JPH10248062A - 複数の地上局から通信衛星を介してディジタル情報を放送する装置 - Google Patents
複数の地上局から通信衛星を介してディジタル情報を放送する装置Info
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- JPH10248062A JPH10248062A JP9255040A JP25504097A JPH10248062A JP H10248062 A JPH10248062 A JP H10248062A JP 9255040 A JP9255040 A JP 9255040A JP 25504097 A JP25504097 A JP 25504097A JP H10248062 A JPH10248062 A JP H10248062A
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- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
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- H04B7/18523—Satellite systems for providing broadcast service to terrestrial stations, i.e. broadcast satellite service
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Abstract
維持しながらも通信衛星に搭載されたスクランブル機能
(EDS)を作り出すことによって、リードソロモン復
号過程を搭載する必要をなくす。 【解決手段】 装置は、通信衛星に少なくとも2つの異
なる周波数でパケットフォーマットのディジタル情報を
送信する少なくとも1組のリンク、通信衛星に搭載され
ディジタル情報のパケットを受信する少なくとも1つの
第2の組のリンク、第2の組のリンクの出力とQPSK
変調器によって終了する畳み込みインタリーブブロック
によって始まりQPSK変調器によって終了する放送D
VB−Sチェーンの一部の入力に接続されたスクランブ
ラを含むデジタル情報フォーマットモジュールの入力の
両方に接続された少なくとも1つのパケット時間多重モ
ジュール、および通信衛星に搭載されすべての地上クロ
ックと非同期に動作し通信衛星に搭載されたアセンブリ
を駆動する少なくとも1つのクロックを含む。
Description
送信に関し、より詳細には、地上局放送の通信衛星を介
して送信しその後に様々な受信機に再送信しなければな
らない送信に関する。
た、ETS 300 421標準に従った信号(DVB
(ディジタルビデオ放送グループ)によって開発された
DVB−Sと呼ばれる、Kuバンドの通信衛星を介した
ディジタルテレビジョン放送)を受信するように設計さ
れた地上受信機、より詳細には家庭用受信機、へのいか
なるディジタル送信にも関係する。
とする構成を回避しながら、フロー速度の低い(約6M
ビット/秒またはそれ以下の)ディジタルフローを、複
数の離れた、独立した制御主体に属する発信源から、多
重点に向けて、そこにISO/IEV 13818−1
標準(MPEG(動画像符号化専門グループ)によって
開発されたMPEG2の方式部分)に従って最終の放送
多重を形成するために、発信しなければならないときに
特に有用である。実際には、本発明は、通信衛星に電波
を放出する(emitting)小規模の地上局を備えた離れた発
信源からの基本フロー情報を含む最終の放送多重を、通
信衛星に搭載して確立することが可能な構成によるもの
である。
ぶ地上設備が、現在大規模に普及している使用可能状態
のDVBの地上受信機、特に家庭用受信機と確実に互換
性を有しながらも、簡易化されるという点でも有用であ
る。家庭用受信機は、経済的な理由から、高フロー速度
の信号(約40Mビット/秒)と低フロー速度の信号
(約6Mビット/秒またはそれ以下)の両方を受信する
ことができるのに十分広い受信フロー速度範囲を有して
はおらず、また、非線形の悪影響を回避するために必要
な進行波増幅器のパワーが使われなくなる(power retir
ing)ために、同じ通信衛星の中継器(repetiter)におい
て周波数共用モードで通信衛星を介して別個に送信され
る信号をピックアップすることができるのに十分大きい
アンテナを有してはいない。
よび方式を既に教示している。Arnoldへの米国特許第
4,145,573号には、公知の構成が説明されてい
る。この米国特許においては、マルチビーム(multibibe
am)ディジタル時分割交換衛星通信方式において、複数
の地上局のそれぞれの容量、および同様にそれぞれの地
上局のビット繰り返し率を、2つの合成力(integral po
wers)に量子化することによって、必要な容量が異なる
ユーザが効率的に扱われる。
送信するアップリンクのビットストリームが回復され、
比較的高速のビットストリームは多重分離されて、通信
衛星のスイッチへの入力において複数のビット速度の等
しいサブチャネルを形成する。形成されるサブチャネル
の数は、関連する地上局の量子化された容量に等しい。
通信衛星のスイッチが、スイッチの入力において存在し
ているビットをすべての地上局から適切なスイッチの出
力に転送した後、複数の出力のサブチャネルが多重化さ
れて、より高ビット速度の信号が形成される。多重化さ
れたサブチャネルの数は、それらのビットが向けられる
地上局の量子化された容量に等しい。
95年7月18日に第95,401,703.4番で出
願され、第0,695,051番で公開されたヨーロッ
パ特許出願によって、他の構成が公知になっている。上
記ヨーロッパ特許出願は、ディジタル情報を通信衛星に
送信するリンクを含む衛星通信を介するディジタル放送
方式に関し、通信衛星は放出多重(emission multiplex)
を再放出する。
それぞれが少なくとも1プログラムに対応する第1のフ
ロー速度で放出信号を送信する複数の個々の送信機を含
み、通信衛星は、前記放出信号を結合して第1のフロー
速度よりも高速の第2のフロー速度の放出多重を形成す
る、通信衛星に搭載されたマルチプレクサのモジュール
を含む。
デオ放送)のディジタルテレビジョン標準のエネルギー
拡散スクランブル(EDS)が、スクランブラの初期化
アルゴリズムを改良したものによって地上で行われる。
この改良によって、アップリンクを放出する複数の局
が、順番にいわゆる疑似ランダム二進数シーケンス(P
RBS)を実施することができる。その結果、DVB標
準のフレーミング構造に従ったダウンリンクの全運搬フ
ローのスクランブル用の単一のPRBSがあたかも発生
しているかのように見える。
同期情報は、新しい局の起動、現在の局の終了、または
動作中の局による二進数フロー速度の変更の結果生じる
もの等の、ダウンリンクの二進数フロー速度が落ちるこ
とが変化するたびに更新されなければならない。
いて割り込みが生ずることなく、スクランブラの同期変
更プロトコルも規定しなければならない。さらに、MP
EG−2標準の逆同期バイトの適切な発生において1つ
またはそれ以上の上り(going-up)局がうまく動作しない
と、その結果逆同期バイトの周期的損失が生じ、復号器
のデスクランブラまたは下り経路の多重におけるすべて
の他のサービスについての集積受信復調器(IRD)の
同期機能が低下する。同期はIRDにおいて標準化され
ていないので、どのような衝撃が発生するか予想するこ
とは困難である。
DVB−Sのフレームの同期メカニズムから、従って、
地上放送局間の相互依存から逃れるために、上記ヨーロ
ッパ特許出願による構成を改良するとすれば、リードソ
ロモンの符号化していないMPEG2のパケットのマル
チプレクサを設け、ETS300421標準(DVB−
S)の図1に述べられているもの等の一体型(integral)
放送DVBチェーンを用いるものにするということが可
能であろう。
レクサの出力と通信衛星に搭載されたQPSKの変調器
の間のブロックのチェーンは、EDS、リードソロモン
符号(いわゆる外部符号)、畳み込みインタリーバ、お
よび畳み込み符号器(いわゆる内部符号)であろう。し
かし、このように構成すると、通信衛星に搭載されたD
VBリードソロモン復号(204、188、t=8)を
用いるか、またはこの外部符号化をアップリンクについ
ては用いないかのどちらかが必要である。前者は、通信
衛星に搭載された技術の現状では全く不可能であり、後
者は、地上局の放送電力が増大してその結果地上局がよ
り複雑化する。
におけるリードソロモン符号化を維持しながらも通信衛
星に搭載されたスクランブル機能(EDS)を作り出す
ことによって、リードソロモン復号段階を搭載する必要
をなくし、この問題を解決する。
(MEDS:改良エネルギー拡散スクランブラ)の動作
は、DVB−Sのスクランブル結果(EDS)を厳格に
尊重する。このMEDSは、通信衛星送信チェーンの、
パケット多重モジュール(DVB)の出力に配置され、
これらのパケットがリードソロモン符号によって既に符
号化されETS300421標準(DVB−S)の元の
図にあるようなMPEG2のパケットではないという事
実を考慮している。このMEDSの出力は、畳み込みイ
ンタリーブブロックに直接接続されている。
局の動作は、通信衛星によって送信される同じ多重を共
用する動作中の局の数に関係なく、それぞれのフロー速
度にも関係ない。これは、要求による通話帯域の割り当
てにおける動作等の、アップリンクの特徴が頻繁に変化
する動作、さらに、時分割多重アクセス(TDMA)モ
ードにおける複数の局による上り経路での1つまたはそ
れ以上の周波数の共用、において有用である。
局から通信衛星を介してディジタル情報を放送する装置
は、前記通信衛星に少なくとも2つの異なる周波数でパ
ケットフォーマットのディジタル情報を送信する、少な
くとも1組のリンク、前記通信衛星に搭載され前記ディ
ジタル情報のパケットを受信する、少なくとも1つの第
2の組のリンク、前記第2の組のリンクの出力と、畳み
込みインタリーブブロックによって始まりQPSK変調
器によって終了する放送DVB−Sチェーンの一部の入
力に接続されたスクランブラを含むデジタル情報フォー
マットモジュールの入力の両方に接続された、少なくと
も1つのパケット時間多重モジュール、および前記通信
衛星に搭載され、すべての地上クロックと非同期に動作
し前記パケット時間多重モジュールによって始まる前記
通信衛星に搭載されたアセンブリを駆動する、少なくと
も1つのクロックを含む。
よって前記通信衛星を介して送信され、複数の地上局に
よって前記通信衛星に個別に送信されるすべての有用な
情報を含む時間多重である信号が、修正なしでDVB−
S信号を受信するように設計された受信機、特に現在大
規模に普及している家庭用受信機と互換性があり、前記
多重モジュールに自らの情報フローを送信する前記地上
放送局が、下り経路で受信する前記多重信号から抽出さ
れたクロックから前記放送クロックを引き出す以外には
クロック相互同期メカニズムがなく、前記地上放送局
が、個々のクロックによって駆動され、その出力が変調
器によって変調されるスクランブルのブロックに接続さ
れるかもしれない符号化ブロックに接続された、発信源
を有する構造を含み、この構造によって前記放送局が、
他の局のサービスに衝撃を与えることなく局間の座標プ
ロトコルを用いることなく、従って動作中の局の数およ
びそれらの現在のフロー速度に関係なく、自らの送信を
起動したり終了することができたり、前記通信衛星に搭
載された受信アセンブリによって提供される値の中から
フロー速度を変えることができ、前記地上放送局が、上
り経路での送信エラーから確実に保護しながら、通信衛
星に搭載されたリードソロモン復号化を行うことなく、
DVB標準のリードソロモン符号化ブロックを含み、前
記リードソロモン復号化が地上受信機において行われ、
前記スクランブラが、前記多重モジュールから出力され
る前記パケットが前記DVB標準の前記リードソロモン
符号化によって既に符号化されているという事実を考慮
して、前記DVB−Sのスクランブリングが確実に通信
衛星に搭載されるようにする改良スクランブラであり、
前記改良スクランブラが、前記多重モジュールから出力
される204バイトのパケットと、これもまた204バ
イトである疑似ランダムのシーケンスの間で、排他的論
理和演算を実施し、前記疑似ランダムのシーケンスが、
前記DVB−Sの前記EDSスクランブラの最初のシー
ケンスを、第1のものが187バイトの長さを有し他の
7つのものが188バイトの長さを有する8区間に切り
離し、これらのシーケンスに簡単な演算を実施する結果
として生じ、前記シーケンスに実施される前記簡単な演
算が、前記DVB−Sの前記EDSスクランブラ上の前
記最初のシーケンスが、第1のものが187バイトの長
さを有し他の7つのものが188バイトの長さを有する
8区間に切り離され、前記第1のシーケンスにヘッダと
して0xFF(十進数では255)のバイトが付け加え
られて188バイトのシーケンスが作られ、他の7つの
シーケンスの最初のバイトの値がゼロにすることによっ
て変えられ、前記DVBのリードソロモン符号がこのよ
うにして得られた188バイトの前記8つのシーケンス
に与えられ、それによって8つの疑似ランダムのシーケ
ンスが作り出されることにあり、前記改良スクランブラ
の前記疑似ランダムのシーケンスが、予め計算され読み
出し専用メモリ(ROM)内に記憶されている。
の詳細な説明からさらに明らかになろう。次に図面を参
照して、それぞれの放送局1a、1b、・・・、1n
は、3a、3b、・・・、3nで示す発信源を含む。発
信源3a、3b、・・・、3nは、値が固定され0x4
7(16進法の47)に等しい同期バイトおよび3つの
ヘッダバイトで始まりその後に有用なロード(load)の1
84バイトが続く、188バイトずつのパケットを発生
する。
った最終の多重の干渉性を保証するためには、3つのヘ
ッダバイトの値のみがある規則を満たすように選択され
る必要があり、有用なロードのバイトは、とりうるいか
なる値をとってもよい。それぞれの発信源に割り当てら
れたヘッダバイトの値のスペースは、統計的方法で与え
られてもよい。
・、2nで示す個々のクロックによって駆動される。ク
ロック2a、2b、・・・、2nは、必ずしも同期クロ
ックではなく、共通点(common denominator)は、上り経
路で受信するディジタル信号から抽出されるクロックと
いうことである(図2の点17)。
ドソロモン符号化RSEブロック4a、4b、・・・、
4nによって処理される。これらのブロックは、DVB
標準に厳格に従う。
uバンドにおける施行中の国際規則に従うために、リー
ドソロモン符号化RSEブロックの出力は、5a、5
b、・・・、5nで示す簡略化エネルギー拡散スクラン
ブラを形成するSEDSブロックによってスクランブル
がかけられる。これらのブロックは、必ずしも他の周波
数帯域で必要とはされない。
る二進数フローは、例えば四相位相(QPSK)または
特定の必要に従った何らかの他の適当な二進数変調で、
通話帯域かエネルギーのどちらかを保存して、6a、6
b、・・・、6nで示す変調器MODによって変調され
る。局の送信中心周波数Fa、Fb、・・・、Fnは、
通信衛星に搭載された復調器(図2)のバンクの機能と
して(in function of)静的(恒久的)な方法で割り当て
られる。
で示し図1の変調器MODに適合した復調器DEMOD
の出力はそれぞれ、8a、8b、・・・、8nで示す簡
略化エネルギー拡散デスクランブラを形成するSEDD
ブロックに接続されている。
ックと通信衛星に搭載されたSEDDブロックは同一の
ブロックであり、204バイトのDVBパケットの、長
さが203バイトである疑似ランダムのシーケンスでの
排他的論理和演算(XOR)を実施することによって作
られ、パケットのMPEG2の同期バイトはスクランブ
ルがかけられない。この長さは、例えば10-5にまで高
めることが可能な高い2進数エラー率(BER)が存在
する状態でMPEG2同期ワード(0x47)の活性の
適切な認識が保証されるように選択される。SEDSお
よびSEDDブロックの疑似ランダムのシーケンスの構
成は、様々な方法によって得ることができるが、ここで
は詳述しない。
nは、少なくとも2つのDVBパケットと大きさが等し
い、9a、9b、・・・、9nで示す入力/出力バッフ
ァ(TAMP)に接続されている。その機能は以下のと
おりである。
・・・、7nによって回復される書き込みクロックと、
他方で、11で示しすべての地上のクロックと非同期に
動作する、通信衛星に搭載されたクロックHoから引き
出される読み出しクロック、の間の差を取り消すこと。
クロック11が、10で示すマルチプレクサPMUXに
よって始まるすべての通信衛星に搭載されたアセンブリ
を駆動すること。
相ではないSEDDブロックのそれぞれの出力から来る
パケットを、ビット、バイト、およびパケットの最初の
レベルに位置合わせすること。
TAMPの巡回読み出しを行い、これらのバッファが読
み出し時にフルパケットを含む場合には、マルチプレク
サPMUX10がこのパケットをフロー速度の大きい単
一の出力12に変形する。または、マルチプレクサ10
が、「ダミーパケット」と呼ばれる特別なパケットを挿
入する。この動作においては、マルチプレクサ10はク
ロックHoによって駆動される。
続されている改良スクランブラMEDSは、マルチプレ
クサの出力12において204バイトのブロックに働
く。改良スクランブラMEDS13は、マルチプレクサ
から出力される204バイトのパケットと、これもまた
長さが204バイトである疑似ランダムのシーケンスの
間で、排他的論理和演算(XOR)を行う。
DVB−SのEDSスクランブラの最初のシーケンス
を、第1のものが187バイトの長さを有し他の7つの
ものが188バイトの長さを有する8区間に切り離す結
果として生じる。第1のシーケンスには、ヘッダとして
0xFF(十進数では255)のバイトが付け加えら
れ、188バイトのシーケンスが作られる。他の7つの
シーケンスの最初のバイトの値が変えられてゼロにな
る。最後に、DVBのリードソロモン符号がこのように
して得られた188バイトの8つのシーケンスに与えら
れ、それによって8つの疑似ランダムのシーケンスが作
成される。
てについて一度に、MEDSのシーケンスを計算して読
み出し専用メモリ(ROM)に記憶することが可能であ
る。
れるスクランブルの動作によって、リードソロモン符号
化が出力またはDVB−Sスクランブラに実施されるD
VB−Sの元の図で得られるものと同一のパケットのフ
ローが作成される。その結果、MEDS13の出力は、
ここでは14で示すDVBの図の畳み込みインタリーブ
ブロック(EC)に直接接続することができる。
ブロック(CI)および四相位相変調ブロック(QPS
K)は、DVB−Sの仕様書に厳格に従う。このように
変調ブロック16の出力において行われる情報のフォー
マット作成は、17で示しDVB−S標準に従う信号を
受信するように設計されているいかなる受信機とも互換
性がある。
Claims (10)
- 【請求項1】複数の地上局から通信衛星を介してディジ
タル情報を放送する装置において、 前記通信衛星に少なくとも2つの異なる周波数(Fa、
Fb、・・・、Fn)でパケットフォーマットのディジ
タル情報を送信する、少なくとも1組のリンク(2a、
3a、・・・、6a;2b、3b、・・・、6b;2
n、3n、・・・、6n)、 前記通信衛星に搭載され前記ディジタル情報のパケット
を受信する、少なくとも1つの第2の組のリンク(7
a、8a、9a;7b、8b、9b;・・・;7n、8
n、9n)、 前記第2の組のリンクの出力と、畳み込み(convolutiv
e)インタリーブブロック(14)によって始まりQPS
K変調器(16)によって終了する放送DVB−Sチェ
ーンの一部の入力に接続されたスクランブラ(13)を
含むデジタル情報フォーマットモジュールの入力の両方
に接続された、少なくとも1つのパケット時間多重モジ
ュール(packet time multiplexing module)(10)、
および前記通信衛星に搭載され、すべての地上クロック
と非同期に動作し前記パケット時間多重モジュール(1
0)によって始まる前記通信衛星に搭載されたアセンブ
リを駆動する、少なくとも1つのクロック(11)を含
む装置。 - 【請求項2】前記変調器(16)によって前記通信衛星
を介して送信され、複数の地上局(1a、1b、・・
・、1n)によって前記通信衛星に個別に送信されるす
べての有用な情報を含む時間多重(time multiplex)であ
る信号が、修正なしでDVB−S信号を受信するように
設計された受信機(17)、特に現在大規模に普及して
いる家庭用受信機と互換性があることを特徴とする、請
求項1に記載の装置。 - 【請求項3】前記多重モジュール(10)に自らの情報
フローを送信する前記地上放送局が、下り経路で受信す
る前記多重信号から抽出されたクロックから前記放送ク
ロックを引き出す以外にはクロック相互同期メカニズム
がないことを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】前記地上放送局(1a、1b、・・・、1
n)が、個々のクロック(2a、2b、・・・、2n)
によって駆動され、その出力が変調器(6a、6b、・
・・、6n)によって変調されるスクランブルブロック
(5a、5b、・・・、5n)に接続されるかもしれな
い符号化ブロック(4a、4b、・・・、4n)に接続
された、発信源(3a、3b、・・・、3n)を有する
構造を含むことを特徴とする、請求項1に記載の装置で
あって、この構造によって前記放送局が、他の局のサー
ビスに衝撃を与えることなく局間の座標プロトコルを用
いることなく、従って動作中の局の数およびそれらの現
在のフロー速度に関係なく、自らの送信を起動したり終
了することができたり、前記通信衛星に搭載された受信
ユニットによって提供される値の中からフロー速度を変
えることができる装置。 - 【請求項5】前記地上放送局(1a、1b、・・・、1
n)が、上り経路での送信エラーから確実に保護しなが
ら、通信衛星に搭載されたリードソロモン復号化を行う
ことなく、DVB標準のリードソロモン符号化ブロック
(204、188、t=8)を含み、前記リードソロモ
ン復号化が地上受信機において行われることを特徴とす
る、請求項1に記載の装置。 - 【請求項6】前記スクランブラ(13)が、前記多重モ
ジュール(10)から出力される前記パケットが前記D
VB標準の前記リードソロモン符号化(204、18
8、t=8)によって既に符号化されているという事実
を考慮して、前記DVB−Sのスクランブリング(ED
S)が確実に通信衛星に搭載されるようにする、改良ス
クランブラであることを特徴とする、請求項1に記載の
装置。 - 【請求項7】前記改良スクランブラ(13)が、前記多
重モジュール(10)から出力される204バイトのパ
ケットと、これもまた204バイトである疑似ランダム
のシーケンスの間で、排他的論理和演算(XOR)を実
施することを特徴とする、請求項6に記載の装置。 - 【請求項8】前記疑似ランダムのシーケンスが、前記D
VB−Sの前記EDSスクランブラの最初のシーケンス
を、第1のものが187バイトの長さを有し他の7つの
ものが188バイトの長さを有する8区間に切り離し、
これらのシーケンスに簡単な演算を実施する結果として
生じることを特徴とする、請求項7に記載の装置。 - 【請求項9】前記シーケンスに実施される前記簡単な演
算が、 前記DVB−Sの前記EDSスクランブラ上の前記最初
のシーケンスを、第1のものが187バイトの長さを有
し他の7つのものが188バイトの長さを有する8区間
に切り離し、 前記第1のシーケンスにヘッダとして0xFF(十進数
では255)のバイトを付け加えて188バイトのシー
ケンスを作り、 他の7つのシーケンスの最初のバイトの値をゼロにする
ことによって変え、 前記DVBのリードソロモン符号をこのようにして得ら
れた188バイトの前記8つのシーケンスに与え、 それによって8つの疑似ランダムのシーケンスを作り出
すことにあることを特徴とする、請求項8に記載の装
置。 - 【請求項10】前記改良スクランブラ(13)の前記疑
似ランダムのシーケンスが、予め計算され読み出し専用
メモリ(ROM)内に記憶されていることを特徴とす
る、請求項8に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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