル・モードで動作しているとき、
データ復調器及び復号器４４は、Ｙ及びＺチャネライザ
・サブバンド・サンプルがモードＺディジタル・フィル
タにより（５よりむしろ）２５の並列ストリームに分離
され、そしてＺチャネル波形形状へ整合フィルタリング
される点を除いてＹチャネル・モードに関して説明した
ように動作する。また、共用型処理がＹモードで生じる
種々の点には、５よりむしろ２５のアイテムのためのメ
モリが設けられる。５チャネルを有するモードＹが開示
され、且つ２５チャネルを有するモードＺが開示されて
いるが、当業者はいずれの数の適切なチャネルが本発明
のデータ復調器及び復号器４４により処理され得ること
を認めるであろうことを更に注目すべきである。

【００４６】図５を参照すると、データ多重化解除及び
再順序整列化バッファ７２のメモリ割り当てが、更に詳
細に示されている。この点に関して、Ｙチャネル・モー
ドに対する例が示され、行９０にわたりＲＡＭに書き込
まれつつある各チャネルＹ１−Ｙ５からの単一の最初の
ビット又はサンプルが到来データとして示されている。
チャネルごとの到来データは、参照番号９２により識別
される列に記憶され、そして参照番号９４により示され
るようにチャネルにより同期して読み出される。データ
は、並列化され、４データ・ビット／チャネル（４１−
４５）に順に整列され、その４データ・ビット／チャネ
ル（４１−４５）は、参照番号９６により示される、内
部復号器７０に送られる。先に示したように、データ多
重化解除及び再順序整列化バッファ７２の更に詳細な説
明は、１９９９年１月２９日に出願され、発明の名称が
「複数チャネルからのソフト判断を単一の共用型バイオ
ーソゴナル復号器の中へバッファリング及びシークエン
ス化すること（Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ Ａｎｄ Ｓｅｑｕ
ｅｎｃｉｎｇ Ｏｆ Ｓｏｆｔ−Ｄｅｃｉｓｉｏｎｓ
Ｆｒｏｍ Ｍｕｔｉｐｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌｓ Ｉｎｔ
ｏ ＳｉｎｇｌｅＳｈａｒｅｄ Ｂｉｏｔｈｏｇｏｎａ
ｌ Ｄｅｃｏｒｄｅｒ）」の米国特許出願Ｎｏ．０９／
２３９，８７１に開示されている。

【００４７】図６を参照すると、マルチチャネル双ビッ
ト対バイト変換器７８のメモリ割り当てが更に詳細に示
されている。この点に関して、ここで再度、データが行
により読み出され、１ビット／チャネルが、マルチチャ
ネル双ビット対バイト変換器７８に書き込まれ、そして
データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２と共に
示される場合に類似したチャネルにより編成され且つ並
列化される。前にも述べたように、マルチチャネル双ビ
ット対バイト変換器７８の更に詳細な説明は、１９９９
年１月２９日に出願され、発明の名称が「複数のチャネ
ル間で単一のバッファを共用するのを容易にするための
データの直並列変換（Ｓｅｒｉａｌ Ｔｏ Ｐａｒａｌ
ｌｅｌ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｏｆ Ｄａｔａ Ｔｏ
Ｆａｃｉｌｌｉｔａｔｅ Ｓｈａｒｒｉｎｇ Ａ Ｓ
ｉｎｇｌｅ Ｂｕｆｆｅｒ Ａｍｏｎｇ Ｍｕｌｔｉｐ
ｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌｓ）」の米国特許出願Ｎｏ．０９
／２３９，８７２に開示されている。

【００４８】最後に図７を参照すると、ブロック・バッ
ファＲＡＭ５０のメモリ割り当てが更に詳細に示されて
いる。図７に示されているように、２５ブロックの２３
６倍から成る７つのチャネルが、ブロック・バッファＲ
ＡＭ５０に書き込まれ（ＷＲＩＴＥ（書込み））、そし
て「ＲＥＡＤ（読出し）」列の下に示されるように順次
読み出される。換言すると、Ｘモードにおける場合、チ
ャネル当たり２３６ブロックの２５倍のものがブロック
・バッファＲＡＭ５０に書き込まれ、そしてそこから読
み出される。Ｚモードにおける場合、各Ｚチャネルが２
３６バイトの１ブロック又は２ブロックを有する２５Ｚ
チャネルがブロック・バッファＲＡＭ５０に書き込ま
れ、そしてそこから読み出される。ブロック・バッファ
ＲＡＭ５０の更に詳細な説明は、１９９９年１月２９日
に出願され、発明の名称が「共用型復号器による複数の
チャネルからのデータのバッファリング及びシークエン
ス化（Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ Ａｎｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｉ
ｎｇ Ｏｆ Ｄａｔａ Ｆｒｏｍ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ
Ｃｈａｎｎｅｌｓ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ａ Ｓｈａｒｅｄ
Ｄｅｃｏｄｅｒ）」に記載され、それは本明細書に援
用される。

【００４９】データ復調器及び復号器４４は、衛星同期
化スキーム３９に起因した同期化とは独立の復調プロセ
スを実行する処理衛星１２のための復調器及び復号器４
４を与える。それはまた、異なるチャネル化を備える複
数の動作モード（Ｘ、Ｙ及びＺ）の間で切り換え可能且
つ異なるコーディング強さ（重い又は軽い）を有する動
作モードの間で切り換え可能であり、そしてマルチチャ
ネル・モードの中で混合されたコーディング・モード
（Ｘ及びＹ）を可能にする。

【００５０】前述の説明は本発明の単に例示的実施形態
を開示し記載している。当業者は、そのような説明か
ら、そして添付の図面及び特許請求の範囲から、種々の
変更、修正及び変形が特許請求の範囲に定義される本発
明の趣旨及び範囲から離れることなく行うことができる
ことを容易に認めるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、衛星ベース・セルラー通信システム全
体のブロック図である。

【図２】図２は、複数の地上セル内に配置された地上ユ
ーザ端末装置と処理通信衛星との間の通信アップリンク
及びダウンリンクの詳細ブロック図である。

【図３】図３は、本発明の教示に従った復調器及び復号
器の同期化スキームを図示するブロック図である。

【図４】図４は、本発明の教示に従った復調器及び復号
器の詳細ブロック図である。

【図５】図５は、復調器及び復号器のデータ多重化解除
及び再順序整列化モジュールのためのメモリ割り当ての
ブロック図である。

【図６】図６は、復調器及び復号器のマルチチャネル双
ビット対バイト変換器モジュールのためのメモリ割り当
てのブロック図である。

【図７】図７は、復調器及び復号器のブロック・バッフ
ァＲＡＭのためのメモリ割り当てのブロック図である。

【符号の説明】

１０ 衛星ベース・セルラー通信システム １２ 処理衛星 １４ 地上ユーザ端末装置 ２２、２８ アンテナ ２４ ネットワーク制御センタ（ＮＣＣ） ２６ 中央プロセッサ ３２ カバレージ領域 ３４ 地上セル ３９ 衛星同期化システム ４０ 衛星タイミング ４２ 同期化バースト・プロセッサ ４４ 復調器及び復号器 ４６ Ｘチャネライザ（アップストリーム） ４８ Ｙ及びＺチャネライザ（アップストリーム） ５０ ブロック・バッファＲＡＭ（ダウンストリーム） ５２ 外部復号器 ５４ コントローラ ６２ ３対１マルチプレクサ ６６ マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ ６８ マルチチャネル位相追跡装置 ７０ 内部復号器 ７２ データ多重化解除及び再順序整列化バッファ ７６ マルチチャネル・ニブル対バイト変換器 ７８ マルチチャネル双ビット対バイト変換器 ８０ 整列遅延 ８２ ２対１マルチプレクサ ８４ デスクランブラ ８６ 可変遅延モジュール

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１０月１３日（２０００．１０．
１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 27/18 Ｈ０４Ｂ 7/26 Ａ (72)発明者 ヴィンセント・シー・モレッティ アメリカ合衆国カリフォルニア州90501, トーランス，アマポーラ・アベニュー 1518 (72)発明者 スチュアート・ティー・リンスキー アメリカ合衆国カリフォルニア州90732, サン・ペドロ，サンタ・クルツ・ストリー ト 1070 (72)発明者 デイヴィッド・エイ・ライト アメリカ合衆国カリフォルニア州92075, ソラナ・ビーチ，ソラナ・ヒルズ・ドライ ブ 309，ナンバー 51 (72)発明者 グレゴリー・エス・カソ アメリカ合衆国カリフォルニア州90254, ハーモサ・ビーチ，ゴールデン・アベニュ ー 1533

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 衛星ベース通信システムにおける処理衛
   星に使用のアップリンク復調器システムにおいて、 複数の入力及び第１の出力を有し、複数のチャネル化モ
   ードからのチャネル化されたデータを前記複数の入力で
   受け取るよう動作可能であり且つ前記チャネル化された
   データを前記第１の出力にルート付けするよう動作可能
   である第１のマルチプレクサと、 前記第１のマルチプレクサの前記第１の出力と通信し、
   前記チャネル化されたデータの各チャネルに対する位相
   推定値を決定するよう動作可能であるマルチチャネル・
   プリアンブル・プロセッサと、 前記第１のマルチプレクサの前記第１の出力と通信し、
   前記位相推定値を前記マルチチャネル・プリアンブル・
   プロセッサから受け取るよう動作可能であり且つ前記チ
   ャネル化されたデータの各チャネルに対する位相を追跡
   して、前記チャネル化されたデータの各チャネルを対応
   するアップリンク信号に対して位相調整させるよう動作
   可能であるマルチチャネル位相追跡装置と、 前記マルチチャネル位相追跡装置と通信し、重く符号化
   されたチャネル化されたデータに関して動作するよう動
   作可能である第１の出力経路と、 前記マルチチャネル位相追跡装置と通信し、軽く符号化
   されたチャネル化されたデータに関して動作するよう動
   作可能である第２の出力経路と、 前記第１の出力経路からの前記重く符号化されたチャネ
   ル化されたデータと前記第２の出力経路からの前記軽く
   符号化されたチャネル化されたデータとを多重化して第
   ２の出力へルート付けするよう動作可能である第２のマ
   ルチプレクサと、を備え、 前記多重化された重く符号化されたチャネル化されたデ
   ータ及び軽く符号化されたチャネル化されたデータが、
   前記対応するアップリンク信号と位相調整される、アッ
   プリンク復調器システム。
2. 【請求項２】 前記複数のチャネル化モードからの前記
   受け取られたチャネル化されたデータは、その対応する
   アップリンクに対して時間同期化される請求項１記載の
   アップリンク復調器システム。
3. 【請求項３】 前記第１の出力経路は、前記チャネル化
   されたデータをチャネルにより再度順に整列させるよう
   動作可能である多重化解除及び再順序整列化バッファ
   と、前記重く符号化されたチャネル化されたデータに存
   在する符号化された内部データを復号するよう動作可能
   である内部復号器とを含む請求項１記載のアップリンク
   復調器システム。
4. 【請求項４】 前記第１の出力経路は更に、各チャネル
   に対する前記チャネル化されたデータのニブルを各チャ
   ネルに対するチャネル化されたデータのバイトの中に組
   み合わすよう動作可能であるマルチチャネル・ニブル対
   バイト変換器を含む請求項３記載のアップリンク復調器
   システム。
5. 【請求項５】 前記第２の出力経路は、各チャネルに対
   する前記チャネル化されたデータの双ビットを受け取り
   且つ各チャネルに対する前記チャネル化されたデータの
   バイトを形成するよう動作可能であるマルチチャネル双
   ビット対バイト変換器を含む請求項１記載のアップリン
   ク復調器システム。
6. 【請求項６】 前記第２の出力経路は更に、前記第２の
   出力経路上の前記軽く符号化されたチャネル化されたデ
   ータを前記第１の出力経路上の前記重く符号化されたチ
   ャネル化されたデータと整列させるよう動作可能である
   整列遅延を含む請求項５記載のアップリンク復調器シス
   テム。
7. 【請求項７】 地上セル内で動作するサブバンド数に対
   応する複数のアップリンク復調器システムを更に備える
   請求項１記載のアップリンク復調器システム。
8. 【請求項８】 衛星ベース通信システムにおける処理衛
   星に使用のアップリンク復調器システムにおいて、 複数のチャネル化モードからのチャネル化データを受け
   取るよう動作可能であり、前記チャネル化データの各チ
   ャネルに対する位相推定値を決定するよう動作可能であ
   るマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサと、 前記マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサからの
   前記位相推定値を受け取るよう動作可能であり且つ前記
   チャネル化データの各チャネルに対する位相を追跡し
   て、前記チャネル化データの各チャネルを対応するアッ
   プリンク信号に対して位相調整させるよう動作可能であ
   るマルチチャネル位相追跡装置と、 前記マルチチャネル位相追跡装置と通信し、重く符号化
   されたチャネル化されたデータに関して動作するよう動
   作可能であり、且つ前記第１の出力経路は、前記重く符
   号化されたチャネル化されたデータの部分を復号するよ
   う動作可能である内部復号器を含み、 前記マルチチャネル位相追跡装置と通信し、軽く符号化
   されたチャネル化されたデータに関して動作するよう動
   作可能である第２の出力経路と、 前記第１の出力経路からの前記重く符号化されたチャネ
   ル化されたデータと前記第２の出力経路からの前記軽く
   符号化されたチャネル化されたデータとを多重化し且つ
   第２の出力にルート付けするよう動作可能である第２の
   マルチプレクサと、を更に備え、 前記多重化された重く符号化されたチャネル化されたデ
   ータ及び軽く符号化されたチャネル化されたデータが、
   前記対応するアップリンク信号と位相調整される、アッ
   プリンク復調器システム。
9. 【請求項９】 前記複数のチャネル化モードからの前記
   受け取られたチャネル化されたデータは、その対応する
   アップリンクに対して時間同期化される請求項８記載の
   アップリンク復調器システム。
10. 【請求項１０】 前記第１の出力経路は更に、各チャネ
    ルに対する前記チャネル化されたデータのニブルを各チ
    ャネルに対するチャネル化されたデータのバイトの中に
    組み合わすよう動作可能であるマルチチャネル・ニブル
    対バイト変換器を含み、 前記第２の出力経路は、各チャネルに対する前記チャネ
    ル化されたデータの双ビットを受け取り且つ各チャネル
    に対する前記チャネル化されたデータのバイトを形成す
    るよう動作可能であるマルチチャネル双ビット対バイト
    変換器を含む請求項８記載のアップリンク復調器システ
    ム。
11. 【請求項１１】 地上セル内で動作するサブバンド数に
    対応する複数のアップリンク復調器システムを更に備え
    る請求項８記載のアップリンク復調器システム。
12. 【請求項１２】 前記アップリンク復調器システムの各
    々からの前記多重化された重く及び軽く符号化されたチ
    ャネル化データを復号するよう動作可能である外部復号
    器を更に備える請求項１１記載のアップリンク復調器シ
    ステム。
13. 【請求項１３】 衛星ベース通信システムにおける処理
    衛星に使用のアップリンク復調器システムにおいて、 複数のチャネル化されたモードからのチャネル化された
    データを受け取るよう動作可能であり、前記チャネル化
    されたデータの各チャネルに対する位相推定値を決定す
    るよう動作可能であるマルチチャネル・プリアンブル・
    プロセッサと、 前記マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサからの
    前記位相推定値を受け取るよう動作可能であり且つ前記
    チャネル化されたデータの各チャネルに対する位相を追
    跡して、前記チャネル化されたデータの各チャネルを対
    応するアップリンク信号に対して位相調整させるよう動
    作可能であるマルチチャネル位相追跡装置と、 前記マルチチャネル位相追跡装置と通信し、前記第１の
    出力経路は、重く符号化されたチャネル化されたデータ
    に関して動作可能であり、且つ前記第１の出力経路は、
    各チャネルに対する前記チャネル化されたデータのニブ
    ルを各チャネルに対するチャネル化されたデータのバイ
    トの中に組み合わすよう動作可能であるマルチチャネル
    ・ニブル対バイト変換器を含み、 前記マルチチャネル位相追跡装置と通信する第２の出力
    経路を更に備え、 前記第２の出力経路は、軽く符号化されたチャネル化さ
    れたデータに関して動作可能であり、且つ前記第２の出
    力経路は、各チャネルに対する前記チャネル化されたデ
    ータの双ビットを各チャネルに対する前記チャネル化さ
    れたデータのバイトの中に組み合わすよう動作可能であ
    るマルチチャネル双ビット対バイト変換器を含み、 前記重く符号化されたチャネル化されたデータの前記バ
    イト及び前記軽く符号化されたチャネル化されたデータ
    の前記バイトは、前記対応するアップリンク信号と位相
    調整される、アップリンク復調器システム。
14. 【請求項１４】 前記第１の出力経路は、前記チャネル
    化されたデータをチャネルにより再度順に整列させるよ
    う動作可能であるデータ多重化解除及び再順序整列化バ
    ッファと、前記重く符号化されたチャネル化されたデー
    タに存在する符号化された内部データを復号するよう動
    作可能である内部復号器とを含む請求項１３記載のアッ
    プリンク復調器システム。
15. 【請求項１５】 複数の入力及び第１の出力を有し、複
    数のチャネル化モードからのチャネル化されたデータを
    前記複数の入力で受け取るよう動作可能であり且つ前記
    チャネル化されたデータを前記第１の出力にルート付け
    するよう動作可能である第１のマルチプレクサと、 前記第１の出力経路からの前記重く符号化されたチャネ
    ル化されたデータと、前記第２の出力経路からの前記軽
    く符号化されたチャネル化されたデータとを多重化し且
    つ第２の出力にルート付けするよう動作可能である第２
    のマルチプレクサと、を更に備える請求項１３記載のア
    ップリンク復調器システム。