JP4056113B2 - 複数の地球局から衛星を介してディジタル情報を放送する装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＥＴＳ３００ ４２１規格（Ｋｕ帯で衛星を介在するＤＶＢ−Ｓと称され且つＤＶＢ即ちディジタル・ビデオ放送グループにより開発されたディジタルテレビジョン放送規格）に従って信号を受信するために設計された受信機への衛星を介したディジタル送信に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この発明は、独立の統一体に属する複数の遠隔ソースから多重化点に向かって小さな流量率（約６Ｍビット／秒以下）のディジタルの流れを処理してその内部にＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１規格（ＭＰＥＧ即ち動画専門グループにより開発されたＭＰＥＧ２のシステム部）に従って、地上の中央集中化された通過点を含む構成を避けながら最終的な放送多重を形成するのに必要なときに特に有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、本特許出願人の名称で１９９６年９月１９日に出願されたフランス国特許出願第９６ １１４３１号に記載された構成の改善に関する。この発明の要旨である上述の構成に対する主たる改善は、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）動作モードの導入に関する。その有効性は後で正当化される。
【０００４】
ＭＰＥＧ２規格による圧縮ディジタルテレビジョンサービスは、いわゆる“放送”ビデオ品質に対して５Ｍビット／秒の流量率または複数の高品質オーディオ経路および補助データが付加されるならば、総計約６Ｍビット／秒の流量率を必要とする。それは上述の特許出願に記載されているような基本構成を使用するのに十分であり、その場合、衛星搭載マルチプレクサに向かって約６Ｍビット／秒の基本的流れを連続して放送中に６局が存在する。
【０００５】
しかしながら、現在改善且つ開発中の種々のマルチメディアサービスは、遠隔教示用途に対して非常に小さい流量率即ち３Ｍビット／秒か或いは医療画像用途に対して２Ｍビット／秒、そしてＩＳＯ H.261およびH.264規格による視覚会議に対して丁度数百Ｋビット／秒で満たされる。これらのサービスは、自由に構成されたデータの流れの形で、或いはなおＭＰＥＧ２多重の“専用データ〃（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１規格の述語による）で送信される。これらの流れは、コンピュータで処理するように設計され、データ処理装置を接続できるいわゆるデータインタフェースを有するデータテレビジョン受信機で受信できる。これらの流れは、またコンピュータの延長バスに差し込まれる連続カードを備えたパーソナルコンピュータで受信できる。
【０００６】
上述のこの出願の図１および図２による衛星搭載システムでは、各放送局は異なる周波数チャネルを割り当てられ、このチャネルで連続して放送し、マルチメディヤサービスに提供される多数の流量率および必要な多数の復調器は、衛星搭載モジュールのレベルでその構成を困難とし、かつどんな場合でも、所定の流量率の範囲の過重で不確実なので、衛星搭載システムの働きを非常に有効でないものとする。
【０００７】
その流量率の柔軟性を与えるＴＤＭＡ動作モードは、衛星搭載装置の複雑さを合理的な大きさに維持しながらマルチメディアサービスの要求に有効で且つ適当な方法で応答する。この動作モードでは、地球局は、共通の時間軸に関連しながら同じ周波数で連続した順位で且つ時間的に重複することなく、それらの各ソースの流量率より高い流量率でディジタルバーストを送信する。
いわゆる透明な衛星中継器を介する送信では、ＴＤＭＡシステムの時間軸は、衛星の方向に前縁および後縁フレームマーキング信号を送信する１つ以上のいわゆる基準局によって与えられる。
【０００８】
その他の局は、演算動作または連続アプローチ技術により、基準局からやってくるフレームマーキング信号の受信時刻からそれらの送信時刻を推論する。
この原理は、衛星中のパケットに復調および多重化を行うシステムには適用できない。それは、複数の送信機からやってくるパケットを再編成するのに使用されるバッフアメモリが必要になるからである。換言すれば、下り経路でパケットの地球への到着時刻は、上り経路で衛星にこのパケットが到着する時刻を正確に表すには十分ではない。その他の機構により、地球局に規定されるべき衛星受信のレベルでそれらのパケットの到着時刻を知らせることができる。
【０００９】
この発明は、以下の構造内の復調および多重化機能を持つシステムにおけるＴＤＭＡシステムの構成に関する。
１．上述の特許出願の図１および図２によるシステムの上り経路１ａ，１ｂ，...,１ｎの１以上のリンクは、その他のリンクが連続送信モードのままにある間はＴＤＭＡ送信モードに構成され得る（混成システム）。
２．あるリンクのＴＤＭＡまたは連続構成は、ある方式でその他のリンクの働きの影響を受けることなくなされる（リンクの分離の原理）。
３．衛星を介して送信された信号のＭＰＥＧ２の構造は、共通の時間軸およびＴＤＭＡフレームの規定に対して使用される（基準局のないＴＤＭＡシステム）。
【００１０】
４．特定のパケットは、それらと衛星搭載モジュールの受信部間のプロコトルに従って地球局に衛生搭載型モジュールにより送信された時間軸と同期した収集および管理を行わさせるのに使用される（衛生搭載型ソフトウエアによる同期）。
５．ＴＤＭＡ局の送信の始動または終了は、同じリンクに分配している
その他の局と整合することなく行われる（自主性の原理）。
６．ＴＤＭＡモードの付加は、モジュールであり、連続送信モードに対して地球放送局の装置にほんの僅かの変化が必要である（モジュール性の原理）。
７．ＴＤＭＡモードの付加は、ＤＶＢ−Ｓ号を受信するために設計された地球受信機と互換性を発生しない。
８．基本的パラメータ、フレーム長、防護時間および同期プロコトルは、有効性に重大な損出を伴うことなく衛星搭載モジュールを簡単に実施できる（最小の複雑性の原理）。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、複数の地球局から衛星を介してディジタル情報を放送する装置は、
少なくとも２つの異なる周波数で上記衛星へパケットホーマット化されたディジタル情報を送る少なくとも１組のリンクと、
唯一のダウンリンクで情報を受信し、多重化し且つ再フォーマットする少なくとも１つの衛星搭載モジュールと
を備え、上記リンクの少なくとも１つは時分割多重接続（ＴＤＭＡ）モードで働く。
【００１２】
この発明のその他の特徴によれば、衛星を介して送信される信号は、複数の地球局により衛星に向かって個別に送信された有効な情報の全てを含む時分割信号であり、且つＤＶＢ−Ｓと称するＫｕ帯で衛星を介してディジタルテレビジョン放送の規格に従う、信号の受信のために設計され、
地球局の送信システムの上り経路（１ａ，１ｂ，...,１ｎ）の１以上のリンクは、その他のリンクが連続送信モードのままにある間はＴＤＭＡ送信モードに構成され、
アップリンクのＴＤＭＡまたは連続構成は、その他のリンクの働きの影響を受けることなく、あるリンクの上り経路でこのリンクで働く連続モードに対して送信流量率の増加を与えることによりなされ、この増加はバーストモードで送信のプリアンブルおよび防護時間機能を促進するのに使用される。
【００１３】
衛星を介して送信された信号のＭＰＥＧ２の構造は、ＴＤＭＡフレームの規定に対して以下の如く、
受信データが欠落している際には、マルチプレクサがジャンピングパケット、各アップリンクに対応する単一の値をとるプログラム識別（ＰＩＤ）を発生し、
活動中のアップリンクがＴＤＭＡモードで構成されるとき、マルチプレクサは発生されたパケットの順番に周期的に番号を付け、ＭＰＥＧ２パケットの有効な部分では、このために、ジャンピングパケットの番号付けのための５ビットフィールドが使用され、
各局間で起動中の局のバーストがＴＤＭＡフレームの部分と同位相で衛星に向かってくるとき、このバーストのＤＶＢパケットはこのＴＤＭＡフレームの部分をジャンピングパケットに置き換えるように使用される。
【００１４】
これらのＴＤＭＡフレームは衛星内で発生され、
ＴＤＭＡ局の送信の始動または終了は、同じリンクに分配しているその他の局と整合することなく自動的に行われ、
短いバーストおよび所定のパケットは、それらと衛星搭載モジュールの受信部間のプロコトルに従って地球局に高速で、信頼性があり且つ正確な収集を行わさせるのに使用され、
基本的パラメータ、フレーム長、防護時間および同期プロコトルは、衛星搭載モジュールを簡単に装着できるように選択される。
【００１５】
衛星を介して送信されたフレーム構造は、例えば４８ＤＶＢパケットに等しい固定番号であり、
５２／４８の比は、ＴＤＭＡモードで再構成されたアップリンクの流量率増加に対して使用され、
ＴＤＭＡモードの付加は、モジュールによる付加であり、それによって、連続送信モードに対して地球送信局の装置にほんの僅かの変化がなされ、
ダウンリンクの多重化信号の互換性は、ＴＤＭＡモードを付加したＤＶＢ−Ｓ規格に従って信号を受信するために設計された地球局となされる。
【００１６】
さらに、この発明の種々のその他の特徴は、以下の詳細な説明から明らかになる。
この発明の実施の形態は、添付図面に限定されない例として示されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明は、本特許出願人の名称で１９９６年９月１９日に出願されたフランス国特許出願第９６ １１４３１号に記載された構成の改善に関する。
添付した図１及び図２は上述のフランス国出願の図１及び図２に対応する。
図１において、図１は各地球放送局１a，１b，...,１ｎは同期バイトでスタートする１８８ビットのパケットを発生するパケット発生源（Ｓ）３ａ，３b，...,３ｎを備え、その値は０×４７（１６進数の４７）に等価で且つ有効負荷の１８４バイトの続く３つのヘッダバイトによる固定値である。
【００１８】
種々のパケット発生源Ｓは、必ずしも必要でない同期クロックである個別のクロック２a，２ｂ、...，２ｎで駆動され、共通の分母は上り経路で受信されたデジタル信号から抽出されたクロックである（図２の点１７）。
パケット発生源Ｓから出力されるパケットは、リードソロモンエンコードブロック（ＲＳE）４ａ，４ｂ，...,４ｎで処理され、これらのブロックはＤＶＢ規格に厳密に従うもので、例示した実施の形態では、簡易化エネルギー離散スクランブルブロック（ＳEＤＳ）５ａ，５ｂ，...,５ｎに接続される。これらのブロックは実際には必ずしも必要でない。
【００１９】
簡易化エネルギー離散スクランブルブロック（ＳEＤＳ）５ａ，５ｂ，...，５ｎから得られた２進数の流れは、変調器６ａ，６ｂ，...,６ｎによって例えば、４相位相変調（ＱＰＳＫ）または特定の要求によるその他の適当な２進数変調で通過帯域変換またはエネルギー変換に変調される。局の送信中心周波数Ｆａ，Ｆｂ，...,Ｆｎは固定した方法で衛星搭載復調器（図２）のバンクの機能に配分される。
【００２０】
図２において、図１の変調器（ＭＯＤ）に適合された復調器（ＤＥＭＯＤ）７ａ，７ｂ，...，７ｎの出力は、簡易化エネルギー離散デスクランブルブロック（ＳEＤＤ）８ａ，８ｂ，...,８ｎにそれぞれ接続される。簡易化エネルギー離散デスクランブルブロック（ＳEＤＤ）８ａ，８ｂ，...,８ｎは、少なくとも２つのＤＶＢパケットに等価なサイズの入力/出力バッフア（ＴＡＭＰ）９ａ，９ｂ，...,９ｎに接続され、その機能は、
一方で、上り信号から復調器７ａ，７ｂ，...，７ｎで再生される書き込みクロック間の差を相殺し、他方で、衛星搭載クロック（ＨＯ）１１から導出されるクロックの読み出しおよび全ての地球クロックと同期して働き、クロック１１がマルチプレクサ（ＰＭＵＸ）１０で始動する衛星搭載組み立て体の全てを駆動すること、
必ずしも同相でなくともよい簡易化エネルギー離散デスクランブルブロック（ＳEＤＤ）８ａ，８ｂ，...,８ｎの各々の出力からくるパケットを、中間局の同期の損失を考慮して、ビット、バイトおよびパケット前縁のレベルに整列することである。
【００２１】
マルチプレクサ（ＰＭＵＸ）１０は入力/出力バッフア（ＴＡＭＰ）９ａ，９ｂ，...,９ｎを周期的に読み出し、これらのバッフアが読み出し時に全パケットを含むなら、マルチプレクサ（ＰＭＵＸ）１０はこのパケットを大流量率単一出力１２に転送し、さもなくば、マルチプレクサ（ＰＭＵＸ）１０は“ダミーパッケト”と称する特定のパケットを挿入する。この動作において、マルチプレクサ（ＰＭＵＸ）１０はクロックＨＯにより駆動される。
【００２２】
マルチプレクサ（ＰＭＵＸ）１０の出力に接続された修正スクランブラ（ＭＥＤＳ）１３は、マルチプレクサ（ＰＭＵＸ）１０の大流量率単一出力１２で２０４バイトのブロックで動作する。修正スクランブラ（ＭＥＤＳ）１３は、マルチプレクサ（ＰＭＵＸ）１０から出力している２０４バイトのパケットとまた長さが２０４バイトの疑似ランダムシーケンスとの排他的論理和（ＸＯＲ）動作を行う。
【００２３】
修正スクランブラ（ＭＥＤＳ）１３により発生されたスクランブル動作は、リードソロモン複号化がＤＶＢ−Ｓスクランブラの出力に適用されるＤＶＢ−Ｓの最初の図で得られたものと同じパケットの流れを生じる。従って、修正スクランブラ（ＭＥＤＳ）１３の出力は、ＤＶＢ図の畳み込みインタリーブブロック（ＥＣ）に直接接続してもよい。内部符号化ブロック（ＣＩ）１５および４相変調ブロック１６は、ＤＶＢ−Ｓ仕様に厳密に従う。
従って、４相変調ブロック１６の出力で作られる情報の形成は、ＤＶＢ−Ｓ規格による信号を受信するように設計された如何なる受信機１７と互換性がある。
【００２４】
次の説明は、この発明で使用されるＴＤＭＡシステムの基礎パラメータおよび原理に関する。
あるリンクが連続動作モードからＴＤＭＡモードに再構成されるとき、このリンクで送信する地球放送局１ａ，１ｂ，...，１ｎは、そのリンクの連続モードの動作速度がどんな場合でも固定比だけ変調器から出力される瞬時流量率を増加する。固定比の選択は、システムにおけるクロック周波数の数を最小にする。
この発明による構成では、この比率は、連続モードでの動作に対して５２／４８に等しく選択され、これは8.3％の増加を意味する。
【００２５】
システムの地球放送局１ａ，１ｂ，...，１ｎの中心周波数の分離は、この流量率の増加から起こる特定の拡大を考慮して十分に広くなるように選択される。上述の増加（8.3％）は、異なる局からのバースト間の防護時間を調節するためおよび次のフレーム構造の各バーストの始まりにおける同期プリアンブルの送信を調節するため使用される（図３および図４）。
【００２６】
従って、図３の上側部分は連続モードにおけるフレーム構造を示し、その下側部分はＴＤＭＡモードにおけるフレーム構造を示す。
この図によれば、図１のアップリンクの連続フレーム２０は、４８個のタイムスロットを備え、これらの各スロットは、ＤＶＢパケットの上り送信時間に等しい。図１のアップリンクのＴＤＭＡフレーム２１は、５２個のタイムスロットまたは５２個のＤＶＢパケットを備える。
【００２７】
ＴＤＭＡバーストを詳細に示す図４は、この発明によれば、今度はＴＤＭＡ型である図１の種々の地球放送局１ａ，１ｂ，...，１ｎは、それぞれ２２ａ，２２ｂ，．．．２２ｎの付された１組のバーストを送信する。バースト２２ａ，２２ｂ，．．．２２ｎはそれぞれ防護時間Ｔで分離された第１番目、第２番目，．．．第ｎ番目のバーストである。図４の下側部分に示すように、各バーストはプリアンブル２３（衛星搭載の復調器の周波数およびクロック同期の補助として）を備え、これに全数ｋ個のＤＶＢパケットが続く。
全数ｋ個のＤＶＢパケットは全て同じ周波数へのアクセスを有する全ＴＤＭＡ局のバーストに対して共通である。このような抑制は、ＴＤＭＡモード処理のための衛星搭載の論理機能を簡略化することに注意を払うことにより誘導される。
【００２８】
また、フレームの期間は、衛星が積んでいる入力／出力バッフア（ＴＡＭＰ）９ａ，９ｂ，...，９ｎ（図２参照）からの４８個のパケットを抽出するために必要な時間に等しい。
あるリンクに対してアクセスを有するＴＤＭＡ局の数ｎは、４８の整数約数でなければならない。４８の選択は、その他の抑制の上で、２，３，４，６，８，１２，１６，２４および４８の局によってあるリンクの分割を可能にする。
バースト間の防護時間Ｔは、１つのリンクへのアクセスを有するＴＤＭ局の数ｎの関数である。この数が大きくなればなる程、防護時間Ｔは小さくなる。防護時間Ｔは例えばｎ×Ｔ＝４のＤＶＢパケットのようなものである。
【００２９】
アップリンクを分割できる局の最大数ｎは、防護時間Ｔとプリアンブルの送信に対して留保されている最小時間、図２の地球受信機１７のバンパーの寸法の抑制、および地球への送信時におけるパケットの標記時間により生じる妨害に対する許容誤差によって制限される。衛星搭載モジュールの具体的な実現では、この最大値は６に等しくなるように設定される。
地球放送局１ａ，１ｂ，...，１ｎの１つをＴＤＭＡモードで使用しなければならないとき、バースト動作時間は、対応する復調器７ａ，７ｂ，...，７ｎに対して活性化される。この活性化は、衛星のプラットホームの遠隔制御リンクを介して地球からの遠隔制御によってなされる。
パケットマルチプレクサ（ＭＰＵ）による入力／出力バッフア９ａ，９ｂ，...，９ｎの読み出し速度は、モードがＴＤＭＡまたは連続のどんな場合でも変更されない。従って、所定のリンクのＴＤＭＡモードの活性化は、その他のリンクの局の動作に如何なる影響も及ぼさない。
【００３０】
この説明の次の部分は、衛星の機内で発生された発生されるＴＤＭＡフレームを規定するためのＭＰＥＧ２パケットの構造の使用に関する。
この発明では、図２の衛星搭載のモジュールは、ＴＤＭＡモードの動作のために必要な同期信号の全てを発生する。これは後述されるようなＭＰＥＧ２パケットの構造の特定の使用によってなされる。
【００３１】
図５に示すように、図３および図４のＤＶＢパケット２４はＭＰＥＧ２パケット２５を備え、これに１６個のリードソロモンパリティバイト２６が続く。
ＭＰＥＧ２パケット２５は、ＩＳＯ／ＩＥＣ規格によって規定されるような構造を有し、この発明にとって重要な要素が図５に図面で示されている。この図において、各ＭＰＥＧ２パケットは、１８４バイトの有効部が続く複数個の適切に規定されたフィールドを含む４バイトのヘッダ２７を備える。特に、ヘッダ２７の１３ビットからなり、同期バイト２９の後に位置するＰＩＤ（プログラム識別）フィールド２８は、同じ多重で処理されるサービス間の区別を行うのに使用される。
【００３２】
ＰＩＤフィールドは、この発明では、ＴＤＭＡモードの管理に必要な機能を行うための２つの特定の方法で使用され、これらは一方ではテレメトリ・プロトコル、他方では同期管理であり、これらの機能を以下に続いて説明する。
テレメトリ・プロトコルは、それら自身のアップリンクに関連した演算パラメータで且つ衛星プラットホームのテレメトリ機能を要求することなくこれらのアップリンクだけに関連したものを疑似実時間に地球局のオペレータに知らせることができる機構であり、この機能は衛星のオペレータの単独制御下にあるだけである。
【００３３】
このプロトコルは、以下の規則に基づく。
１．そのテレメトリデータを知りたい局は、パケット即ちいわゆるテレメトリデータ要求パケットを送信し、このパケットはこのためのみにあるＰＩＤの助けで衛星搭載モジュールにより識別できる。このＰＩＤは例えば０ＦＦ０（１６進数）でよく、そのユークリッド距離をＰＩＤ距離に最小化する値は、ＭＰＥＧ２およびＤＶＢ規格によるシステム機能にもっと共通に使用されるものである。 ２．テレメトリ要求パケットは、また関連するアップリンクに送信しているＴＤＭＡ局を識別するだけで、ＭＰＥＧ２パケットの有効部に５ビットのフィールドを含む。
【００３４】
３．テレメトリデータ要求に応答して、衛星搭載のソフトウエアは次の機能を行う。（ａ）テレメトリ要求パケットの有効部を各アップリンクに関連したテレメトリデータで補充する。（ｂ）付加的に、このパケットのＰＩＤを０００１ｃｃｃｂｂｂｂである２進数表示のＰＩＤで置き換え、この表示において、５個の最後のビット［ｂｂｂｂｂ］は上述のＴＤＭＡ局の識別子を構成し、３ビット［ｃｃｃ］のフィールドはアップリンク（最大８個）の識別子を構成する。付加機能（ｂ）はダウンリンクでテレメトリパケットのアドレスを識別するためには必ずしも必要でない。しかしながら、ＰＩＤの一致検索にのみに基づくテレメトリパケットの検出に対して低減されるこの識別子を簡略化する。
【００３５】
テレメトリ要求パケットの構文の可能な構成を以下に例示する。

【００３６】
テレメトリパケットの構文の可能な構成を以下に例示する。

【００３７】
ＴＤＭＡフレームは、この発明では、図５と関連して、次の方法で発生される。
受信データが欠落している際には、図２のマルチプレクサ１０がジャンピングパケットを発生し、そのＰＩＤは各アップリンクに対応する単一の値をとる。これらのＰＩＤは留保され、この目的ためのみに使用される（アップリンク表示器）。
【００３８】
あるアップリンクがＴＤＭＡモードで構成されるとき、マルチプレクサ１０は発生されたジャンピングパケットの順番に周期的に１から４８まで番号を付ける。ＭＰＥＧ２パケットの有効な部分では、このために、ジャンピングパケットの番号付けのための５ビットフィールド３０が使用される（フレーム表示器）。
ｎ個の局間で上り（going up）局のバーストがＴＤＭＡフレームの部分と同位相で衛星に向かってくるとき、このバーストのＤＶＢパケットはこのＴＤＭＡフレームの部分をジャンピングパケットに置き換える。この構成により、その他の局は、このフレーム部分のパケットのＰＩＤがもはやアップリンク表示器でないと云う事実により、このフレーム部分がもはやフリーでないことを判別できる。
【００３９】
上述の構成により、
アップリンクに対して１つＴＤＭＡフレームを規定すること、
所定のアップリンクをＴＤＭＡモードで利用できることを局に表示すること、
あるリンクへアクセスをしたいＴＤＭＡ局に対して、フリーのままのフレーム部分を表示すること
が可能となる。
【００４０】
ＴＤＭＡフレーム収集プロトコルを以下に説明する。
フレーム収集プロトコルは、時間軸およびダウンリンクで受信したＴＤＭＡフレームに基づくその送信時刻を計算するためにＴＤＭＡリンクで最初の時間に送信する任意の局を実行しなければならない手順である。
この手順は迅速で信頼性がよく且つ正確でなければならず、同じリンクを共有する局間の調整は必要でない。この発明では、これは次の２つの基本的手法を適用することによりなされる。
１．任意に時間シフトされる“短い”バーストの、局による使用。
２．衛星搭載モジュールで正確に符号化され且つ短いフレームの受信に応答して地球に送り返される時間軸情報の、局による使用。
【００４１】
装置の動作を以下に詳細に説明する。
局はそのバーストが衛星内で同相でなければならいことに関連してＴＤＭＡフレームの位置を判別する。この判別は、関連するリンクのジャンピングパケットのＰＩＤのその認識に基づいている。考慮するフレームの位置は、そのバーストがＴＤＭＡフレームで置き換えなければならない最初のジャンピングパケットにより始まる。
【００４２】
衛星に関するその距離のほぼ初期の認識から、局はその公称放送時刻を計算し、短いバーストを送信するように準備する。
短いバーストは、プリアンブルおよび公称バーストより少なくとも２つのパケットだけ小さい多数のＤＶＢパケットを有し、その最後のパケットはテレメトリ情報要求パケットである。
【００４３】
局は上りＤＶＢパケットを送信するための時間に等しい算出された公称時間に対してある遅延を有する短いバーストを放送する。この構成により、衛星までの距離の初期の不確実性が±Δより小さいほど一方向または他方向に短いバーストが考慮したフレームの位置の制限を超えないようになる。ここで、ΔはＤＶＢパケットの時間に防護時間Ｔの半分を加えたものに等しい時間中に光が通過する距離である。
受信した短いフレームに応答して、衛星搭載モジュールは対応するジャンピングパケットを受信したパケットで置き換える。テレメトリパケットである受信したバーストの最終パケットにおいて、衛星搭載モジュールは情報フイールド即ち短いバーストの最初のパケットの第１バイトの到着時刻とＤＶＢパケットの中間に対応する最も近い時刻の間を経過した時間の符号化を含むいわゆる防護時間測定値を挿入する。
【００４４】
下りの短いバーストを受信して、考慮したＴＤＭＡフレーム位置におけるこのバーストの位置を比較し、そして、最終パケットに含まれる時間情報を複号化する際に、局はその公称放送時刻を正確に計算できる。次いで、局は交信パケットのその送信段階を開始する。
この手順は、フレームの収集が唯一のＴＤＭＡ周期で行われるので、高速の手順であり、これは2.292Ｍビット／秒のアップリンクに対して約３４ミリ秒か或いは、7.448Ｍビット／秒のアップリンクに対して約１１ミリ秒を意味する。（衛星搭載のシステムにおけるより小さいかより大きい流量率はそれぞれ製作中である）。
【００４５】
この手順は、少なくとも±Δ即ち±８０ｋｍ（よりきわどい場合例えばより大きい流量率のアップリンクを分割している６局の場合に対して計算されたパラメータ）の衛星までの距離の初期の認識の精度を欠いたものを取り扱うので、信頼できる。
この手順は、収集後衛星搭載モジュールで作られた時間情報の符号化精度に等しい衛星に対する局の距離の認識が可能であるので、正確な手順である。この精度は最低の上り流量率（2.292Ｍビット／秒）に対してビット位数即ち１２０メートルに等しいか或いはバイト位数即ち１キロメートルに等しいものである。より大きい上り流量率に対して、精度はビットレベルでの符号化で４０メートルに達し、バイトレベルでの符号化３００メートルに達する。高精度は、後述のプロトコルによるフレーム同期を維持するのに衛星へ送信しなければならない距離診断信号の周波数を最小化する。
【００４６】
このフレーム同期維持プロトコルは、任意の局がその他の局の送信窓での侵入を避けるよう、その放送時刻を再調製するために交信段階で規則正しく実行しなければならない手順である。この手順は、衛星のゆっくりした動きやシステムにおけるゆっくりしたクロックドリフトのその他の現象のために必要である。
局の最大値即ち６個の局で１つのアップリンクを分割する場合には、プリアンブルおよび時間保護のために留保される総合時間は、４／６＝0.667ＤＶＢパケットだけである。プリアンブルがＤＶＢパケットの送信時間の１／３を要求することが分かっている場合には、この場合の時間防護はＤＶＢパケットの送信時間の約１／３である。
【００４７】
7.333Ｍビット／秒のアップリンクの場合、この防護時間は２０ｋｍの当量に等しくなるように計算される。これは、５０×５０×５０ｋｍの立方体に全体に維持される衛星の動きを考慮すると、一方のバーストから他方のバーストへの侵入を防ぐには不十分である。
【００４８】
【発明の効果】
この発明は、ＴＤＭＡ局により交信の流れに規則正しく挿入される特定のパケット、いわゆるテレメトリパケットを用いることによって上述の問題を解消できる。このパケットに応答して、衛星搭載モジュールは、短いバーストの場合と同じ方法で符号化された時間情報を提供する。この情報を複号した後、ＴＤＭＡ局は、必要なら起こり得る検出ドリフトを考慮して、その放送時刻を再調製する。防護時間の長さおよびドリフト現象の量を考慮して、テレメトリパケットは非常に低い周波数（例えば時間当たり１パケット）でのみ送信される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 地球送信局の構造を示す図である。
【図２】 衛星機内の構造を示す図である。
【図３】 一方では連続モード、他方ではＴＤＭＡモードのフレーム構造を示す図である。
【図４】 ＴＤＭＡバーストの詳細を示す図である。
【図５】 ＤＶＢ／ＭＰＥＧ２パケットの構造の使用を示す図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｃ 地球放送局、２ａ〜２ｃ クロック、３ａ〜３ｃ パケット発生源、４ａ〜４ｃ リードソロモンコードブロック、５ａ〜５ｃ 簡易化エネルギー離散スクランブルブロック、６ａ〜６ｃ 変調器、７ａ〜７ｃ 復調器、８ａ〜８ｃ 符号化デスクランブルブロック、９ａ〜９ｃ 入力／出力バッフア、１０ マルチプレクサ、１３ 修正スクランブラ、１４ 畳み込みインタリーブブロック、１５ 内部符号化ブロック、１６ ４相変調ブロック、１７ 受信機。

Claims (15)

1. 複数の地球局から衛星を介してディジタル情報を放送するシステムであって、
   少なくとも２つの異なる周波数で上記衛星へパケットホーマット化されたディジタル情報を送る少なくとも１組のアップリンクと、
   前記１組のアップリンクから情報を受信し、多重化し、再フォーマットし、且つ唯一のダウンリンクで送信する少なくとも１つの衛星搭載モジュールと
   を備え、
   上記アップリンクの少なくとも１つは時分割多重接続（ＴＤＭＡ）モードで働き、
   上記アップリンクの少なくとも１つは連続モードで働く
   システム。
2. 前記ダウンリンクで、有効な情報の全てを含んで信号が送信され、
   前記信号は、複数の地球局により衛星に向かって個別に送信され、且つＤＶＢ−Ｓと称するＫｕ帯で衛星を介してディジタルテレビジョン放送の規格に従う
   請求項１記載のシステム。
3. 前記アップリンクのうち連続モードで働く１つ以上の前記アップリンクは、ＴＤＭＡ送信モードに構成可能である請求項１記載のシステム。
4. 対応するアップリンクが前記連続送信モードから前記ＴＤＭＡモードに再構成された場合、前記地球局は、前記対応するアップリンクの流量を増加させる、請求項３記載のシステム。
5. 衛星上のマルチプレクサは、
   受信データが欠落している際には、各アップリンクに対応する単一の値を有するプログラム識別（ＰＩＤ）を含む、パディングパケットを発生し、
   上りのアップリンクがＴＤＭＡモードで構成されるとき、ＭＰＥＧ２パケットの有効な部分において、バディングパケットの番号付けのための５ビットフィールドを使用することによって、発生されたパケットの順番に周期的に番号を付け、
   各局のうち上り局のバーストがＴＤＭＡフレームの一部分と同位相で衛星に向かってくるとき、前記ＴＤＭＡフレームの一部分について、前記バーストのＤＶＢパケットを前記パディングパケットに置き換える
   ように構成される請求項１記載のシステム。
6. ＴＤＭＡ局の送信は、前記ダウンリンクで前記衛星から受信したＭＰＥＧ２パケットの構成を使用して同期され、
   これによって、前記ＴＤＭＡ局の前記送信は、前記ＴＤＭＡ局と同じリンクを共有しているその他の局との調整を要せず自動的に行われる請求項１記載のシステム。
7. 所定のパケットからなるバーストは、前記地球局と衛星搭載モジュールの受信部との間のプロコトルに従って地球局に収集を行わさせるのに使用される請求項１記載のシステム。
8. 基本的パラメータ、フレーム長、ガード時間および同期プロコトルは、衛星搭載モジュールの装着のために選択される請求項１記載のシステム。
9. 衛星によって送信されたフレーム構造は、固定数のＤＶＢパケット、例えば４８個のＤＶＢパケットを含む請求項１記載のシステム。
10. ＴＤＭＡモードに再構成されたアップリンクで、流量が５２／４８の比をもって増加する請求項１記載のシステム。
11. ＴＤＭＡモードのモジュールによる付加を備え、それによって、連続送信モードに対して地球送信局の装置にほんの僅かの変化がなされる請求項１記載のシステム。
12. ダウンリンクの多重化信号は、ＴＤＭＡモードを付加したＤＶＢ−Ｓ規格に従って送信される請求項１記載のシステム。
13. ＴＤＭＡモードの管理のための、ＰＩＤフィールドと称する識別フィールドを含む、請求項１記載のシステム。
14. ＰＩＤフィールドを使用するためのテレメトリ・プロトコルを含む、請求項１３記載のシステム。
15. ＰＩＤフィールドは、同期管理のために使用される請求項１３記載のシステム。

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