JP2006524478A - レート適応データ放送技術 - Google Patents

Abstract

本発明は、単一の送信機から高ビットレートで広い範囲を提供する新規なデジタル放送変調スキームを提供する。このスキームは、時間、コード、方向、および周波数の他に送信チャネルをその中で作る追加ディメンションを作る。このスキームの利点は、ある領域にトータルで同じビットレートを送出するのに、より少ないパワーで済み、同じパワーでより広い受信可能範囲を提供し、スペーシングがより近い同じ周波数をシェアする送信機を提供する。特に、大人数のユーザへのデータ放送を支援するのに適している。

Description

関連出願
米国暫定特許出願第６０−４６５０９６

連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
適用なし

マイクロフィッシュアペンディックスの引用
適用なし

技術分野
本発明の技術分野は、デジタルデータ通信システムにおけるノイズに対する障害許容力を目的とするデータの符号化および復号化技術である。

従来技術
インターネットの到来によって、ワイヤレスリンクを介してのデジタルデータの送信あるいは放送はますます一般に普及してきた。すべての通信媒体はその使用がシャノンの法則によって制約されている。この法則は、送信できる情報量は使用できる周波数帯域に比例するというものである。視覚制限ラインや、雨天あるいは霧の場合の過剰な減衰など、望ましくない特徴を持たない使用可能なスペクトル量は制限されている。スペクトルを再使用する典型的なやり方は、方向性のある送信／受信、低電力セルの使用、周波数ホッピング、あるいは符号化などである。一方で、理論的には周波数帯域内で１Ｈｚ当たり１ビット／秒（この単位は、ビットパーヘルツ（bits per Hz）と略すこともある）以上で送信することが可能であるが、実際は、たいていの場合、多くのワイヤレスデータシステム用に計画的に取り入れた率に近い。しかしながら、ブロードバンド（ハイビットレート）接続の要求が、この率を上げてスペクトルを保護する方法を探索するように業界に圧力をかけている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａスタンダードは、高帯域モードでの変調技術として６４ＱＡＭを記載しているが、これは６bits/sec/Hzと同等である。この数値を上げる能力は、符号群中で異なる符号を識別する能力に影響するため、レシーバの信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）によって制限される。この関係は典型的な対数であり、追加のbit/sec/Hzごとに、Ｓ／Ｎ比を二倍にしなくてはならないことを意味する。ワイヤレスシステムにおける影響は、受信可能範囲が減ってしまうか、要求される最大信号強度が高くなることである。

デジタル送信を使用する場合のもう一つの影響は、非常に鋭いカットオフがあることである。あるポイントまではノイズは信号になんら影響しないが、ある範囲を超えると急激に信号が混信して、完全に役に立たなくなってしまう。このカットオフの鋭さは、多数のデジタル送信がメッセージブロック内に組織化されることによっていっそう強くなり、訂正不可能なエラーが発見されるとブロック全体が切り捨てられてしまう。デジタルテレビジョン放送ではこれが必要であると考えられており、良好な画像を得るか、なにもないかのどちらかである。しかし、それ以外の使用においては、このようなカットオフは所望されない。インターネットを検索し、緊急を要する人あるいは警察は、より遅いあるいは質の低い接続を続けたいと思うに違いなく、完全なカットオフは厄介である。

高bits/sec/Hzデジタルシステムにはその他の影響もある。カットオフレンジにおいて信号がノイズフロアよりかなり高いので、送信機と同じ周波数で受信することができない、カットオフレンジを超える大きなゾーンが存在する。２０bits/sec/Hzでは、このゾーンは受信可能なゾーンの領域の４００倍になりうる。

これをアナログ放送と比較してみる。送信機から遠く離れている場合は、明確さはないが、送信からかなりの量の情報を回復することができる。これは、送信機との協調は全く必要とせず、自動的に生じる。受信機で適宜な受信に合致する値に一致するようにデジタル送信レートを調整するために、多くの技術が実装されているが、すべて送信機と受信機間の折衝を当てにしている。さらに、低ビットレートの送信が行われている間は、別の送信は行うことができない。例えば、８０２．１１ａでは、受信したＳＮ比が小さくなると変調技術を６４ＱＡＭからＢＰＳＫへ様々に変える。

引用
１）米国特許第６，３７７，５６２号は、本件の主たるアプリケーションと、本発明の目的のいくつかを成し遂げる別の方法を開示している。
２）米国特許第５，５９０，４０３号は、中央ネットワークと移動ユニット間の通信システムを開示している。
３）IEEE Transactions in Vehicular Technology, Vol 46, No. 3, August 1997で公開された、Andrea Goldsmithによる”The Capacity of Downlink Fading Channels with Variable Rate and Power”では、様々な変調技術の容量を比較しており、特に、「連続復号との重ね合わせ符号化」の利点を示している。

発明の概要
本発明の目的は、フェールソフト能力を有するデジタル放送通信ができる、すなわち、ノイズまたはレンジの量が増えると、リンクを完全に失うことなくビットレートが減少する、符号化／復号化技術を提供することである。特に、ワイヤレス環境で使用されている場合、近くにある受信機はフルビットレートにアクセスするが、遠くはなれたところにある受信機は、受信機のＳ／Ｎ比とコンパチブルなビットレートを得る。更に、遠くにある受信機への送信中は、その遠隔受信機に使用されているビットレートのみを失うだけで、近くにある受信機は続けてデータを得ることができる。

本発明の背後にあるキーアイディアは、固定レベルのノイズがその群内のシンボル対をすべて区別するためではなく、いくつかのシンボル対のみを区別するように受信機の能力を制限することである。したがって、あるノイズレベルのシンボル群内に受信機がとどまるシンボル群を見つけることができる（あるいは作ることができる）のであれば（すなわち、シンボルがどの群に属しているかについて混乱することがない）、オリジナルのシンボルが何に関するものであったかについて、いくらかの情報を保持する。これらの群をノイズレベルが異なる「混乱しない」群の階層に配属することができれば、ラベルの最大有意ビットが特定のノイズレベルに対して正確である各シンボルについてのラベル化システムを作ることができる。同じ重要度のビットのみを用いてメッセージを送る場合、特定の受信したＳ／Ｎ比について、十分な有意ビットで符号化されたメッセージがすべて正確になる一方で、より有意でないビットを用いたメッセージは正確なものにならない。メッセージを実質的にすべて失う代わりに、メッセージの有効少数部を回復することができる。実際、本システムは、時間、周波数、スペース、及びコードなどのよく知られているもの以外の送信チャネルを作る追加ディメンションを作る。本発明で用いられる符号化の効果について考える別の方法は、従来の符号化と本発明の符号化の両方に使える特別な受信機はすべてＢＥＲが同じであるにもかかわらず、メッセージエラー率が低いことである。これは、すべてのバンドビットをいくつかのメッセージのサブセットに集中させており、残りのメッセージを影響を受けることなく得られるため生じる。このことは、ＩＥＥＥ８０２．１１が行おうとしている、悪いビットのロングランを避けるためにビットの順番を意図的にスクランブルさせているのとは、全く逆である。

この技術は、４つ又はそれ以上のシンボル群を有するすべての変調技術に適用することができる。必要なものは、その群のシンボルの各対間を区別する受信機の能力における標準ノイズの効果を調べてマッピングし、次いでそのシンボルを階層的なグループに組織づけることである。変調技術によってそのグループが確実にばらばらになる群からはシンボルをいくつか削除することが必要かもしれない。

レート適応能力を持つ他のシステムと本システムを区別するのは、異なる受信Ｓ／Ｎ比を有する受信機へのメッセージの送信が同時に行われることである。データを放送する場合、低いＳ／Ｎ比での受信機への送信は、より高いＳ／Ｎ比を持つ受信機への送信をブロックするものではなく、低い受信Ｓ／Ｎ比の送信で使用されている入手可能なビットレートの小数部によって単に遅くなっているだけである。これを、遠く離れた受信機への送信が近くの受信機への送信を妨げる８０２．１１ａの状況と比較する。これは遅い送信であるので、媒体が少しの間ブロックされることがある。遠くにある受信機へ送信する間は、６bits/sec/Hzではなく、１bit/sec/Hzのみが送信される。このシステムでは、遠く離れている受信機が１bit/sec/Hz を受信するが、近くの受信機は５bits/sec/Hz のみを受信する。しかし、送信は遅くはならない。

図１は、本発明を総合的に示す図である。マルチプレクサ１は、各メッセージから１ビットを取り出して、シンボルラベルに組み合わせる。いくつかの実装では、メッセージあたり１ビット以上を一のシンボルラベルに組み合わせることができる。これをＤＡコンバータ２を用いてアナログシンボルに変換し、変調器３内でキャリアを変調するのに使用する。更に復号機４に送信され、アナログシンボルを再度生成して、ＡＤコンバータ５によってラベルが再び生成される。シンボルラベルはデマルチプレクサ６に送られ、ここで対応するメッセージの次のビットとして各ラベルのビットが出力される。メッセージが完成すると、チェッカ７に送られて、エラーを生じることなく受信されているかを（チェックサムまたはＭＤ５ハッシュなどの技術を用いて）認証する。エラーがなければ、いくつかのバックチャネル８を介してメッセージが確認され、最終受信機９に送られる。選択的に設けたＳＮ比測定回路１０がチェッカに追加情報を提供しており、チェッカが使用不可能なチャネルを認証しないようにしている。このチェックと確認は、現存のコンピュータシステムのＩＰサブシステムによって現在すでに実行されている。

発明の詳細な説明
実施例で考慮されている変調フォーマットは、ＡＭ（振幅変調）であるが、本発明の技術はその他の変調フォーマットにも適用できる。この変調フォーマットの信号対ノイズ比は（電力ベースではなく）電圧ベースである。

本来２５６の均等割り電圧レベルである２５６ＡＭでは、８ビットワードですべてのシンボルをラベル化することができる。古典的な８ビットＤＡコンバータを、ＤＡコンバータ２に使用することができる。完全なＤＡコンバータとＡＤコンバータを仮定すると、信号対ノイズ比が２５６であれば、受信機は近接するシンボルのみを混同するであろう。コンバータの欠陥もノイズとして扱われる。信号対ノイズ比が２（３ｄｂ）であれば、受信機は１２７レベルまでのシンボルについて混同するであろう。いずれの場合も、これを二つの非混同グループに分けることはできないので、そのラベルのすべてのビットの正確さを確認することはできない。

ここで、そのラベルの２番目の最大有意ビットに１を有するシンボルを決して送信しないようにする。すると可能なシンボルスペースが２つの群に分割される。一方は、そのラベルの最大有意ビットが１であり、他方は最大有意ビットが０であり、両者の間には大きなギャップがある。信号対ノイズ比が２（３ｄＢ）以上であれば、受信機は常にそのラベルの最大ビット数を正確に受信する。したがって、このビットのみを用いて送信されるメッセージにはエラーがないことになる。

通常の２５６ＡＭ送信では、各シンボルは８ビットのメッセージを送信する。ここで必要なことは、各メッセージについて一の追加ビットを提供する各シンボルを有する複数のメッセージを同時に送ることである。事実、各シンボルのビットが０であるチャネル０の一部、各シンボルのビットが１であるチャネル１の一部、などで複数の送信チャネルを作っている。一のチャネルのメッセージの全ビットは、所定のＳＮ比に対して同じようなエラーになる可能性がある。

ラベル１２７と１２８を伴うシンボルを送信しないこととする。再び、受信機は常に正しい最大有意ビットを得るようになるが、Ｓ／Ｎ比が１２８（１２ｄＢ）を超える場合のみである。このとり決めがない場合でも、受信機が受信したシンボルとして１２７または１２８を生成した場合にのみ、このビットの正確度がこの信号対ノイズ比に対して問題になるであろう。言い換えると、１２８（１２ｄＢ）以上のＳＮ比を予測する方法があれば、受信機がこの二つの値のうちの一方を生成した場合を除き、このビットの値について確信を持つことができる。実際、これらのシンボルが入力ストリームに存在している可能性は十分に低く、このビットは、これらのシンボルを割り当てられたシンボルスペースから削除しなくても、システムを通じて完全なメッセージを得るのに十分に正確であろう。

第２の最大有意ビットに１を送信しないとした場合は、このシンボルスペースを２つのグループに分割して、信号の半分以下のノイズの存在下で受信機が混同することのないようにする。同様に、シンボル１２７と１２８を送信しないとした場合は、最大信号の１／１２８以下のノイズについて、スペースを二つの混同しないグループに分割する。

次のステップでは、そのラベルの第２および第４の最大有意ビットを用いてメッセージを送信しないようにしたときにどうなるかを考える。２（３ｄＢ）あるいはそれ以上のＳＮ比に対しては、最大有意ビットは常に正確である。８（９ｄＢ）又はそれ以上のＳＮ比に対しても、最大有意ビットは常に正確である。

どのビットを削除するかを選択することによって、ランプダウンを適合させることができる。例えば、そのラベルの各第３ビットの使用を削除することができる。これによって、４（６ｄＢ）、３２（１５ｄＢ）および２５６（２４ｄＢ）のＳＮ比について６ビットを保持することになる。

これらのすべては、古典的なバイナリＤＡコンバータおよびＡＤコンバータで実行することができる。バイナリ信号で駆動される３進ＤＡコンバータ（各ビットが直前のビットの３倍の値である）は、シンボルスペース間にビルトインギャップを提供している。これは、ビットあたり３（４．９９ｄＢ）のＳＮランプを実行するのに使用することができる。

ハイパワー標準シンボルが規則的なインターバルで繰り返し放送される場合（ＴＶ放送のフレームおよびライン同期信号など）、予測回路１０と同定した使用可能なチャネルによってＳＮ比を予測することができる。この信号は、ＴＶ受信機と同じように、受信機の自動利得制御（ＡＧＣ）のゲインをセットするのに使用することもできる。

この信号はＡＧＣの調整に必要であるが、ＳＮ比予測回路は厳密には必要ではない。ＰＰＰ（ポイントツーポイントプロトコル）で用いられているような技術は、メッセージの境界を線引きする。各メッセージのハッシュ署名（またはチェックサム）を生成して送信し受信したメッセージのコンピュータで計算したハッシュ署名（またはチェックサム）と比較することで、メッセージが正しく受信されたかどうかを高い可能性をもって知ることができる。

おそらく、これは、Ｄ−Ａ変換およびＡ−Ｄ変換がなされる精度によってのみ制限されるが、８bits/Hz以上に適用することができる。また、異なるシンボルの受信機による混同の可能性が理解されており、このシンボルを信号対ノイズ比に基づいて（あるいは、混同の可能性に基づいて）階層的な混同しないグループに分けることができるのであれば、振幅変調以外の変調スキームにも適用することができる。

この種のシステムは、デジタルＴＶ、ビデオ、その他のデータディストリビューション、あるいは高帯域インターネットアクセスなど、バックチャネルが他の手段を介して行われるデジタル放送の状況に用いることができる。このシステムの利点は、複数の高帯域低電力セル送信機をセットアップする代わりに、単一の高パワー高帯域送信機をセットアップすることができ、ＳＮスペース内のチャネルを受信機に割り当てることができる点である。特に、大量のデータを定期的に放送し、データとユーザに対する更新の優先レベルが変化して、非常に大きなユーザベースによって大量のデータをキャッシュするような状況をサポートするのに適している。

このようなシステムの潜在的な能力に関するアイデアを与えるためには、ＳＮ比が約６０ｄＢであれば、標準のＴＶ送信がよいと考えられる。振幅変調を用いると、一のシンボルの電力レベルについて１ビットの情報を生成するのに約３ｄＢが必要であり、標準ＴＶチャネルから２０bits/sec/Hz を得ることができる。ＴＶ送信は約６ＭＨｚの周波数帯を使っているので、ＤＡおよびＡＤコンバータに十分な精度があれば、理論的には、ＴＶ送信機の保護区域内で少なくとも１２０Ｍbits/secを得ることができる。半径０．５ｋｍまでのこの性能が実現される地点（実際は、約１ＫＷ）まで、送信機にパワーが供給される。

ここで、同じチャネル（およびパワー）を使う次の送信機が配置できると考える。その信号は第１の送信機の下流側で６０ｄＢであることが必要である。距離による減衰は、各レンジの倍増につき約６ｄＢであるので、第２の送信機は、少なくとも０．５ｋｍの２＊＊１０倍、すなわち、５００ｋｍ以上離れているか、あるいは見通し線の外にある必要がある。これが少しでも近いと、その送信に妨害が生じて、２０bits/sec/Hzを実行する現在の技術を用いて完全なデータロスが生じるであろう。又、０．５ｋｍを超えると、騒音でデータロスが生じるであろう。実際、これらの二つの送信機を配置すると、送信機から０．５ｋｍ乃至５００ｋｍの領域内では同じスペクトルを用いて受信することはできない。

しかしながら、２５０ｋｍまでは、各シンボルにつき少なくとも１ビット（最大有意ビット）はほとんど常に正しい。本発明では、メッセージは各シンボルのビットのうちのいくつかを使用しているだけなので、その１ビットのみを使用するすべてのメッセージが正しく受信される。したがって、２５０ｋｍ離れたところで、最大６Mbit/secのデジタルデータを受信することが可能である。現在のシステムはこの問題を認識しており、あちこちの受信機に対するデータレートを変えてアドレスしており、どのレートフォーマットを使用しているかをレートヘッダにつけて知らせるようにしている。実際、ここで提言しているメカニズムを用いて自動的にメッセージを送ることは、ＳＮ比が要求する場合に、システムを１bit/sec/Hzに変えることになる。しかし、これに加えて、より少ない有意ビットの送信を停止する必要はなく、レートヘッダも不要であり、同じ送信機が同じパワーでより多くの情報を同じ領域に通信する。

５．８７５Ghz U-NII帯域でのライセンスなしでの送信にＦＣＣが許可しているような、１Ｗの送信機を使用する場合にどうなるかを考える。この送信用レンジは、騒音と地域に依存しているが、ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、−６５ｄｂｍで受信したパワーが、６bits/sec/Hzを受信するのに十分であり、２０bits/sec/Hzには−２３ｄｂmで十分であると考えている。標準ダイポールアンテナでの６Ghzは、約２．８ｍ（８．５ｆｔ）より近い場合に可能である。２８ｍでは、１３bits/sec/Hzが可能であり、２８１ｍでは６bits/sec/Hzが可能であり、２．８ｋｍでは、１bit/sec/Hzを受信することができる。８０２．１１ａの各チャネルは、トータル１２M symbols/secに対して、２５０Ｋ symbols/secで稼動する４８のチャネルでなっている。エラーを補正する必要があるし、６bits/sec/Hzの制限があるので、ＩＥＥＥ８０２．１１ａは、５４M bits/secで完成し、このレートを実行するためには、最も遠い受信機が２８１ｍ（６bits/sec/Hz）未満になくてはならない。交互の各ビット、すなわち、６ｄＢごとに１の使用可能なビットを用いるこのシステムを考えると、本発明は、近くなるにつれて、１．７ｋｍまでは１２Mbits/second、８５０ｍまでは１２Mbits/sec、４２５ｍまでは１２Mbits/sec、２１２ｍまでは１２Mbits/sec、１０６ｍまでは１２Mbit/sec（ここまでのトータル６０Mbit/sec）、等々を同時に受信できる。

このシステムは、連続レンジ値を有することが可能なノイズのみを伴う送信した信号の量子化に依存している。したがって、そのベストアプリケーションは、一の送信機が複数のレシーバに情報を放送しているときであり、複数の送信機を一の受信機で受信可能であるときではない。もちろん、送信機が同時に稼動しておらず、自動利得制御（ＡＧＣ）が十分に早く反応する場合、あるいは各受信機について、一の送信機以外のすべての送信機ノイズとするには十分に弱いような場合は、使用可能である。

本発明を実行するためのベストモード
好ましい実施例では、ＴＶチャネルで動作するＲＦ送信機へ２０ビットのＤＡコンバータからベースバンド信号が送られている。このＤＡコンバータには２０ビットのワードが送られており、このコンバータは多数のうちの一部に正確な出力を出さなくてはならない。今日では、ビデオカードがこれを容易に行うことができる。電流の標準は、１０２４×７６８ピクセルのスクリーン上の２４ビットカラーのピクセルであり、２０４８×１０２４ピクセルと同じくらい高くすることができる。赤、緑、青の各々について８ビットで各ピクセルの色と強度を特定する。受信機サイドでは、ビデオカプチュアカードなどの高品位受信機がそのベースバンド出力をＡＤコンバータに送り出している。２４ビットのビデオカプチュアカードがすでに存在し、デジタル出力を直接的にメモリにコピーする。これは、現在では、送信機のビデオメモリのコンテンツを受信機のビデオカプチュアを受信する指定されたメモリにコピーする（いくらかのエラーを伴う）システムである。

一の実装は、ＮＴＳＣ Ｂ＆Ｗビデオの制限内にある。ＮＴＳＣシステムでは、１秒当たり約１５７５０ラインを有し、そのうち１４４００ラインが使用可能である。ビデオ帯域制限内にとどまり、ブランキングインターバルを支援するためには、実際には各ラインは１００のデータシンボルを搬送するだけであり、各シンボルは２０ビットの強度である。ビデオカードはラインあたり７２０のデータポイント（ピクセル）を作るので、そのコードはインターポレーションによる送信機のピクセル値を計算しなければならず、同様に、オリジナルシンボルが、受信機のインターポレーションによって回復されなければならない。

本特許の技術を適応する。最大シンボルを２０ビットのメッセージとして扱うかわりに、各シンボルは最大２０のメッセージからのビットの組み合わせとして扱われる。２０のメッセージを組み合わせたとすると、そのシンボルの各ビットは、各メッセージの１ビットから出てくる。上述したＮＴＳＣベースのシステムでは、システムの各フレームが、各１００ビットについて９６００のデータブロックを支援する。トータルビットレートは、２８．８Ｍbits/secとなり、各チャネルが約１．４４Mbits/secを得る。遠くにある受信機に送るメッセージは、最もノイズの影響を受けにくいシンボルのビット（例えば、各カラーの最大有意ビット）に各々振り分けられ、近くの受信機に送られるメッセージは、より影響を受けやすいビットに振り分けられる。エラー検出及び補正ビットはすべて、各メッセージごとに別々に計算され、そのシンボル内で同じビットをそのメッセージとして使用する。一のシンボルの各ビットを異なるチャネルの一部として考えることができる。したがって、各シンボルのビット０は、チャネル０の一部であり、各シンボルのビット１はチャネル１の一部であり、各シンボルのビット２はチャネル２の一部であり、等々である。

受信サイドでは、各ラインが２０のデータブロックに分かれる（あるいは、前もって分けられている）。必要があれば、メッセージを形成するために複数のライン上の対応するデータブロックを組み合わせる。各メッセージは別々にエラーをチェックして、正しくない場合は廃棄する。各受信機は、各チャネル上のエラー状態についての情報をその他の媒体（ダイアルアップ接続など）を介して送信機に送り、各出力メッセージに最適なチャネルをトランスミッタが選択できるようにする。

この種のシステムは、小数部分のbit/Hzも支援することができる。端にメッセージを「フレーム」の同じスポットで繰り返せばよい。受信機が一のチャネルであまり多くエラーを受信するようであれば、そのチャネル内で高い相関関係をもってフレームを足し合わせ、この技術を再度適用する。送信機は、特定の受信機についてどのチャネルのエラーレートが高いかを知っている、あるいは、どのチャネルが高いエラーレートとなりそうであるかの優先順位を知っているので、単にそのチャネルの複数の連続的なフレーム上の受信機にメッセージを送信すればよい。通常のアナログＴＶシステムでは、このような平均的な処理ではマルチパスリフレクションによるゴーストが除去されない。しかしながら、各チャネルは互いに相関関係のないメッセージを搬送しており、高いチャネルほどリピートが少ないので、本システムではゴーストが抑えられる傾向にある。

本発明は、規格品のパーツを用いて迅速に構築することができる。カスタムシステムは、ビデオの明度に割り当てる周波数帯域を拡大することができ、フレーム同期マークを以外のＴＶシステムのその他のすべての詳細を省略することができる。その他のシステムは、受信機の配列内のシンボル対を混同する可能性のあるノイズ効果を理解するのであれば、振幅変調（ＡＭ）以外の変調を用いることができる。

図１は、本発明を総合的に示す図である。

Claims (9)

1. デジタル放送システムにおいて複数のメッセージを同時に送信するメカニズムにおいて；
   複数のメッセージからの一またはそれ以上のビットをデジタルシンボルに組み合わせており、各シンボルが複数のメッセージからのビットを有するマルチプレクサと；
   別のＤＡコンバータとＲＦ変調器でなるＤＡコンバータであって、デジタルシンボルをアナログシンボルに変換するＤＡコンバータと；
   別のＲＦ復号器とＡＤコンバータでなるＡＤコンバータであって、アナログシンボルをデジタルシンボルに変換するＡＤコンバータと；
   複数のデジタルシンボルの対応する部分から各メッセージを再生するデマルチプレクサと；
   を具えることを特徴とするメカニズム。
2. 請求項１に記載のメカニズムにおいて、順次送信されている全メッセージの確率を上げるために；
   前記マルチプレクサとデマルチプレクサとの間のシステムによって送信されるシンボルが階層状の非混同群から選択されたものであり；
   前記シンボルが、ラベルの各部分が前記階層の特定のレベルで選択を行うようにラベル化され、前記階層の同じレベルで選択を行う各シンボルについて前記シンボルラベルの当該部分のみを用いて各メッセージが送信される；
   ことを特徴とするメカニズム。
3. 請求項２に記載の方法において、順次送信される全メッセージの確率を上げるために；
   前記シンボルラベルの幾つかの部分が故意に使用されずに残っており、より少ない有意ビットを用いたメッセージをより多くの有意ビットを用いてメッセージを伴う妨害から防ぐガード帯域として作用することを特徴とする方法。
4. 請求項３に記載の方法において、順次送信された全データレートを上げるために；
   異なる受信機が異なる受信Ｓ／Ｎ比を持つグループに分けられ；
   Ｓ／Ｎ比が低いグループの受信機への送信がより多くの有意ビット数を用いてなされ、Ｓ／Ｎ比が高いグループの受信機への送信がより少ない有意ビットを用いてなされることを特徴とする方法。
5. 請求項３に記載の方法において、正しく受信されている優先度の高いメッセージの確率を上げるために；
   優先度がより高いメッセージがより多くの有意ビットを用いて送られ、優先度がより低いメッセージがより少ない有意ビットを用いて送信されることを特徴とする方法。
6. 請求項２又は３に記載の手段において；
   コンピュータが、送信されたメッセージによって使用するべきチャネルを決定し、エラーチェックを実行させるために各メッセージの情報を加え；
   別のコンピュータが、メッセージが正しく受信されたかどうかを決定し、メッセージを送信するのに使用した各チャネルについてのエラーレートに関する統計を維持し、前記第１のコンピュータへこの統計の全てまたは一部を定期的に通信し；
   前記第１のコンピュータが前記第２のコンピュータによって提供される前記情報に少なくとも部分的に基づいて選択を行う；
   ことを特徴とする手段。
7. 請求項２又は３に記載のシステムのレンジを拡大する方法において更に；
   少なくとも一の同期マークで線引きされているフレーム内で各メッセージが送信されており；
   正しく受信されていると認識されていないメッセージが一連のフレームの同じスポット内で再送され；
   フレームチャネルバッファの同等の有意ビットが組み合わされて別のメッセージを形成する；
   ことを特徴とする方法。
8. 請求項１に記載の手段において；
   前記ＤＡコンバータがビデオグラフィックスカードであり；
   前記ＡＤコンバータがビデオカプチュアカードである；
   ことを特徴とする手段。
9. 請求項８に記載の手段において；
   前記送られてきたデータが、前記ビデオグラフィックスカードを保持しているコンピュータ内のソフトウエアによって前記ビデオグラフィックスカードによって表示するピクセルに広げられ、出力信号がＮＴＳＣリミット内にとどまるようにし；
   前記ビデオカプチュアカードを含むコンピュータのソフトウエアが、前記ビデオカプチュアカードで受信されたピクセルをインターポレートすることによって送信されたデータを再成する：
   ことを特徴とする手段。

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