JP2006527532A - インタラクティブ復号化に利用される装置及び方法 - Google Patents

Abstract

衛星通信システムは、送信機と受信機とを有する送信地上ステーション、衛星トランスポンダ及び受信地上ステーションから構成される。送信機は、アップリンク信号を衛星トランスポンダに送信し、衛星トランスポンダは、受信したアップリンク信号をダウンリンク信号として受信地上ステーションに配信する。送信地上ステーションは、受信機を介しダウンリンク信号をモニタし、モニタされたダウンリンク信号の関数として対数尤度比を計算する。これらのＬＬＲは一例としてはルックアップテーブルに格納され、その後、受信したデータ信号からデータを復元するため、受信地上ステーションに送信される。

Description

発明の詳細な説明

［発明の背景］
本発明は、一般に通信システムに関し、より詳細には、衛星ベース通信システムに関する。

一般的に衛星通信システムでは、地上のステーションが「アップリンク」信号を衛星トランスポンダに送信し、衛星トランスポンダは「ダウンリンク」信号を受信ステーションに返送する。階層変調を利用する衛星通信システムの一形態が、１９９９年１２月１２日にＲａｍａｓｗａｍｙに付与された米国特許第５，９６６，４１２号に記載されている。後方互換的階層変調（ＢＣＨＭ）は、既存のレガシー受信機のサポートを継続する方法がさらに新たなサービスを提供するための成長パスを提供するとき、衛星システムにおいて利用可能である。言い換えると、ＢＣＨＭベース衛星システムは、既存ユーザが新しい衛星受信機を購入する必要なく、付加的機能またはサービスがシステムに追加されることを可能にする。階層変調ベース通信システムでは、上位レイヤ（ＵＬ）信号と下位レイヤ（ＬＬ）信号などの少なくとも２つの信号が、送信用の同期変調衛星信号を生成するのに共に加えられる。後方互換性を提供する衛星ベース通信システムに関して、ＬＬ信号は付加的サービスを提供し、ＵＬ信号はレガシーサービスを提供する。すなわち、ＵＬ信号は以前に送信されたものと同じ信号であり、このため、衛星送信信号はレガシー受信機によるユーザへの影響なしに進化し続けることが可能である。また、すでにレガシー受信機を有するユーザは、付加的サービスを提供するためＬＬ信号を復元可能な受信機またはボックスへのアップグレードを決定する時まで、レガシー受信機の利用を継続することができる。

通信システムでは、送信の信頼性を向上させるため、誤り検出／訂正符号（及びインタリーバ）が利用される。このような誤り検出／訂正符号は、以下に限定されるものではないが、畳み込み符号、トレリス符号、連結前方誤り訂正（ＦＥＣ）スキームなどの技術を含み、１／２、２／３、４／５あるいは６／７のレートの畳み込み符号が内部符号として利用され、リードソロモン符号が外部符号、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）符号などとして利用される。例えば、上述の階層変調ベース衛星システムでは、ＵＬ信号は典型的には畳み込み符号またはショートブロック符号を用いて符号化され、ＬＬ信号は典型的にはターボ符号またはＬＤＰＣ符号を用いて符号化される。

ターボ符号またはＬＤＰＣに関して、受信機は典型的にはソフトインプット・ソフトアウトプット（ＳＩＳＯ）技術により表されるようなインタラクティブ復号技術を利用する。ＳＩＳＯは典型的には、対数尤度比（ＬＬＲ）などの「ソフトメトリックス」に基づく。一般的な用語では、ＬＬＲは、特定の受信ビット（２進）値が論理「１」または「０」である確率に関する。特に、送信機は所定の信号空間からシンボルを送信し、送信される各シンボルは所与のビット対シンボルマッピングＭ（ｂ_ｉ）と関連付けされている（ただし、Ｍはターゲットシンボルであり、ｂ_ｉ（ｉ＝０，１，．．．，Ｂ−１）はマッピング対象となるビットであり、Ｂは各シンボルのビット数である）。例えば、１６−ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号空間では、各シンボルが特定の４ビット値（Ｂ＝４）にマッピングされた１６個のシンボルが存在する。受信機では、受信された信号は、各信号ポイントが上述の信号空間（しかしながら、ノイズにより必ずしも特定の送信シンボルに対応する必要はない）に存在する信号ポイントストリームに処理される。受信機は、ＬＬＲ、すなわち、あるビット値が受信された信号ポイントが与えられたときに受信された尤度を計算する。一般に、Ｂビット値の第ｉビットの対数尤度比は、以下のように計算される。

ただし、ｚは受信した信号ポイント値である。一般に、ＬＬＲ値が正である場合、当該ビットは１となる可能性が高く、逆にＬＬＲが負である場合、当該ビットはゼロとなる可能性が高い。受信機は計算されたＬＬＲを用いて受信信号を繰り返し復号する。
［発明の概要］
受信機における上述のＬＬＲ計算は、通信システムにおける非線形な歪みによりさらなる影響を受ける可能性があるということを観察した。例えば、衛星トランスポンダのＡＭ−ＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−ｔｏ−Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）特性は、送信シンボルのあるシンボルをさらに効果的に歪ませる非線形歪みを生じさせる可能性がある。さらに、上記非線形な歪みは経時的に変動するかもしれない。例えば、衛星トランスポンダのＡＭ−ＡＭ歪み特性は、トランスポンダの年数と共に変動するかもしれない。また、受信機により決定されるＬＬＲは不正確なものかもしれない。従って本発明によると、通信システムのエンドポイントは信号を受信し、受信信号の関数としてソフトメトリックスを決定し、受信したデータ信号からデータを復元するため、ルックアップテーブルに決定されたソフトメトリックスを格納する。

本発明の一実施例では、衛星通信システムは、以下の要素、すなわち、送信機及び受信機を有する送信地上ステーションと、衛星トランスポンダと受信地上ステーションとから構成される。送信機は、アップリンク信号を衛星トランスポンダに送信し、衛星トランスポンダは受信したアップリンク信号をダウンリンク信号として受信地上ステーションに送信する。送信地上ステーションは、受信機を介しダウンリンク信号をモニタし、モニタされたダウンリンク信号の関数としてＬＬＲを計算する。上記ＬＬＲは例示的にはルックアップテーブルに格納され、その後、そこからデータを復元するための受信データ信号を処理するのに利用するため、受信地上ステーションに送信される。

本発明の他の実施例では、通信システムのエンドポイントは、ソフトメトリック値のルックアップテーブルを構成する受信機である。特に、受信機は、エンドポイントからトレーニング信号を受信し、受信したトレーニング信号の関数としてソフトメトリック値を計算する。その後、受信機は、そこからデータを復元するための受信データ信号の処理に利用するため、計算されたソフトメトリック値をルックアップテーブルに格納する。
［詳細な説明］
発明概念以外の図面に示される要素は周知であり、詳細には説明されない。また、衛星ベースシステムに精通していることが仮定され、ここでは詳細には説明されない。例えば、発明概念以外の衛星トランスポンダ、ダウンリンク信号、シンボルコンステレーション、無線周波数（ＲＦ）フロントエンド、低ノイズブロックダウンコンバータ、トランスポートビットストリームを生成するためのフォーマット化及びソース符号化方法（ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）−２システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１）など）、対数尤度比などの復号化方法などの受信機セクション、ソフトインプット・ソフトアウトプット（ＳＩＳＯ）デコーダ、Ｖｉｔｅｒｂｉデコーダは周知であり、ここでは説明されない。さらに、発明概念は、ここで説明されない従来のプログラミング技術を用いて実現されてもよい。最後に、図面の同様の番号は類似の要素を表す。ここで「データ信号」という用語は、以下に限定されるものではないが、音声、映像、画像、制御情報、データなどの１以上の形式による情報を伝搬する任意のタイプのデータ搬送信号を表す。

図１において、本発明の原理による例示的な通信システム５０が示される。通信システム５０は、送信地上ステーション１、衛星１５、受信地上ステーション２及びテレビ（ＴＶ）装置３５から構成される。詳細に後述されるが、以下は通信システム５０の概略である。送信地上ステーション１は、送信機５、送信アンテナ１０及び受信アンテナ４０から構成される。ここで、送信地上ステーション１、受信地上ステーション２、送信機５、受信機３０及び衛星１５は、各経路上の通信システムのエンドポイントとしてみることができるということに留意すべきである。例えば、衛星１５は衛星１５と送信機５との間の経路のエンドポイントであり、同様に、受信地上ステーション２の受信機３０は、送信機５と受信地上ステーション２との間の（衛星１５を介した）経路のエンドポイントである。

送信機５は、データ信号４（１以上のデータストリームを表す）を受信し、変調された信号６を提供する。定時的には、これらのデータストリームは、衛星ＴＶシステムの制御信号、コンテンツ（映像など）などを表し、互いに独立していてもよいし、あるいは互いにまたはこれらの組み合わせに関連するものであってもよい。送信アンテナ１０は、変調信号６をアップリンク信号１１として衛星１５に提供する。図２を概略的に参照するに、信号に対する衛星１５を介した送信経路の例示的なブロック図が示される。衛星１５は、入力フィルタ１５５、進行波管増幅器（ＴＷＴＡ）１６５及び出力フィルタ１７５から構成される。アップリンク信号１１はまず入力フィルタ１５５によりフィルタリングされ、次にＴＷＴＡ１６５による再送のために増幅される。その後、ＴＷＴＡ１６５からの出力信号は、ダウンリンク信号１６（典型的には、アップリンク信号とは異なる周波数による）を提供するため、出力フィルタ１７５によりフィルタリングされる。また、衛星１５は、受信したアップリンク信号をダウンリンク信号１６を介し配信エリアに再送する。この配信エリアは、典型的には、受信地上ステーション２により表されるような大陸の米国の一部などの所定の地理的範囲をカバーする。図１を参照するに、受信地上ステーション２は、受信アンテナ２０及び受信機３０から構成される。受信アンテナ２０は、ダウンリンク信号１６を受信し、受信信号２９を受信機３０に提供する。受信機３０は、視聴用のコンテンツなどを信号３１を介しＴＶ３５に提供するため、受信信号２９を復調及び復号する。

上述のように、衛星１５の送信特性はさらに信号を歪めるかもしれず（例えば、図２のＴＷＴＡ１６５などの上記ＡＭ−ＡＭ歪みなど）、さらにこれらの送信特性は経時的に変化する可能性がある。従って本発明の原理によると、送信機５はデータを復元するため受信データ信号を処理する受信機において利用されるソフトメトリックス値を適応的または動的に調整するため、受信アンテナ４０及び受信信号４１を介しダウンリンク信号１６をモニタする。

図３を参照するに、本発明の原理による送信機５の例示的な実施例が示される。送信機５（また、送信機５は変調と復調の両方の機能を備えているため、変調器と呼ぶ）は、エンコーダ／マッパ３０５、マルチプレクサ３１５、変調器３２０、アップコンバータ３２５、対数尤度比ルックアップテーブル（ＬＬＲ ＬＵＴ）３３５、ダウンコンバータ３５５、復調器３６０、トレーニング信号生成器３３０、遅延要素３７０及びプロセッサ３５０から構成される。プロセッサ３５０は、例えば、１以上のマイクロプロセッサまたは１以上のデジタル信号プロセッサなどの格納されているプログラムにより制御されるプロセッサであり、メモリ（図示せず）を含む。データ信号４が、公知の誤り検出／訂正符号を実現するエンコーダ／マッパ３０５に印加される。例示的には、エンコーダ／マッパ３０５の少なくとも一部は、対応する受信機がＳＩＳＯ復号化を実行する符号化スキームを実現する。例えば、エンコーダ／マッパ３０５は、ターボ符号、ＬＤＰＣなどを実現する。さらに、従来のインタリーバ（図示せず）が利用されてもよい。エンコーダ／マッパ３０５は、各シンボルが所定の信号空間またはシンボルコンステレーション（図示せず）から選択されるシンボルシーケンスを提供する。例示的には、シンボルシーケンス３０６は、シンボルレート１／Ｔにより発生する。モーメント信号３３１及び３５２を無視し、当該シンボルシーケンスは、マルチプレクサ３１５に印加される。マルチプレクサ出力シンボルシーケンス（信号３１６）は変調器３２０に印加される。変調器３２０は、変調された信号３２１をアップコンバータ３２５に提供し、アップコンバータはさらに適切な送信周波数により変調信号６を提供する。

本発明の原理によると、送信機５は、受信データ信号からデータを復元するのに受信機により利用されるＬＬＲを適応的または動的に決定する。この時点で図４が参照されるべきであり、図４は、図１及び３の装置に用いられる例示的方法を示す。ステップ４０５において、送信機５は図３の受信信号４１により示される受信信号をモニタする。ステップ４１０において、送信機５は、モニタされている受信信号の関数としてＬＬＲを決定する。例示的には、送信機５は、図３のＬＬＲ ＬＵＴ３３５に計算されたＬＬＲを格納する。ステップ４１５において、送信機５は、エンコーダ／マッパ３０５などを介しＬＬＲＬＵＴのコンテンツをそこでの利用のため受信機（図１の受信機３０など）に送信する。ここで、ＬＬＲ ＬＵＴ３３５のコンテンツが異なるエンコーダ／マッパまたはアウト・オブ・バンドチャネルを介し送信されてもよいということに留意すべきである。

本発明の原理に従い利用可能な１つのタイプの例示的な受信信号は、トレーニング信号である。当該技術分野では知られているように、トレーニング信号は、例えば、通信システムの要素には事前的に知られている所定のシンボルシーケンスなどの所定の信号である。これに関して、図３の実施例はいくつかの動作モードを有し、そのうちの２つはトレーニングモードとデータモードである。データモードでは、送信機５は、上述のようにデータを符号化及び送信する。しかしながらトレーニングモードでは、送信機５は、ＬＬＲ ＬＵＴ３３５に格納されているＬＬＲを動的に決定するため、トレーニング信号を送信する。プロセッサ３５０は、信号３５２を介しＬＬＲ ＬＵＴ３３５にＬＬＲを格納する。

送信機５のトレーニングモードは、例えば、特定の日時、週あるいは年、送信開始などのあるイベントが発生したときなど不定期的に、または連続的になど、定期的に実行可能である。（以下で詳細に説明される）。ここで、トレーニングモードでの送信機５で利用される例示的な方法を示す図５が参照されるべきである。ステップ５０５において、送信機５は、トレーニング信号アップリンクを衛星１５に送信する。図３を参照するに信号３５１を介しプロセッサ３５０は、マルチプレクサ３１５を介したトレーニング信号３３１の送信を行う。トレーニング信号３３１は、トレーニング信号生成器３３０により与えられ、任意の所定のシンボルシーケンスである。好ましくは、トレーニング信号は、シンボルコンステレーションのすべてのシンボルを含む所定のシーケンスである、例えば、図６のシンボルコンステレーションが使用される場合、トレーニングシーケンスは、各々がシンボル８３により表されるような同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分を有する１６個のシンボルのすべてを含み、信号空間７９にはＩ成分８１とＱ成分８２が含まれる。また図３に戻り、信号３３１は、アップコンバータ３２５を介した衛星１５のアップリンク送信のため、マルチプレクサ３１５に印加されるトレーニングシンボルのシーケンスを表す。図５のステップ５１０において、送信機５は、図１の衛星１５からのダウンリンク信号１６を表す受信信号４１を受信する。ここで、受信信号４１（すなわち、ダウンリンク信号）は、通信チャネルの何れかの非線形特性により変更されるにもかかわらず、トレーニング信号を含む。ダウンコンバータ３５５は、ニアベースバンド（ｎｅａｒ ｂａｓｅ−ｂａｎｄ）信号３５６（デジタル領域での）を復調器３６０を提供するため、受信信号４１をダウンコンバート及びフィルタリングする。また、ダウンコンバータ３５５は、ＡＤコンバータ（図示せず）を有すると仮定する。復調器３６０は、受信シンボル３６１のシーケンス、すなわち、受信トレーニング信号を提供するため、ニアベースバンド信号３５６を復調する。

図３から観察できるように、トレーニング信号３３１はまた、送信されたトレーニングシンボルがそれぞれ信号３７１と３６１を介し受信した対応するトレーニングシンボルとプロセッサ３５０により比較されるように、処理、送信及びダウンリンク遅延を補償する遅延要素３７０に印加される。また図５のステップ５１５において、プロセッサ３５０は、受信信号ｚと各ターゲットシンボルの関数としてＬＬＲを計算し、計算されたＬＬＲをＬＬＲ ＬＵＴ３３５に格納する。トレーニングの完了により、プロセッサ３５０はステップ５２０において、ＬＬＲ ＬＵＴ３３５のＬＬＲデータコンテンツを図１の受信機３０などの受信機に送信させる。トレーニングの完了時の決定に関して、いくつかの技術の何れか１つが利用されてもよい。例えば、所定時間経過後、及び／またはトレーニング信号のＮ個（Ｎ＞０）のシーケンスの送信後などにトレーニングは完了する。また、図３において、送信機５はまた他のデータの復元あるいはトレーニング信号の以降の利用のため、受信シンボル３６１のシーケンスを他の処理装置（図示せず）に供給するようにしてもよい。ここで、データシンボル３０６または合成されたデータ及びトレーニングシンボル３１６が遅延要素３７０に印加される場合、信号３７１と３６１を比較することにより、ＬＬＲ値が所定のトレーニングシーケンスを必要とすることなく計算することができる。すなわち、通常のデータシンボルは、最終的にはコンステレーションのすべてのシンボルを含むこととなることに留意すべきである。また、受信シンボル３６１が遅延された送信シンボル３７１でなくＬＬＲ計算のためのそのスライスされた値と比較され、これにより、遅延要素３７１の必要性を解消するように、受信シンボルがスライスされてもよいということに留意すべきである。また、トレーニングシーケンスが使用される場合、送信シンボルのシーケンス３７１は、受信シンボル３６１と既知のトレーニングシーケンスとを関連付け、これにより遅延要素３７０を不要にすることにより再構成されてもよいということに留意すべきである。また、プレディストータは非線形衛星歪みを事前補償するため課せられた以下のマルチプレクサ３１５であってもよく、受信シンボルと遅延送信、スライスまたは再構成された受信シンボルの同一のペアがプレディストータのトレーニングと共にＬＬＲテーブルのトレーニングにも利用可能であるということに留意すべきである。

ＬＬＲの決定に関して、受信信号ポイント３６１のシーケンスの受信した各信号ポイントは、信号空間に同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分とを含む。これはさらに、

となる受信信号ポイントｚに対し図７において示される。

発明概念以外に当該技術分野では知られているように、所与のビット・ツー・シンボルマッピングＭ（ｂ_ｉ）は（Ｍはターゲットシンボルであり、ｂ_ｉ（ｉ＝０，１，．．．，Ｂ−１）はマッピング対象となるビットであり、Ｂは各シンボルのビット数（例えば、ＢはＱＰＳＫに対しては２ビット、８−ＰＳＫに対しては３ビットなどとなる）である）、ｉ番目のビットに対する対数尤度比関数は式（１）に定義され、

が繰り返される。ただし、ｂ_ｉはｉ番目のビットであり、ｚは信号空間の受信信号ポイントである。記号「ｐｒｏｂ（ｂ_ｉ＝１｜ｚ）」は、信号ポイントｚが受信された場合に、ｉ番目のビットが「１」である確率を表す。動揺に、記号「ｐｒｏｂ（ｂ_ｉ＝０｜ｚ）」は、信号ポイントｚが受信された場合に、ｉ番目のビットが「０」である確率を表す。

２次元信号空間では、式（３）の範囲内の確率は、

の確率密度関数（ＰＤＦ）を有する加法ガウス白色ノイズ（ＡＷＧＮ）に基づくものであると仮定される。

従って、所与のビット及び受信信号ポイントに対するＬＬＲは、

として定義される。式（５）から、所与の受信信号ポイントｚに対するＬＬＲは、ｚ、ターゲットシンボルＭ及びＲＭＳノイズレベルσの関数となることが観察できる。

図９において、ＬＬＲ比の計算の図解が示される。簡単化のため、図８には４シンボルＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙ）コンステレーションが示されているが、ここで、８−ＰＳＫには３ビット、１６−ＱＡＭに対しては４ビット、階層的１６−ＱＡＭなどの他のサイズ及び形状のシンボルコンステレーションもまた利用可能である。図８から観察できるように、各シンボルが特定の２ビットマッピング「ｂ１、ｂ０」と関連付けされた４つのシンボルが信号空間８９に存在する。図９を参照するに、受信信号ポイントｚが、信号空間８９のシンボルに関して示される。図９から、受信信号ポイントｚは信号空間８９の各シンボルから異なる距離ｄ_ｉに配置されていることが観察できる。例えば、受信信号ポイントｚは、２ビットマッピング「０１」に関連付けされたシンボルからの距離ｄ_４に配置される。また、ＬＬＲ（ｂ０）は、

であり、ＬＬＲ（ｂ１）は、

である。

図１０において、信号空間７９に対する同様のＬＬＲの図解が示されている（上述の）。簡単化のため、図１０において、受信信号ポイントｚに対する距離ｄ_ｉの一部のみが示される。

ＬＬＲの決定では、プロセッサ３５０は信号空間をいくつかの領域に効果的に分割する。図１１において、このことが示される。図１１から観察できるように、信号空間８９などの信号空間は、各領域が領域３９９に表されるようなＩ成分とＱ成分により特定されるいくつかの領域に分割または量子化される。各領域に対し、プロセッサ３５０は、関連するＬＬＲを決定し、当該ＬＬＲをＬＬＲ ＬＵＴ３３５に格納する。図１２において、ＬＬＲ ＬＵＴ３３５の例示的構成が示される。特に、ＬＬＲ ＬＵＴ３３５の各行は特定のＩ成分の値（Ｉ行値）に関連し、ＬＬＲ ＬＵＴ３３５の各列は特定のＱ成分の値（Ｑ列値）に関連している。ＬＬＲ ＬＵＴ３３５は、Ｌ行Ｊ列を有する。図示されるように、領域３３９に対し決定されるＬＬＲは、図１１に示されるようにＬＬＲ ＬＵＴ３３５にマッピングされる。ここで本例では、プロセッサ３５０はさらに、信号空間の座標系をＬＬＲ ＬＵＴ３３５の各行列アドレスにマッピング及び変換する。

図１３を参照するに、本発明の原理による受信機３０の例示部分が示される。受信機３０は、ダウンコンバータ９０５、復調器９１０、ＬＬＲ ＬＵＴ９１５、ＬＬＲ計算機９９５、マルチプレクサ（ＭＵＸ）９６０、デコーダ９２５及びプロセッサ９５０から構成される。プロセッサ９５０は、１以上のマイクロプロセッサまたはデジタル信号プロセッサなどの格納されたプログラムにより制御されたプロセッサであり、メモリ（図示せず）を有する。受信機３０の動作がまず、ＴＶ装置３５上での視聴用の映像コンテンツなどのデータの受信に関して説明される。これに関して、プロセッサ９５０は、ＬＬＲ ＬＵＴ９１５からの出力信号である信号９１６が、信号９６１を介しデコーダ９２５に印加されるように、信号９５２を介しＭＵＸ９６０を設定する。受信信号２９に関して、ダウンコンバータ９０５は、ニアベースバンド信号（デジタル領域による）を復調器９１０に供給するため、受信信号２９をダウン変換及びフィルタリングする。また、ダウンコンバータ９０５は、ＡＤコンバータ（図示せず）を有すると仮定される。復調器９１０は、受信信号ポイント９１１のシーケンスを供給するため、ニアベースバンド信号９０６を復調する。式（２）から上述されるように、各受信信号ポイントｚは、関連するＩ成分（Ｉ_ＲＥＣ）とＱ成分（Ｑ_ＲＥＣ）を有する。これらの成分は（図１３の信号９１２と９１３）、ＬＬＲ ＬＵＴ９１５へのインデックスまたはアドレスとして使用される。特に、各信号インターバルＴでは、各受信信号ポイントはＬＬＲ ＬＵＴ９１５に印加される。ここで、ＬＬＲ ＬＵＴ９１５の構成は、図１２に示されるようなＬＬＲ ＬＵＴ３３５と同一であり、その値は後述されるようにプロセッサ９５０により設定されたものである。各受信信号ポイントは、受信信号ポイントが属する信号空間の特定領域に関連し（図１１を参照されたい）、予め計算された各ＬＬＲ、すなわちＬＬＲ（Ｉ_ＲＥＣ，Ｑ_ＲＥＣ）を選択するためＬＬＲ ＬＵＴ９１５の対応する行と列にマッピングされる（図１２を参照されたい）対応するＩ及びＱ成分に量子化される。各シンボルインターバルＴに対し、選択されるＬＬＲは信号９１６を介しデコーダ９２５に供給される。例えば、ｚが図１１に示される信号空間の領域３９９に属する場合、信号９１１のＩ_ＲＥＣ成分の値は第１行に量子化（及びマッピング）され、信号９１１のＱ_ＲＥＣ成分の値はＬＬＲ ＬＵＴ９１５（図１２に示されるような）の第１列に量子化（及びマッピング）され、格納されたＬＬＲは選択され、図１３のデコーダ９２５に信号９１６を介し供給される。デコーダ９２５は、印加されるＬＬＲの値に対し機能し、復号された信号９２６を供給するため、受信信号ポイント９１１のシーケンスを復号するため送信機５の対応するもの３０５に対し補完的に動作する。信号９２６からのデータが信号３１を介しＴＶ装置３５に提供される。（これに関して、受信機３０はＴＶ装置３５への適用前に当該データをさらに処理するようにしてもよいし、及び／または当該データをＴＶ装置３５に直接提供するようにしてもよい。）
上述のように、本発明の原理によると、プロセッサ９５０は、ＬＬＲ ＬＵＴ９１５の値を設定する。図１４において、ＬＬＲ ＬＵＴ９１５の値を設定するのに受信機３０に利用される例示的な方法が示される。ＬＬＲ ＬＵＴ９１５の値を設定するため、デコーダ９２５により処理されたＬＬＲの値がＬＬＲ計算機９５５から受信されるように、プロセッサ９５０はＭＵＸ９６０を設定する。ＬＬＲ計算機９５５は従来技術のものと同様に機能し、各受信信号ポイントに対しＬＬＲ値を計算する。ステップ６０５において、プロセッサ９５０は、受信信号２９を介し送信機５からＬＬＲ値を受け取る。これは、初期化シーケンス、トレーニングプロセスあるいは再スタートの一部として実現することが可能である。ＬＬＲの値はデコーダ９２５からプロセッサ９５０に提供され、ステップ６１０において信号９５１を介しＬＬＲ ＬＵＴ９１５が設定される。ステップ６１５において、ｍプロセッサ９５０は、データの受信を開始するよう受信機３０を設定し、デコーダ９２５により使用されるＬＬＲ値がＬＬＲ ＬＵＴ９１５により供給されるようにＭＵＸ９６０を設定する。

図１５において、本発明の原理による受信機の他の実施例が示される。本実施例は、ＬＬＲ ＬＵＴ９１５の初期化のため、インバンドまたはアウトオブバンド信号チャネルが信号９１４を介しプロセッサ９５０に直接利用可能であることを仮定することを除いて、図１３に関して上述されたものと同様である。

送信機５が受信機３０に送信するＬＬＲの値をまず決定するケースに関して説明されたが、当該プロセスは受信機３０の内部においてもまた実行可能である。これに関して、図１６において受信機３０に利用される他の実施例が示される。受信機３０は、ダウンコンバータ９０５、復調器９１０、トレーニング信号要素９３０、プロセッサ９５０、ＬＬＲ ＬＵＴ９１５及びデコーダ９２５から構成される。データの受信に関して、本実施例は上述のように機能する（ここでは与えられていないＭＵＸ９６０に関するものを除き）。特に、ＬＬＲ ＬＵＴ９１５からのＬＬＲの値が、データの復元のためデコーダ９２５に印加される。ＬＬＲ ＬＵＴ９１５に対する値の設定に関して、プロセッサ９５０は、送信機５において以前に実行されたＬＬＲ計算を実行する。図１の受信機３０において利用されるプロセスの本発明の原理による例示的なフローチャートを示す図１７が、着目されるべきである。ステップ８０５において、受信機３０は、送信機５との通信を開始（または再開）し、上述のような所定のシンボルを有する所定のトレーニング信号を受信する。ステップ８１０において、受信機３０は、所定のトレーニング信号（信号９３１を介しトレーニング信号要素９３０により供給される）に関して受信トレーニング信号からＬＬＲ（上述のような）を計算する。ステップ８１５において、受信機３０は、計算されたＬＬＲをＬＬＲ ＬＵＴ９１５に格納する。最終的にステップ８２０において、受信機３０は、データ通信モードに切り替えを行い、図１の送信機５から送信されたデータを受信開始する。

上述のように、本発明の原理によると、通信システムにおいて、ＬＬＲ値は通信チャネルの予想される歪みと受信シンボルの予想される値の解析に基づき、受信機に送信される。受信シンボルの予想される値の重心が、ＬＬＥ計算に例示的に利用される。あるいは、ＬＬＲの値は、シンボルのトレーニングシーケンスの重心を観察し、ＬＬＲを計算することにより各受信機において計算される。

上記より、衛星通信システムに関して説明されたが、本発明の概念はそれに限定されるものでないということに留意すべきである。例えば、説明を簡単化するため図示されていないが、送信機５は、対応する受信機が１以上のレイヤからデータを復元するのにソフトメトリックスを利用する階層的変調または積層的変調などのマルチレベル信号処理スキームを伝送するようにしてもよい。さらに、ここで説明及び図示された要素に対するコンポーネント群は単なる例示であるということに留意すべきである。例えば、送信地上ステーション１は、単に送信機５が配信システムなどの上流に配置するように、送信アンテナ１０を有するようにしてもよい。同様に、受信機３０は、コンテンツをネットワークの他のノード及び／または受信機に再送するヘッドエンドなどに配置されてもよい。

また、上記説明は単に本発明の原理を示したものであり、当業者はここで明示的に記載されていなくても、本発明の原理を実現し、その趣旨及び範囲内に属する他の多数の構成を考案することができるということは当業者には理解されるであろう。例えば、個別の機能要素として示されているが、これらの機能要素が１以上の集積回路（ＩＣ）上に実現されていてもよい。同様に、個別の要素として示されているが、当該要素の何れかまたはすべてが、図４及び５に示されるステップの１以上に対応するものなど、関連するソフトウェアを実行するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）やマイクロプロセッサなどの格納されているプログラムにより制御されるプロセッサにより実現されてもよい。さらに、個別の要素として示されているが、これらの要素は異なるユニットに任意の組み合わせにより分散されていてもよい。例えば、受信機３０は、ＴＶ３５の一部であってもよい。従って、例示的な実施例に多数の変更が可能であり、添付された請求項により規定されるような本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の構成が考案されるかもしれないということは理解されるべきである。

図１は、本発明の原理を実現する例示的な衛星通信システムを示す。 図２は、図１の衛星１５を介した送信経路の例示的なブロック図を示す。 図３は、図１の送信地上ステーション１に利用される本発明の原理による例示的な実施例を示す。 図４は、本発明の原理による例示的なフローチャートを示す。 図５は、本発明の原理による例示的なフローチャートを示す。 図６は、信号空間の各種例示を示す。 図７は、信号空間の各種例示を示す。 図８は、信号空間の各種例示を示す。 図９は、信号空間の各種例示を示す。 図１０は、信号空間の各種例示を示す。 図１１は、本発明の原理によるＬＬＲ ＬＵＴを示す。 図１２は、本発明の原理によるＬＬＲ ＬＵＴを示す。 図１３は、図１の受信機３０に利用される本発明の原理による例示的な実施例を示す。 図１４は、図１の受信機３０に利用される本発明の原理による例示的なフローチャートを示す。 図１５は、図１の受信機３０に利用される本発明の原理による他の例示的な実施例を示す。 図１６は、図１の受信機３０に利用される本発明の原理による他の例示的な実施例を示す。 図１７は、図１の受信機３０に利用される本発明の原理による他の例示的なフローチャートを示す。

Claims (30)

1. 通信システムのエンドポイントに利用される方法であって、
   信号を受信するステップと、
   前記受信した信号からソフトメトリック値を決定するステップと、
   前記受信した信号から以降のデータを復元するのに利用するため、前記決定されたソフトメトリック値をルックアップテーブルに格納するステップと、
   から構成されることを特徴とする方法。
2. 請求項１記載の方法であって、
   前記ソフトメトリック値は、対数尤度比であることを特徴とする方法。
3. 請求項１記載の方法であって、
   前記エンドポイントは、衛星通信システムの要素であることを特徴とする方法。
4. 請求項１記載の方法であって、
   前記受信した信号は、トレーニング信号とデータ搬送信号とから構成されることを特徴とする方法。
5. 請求項１記載の方法であって、
   前記エンドポイントは、前記データ信号を送信するための送信機であることを特徴とする方法。
6. 請求項１記載の方法であって、
   前記エンドポイントは、前記データ信号を受信する受信機であることを特徴とする方法。
7. 請求項６記載の方法であって、
   前記決定するステップは、前記ソフトメトリック値を前記受信した信号とそのスライスされたものとの間の比較の関数として決定することを特徴とする方法。
8. 請求項１記載の方法であって、さらに、
   前記ソフトメトリック値のルックアップテーブルを他のエンドポイントにそこでの利用のため送信するステップを有することを特徴とする方法。
9. 請求項８記載の方法であって、
   前記他のエンドポイントは、衛星システムの受信地上ステーションであることを特徴とする方法。
10. 請求項１記載の方法であって、
    前記ソフトメトリック値のルックアップテーブルは、前記データ信号に係る同相成分及び直交成分が、前記ソフトメトリック値のルックアップテーブルにインデックス処理されるように構成されることを特徴とする方法。
11. 請求項１記載の方法であって、
    前記受信した信号は、所定のシンボルシーケンスを有するトレーニング信号であることを特徴とする方法。
12. 請求項１１記載の方法であって、
    前記決定するステップは、前記ソフトメトリック値をその関数として計算するため、前記トレーニング信号の送信されたものと前記トレーニング信号とを比較するステップを有することを特徴とする方法。
13. 請求項１記載の方法であって、
    前記受信した信号は、データシンボルシーケンスから構成されることを特徴とする方法。
14. 受信機に利用される方法であって、
    他のエンドポイントからソフトメトリック値を受信するステップと、
    前記受信したソフトメトリック値をルックアップテーブルに格納するステップと、
    受信した信号ポイントシーケンスを提供するため、受信したデータ信号をダウン変換するステップと、
    ソフトメトリック値のシーケンスを提供するため、前記受信した信号ポイントシーケンスの各々の同相成分と直交成分との関数として前記ルックアップテーブルをアドレス処理するステップと、
    前記受信したデータ信号からデータを復元するため、前記ソフトメトリック値のシーケンスを利用するステップと、
    から構成されることを特徴とする方法。
15. 請求項１４記載の方法であって、
    前記ソフトメトリック値は、対数尤度値であることを特徴とする方法。
16. 受信機に利用される方法であって、
    他のエンドポイントから信号を受信するステップと、
    前記受信した信号の関数としてソフトメトリック値を決定するステップと、
    前記決定されたソフトメトリック値をルックアップテーブルに格納するステップと、
    受信した信号ポイントシーケンスを提供するため、受信した信号をダウン変換するステップと、
    ソフトメトリック値のシーケンスを提供するため、前記受信した信号ポイントシーケンスの各々の同相成分と直交成分との関数として前記ルックアップテーブルをアドレス処理するステップと、
    前記受信したデータ信号からデータを復元するため、前記ソフトメトリック値のシーケンスを利用するステップと、
    から構成されることを特徴とする方法。
17. 請求項１６記載の方法であって、
    前記ソフトメトリック値は、対数尤度値であることを特徴とする方法。
18. 請求項１６記載の方法であって、
    前記受信した信号は、トレーニング信号であることを特徴とする方法。
19. 請求項１８記載の方法であって、
    前記決定するステップは、前記ソフトメトリック値をそれの関数として計算するため、前記トレーニング信号の格納されているものと前記受信したトレーニング信号とを比較するステップを有することを特徴とする方法。
20. 請求項１６記載の方法であって、
    前記決定するステップは、前記受信した信号とそれのスライスされたものとの間の比較の関数として前記ソフトメトリック値を決定することを特徴とする方法。
21. データ搬送信号からのデータの復元において受信機により利用されるソフトメトリック値を格納するルックアップテーブルと、
    前記格納されたソフトメトリック値を前記受信機にそこでの利用のため送信する変調器と、
    から構成されることを特徴とする送信機。
22. 請求項２１記載の送信機であって、さらに、
    トレーニング信号を受信する復調器と、
    前記ソフトメトリック値を前記受信したトレーニング信号の関数として決定するプロセッサと、
    を有することを特徴とする送信機。
23. 請求項２１記載の送信機であって、
    前記ソフトメトリック値は、対数尤度比であることを特徴とする送信機。
24. 受信した信号から信号ポイントシーケンスを提供する復調器と、
    送信機から提供されたソフトメトリック値をルックアップテーブルに格納するメモリと、
    前記受信したデータ信号からデータを復元するため、ソフトメトリック値のシーケンスを利用するデコーダと、
    から構成される受信機であって、
    前記ルックアップテーブルは、ソフトメトリック値のシーケンスを提供するため、前記信号ポイントシーケンスの各々の同相成分及び直交成分の関数としてアドレス処理されることを特徴とする受信機。
25. 請求項２４記載の受信機であって、
    前記ソフトメトリック値は、対数尤度値であることを特徴とする受信機。
26. 受信した信号から信号ポイントシーケンスを提供する復調器と、
    前記信号ポイントシーケンスの関数としてソフトメトリック値を決定するプロセッサと、
    前記ソフトメトリック値のルックアップテーブルを構成するメモリと、
    受信したデータ信号からデータを復元するため、前記ソフトメトリック値のシーケンスを利用するデコーダと、
    から構成される受信機であって、
    前記ルックアップテーブルは、ソフトメトリック値のシーケンスを提供するため、前記信号ポイントシーケンスの各々の同相成分と直交成分との関数としてアドレス処理されることを特徴とする受信機。
27. 請求項２６記載の受信機であって、
    前記ソフトメトリック値は、対数尤度比であることを特徴とする受信機。
28. 請求項２６記載の受信機であって、さらに、
    前記信号ポイントシーケンスからターゲットシンボルシーケンスを提供するスライサを有し、
    前記プロセッサは、前記信号ポイントシーケンスと前記ターゲットシンボルシーケンスとの間の比較の関数として前記ソフトメトリック値を決定する、
    ことを特徴とする受信機。
29. 請求項２８記載の受信機であって、
    前記ソフトメトリック値は、対数尤度比であることを特徴とする受信機。
30. 請求項２６記載の受信機であって、
    前記受信した信号は、トレーニング信号とデータ搬送信号とから構成されることを特徴とする受信機。

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