TW387173B - Satellite direct radio broadcast system - Google Patents

Description

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五、發明説明（19 ) ，可使用一個具有整合的LCD驅動器的8位元微控制器。此 整合的LCD驅動器可使用廉價的LCD而不箱額外的邏輯元件 ，並且減少所需的零件數目。此微控制器應提供有16仟位 元組（kByte)的ROM、512仟位元组的RAM。 預訂K務： | 此系统可结合有預訂服務，在此服務下，某些節目頻道 % 只能在預訂者（無烺霣接收器所有者/使用者）付贄後才被 .] G 接收。預訂頻道之播送器會將播送訊號變頻。未付費的接 末 收器會接收到雜訊狀的訊號。一個付費的預訂者可鑲其無 :¾ ~ Φ 線電設備被授權以解變頻此預定頻道。tt種解變頻可由一 -r* f 解碼鍵所完成。 I 授播可藉數種方式而完成。在第一種方法中，付費預訂 | 者插入一含有授權指令的智慧卡或記價卡*κ便將所番擇 f 之頻道解變頻。此智窓卡亦可被配備有一個計算時間和使

S 經濟部中央樣準局負工消費合作社印製 容用的数位付費程式，或是一涸付款卡，其係藉付費置而 啟動並在接收器被使用時產生遞減。（當付費減少至零時 預訂者必須付費K獲得另外一次授播。）在第二種方法 中，付費預訂者可將其接收器交給一授播代理商，該代理 商經由接收器上的數位數據埠而下載所需的授播指令。在 第三種方法中，每個無線霣接收器將具有一特定的、鎖人 的識別號碣，而播送器可包括一個在播送前置值內的每框 格一位元的控制頻道。當一預約者對一服務付費時，播送 頻道便定址於無媒霣設備内*並提供一授播訊號。藉由任 —種方法•較佳為設有一特別設計的微晶片* Μ便在智慧 -修正頁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公t ) A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( i ) 1 1 [背景] 1 I 本 發 明 係 闞 於 無 線 電 衛 星 直 播 之 領 域 9 特 別 是 關 於 一 種 1 1 | 衛 星 載 運 的 播 送 通 訊 系 統 1 其 係 採 用 分 頻 多 路 上 行 線 路 和 W 先 • 1 1 分 時 多 路 下 行 線 路 K 供 播 送 及 音 頻 (轚音和音樂）節 百 製 播。 閲 讀 背 I ώ 1 h 早 期 的 衛 星 通 訊 統 係 利 用 太 空 載 蓮 的 無 線 電 頻 率 轉 發 之 注 1 1 器 » 該 轉 發 器 則 作 為 簡 單 的 重 發 器 〇 在 —. 種 典 型 的 模 式 中 意 事 項 1 * 每 個 多 重 波 源 係 Μ 一 分 離 的 上 行 線 路 載 波 中 心 頻 率 (上 再 填 行 線 路 FDHA)而傳送， 而衛星轉發器則Κ - -分離的下行線 寫 本 頁 裝 1 路 載 波 頻 率 (下行線路FDMA) 而 重 發 每 涸 訊 σ占 〇 在 另 — 種 典 1 1 型 的 模 式 中 每 個 多 重 波 源 係 K 一 協 調 的 型 式 而 以 相 同 的 1 1 載 波 頻 率 傳 送 無 線 電 脈 衝 使 得 來 白 不 同 傳 送 器 的 4nr 線 電 1 訂 脈 衝 不 致 百 撞 衝 突 (TDMA) 而 轉 發 器 則 以 單 的 下 行 線 路 1 | 載 波重 發 所 有 的 訊 號 〇 而 其他 模 式 則 利 用 多 重 的 天 線 波 束 1 1 I 和 衛 星 上 的 切 換 使 得 一 ira 涸 上 行 線 路 波 束 中 的 訊 號 能 被3 1 1 Λ 控 制 地 切 換 至 —. 選 擇 的 下 行 線 路 波 束 0 許 多 先 刖 糸 統 皆 需 要 柑 當 可 觀 的 傳 送 及 /或接收装備 1« I 此 外 雖 然 有 不 同 型 式 的 糸 统 構 造 卻 仍 未 完 成 一 適 合 於 1 I 將 音 頻 無 線 電 製 播 節 百 直 接 播 送 至 低 價 消 費 者 無 線 電 接 收 1 器 的 糸 統 0 1 [概述] .丨 琨 今 仍 有 超 過 四 十 億 的 人 P 在 短 波 無 線 電 之 不 良 聲 音 品 I I 質 或 調 幅 (AM) 波 帶 及 調 頻 (FH) 波 帶 地 面 無 線 電 播 送 糸 統 之 1 I 覆 蓋 限 制 下 未 獲 得 滿 意 的 腋 務 0 這 些 人 P 主 要 位 處於非洲 1 1 中 南 美 洲 和 亞 洲 〇 本 發 明 之 衛 星 音 頻 直 播 (D A Β )系統意圖 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央梯準局貝工消费合作社印裝 五、發明説明 (2 ) 1 1 於 提 供 高 品 質 無 線 電 頻 道 5 Μ 期 及 於 世 界 各 地 在 不 同 種 限 1 1 I 制 下 經 常 接 收 地 面 無 線 電 製 播 節 g 的 人 們 〇 1 1 I 本 發 明 之 百 的 在 於 提 供 一 種 無 線 電 音 頻 衛 星 直 播 系 統 t 锖 先 1 其 適 合 於 傳 送 諸 如 轚 音 和 音 樂 製 播 iff 百 之 類 的 音 頻 訊 0办 至 閱 眢 1 π ir 低 價 消 費 者 無 線 電 接 收 器 0 之 1 注 1 本 發 明 之 另 — 百 的 在 於 提 供 一 種 頻 衛 星 直 播 糸 統 > 其 惠 事 項 1 週 合 於 自 不 同 的 波 源 和 訊 號 品 質 諸 如 ： AM波 帶 單 音 品 質 再 填 FM 波 帶 立 體 聲 品 質 和 CD立 體 聲 品 質 傳 送 多 重 音 頻 訊 號 寫 本 頁 裝 1 至 低 價 消 費 者 無 線 電 接 收 器 0 1 1 本 發 明 之 另 —» S 的 在 於 提 供 一 種 音 頻 衛 星 直 播 糸 統 9 其 1 I 可 提 供 直 接 聯 接 至 衛 星 的 個 別 上 行 線 路 播 送 器 亦 可 防 止 1 訂 未 授 權 的 播 送 信 號 為 消 費 者 無 線 電 器 材 所 接 收 〇 1 | 本 發 明 之 另 —· 百 的 在 於 提 供 一 種 音 頻 衛 星 直 播 糸 統 其 1 1 可 藉 低 價 消 費 者 無 線 電 接 收 器 而 提 供 預 訂 (付費接收）服 務 1 1 9 亦 可 對 相 同 服 務 區 域 中 的 未 預 訂 接 收 器 限 制 其 腋 務 0 Λ 本 發 明 之 此 類 及 其 他 目 的 可 藉 提 供 一 種 音 頻 衛 星 直 播 系 I 統 而 達 成 其 具 有 分 頻 多 路 聯 接 上 行 線 路 (FDMA) 和 分 時 多 1 L I 路 (TDM)下行線路 。播送站傳送- -個或多個 「主率」 ( 1 1 p r i n e r a te)頻道 ，其每- -個皆具有- -每秒16仟位元（1 6 1 KBPS)數據率之波源訊號數據率 。每個主率頻道係在- -分 '1 離 的 載 波 上 被 傳 送 〇 在 衛 星 上 ， 主 率 上 行 線 路 頻 道 被矽碚傳 1 I 輸 成 為 單 一 的 TDM 分 時 多 路 )頻道 。1 «線電接收器則將TD Μ 1 1 1 下 行 線 路 予 多 路 分 解 f 並 且 再 結 A a 一 個 或 多 個 主 率 頻 道 Μ 1 1 提 供 選 擇 的 服 務 品 質 0 一 条 統 控 制 中 心 則 提 供 衛 星 上 之 集 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 A7 ' B7 五、發明説明（3 ) 中指令。 [圖式之簡單說明] 本發明將參考所附圖式而加Μ說明，其中： 圖1係例示本發明之衛星系統中之處理通訊工作之蓮作 原理； 圖2係例示本發明之衛星通訊糸統中之由上行線路分頻 多路聯接頻道至下行線路分時多路頻道之資料再分配； 圖3係例示本發明之衛星通訊糸統中之衛星訊號處理； 圖4係例示本發明之衛星通訊系統中之衛星處理器； 圖5係例示本發明之衛星通訊糸統中之一種透射式衛星 轉發器配置； 圖6係例示本發明之衛星通訊糸統中之節目訊號處理； 圖7係例示本發明之衛星通訊系統中之一種可動式無線 電接收器中之節目訊號處理。 [較佳具體例之詳细說明] 系統概論： 本糸統較佳為由三個對地同步衛星、低價無線電接收器 和所聯结的地面控制網路所組成。此較佳的衛星係由下列 對地同步軌道覆蓋非洲一阿拉伯區域、亞洲區域以及加勒 比海和拉丁美洲區域： 21° Ε軌道位置，提供DAB至非洲和中東 95° W軌道位置，提供DAB至中南美洲 105° W軌道位置，提供DAB至東南亞和太平洋邊緣 此較佳的糸統使用1467至1492MHz之頻率波帶，此波係 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） enK ^^^1 ^^—^1 nh· m· ^n^i - y W (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 6 A7 B7__ 五、發明説明（4 ) 被分配予KARC92區的播送衛星服務（Broadcasting ’ Satellite S e r v i c e，BSS ) D AB * 亦即，依照 ITU 之解析度 32和5 28。播送器則使用由7050至7075MHz的X波帶中的饋 送器上行線路。 此糸統使用數位音頻掮碼技術。每個衛星可傳遞具有等 效於遍佈於其各自覆蓋區域的AM單音、FM單音、FM立體聲 和CD立體聲之品質的數位無線電音頻訊號，連同諸如分頁 控制、視頻影像和文字傳送等，直接至無線電器材。此系 統亦可傳遞多媒體服務*例如：大型数據庫下載至個人電 腦以供商業應用、地圈和列印文字資料Μ供旅遊者之用， 甚至彩色影像Κ增強供廣告和娛樂之聲頻節目製作等。 每個衛星較佳為被配備有三個下行線路點波束，其具有 約6°之波束寬度。每一波束在低於波束中心4dB的功率分 布周線內大約可覆蓋1400萬平方公里，而在低於波束中心 8dB的周線內大約為2800萬平方公里。波束中心邊界可為 14dB，其係基於-13dB/k之接收器增益對溫度比率。 圖1例示本發明之衛星系統之運作原理。上行線路訊號 經濟部中央梂準局βί工消費合作社印装 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 21係由播送器所發出，並且經由來自地面站23的個別分頻 多路聯接（FMDA)頻道，該等地面站係位於仰角高於10°的 衛星地面可見範圍内之任何位置。每個播送器具有直接由 其本身設備上行聯接諸多衛星之一的能力，Μ將一個或多 涸16KBPS主率頻道置於單一載波之上。另外，無法直接聯

通至衛星的播送器可經由一揠匯站而聯通。上行線路FDM A 之使用在多重的獨立播送站間提供了最高可能彈性。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' _ 7 _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印氧 A7 B7_ 五、發明説明（5 ) 上行媒路FDMA與下行線路MCPC/TDM間之轉換係在·基波帶 層鈒處於衛星上被完成。在衛星25上，每個由播送站所傳 送的主率頻道被多路分解成為個別的16kbps基波帶訊號。 個S1I的頻道被連通至一個或多個下行線路波束27，其每個 皆為單一的TDΜ訊號，以上行線路頻率分配和上行線路與 下行線路間的頻道連通來看，此種基波帶處理提供了高水 平的頻道控制。上行線路訊號於X波帶中被接制於衛ΐ内 ，且向下轉換成L波帶。 下行線路係按照載波分時多路傳輸而使用多重頻道。此「 類載波之一被利用於每個衛星上的三波束之每一個之中。 TDM四分相位移鐽控（quadature phase shift .key， QPSK 傳送係利用串接的前向誤差校正（Forward Error Correction，FEC)IB碼而被實行，而系統A(COFDM)則利用 ViterbiFEC^iil。 圖2例示本發明之衛星通訊糸統中之由上行線路分頻多 路聯接頻道至下行線路分時多路傳输頻道的主率頻道之再 分配。整個上行線路容量較佳為在28δ至384個主率上行線 路頻道31之間，而每個頻道皆為16kbps。96個主率頻道33 被選擇出來且被多路傳輸，Μ傳送於每一下行線路波束35 中，其再减ί；時多路傳輸於一大約2. 5MHz波帶寬度之載波上 。每個上行線路頻道可被連通至所有或部份的下行線路波 束，甚或不予連通。一下行線路波束中之主率頻道之次序 及配置可完全由一遙測、對準和控制（TRC)設備2 4所選擇。 每一下行線路波束中之載波頻率係不相同，藉Μ增進波 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） _ a _ T---.IK---r—Λ装-- (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 PS如 b k ο 2· 7 合 30組 束種 波一 每任 送之 傳務 可Μ 有頻 具音 星述 衛上 個為 每可 , 其 中- 備力 設能 的之 佳虽 較容 在總 之 A7 B7 五、發明説明（6 ) 束對波束的區隔。每個T DM下行線路頻道係在飽和狀態下 被運作於衛星儀錶裝置之中，由聯接表琨之観點來看可賦 予最高可能的功率效率。依照轉發器蓮作的單一載波之使 用，由轉換太陽能功率為無線電頻率功率之觀點來看，可 完成衛星通訊儀錶之最大效率運作。如此則遠較需要多個 FDM載波之同時放大的技術為有效率。此糸統可產生較大 的接收邊界，適合於室内及室外的靜止及活動式接收。 無線電頻道容董： 此糸統结合了利用MPEG2、曆數3的波源編碼，其可分別 在16、32、64和128k bps之位元率下達成所提到的品質。 整涸糸統之誤差率將小於10 - 10，因此可適用於多媒體服 務所需的品質數位影像和數據傳送。Μ相同的音頻品質 而言，MPEG 2層數3編碼可提供較先前之MPEG 1層數2( Musican)標準為佳的位元率效率。其數位鏞碼波源位元率 為： 16kbps，供單聲道聲音之用 32 kbps，供單聲道音樂之用，近於FM品質 64kbps，供立體聲音樂之用，近轸F Μ品質 128kbps ·供立體聲音樂之用，近於CD品質 相對於層數2而言，位元率上之增益約為50»；，視品質而 定。MPEG 2層數3編碼係為向下相容，且在需要時允許使用 (例如）MPEG1餍數2。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） _ y 一 J---,— -r--^ — Ό衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 經濟部中央樣準局負工消费合作社印策 五、發明説明 (7 ) 1 1 1 此 所 對 titer 懕 的 每 一 波束 之 容 量 為 ♦ * 1 I 192個單聲道聲音頻道 或 1 1 1 96 個 簞 聲 道 音 樂頻 道 t 或 η 先 1 ’閲 I 48個 立 體 聲 音 樂頻 道 或 讀 背 1 面 1· 24個 CD立 體 聲 音樂 頻 道 或 之 注 1 上 述 訊 號 品 質 之任 何 — 種 組 合 0 意 事 1» 項 1 假 設 各 種 服 務 品質 已 在 之 刖 先 界 定 整 個 系 統 將 Μ 10 _ 4 再 填 或 更 佳 的 位 元 誤 差率 (BER)而傳遞數位訊號 >對每個由衛 寫 本 頁 裝 1 星 所 發 出 的 L波帶中之下行線路TDM而 -A — TDM載波之覆蓋 1 1 EIRP 之 邊 緣 為 49 .5dBW ( 使用基線無線電接收器天線 此 1 1 BIRP f 連 同 指 定 的前 向 誤 差 校 正 可 確 保 對 10 - 4 BER之 1 訂 1 1 最 小 的 9dB邊界 >假設在意欲覆蓋區域中要有完整品質接 收 T—— 此 邊 界 有 助 於對 抗 因 衛 星 與 接 收 器 間 之 路 徑 中 的 障礙 1 1 1 而 造 成 的 訊 號 漏 失。 1 1 Λ 不 佳 位 置 中 的 姐迫 τπλ me 電 接 收 器 可 被 連 接 至 — 大 型 增 益 天線 9 或 是 位 於 無 障 礙位 置 中 的 天 線 〇 例 如 大 型 建 築 物 中之 I 接 收 可 能 需 要 一 個供 整 個 建 築 物 所 用 的 共 同 屋 頂 天 線 ，-或 1 | 是 靠 近' 窗 戶 的 個 別接 收 天 線 0 在 地 區 覆 蓋 區 之 4 d B向下周 1 1 | 線 區 中 相 對 於 傳遞 10 4 之 位 元 誤 差 率 所 需 的 功 率 密度 1 9 其 頻 道 具 有 10dB 之 估 計 邊 界 0 在 波 束 中 心 此 邊 界 估計 Ί 值 為 14dB 0 1 I 主 率 頻 道 為 此 条統 之 建 構 基 元 且 可 被 組 合 以 達 成 更高 1 1 | 的 位 元 率 0 主 率 頻道 可 在 高 至 每 秒 128仟位元之位元率下 1 1 被 組 合 產 生 節 巨 頻道 〇 對 更 高 的 位 元 率 而 〇 此 運 作 邊界 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CMS〉A4規格（2iOX297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印装 五、發明説明（8 ) 並不會改變。在4dB周媒範圍内，大部份的無媒電波將可 在大於60°之仰角下涵蓋衛星，使來自结構的干擾實質上 消失。在8dB周線範圍內，衛星之仰角將大於50° ，如此 可能會遇到由來自於结構的反射或阻播所造成的偶然干擾。 衛星：- 此糸統包括一基波帶處理衛星儀錶装置。基波帶處理至 少對上行線路和下.行線路聯接預設、播送站之安排和下行 線路訊號之控制等方面可達成改良的系統性能。 圖3例示本發明之衛星通訊糸統中之衛星訊號處理。經 編碼的主率上行線路載波在一 X波帶接收器41上被接收。 一多相多路分解器及解調變器43接收288個獨立的FDMA訊 號，產生一個單一類比訊號，其中28 8個訊號之數據係被 時間多路傳輸，並且完成串列數據之高度解調變。一連通 開關和調麥器45選擇地將串列數據之個別頻道導引成為三 個下行線路訊號之全部或部份，甚或不予導引，再將此三 個下行線路訊號予K調變和上行變換。行波管放大器47增 強此三個下行線路訊號，其係被L波帶傳送天線49發射至 地面。此衛星亦包括有一多路分解器42和放大器組群44， 其係以一習知的「彎管」訊號路徑而被構形，而其頻率變 換輸入訊號以供再傳送。 _ 4例示本發明之衛星通訊糸統中之衛星基波帶處理器 51及所連接的下行變換器53和上行變換器52元件。下行變 換器妗-寬波帶輸入中接收288個載波，以進入一分隔器61 。分隔器δ画600MHz的輸出埠*其每一個皆可承載48涸上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I---： IU---„--.装-- (请先聞讀背面之注$項再填寫本頁)

.1T 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印策 A7 _B7 _ 五、發明説明（9 ) 行線路主率頻道（其仍然在分離的載波上被調變）。·一個第 一、8對6冗餘下行變換器63(連接於合成器64而蓮作）選擇 地降低任何輸入成為大約140 MHz之中間頻率。雖然提供有 8個冗餘下行變換路徑，但對288個主率頻道而言只需要6 個即可。 一個第二、8對6冗餘下行變換器65(連接於區域振通器 66而運作）將經選擇的中間頻率输入降低至大約3MHz的基 波帶訊號。如同利用第一下行麥換器般，其提供有8條路 徑，但只需用到6條。 基波帶處理器51包括有δ條類比數位變換器54及解調變 器55之冗餘串連線路。每個A/D變換器接收仍在分離的載 波上的具有48個主率頻道的單一訊號。解調變器包括有一 個多相多路分解器/解調變器，其可產生具有來自於時間 多路分解的主率頻道的資料的單一輸出。連通器56包括有 數位記憶儲存器，使得來自於所有的經選擇解調變器串連 線路的串列數據流在被接收時即被儲存，而且其可使得 288個頻道中的所有數據被謓出於5係冗餘輸出路徑之外。 在一時間點上3條路徑為主動者（對每一下行線路波束而言 )，而額外的路徑係供冗餘之用。對96個主率頻道而言， 每一輸出路徑可平行地接收数據。任何主率頻道可被讀出 於部份或所有的输出路徑之外，甚或不被讀出。交叉陣列 元件57係供由96涸經選擇主率頻道變為單一 TDM數位訊號 的分時多路數據之用。調變器58和數位類比變換器59以大 約3MHz之波帶寬度產生四分相位移鐽控調變基波帶訊號。 本紙張尺度適用中國國家橾隼（CNS > Α4規格（210X297公釐] ~ ι 〇 - I丨一:丨^——裝I — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ A7 B7 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（1〇 ) 一個第一、5對3冗餘上行變換器67(連接於區域振通器68) 將經選擇的基波帶訊號調變為一大約為140MHz的中間頻率 。一個第二、5對3冗餘上行變換器69(連接於合成器70)將 經選擇的中間頻率訊號上行變換為L波帶（近於1500MHz) ° 每個載波係被一放大器放大至300瓦的功率，該放大器 係由多個平行連接的行波管所組成。因為毎一管僅能放大 一個載波，所Μ可以接近其最大飽和功率输出而運作此類 行波管。此種每管單一載波之運作較習知的多重FDMA載波 運作所能完成者而言為更具效率的太空載具上之功率源利 用。就更多可用於下行線路頻道的功率而言’如此可造成 3至4dB之優勢。容納每一載波所需的波帶寬度為2.5ΜΗζ° 載波可被置於在波帶之任何位置中被500MHz之間隔所分雄 的頻率中心上。在相同衛星上的載波分離至少為2. 5 MHz ° 每個衛星亦可被配備有如圖5所示的透射式轉發器設箱 。一分隔器71可將寬波帶上行線路分離為5條大約6 00 MHz 波帶寬度之路徑。一個5對3冗餘下行變換器73 (連接於合 成器74)將經選擇的路徑之無線電頻率訊號降低為一大約 為140MHz的中間頻率。5對3冗餘表面聲波（SAW)滤波器75 可移除上行線路雜訊。一個5對3上行變換器77 (連接於合 成器76 )將钱濾波的中間頻率訊號轉譯為1500MHz左右的L波 帶。此棰經濾波的中間頻率訊號轉譯為1 500MHz左右的L波 帶。此種設餺重複額外的96個主率頻道於一下行線路MC PC 分時多路載波上，而其係被格式化於一上行線路榧匯播送 站之上。一涸此種播送站可供給所有的3豳波束，或者不 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 13 ^——-L-Iuf 裝------訂------{ \ (諳先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11 ) 同的樞匯器可供各個波束之用。每個MCPC分時多路載波將 具有與衛星上所產生者相同的波形、相同的功率，但是相 反的極化及/或不同的載波頻率。因此，每一波束之總體 容量將為192個主率頻道。 太空載具接收器中的高冗餘、數位處理器和輸出高功率 放大器確保每一衛星有12年之壽命。此外*有足夠的位置 保持燃料，Μ維持每一衛星位於其指定軌道位置之士 0.1° 内的位置15年。 分時多路框格具有1秒之期間，其每一個皆為一 40符號 合成字碼所標記。下行線路MCPC分時多路載波具有每秒 1,767,688個QPSK符號之傳送率。 衛星係由一地面控制區段所操控，並且在其軌道生命期 中，.係依照交通之需求而由一任務控制區段所安排。其位 元率和所得的品質可被混合於任一波束中，Μ符合服務所 需之要求。其服務之位元率/品質複合可輕易地由地面指 令所改變，而且可在一天中的不同時刻予Μ改變。在較佳 具體例中，頻道分配可依照先前24小時所建立的節目計劃 而Μ小時為基準加Μ改變。依照被包括於每個主率頻道中 的集合資枓，無線電接收器可自動地選擇此類所需的主率 頻道Μ產生使用者選擇的無線電節目。 上行線路播送站： 圖6例示本發明之衛星通訊糸統中之節目訊號處理。兩 個波源被例示於圖6中，而且應瞭解：額外的頻道可藉類 Μ的訊號處理而被加入。訊號源101首先被歸臑於HP EG 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 λ 經濟啷中央標準局員工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（u ) ®數3編碼103，供各種節目頻道所用的波源編碼數.位訊號 利用一包含有一 255,233Reed Solomon阻絕碼的串接頻道 »碼模式，而被前向誤差校正编碼。阻絕編碼器1〇5接绩 有一阻絕交錯器107，再接到一傳率l/2Viterbi迴旋編碼 器 109。 此種串接编碼模式之使用譆整個糸统可達成較低的位元 誤差率。頻道编碼將M2X255/233之參數乘上傳送所霈的 位元率。因此，其主率在鑷碼後被增加至每秒36.72仟位 元。 依照此節目頻道率，编碼節目頻道之後被分解為一組編 碼主率傳送頻道。控制字碼和前置編碼之增加將所傳送的 主頻道率提高至每秒36.826仟位元。 依照此節目頻道率，编碼節目頻道之後被分解為—組 碼主率傳送頻道。例如：一個128 KB PS頻道被分解為以下8 個頻道： 符號1成為物理頻道1 符號2成為物理頻道2 符號3成為物理頻道3 符號4成為物理頻道4 符號5成為物理頻道5 符號6成為物理頻道6 符號7成為物理頻道7 符號8成為物理頻道8 符號9成為物理頻道1 冬紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _____^___^___N-.会5-__ κ· ^^^^1 In— tm ml Λ n^— n (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 訂· 15 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（13 ) 等等 每個編碼主率頻道中之一控制字碼111識別其所歸鼷的 數位訊號組群，並且承載有使接收器再組合編碼主率頻道 以重新建構編碼節目頻道的指示。一種80位元控制字碼之 實例為： #位元 i 指示 2 相關集合之數量 (00=無關聯，最多4個相闞集合） 2 集合識別數字 (〇 〇 =集合 i，；! 1 =集合 4 ) 4 集合型式 (0000 =音頻，0001 =視頻，0010=數據，其他 型式或保留者） 3 集合中之16個KBPS主率頻道之數最 (000= 1 個頻道，001=2個頻道，.....，111=7 個頻道） 3 主率頻道識別數字 (000 =頻道 1，.....，111=頻道 S) 3 次集合之數量 (000 = 1 ，.....，111=8) 3 次集合中之16個KBPS主率頻道之數量 (000=1，.....，111=8) 2 次集合識別數字 (000=集合 #1. .....，ιιι =集合 8> 本紙張尺度逋用中國國家梯準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐） I---.— -"---^ — 策------訂------f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 A7 B7____ 五、發明説明（14) 3 集合/次集合阻絕 (000 =無阻絕* 001=型式1阻絕，.....，111 = 型式7阻絕） 11 保留

40 CRC 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 相闞集合之數1所用的控制字碥登錄可在各種集合姐群 間建立其鬭係。例如：一播送器可提供相闞的音頻、視頻 和敝據脈務，諸如具音頻內文的霣子新鬮和額外的黄料。 集合雄別數宇可雄別頻道為其一部份的集合數字。集合中 之16價KBPS主率頻道之數霣界定集合中之主率頻道之數目 。次集合之數量和次集合中之16個KBPS主宰頻埴之數量界 定一集合之内的鼷係，諸如：在一個CD品質立髖聲集合中 *利用4個主率頻道以供一僭「左立體聲j訊號之用•以 及4個不同的主率頻道Μ供一個「右立《聲j訊號之用。 另外，音樂可與多傾播音貝聲音訊號相结合，毎一聲音訊 號係不同語言者。次集合中之16個KBPS主率頻道之數量界 定次集合中之主率頻道之數目。次集合識別數字可雄別頻 道為其一部份的次集合。 集合/次集合阻絕位元允許相配合的播送資料之姐涵。 例如•一些國家可能會禁止酒類廣告。為該等國家所產生 的無線®波可被預設以一編碥，否則一篇碾可被負載，使 得此無媒霉波回應於此阻猪訊號並且阻涵特定的資料。 每個主率頻道可被姐嫌成為一至少具有一頻道前置的框 格，以提供播送站與衛星間之定時參考。此前置可包括一 17 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 五、發明説明 (15 ) 1 1 特 定 字 碼 t 以 識 別 每個框格 之阻絕編碼之開端。 此前置 亦 1 | 可 包 括 — 組 含 有 12 -1 4位元的定時位元。當播送站和衛星 1 1 被 同 步 運 作 時 » 此 位元阻絕 含有13位元。如果由 於衛星 和 η 先 1 播 送 站 中 之 振 通 器 之差異而 致使播送站落後或超 前了一 位 Μ 讀 背 I 面 1 元 則定 時 位 元 組 便因而縮 短或延長。所有的頻 道可使 用 之 注 1 I 相 同 的 刖 置 0 當 一 波源已被 分解為多重的主率頻 道時， 所 意 事 項 1» I 有 相 闞 頻 道 之 前 置 可同時產 生。分離的播送站間 並無主 控 再 填 1 時 鐘 同 步 化 〇 控 制 字碼和前 置編碼之增加可將所 傳送的 主 寫 本 頁 Ν^· 裝 1 頻 道 率 提 高 至 每 秒 36.826仟 位元。 1 1 每 個 編 碼 節 巨 波 源被分隔 成為個別的主率頻道 。在所 示 1 1 之 實 例 中 節 百 波 源1包含有4個主率頻道，其係 代表一 FH 1 訂 1 1 品 質 立 體 聲 訊 號 0 節目波源 2包含有6個主率頻道 ，其可 被 用 作 為 被 聯 接 至 一 32位元數 據頻道的「近CD j品 質立體 聲 I 1 I 訊 號 > 或 是 FM品 質 立骽聲訊 號（例如，用來傳送- -供無線 1 1 '電 接 收 器 液 晶 顯 示 器（LCD顯 示器）上之顯示幕用的影像訊 人 S. · 號 ) 。另外 >此6個 主率頻道 可被用作為一96KBPS播送數 據 1 頻 道 0 每 個 主 率 頻 道係被一 個分離的QRSQ調變器 11 7調變 1. 至 — 中 間 頻 率 0 上 行變換器 119將分離的主率頻道移至 1 1 I FDMA 上 行 線 路 波 帶 ，而且此 類綬上行變換的頻道 係經由 放 1 I 大 器 121和天線123而被傳送 。上行線路播送站係 利用小 型 Ί 天 線 (直徑2至 3公尺）而使用 VSAT訊號Μ傳送基本 (1 6 k b p > S ) 1 1 頻 道 〇 1 | 主 率 上 行 線 路 頻 道係在個 別的分頻多路聯接（F D Μ A )載 波 1 I 上 被 傳 送 至 衛 星 0 多至288個上行線路載波可在其全球上 1 1 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS > 規格（210X297公釐） 經濟部中央搮準局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（16 ) 行線路波束中被傳送至衛星。配備有直徑2.4公尺的抛物 線形X波帶天線和25瓦功率放大器的小型播送器地面終端 器可輕易地由製播節目的國家中的處所傳送每秒128仟位 元的節目頻道（包含有8個主率頻道）至衛星上。另外，節 目頻道可經由租用的PSTN地面滕接而被連接至共有的上行 線路地面終端器。此糸統具有供其全球覆蓋區中所有國家 所用的足夠上行線路容量，K具有其自身的衛星無線電播 送頻道。 無線電接收器： 無線電接收器可在最少費用下提供最大的使用便利度。 低等级、基本的無線電設備K大量製造的ASIC晶片而言將 會花費消費者大約50美金，並且可藉太陽能或電池而加以 蓮怍。此無線電設備可接收L波帶訊號、解調變K及由TD Μ 流中選取有用的無線電訊號，並且將其聲音延展為其原先 的形式。 圖7例示本發明之衛星通訊系統中之可動式無線電接收 器中之節目訊號處理。此種低價的無線電接收器，其被配 備有一個具有大約4至6dBi增益值的小型密集式轉配天線 131，實質上可不需要定向，並且可自動地調整至所選擇 的頻道。另一個高等級的無線電設備可被配備有一個達成 10至12dBi增益值的天線。由於此種天線具備相當的方向 性，故其被定向以達成最佳的接收。此棰天線之一種型態 可為一輕配器陣列。此陣列可被保形地埋置於無線電設備 箱之表面之内，其被附接成為一蓋子，或者藉一數公尺畏 本紙張尺度適用中國®家標準（CNS > A4规格（210X297公釐） I------^—-s策— (請先鬩讀背面之注項再填寫本頁) 訂 19 - 經濟部中央橾準局貞工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（17 ) 的细同軸電级而完全地可拆卸於或連接至無線電設.備。此 種天線之另一種型態可為一邊射或端和栈式的螺旋形運作 。定向可藉著在仰角和方位角上轉動天線而完成。一可拆 卸的天線可被安裝於一地面上的小型三腳架之上，或是被 安裝至一窗戶框架，並且被定向以達成最佳的接收。—涸 lOdBi天線具有大約65°的波束寬度，並因此可輕易地指 向衛星以達成理想的接收。此種天線之方向性更可以在反 射會造成干擾的位置處增強其接收。另一種選擇則是一相 位控制陣列式桿形天線，其在一方向上具有寬的波束寬度 ，但在其他方向上為窄的寬度（亦即，一扇形波束）。再另 一種天線可為一螺旋形天線，其可供戶外接收和大部份的 室内接收。在某些環境中（覆軍、混凝土或金躕建築物）， 室内接收可能需要連接至外部的天線◊對車輔之接收而言 ，具有小至4dBi之缯益值的天線可被安装在交通工具上。 單一此種型式的天線可Μ高仰角而良好地運作於一開放位 置，而無嚴重的多路徑反射》然而，在具有多路徑反射的 區域中，諸如市中心區，其仰角係小於60 ° •偁爾要考量 到媛和多路徑干擾。一種考量為使用兩個或三個被安装在 車輛上之不同位置上呈空間分集陣列的4dBi增益天線。這 些天線可被動態地加入K達成其方向性，或是相組合K便 在一給定的瞬間選出農大訊號到波。另一選擇則是安装一 個具有10dB i增益值的可操控蹢形波束方向性天線，並使 其追踪衛星。最後提及的構想可廣泛應用，但一般人可能 較偏好於由系統所提供的高表規品質而利用其最大的便利 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 11-」__^ ^ —— (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) -訂

A B7 明説 明發 期 線 預 行 > ο W·者來 世化用 於眾被 行大道 風為頻 將成重 內且多 年並 、 十格路 個價多 下低時 在降分 統會的 系 線術 動天技 移列波 星陣載 衛式照 於控依 由操個 。 子 一 性電 秒 每 元 位 仟 道承 頻 Μ I合 組 被 道 05頻 [6.率 t主 些 這 率。 主隙 個時 每的 〇 身 備本12 設其至 電有16 線佔秒 無中每 至流由 送時圍 傳分範 路在載 使 之 術 技 位 數 0 道 頻 Β·1 節 的 元 位 仟 有 括 包 務 服 肋 輔 之 備 設 電 線 無 對 供 提 可 用 像 影 作 39 慢 經濟部中央棣準局貝工消费合作社印製 、呼叫、郵件、傳真、平螢幕之使甩或串列界面。此數據 和資料可在音頻數位訊號頻道內被多路傳輸。 每個無線電接收器可將傳送於一波束覆蓋中的載波調整 至每秒1,767,688個符號之一。如圖7所示，一低雑訊放大 器133增強衛星訊號，並將增強的訊號接收於一晶片組135 中。晶片組135包括有一接收器137、解調變器139、分時 多路分解器141(其可復原主率頻道）及前向誤差校正（FEC) 解碼器143。晶片組135之輸出為一基波帶數位訊號。 用於接收器K控制變成為編碼節目頻道的編碼主頻道之 再組合的指令包含於被埋入於每個編碼主率頻道中的控制 字碼中。因此而被復原的再組合編碼節目頻道被解碼及解 交錯Μ復原原先的基波帶主率位元流，其係進入播送器地 面終端設備處的系統中。經復原的位元流接下來被一波源 解碼器145變換回類比音頻訊號。此系統可依照節目頻道 位元率而再產生範圍由AM單音至CD立體轚的各種音頻品質。 使用者可利用5個控制紐Μ控制其所有功能。所有資料 將Μ δ 0個字元出現在L C D上。對所有的系統控制功能而言 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 9 ~: ^----Μ—.--^--f '裝------訂------C 沐 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 85U^

五、發明説明（19 ) ，可使用一個具有整合的LCD驅動器的8位元微控制器。此 整合的LCD驅動器可使用廉價的LCD而不箱額外的邏輯元件 ，並且減少所需的零件數目。此微控制器應提供有16仟位 元組（kByte)的ROM、512仟位元组的RAM。 預訂K務： | 此系统可结合有預訂服務，在此服務下，某些節目頻道 % 只能在預訂者（無烺霣接收器所有者/使用者）付贄後才被 .] G 接收。預訂頻道之播送器會將播送訊號變頻。未付費的接 末 收器會接收到雜訊狀的訊號。一個付費的預訂者可鑲其無 :¾ ~ Φ 線電設備被授權以解變頻此預定頻道。tt種解變頻可由一 -r* f 解碼鍵所完成。 I 授播可藉數種方式而完成。在第一種方法中，付費預訂 | 者插入一含有授權指令的智慧卡或記價卡*κ便將所番擇 f 之頻道解變頻。此智窓卡亦可被配備有一個計算時間和使

S 經濟部中央樣準局負工消費合作社印製 容用的数位付費程式，或是一涸付款卡，其係藉付費置而 啟動並在接收器被使用時產生遞減。（當付費減少至零時 預訂者必須付費K獲得另外一次授播。）在第二種方法 中，付費預訂者可將其接收器交給一授播代理商，該代理 商經由接收器上的數位數據埠而下載所需的授播指令。在 第三種方法中，每個無線霣接收器將具有一特定的、鎖人 的識別號碣，而播送器可包括一個在播送前置值內的每框 格一位元的控制頻道。當一預約者對一服務付費時，播送 頻道便定址於無媒霣設備内*並提供一授播訊號。藉由任 —種方法•較佳為設有一特別設計的微晶片* Μ便在智慧 -修正頁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公t ) 五、發明説明（20) A7 B7 而用 _ ， 之 範 化示明 變例發 M供的 加僅定 可例界 者體所 藝具圍 技述範 。 此上利 令習 。專 指热 _ 請 權，範申 授說和下 制解神M 控 之精由 中 例之制 身體明限 本具發地 器述本當 收上於不 接 由靥非 或經仍而 卡 其 ， ^----ΜΙΓI-^-IΓ 裝------訂------(} (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） 23

Claims (1)

1. A8 B8 C8 __ D8 六、申請專利範圍 1. -*種通訊系统，其包含有： 複數個分頻多路上行埭路，每一上行線路包括有一賁料 頻埴； —個太空匾段，其接收上行線路，將來自於資料頻道的 數據黼存於碁波帶，並且將來自於所選擇的資料頻道的數 據结合成為至少一偭分時多路訊號·· Μ及 至少一β分時多路下行嬝路，其包括有一分時多路訊號。 2. 如申讅専利範園第1項之通訊糸統，其包括有複數個 齊一傳率的上行嬢路。 3. 如申請專利範園第1項之通訊条统，其中，上行線路 包括有一個被分晡成為禊數髑齊一傳率上行媒路頻道的音 頻波源節目程式。 4. 如申誚専利範麵第1項之通訊糸统，其另外包括有一 無嬢霣設備·其接收一分時多路下行線路*並且產生一來 自於可灌擇的複數俚齊一傅率寅料頻埴的輸出。 經濟部中央梯準局Λ工消费合作社印氧 (請先聞讀背面之注$項再瑱寫本頁) 5. 如申誚専利範鬮第1項之通訊糸絞，其另外包插有一 播送站，其傳送一價被分隔成為複數瞿相闞分頻上行埭路 的波源訊號，每價上行媒路包括有將上行嬢路指定為相醑 者的資料。 6. 如申請專利範匯第1項之通訊条统*其另外包括有一 播送站，其傳送一涸作為複數籲相闢分頻上行線路的音頻 訊號*每個上行镍路包括有將上行嬝路指定為相醐者的資 料<Γ 本紙張尺度適用中國蹲家橾率（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央梯準局工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範園 7. 如申請專利範_第1項之系统*其另外包括有=播送 站，其傳送作為複數個相闞分頻上行線路的變頻音頻訊號 *每個上行媒路包括有將上行媒路指定為相《者的資料。 8. 如申猜專利耱園第1項之系統，其另外包括有一衛星 控制站，其可指揮該太空區段將所埋揮的上行線路賁料頻 道之連通再組樽成為下行線路。 9. 如申請專利範画第1項之系统，其另外包括有一衛星 控制站，其可指揮該太空區段將所選擇的上行線路資料頻 道之連通再組構成為複數個下行線路。 10. —轤用於一通訊系统中之無媒霣接收器*該通訊系 統包括有禊數《分頻上行媒路和一個分時多路下行蠔路， 該下行媒路包括有來自於相醑上行鑲路的資料•該無嬢霣 設備包含有： —解調變器； 一多路分解器及 一解碼器•其可由來自於相鼷上行埭路集合的寅料產生 一禊合输出訊虢。 11. 如申請專利範画第9項之接收器，其係用於一通訊系 統之中，該糸统包括有複數涸變頻分頻上行線路，該接收 器另外包括有一個可遘擇的控制裝置，其可回應於一授權 訊虢而將一變頻上行媒路予以解變頻。 本紙張尺度適用中國國家橾率（CNS ) A4規格（210X297公釐） 2 ^---^Ti__^ -裝------訂-----《線卜 (請先聞讀背面之注$項再樓寫本頁)