TW545006B - Method and apparatus for mobile platform reception and synchronization in direct digital satellite broadcast system - Google Patents

Description

545006 五、發明說明（1) 詳細說明 本申請案主張於2000年2月29曰提出之美國暫時申請序 號6 0 / 1 8 5, 7 0 1之優先權。 【相關申請案之交互參考】 f 相關主題揭示於美國專利申請序號〇 9 / 〇 5 8，6 6 3，1 9 9 8年^ 4月10曰（放棄），其主張1998年3月27曰提出之美國暫時專 利申請序號60/079, 591之優先權；及1998年7月10日提出之 國際PCT申请號碼PCT/US98/14280，每一申請案的整個内 容併此說明供參考。

545006 一 丨圆丨· ，— —— 五、發明説明（2) 亦會造成抵銷而無法提供服務。 在衛星直接下方的位置（以下稱副衛星點斯^ LOS正視角度，而與副衛星點距離遠‘只貝有取大的 L〇S正視角，因此會增加其阻擋及陰影的U質有降低之 副衛星點的位置通常其L〇s接收較無阻礙。=對=接近 LOS信號之地面再發射的需要/可此阻礙 約85。時，高建築或妯拟古^ 田侑生L〇S正視角小於 顯著。以填充空隙之地面=t即3 L米大小）的阻礙即變得 帶無線電，達到滿足的、、了罢f f對行動無、線電及靜態與攜 地形妨礙較低的地區(即小於有：J在建梁高度或 非與副衛星點的距離超過14』，：：亚不明顯，除 成小於。與副衛星點相距63〇〇公;此L】S正，角即變 ，=地衛星信號即明顯增加。視角降為25。 故在一或多個廣播衛 需要地面再發射才 ：：二：内之中高緯度位置，即 接收直接LOS衛星信號3^動適^線電接收。要成功施行 發射的組合，纟接 接、、斤線電及其同-信號地面再

信號與其地面網路中繼=近相對同步及衛星直接LOS 種地面站信號 σ而且，在接收地亦需要各 【發明概述】 唬中之接近同步。 士述缺點之克服及許 r;f星直接l〇s時間分集Jv :由以下組合達成，即組 ;ί信號，以及由地面站接二或衛星直接LOS時間及空間 波再發射至域市及其郊區；：：星直軸信號，再以地 之再發射地面分集信號。如此， 545006 五、發明說明（3) 直接L0S衛星時間或時間與空間分集信號可與正確延遲衛 星直接L0S信號之地面再發射信號一起接收。因此，行動 式接收器可行經衛星直接L0S信號普遍之地區，或地面再 發射信號普遍之城市及其周圍郊外，或在兩種類型地區之 間轉換，不致中斷其接收。要達成主要完整的連續，衛星 直接L0S信號與再發射地面信號的到達時間須同步於1 0毫 秒内。 根據本發明態樣，界定地面再發射站群之涵蓋範圍中 心。由於多數地面再發射站每一站的發射信號係經校正， 用以補償每一個地面再發射站及涵蓋範圍中心附近之間的 距離差異。 根據本發明另一態樣，衛星信號自地面站再發射係經校 正，以補償各地面再發射站之衛星先到信號到達時間的差 異。 根據本發明另一態樣，自地面再發射站發射之信號係經 校正，以補償在地面再發射站利用衛星信號產生地面信號 造成的延遲。 « 根據本發明另一態樣，到達地面再發射站之分時多工資 料流符號係經調整，使其與多載波調變/分時多工波形之 多載波調變符號一致。 根據本發明另一實施例，至少一近似的涵蓋範圍中心附 近係界定於地形分離之該地面再發射站之選擇數量中。以 測定每一選擇數量地面再發射站與涵蓋範圍中心附近之間 之個別距離差異。然後校正地面信號以補償在使用者終端

90104466.ptd 第8頁 545006 五、發明說明（4) 所選擇數量地面再發射站發 __ ，此種時間差異係因個別‘摁f ?面信號到達的不同時間 圍中心附近之間的距離差昱文里地面再發射站與涵蓋範 兴所產生。 根據本發明另一實施例，〜 置，用以接收-分時多工資;使用於地面再發射站之裝 對應所選擇數量之資料流位二机’包含符號，每一該符號 置，用以定位資料流之主樞=。一處理裝置連接於接收裝 符號轉換為個別之0FDM副載=文;處理装置將TDM資料流 波調變（TDM-MCM)波形，包八’ /以產生一分時多工/多載 選擇數量副載波用以傳送T載波調變符號，各具有一 採用TDM主框前文，或另外八女形之時序符號。處理裝置 便使資料流符號與個別多載、由於正個TDM框之獨一碼，以 應同步。 載波調變符號中副载波之每一對 根據本發明另一實施例，卞 功率TDM-MCM信號，即自高一再發射發射器再發射一高 J艮夠的炫a 士治、 城市或自山上或沿馬路，可到 1"口 、、、1以地波傳播於 本發明各種態樣，優點及杯# ^至20公里的適當距離。 明而更明暸。 田以下附圖詳細說 【較佳實施例之詳細說明】

衛星通訊系統可採用時間分集，或時間 ，移走不要的阻擋，陰影，衰減多路徑。:間分集組合 集通訊系統可發射單一直接L0S資料流之1 〇，一時間分 信號（即信號之一相對另一信號延遲一選擇=晚到俯生 .s ^ 伟4間）。或者， 一時間分集通矾系統可經由個別之兩直接LnQ 一 η ★ mu&賁料流發射

545006 五、發明說明（5) 先到及晚到信號。先収晚到 〜sS, 止：：期間來測定。此處之實驗證：。阻擋而停 而且，兩直接L0S資料流可由* τ用來V出所需延 射，以施行空間分集及時間分隹工日:刀離之兩衛星個別發 頻道係在地面再發射發射器及二此兩情況巾，非延遲 到及晚到步員道能建設性的组合/在接收器處延ϋ，使先 述直接L0S衛星分時施行可與 ，克服城市中心及都會區因建築，面再务射站網路組合 無衛星直接L〇S接收之問題。 二：Ί阻擋而經常 面再發射，本發明可提供衛星TD 衝生信號 形的變換，這對地波傳播之中心商業區1/載波調變波 多路徑環境具有抗拒及強韋刃十生。本發明$ ^置:會區的 面再發射網路上以重複衛星信號同步及組合衛=在地 ，當行徑衛星單獨涵蓋範圍，地面加強城市、 日守，及當轉移於此兩類區域時，達成連續，不中^乾圍 收。 —的接 « 產生地面信號須將接收自衛星之TDM資料符號流變換成 多載波調變波形，即藉IFFT轉換達成，其中TDM流資料符 號係同步及精確的指定給個別的仰^…^副載波，所有地 面信號頻率網路的地面再發射站皆使用相同方式。TDM_ MCM波形係公知對多路徑具有抗拒性，且在視線接收遭到 嚴重阻擋的地區仍能產生強勃接收。 1 ·經电視線之行動式接變 _ 19II 1111 _ 90104466.ptd 第10頁 545006 五、發明說明（6) 1 :虎利用電磁波直接傳送於衛星發射器與行動式接收器 之間係由以下定址。如前述，在接收器處的信 因發=态與接收器之間的實體阻礙而造成。另外"，停止服 務可旎因信號衰減，抵銷及載波相位擾動。行動式接收器 ，例如，在通過隧道或行經建築物附近或阻礙視線（L〇sf 信號接收之樹林時，遭遇實體阻礙的阻擋。另一方面，停 止服務可能因信號抵銷，衰減及載波相位擾動造成，即^ 多路徑信號反射干擾大到與所要信號相當時即會發生停: 服務。 曰 衛星通訊系統可採用單獨時間分集，單獨空間分集，或 時間f空間分集一 #，移開直接視線阻擋，陰影及多路徑 衰減，不要之衫響。例如，如圖1 a示，單獨時間分集衛星 通訊系統10可藉衛星14發射單一直接L0S資料流12同一信 號的先到及晚到特別式樣（即，晚到信號係先到信號延遲 ^遠擇日守間^複製。）另外，如圖丨b示，單獨時間分集通 訊系統ίο可藉衛星14，發射一L〇s資料流18僅傳送先到信 號或f :L0S資料流僅傳送晚到信號。 一侑星通汛系統組合空間與時間分集，如圖2示。兩直 接L0S資料流16與18可由空間分離之兩衛星14與2()，其距 離足以施打空間分集，個別加以發射。時間分集可由各資 料流之先到^後到相伴信號的混合傳送，或由一資料流傳 运所有先到化號及由另一資料流傳送所有後到信號。 圖1 a ’圖1及圖2任何一種系統組態，非延遲信號（即先 到何星化號）係在接收器22延遲，使其能與其後到相伴信

90104466.ptd 第11頁 545006 五、發明說明（7) ::步組合成-信號。以下說明執行此種組合之最大機率 道圖圖lb及：2之信號宜廣播載有個別廣播節目之， 二(BCS)。個別廣播節目係指定給兩廣播頻道 逼载有未延遲之廣播節目（即所稱 廣播： 播節目，但有延遲(即細。這些先有 頻道則同時載送於相反的傳送載波上。 、载波’另- 參考圖1 a之衛星信號丨2，一系統】〇接收哭 ^ ^ ^LOS ^ ^ ^ e, Γθ1 t MI t ^ - e, Λ" D M)載波來施行此工作模式。要 木夕工 广：广丁_波。在此種情；：每：行 “接L0S仃動式接收廣播頻道係在同一TDM泣"中、、：Ρφ 。TDM載波框内每一廣播頻道符號係 f达出 m ^ - 2 -ir 。一 s播v員逼載有—先到信號，及另一卢 =載有-後繼。此程序提供接收器22之=廣 木，例如，以提供交通工具沿公路 1刀 中，-連續不中斷的接收功能。 悲、阻擋事件 麥考圖1 b之衛星信號1 6與1 8，一系始·| n门A 及多工，並解碼這些流之適當廣？，二 來接收並處理兩TDM衛星載波。要：此：态22係用 :RF部能接收兩衛星TDM載波。使用具有 ；單： RF部接收sRFTDM載波。此種設計特別可應在兩早 配置於其頻譜内時，使其互相相鄰〜” 彳 何丨。但兩载波也可能出現

545006 五、發明說明（8) 須在其頻譜位置中分離^ 況中、，兩分離及獨立奸部須L;定R:=:情況。在此種情 兩載波。此種一RF部的配 ^丁，才能接收到 部的配置則稱為雙臂衛=早“丁生接收器，而兩rf 先到及後到信號之„ ㈣：：定。停止服務期;要：免停止服務 疋。在城市中，阻擋物大刀布與大小來測 的阻礙。在郊外地區，阻擔物重建築物及街道 路或鄉間小路。在兩種情 盘 擋及覆蓋公 T^ 3 . , , # ^ ° " 數值。 1久Α路的延遲 Α後到信號之間的延遲時間宜為系統泉數，jf Μ 速度⑼至6Gmph)行經典型郊外公路之 擇夠涵蓋阻撞物分布之長度。延遲數值宜有足值夠 除9 7至99%所遭遇之阻擋，但不可過長，甚至涵蓋接收器、 構造（以避免使接收器複雜化及/或成本超出市價）。此^ 阻擋期間的例子，一車輛以30mph通過5〇呎寬橋下為例， L0S至衛星的阻擋為1 · 1 3 6秒，其後到信號的延遲至少等於 此數值。 ' 郊區公路的阻擋量測，如Lutz , e t al。，n Land M〇bi 1 e

Satellite communications-Channel Model ， Modulation and Error Control”，於1986 年5 月 12-16 日於ICDSC-7 國 際會議期間數位衛星通訊所做的報告。利用其中資料繪出

\\312\2d-code\90-05\90104466.ptd 第13頁 545〇〇6 五、發明說明（9) -- =擋對衰減深度餘裕的比例圖，例如橋，路邊構造， 昃樹林的混合阻擋。資料如圖3所示，―衰減 ： 至=，延遲時时2至8秒之間。衰減深度餘裕係指自拿Γ星 :信號準位與不可接受信號之間的差異。故 ::❹丨衰減餘裕湖，由圖3知，6至8秒的 。：

知供時間分集接收的近似最大利益。 才门T 此ί 1卜加強行動式情況衛星信號接收的裝置係-交織哭 ς、“的目的係在排除位元叢波或符號錯誤 ς ^干哀減及/或長阻擋造成之傳輸畸變，以 夕路佼 才父正編碼器30及其互補最大機率編 ’、人、别向錯誤 作用。即透過重新排序發射器φ 7 j，之錯誤校正 間，以便將其隨機及均勾分：：兀或符號的發生時 中。如此可使輸入訊J目；：=交織器期間之時窗 若交織訊息位元或符號在其傳；號”儘可能分離。 波，在接收器處之互補反交收為時發生錯誤叢 時窗之錯誤位元或符號之原顺:"回復散布於整個交織器 隨機分布出現於FEC解碼哭’、，、，使其以錯誤位元短叢波 。在FEC編碼器及解碼器： 。解碼器容易的加以校正 成由上述系統送出之訊息、、且 '中使用此種交織器，可組 處理組件。此交織器係&持二，，端對端傳送，所使用的 之後及接收器22FEC解碼、哭2疋t於發射器24FEC編碼器3〇 至多數TDM框之間。 阳之W。其時窗期間範圍在— 交織器可以使用交錯 對交織器，工作於一對1叩工樣。一交錯交織器包含一 '息位元流上，使每-交織器栽有

90104466.ptd 苐14頁 545006 五、發明說明（10) 每一訊息流一半的位元 ^ 開及排序。例〜，交：：心：f:係假性隨機及均勻分 織器作用於位元以；生线=接：成對之訊息流。交錯交 每-輸入訊息流之位开兩輸出：：交織器流。交織器可使 交織流之間分開。而 以假，機方式，在兩輪出交錯 彼此要儘可能分開遠—里位=一 =~對交錯交織器流中， 入訊息内含的一半。卞：、：母、父錯父織器流傳送每一輸 。當與一母迴才走編瓜係傳，於不同A變化的路徑中 流中形成交錯交織器：：：使：：’其：出即穿入兩訊息 旋編碼器匹配母編碼哭 v 編碼器（利用迴 流即以最大機率方式息位元 程序可消除叢波傳送位元錯誤，即動的^出端。此 L0S衛星接收路徑所遭遇到之阻 =收，在直接 造成者。 U〜及多路徑哀減所 為最佳化行動式接收，晚到廣播俨 旒係儘量精確調整，使其與對應 重°延;:= ==之數值與晚到廣播信號在發；器 接調整库圖1“η各說明有關之端對端原理。在 Ϊ = Ϊ徒信號的符號與符號對齊係利用-固定 廇: 確，即使先到信號之對齊在少於-半 贗播仏號框周期的一半以内，缺德 務控制標題（SCH)前文同步於先到及德^延遲調整，將服 。咖係說明於共同授細先專至^ ，於1QQQ 权惟夫四寻利申晴序號0 9/ 1 1 2, 349中 方；1 998年7月8日提出申請，併此供參考。此種先到及後

545006 五、發明說明（11) 一 ，，播信號的符號對齊可讓到達接收器v 之後信號的符號達成最大機率組合。 解馬杰28 先到及後到信號的最大機率組合 編碼器3 0導Ψ并收达鈐山\ #么河u 4 |自迴方疋 :乂0 V出亚將其輪出分成先到及 二序可完成分開，如圖示32所㈣：ίί入 的另—丰；1 #υ，1編碼位元的-半，及後到信號位元 β _ π 、、且成母一半之精確位元係以最佳化整個端對端 位1誤，能的方式加以選擇。在接收器處，利“= 』：ν可角:碼當同步廣播流先到及後到部分的軟決定 雜：：預測母—再組合位元，以產生最大機率組合結果。 最i機率r:相對簡單的切換取代先到及後到廣播信號的 播信號：二&:在此情況’接收器22切換於先到及後到廣 播心遭二接ΐ益22宜輸出後到廣播信?虎，除非後到廣 到幻d抬。^其遭阻擋時’接收器22則切換至延遲先 二，仏諕。對齊係使用適當延遲以確保接收器22切換於 ,'後到廣播信號之間時不會發生時間不連續。 旁僅，=t到廣播信號同時受到阻擋時才會失掉。此種b現 ^才&5日守阻擋的期間超過先到及後到信號之間的延遲時 tL όί] ll ^但¥ 11 erb i最大機率組合有一明顯的信號雜訊 、炎勢’即與簡單切換相比約有4. 5dB。 1 · 1施杆一語；曰卞 l TDM.K 3M蜀時間分^ 有 7八接收之兩TDM流係自相同衛星14傳送。一TDM流 】廣播彳B號符號，及另一 T D Μ流載有後到廣播信號 545006 五、發明說明（12) 廣播k號且包含複數個廣播頻道（β c s )。供行動式分集 接收之BCs數量可自一至全部可使用者中變動。未使用= 打動式分集接收之BCs可用來供非行動式固定及攜帶式無 線電的傳統非分集L0S服務使用。先到及後到BCs提供行動 1接收器1時間分集，以加強移動車輛在遭遇動態阻擋環 境中的連續接收使用。載送在兩TDM流中之先到及後到BCs 之間的延遲時間34係系統參數，以上述載送於相同TDM流 之先到及後到B C s的相同方法測定。 在接收器22處，一對BCs，一自後到TM流及另一自延遲 先到TDM流，係以上述圖“之先到及後到廣播信號的相同 方式處理。接收益2 2接收兩T D Μ載波以施行此工作模式。 空間分集，兩空間 t離衛星每一個各一 ' " ί、直接衛生L0S行動式接收之兩TDM流之傳送係，一流工6 ^到信號及另—流18傳送先到信號。兩空間分離衛星 及〇個別之流1 6及1 8，如圖2示，用此施行空間分隼盥 ^ ^ ^ 114 Α20 ^ . f0l ^ ^ ^ ^ ^ ^ 葡右Ϊ 田另一個亦遭阻擋的機率不大。一TDM流1 6 載有後到BCs，另—價流18則载有 器22之時間分隼，祐诒仆梦私由土丄 μ捉仏按队 ；& &蚀。止Ί ”強化私動車輛在動態阻擋環境中連續 ^及後到TDM流之間的延遲時間34係系統參 Ϊ定 述—TDM信號解多工之先到及後到廣播信號來

545006 —----- 發明說明（13) 用兩直接 星每一個 | 供直接衛星L0S行動式接收 到信號資訊及另一BC傳送先到播頻迢（即一BC傳送後 衛星14及20每一個各一、关 唬貢訊）係由兩空間分離 不須專屬所有先到S所:後到二^說明。TDM流16及18並 兩個信號的組合”匕可施行；f隹而是每-個皆能傳送 衛星14及20在空間上分離雜:3刀集及時間分集接收。兩 路徑。故可提供空間分隼接：二提供流兩不同到達 另-路徑亦阻擋的機率；春機t，即若-路徑阻擋， 22之時間分集，並 先，及後到BCs提供接收器 ，係由上述-信號延遲時間34係系統參數 定。 牛夕之先到及後到廣播信號來測 及對廣播信號(即-個載送-後到信號 先到及後到；播4:匕之/理係與上述圖la_所述 波以施行此工作才莫$。式同。接收器22接收兩TDM載 理電路來f 1H t集係以前述時間分集相同處 行時間分隼及*門八=大機率Vl terbl、组合處理28同時施 接收品質信號。”木。或者，可使用簡易切換選擇最佳 由上述，空問公隹h ，衛β Μ $ Γ接收產生係因衛星14之先到廣播信號 圖2不。不同空間位置之達成係，例如 曽

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第18頁 545〇〇6 五、發明說明（14) :利用地面同步執道不同位置的产曰 、 ，軌道相對赤道傾斜，及對其之:或兩衛星在不同橢 &供對目標區連續的空間及時八隹相適§地定時，以 :青況中’可利用高度傾斜橢圓：：；涵蓋範圍。在後者的 如，—次使用兩個以達成高緯之二或四個衛星，例 接—will；間分集。 U上任何—個直接L〇s衛星 發射器（圖4)網路36組合’用;行可與地面再發射 區及郊區位置，克服因建築物 …、衛生直接L 0 s接收之市 保持行動式接收器廣播節目信，隧道造成之阻擋， 路36可包含_至任何數量的站中斷接收。一地面網 公路涵蓋範圍之需要。 〇 ，例如，以符合城市或 行動式接收亦可另有選擇， 統，無需時間或空間分集，Ρ使用韧星直接廣播傳送系 。此種選擇對衛星波束涵罢r =地面再發射網路聯結即可 視角係85。或以上且障礙阻幹八例如’ L0S對衛星之正 境下’僅有少數較小且隔離二二：區有效。在此種環 以下說明衛星與地面接收之需要地面再發射。 队您間的切換臨限。 -Ϊ : Ϊ接！星信號地面再發射以地面網路中繼最有利， :口/、、、且：、仃動式接收器之衛星直接LOS信號。根據本 § ，以下說明施行行動式分集接收之同步，使用一或多 们直接彳封生L 0 S流’有或者沒有經由地面中繼站網路μ之 地面再發射。在以下說明中，信號係假設利用時間分集多 工加以傳送。但這並不排除使用其他如分頻多工或分碼多

\\312\2d-code\90-05\90l04466.ptd 第19頁 545006 五、發明說明（15) 工之任何夕工方法組合的傳送設計。 設置有空間及時問公隹 方、去於血卩且於爲加^ 直接0 S衛星載波可使用上述 万/ίτ,、、、阻彳自及部分胆4φ> ^ , * 訊。但在城市中常見之::外，區進行使用性高之通 曰姐# ’中及咼建築會嚴重阻擋L0S衛 遠1=一種地面再發射系統，用以強化l〇s衛星 接收亚達成在城市及鄉下高可用性之接收。 要克服L0S阻擋，須想|仏工工v 从丈fi a班 、扣七、地面再發射站3 8網路3 6於城市 付少二句毒如圖4示。每一地面再發射站38發射一可對 TDM夕、*、s^ 1之波形，及中繼直接L〇S衛星數位TDM流或 擇门之部分（即廣播頻道）。所有地面再發射站38宜 2要相同的載波頻率上發射。#波形頻寬互相重合，即 ，二所稱之單一頻率網路。可使用之波形如：〇分時多工 夕載波調變（TDM-MCM)，使多路徑強化技術，即公知之正 交分頻多工（OFDM)來傳送一TDM信號；2)相容性tm，所發 射之TDM波形含有一特別周期性數位串列順序，致能多路 2容等化器’即經由—關聯器，—多接點延遲線及另外 勺k唬處理電路，串列等化器接頭以便相加性再组合之個 別多路徑到達者，以回復發射之波形；及3)分碼多重口進出 (CDMA)，其中衛星TDM波形係分成如主要速率頻道（pRCs) « ^組成部分，及這些部分以佔有共用頻道之多重同時cdma k戒再廣播’並在接收器處藉每一 PRC單獨配置之數位碼 加以個別識別及鑑別。上述PRCs說明如上述共同授權美”國 專利申請序號09/112, 349 ’於1998年7月8日申請，併此供 參考。一TDM廣播波形之BC可分割成如PRCS。

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9〇l〇4466.ptd 第20頁 545006 五、發明說明（16) 以下選用一使用TDM-MCM波形之地面再發射實施例。 TDM-MCM波形一詞係指以直接接收自衛星之TDM波形數位符 號對多載波的調變或M C Μ符號。此實施例之重要態樣係將 T D Μ - M C Μ地面再發射波形與接收自衛星的T D μ流同步。須知 此同步在由衛星送出之TDM波形與任何使用於地面再發射 的其他波形之間的同步，須計入衛星與地面再發射站之間 及地面再發射站與接收器之間之傳播延遲差異。 U-jfe行使用T D Μ - M C Μ之地面再發射

不同衛星傳送的選擇是可能的。他們是：丨）自載送無時 間或空間分集信號相同衛星之一直接[〇3衛星TDM流；2)自 載送先到及後到廣播信號相同衛星之一直接1〇8衛星TDM 流；3)自相同衛星之兩直接L〇s衛星TDM流（即一流載送後到 BCs及另一流載送先到BCs);及4)自不同衛星之兩直接L〇s 衛星TDM流（即一TDM流載送後到BCs及另一TDM流載送先到 BCs，或每一流載送先到及後到BCs的組合，其中每一後到 B C具有一其他T D Μ流中之先到同伴）。

在第一種情況，沒有使用時間或空間分集，載送BCs之 TDM流係由地面再發射站38利用TDM —MCM波形直接中繼加以 接收。在此種情況，於其1〇8衛星TDM接收中引進一延遲配 合地面再發射路徑遭遇到的處理及傳送延遲。在另外的情 況中’ TDM流載送先到BCs係由地面再發射站38利用_tdm — MCM波形加以延遲及中繼。 經選擇及载送於TDM〜MCM波形之了陳位元流宜載送與自衛 星進來之相同内含。或者，由TDM-MCM僅自衛星TDM流中選

545006 五、發明說明（17) 擇供二動式接收用之BCs。在後者的情況，供行動式服務 接收器用之區域注入廣播頻道内含可取代其餘TDM之容 量。 祀據本毛月有關時間分集接收之組態，在每一地面站 插入延遲，亚調整使到達地面涵蓋範圍中心之先到Bc的 叶間”其自衛生相伴之後到Bc的到達時間相重合。此延遲 I站3 8與侑星之間的距離差異，及各站3 8與面涵蓋範 〜42之間的距離差異，及將LOS TDM流轉換成TDM-MCM流有關的處理延遲。 ά j =面再务射#號與地面涵蓋範圍中心4 2後到衛星 ㈣重合，到；地面涵蓋範圍4〇内及邊緣 圍40時，地面及J U此’ §當離開或進入地面涵蓋範 之音哼1 ::及俯星^號之間的”換手'，，例如，在所接收 :員二唬不可有明顯的中斷。此相同之對齊要洛 乂 ^一地面中繼站時，使各地/心 收口口 p 〇j士舌上4上 式^十σ的4务— 、 仃動式接收器離開地面涵#笳囹忐 , ^時間與相位變成分散。經由設；，， 自Γ!!，#入至MCM符號典型為60微秒心期内成為 啦盍範圍中心的分離距高達g公里。 内，允許 笋：!康t發明’每一再發射發射器以地波傳播自古“ 4射為再發射其TDM-MCM。發射之功率準位雖自回功率的 小涵蓋範圍為OdBW，在如商業市中心夕+、稀疏阻擋的 dBW〇作缺〇 之大涵蓋範 ^唬係自咼度足以克服阻擋環境的悅 ㈤為4 〇

。兔射，其中要 545006

五、發明說明（18) 而且，信號係自塔 咼度以地波足以到 納入山丘與高建築物自然地形的考慮。 上正確瞄準窄波束天線沿道路發射，直 達2至1 6公里。 信號之^換手 2 ，手係指當行動式車輛在L0S TDM接 剩妾收地面，的轉移。有兩種可能執二也手面 地：ΐ :已在刖述說明過。一"換手"技術可經由調整對齊 地面及衛星BCs的BC服務控制標頭前文來施行（即對赢 ，波尖）。此程序可精確同步地面及衛星BC符號及：行、： 取大機率¥1忱41解碼器28組合。此種施行可得到透明了 無衝擊的換手。 上述技術另外可利用地面及衛星所得信號之間的切換， 而不使用最大機率組合。行動式接收器調諧及收聽L〇s衛 星TDM載波及地面SFN再發射TDM-MCM載波兩者之一。兩載 波類型傳送相同的BCs。在任何瞬間，接收器22宜選擇提 供最佳BC品質之信號（即LOS TDM或TDM-MCM)。接收品質可 透過各接收位元流中之位元錯誤率（β E r )加以量測。切換 係以BER差異完成，說明如下。

當TDM-MCM BER^LOS TDM BER-AIBER 時，由LOS TDM 切 換至TDM-MCM;及

當LOS TDM BERSTDM-MCM BER-A2BER 時，由TDM-MCM 切 換至LOS TDM 使用上述之ZUBER及A2BER，可防止LOS TDM與TM之間 切換時之串音。若Z\2BER> AIBER，TDM-MCM至LOS TDM的

W312\2d-code\90-05\90104466. pid 第23頁 545006 五、發明說明（19)

切換較自LOS TDM至TDM-MCM的切換為難。這是有必要的， 當進入城市涵蓋範圍時，接收器22在遭TDM-MCM捕捉時宜 留在TDM-MCM。此種工作之例子，假設在加強區40，L0S TDM BERMO-1 及△1BER=A2BER 二 1〇_2 〇L0S TDM 至 TDM-MCM 的 切換發生於 〇·〇1-〇·〇〇1：=〇·〇〇9，及 TDM-MCM 至 LOS TDM 的切 換再次發生，即TDM-MCM 發生 0.01 + 0. 〇〇1二〇.〇11。故 L0S TDM 至TDM-MCM 較TDM-MCM 回至LOS TDM 容易。若 A2BER二 4xl0_2 ’TDM-MCM切換回至LOS TDM 發生於TDM-MCM BER 二 • 015，使其在一當選擇地面MCM時更難回至l〇S TDM。其他 等效方法，如信號雜訊比可取代BER用來量測品質。 2· 3地面TDM-MCM僂送的施扞 衛星L 0 S T D Μ流資料符號宜精確的對齊τ D Μ - M C Μ資料符號 内之OF DM副載波’以達到最佳SFN工作。在所說明的實施 例中，每一 TDM資料符號含2位元。根據本發明，完全相同 的2位元指定給SFN40各地面再發射TDM-MCM中相同之〇fdm 田1J載波。此種對齊调整在每一地面再發射站3 §須相同的執 行，因為網路任一地面再發射站的對齊調整的任何偏差， 會導致TDM-MCM成為干擾，使接收品質劣化。

對齊-T資料符號至TDM-MCM波形的每一MCM符號係利圖5 之說明。首先，載有接收自衛星先到BCs的TDM流TDM資料 符號係依時間相鄰區塊順序排成陣列。每一 TDM符號載有2 位元。TDM資料符號每一區塊44含Μ行N列。Μ與N係設計來 數，由T D Μ - M C Μ轉換多工器細部設計測定。最先之τ ρ μ符號 填充陣列最先的列，下個最先的填充下個列，依此類推1

545006 五、發明說明（20) 直至最後-列由框中最後TDM符號填充。每一區塊 應至反轉快速傅立葉轉換（IFFT)46之輸入端。iFFT之叙' 形成-含NOFDM載波之MCM符號48，即一列每一丁則 號-載波HFDM載波係相對—加人相位 ' 付 動㈣調變。故每—MCM符號含NH載波。程序係口 於TM資料符號區塊所有的Μ行，形成-完全的MCM符號框 50。TDM區塊44Μ行形成Μ則時間順序符號48，各具b 波加上一相位參考載波。此即組成TDM-MCM框50。每—TDM -MCM框50所載之TDM資料符號總數係Μχ n。須知值 及胙116。 糸用末况明。此值一般，例如，為M = 96〇 修 TDM MCM單-頻率網路的最佳工作，自網路36每— 再=站38發射之每一TM_MCM符號48，在每一mcm符號 =載波上載有區塊相同的ΤβΜ資料符號；否則，SFN36不^ 地面再發射站38到達接收器22之多重TDM_MCM符號48中， 不會有相加性的再組合。TDM_t〇 —MCM符號同步及對齊 係在每-地面再發射站中以獨立但完全相同的 MCM符號48形成TDM_MCM框5〇在圖6中有進一步說明。仃一 Γ流符號速^(即位元速率BR = 2X R)每—符號傳送2 :立：至’付號組52uFFT。符號宜以複 !成行陣列之後再輸人至IFFT。-大小•之IFFT46存將·; 付巧2轉變成％正交相移按鍵（QpSK)載波，產生各伽㈣ MCM付唬，如圖6中54所示。前述丨與卩值直接測定每—叩π 调變MCM OFDM載波。故每一TDM一_符號有Ν·〇_載波佔

___

第25頁 545006 五、發明說明（21) 有停留期間Tsym = NTDM/R。因此，MCM符號速率二R/NTDM。每 一周期時域取樣數二2n。因此，IFFT46輸出之時域MCM符號 取樣率係2n R / NTDM。如圖示5 6，產生一護衛期間，即符號 期間的分數77 。此動作造成I F F T輸出的（1 - 7/ ) - 1時間壓縮 要組成一TDM-MCM框’在每一 M C Μ符號一次加入一框 同步字元49，進一步乘積時間壓縮（Mmcm + 1)/ ，如圖示 58。TDM-MCM 波形頻寬即成為R(R/S)((卜 π ) —1)( Mmcm + 1)/ Mmcm。

在TDM-to-MCM符號調變中所使用之參數（即TDM流符號速 率R，每一MCM符號TDM符號之NTDM數，IFFT係數2n數，護衛 期間分數？？，及TDM-MCM框長度mmcm)係經選擇以達到每一 TDM框64 —整數之TDM-MCM框50(圖9示）。此種選擇允許 TDM-MCM框同步使用TDM主框前文（MFP) °IFFT —次接受2n 輸入係數。2n數必須等於或大於ntdm。因此，僅只有ntdm OFDM副載波非零頻譜係數才能輸入至丨FFT46。那些選擇之 NTDM值係IFFT頻譜窗中心之值。在IFFT頻譜窗邊緣未使用 之IFFT係數則給予零值。

斗符號至TDM-MCI資料符號同步 如上述，T D Μ - M C Μ地面再發射站3 8宜工作於單一頻率網 路（SFN)36 qSFN36包含多重地面再發射站38，至少再發射 部分先到衛星LOS TDM波形。所有地面再發射站以相同載 波頻率帶寬發射。每一地面再發射站再廣播相同的TDM_ MCM波形與其所有同伴。每一地面再發射站接收及延遲載 送先到BCs之相同衛星LOS TDM信號，使載送於tdm-MCM載

545006

波之TDM，之解調信號與載送後到BCs之衛星l〇s τ])Μ在到 達SFp涵盍轭圍中心之瞬間同步。載送先到之衛星 、符號精確及一致的指定給TDM-MCM資料符號的相同0FDM 載波’以下以圖5與圖6說明。

苗f位= Ν36站台38可站台數量最少的城市及其郊外之涵 盍範圍取佳化。根據本發明，在地面再發射站3 8引進時間 I遲杈^丄使載送相同衛星TDM資料符號之MCM符號到達時 間在涵盍範圍中心或中心4 2接近同步。需要三種類型之時 間延遲校正。兩種時間延遲校正與距離校正有關。一種是 校正個別地面再發射站與衛星之間的距離差異，第二種係 校正每一地面再發射站與SFN涵蓋範圍中心之間的距離。 這兩種延遲校正的計算說如下。

第二種延遲校正係引進使TDM-MCM信號與SFN涵蓋範圍中 心行動式接收器之衛星L0S後到信號同時相到達。這必須 完成=能利用衛星先到L〇SBCTDM信號產生TDM —MCM地面再 發射信號。到達涵蓋範圍中心之後者必須與衛星L〇s BC TDM信號之到達時間幾乎相同。要達到此目的，一等於先 到及後到信號之間的延遲量必須用來延遲衛星之先到 BC TDM ^號。這些延遲有些係因為在ΤΜ至TM —MCM轉換多 工私序中造成之處理延遲。其餘則以一數位延遲線，在 TDM至TDM-MCM轉換多工程序之前加至TDM流中。 可在SFN内加入一數量之”涵蓋範圍中心”，使整個城市 及其郊外的接收最佳化。由於距離，群聚及阻擋的特殊 形，SFN36地面再發射站3δ的分組可聚集於城市及其郊外月

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545006 五、發明說明（24) 之延遲差，其說明如圖7示。距離差異係在各站位置交叉 之地表上，在衛星視線的垂直線之間來測量。最接近衛星 之站台3 6以1表不’隶退的以γπ表不’其他中間以k表示。 在指向任一站台k與站台πι之間副衛星點方位的方向，沿地 、· 表L0S的垂直線之間的距離差異以dklll表示。故最遠站台m與'一 1之間的距離為dlin = dinax。注意圖7中，最遠站台係3號，最 近者為1，之間有一 2號。個別L0S傾斜範圍距離以△

Tslantk及△Tslantmax表示。在所有站台對衛星之正視角 以e 1 v表示。而且，注意對副衛星點之方位係假設所有站 台幾乎相同。因此，利用圖8所示幾何計算站台k及⑺之間 傾斜視線距離，以下為自衛星不同到達時間的關係·· 〇< ATslantk< ATslantmax 其中： △ Ts 1 an tmax= ( dlm + c ) x cos(elv) △ Tslantk =(dkm+ c) x cos(elv) =光速，米/秒 觀察其中正時校時成分可應用於任一站台k， 以表不在接收器之衛星T D Μ信號的到達時間差異，如下戶斤 ΔΤ correctk —

△ T s 1 antmax ΔΤς 1 a n t k

故自衛星最遠的站台3 6，其正時校正較小。例如，考广、 d 1 m = dniax = 1 8km及e 1 v二30 °的情況。在此情況，△ TslantmaxiZ/zs。對於站台1，最接近衛星者，其校正為 △ Tcorrectk= △TslantmaxdZ //s ° 對於最大距離△

545006 五、發明說明（25)

Trrectlll=〇。任何其他中間的 不。 口 k 其△Tcorrectk如上式表 對於接近副衛星點之SF — 38對衛星的方位角，各一 A息鞄圍而s ，母一再發射台 式適當的加以校正，即站：：：同’故明顯的須以上述公 等量線係事際上以副= 星之f:的定常數傳播延遲 圓之間的時間I。在中心之地表圓’及量測其各 的局限£域内’其圓形可視為直線。 靶圍 =據因衛星移動造成之丄的變化 = 地球中心及每-所考量地面台交A: 二貝：上經常維持衛星位置於指定衛 = ::三、，空間5◦哩内。在距離21，3。〇至25，_哩二中：： 二面：恶軌道衛星位置變化所造成之方位與高度變化，： =間校正計算的影響不大。其大小不超過13广化對 Ζ峰值此去同樣，亦有因時間差造成在36内的各站台位置峰差 異。这些都不超過31奈秒峰對峰值。當兩項相加，其 並不超過1 6 6奈秒峰對峰值。 但是對非地面靜態執道衛星，如飛行Tundra ,M〇lnya， 中間圓形軌道（I co)及低地面軌道（LE0)，上述計曾宜叶入 相對於再發射站台38的連續改變方位及衛星正視I。有關 衛星通，技術，其計算程序係上述方法的延伸。而且，對 於非靜態軌道，其計算重複進行的速率’須保持L0S傾斜 路徑正時錯誤在+ \ - 5 0 0奈秒内。

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::以隻，時間及涵蓋範圍直徑自SFN36不同地面再發 射站38發射之TDM —MCM信號包含τΜ —亂^匡5〇，其產生方 如土 $ :5^與6之說明。在所要涵蓋範圍40位置之接收器:2 夕^號包含自各再發射站台到達之TDM-MCM框。這 :^日:間互相重疊’其方式如圖1 0說明。重疊的展幅視 :生至地面再發射站距離差異及再發射站至接收器距 離呈異而定。TDM-MCM框可相加性組合，如果其在接收器 22的到達時間差不超過用來產±tdm — mcm

寬度。若此護衛期間寬度係，則綱再發射以 合之到達時間差必須不超過，及其距離差異宜不超過 c 1 ，其中c表光速。故SFN36地面再發射站38之最大 直徑/配置幾乎，如圖丨丨示，其中一地面再發射站發射器 38a係與另一381)直徑相對，距離D = c χ 。故若所有地 面再發射站局限於直徑D = c X 内，則區域内或外之任 何接收為的TDM-MCM框到達時間差atr係$ aTg。若，例 如’ ΔΤ〇 = 6 0微秒，則直徑係1 8公里。

丽述說明假設自SFN36各站台38發射之TDM-MCM框時間係 經凋整’使所有框到達涵蓋範圍4 〇幾何中心4 2係基本上完 美的對背調整，即所有TDM-MCM框5 0的到達時間差基本上 為零。為達成目的，自各地面再發射站之傳輸時間係根據 本發明補償其兩種類型的距離差異。如前述，第一種校正 係每一站台38與衛星14之間的距離差。第二種校正係站台 3 8與涵蓋範圍4 〇中心4 2的位置之間。 L 框正時校正的計篡鞀序

\\312\2d-code\90-05\90l04466.ptd 第31頁 545006 五、發明說明（27) 以下說明在地面再發射涵蓋範圍中心完成TDM_MCM框5〇 所需的程序。此私序宜獨立的在SF N3 6的各地面再發射站 3 8執行。圖7說明S F N 3 6地面再發射站g g配置，使用與計算 與公式有關之距離。程序步驟以下舉例說明。 ：· 檢視圖7有關之術語，各地面再發射站38係以指數”丨"表' 示，其範圍自一個最接近衛星L0S距離的i = i，到衛星l〇S 距離最遠的一個I 。在涵蓋範圍中之其餘站台依1〇8距離 增加’在1及m之間以升序編號。水平距離差，山⑺，即平行 通過各站台I及通過站台m之間，可以加以測定。注意其平 行線係垂直於各站台之衛星L 0 S。而且注意圖7例中，m係 對應站台3。 水平距離差dim係經由乘積一正視角的餘弦函數而轉換 成L0S距離差。距離Dic在各站台I與涵蓋範圍C42中心之間 即可量測。各站台I未校正的正時△ t i係由以下測定： △ ti 二[Dic+ dim*c〇s(elv)]/s 其中e 1 v係衛星正視角及s係光速 · 上述公式可計算SFN各再發射站台。最小At i以At i . L~^ m i n ^ 表示，係下一個要測定的。各地面再發射站之校正正時△ T i之測定如下： ΔΤι- Ati- Atimin % 校正正時AT i可應用於各地面再發射站I，對齊到達時 間，使其在SFN涵蓋範圍中心所有TDM-MCM框中達成一零偏 置。應用此種正時校正可使整個了^^-MCM地面再發射SFN工 作最佳化。m = 3情況的取樣計算可說明本發明原理，其中 ·

90104466.ptd 第32頁 545006 五、發明說明（28) 及Drn係 dn3係站台η至沿方位到衛星最遠站台的水平距離 站台η自涵蓋範圍中心的距離。 正時校正應用於各再發射站台 ZElv二30 ° d13 = 1 8 km D]c = 1 5 km At 1 = 1 0 2 μ s ΔΤ1 = 3 2 μ s d23 二 1 5 km D2c = 1 0 km At2 = 76.6 μ s ΔΤ2 = 6. 6 β s d33 = 0 km D3c = 2 1 km Δΐ3 = 70 μ s ΔΤ3 = 0 β s 上述校正可補償衛星及各再發射站之間的距離差，加上 各再發射站及S F N涵盖範圍中心之間的距離差◦另外，亦 必須在各站引進一延遲以補償自衛星之先到及後到信號之 間的偏置及TDM-MCM轉換多工器的處理延遲。在各站引進 的總延遲必須使自衛星之後到信號與經由各地面再發射站 傳送信號之間有準確的重合。故若先到及後到信號之間的 延遲係以ΤΕί表示及處理延遲以ΛΤρ表示，則各站i總延遲 ΣΤί 為： ITi=TEL- ΔΤρ- ΔΤί 例如上述的考慮及假設ΤΕί = 5秒，ΛΤρ二0 . 2秒，各站總延遲 為 ΣΤ1-5. 0-0. 2-32. 0 χ10_ ΣΤ2-5. 0-0. 2-6. 6 x 10_ ΣΤ3-5. 0-0. 雖然本發明係以其較佳實施例說明，須知本發明並不限 制於其細節。一般技藝人士可能有各種修改及代替。所有

mmm

Illfce ΨΛ \\312\2d-code\90-05\90104466.ptd 第33頁 545006 五、發明說明（29) 這些代替應仍屬本發明申請專利範圍所界定之範疇内 【元件編號說明】 10 衛星通訊系統 14 衛星 16，18 資料流 20 衛星 22 接收器 24 發射器 26 固定延遲 27TDM 流 28 解碼器 30 錯誤校正編碼器 33 時間分集多工 34 延遲時間 36 網路 38 地面再發射站 40 涵蓋範圍 42 涵蓋範圍中心 44 區塊 46 傅立葉轉換 48 MCM符號 49 同步字元 50 MCM符號框 52 NTDM符號組 «

11 90104466.ptd 第34頁 545006 五、發明說明（30) 54 TDM-MCM 符號 56 護衛期間 58 MCM框時間壓縮 64 TDM框 11· 90104466.ptd 第35頁 545〇〇6 圖式簡單說明 圖1 a與1 b各說明根據本發明實施例構造之以衛星傳送時 間分集信號之廣播系統。 圖2說明根據本發明實施例構造之以兩衛星傳送時間與 二間分集信號之廣播系統； 圖3說明衰減期間對衰減深度並識別使用時間分集接收 最佳化之延遲； 圖4說明根據本發明實施例構造之地面TDm-MCM單一頻率 網路（SFN);

圖5說明根據本發明實施例之TDM符號與MCM副載波的同 步； 圖6說明根據本發明實施例TDM符號至MCM副載波調變； 圖7說明根據本發明實施例計算衛星與地面再發射站之 L0S延遲差異及地面再發射站與SFN中心之間的延遲差異； 圖8說明水平距離至L0S距離的變換，供圖7說明之 TDM-MCM框正時使用； 圖9說明根據本發明實施例將TDM框分割成MCM框； 圖1 0說明根據本發明實施例調整具有選擇直徑SFN多數 站發射之T D Μ - M C Μ框；

圖1 1說明根據本發明實施例SFN地面再發射站配置之最 直徑； 所有圖示中相同組件及零件使用相同元件編號。

I 90104466.ptd 第36頁

Claims (1)

1. 545006 六、申請專利範圍 1 · 一種同步方法，用以同步分時多工或TDM資料流中tdM 符號之選擇數量，使其等於分時多工/多載波調變副載波 或TDM-MCM波形中TDM-MCM符號之數量，包含步驟： 定位主框前文（M F P)碼及該τ D Μ流一分配同步順序之一， 該TDM資料流具有至少一TDM框，包含該一MFP碼及一分配 、 同步順序及複數個該符號，該M j? ρ碼及分配同步順序之一 可用於定位該T D Μ資料流内之該τ d μ框； 產生一陣列使用該TDM框該符號，該陣列包含一第一數 之行及一第二數之列；及 產生TDM-MCM符號對應於使用一反轉快速傅立葉轉換 (IFF)與該陣列之該第一數，各該TDM-MCM符號具有該載波 該第二數’即對應該列個別之該TDM符號，該][1)^]^(^符號 之該第一數對應於一 T D Μ - M C Μ符號框。 2.如申请專利範圍第1項之方法，其中該產生步驟包含 步驟填充該陣列，提供該TDM框最先到達之tdm符號至該陣 列該列最先產生的一個，及繼續順序填充該列直至該列最 後一個填完該TDM框該TDM符號最後一個。 3 ·如申请專利範圍第1項之方法，其中該丁DM資料流包含 複數個TDM框，该TDM-MCM符號框具有基本上與該框相 同的停留期間。 ^ 4·如申請專利範圍第1項之方法，其中該產生步驟包含 步驟同步該TDM-MCM符號框該TDM-MCM符號成為該TM資料 流該符號之一的分數。 ' 5 ·如申請專利範圍第4項之方法 其中該TDM-MCM符號框

   \\312\2d-code\90-05\90104466.ptd

   545006 六、申請專利範圍 中之該TDM-MCM符號數係一整數。 6 ·如申請專利範圍第1 、 -MCM框各該TDM-MCM符號項^ f f，另包含步驟提供該TDM 應每秒該TM符號數Π;:: =期 該TDM-則符號周期Μ之该弟二數，該護衛期間係小於 7 ·如申請專利範圍筮] -MCM ^ ^ X ^τηΜ ΜΓΑ員之方法，另包含步驟提供該TDM MCM波幵y各5玄TDM-MCM符號框一同步字元。 8·如申請專利範圍第丨項之方法，另包含步驟： 提供該TDM-MCM框各該TDM —MCM符號一護衛期間， TDM-MCM符號周期對應每秒該TDM符號數分割之該第二數 ，該護衛期間係小於該TDM-MCM符號周期； 提供該TDM-MCM波形各該TDM-MCM符號框一同步字元；及 壓縮各該MCM-TDM符號以補償插入各該TDM-MCM符號框之 該護衛期間及該同步字元，使具有該護衛期間之該τ I) Μ - MCM符號及對應該TDM-MCM框與對應該同步字元之時間配置 佔據一 T D Μ框周期。 9·如申請專利範圍第1項之方法，其中該1?^了採用一數 量係數大於該符號該第二數。 I 〇 _如申請專利範圍第1項之方法，其中該TDM資料流包 含複數個TDM框，該產生步驟另包含步驟指定該TDM資料流 個別該TDM框之該符號給對該TDM-MCM框之該TDM-MCM符號 該副載波。 II · 一種供使用於地面再發射站之裝置，包含： 一接收裝置，用以接收一分時多工或TDM資料流，包含

   90104466.ptd 第38頁 545006 六、申請專利範圍 符號’各該符號對應該資料流中選擇之位元數；及 ,一處理衣置’連接該接收裝置及可操作以定位該TDM資 料流主框刖文（MPF)碼及一分配同步順序，該TDM資料流具 有至少一TDM框，包含該MFP碼及一分配同步順序及複數個 该位兀之一，該MFP碼及一分配同步順序可用於定位該TDM 資料流内該TDM框； 、其中該處理裝置轉換該TDM資料流該符號成為個別載 波，以產生分時多工/多載波調變或包含TDM —MCM符號，各 該T/M-MCM符號具有一選擇數量之副載波，該處理裝置採 用4MFP碼及-分配同步順序之_，用以同步該·資料流 該符號與個別該TDM-MCM符號中該副載波對應者。 1 2 ·如申明專利範圍第丨丨項之裝置，其中該處理裝置採 ^ ^轉快速傅立葉轉換（IFFT)轉換該TDM資料流該符號 成為個之該副載波。 八13·ϋ如請專利範圍第12項之裝置，其中一TDM —MCM框包 含一遠擇數量之該TDM-MCM符鲈，兮考神胩罢叮a * 生在該TDM資料流該TDM框—敕虎叙δ玄處理^置可㈣以產 貝Tt机柩整數之該TDM-MCM符號。 14.如申請專利範圍第13項之裝置，其中該 置係 可操作以提供各該TDM —MCM符^^ ^ ^ ’、 號。 订琥框對應該TDM框相同之該符 15如申請專利範圍第14項之裝置，其中該 Τ=:Λ應該TDM框該符號給該TDM-mcm符號框中之該、 TDM-MCM付號之個號載波。 16·如申請專利範圍第15項之裝置，其中該裝 於

   90104466.ptd 第39頁 545006 六、申請專利範圍 一地面再發射站，可操作以接收該TDM資料流及轉換成其 中該符號至個別之載波内，以產生包含TDM—MCM符號之/、 TDM-MCM框，該處理裝置係可操作以指定該TDM資料^個別 之該TDM框符號給對應該TM —MCM框中之該TM-Mcm符1辨 該副載波。 〒n 1 7 · —種使用於地面再發射站之系統，包含： 一接收杰，用以接收衛星分時多工或7])丛資料流； 一轉換編碼器，連接於該接收器用以轉換該TDM資料流 成為多載波調變（MCM)波形，以產生一分時多工/ 變或TDM-MCM信號，可強力面對地面路徑傳徑^崎^ 形阻擋及干擾；及 < &巧 lx射σσ，連接於该轉換編碼器用以發射該T D Μ — M c Μ 號。 ’ 乂8.如申請專利範圍第17項之系統，其中該發射器係組 悲成可再發射該TDM_MCM信號於地面路徑約2公里與1 〇公里 之間的距離，其中衛星接收遭阻擋。 /、 乂9叮如田申^月專利範圍第1 7項之系、统，其中該發射器係組 悲成可再發射該TDM —MCM信號於地面路徑至少一城市及、、儿 :广斤選擇距離，其中衛星接收係分別遭建築物及樹： 阻搞。 Λ0·Λ申^專利範圍第17項之系統，其中複數個該系统 ίίΐ:「頻率網路之個別地面再發射站，該系統工作實 貝同％互相利用正時協調及同步，以達成在該單一頻率網 路相關區域實質無縫之該TDM-MCM之接收。

   545006 六、申請專利範圍 2 1 .如申請專利範圍第2 0項之系統，其中該地面再發射 站係依地形設置用以服務城市及其周圍郊外地區。 2 2. —種用以發射分時通訊系統中之廣播頻道之方法， 其中一先到信號與一後到信號係經由至少一衛星發射，先 到信號包含至少一部分廣播頻道及後到信號包含另一部分 廣播頻道，後到信號對應先到信號但相對於先信號延遲一 選擇之時間周期，通訊系統包含地面再發射站網路用以接 收及處理先到信號以發射一地面再發射信號，此方法包含 步驟： 測定該衛星及該網路各該地面再發射站之間距離之個別 差異；及 校正該地面再發射信號以補償該先到信號在個別之該地 面再發射站之到達時間差異。 2 3.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該網路係一單 一頻率網路。 2 4.如申請專利範圍第2 2項之方法，其中另包含步驟：界 定在該地面再發射站之選擇數量中至少一大約涵蓋範圍中 心； 測定各該選擇數量該地面再發射站與該大約涵蓋範圍中 心之間距離之個別差異；及 校正該地面再發射信號以補償自該選擇數量該地面再發 射站發射之該地面再發射信號到達接收器之不同時間，即 因該選擇數量個別之該地面再發射站與該大約涵蓋範圍中 心之間所產生者。

   90104466.ptd 第 41 頁 545006 六、申請專利範圍 2 5 ·如申請專利範圍第2 2項之方法，其中該校正步驟包 含步驟補償將該衛星信號轉變為該地面再發射信號之延 遲。 2 6 · —種用以發射分時通訊系統中之廣播節目之方法， 其中一先到信號與一後到信號係經由至少一衛星發射，先 到信號包含至少一部分廣播節目及後到信號對應於先到信 號，但對應於先到信號延遲一選擇之周期時間，通訊系統 包含一地面再發射站網路，用以接收及處理延遲信號以發 射一地面再發射信號，此方法包含步驟： 界定地形分離之該地面再發射站之選擇數量中至少一大 約涵蓋範圍中心； 測定各該選擇數量該地面再發射站與該大約涵蓋範圍中 心之間距離之個別差異；及 校正該地面再發射信號以補償自該選擇數量該地面再發 射站發射之該地面再發射信號到達接收器之不同時間，即 因該選擇數量個別之該地面再發射站與該大約涵蓋範圍中 心之間所產生者。 2 7.如申請專利範圍第2 6項之方法，其中該校正步驟包 含步驟用以補償將該衛星信號轉變為該地面再發射信號之 延遲。 2 8. —種用以提供一廣播節目至接收器之方法，包含步 驟： 接收利用僅時間分集或時間及空間分集發射之衛星信 號，該衛星信號在最大可能性組合時包含該廣播節目；

   \\312\2d-cocle\90-05\90104466.ptd 第 42 頁 545006 六、申請專利範圍 接收一地面再發射信號包含該廣播節目並由一地面再發 射站發射； 測定該最大可能性組合衛星信號及該地面再發射信號何 者有最佳信號品質； 選擇該最大可能性組合衛星信號或該地面再發射信號具 有最佳輸出信號品質；及 抑制自該選擇信號至該最大可能性組合衛星信號及該地 面再發射信號之另一個之切換，除非滿足一選擇條件。 2 9.如申請專利範圍第2 8項之方法，其中該選擇信號品 質對應位元錯誤率選擇臨限，以接收地面再發射信號。 3 0.如申請專利範圍第2 9項之方法，其中該位元錯誤率 之該選擇臨限，在選擇該地面再發射信號及抑制該最大可 能性組合衛星信號時，係較大於，在選擇該最大可能性組 合衛星信號及抑制該地面再發射信號時。 3 1.如申請專利範圍第2 8項之方法，其中該最大可能性 組合衛星信號及該地面再發射信號並不施行時間分集或時 間與空間分集。 3 2.如申請專利範圍第2 8項之方法，其中接收該衛星信 號該接收步驟另包含步驟延遲該衛星信號，以補償在該地 面再發射站發生之延遲，即自該衛星信號產生該地面再發 射信號。 3 3.如申請專利範圍第3 2項之方法，其中該衛星信號係 一分時多工信號並利用分時多工/多載波調變轉變至該地 面再發射信號。

   90104466.ptd 第43頁 545006 六、申請專利範圍 3 4.如申請專利範圍第3 3項之方法，其中發生於地面再 發射站之該延遲係對應於處理該衛星信號，即將該衛星信 號自該分時多工信號轉變成該地面再發射站之分時多工/ 多載波調變波形。 3 5 ·如申請專利範圍第2 8項之方法，其中該衛星信號係 一分時多工信號，且係利用分時多工/多載波調變將其轉 變成分時多工/多載波調變之該地面再發射信號，以產生 該地面再發射信號，及一行動式接收器接收及回復該分時 多工信號及該分時多工/多載波調變之波形。 3 6.如申請專利範圍第2 8項之方法，其中該衛星信號係 經由一衛星以一第一頻率發射，該地面再發射信號係被至 少一地面再發射站經由一第二頻率發射，該衛星信號之該 接收步驟及該地面再發射信號之該接收步驟係以一第一無 線電頻率接收器部及一第二無線電頻率接收器部分別在至 少一該接收器上執行。 3 7.如申請專利範圍第2 8項之方法，其中該衛星信號係 經由第一衛星利用第一頻率發射，該衛星信號係經由第二 衛星利用一第二頻率發射，該地面再發射信號係經由至少 一地面再發射站以第三頻率發射，該衛星信號之該接收步 驟係由一第一接收器部及一第二接收器部分別工作於該第 一頻率及該第二頻率加以執行，及該地面再發射信號之該 接收步驟係以一工作於該第三頻率之第三接收器部在至少 一該接收器上執行。 3 8. —種用以提供一廣播節目至接收器之方法，包含步

   \\312\2d-code\90-05\90104466.ptd 第44頁 545006 \、申請專利範圍 驟： 接收一衛星信號包含該廣播節目，該衛星信號中之一單 一廣播資料流包含一先到頻道對應於該廣播節目，及一後 到頻道具有至少一部分該廣播節目在其發射之前係延遲一 選擇時間周期，該先到頻道及該後到頻道各具有一同步碼 ，該廣播資料流已由一工作於一選擇碼速率之母迴旋編碼 器加以編碼； 延遲該先到頻道該選擇之時間周期；及 在工作於該碼速率之最大可能性V i t e r b i解碼器組中組 合該後到頻道與該先到頻道，以回復該廣播節目信號，在 接收該先到頻道及該後到頻道中無任何因非關聯阻擋所造 成之中斷。 3 9.如申請專利範圍第3 8項之方法，其中該廣播資料流 包含行動式接收廣播節目及靜態接收廣播節目，該先到頻 道僅包含行動式接收之該廣播節目。 « 4 0.如申請專利範圍第3 8項之方法，另外包含接收一地 面再發射站之地面再發射信號，及一第二衛星信號包含該 廣播節目及提供相對該衛星信號之空間分集，該地面再發 射信號及該第二衛星信號各包含至少一部分該廣播節目及 該同步碼，其中該組合步驟包含步驟： 利用該同步碼以對齊該衛星信號、該第二衛星信號及該 地面再發射信號；及 利用至少該衛星信號、該第二衛星信號及該地面再發射 信號中之一以組合產生一輸出。

   \\312\2d-cocle\90-05\90104466.ptd 第45頁 545006 /、、申請專利範圍 41·如申請專利範圍箓 該後到頻道係分別僅員之方法’其中該先到頻道及 號。 曰疋、、、6该衛星信號及該第二衛星信 42·如申請專利範圍筮馆 第二衛星信號，包含/廣40播項，方法，另包含步驟接收-之空間分集，苴中=s播即目及提供相對於該衛星信號 面同步軌道中不n ^術生號及該第二衛星信號係自一地 43.如申/ϋ軌道位置發射。 第二衛星信號，包之方法s，另包含步驟接收-之空間分集…該供:目對於該衛星信號 四個不同橢圓軌道，相就及该弟二衛星信號係自三或 63。，加以發射。對灰—恒星日周期地球赤道傾斜約 44· 一種用以執 解碼器之最大可能:V收發= 利用-母迴旋編瑪器：工編=驟： 及於發射站產生母輸出位元；、込率編碼—廣播節目 J :發射站穿透該母編碼輪 ::…獲得-第-組穿透編碼位t兩較高速率迴旋 碼位705 4&及—第二組穿透編 指定該第一組穿透編碼位元至一 指定該第二組穿透編碼位元至一:未延遲之先到頻道； 相對於該先到頻道延遲—1 t到頻道； ’ 發射該先到頻道及該後到頻、首4間周期；及 行動式接收器與該行動式接3該時間周期，當該 _ ^射盗不全接收之間因 90104466.pld 第46頁 545006 夂、申請專利範圍 貫體妨礙發生服務阻擋時，允許該 器非關聯於該先到信號。 更】彳。唬在仃動式接收 R二如申請專利範圍第44項之方法，其中該編碼速率係 46·如申請專利範圍第45項之方法，#中該較 旋編碼流係以速率h 3 / 4產生。 、率c 47·如申請專利範圍第46項之方法， 含步驟刹用該第一廣播頻道之編碼位元每丨=包 及該互補組該1 8位元之另外8個，$ / ， 鲁 之編碼位元。 末組成一第二廣播頻道 4 8 ·如申请專利範圍第4 4項之方、、表 該後到頻道係在接收器組合，重制盔:、中該先到頻道及 斷之該廣播節目。 衣…、非關聯該服務阻擋中 49.如申請專利範圍第48項之 該後到頻道各包含至少一同+碼 其中该先到頻道及 以該選擇之時間周期來延ί接收=包含步驟： 在每一接收之該先到頻道及該 :先到頻逍； 碼； 交司頻道中關聯該同步 相對於接收之該後到頻道，再 道，對齊該廣播節目中之一符號:j對齊延遲之該先到頻 内，即使該關聯步驟所得之關^波二位元之一之寬度分數 在一軟決定V i t e r b i解碼器中，^重合；及 該先到頻道及該後到頻道中之位-表大可能性組合接收之 無因該實體妨礙造成之無關聯服$二以產生一輸出信號， ^ ll* 〇

   90104466.ptd 第47頁 545006 六、申請專利範圍 5 0.如申請專利範圍第4 9項之方法，其中該軟決定 V i terb i解碼器操作於該母迴旋編碼器之該選擇編碼速 率〇 5 1.如申請專利範圍第4 9項之方法，其中該選擇編碼速 率係R = 1 / 3。

   90104466.ptd 第48頁