ＡＭＣ（ＡｄｖａｎｃｅｄＭｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｄｉｎｇ）モードのブラインド識別
【課題】ＡＭＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）モードのブラインド識別
【解決手段】通信システムの中で送信されるデータストリームを取得及び復調するための方法及び装置を提供する。本発明による方法は、前記データストリーム内の物理層フレーム（ＰＬフレーム）の境界を見つけることと、前記データストリームに関連するユニークワード（ＵＷ）の最初の２６ビットを見つけることと、前記ＵＷを用いているスクランブルコードを見つけることと、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートを割り出すための復号化手順を用いることとを備えている。
【解決手段】通信システムの中で送信されるデータストリームを取得及び復調するための方法及び装置を提供する。本発明による方法は、前記データストリーム内の物理層フレーム（ＰＬフレーム）の境界を見つけることと、前記データストリームに関連するユニークワード（ＵＷ）の最初の２６ビットを見つけることと、前記ＵＷを用いているスクランブルコードを見つけることと、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートを割り出すための復号化手順を用いることとを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、より詳細には、信号干渉を最小化する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来技術の典型的な衛星テレビシステムを例示している。
【０００３】
図１は、衛星経由でオーディオ、ビデオ、及びデータ信号を送受信する通信システム、特にテレビ放送システム１００を示している。本発明は、衛星ベースのテレビ放送システムの文脈の中で説明されているが、本明細書で記述される技術は、地上波放送システム、ケーブルベースのシステム、及びインターネットのような他の番組コンテンツ配信手法にも同様に適用可能である。更に、本発明はテレビコンテンツ（すなわちオーディオ及びビデオコンテンツ）に関して主に説明されるであろうが、本発明は、ビデオコンテンツ、オーディオコンテンツ、オーディオとビデオに関連したコンテンツ（例えば、テレビ視聴者チャネル：ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ ｖｉｅｗｅｒ ｃｈａｎｎｅｌｓ）、又はデータコンテンツ（例えば、コンピュータデータ）などを含む、多様な番組コンテンツ素材と共に実行することができる。
【０００４】
テレビ放送システム１００は、送信ステーション１０２、アップリンクパラボラアンテナ１０４、少なくとも１つの衛星１０６、及び受信機ステーション１０８Ａから１０８Ｃ（集合的に受信機ステーション１０８と称する）を含んでいる。送信ステーション１０２は、例えばアナログテレビ信号、デジタルテレビ信号、ビデオテープ信号、オリジナルな番組信号、及びコンピュータが生成したＨＴＭＬコンテンツを含む信号などの、様々な信号を受信するための複数の入力１１０を含んでいる。加えて、複数の入力１１０は、ハードディスク又は他のデジタル記憶媒体を有するデジタルビデオサーバからの信号を受信する。送信ステーション１０２はまた、新聞及びテレビガイドの中に含まれるテレビ番組表の中にあるような、各種テレビチャンネルのスケジュール及び内容についての電子スケジュール情報を提供する、複数のスケジュール入力１１２を含んでいる。送信ステーション１０２は、スケジュール入力１１２からのデータを、番組ガイドデータに変換する。番組ガイドデータは、送信ステーション１０２の場所で手動により入力することもできる。この番組ガイドデータは、複数の「オブジェクト」からなる。この番組ガイドデータオブジェクトは、最終的にユーザのテレビモニタ上に表示される電子番組ガイドを構成するためのデータを含んでいる。
【０００５】
送信ステーション１０２は、入力１１０及びスケジュール入力１１２上で受信される多様な入力信号を受信且つ処理し、この受信信号を標準形式に変換し、上記標準信号を単一出力データストリーム１１４に合成し、そして、この出力データストリーム１１４をアップリンクパラボラアンテナ１０４に連続的に出力する。出力データストリーム１１４は、デジタルデータストリームであり、典型的にはＭＰＥＧ−２符号化を用いて圧縮するが、例えばＭＰＥＧ−４又は他のスキームのような他の圧縮スキームを用いてもよい。
【０００６】
出力データストリーム１１４内のデジタルデータは、複数のパケットに分割され、これら各パケットはサービスチャンネル識別（ＳＣＩＤ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）番号を付けられる。このＳＣＩＤは、受信機ステーション１０８内の受信装置で用いられ、各テレビチャンネルに対応するパケットを識別することができる。エラー訂正データも同様に、出力データストリーム１１４の中に含まれる。
【０００７】
出力データストリーム１１４は、典型的には、送信ステーション１０２によって標準周波数及び偏光変調技術を用いて変調される、多重化信号である。出力データストリーム１１４は、各周波数帯域が左偏光又は右偏光のどちらかがされた複数の（典型的には１６の）周波数帯域を含んでいることが好ましい。あるいは、垂直偏光及び水平偏光を使用してもよい。
【０００８】
アップリンクパラボラアンテナ１０４は、出力データストリーム１１４を連続的に送信ステーション１０２から受信し、この受信した信号を増幅し、信号１１６を少なくとも１つの衛星１０６へ送信する。単一のアップリンクパラボラアンテナ１０４及び３台の衛星１０６が図１に示されているが、更なる帯域幅を提供するため及び受信機ステーション１０８に出力データストリーム１１４を確実に連続的に届けるために、複数のアップリンクパラボラアンテナ１０４及びより多くの衛星１０６を用いるのが望ましい。
【０００９】
衛星１０６は、地球の周囲を静止軌道で回る。各衛星１０６は、アップリンクパラボラアンテナ１０４から送信された信号１１６を受信する複数の中継器を含み、これらの中継器は、受信した信号１１６を増幅し、受信した信号１１６を異なる周波数帯域へ周波数シフトし、その後、増幅及び周波数シフトした信号１１８を地球上の望ましい地域（受信機ステーション１０８はこの場所に設置されているか若しくは将来のある時点で設置される）に送信する。受信機ステーション１０８は、その後、衛星１０６から送信された信号１１８を受信し、処理する。
【００１０】
各衛星１０６は信号１１８を、番組（オーディオ、ビデオ、若しくはデータ信号又は任意の組み合わせでもよい）を放送する様々な利用者に認可された、３２の異なる周波数で送信する。これらの信号は、一般的にはＫｕバンドの周波数、すなわち１１〜１８ＧＨｚに位置しているが、Ｋａバンドの周波数、すなわち１８〜４０ＧＨｚ（より典型的には２０〜３０ＧＨｚ帯）又は他の周波数バンドで送信してもよい。
【００１１】
図２は、オーディオ、ビデオ、及びデータ信号を受信し復号化する、受信機ステーション１０８の中の１ステーションのブロック図である。通常、受信機ステーション１０８は、ＩＲＤ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｄｅｃｏｄｅｒ）としても知られる「セットトップボックス」であり、これは通常、家又は集合住宅の中にあり、衛星から送信されたテレビ信号１１８を受信するためのものである。受信機ステーション１０８はまた、後日再生するために信号を記録できるＰＶＲ（個人用ビデオレコーダ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）であってもよい。
【００１２】
受信機パラボラアンテナ２００は、ＯＤＵ（室外機：Ｏｕｔｄｏｏｒ Ｕｎｉｔ）であってもよく、これは通常は、家又は集合住宅の上に設置される小さなパラボラアンテナである。しかしながら、受信機パラボラアンテナ２００は、必要なら地上に設置されるより大きなパラボラアンテナであってもよい。
【００１３】
受信機パラボラアンテナ２００は、通常、反射体のパラボラアンテナとフィードホーン・アッセンブリを用いてダウンリンク信号１１８を受信し、ワイヤ又は同軸ケーブルを介して受信機ステーション１０８へと導く。それぞれの受信機ステーションは専用のケーブルを有しており、このケーブルは受信機パラボラアンテナ２００がマルチスイッチ（ｍｕｌｔｉｓｗｉｔｃｈ）を介してダウンリンク信号１１８を選択的に受信機ステーション１０８へと導くことを可能とし、且つ受信機ステーション１０８がどの信号１１８が望ましいのかを決めることを可能とする。
【００１４】
受信機ステーション１０８は、典型的には受信機パラボラアンテナ２００、代替コンテンツソース２０２、受信機２０４、モニタ２０６、記録デバイス２０８、リモートコントロール２１０、及びアクセスカード２１２を含んでいる。受信機２０４は、チューナ２１４／復調器／ＦＥＣ（前進型誤信号訂正：Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）デコーダ２１６、デジタル−アナログ（ＤＡ）コンバータ２１８、ＣＰＵ２２０、クロック２２２、メモリ２２４、論理回路２２６、インターフェース２２８、ＩＲ受信器２３０とアクセスカードインターフェース２３２を含んでいる。受信機パラボラアンテナ２００は、衛星１０６によって送られた信号１１８を受信し、この信号１１８を増幅してチューナ２１４に渡す。チューナ２１４及び復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、ＣＰＵ２２０の制御下で動作する。
【００１５】
ＣＰＵ２２０は、メモリ２２４又はＣＰＵ２２０内の補助メモリに記憶されたオペレーティングシステムの制御下で動作する。ＣＰＵ２２０により実行される機能は、メモリ２２４内に記憶された１またはそれ以上の制御プログラム又はアプリケーションによって制御される。オペレーティングシステム及びアプリケーションは、これらがＣＰＵ２２０によって読み出されて実行される時に、受信機２０４に、本発明を実行及び／又は利用するために必要な機能及びステップを、一般的にはメモリ２２４内に記憶されたデータに対してアクセス又は操作を行うことにより実行させる、複数の命令で構成されている。このようなアプリケーションを実行する命令は、例えばメモリ２２４又はアクセスカード２１２のような、コンピュータ読み取り可能媒体に明白に具現化されている。ＣＰＵ２２０はまた、インターフェース２２８又は受信機パラボラアンテナ２００を介して他のデバイスと通信し、メモリ２２４の中に記憶されるコマンドや命令を受けとり、これによって本発明に従うコンピュータプログラムプロダクトすなわち製品（ａｒｔｉｃｌｅ ｏｆ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ）を構成してもよい。そのようなものとして、本明細書で用いられたような「製品」、「プログラム記憶デバイス」、及び「コンピュータプログラムプロダクト」という用語は、コンピュータが読み取り可能な任意のデバイス又は媒体からＣＰＵ２２０によってアクセス可能な如何なるアプリケーションをも網羅することを意図している。
【００１６】
メモリ２２４及びアクセスカード２１２は、例えば、受信機２０４が処理及び表示を生成することを許可されたチャンネルのリスト、受信機２０４が使われている地域に対する郵便番号及び市外局番、受信機２０４の型式名又は番号、受信機２０４のシリアル番号、アクセスカード２１２のシリアル番号、受信機２０４の所有者の氏名／住所／電話番号、並びに受信機２０４の製造者名などの、受信機２０４に対する多様なパラメータを記憶する。
【００１７】
アクセスカード２１２は、受信機２０４から取り外し可能である（図２に示すように）。受信機２０４に挿入されたとき、アクセスカード２１２は、インターフェース２２８を介してカスタマサービスセンタ（図示せず）に通信する、アクセスカードインターフェース２３２に接続される。アクセスカード２１２は、ユーザの特有のアカウント情報に基づき、カスタマサービスセンタからアクセス許可情報を受信する。加えて、アクセスカード２１２及びカスタマサービスセンタは、サービスの課金及び注文に関してやり取りする。
【００１８】
クロック２２２は、ＣＰＵ２２０に現在の現地時間を提供する。インターフェース２２８は、受信機ステーション１０８の場所にあるテレフォンジャック２３４に接続されるのが好ましい。インターフェース２２８は、受信機２０４がテレフォンジャック２３４を介して図１に示すような送信ステーション１０２と通信することを可能にする。インターフェース２２８はまた、例えばインターネットのようなネットワークとの間でデータをやり取りするために用いてもよい。
【００１９】
受信機パラボラアンテナ２００からチューナ２１４へ送信される信号は、複数の変調されたＲＦ（ラジオ周波数：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号である。その後、所望のＲＦ信号は、チューナ２１４によりベースバンドへとダウンコンバートされる。チューナ２１４はまた、同相及び直交位相（Ｉ及びＱ）信号も生成する。これらの２つの信号は、その後復調器／ＦＥＣ特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１６に渡される。復調器／ＦＥＣ２１６ＡＳＩＣは、それからＩ及びＱ信号を復調し、ＦＥＣデコーダが送信されたシンボルの各々を正しくに認識する。ＱＰＳＫ（四相位相変調：Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）又は８ＰＳＫ信号に対する上記受信シンボルは、それぞれ２ビット、３ビットのデータビットを有している。この訂正されたシンボルは、データビットに変換され、次にペイロードデータバイトの中に組み込まれ、最終的にはデータパケットの中に組み込まれる。データパケットは、１３０データバイト又は１８８データバイト（１８７データバイト及び１同期用バイト）を有してもよい。
【００２０】
受信機パラボラアンテナ２００により受信された上記デジタル衛星信号に加え、テレビコンテンツの他のソースも同様に用いることが好ましい。例えば、代替コンテンツソース２０２は、モニタ２０６にさらなるテレビコンテンツを提供する。代替コンテンツソース２０２は、チューナ２１４に接続される。代替コンテンツソース２０２は、全国テレビジョン標準委員会（ＮＴＳＣ：Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号の放送信号を受信するためのアンテナ、アメリカテレビジョン標準委員会（ＡＴＳＣ：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号を受信するためのケーブル、又は他のコンテンツソースであってもよい。１台だけの代替コンテンツソース２０２が示されているが、複数のソースを用いることができる。
【００２１】
先ず、データが受信機２０４に入ると、ＣＰＵ２２０は、当業界で一般にブートオブジェクト（Ｂｏｏｔ Ｏｂｊｅｃｔ）と称される初期化用データを探す。ブートオブジェクトは、他のプログラムガイドオブジェクトすべてを見いだすことができる複数のＳＣＩＤを特定する。ブートオブジェクトはいつも同じＳＣＩＤ付きで転送されるので、ＣＰＵ２２０はこのＳＣＩＤを付けたパケットを探さなければならないということが分かる。このブートオブジェクトからの上記情報は、番組ガイドデータのパケットを識別してこれらをメモリ２２４に導くために、ＣＰＵ２２０によって用いられる。
【００２２】
リモートコントロール２１０は、受信機２０４の中のＩＲ受信機２３０により受信される、赤外線（ＩＲ）信号２３６を放射する。例えば（例としてであり且つ限定するものとしてではないが）、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）リモートコントロール、受信機２０４上のキーパッド、リモートキーパッド及びリモートマウスのような他のタイプのデータ入力デバイスを代わりに用いてもよい。ユーザが、リモートコントロール２１０上の「ガイド」ボタンを押すことにより、番組ガイドを表示することを要求すると、ガイド要求信号がＩＲ受信機２３０により受信され論理回路２２６に送信される。論理回路２２６は、ＣＰＵ２２０にこのガイド要求を知らせる。このガイド要求に応答して、ＣＰＵ２２０はメモリ２２４に番組ガイドのデジタル画像をＤＡコンバータ２１８に転送させる。ＤＡコンバータ２１８は、この番組ガイドのデジタル画像を標準のアナログテレビ信号に変換し、この信号がその後モニタ２０６に送信される。モニタ２０６は、次にテレビ映像及びオーディオ信号を表示する。モニタ２０６は、代わりにデジタルテレビでもよく、この場合は受信機２０４におけるデジタル−アナログ変換は不要である。
【００２３】
ユーザは、リモートコントロール２１０を使用して上記電子番組ガイドと相互交流する。ユーザの相互交流の例としては、特定のチャンネルを選択することや追加のガイド情報を要求することが含まれる。ユーザがリモートコントロール２１０を用いて或るチャンネルを選択する場合、ＩＲ受信機２３０はこのユーザの選択を論理回路２２６に中継し、論理回路２２６はこの選択をその後メモリ２２４に渡し、このメモリにおいてＣＰＵ２２０が上記ユーザ選択をアクセスする。ＣＰＵ２２０は、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６から受信したオーディオ、ビデオ、及び他のパケットに対するＭＰＥＧ２／ＭＰＥＧ４復号化ステップを実行し、選択されたチャンネルに対するオーディオ及びビデオ信号をＤＡコンバータ２１８に出力する。ＤＡコンバータ２１８は、このデジタル信号をアナログ信号に変換し、このアナログ信号をモニタ２０６に出力する。
【００２４】
ここでは例としてテレビ放送システム１００として示されている、このような通信システム１００は、高品質送信に対する要求を受け入れてきたが、これはデジタル技術によって可能になった。上記パケット及び他のデータがアップリンクパラボラアンテナ１０４から受信機ステーション１０８に送信される時、他の受信機ステーション１０８に提供することを意図されたパケットの中のシンボル及びビットは、一般的に、衛星１０６から受信機ステーション１０８に同じ周波数で送信されるが、これは、この送信周波数が衛星１０６の制限により抑制されることと、利用可能な上記送信周波数が、周波数スペクトル内の特定の周波数で送信することに対する政府の認可により抑制されることによる。
【００２５】
更に、データフレームは、互いに干渉する可能性があり且つ受信機ステーション１０８がモニタ２０６上に必要な信号をデコードして提供することができない可能性のあるやり方で符号化される。このような干渉は「コチャンネル（Ｃｏ−ｃｈａｎｎｅｌ）」干渉と呼ばれ、１つのチャンネルのデータが他のチャンネルのデータの受信及び復調と干渉するものである。実際のアプリケーションでは、このコチャンネル干渉は、他のシステム運用者の送信、隣接する軌道位置内で動作する衛星１０６、又はスポットビーム衛星放送システム１００内の他のスポット送信ビームによっても生じ得る。
【００２６】
通信システム１００がより多くのデータを送信する（すなわち、衛星放送システム上に、モニタ２０６で見ることが出来るより多くの番号チャンネルがある）につれ、データ送信間の干渉は増加し、そのようなことから、信号受信の品質は悪影響を受ける可能性がある。
【００２７】
上記の利用可能なスペクトルの最大限の利用を図るため、及び最小の干渉で数多くの異なる番組チャンネルを提供するため、ＲＦ送信は、別のコードとスクランブルされる。しかしながら、このコードを知らなければ、受信機ステーション１０８は、どの信号１１８を復号化するか判断することができず、従って、受信機ステーション１０８は信号１１８を正しく処理することができないであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
従って、復号化に対する事前の知識無しに且つ放送システム内に表示することなしに、適切に上記スクランブルコードを識別することができる当分野においてニーズが存在することを理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
従来技術の制限の最小化、及び本明細書を読んで理解すればすぐに明白になる他の制限を最小化するため、本発明は、通信システムにおいてデータストリームを取得及び復調するための方法と装置を開示する。本発明に従う方法は、前記データストリーム内の物理層フレーム（ＰＬフレーム：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｆｒａｍｅ）の境界を見つけることと、前記データストリームに関連するユニークワード（ＵＷ：Ｕｎｉｑｕｅ Ｗｏｒｄ）の最初の２６ビットを見つけることと、前記ＵＷを用いているスクランブルコード（Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｃｏｄｅ）を見つけることと、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートを割り出すための復号化手順を用いることとを備えている。
【００３０】
このような方法は更に、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であることと、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコード（Ｇｏｌｄ ｃｏｄｅ）を備えることと、前記ＰＬフレームの境界を見つけることは更に前記ＰＬフレームの粗い境界を見つけることを備えることと、前記ＰＬフレームの境界を見つけることは更に前記ＰＬフレームのフレーム先頭（ＳＯＦ：Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｆｒａｍｅ）を見つけることを備えることと、前記ＳＯＦを見つけることはＰＬヘッダの最後のシンボルと前記ＰＬヘッダの最初のシンボルの共役の積を正規化することを備えることと、前記ＵＷの前記最初の２６ビットを見つけることは、最初のシンボルが既知の位相を有することができるように、前記ＳＯＦ後の前記データストリームの最初の２６個のシンボルを正規化することを備えることと、及び、前記スクランブルコードを見つけることは前記ＵＷに関連する前記スクランブルコードを調べることを備えること、とを選択的に含んでいる。
【００３１】
本発明に従う装置は、通信システムの中で送信されるデータストリームの取得及び復調する装置であって、前記データストリーム内の物理層フレームの境界を見つけるための、且つ前記データストリームに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用しているスクランブルコードを見つけるためのデスクランブラと、前記デスクランブラに接続されており、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートの割り出しと前記データストリームの復号化を行うためのデコーダとを備えている。
【００３２】
そのような装置は更に、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であることと、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコード（Ｇｏｌｄ ｃｏｄｅ）を備えることと、前記物理層フレームの境界を見つけることは更に前記物理層フレームの粗い境界を見つけることを備えることと、前記物理層フレームの境界を見つけることは更に前記物理層フレームのフレーム先頭を見つけることを備えることと、前記フレーム先頭を見つけることは物理層ヘッダの最後のシンボルと前記物理層ヘッダの最初のシンボルの共役の積を正規化することを備えることと、前記ユニークワードの前記最初の２６ビットを見つけることは、最初のシンボルが既知の位相を有することができるように、前記フレーム先頭後の前記データストリームの最初の２６個のシンボルを正規化することを備えることと、及び、スクランブルコードを見つけることは前記ユニークワードに関連する前記スクランブルコードを調べることを備えること、とを選択的に含んでいる。
【００３３】
本発明に従う他のシステム実施形態は、データストリームを送信及び受信するシステムであって、且つ、送信機を備え、前記送信機は更にエンコーダを備え、前記エンコーダは前記データストリームを受け取り且つ物理層ヘッダ及びペイロード部分を含む前記データストリームの符号化バージョンを生成し、前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記符号化バージョンを受け取るための、且つ前記データストリームのスクランブル化バージョンを作り出すためのスクランブラを備え、前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記スクランブル化バージョンをキャリア上に変調するための変調器を備え、及び受信機を備え、前記受信機は更に、前記データストリームの前記スクランブル化バージョン内の物理層フレームの境界を見つけるための、且つ前記データストリームの前記スクランブル化バージョンに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用している前記データストリームの前記スクランブル化バージョンにスクランブルコードを適用して前記データストリームの符号化バージョンを再度作り出すためのデスクランブラと、前記デスクランブラに接続されており、変調形式とコードレートを用いて前記データストリームの前記符号化バージョンを復号化するためのデコーダとを備えており、前記デコーダは前記データストリーム内の所望の信号を抽出する。
【００３４】
上記システムは更に、前記データストリームの前記符号化バージョンをスクランブルすることを状況に応じて含み、前記スクランブルすることは前記データストリームの前記符号化バージョンの前記ペイロード部分のみをスクランブルし、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であり、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いられるゴールドコードを備えている。
【００３５】
本発明の更なる他の態様、機能、及び利点が、請求及び開示されるこのシステム及び方法に内在しており、あるいは、以下の詳細記述及び図面から明白となるであろう。この詳細記述及び図面は単に、本発明の特定の実施形態及び実施を例示しているが、本発明はまた他の且つ異なる実施形態も可能であり、また本発明の細部のいくつかは、全て本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の観点で変更することができる。従って、上記図面及び記述は、事実上、例示的且つ本発明を限定しないものとしてみなされるべきである。
【００３６】
本発明は、添付の図面の図表の中で例として且つ限定しないものとして説明され、この中では同様の参照番号は同様の要素を参照している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下の説明では、本明細書の一部を成す添付の図面が参照され、これら図面は、例示するものとして、本発明のいくつかの実施形態を示している。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を用いることができ、また構造的な変更をすることができる、ということは当然である。
【００３８】
（概説）
本発明では、デジタルデータは信号１１４、衛星１０６、及び信号１１８を介して、送信ステーション１０２から送信される。このデジタルデータは３つの主要コンポーネント、つまり、物理層ヘッダ又はＰＬヘッダと呼ばれるデータフレームのヘッダ部と、ペイロードデータと、及び、選択的に、受信機ステーション１０８内での劣化（主に位相ノイズ）による悪影響を緩和するために受信機ステーション１０８により用いられる、パイロットシンボルと呼ばれる付加的に挿入されるシンボルと、を含んでいる。ＰＬヘッダを用いることにより、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、毎データフレームの最初において迅速に正しい位相と周波数を得ることができる。多くの８ＰＳＫ及びＱＰＳＫ送信モードに対しては、パイロットシンボルは位相ノイズの中の信号をより正確に追跡するためにも必要である。しかしながら、所望の信号に対するＰＬヘッダと、干渉する同一周波数信号がタイミングを合わせて整列する特定の場合には、この干渉が非常に大きいので復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、この所望の信号に関連するキャリア周波数の位相を必要な正確さで決定することができない。これは、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６がこの所望の信号に対してフェーズロックを維持しようとしている時に、好ましくない信号が同じヘッダシンボル又はパイロットシンボルを提供し、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６がこの好ましくない信号の存在によって混乱し、その結果、所望の信号の位相を追跡できない可能性があるということを意味する。このような復調器／ＦＥＣデコーダ２１６の混乱は、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６を所望の信号から「プルオフ（ｐｕｌｌｅｄ ｏｆｆ）」させたこととして、従来技術では知られている。復調器／ＦＥＣデコーダ２１６が、ＱＰＳＫ送信に対し最適のコンステレーションポイント（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）から４５度引っ張られた場合、復調器は正しくシンボルを認識しないであろう。これは、エラーを導き、早急に修正されなければ、このデータエラーはロックの損失として識別されるであろう。これは次に、ＣＰＵ２２０が復調器／ＦＥＣデコーダ２１６にこの信号を再取得するように命令する結果となり、この所望の信号が再取得されるまでは、データの喪失となる。このようなデータの喪失によって、モニタ２０６に不正確なデータが提供されるかもしれず、また場合によっては、視聴者が見るときにモニタ２０６上のサービスの中断をもたらすかもしれない。コチャンネル干渉は、視聴者に、モニタ２０６上の動作や会話を伴う所望のテレビチャンネルを見せるどころか、真っ暗な画面に劣化したモニタを見させるか、又は不明瞭な画像を見させるか、又は不明瞭な音声を聞かせるかもしれない。
【００３９】
本発明は、ダウンリンク信号１１８の最初の捕捉の問題に関する。復調器／ＦＥＣデコーダ２１６が、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ−Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ）コード及びＢＣＨコードを用いる新規のＤＶＢＳ２仕様に基づく変調及びＦＥＣ（ｆｏｒｗａｒｄ ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：前進型誤信号訂正）方式を使って符号化される、ダウンリンク信号１１８をデコードするための適切な情報をもっていない場合は、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、信号１１８を復調しデコードすることができないであろう。
【００４０】
従来のアプリケーションは、それ自体共通の周波数干渉に関係しており、これは実に−１４ｄＢｃほどの低いレベルであったとはいえ、復調器／ＦＥＣデコーダに晴天の条件下で間欠的なデータ喪失をもたらす可能性があった。この問題に対応するため、従来の特許出願は、如何なる２つのＤＶＢＳ２送信も充分に異なることを確実にする、スクランブル技術に言及している。上記データフレームは、３つの部分、つまり物理層ヘッダ（ＰＬヘッダ）、ペイロード部、及びパイロットシンボル、からなっている。これらの従来の出願には、ＰＬヘッダのための１つのスクランブルコード（ユニークワードと称する）と、ペイロード及びパイロット部のためのもう１つのコード（ゴールドコード）の使用が記載されている。現在では、およそ１０００対のユニークワード及びゴールドコードが利用可能であり、１対のコードがそれぞれのダウンリンク信号１１８とともに用いられる。
【００４１】
しかしながら、これらの従来の発明は、一つとして信号１１８の不適切な取得と関連しているものはない。ＩＲＤｓ１０８中の現在の復調器／ＦＥＣデコーダ２１６ＡＳＩＣは、ユニークワード及びゴールドコードを含む、ＤＶＢＳ２通信をデコードするための特定の情報を有する必要がある。如何なる理由かにより、ユニークワード又はゴールドコードが利用できないか又は正しくない場合は、信号１１８をデコードすることは出来ない。
【００４２】
本発明は、スクランブルされたＤＶＢＳ２通信を殆どブラインド状態で取得するための、方法、装置、及び製品を提供する。本発明は、ユニークワード及びゴールドコードを、（１）使用される可能性のある見込みユニークワード及びゴールドコードについての事前知識、（２）中心周波数、及び（３）この通信のシンボルレート、のみを用いて決定する方法を提供する。コンピュータシミュレーションの結果、この開示の中で記載された手順は、新たな復調器／ＦＥＣデコーダＡＳＩＣ内のユニークワード及びゴールドコードを、この信号が検出されない現在の状態と比較すると、１秒未満で識別することに用いることができるということがわかった。
【００４３】
上記スクランブルコードをブラインド取得しないのであれば、ＩＲＤ受信器は正しいスクランブルコードを有していなければならず、さもなければ信号はデコードされない。本発明は、不正確な又は欠落したスクランブルコードを用いることによる取得不具合を避けるための、コンピュータ的に効率的な方法を提供する。
【００４４】
（システム概要）
放送アプリケーションの中では、連続モード受信機ステーション１０８が広く用いられている。低信号対雑音（ＳＮＲ）環境で良好に機能するスクランブルコード及びエラー訂正回路は、同期（例えば、キャリア位相及びキャリア周波数）に関しては、これらの受信機ステーション１０８とは対立する。物理層ヘッダ及び／又はパイロットシンボルを、このような同期に用いることができる。従って、システム性能に関する重要な考察の１つは、物理層ヘッダ及び／又はパイロットシンボル上のコチャンネル干渉についてのものである。物理層ヘッダ及びパイロットは、キャリア位相及びキャリア周波数の取得及び／又は追跡に用いられることから、このような干渉は受信器の性能を劣化させる可能性がある。
【００４５】
多くのデジタル放送システム１００は、これらの同期プロセスのためのフレーム構造内に、通常のオーバヘッドビットを超える追加のトレーニング用シンボルを用いている。このオーバヘッドの増加は、信号対雑音（ＳＮＲ）が必要なレベルに比較して低く、且つ、組み合わせ又は単独で、位相ノイズが高い場合に特に要求され、このような環境は高性能なコードが高次変調と連動して用いられるときによくある。伝統的に、連続モード受信器は、キャリア周波数及び位相の取得と追跡をするためにフイードバック制御ループを利用している。単にフイードバック制御ループに基づくこのようなアプローチは、強いＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）位相ノイズ及び温度ノイズを起こしがちであり、高いサイクルスリップ（ｃｙｃｌｅ ｓｌｉｐ）率及び高いエラーフロア（ｅｒｒｏｒ ｆｌｏｏｒ）を受信器性能全体に対して引き起こす。従って、これらのアプローチは、捕捉範囲の制限及び捕捉時間の長さに加え、特定の性能目標に対するトレーニングシンボルの観点でのオーバヘッドの増加に苦しむ。更に、これらの従来の同期技術は、特定の変調スキームに依存しており、そのため変調スキームの利用における柔軟性を妨げる。
【００４６】
デジタル放送システム１００の中では、通常、受信機１０８が、プリアンブル、ヘッダ、及び／又は放送データフレーム構造（図４Ａに示す）の中に組み込まれた固有のスクランブルコード又は固有のユニークワード（ＵＷ）を調べることにより、キャリア同期を実現し、これによりトレーニング目的のために特別に指定された追加のオーバヘッドの利用を低減することができる。
【００４７】
このような個別のデジタル放送システム１００の中で、送信ファシリティ１０２は、メディアコンテンツ（例えば、オーディオ、ビデオ、テキスト情報、データ等）を意味する予定のメッセージの個別の１式を生成し、この予定のメッセージのそれぞれは、対応する信号波形を有している。これらの信号波形は、通信チャンネル１１６及び１１８によって、減衰されるか、そうでなければ変更される。放送チャンネル１１６及び１１８内のノイズに対抗するため、送信ファシリティ１０２は、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）コードのような前進型誤信号訂正（ＦＥＣ）コード、又は異なるＦＥＣコードを連結したものを、利用する。
【００４８】
送信ファシリティ１０２により生成されるＬＤＰＣ又は他のＦＥＣコード（又は複数のコード）は、如何なる性能劣化も招くことなく、高速な実行を容易にする。送信ファシリティ１０２から出力されるこれらの構造化されたＬＤＰＣコードは、変調スキーム（例えば、８ＰＳＫ）のおかげで、既にチャンネルエラーに対して脆弱になっているビットノードに、少数のチェックノードを割り当てることを回避する。このようなＬＤＰＣコードは、並列処理可能なデコードプロセスを有し（ターボコードとは違って）ており、これは加算、比較、及びテーブルルックアップなどの、単純な動作を好都合にも含んでいる。その上、注意深くＬＤＰＣコードを設計すれば、例えばＳＮ比が増加したとしてもエラーの減少が見られないなどの、浅いエラーフロア（ｓｈａｌｌｏｗ ｅｒｒｏｒ ｆｌｏｏｒ）、は示さない。エラーフロアが存在することになったとしても、ＢＣＨ（Ｂｏｓｅ／Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ／Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ）コードのような他のコードを用いてこのようなエラーフロアを著しく抑制することができるであろう。
【００４９】
本発明の一実施形態によれば、送信ファシリティ１０２は、以下に図２の中で説明されるような比較的簡単な符号化技術を用いてスクランブルコードを生成し、これらのスクランブルコードはこれらのコチャンネル干渉に対抗する能力に基づき生成される。
【００５０】
（送信器機能）
図３Ａは、図１のデジタル放送システム１００のデジタル送信ファシリティの中に採用されている典型的な送信器の図である。送信ファシリティ１０２内の送信器３００が、入力ソース１１０から入力を受け取り且つ受信機ステーション１０８におけるエラー訂正処理に適するより高冗長の符号化ストリームを出力する、ＬＤＰＣ／ＢＣＨエンコーダ３０２を備えている。入力ソース１１０は、入力Ｘから信号ｋを生成する。ＬＤＰＣコードは、パリティチェックマトリックスを用いて指定される。ＬＤＰＣコードを符号化するには、一般に生成マトリックスを指定する必要がある。ＢＣＨコードは、デジタル放送システム１００のエラーフロアを低減するために含まれ、これによりエラー訂正能力が向上する。
【００５１】
ＬＤＰＣ／ＢＣＨエンコーダ３０２は、パリティチェックマトリックスのみを用いる単純な符号化技術を用いて、前記パリティチェックマトリックスの上に構成を与えることにより、前記スクランブラ３０４及び変調器３０６に対して信号Ｙを生成する。厳密に言うと、前記マトリックスの特定の部分が三角形になるように制約することにより、このパリティチェックマトリックス上に制約が置かれる。このような制約により、結果的に計算効率が高くなり、一方で性能劣化は無視できるほどであり、従って、魅力的なトレードオフが構成される。
【００５２】
スクランブラ３０４は、本発明に従ってＦＥＣで符号化されたシンボルをスクランブルし、以下で充分に説明するように、コチャンネル干渉を最小化する。
【００５３】
変調器３０６は、スクランブラ３０４出力からのスクランブルされたメッセージを送信アンテナ１０４に送信される信号波形にマッピングし、送信アンテナ１０４は通信チャンネル１１６を通してこれらの波形を放射する。送信アンテナ１０４からのこの送信は、以下で論ずるように復調器に伝播する。衛星通信システムの場合は、送信アンテナ１０４から送信される信号は、図１に示すように衛星を介して受信機ステーション１０８に中継される。
【００５４】
（復調器）
図３Ｂは、図２のシステムの中の典型的な復調器／ＦＥＣデコーダ２１６の図である。復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、復調器３０８、キャリア同期モジュール／デスクランブラ３１０、及びＬＤＰＣ／ＢＣＨデコーダ３１２を備え、受信機パラボラアンテナ２００を介しての送信器３００からの信号の受信を支援する。本発明の一実施形態によれば、復調器３０８は、受信機パラボラアンテナ２００から受信したＬＤＰＣ符号化された信号のフィルタリング及びシンボルタイミング同期を提供し、またキャリア同期モジュール／デスクランブラ３１０は、フレーム同期、周波数と位相の取得、及び復調器３０８から出力される信号の追跡とスクランブルの解除を行う。復調の後、これら信号はＬＤＰＣ／ＢＣＨデコーダ３１２に送られ、ＬＤＰＣ／ＢＣＨデコーダ３１２はメッセージＸ’を生成することにより元のソースメッセージの再構築を試みる。
【００５５】
受信側に関しては、所望のキャリアと干渉キャリアが同じ復調及び符号化構成（又はモード）を使っている場合、フレームヘッダ（図４Ａに示す）同士がちょうど同じタイミングで並んで同時にこれらの相対的周波数オフセットが小さいとき、この干渉は復調器のための位相推定に重大な誤りをもたらす。結果的に復調器は、この信号フレームと干渉フレームが同じタイミングで並んだ時に、周期的にエラーを生み出す可能性がある。この状況は、問題になっているこれら信号の周波数及びシンボルクロックが充分に接近しているときに起こる（これらの信号は、互いに対してドリフトしているのかもしれないが）。
【００５６】
（フレーム構造）
図４Ａは、本発明のシステムの中で用いられる典型的なフレーム構造の図である。一例として、例えば衛星放送及び双方向サービスをサポートすることができる、ＬＤＰＣ符号化フレーム４００が示されている。ＬＤＰＣ符号化フレーム４００は、物理層ヘッダ（「ＰＬヘッダ」と表示される）４０１を含んで１スロットを占め、同様にデータ又は他のペイロードのための他のスロット４０３を占めている。加えて、ＬＤＰＣ符号化フレーム４００は、本発明の一実施形態によれば、毎１６スロット後にキャリア位相及び周波数の同期を助けるためのパイロットブロック４０５を使用している。パイロットブロック４０５は選択的であることを書き留めておく。パイロットブロック（すなわちパイロットシーケンス）４０５（これは、スクランブルされたブロックを示す可能性がある）は、１６個のスロットの４０３の後に示されてはいるが、ＬＤＰＣ符号化フレーム４００の間のどこにでも挿入することができる。
【００５７】
典型的な一実施形態では、このパイロット挿入プロセスは、パイロットブロックを１４４０シンボル毎に挿入する。このシナリオの下では、上記パイロットブロックは３６のパイロットシンボルを含んでいる。例えば、物理層フレーム４００の中で、最初のパイロットブロックがこのようにＰＬヘッダ４０１の先頭から１４４０個のペイロードシンボル後に挿入され、第２のパイロットブロックは２８８０ペイロード信号後に挿入される等である。パイロットブロック位置が次のＰＬヘッダ４０１の先頭と一致する場合は、パイロットブロック４０５は挿入されない。
【００５８】
本発明の一実施形態によるキャリア同期モジュール３１０（図３）は、ＰＬヘッダ４０１及び／又はパイロットブロック４０５をキャリア周波数及び位相の同期のために利用する。ＰＬヘッダ４０１及び／又はパイロットブロック４０５は、キャリア同期、すなわち周波数取得及び追跡動作並びに位相追跡ループの動作を支援するために用いることができる。そのようなものとして、ＰＬヘッダ４０１及びパイロットブロック４０５は、「トレーニング」すなわち「パイロット」シンボルとしてみなされ、個別的に又は集合的に、トレーニングブロックを構成する。
【００５９】
各ＰＬヘッダ４０１は、通常、２６個のシンボルを備えるフレーム始端（ＳＯＦ：Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｆｒａｍｅ）部、及び６４個のシンボルを備えるＰＬＳコードフィールド（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｃｏｄｅ ｆｉｅｌｄ）を備えている。通常、このＳＯＦ部は、これ以上スクランブルされることなく送信される全ての信号に対する、全てのＰＬヘッダ４０１に対して同じである。
【００６０】
ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、及び他の変調に対して、パイロットシーケンス４０５は、３６シンボル長のセグメント（各シンボルは
【数１】
【００６１】
）である。物理層フレーム４００の中で、パイロットシーケンス４０５は、１４４０個のデータシンボルの後に挿入することができる。このシナリオの下では、ＰＬヘッダ４０１は変調、符号化、及びパイロット構成に応じて、６４の利用可能なフォーマットを有することができる。
【００６２】
干渉キャリア及び所望のキャリア（すなわちコチャンネル同士）のＰＬヘッダ４０１が、タイミング的に並んだとき、干渉ＰＬヘッダ４０１からの干渉性の寄与により著しい位相エラーを導き、受入れがたい性能の劣化をもたらす可能性がある。同様に、双方のコチャンネルがパイロットシンボルを（双方が、パイロットブロック４０５に対して同じゴールドコードシーケンスを用いて）使うと、パイロットブロック４０５は全く同じようにスクランブルされ、干渉キャリア（すなわちコチャンネル）内のパイロットブロックの干渉性の寄与は依然として問題になるであろう。
【００６３】
コチャンネル干渉の影響を緩和するため、物理層フレーム４００はパイロットモードでスクランブルされる。一般的に、このモードでは、非ヘッダ部４０７はこの送信器に固有のゴールドコードシーケンスを用いてスクランブルされる。しかしながら、放送モードでは、パイロットブロック４０５を含む物理層フレーム４００全体は、例えば、全ての受信機１０８が同じゴールドコードシーケンスを提供されるように、共通のコードを用いてスクランブルされる。
【００６４】
（ＰＬヘッダへの異なるスクランブルコードの適用）
図４Ｂに見られるように、コチャンネル干渉の影響を低減するため、ＰＬヘッダ４０１と同じ長さのいくつかの異なるユニークワード（ＵＷ）パターンを、それぞれのコチャンネルに対しＰＬヘッダ４０１をスクランブルするために利用することができる。例えば、異なるＵＷパターン４１１、４１３とＰＬヘッダ４０１との排他的論理和（ＸＯＲ論理４０９を通じて）を、所望のキャリア及び干渉キャリア（すなわちコチャンネル同士）に対して実行することができる。このアプローチの下では、干渉キャリアのＰＬヘッダ４０１に関連するパワーが、所望のキャリアのＰＬヘッダ４０１にもはや干渉的に加わることはない。
【００６５】
物理層フレーム４００は、衛星放送及び双方向サービスに対応する（且つ、ＤＶＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）−Ｓ２標準に準拠する）構造に関して説明されたが、本発明のキャリア同期技術は他のフレーム構造に適用することができるということが分かる。
【００６６】
更に、個別のＰＬヘッダ４０１は、物理層フレーム４００にＰＬヘッダ４０１を付加する前にスクランブルすることができ、また個別のＰＬヘッダ４０１は他のＰＬヘッダ４０１をスクランブルすることなしでスクランブルすることができる。本発明は、２つの物理層フレーム４００間の予期されるコチャンネル干渉に基づいて、スクランブルコード（又はスクランブルコードを生成するシーズ（ｓｅｅｄｓ））を選択すること、又は代替的に、スクランブルコードを選択しないことを想定する。ＰＬヘッダは、再度述べるが、図５に示すように、物理層フレーム４００のスクランブル処理の一部としてスクランブルされるか、そうでなければ、暗号化スキーマを用いて暗号化される。
【００６７】
ＰＬヘッダ４０１をスクランブルするために用いられるコード４１１及び４１３は、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明されるようなゴールドコード、他の、シーズから生成されたコード（ｓｅｅｄｅｄ ｃｏｄｅｓ）、又は他のコーディングスキームとすることができる。このようなコード又はこのようなコードのためのシーズは、限定された数のコード又はシーズから選択することができる。また、これらのコード又はシーズは、物理層フレーム４００を変調及びデスクランブルするための物理層フレーム４００のデスクランブル処理の中で用いるために、受信機ステーション１０８に送ることができる。この限定された数のコード又はシーズは、衛星３２の数又は通信システム１００内の予期されるコチャンネル干渉の数を含む、多数の因子に基づき選択することができる。
【００６８】
（コチャンネルスクランブル処理）
図５は、本発明の一実施形態に基づく、コチャンネル干渉を隔離するためのシーケンススクランブラの図である。スクランブルコードは、本発明の一実施形態に従ってゴールドコードから構成することができる、複雑なシーケンスである。すなわち、スクランブラ３０４がスクランブルシーケンスＲｎ（ｉ）を生成する。表１は、図５のこのスクランブラシーケンス生成部に従って、どのようにスクランブルシーケンスＲｎ（ｉ）がスクランブラ３０４を用いてフレームをスクランブルするかを定義している。具体的には、表１は、スクランブラ３０４の出力に基づく入力シンボルの出力シンボルへのマッピングを示す。
【表１】
【００６９】
このような２つのｍ−シーケンス生成部のそれぞれに対する異なるシーズを用いることにより、異なるゴールドシーケンスを生成することができる。異なるサービスに対し異なるシーズ５００を用いることにより、相互干渉を低減することができる。
【００７０】
放送モードでは、シンボル９０個の物理層ヘッダ４０１は、特定の物理チャンネルに対して一定を維持する。ゴールドシーケンスは、各フレームの最初でリセットされ、従って、スクランブルされたパイロットは、フレーム長に等しい間隔と同じ周期性をもつ。フレーム内の情報を運ぶデータは、変化し且つランダムと思われることから、コチャンネル干渉はランダムであり、動作中のＳＮＲを劣化させる。このスキームを使うことなしには、元のＰＬヘッダ４０１及びパイロットブロック４０５の時間的不変性という性格のため、このような取得及び追跡をするためのパイロット及び物理層ヘッダによって、受信器にとってはキャリア及び位相の推定が歪められることになる。これは、ランダムデータに関連するＳＮＲ劣化によるものを超えて性能を劣化させる。
【００７１】
スクランブラ３０４は、別のスクランブルシーケンス（図５のｎ）を用い、更にコチャンネル干渉を隔離する。１つのスクランブルシーケンスがＰＬヘッダに対して準備され、もう１つがパイロットに対して準備される。異なるパイロットが、異なるシーズに関してゴールドシーケンスのｎ値から指定される。
【００７２】
そのようなものとして、本発明は、コチャンネル干渉緩和のために、ＰＬヘッダ４０１、パイロットブロック４０５、及びペイロード４０３のいくつかの組み合わせに対する、別々のスクランブルを予期されている。システムの複雑さにもよるが、所与のチャンネルに対するＰＬヘッダ４０１及びパイロットブロック４０５（存在する場合）は、ペイロード４０３をスクランブルすることなしに、コチャンネルとは違うコードを用いてスクランブルすることができる。要するに、１つのチャンネル４００内の全ての非「ペイロード４０３」シンボルは、１つのコードを用いてスクランブルされ、他のチャンネル４００内の全ての非ペイロード４０３シンボルは別のコードを用いてスクランブルされる。
【００７３】
更に、２つの別なチャンネルに対するＰＬヘッダ４０１及びパイロットブロック４０５（存在する場合）は、別のスクランブルコードを用いてスクランブルすることができ、また、これらのチャンネルに対するペイロード４０３は、他のコードを用いてスクランブルすることができる。例えば、第１のスクランブルシーケンスを第１のＰＬヘッダ４０１に適用することができ、第２のスクランブルシーケンスを第２のＰＬヘッダ４０１に適用することができる。第１のペイロード４０３及びパイロットブロック４０５には、第３のスクランブルシーケンスが適用され（典型的にはゴールドコード）、また、第２のペイロード及びパイロットブロック４０５には、第４のスクランブルシーケンスが適用される（これも通常はゴールドコード）。
【００７４】
本発明の中ではまた、ＰＬヘッダ４０１及びペイロード４０３並びにパイロットブロック４０５に対する、対になった２つのコードを用いるシステムがあり得るということも、予期されている。従って、ＰＬヘッダ４０１に対して用いられる所与の１つのスクランブルコードは、ペイロード４０３及びパイロットブロック４０５をスクランブルするために用いる１つのスクランブルコードと常に一緒に用いられる。これらのコードの対は、如何なる信号４００にも適用することができ、また、１つの信号４００から他の信号４００へと必要に応じ再割り当てすることができる。
【００７５】
本発明の範囲の中ではまた、通信システム１００内の各ペイロード４０３及びパイロットブロック４０５信号が、１つの固有のスクランブルコードを受け入れることも意図されている。更に、各ＰＬヘッダ４０１は、１つの固有のスクランブルコードを受け入れることができ、この固有のスクランブルコードを、必要に応じペイロード４０３及びパイロットブロック４０５に対するスクランブルコードと対にすることができる。
【００７６】
所与の信号４００に対する単一のスクランブルシーケンスとして説明したが、本発明はまた、スクランブルシーケンスを、所与の数のフレームが送信された後に変更又はローテーションさせることも意図している。これらの、ＰＬヘッダ４０１、ペイロード４０３並びにパイロットブロック４０５、又は双方に対するスクランブルシーケンスは、必要に応じランダムベース又は周期ベースで、本発明の範囲から逸脱することなく、ローテーションすることができる。
【００７７】
（特定の順番／組み合わせでのコードの適用）
図４Ａ及び４Ｂに示すように、ゴールドシーケンスシーズ５００（これは、ペイロード４０３とパイロットブロック４０５のスクランブルに用いられる）及びヘッダスクランブルコード４１１、４１３（ＰＬヘッダ４０１のスクランブルに用いられる）が、それぞれの信号に適用される。しかしながら、所定のゴールドシーケンスシーズ５００は、所定のヘッダスクランブルコード４１１とは必ずしもうまくは動かない。最適なゴールドシーケンスシーズ５００とＰＬヘッダスクランブルコード４１１の組み合わせが選択されてテストが行われ、この選択されたゴールドシーケンスシーズ５００／ヘッダスクランブルコード４１１の組み合わせが、他のゴールドシーケンスシーズ５００／ヘッダスクランブルコード４１１の対と干渉しないことが確実にされる。
【００７８】
これらの対（所定のチャンネルに適用されるゴールドシーケンスシーズ５００／ヘッダスクランブルコード４１１）が、通信システム１００内の他の全ての対と共に適切に動作するために、それぞれの対は、起こり得るコチャンネル干渉について他の全ての対に対してチェックされる。１０００チャンネルが放送されるのであれば、１０００対のゴールドシーケンスシーズ５００／ヘッダスクランブルコード４１１が生成されチェックされる必要がある。
【００７９】
（シーズの生成）
それぞれのゴールドシーケンスシーズ５００が、最初に、ヘッダスクランブルコード４１１とは独立に生成される。各対は、ＡＭＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）スクランブルコードと時折呼ばれ、簡単に参照する手段としてＡＭＣコード番号が与えられる。例えば、限定するものではないが、ＡＭＣコード１はゴールドシーケンスシーズ５００（ここではシーズは「００」）とヘッダスクランブルコード４１１（ここではヘッダコードは「０１」コード）の組み合わせとすることができる。ＡＭＣコード２は、別のゴールドシーケンスシーズ５００と別のヘッダスクランブルコード４１１の組み合わせであろう。送信器３００及び復調器３０８には、その後衛星１０６の各中継器に対するＡＭＣコード番号がプログラムされ、復調器３０８が、どのＡＭＣコードが所定の信号に対する同調と復調のために適合するのかが「分かる」ようにする。
【００８０】
ＤＶＢ−Ｓ２放送標準からのデフォルトのシーズを採用するなどの所望のスキームを用いて、先ず、第１のシーズ（これは、各信号に対するゴールドスクランブルシーケンスに帰着する）を選択する。第２の候補ゴールドシーケンスシーズ５００が、ゴールドシーケンスシーズのプールの残りから選択され、パイロットシンボルを用いるＤＶＢＳ−２送信モードを用いて実行される時に、第１のシーズに対するこの候補ゴールドシーケンスシーズの相互相関が計算される。この第２の候補シーズは、これの第１のシーズとの相互相関の全てが全てのパイロットオフセットに対して既定の閾値を下回る場合のみ保持され、さもなければ他の候補がこの第２のシーズのために残りのシーズプールから選択され、この第２のシーズが選択されるまでこの処理は続く。第３の候補シーズは、その後選択され、この第３の候補シーズを用いてスクランブルされる第３の送信に対する、この第３の候補シーズの前の２つの送信との間の相互相関が計算される。第３のシーズは、これの第１及び第２のシーズとの相互相関が全てのパイロットオフセットに対して前記閾値を下回るなどの場合のみ選択される。この処理は、必要な数のシーズが特定されるまで続く。このようにして、全て選択されたゴールドシーケンスが、互いに対して前記既定の閾値を下回る相互相関を有することになり、これは、これらのシーズを用いる送信は互いに強い相関を有することは無く、従って有害な干渉は互いに最小限しかもたらさないということを指し示している。上記閾値は、通信システム１００を構築するために用いられるコンポーネント内でのチャンネルの分離が可能だと仮定すれば、コチャンネル干渉に対しての最悪シナリオとして選択される。これらのゴールドシーケンスシーズ５００のサブセットを、例えば、ブートストラップローダ（ＢＳＬ：Ｂｏｏｔ Ｓｔｒａｐ Ｌｏａｄｅｒ）又は他の目的に用いるなどの、通信システム１００の特定の部分のために保存しておくことができる。これらのシーズ５００シーケンスのサブセットらが比較されるときに、これらのゴールドシーケンスシーズは性能によりランク付けされ、最良のシーズ５００は最悪のシーズ５００よりも高く格付けされ、従って、ゴールドシーケンスシーズ５００の格付け順位を作り出すことができる。
【００８１】
（コード対のブラインド取得）
通常、復調器２１６は、所定のダウンリンク信号１１８上で提供される、ゴールドシーケンスシーズ５００／ヘッダスクランブルコード４１１の組み合わせについての情報を有しており、ダウンリンク信号１１８は適切に復調、デコード、及びモニタ２０６上に表示される。しかしながら、受信機ステーション１０８内にある上記コード知識がダウンリンク信号１１８に用いられているコードと一致せず、そのためダウンリンク信号１１８が取得されないときがある。
【００８２】
本発明は、メモリ２２４とＣＰＵ２２０、及び必要に応じクロック２２２を用い、信号１１８を符号化するために用いる全てのコード組み合わせについての情報をメモリ２２４に記憶し、このコードの組み合わせに対し、正確に取得できないか又は特定の時間間隔内に取得できないかどうかを順に調べることにより、信号１１８が取得されたかどうかを判断する。
【００８３】
以下の議論で用いられる、いくつかの基礎的な因子がある。
【００８４】
ＤＩＲＥＣＴＶモードに対する物理層フレームのシンボル長は、３２４９０、３２２８２、２１６９０、又は２２１９４である。
【００８５】
現在のスクランブルコードは、ユニークワードの最初の２６ビットにより（ＵＷの最初の２６ビットの微分された２５ビットによってさえ）一意的に識別でき、１０００＋１６個の全ての利用可能なユニークワードを比較すると、ＵＷの最初の２６ビットについての微分ビットの１０１６個の間の最小ハミング距離は、２である。
【００８６】
時間的なリカバリは、ＡＭＣモード情報なしでも実行でき、周波数オフセットは、一部の周知のアルゴリズムにより１ＭＨｚまで低減することができる。
【００８７】
（プロセスフロー）
図６は、本発明のプロセスフローを例示している。
【００８８】
ボックス６００は、データストリーム内の物理層フレーム（ＰＬフレーム）の境界を見つけることを例示している。
【００８９】
ボックス６０２は、ユニークワード（ＵＷ）の最初の２６ビットを見つけることを例示している。
【００９０】
ボックス６０４は、ＵＷ及びゴールドシーケンス、すなわちスクランブルコード全体を見つけることを例示している。
【００９１】
ボックス６０６は、復号化手順を用いて、所望の信号に対する変調タイプ及びコードレートを割り出すことを例示している。
【００９２】
（物理層フレームの境界の検出）
各物理層フレーム４００がスクランブルコードによりスクランブルされたとしても、ＰＬヘッダ４０１は、それぞれのフレームに対して常に同じ（変調又はコーディングパラメータが変わらない限り）であり、スクランブル後であっても依然として同じである。この情報は、物理層フレーム４００の境界を識別するために用いることができる。
【００９３】
粗い境界を識別するために、フレーム長が前記の４つの可能なケースから選ばれる（例えば、Ｌとする）。最初のシンボルから始まって、相互相関が或る連続するシンボル（例えば、９０シンボル：これは変調及びＢＢヘッダ情報に基づいて変わってもよい）と、Ｌシンボルだけ遅れる９０シンボルとの間で実行される。このプロセスは、全Ｌシンボルに対してやり通される。相互相関が絶対値を取る場合は、正しい物理層フレーム４００の開始地点はピーク位置のそばにあるであろう。シンボルの不確実範囲は、約［−３５、３５］すなわち約７１シンボルであってもよい。
【００９４】
実際のフレーム境界を識別するために、上記不確実範囲（例えば、全体で７１）の内で、ＰＬヘッダ４０１（９０シンボル）が固定されているという上記情報が再び用いられる。｛ｓ１、ｓ２、・・・ｓ９０｝が、ＰＬヘッダ４０１を備えている信号だとすると、ｓ９０＊ｃｏｎｊ（ｓ１）は、固定又はゆっくりと変化する、周波数オフセット及び位相ノイズに対しては固定値であろう。そして、ｓ９０＊ｃｏｎｊ（ｓ１）が、振幅が１になるように、すなわち位相が変わらないように正規化される。次に、上記不確実範囲内のフレーム始端のそれぞれに対し、正規化されたいくつかの物理層フレーム４００（例えば、５０物理層フレーム４００）に対するｓ９０＊ｃｏｎｊ（ｓ１）の平均を取る。平均の中でも、最大ピーク振幅が選択される。これが、正確なＰＬフレームの始端（ＳＯＦ）である。ＢＢヘッダの影響を考慮する場合には、この閾値メソッドを用いてＳＯＦを識別することができる。
【００９５】
上記パイロットが所望のキャリア信号１１８の中に含まれる場合には、パイロットはそれぞれのＰＬフレームに対して固定であるという情報を用いて、より迅速にＳＯＦ境界を識別することができるということに留意されたい。
【００９６】
（ＵＷの最初の２６ビットの検出）
一旦正確な物理層フレーム４００の境界が検出されると、ＰＬヘッダ４０１の最初の２６ビットは変調、コードレート、パイロット、又はパイロットの不使用、には依存しないという情報が、ユニークワード４１１の最初の２６ビットを識別するために用いられる。一旦ユニークワード４１１の最初の２６ビットが識別されると、通常メモリ２２４の中に常駐している利用可能なスクランブルコードのテーブルが検索され、スクランブルコード（ユニークワード４１１及びゴールドコード５００の双方）が識別される。
【００９７】
フレームの先頭すなわちＳＯＦが一旦割り出されると、ユニークワード４１１の最初の２６ビットを検出するために、不確かな位相及び周波数を伴う各ＳＯＦに対し、最初のシンボルが常に既知の１つの位相を有するように最初の２６信号を正規化する。次に、特定の時間間隔の間の２６シンボルのそれぞれの平均をとり（例えば、１００物理層フレーム４００）、２６の平均されたシンボルを得る。平均されたシンボルを、｛ｔ１、・・・、ｔ２６｝とし、スクランブル無しのＰＬヘッダ４０１の最初の２６シンボルを｛ｈ１、・・・、ｈ２６｝とすると、｛ｔ１、・・・、ｔ２６｝を｛ｈ１、・・・、ｈ２６｝によりローテートバック（ｒｏｔａｔｅ ｂａｃｋ）し、新たなシーケンス｛ａ１、・・・ａ２６｝を得る。ここでｉ＝１、・・・、２６に対しａｉ＝ｔｉ／ｈｉである。さて、シーケンス｛ａ１、・・・ａ２６｝は、いくつかの周波数オフセットと位相オフセットを伴うシーケンス｛１−２＊ｕ１、・・・、１−２＊ｕ２６｝である。この周波数オフセットはたかだか２５％のはずなので、コヒーレント法又は非コヒーレント法のいずれかを用いて、｛ｕ１、・・・、ｕ２６｝若しくは１＋｛ｕ１、・・・、ｕ２６｝ｍｏｄ２であるシーケンス｛ｖ１、・・・、ｖ２６｝、又は｛ｕ２−ｕ１、・・・、ｕ２６−ｕ２５｝ｍｏｄ２である｛ｖ１、・・・、ｖ２５｝を決定することができる。これは、これらのシーケンスが、ユニークワード４１１に対して変換（ｉｎｖｅｒｔ）することができ且つこれらの方法は同様にこの変換を解読することができるということを意味する。
【００９８】
より正確だがより多くのメモリとより多くの計算時間を要する平均化シンボル｛ｔ１、・・・、ｔ２６｝を得る他の方法があるということに留意されたい。例えば、最初の９０ヘッダシンボルが２つの連続する物理層フレーム４００について収集される場合、この２つのシーケンスの相互相関を用いて、この２つのヘッダ間のおおよその位相の回転を検出することができる。次に、第２のヘッダシンボルを、第１のヘッダシンボルとほぼ同じ位相を有するように正規化する。同様に、最後の収集された９０ヘッダシンボルに対し、これらを第１の９０ヘッダシンボルとほぼ同じ位相を有するように正規化する。これで、最初の２６シンボルを平均することができ、｛ｔ１、・・・、ｔ２６｝が得られる。
【００９９】
他の効率的な方法が次のように描かれる。それぞれの受信された２６信号｛ｓ１、・・・、ｓ２６｝に対し、｛ｈ１、・・・、ｈ２６｝により位相をローテートし、新たなシンボルシーケンス、例えば、｛ｔ１、・・・、ｔ２６｝を得る。ｉ＝１、・・・、２５に対するシーケンス｛ｘ１、・・・、ｘ２５｝（ここで
【数２】
【０１００】
）が次に得られ、ｘｉの位相はｔ（ｉ＋１）とｔｉとの位相差である。特定の数（例えば１００）の上記ベクトル｛ｘ１、・・・、ｘ２５｝を平均し、新たなシーケンス｛ｙ１、・・・、ｙ２５｝を求める。ｙ１の位相によるベクトル｛ｙ１、・・・、ｙ２５｝の正規化と実数（ｙ１）の符号の調節を行った後、｛ｕ２−ｕ１、・・・ｕ２６−ｕ２５｝ｍｏｄ２である｛ｖ１、・・・、ｖ２５｝が得られる。これらのアルゴリズム及び技術の他のバリエーションは、本発明の範囲から逸脱することなく用いることができる。
【０１０１】
（スクランブルコードの検出）
一旦｛ｖ１、・・・、ｖ２６｝、又は｛ｖ１、・・・、ｖ２５｝が割り出されると、スクランブルコード全体を検出するために、これらの得られた数値を、それぞれのユニークワード４１１を用いて得られるであろう数値と比較し、一致する値が真のユニークワード４１１を決定する。各ユニークワード４１１と（各）ゴールドシーケンスシーズ５００との間には１対１の相関関係があることから、完全なスクランブルコードは一旦ユニークワード４１１が見つけられれば割り出される。
【０１０２】
その後、この特定された組み合わせは信号１１８をデスクランブラするために用いることができ、そして標準のＤＢＶＳ２復号化手順が、選択されたダウンリンク信号１１８に対する変調タイプ及びコードレートを割り出すことが出来る。
【０１０３】
（実験結果）
図６に関して説明された方法は、一連のシミュレーションを用いてテストされた。パイロットシンボルが無く、且つスクランブルコードＩＤの１７（ＢＢヘッダは我々のシミュレーションには含まれない）でスクランブルされた、ＱＰＳＫ９／１０モードに対して、２５％の周波数オフセットとＣＮＲ＝１ｄＢとするようなＡＷＧＮが加えられた。上記９０シンボルが相互相関されるとき、ＰＬヘッダ４０１が寄与するピークは非常に明白である。このシミュレーションの結果は、粗いフレーム境界を決定することができることを示す。パイロットなしのＱＰＳＫに対しては、誤検出確率は約０．０００５にすぎない。上記の正確な境界の手法が用いられ、且つ５０ＰＬフレームを観測したとき、正確なＳＯＦが寄与するピークは容易に観察できる。従って、正確なＳＯＦは、５０物理層フレーム４００未満の中から決定することができる（粗い境界及び正確な境界の特定を含む）。誤検出確率は、非常に小さいことが分かった。誤検出確率は、粗い境界が正しく特定された条件では、正確なＳＯＦ検出に対して約０．０００５である。全般的に見れば、誤検出確率は５０物理層フレーム４００に基づき約０．００１と見積もられる。
【０１０４】
ＳＯＦ境界が分かれば、非コヒーレント法を用いて１００物理層フレーム４００に基づいてシーケンス｛ｖ１、・・・、ｖ２５｝を得ることができる。仮に、ｕ＝｛ｕ１、・・・、ｕ２６｝が、スクランブルＩＤの１７を用いたＵＷ４１１の最初の２６ビットとする。ｉ＝１、・・・、２５に対して、Ｖｉ＝ａｂｓ（ｕ（ｉ＋１）−ｕｉ）であることが分かった。コヒーレント法は、同じ性能を実現するのに、より少ない物理層フレーム４００しか必要としないと予想されている。利用可能な１０１６の現在確認されているユニークワード４１１全体を検索した結果、これらの微分コードはどれも同じではなく、それぞれのユニークワード４１１内では少なくとも２ビットは違っていることが示された。
【０１０５】
一旦スクランブルコードが決定されると、粗い周波数オフセットが２６ＳＯＦシンボルに基づいて推定される。パイロットのオン又はオフ状態は、予測されるフレーム長により判断される。上記の粗い周波数オフセットを除いた後、コードレート情報をＰＬヘッダ４０１からＲｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒデコーダを用いて抽出することができる。上記の手順の後、復調器／ＦＥＣ２１６復号化ＡＳＩＣ、又は代替的に、メモリ２２４は、所望のキャリアに対する全ての情報を有することができ、この信号は既定のＡＭＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）仕様に基づいて正しくデコードされる。
【０１０６】
ブラインド取得は、約１２０物理層フレーム４００以内に終了することができることが予想されている。復調・取得全体（ＡＧＣ及びタイミングリカバリの後の）は、約１５０物理層フレーム４００で達成でき、これは２０ＭＨｚのシンボルレートにおいてＱＰＳＫモードに対して約２５０ｍｓ、８ＰＳＫモードに対して約１６６ｍｓであり、誤検出確率は全体で０．００１未満であった。誤検出は、ＢＣＨエラーインジケータを用いて又はＭＰＥＧパケットＣＲＣ結果を用いて得られる。
【０１０７】
（本発明の他のアプリケーション）
他のアプリケーションは、提案されるアルゴリズムが、未知のＡＭＣ又はＤＶＢ−Ｓ２信号ソースからの干渉を特定することにも用いることができるというものである。このアイデアは、大まかには次のように表される。所望の信号は、通常パワーが大きい。復号化、再符号化、及び再変調後では、この所望の信号を混合した信号から除き、干渉信号及びノイズのみを残すことができる。この干渉信号は、これのキャリア対ノイズ比（ＣＮＲ：Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が０ｄＢを超えている場合に限り、識別することができる。これは、所望の信号を小さくすることによりこの干渉信号を識別する、余り望ましくない従来の技術と匹敵する。
【０１０８】
（結論）
要約すれば、本発明は、通信システムの中で送信されるデータストリームを取得及び復調するための方法及び装置を備えている。本発明による方法は、前記データストリーム内の物理層フレーム（ＰＬフレーム）の境界を見つけることと、前記データストリームに関連するユニークワード（ＵＷ）の最初の２６ビットを見つけることと、前記ＵＷを用いているスクランブルコードを見つけることと、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートを割り出すための復号化手順を用いることとを備えている。
【０１０９】
上記の方法は更に、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であることと、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコード（Ｇｏｌｄ ｃｏｄｅ）を備えることと、前記ＰＬフレームの境界を見つけることは更に前記ＰＬフレームの粗い境界を見つけることを備えることと、前記ＰＬフレームの境界を見つけることは更に前記ＰＬフレームのフレーム先頭（ＳＯＦ：Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｆｒａｍｅ）を見つけることを備えることと、前記ＳＯＦを見つけることはＰＬヘッダの最後のシンボルと前記ＰＬヘッダの最初のシンボルの共役の積を正規化することを備えることと、前記ＵＷの前記最初の２６ビットを見つけることは、最初のシンボルが既知の位相を有することができるように、前記ＳＯＦ後の前記データストリームの最初の２６個のシンボルを正規化することを備えることと、及び、前記スクランブルコードを見つけることは前記ＵＷに関連する前記スクランブルコードを調べることを備えること、とを選択的に含んでいる。
【０１１０】
本発明に従う装置は、通信システムの中で送信されるデータストリームの取得及び復調する装置であって、前記データストリーム内の物理層フレームの境界を見つけるための、且つ前記データストリームに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用しているスクランブルコード見つけるためのデスクランブラと、前記デスクランブラに接続されており、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートの決定と前記データストリームの復号化を行うためのデコーダとを備えている。
【０１１１】
上記の装置は更に、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であることと、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコードを備えることと、前記物理層フレームの境界を見つけることは更に前記物理層フレームの粗い境界を見つけることを備えることと、前記物理層フレームの境界を見つけることは更に前記物理層フレームのフレーム先頭を見つけることを備えることと、前記フレーム先頭を見つけることは物理層ヘッダの最後のシンボルと前記物理層ヘッダの最初のシンボルの共役の積を正規化することを備えることと、前記ユニークワードの前記最初の２６ビットを見つけることは、最初のシンボルが既知の位相を有することができるように、前記フレーム先頭後の前記データストリームの最初の２６個のシンボルを正規化することを備えることと、及び、スクランブルコードを見つけることは前記ユニークワードに関連する前記スクランブルコードを調べることを備えること、とを選択的に含んでいる。
【０１１２】
本発明に従うシステム実施形態は、データストリームを送信及び受信するシステムであって、送信器を備え、前記送信器は更にエンコーダを備え、前記エンコーダは前記データストリームを受け取り且つ物理層ヘッダ及びペイロード部分を含む前記データストリームの符号化バージョンを生成し、前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記符号化バージョンを受け取るための、且つ前記データストリームのスクランブル化バージョンを作り出すためのスクランブラを備え、前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記スクランブル化バージョンをキャリア上に変調するための変調器を備え、及び受信器を備え、前記受信器は更に、前記データストリームの前記スクランブル化バージョン内の物理層フレームの境界を見つけるための、且つ前記データストリームの前記スクランブル化バージョンに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用している前記データストリームの前記スクランブル化バージョンにスクランブルコードを適用して前記データストリームの符号化バージョンを再度作り出すためのデスクランブラと、前記デスクランブラに接続されており、変調形式とコードレートを用いて前記データストリームの前記符号化バージョンを復号化するためのデコーダとを備えており、前記デコーダは前記データストリーム内の所望の信号を抽出する。
【０１１３】
上記システムは更に、前記データストリームの前記符号化バージョンをスクランブルすることを任意に含み、前記スクランブルすることは前記データストリームの前記符号化バージョンの前記ペイロード部分のみをスクランブルし、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であり、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコードを備えている。
【０１１４】
本発明の範囲は、この詳細説明により限定されるのではなく、むしろこれに添付された請求項及びこれの同等物によって限定されるということが意図されている。上記の明細書、実施例及びデータは、本発明の構成の製品及び利用についての完全な説明を提供している。本発明の多くの実施形態を本発明の精神及び範囲から逸脱することなく成すことができることから、本発明は、この後に添付した請求項及びこれの同等物の中に存在する。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】従来技術の典型的な衛星ベース放送システムを例示している。
【図２】オーディオ、ビデオ、及びデータ信号を受信且つ符号化する受信ステーションのブロック図である。
【図３Ａ】図１及び図２のシステムのデジタル送信ステーションの中に用いられる、典型的な送信器及び復調器の図である。
【図３Ｂ】図１及び図２のシステムのデジタル送信ステーションの中に用いられる、典型的な送信器及び復調器の図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に従って、図３のシステムの中で用いられるフレーム構造、及び様々なユニークワード（ＵＷ）を用いてフレームヘッダをスクランブルするためのロジックの図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に従って、図３のシステムの中で用いられるフレーム構造、及び様々なユニークワード（ＵＷ）を用いてフレームヘッダをスクランブルするためのロジックの図である。
【図５】本発明の各種実施形態に従って、コチャンネル干渉を隔離するためのスクランブラの図である。
【図６】本発明のステップを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１６】
１０２ 送信ステーション
１０４ アップリンクパラボラアンテナ
１０８ 受信機ステーション
１１０ 入力ソース
２００ 受信機パラボラアンテナ
２０２ 代替コンテンツソース
２０４ 受信器
２０６ モニタ
２０８ 記録デバイス
２１０ リモートコントロール
２１２ アクセスカード
２１４ チューナ
２１６ 復調器／ＦＥＣ
２１８ ＤＡコンバータ
２２０ ＣＰＵ
２２２ クロック
２２４ メモリ
２２６ 論理回路
２２８ インターフェース
２３０ ＩＲ受信器
２３２ アクセスカードインターフェース
２３４ テレフォンジャック
３０２ ＬＤＰＣ／ＢＣＨエンコーダ
３０４ スクランブラ
３０６ 変調器
３０８ 復調器
３１０ キャリア同期モジュール／デスクランブラ
３１２ ＬＤＰＣ／ＢＣＨデコーダ
４０１ ＰＬヘッダ
５００ シーズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、より詳細には、信号干渉を最小化する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来技術の典型的な衛星テレビシステムを例示している。
【０００３】
図１は、衛星経由でオーディオ、ビデオ、及びデータ信号を送受信する通信システム、特にテレビ放送システム１００を示している。本発明は、衛星ベースのテレビ放送システムの文脈の中で説明されているが、本明細書で記述される技術は、地上波放送システム、ケーブルベースのシステム、及びインターネットのような他の番組コンテンツ配信手法にも同様に適用可能である。更に、本発明はテレビコンテンツ（すなわちオーディオ及びビデオコンテンツ）に関して主に説明されるであろうが、本発明は、ビデオコンテンツ、オーディオコンテンツ、オーディオとビデオに関連したコンテンツ（例えば、テレビ視聴者チャネル：ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ ｖｉｅｗｅｒ ｃｈａｎｎｅｌｓ）、又はデータコンテンツ（例えば、コンピュータデータ）などを含む、多様な番組コンテンツ素材と共に実行することができる。
【０００４】
テレビ放送システム１００は、送信ステーション１０２、アップリンクパラボラアンテナ１０４、少なくとも１つの衛星１０６、及び受信機ステーション１０８Ａから１０８Ｃ（集合的に受信機ステーション１０８と称する）を含んでいる。送信ステーション１０２は、例えばアナログテレビ信号、デジタルテレビ信号、ビデオテープ信号、オリジナルな番組信号、及びコンピュータが生成したＨＴＭＬコンテンツを含む信号などの、様々な信号を受信するための複数の入力１１０を含んでいる。加えて、複数の入力１１０は、ハードディスク又は他のデジタル記憶媒体を有するデジタルビデオサーバからの信号を受信する。送信ステーション１０２はまた、新聞及びテレビガイドの中に含まれるテレビ番組表の中にあるような、各種テレビチャンネルのスケジュール及び内容についての電子スケジュール情報を提供する、複数のスケジュール入力１１２を含んでいる。送信ステーション１０２は、スケジュール入力１１２からのデータを、番組ガイドデータに変換する。番組ガイドデータは、送信ステーション１０２の場所で手動により入力することもできる。この番組ガイドデータは、複数の「オブジェクト」からなる。この番組ガイドデータオブジェクトは、最終的にユーザのテレビモニタ上に表示される電子番組ガイドを構成するためのデータを含んでいる。
【０００５】
送信ステーション１０２は、入力１１０及びスケジュール入力１１２上で受信される多様な入力信号を受信且つ処理し、この受信信号を標準形式に変換し、上記標準信号を単一出力データストリーム１１４に合成し、そして、この出力データストリーム１１４をアップリンクパラボラアンテナ１０４に連続的に出力する。出力データストリーム１１４は、デジタルデータストリームであり、典型的にはＭＰＥＧ−２符号化を用いて圧縮するが、例えばＭＰＥＧ−４又は他のスキームのような他の圧縮スキームを用いてもよい。
【０００６】
出力データストリーム１１４内のデジタルデータは、複数のパケットに分割され、これら各パケットはサービスチャンネル識別（ＳＣＩＤ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）番号を付けられる。このＳＣＩＤは、受信機ステーション１０８内の受信装置で用いられ、各テレビチャンネルに対応するパケットを識別することができる。エラー訂正データも同様に、出力データストリーム１１４の中に含まれる。
【０００７】
出力データストリーム１１４は、典型的には、送信ステーション１０２によって標準周波数及び偏光変調技術を用いて変調される、多重化信号である。出力データストリーム１１４は、各周波数帯域が左偏光又は右偏光のどちらかがされた複数の（典型的には１６の）周波数帯域を含んでいることが好ましい。あるいは、垂直偏光及び水平偏光を使用してもよい。
【０００８】
アップリンクパラボラアンテナ１０４は、出力データストリーム１１４を連続的に送信ステーション１０２から受信し、この受信した信号を増幅し、信号１１６を少なくとも１つの衛星１０６へ送信する。単一のアップリンクパラボラアンテナ１０４及び３台の衛星１０６が図１に示されているが、更なる帯域幅を提供するため及び受信機ステーション１０８に出力データストリーム１１４を確実に連続的に届けるために、複数のアップリンクパラボラアンテナ１０４及びより多くの衛星１０６を用いるのが望ましい。
【０００９】
衛星１０６は、地球の周囲を静止軌道で回る。各衛星１０６は、アップリンクパラボラアンテナ１０４から送信された信号１１６を受信する複数の中継器を含み、これらの中継器は、受信した信号１１６を増幅し、受信した信号１１６を異なる周波数帯域へ周波数シフトし、その後、増幅及び周波数シフトした信号１１８を地球上の望ましい地域（受信機ステーション１０８はこの場所に設置されているか若しくは将来のある時点で設置される）に送信する。受信機ステーション１０８は、その後、衛星１０６から送信された信号１１８を受信し、処理する。
【００１０】
各衛星１０６は信号１１８を、番組（オーディオ、ビデオ、若しくはデータ信号又は任意の組み合わせでもよい）を放送する様々な利用者に認可された、３２の異なる周波数で送信する。これらの信号は、一般的にはＫｕバンドの周波数、すなわち１１〜１８ＧＨｚに位置しているが、Ｋａバンドの周波数、すなわち１８〜４０ＧＨｚ（より典型的には２０〜３０ＧＨｚ帯）又は他の周波数バンドで送信してもよい。
【００１１】
図２は、オーディオ、ビデオ、及びデータ信号を受信し復号化する、受信機ステーション１０８の中の１ステーションのブロック図である。通常、受信機ステーション１０８は、ＩＲＤ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｄｅｃｏｄｅｒ）としても知られる「セットトップボックス」であり、これは通常、家又は集合住宅の中にあり、衛星から送信されたテレビ信号１１８を受信するためのものである。受信機ステーション１０８はまた、後日再生するために信号を記録できるＰＶＲ（個人用ビデオレコーダ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）であってもよい。
【００１２】
受信機パラボラアンテナ２００は、ＯＤＵ（室外機：Ｏｕｔｄｏｏｒ Ｕｎｉｔ）であってもよく、これは通常は、家又は集合住宅の上に設置される小さなパラボラアンテナである。しかしながら、受信機パラボラアンテナ２００は、必要なら地上に設置されるより大きなパラボラアンテナであってもよい。
【００１３】
受信機パラボラアンテナ２００は、通常、反射体のパラボラアンテナとフィードホーン・アッセンブリを用いてダウンリンク信号１１８を受信し、ワイヤ又は同軸ケーブルを介して受信機ステーション１０８へと導く。それぞれの受信機ステーションは専用のケーブルを有しており、このケーブルは受信機パラボラアンテナ２００がマルチスイッチ（ｍｕｌｔｉｓｗｉｔｃｈ）を介してダウンリンク信号１１８を選択的に受信機ステーション１０８へと導くことを可能とし、且つ受信機ステーション１０８がどの信号１１８が望ましいのかを決めることを可能とする。
【００１４】
受信機ステーション１０８は、典型的には受信機パラボラアンテナ２００、代替コンテンツソース２０２、受信機２０４、モニタ２０６、記録デバイス２０８、リモートコントロール２１０、及びアクセスカード２１２を含んでいる。受信機２０４は、チューナ２１４／復調器／ＦＥＣ（前進型誤信号訂正：Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）デコーダ２１６、デジタル−アナログ（ＤＡ）コンバータ２１８、ＣＰＵ２２０、クロック２２２、メモリ２２４、論理回路２２６、インターフェース２２８、ＩＲ受信器２３０とアクセスカードインターフェース２３２を含んでいる。受信機パラボラアンテナ２００は、衛星１０６によって送られた信号１１８を受信し、この信号１１８を増幅してチューナ２１４に渡す。チューナ２１４及び復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、ＣＰＵ２２０の制御下で動作する。
【００１５】
ＣＰＵ２２０は、メモリ２２４又はＣＰＵ２２０内の補助メモリに記憶されたオペレーティングシステムの制御下で動作する。ＣＰＵ２２０により実行される機能は、メモリ２２４内に記憶された１またはそれ以上の制御プログラム又はアプリケーションによって制御される。オペレーティングシステム及びアプリケーションは、これらがＣＰＵ２２０によって読み出されて実行される時に、受信機２０４に、本発明を実行及び／又は利用するために必要な機能及びステップを、一般的にはメモリ２２４内に記憶されたデータに対してアクセス又は操作を行うことにより実行させる、複数の命令で構成されている。このようなアプリケーションを実行する命令は、例えばメモリ２２４又はアクセスカード２１２のような、コンピュータ読み取り可能媒体に明白に具現化されている。ＣＰＵ２２０はまた、インターフェース２２８又は受信機パラボラアンテナ２００を介して他のデバイスと通信し、メモリ２２４の中に記憶されるコマンドや命令を受けとり、これによって本発明に従うコンピュータプログラムプロダクトすなわち製品（ａｒｔｉｃｌｅ ｏｆ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ）を構成してもよい。そのようなものとして、本明細書で用いられたような「製品」、「プログラム記憶デバイス」、及び「コンピュータプログラムプロダクト」という用語は、コンピュータが読み取り可能な任意のデバイス又は媒体からＣＰＵ２２０によってアクセス可能な如何なるアプリケーションをも網羅することを意図している。
【００１６】
メモリ２２４及びアクセスカード２１２は、例えば、受信機２０４が処理及び表示を生成することを許可されたチャンネルのリスト、受信機２０４が使われている地域に対する郵便番号及び市外局番、受信機２０４の型式名又は番号、受信機２０４のシリアル番号、アクセスカード２１２のシリアル番号、受信機２０４の所有者の氏名／住所／電話番号、並びに受信機２０４の製造者名などの、受信機２０４に対する多様なパラメータを記憶する。
【００１７】
アクセスカード２１２は、受信機２０４から取り外し可能である（図２に示すように）。受信機２０４に挿入されたとき、アクセスカード２１２は、インターフェース２２８を介してカスタマサービスセンタ（図示せず）に通信する、アクセスカードインターフェース２３２に接続される。アクセスカード２１２は、ユーザの特有のアカウント情報に基づき、カスタマサービスセンタからアクセス許可情報を受信する。加えて、アクセスカード２１２及びカスタマサービスセンタは、サービスの課金及び注文に関してやり取りする。
【００１８】
クロック２２２は、ＣＰＵ２２０に現在の現地時間を提供する。インターフェース２２８は、受信機ステーション１０８の場所にあるテレフォンジャック２３４に接続されるのが好ましい。インターフェース２２８は、受信機２０４がテレフォンジャック２３４を介して図１に示すような送信ステーション１０２と通信することを可能にする。インターフェース２２８はまた、例えばインターネットのようなネットワークとの間でデータをやり取りするために用いてもよい。
【００１９】
受信機パラボラアンテナ２００からチューナ２１４へ送信される信号は、複数の変調されたＲＦ（ラジオ周波数：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号である。その後、所望のＲＦ信号は、チューナ２１４によりベースバンドへとダウンコンバートされる。チューナ２１４はまた、同相及び直交位相（Ｉ及びＱ）信号も生成する。これらの２つの信号は、その後復調器／ＦＥＣ特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１６に渡される。復調器／ＦＥＣ２１６ＡＳＩＣは、それからＩ及びＱ信号を復調し、ＦＥＣデコーダが送信されたシンボルの各々を正しくに認識する。ＱＰＳＫ（四相位相変調：Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）又は８ＰＳＫ信号に対する上記受信シンボルは、それぞれ２ビット、３ビットのデータビットを有している。この訂正されたシンボルは、データビットに変換され、次にペイロードデータバイトの中に組み込まれ、最終的にはデータパケットの中に組み込まれる。データパケットは、１３０データバイト又は１８８データバイト（１８７データバイト及び１同期用バイト）を有してもよい。
【００２０】
受信機パラボラアンテナ２００により受信された上記デジタル衛星信号に加え、テレビコンテンツの他のソースも同様に用いることが好ましい。例えば、代替コンテンツソース２０２は、モニタ２０６にさらなるテレビコンテンツを提供する。代替コンテンツソース２０２は、チューナ２１４に接続される。代替コンテンツソース２０２は、全国テレビジョン標準委員会（ＮＴＳＣ：Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号の放送信号を受信するためのアンテナ、アメリカテレビジョン標準委員会（ＡＴＳＣ：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号を受信するためのケーブル、又は他のコンテンツソースであってもよい。１台だけの代替コンテンツソース２０２が示されているが、複数のソースを用いることができる。
【００２１】
先ず、データが受信機２０４に入ると、ＣＰＵ２２０は、当業界で一般にブートオブジェクト（Ｂｏｏｔ Ｏｂｊｅｃｔ）と称される初期化用データを探す。ブートオブジェクトは、他のプログラムガイドオブジェクトすべてを見いだすことができる複数のＳＣＩＤを特定する。ブートオブジェクトはいつも同じＳＣＩＤ付きで転送されるので、ＣＰＵ２２０はこのＳＣＩＤを付けたパケットを探さなければならないということが分かる。このブートオブジェクトからの上記情報は、番組ガイドデータのパケットを識別してこれらをメモリ２２４に導くために、ＣＰＵ２２０によって用いられる。
【００２２】
リモートコントロール２１０は、受信機２０４の中のＩＲ受信機２３０により受信される、赤外線（ＩＲ）信号２３６を放射する。例えば（例としてであり且つ限定するものとしてではないが）、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）リモートコントロール、受信機２０４上のキーパッド、リモートキーパッド及びリモートマウスのような他のタイプのデータ入力デバイスを代わりに用いてもよい。ユーザが、リモートコントロール２１０上の「ガイド」ボタンを押すことにより、番組ガイドを表示することを要求すると、ガイド要求信号がＩＲ受信機２３０により受信され論理回路２２６に送信される。論理回路２２６は、ＣＰＵ２２０にこのガイド要求を知らせる。このガイド要求に応答して、ＣＰＵ２２０はメモリ２２４に番組ガイドのデジタル画像をＤＡコンバータ２１８に転送させる。ＤＡコンバータ２１８は、この番組ガイドのデジタル画像を標準のアナログテレビ信号に変換し、この信号がその後モニタ２０６に送信される。モニタ２０６は、次にテレビ映像及びオーディオ信号を表示する。モニタ２０６は、代わりにデジタルテレビでもよく、この場合は受信機２０４におけるデジタル−アナログ変換は不要である。
【００２３】
ユーザは、リモートコントロール２１０を使用して上記電子番組ガイドと相互交流する。ユーザの相互交流の例としては、特定のチャンネルを選択することや追加のガイド情報を要求することが含まれる。ユーザがリモートコントロール２１０を用いて或るチャンネルを選択する場合、ＩＲ受信機２３０はこのユーザの選択を論理回路２２６に中継し、論理回路２２６はこの選択をその後メモリ２２４に渡し、このメモリにおいてＣＰＵ２２０が上記ユーザ選択をアクセスする。ＣＰＵ２２０は、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６から受信したオーディオ、ビデオ、及び他のパケットに対するＭＰＥＧ２／ＭＰＥＧ４復号化ステップを実行し、選択されたチャンネルに対するオーディオ及びビデオ信号をＤＡコンバータ２１８に出力する。ＤＡコンバータ２１８は、このデジタル信号をアナログ信号に変換し、このアナログ信号をモニタ２０６に出力する。
【００２４】
ここでは例としてテレビ放送システム１００として示されている、このような通信システム１００は、高品質送信に対する要求を受け入れてきたが、これはデジタル技術によって可能になった。上記パケット及び他のデータがアップリンクパラボラアンテナ１０４から受信機ステーション１０８に送信される時、他の受信機ステーション１０８に提供することを意図されたパケットの中のシンボル及びビットは、一般的に、衛星１０６から受信機ステーション１０８に同じ周波数で送信されるが、これは、この送信周波数が衛星１０６の制限により抑制されることと、利用可能な上記送信周波数が、周波数スペクトル内の特定の周波数で送信することに対する政府の認可により抑制されることによる。
【００２５】
更に、データフレームは、互いに干渉する可能性があり且つ受信機ステーション１０８がモニタ２０６上に必要な信号をデコードして提供することができない可能性のあるやり方で符号化される。このような干渉は「コチャンネル（Ｃｏ−ｃｈａｎｎｅｌ）」干渉と呼ばれ、１つのチャンネルのデータが他のチャンネルのデータの受信及び復調と干渉するものである。実際のアプリケーションでは、このコチャンネル干渉は、他のシステム運用者の送信、隣接する軌道位置内で動作する衛星１０６、又はスポットビーム衛星放送システム１００内の他のスポット送信ビームによっても生じ得る。
【００２６】
通信システム１００がより多くのデータを送信する（すなわち、衛星放送システム上に、モニタ２０６で見ることが出来るより多くの番号チャンネルがある）につれ、データ送信間の干渉は増加し、そのようなことから、信号受信の品質は悪影響を受ける可能性がある。
【００２７】
上記の利用可能なスペクトルの最大限の利用を図るため、及び最小の干渉で数多くの異なる番組チャンネルを提供するため、ＲＦ送信は、別のコードとスクランブルされる。しかしながら、このコードを知らなければ、受信機ステーション１０８は、どの信号１１８を復号化するか判断することができず、従って、受信機ステーション１０８は信号１１８を正しく処理することができないであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
従って、復号化に対する事前の知識無しに且つ放送システム内に表示することなしに、適切に上記スクランブルコードを識別することができる当分野においてニーズが存在することを理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
従来技術の制限の最小化、及び本明細書を読んで理解すればすぐに明白になる他の制限を最小化するため、本発明は、通信システムにおいてデータストリームを取得及び復調するための方法と装置を開示する。本発明に従う方法は、前記データストリーム内の物理層フレーム（ＰＬフレーム：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｆｒａｍｅ）の境界を見つけることと、前記データストリームに関連するユニークワード（ＵＷ：Ｕｎｉｑｕｅ Ｗｏｒｄ）の最初の２６ビットを見つけることと、前記ＵＷを用いているスクランブルコード（Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｃｏｄｅ）を見つけることと、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートを割り出すための復号化手順を用いることとを備えている。
【００３０】
このような方法は更に、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であることと、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコード（Ｇｏｌｄ ｃｏｄｅ）を備えることと、前記ＰＬフレームの境界を見つけることは更に前記ＰＬフレームの粗い境界を見つけることを備えることと、前記ＰＬフレームの境界を見つけることは更に前記ＰＬフレームのフレーム先頭（ＳＯＦ：Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｆｒａｍｅ）を見つけることを備えることと、前記ＳＯＦを見つけることはＰＬヘッダの最後のシンボルと前記ＰＬヘッダの最初のシンボルの共役の積を正規化することを備えることと、前記ＵＷの前記最初の２６ビットを見つけることは、最初のシンボルが既知の位相を有することができるように、前記ＳＯＦ後の前記データストリームの最初の２６個のシンボルを正規化することを備えることと、及び、前記スクランブルコードを見つけることは前記ＵＷに関連する前記スクランブルコードを調べることを備えること、とを選択的に含んでいる。
【００３１】
本発明に従う装置は、通信システムの中で送信されるデータストリームの取得及び復調する装置であって、前記データストリーム内の物理層フレームの境界を見つけるための、且つ前記データストリームに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用しているスクランブルコードを見つけるためのデスクランブラと、前記デスクランブラに接続されており、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートの割り出しと前記データストリームの復号化を行うためのデコーダとを備えている。
【００３２】
そのような装置は更に、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であることと、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコード（Ｇｏｌｄ ｃｏｄｅ）を備えることと、前記物理層フレームの境界を見つけることは更に前記物理層フレームの粗い境界を見つけることを備えることと、前記物理層フレームの境界を見つけることは更に前記物理層フレームのフレーム先頭を見つけることを備えることと、前記フレーム先頭を見つけることは物理層ヘッダの最後のシンボルと前記物理層ヘッダの最初のシンボルの共役の積を正規化することを備えることと、前記ユニークワードの前記最初の２６ビットを見つけることは、最初のシンボルが既知の位相を有することができるように、前記フレーム先頭後の前記データストリームの最初の２６個のシンボルを正規化することを備えることと、及び、スクランブルコードを見つけることは前記ユニークワードに関連する前記スクランブルコードを調べることを備えること、とを選択的に含んでいる。
【００３３】
本発明に従う他のシステム実施形態は、データストリームを送信及び受信するシステムであって、且つ、送信機を備え、前記送信機は更にエンコーダを備え、前記エンコーダは前記データストリームを受け取り且つ物理層ヘッダ及びペイロード部分を含む前記データストリームの符号化バージョンを生成し、前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記符号化バージョンを受け取るための、且つ前記データストリームのスクランブル化バージョンを作り出すためのスクランブラを備え、前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記スクランブル化バージョンをキャリア上に変調するための変調器を備え、及び受信機を備え、前記受信機は更に、前記データストリームの前記スクランブル化バージョン内の物理層フレームの境界を見つけるための、且つ前記データストリームの前記スクランブル化バージョンに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用している前記データストリームの前記スクランブル化バージョンにスクランブルコードを適用して前記データストリームの符号化バージョンを再度作り出すためのデスクランブラと、前記デスクランブラに接続されており、変調形式とコードレートを用いて前記データストリームの前記符号化バージョンを復号化するためのデコーダとを備えており、前記デコーダは前記データストリーム内の所望の信号を抽出する。
【００３４】
上記システムは更に、前記データストリームの前記符号化バージョンをスクランブルすることを状況に応じて含み、前記スクランブルすることは前記データストリームの前記符号化バージョンの前記ペイロード部分のみをスクランブルし、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であり、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いられるゴールドコードを備えている。
【００３５】
本発明の更なる他の態様、機能、及び利点が、請求及び開示されるこのシステム及び方法に内在しており、あるいは、以下の詳細記述及び図面から明白となるであろう。この詳細記述及び図面は単に、本発明の特定の実施形態及び実施を例示しているが、本発明はまた他の且つ異なる実施形態も可能であり、また本発明の細部のいくつかは、全て本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の観点で変更することができる。従って、上記図面及び記述は、事実上、例示的且つ本発明を限定しないものとしてみなされるべきである。
【００３６】
本発明は、添付の図面の図表の中で例として且つ限定しないものとして説明され、この中では同様の参照番号は同様の要素を参照している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下の説明では、本明細書の一部を成す添付の図面が参照され、これら図面は、例示するものとして、本発明のいくつかの実施形態を示している。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を用いることができ、また構造的な変更をすることができる、ということは当然である。
【００３８】
（概説）
本発明では、デジタルデータは信号１１４、衛星１０６、及び信号１１８を介して、送信ステーション１０２から送信される。このデジタルデータは３つの主要コンポーネント、つまり、物理層ヘッダ又はＰＬヘッダと呼ばれるデータフレームのヘッダ部と、ペイロードデータと、及び、選択的に、受信機ステーション１０８内での劣化（主に位相ノイズ）による悪影響を緩和するために受信機ステーション１０８により用いられる、パイロットシンボルと呼ばれる付加的に挿入されるシンボルと、を含んでいる。ＰＬヘッダを用いることにより、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、毎データフレームの最初において迅速に正しい位相と周波数を得ることができる。多くの８ＰＳＫ及びＱＰＳＫ送信モードに対しては、パイロットシンボルは位相ノイズの中の信号をより正確に追跡するためにも必要である。しかしながら、所望の信号に対するＰＬヘッダと、干渉する同一周波数信号がタイミングを合わせて整列する特定の場合には、この干渉が非常に大きいので復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、この所望の信号に関連するキャリア周波数の位相を必要な正確さで決定することができない。これは、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６がこの所望の信号に対してフェーズロックを維持しようとしている時に、好ましくない信号が同じヘッダシンボル又はパイロットシンボルを提供し、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６がこの好ましくない信号の存在によって混乱し、その結果、所望の信号の位相を追跡できない可能性があるということを意味する。このような復調器／ＦＥＣデコーダ２１６の混乱は、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６を所望の信号から「プルオフ（ｐｕｌｌｅｄ ｏｆｆ）」させたこととして、従来技術では知られている。復調器／ＦＥＣデコーダ２１６が、ＱＰＳＫ送信に対し最適のコンステレーションポイント（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）から４５度引っ張られた場合、復調器は正しくシンボルを認識しないであろう。これは、エラーを導き、早急に修正されなければ、このデータエラーはロックの損失として識別されるであろう。これは次に、ＣＰＵ２２０が復調器／ＦＥＣデコーダ２１６にこの信号を再取得するように命令する結果となり、この所望の信号が再取得されるまでは、データの喪失となる。このようなデータの喪失によって、モニタ２０６に不正確なデータが提供されるかもしれず、また場合によっては、視聴者が見るときにモニタ２０６上のサービスの中断をもたらすかもしれない。コチャンネル干渉は、視聴者に、モニタ２０６上の動作や会話を伴う所望のテレビチャンネルを見せるどころか、真っ暗な画面に劣化したモニタを見させるか、又は不明瞭な画像を見させるか、又は不明瞭な音声を聞かせるかもしれない。
【００３９】
本発明は、ダウンリンク信号１１８の最初の捕捉の問題に関する。復調器／ＦＥＣデコーダ２１６が、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ−Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ）コード及びＢＣＨコードを用いる新規のＤＶＢＳ２仕様に基づく変調及びＦＥＣ（ｆｏｒｗａｒｄ ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：前進型誤信号訂正）方式を使って符号化される、ダウンリンク信号１１８をデコードするための適切な情報をもっていない場合は、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、信号１１８を復調しデコードすることができないであろう。
【００４０】
従来のアプリケーションは、それ自体共通の周波数干渉に関係しており、これは実に−１４ｄＢｃほどの低いレベルであったとはいえ、復調器／ＦＥＣデコーダに晴天の条件下で間欠的なデータ喪失をもたらす可能性があった。この問題に対応するため、従来の特許出願は、如何なる２つのＤＶＢＳ２送信も充分に異なることを確実にする、スクランブル技術に言及している。上記データフレームは、３つの部分、つまり物理層ヘッダ（ＰＬヘッダ）、ペイロード部、及びパイロットシンボル、からなっている。これらの従来の出願には、ＰＬヘッダのための１つのスクランブルコード（ユニークワードと称する）と、ペイロード及びパイロット部のためのもう１つのコード（ゴールドコード）の使用が記載されている。現在では、およそ１０００対のユニークワード及びゴールドコードが利用可能であり、１対のコードがそれぞれのダウンリンク信号１１８とともに用いられる。
【００４１】
しかしながら、これらの従来の発明は、一つとして信号１１８の不適切な取得と関連しているものはない。ＩＲＤｓ１０８中の現在の復調器／ＦＥＣデコーダ２１６ＡＳＩＣは、ユニークワード及びゴールドコードを含む、ＤＶＢＳ２通信をデコードするための特定の情報を有する必要がある。如何なる理由かにより、ユニークワード又はゴールドコードが利用できないか又は正しくない場合は、信号１１８をデコードすることは出来ない。
【００４２】
本発明は、スクランブルされたＤＶＢＳ２通信を殆どブラインド状態で取得するための、方法、装置、及び製品を提供する。本発明は、ユニークワード及びゴールドコードを、（１）使用される可能性のある見込みユニークワード及びゴールドコードについての事前知識、（２）中心周波数、及び（３）この通信のシンボルレート、のみを用いて決定する方法を提供する。コンピュータシミュレーションの結果、この開示の中で記載された手順は、新たな復調器／ＦＥＣデコーダＡＳＩＣ内のユニークワード及びゴールドコードを、この信号が検出されない現在の状態と比較すると、１秒未満で識別することに用いることができるということがわかった。
【００４３】
上記スクランブルコードをブラインド取得しないのであれば、ＩＲＤ受信器は正しいスクランブルコードを有していなければならず、さもなければ信号はデコードされない。本発明は、不正確な又は欠落したスクランブルコードを用いることによる取得不具合を避けるための、コンピュータ的に効率的な方法を提供する。
【００４４】
（システム概要）
放送アプリケーションの中では、連続モード受信機ステーション１０８が広く用いられている。低信号対雑音（ＳＮＲ）環境で良好に機能するスクランブルコード及びエラー訂正回路は、同期（例えば、キャリア位相及びキャリア周波数）に関しては、これらの受信機ステーション１０８とは対立する。物理層ヘッダ及び／又はパイロットシンボルを、このような同期に用いることができる。従って、システム性能に関する重要な考察の１つは、物理層ヘッダ及び／又はパイロットシンボル上のコチャンネル干渉についてのものである。物理層ヘッダ及びパイロットは、キャリア位相及びキャリア周波数の取得及び／又は追跡に用いられることから、このような干渉は受信器の性能を劣化させる可能性がある。
【００４５】
多くのデジタル放送システム１００は、これらの同期プロセスのためのフレーム構造内に、通常のオーバヘッドビットを超える追加のトレーニング用シンボルを用いている。このオーバヘッドの増加は、信号対雑音（ＳＮＲ）が必要なレベルに比較して低く、且つ、組み合わせ又は単独で、位相ノイズが高い場合に特に要求され、このような環境は高性能なコードが高次変調と連動して用いられるときによくある。伝統的に、連続モード受信器は、キャリア周波数及び位相の取得と追跡をするためにフイードバック制御ループを利用している。単にフイードバック制御ループに基づくこのようなアプローチは、強いＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）位相ノイズ及び温度ノイズを起こしがちであり、高いサイクルスリップ（ｃｙｃｌｅ ｓｌｉｐ）率及び高いエラーフロア（ｅｒｒｏｒ ｆｌｏｏｒ）を受信器性能全体に対して引き起こす。従って、これらのアプローチは、捕捉範囲の制限及び捕捉時間の長さに加え、特定の性能目標に対するトレーニングシンボルの観点でのオーバヘッドの増加に苦しむ。更に、これらの従来の同期技術は、特定の変調スキームに依存しており、そのため変調スキームの利用における柔軟性を妨げる。
【００４６】
デジタル放送システム１００の中では、通常、受信機１０８が、プリアンブル、ヘッダ、及び／又は放送データフレーム構造（図４Ａに示す）の中に組み込まれた固有のスクランブルコード又は固有のユニークワード（ＵＷ）を調べることにより、キャリア同期を実現し、これによりトレーニング目的のために特別に指定された追加のオーバヘッドの利用を低減することができる。
【００４７】
このような個別のデジタル放送システム１００の中で、送信ファシリティ１０２は、メディアコンテンツ（例えば、オーディオ、ビデオ、テキスト情報、データ等）を意味する予定のメッセージの個別の１式を生成し、この予定のメッセージのそれぞれは、対応する信号波形を有している。これらの信号波形は、通信チャンネル１１６及び１１８によって、減衰されるか、そうでなければ変更される。放送チャンネル１１６及び１１８内のノイズに対抗するため、送信ファシリティ１０２は、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）コードのような前進型誤信号訂正（ＦＥＣ）コード、又は異なるＦＥＣコードを連結したものを、利用する。
【００４８】
送信ファシリティ１０２により生成されるＬＤＰＣ又は他のＦＥＣコード（又は複数のコード）は、如何なる性能劣化も招くことなく、高速な実行を容易にする。送信ファシリティ１０２から出力されるこれらの構造化されたＬＤＰＣコードは、変調スキーム（例えば、８ＰＳＫ）のおかげで、既にチャンネルエラーに対して脆弱になっているビットノードに、少数のチェックノードを割り当てることを回避する。このようなＬＤＰＣコードは、並列処理可能なデコードプロセスを有し（ターボコードとは違って）ており、これは加算、比較、及びテーブルルックアップなどの、単純な動作を好都合にも含んでいる。その上、注意深くＬＤＰＣコードを設計すれば、例えばＳＮ比が増加したとしてもエラーの減少が見られないなどの、浅いエラーフロア（ｓｈａｌｌｏｗ ｅｒｒｏｒ ｆｌｏｏｒ）、は示さない。エラーフロアが存在することになったとしても、ＢＣＨ（Ｂｏｓｅ／Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ／Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ）コードのような他のコードを用いてこのようなエラーフロアを著しく抑制することができるであろう。
【００４９】
本発明の一実施形態によれば、送信ファシリティ１０２は、以下に図２の中で説明されるような比較的簡単な符号化技術を用いてスクランブルコードを生成し、これらのスクランブルコードはこれらのコチャンネル干渉に対抗する能力に基づき生成される。
【００５０】
（送信器機能）
図３Ａは、図１のデジタル放送システム１００のデジタル送信ファシリティの中に採用されている典型的な送信器の図である。送信ファシリティ１０２内の送信器３００が、入力ソース１１０から入力を受け取り且つ受信機ステーション１０８におけるエラー訂正処理に適するより高冗長の符号化ストリームを出力する、ＬＤＰＣ／ＢＣＨエンコーダ３０２を備えている。入力ソース１１０は、入力Ｘから信号ｋを生成する。ＬＤＰＣコードは、パリティチェックマトリックスを用いて指定される。ＬＤＰＣコードを符号化するには、一般に生成マトリックスを指定する必要がある。ＢＣＨコードは、デジタル放送システム１００のエラーフロアを低減するために含まれ、これによりエラー訂正能力が向上する。
【００５１】
ＬＤＰＣ／ＢＣＨエンコーダ３０２は、パリティチェックマトリックスのみを用いる単純な符号化技術を用いて、前記パリティチェックマトリックスの上に構成を与えることにより、前記スクランブラ３０４及び変調器３０６に対して信号Ｙを生成する。厳密に言うと、前記マトリックスの特定の部分が三角形になるように制約することにより、このパリティチェックマトリックス上に制約が置かれる。このような制約により、結果的に計算効率が高くなり、一方で性能劣化は無視できるほどであり、従って、魅力的なトレードオフが構成される。
【００５２】
スクランブラ３０４は、本発明に従ってＦＥＣで符号化されたシンボルをスクランブルし、以下で充分に説明するように、コチャンネル干渉を最小化する。
【００５３】
変調器３０６は、スクランブラ３０４出力からのスクランブルされたメッセージを送信アンテナ１０４に送信される信号波形にマッピングし、送信アンテナ１０４は通信チャンネル１１６を通してこれらの波形を放射する。送信アンテナ１０４からのこの送信は、以下で論ずるように復調器に伝播する。衛星通信システムの場合は、送信アンテナ１０４から送信される信号は、図１に示すように衛星を介して受信機ステーション１０８に中継される。
【００５４】
（復調器）
図３Ｂは、図２のシステムの中の典型的な復調器／ＦＥＣデコーダ２１６の図である。復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、復調器３０８、キャリア同期モジュール／デスクランブラ３１０、及びＬＤＰＣ／ＢＣＨデコーダ３１２を備え、受信機パラボラアンテナ２００を介しての送信器３００からの信号の受信を支援する。本発明の一実施形態によれば、復調器３０８は、受信機パラボラアンテナ２００から受信したＬＤＰＣ符号化された信号のフィルタリング及びシンボルタイミング同期を提供し、またキャリア同期モジュール／デスクランブラ３１０は、フレーム同期、周波数と位相の取得、及び復調器３０８から出力される信号の追跡とスクランブルの解除を行う。復調の後、これら信号はＬＤＰＣ／ＢＣＨデコーダ３１２に送られ、ＬＤＰＣ／ＢＣＨデコーダ３１２はメッセージＸ’を生成することにより元のソースメッセージの再構築を試みる。
【００５５】
受信側に関しては、所望のキャリアと干渉キャリアが同じ復調及び符号化構成（又はモード）を使っている場合、フレームヘッダ（図４Ａに示す）同士がちょうど同じタイミングで並んで同時にこれらの相対的周波数オフセットが小さいとき、この干渉は復調器のための位相推定に重大な誤りをもたらす。結果的に復調器は、この信号フレームと干渉フレームが同じタイミングで並んだ時に、周期的にエラーを生み出す可能性がある。この状況は、問題になっているこれら信号の周波数及びシンボルクロックが充分に接近しているときに起こる（これらの信号は、互いに対してドリフトしているのかもしれないが）。
【００５６】
（フレーム構造）
図４Ａは、本発明のシステムの中で用いられる典型的なフレーム構造の図である。一例として、例えば衛星放送及び双方向サービスをサポートすることができる、ＬＤＰＣ符号化フレーム４００が示されている。ＬＤＰＣ符号化フレーム４００は、物理層ヘッダ（「ＰＬヘッダ」と表示される）４０１を含んで１スロットを占め、同様にデータ又は他のペイロードのための他のスロット４０３を占めている。加えて、ＬＤＰＣ符号化フレーム４００は、本発明の一実施形態によれば、毎１６スロット後にキャリア位相及び周波数の同期を助けるためのパイロットブロック４０５を使用している。パイロットブロック４０５は選択的であることを書き留めておく。パイロットブロック（すなわちパイロットシーケンス）４０５（これは、スクランブルされたブロックを示す可能性がある）は、１６個のスロットの４０３の後に示されてはいるが、ＬＤＰＣ符号化フレーム４００の間のどこにでも挿入することができる。
【００５７】
典型的な一実施形態では、このパイロット挿入プロセスは、パイロットブロックを１４４０シンボル毎に挿入する。このシナリオの下では、上記パイロットブロックは３６のパイロットシンボルを含んでいる。例えば、物理層フレーム４００の中で、最初のパイロットブロックがこのようにＰＬヘッダ４０１の先頭から１４４０個のペイロードシンボル後に挿入され、第２のパイロットブロックは２８８０ペイロード信号後に挿入される等である。パイロットブロック位置が次のＰＬヘッダ４０１の先頭と一致する場合は、パイロットブロック４０５は挿入されない。
【００５８】
本発明の一実施形態によるキャリア同期モジュール３１０（図３）は、ＰＬヘッダ４０１及び／又はパイロットブロック４０５をキャリア周波数及び位相の同期のために利用する。ＰＬヘッダ４０１及び／又はパイロットブロック４０５は、キャリア同期、すなわち周波数取得及び追跡動作並びに位相追跡ループの動作を支援するために用いることができる。そのようなものとして、ＰＬヘッダ４０１及びパイロットブロック４０５は、「トレーニング」すなわち「パイロット」シンボルとしてみなされ、個別的に又は集合的に、トレーニングブロックを構成する。
【００５９】
各ＰＬヘッダ４０１は、通常、２６個のシンボルを備えるフレーム始端（ＳＯＦ：Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｆｒａｍｅ）部、及び６４個のシンボルを備えるＰＬＳコードフィールド（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｃｏｄｅ ｆｉｅｌｄ）を備えている。通常、このＳＯＦ部は、これ以上スクランブルされることなく送信される全ての信号に対する、全てのＰＬヘッダ４０１に対して同じである。
【００６０】
ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、及び他の変調に対して、パイロットシーケンス４０５は、３６シンボル長のセグメント（各シンボルは
【数１】
【００６１】
）である。物理層フレーム４００の中で、パイロットシーケンス４０５は、１４４０個のデータシンボルの後に挿入することができる。このシナリオの下では、ＰＬヘッダ４０１は変調、符号化、及びパイロット構成に応じて、６４の利用可能なフォーマットを有することができる。
【００６２】
干渉キャリア及び所望のキャリア（すなわちコチャンネル同士）のＰＬヘッダ４０１が、タイミング的に並んだとき、干渉ＰＬヘッダ４０１からの干渉性の寄与により著しい位相エラーを導き、受入れがたい性能の劣化をもたらす可能性がある。同様に、双方のコチャンネルがパイロットシンボルを（双方が、パイロットブロック４０５に対して同じゴールドコードシーケンスを用いて）使うと、パイロットブロック４０５は全く同じようにスクランブルされ、干渉キャリア（すなわちコチャンネル）内のパイロットブロックの干渉性の寄与は依然として問題になるであろう。
【００６３】
コチャンネル干渉の影響を緩和するため、物理層フレーム４００はパイロットモードでスクランブルされる。一般的に、このモードでは、非ヘッダ部４０７はこの送信器に固有のゴールドコードシーケンスを用いてスクランブルされる。しかしながら、放送モードでは、パイロットブロック４０５を含む物理層フレーム４００全体は、例えば、全ての受信機１０８が同じゴールドコードシーケンスを提供されるように、共通のコードを用いてスクランブルされる。
【００６４】
（ＰＬヘッダへの異なるスクランブルコードの適用）
図４Ｂに見られるように、コチャンネル干渉の影響を低減するため、ＰＬヘッダ４０１と同じ長さのいくつかの異なるユニークワード（ＵＷ）パターンを、それぞれのコチャンネルに対しＰＬヘッダ４０１をスクランブルするために利用することができる。例えば、異なるＵＷパターン４１１、４１３とＰＬヘッダ４０１との排他的論理和（ＸＯＲ論理４０９を通じて）を、所望のキャリア及び干渉キャリア（すなわちコチャンネル同士）に対して実行することができる。このアプローチの下では、干渉キャリアのＰＬヘッダ４０１に関連するパワーが、所望のキャリアのＰＬヘッダ４０１にもはや干渉的に加わることはない。
【００６５】
物理層フレーム４００は、衛星放送及び双方向サービスに対応する（且つ、ＤＶＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）−Ｓ２標準に準拠する）構造に関して説明されたが、本発明のキャリア同期技術は他のフレーム構造に適用することができるということが分かる。
【００６６】
更に、個別のＰＬヘッダ４０１は、物理層フレーム４００にＰＬヘッダ４０１を付加する前にスクランブルすることができ、また個別のＰＬヘッダ４０１は他のＰＬヘッダ４０１をスクランブルすることなしでスクランブルすることができる。本発明は、２つの物理層フレーム４００間の予期されるコチャンネル干渉に基づいて、スクランブルコード（又はスクランブルコードを生成するシーズ（ｓｅｅｄｓ））を選択すること、又は代替的に、スクランブルコードを選択しないことを想定する。ＰＬヘッダは、再度述べるが、図５に示すように、物理層フレーム４００のスクランブル処理の一部としてスクランブルされるか、そうでなければ、暗号化スキーマを用いて暗号化される。
【００６７】
ＰＬヘッダ４０１をスクランブルするために用いられるコード４１１及び４１３は、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明されるようなゴールドコード、他の、シーズから生成されたコード（ｓｅｅｄｅｄ ｃｏｄｅｓ）、又は他のコーディングスキームとすることができる。このようなコード又はこのようなコードのためのシーズは、限定された数のコード又はシーズから選択することができる。また、これらのコード又はシーズは、物理層フレーム４００を変調及びデスクランブルするための物理層フレーム４００のデスクランブル処理の中で用いるために、受信機ステーション１０８に送ることができる。この限定された数のコード又はシーズは、衛星３２の数又は通信システム１００内の予期されるコチャンネル干渉の数を含む、多数の因子に基づき選択することができる。
【００６８】
（コチャンネルスクランブル処理）
図５は、本発明の一実施形態に基づく、コチャンネル干渉を隔離するためのシーケンススクランブラの図である。スクランブルコードは、本発明の一実施形態に従ってゴールドコードから構成することができる、複雑なシーケンスである。すなわち、スクランブラ３０４がスクランブルシーケンスＲｎ（ｉ）を生成する。表１は、図５のこのスクランブラシーケンス生成部に従って、どのようにスクランブルシーケンスＲｎ（ｉ）がスクランブラ３０４を用いてフレームをスクランブルするかを定義している。具体的には、表１は、スクランブラ３０４の出力に基づく入力シンボルの出力シンボルへのマッピングを示す。
【表１】
【００６９】
このような２つのｍ−シーケンス生成部のそれぞれに対する異なるシーズを用いることにより、異なるゴールドシーケンスを生成することができる。異なるサービスに対し異なるシーズ５００を用いることにより、相互干渉を低減することができる。
【００７０】
放送モードでは、シンボル９０個の物理層ヘッダ４０１は、特定の物理チャンネルに対して一定を維持する。ゴールドシーケンスは、各フレームの最初でリセットされ、従って、スクランブルされたパイロットは、フレーム長に等しい間隔と同じ周期性をもつ。フレーム内の情報を運ぶデータは、変化し且つランダムと思われることから、コチャンネル干渉はランダムであり、動作中のＳＮＲを劣化させる。このスキームを使うことなしには、元のＰＬヘッダ４０１及びパイロットブロック４０５の時間的不変性という性格のため、このような取得及び追跡をするためのパイロット及び物理層ヘッダによって、受信器にとってはキャリア及び位相の推定が歪められることになる。これは、ランダムデータに関連するＳＮＲ劣化によるものを超えて性能を劣化させる。
【００７１】
スクランブラ３０４は、別のスクランブルシーケンス（図５のｎ）を用い、更にコチャンネル干渉を隔離する。１つのスクランブルシーケンスがＰＬヘッダに対して準備され、もう１つがパイロットに対して準備される。異なるパイロットが、異なるシーズに関してゴールドシーケンスのｎ値から指定される。
【００７２】
そのようなものとして、本発明は、コチャンネル干渉緩和のために、ＰＬヘッダ４０１、パイロットブロック４０５、及びペイロード４０３のいくつかの組み合わせに対する、別々のスクランブルを予期されている。システムの複雑さにもよるが、所与のチャンネルに対するＰＬヘッダ４０１及びパイロットブロック４０５（存在する場合）は、ペイロード４０３をスクランブルすることなしに、コチャンネルとは違うコードを用いてスクランブルすることができる。要するに、１つのチャンネル４００内の全ての非「ペイロード４０３」シンボルは、１つのコードを用いてスクランブルされ、他のチャンネル４００内の全ての非ペイロード４０３シンボルは別のコードを用いてスクランブルされる。
【００７３】
更に、２つの別なチャンネルに対するＰＬヘッダ４０１及びパイロットブロック４０５（存在する場合）は、別のスクランブルコードを用いてスクランブルすることができ、また、これらのチャンネルに対するペイロード４０３は、他のコードを用いてスクランブルすることができる。例えば、第１のスクランブルシーケンスを第１のＰＬヘッダ４０１に適用することができ、第２のスクランブルシーケンスを第２のＰＬヘッダ４０１に適用することができる。第１のペイロード４０３及びパイロットブロック４０５には、第３のスクランブルシーケンスが適用され（典型的にはゴールドコード）、また、第２のペイロード及びパイロットブロック４０５には、第４のスクランブルシーケンスが適用される（これも通常はゴールドコード）。
【００７４】
本発明の中ではまた、ＰＬヘッダ４０１及びペイロード４０３並びにパイロットブロック４０５に対する、対になった２つのコードを用いるシステムがあり得るということも、予期されている。従って、ＰＬヘッダ４０１に対して用いられる所与の１つのスクランブルコードは、ペイロード４０３及びパイロットブロック４０５をスクランブルするために用いる１つのスクランブルコードと常に一緒に用いられる。これらのコードの対は、如何なる信号４００にも適用することができ、また、１つの信号４００から他の信号４００へと必要に応じ再割り当てすることができる。
【００７５】
本発明の範囲の中ではまた、通信システム１００内の各ペイロード４０３及びパイロットブロック４０５信号が、１つの固有のスクランブルコードを受け入れることも意図されている。更に、各ＰＬヘッダ４０１は、１つの固有のスクランブルコードを受け入れることができ、この固有のスクランブルコードを、必要に応じペイロード４０３及びパイロットブロック４０５に対するスクランブルコードと対にすることができる。
【００７６】
所与の信号４００に対する単一のスクランブルシーケンスとして説明したが、本発明はまた、スクランブルシーケンスを、所与の数のフレームが送信された後に変更又はローテーションさせることも意図している。これらの、ＰＬヘッダ４０１、ペイロード４０３並びにパイロットブロック４０５、又は双方に対するスクランブルシーケンスは、必要に応じランダムベース又は周期ベースで、本発明の範囲から逸脱することなく、ローテーションすることができる。
【００７７】
（特定の順番／組み合わせでのコードの適用）
図４Ａ及び４Ｂに示すように、ゴールドシーケンスシーズ５００（これは、ペイロード４０３とパイロットブロック４０５のスクランブルに用いられる）及びヘッダスクランブルコード４１１、４１３（ＰＬヘッダ４０１のスクランブルに用いられる）が、それぞれの信号に適用される。しかしながら、所定のゴールドシーケンスシーズ５００は、所定のヘッダスクランブルコード４１１とは必ずしもうまくは動かない。最適なゴールドシーケンスシーズ５００とＰＬヘッダスクランブルコード４１１の組み合わせが選択されてテストが行われ、この選択されたゴールドシーケンスシーズ５００／ヘッダスクランブルコード４１１の組み合わせが、他のゴールドシーケンスシーズ５００／ヘッダスクランブルコード４１１の対と干渉しないことが確実にされる。
【００７８】
これらの対（所定のチャンネルに適用されるゴールドシーケンスシーズ５００／ヘッダスクランブルコード４１１）が、通信システム１００内の他の全ての対と共に適切に動作するために、それぞれの対は、起こり得るコチャンネル干渉について他の全ての対に対してチェックされる。１０００チャンネルが放送されるのであれば、１０００対のゴールドシーケンスシーズ５００／ヘッダスクランブルコード４１１が生成されチェックされる必要がある。
【００７９】
（シーズの生成）
それぞれのゴールドシーケンスシーズ５００が、最初に、ヘッダスクランブルコード４１１とは独立に生成される。各対は、ＡＭＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）スクランブルコードと時折呼ばれ、簡単に参照する手段としてＡＭＣコード番号が与えられる。例えば、限定するものではないが、ＡＭＣコード１はゴールドシーケンスシーズ５００（ここではシーズは「００」）とヘッダスクランブルコード４１１（ここではヘッダコードは「０１」コード）の組み合わせとすることができる。ＡＭＣコード２は、別のゴールドシーケンスシーズ５００と別のヘッダスクランブルコード４１１の組み合わせであろう。送信器３００及び復調器３０８には、その後衛星１０６の各中継器に対するＡＭＣコード番号がプログラムされ、復調器３０８が、どのＡＭＣコードが所定の信号に対する同調と復調のために適合するのかが「分かる」ようにする。
【００８０】
ＤＶＢ−Ｓ２放送標準からのデフォルトのシーズを採用するなどの所望のスキームを用いて、先ず、第１のシーズ（これは、各信号に対するゴールドスクランブルシーケンスに帰着する）を選択する。第２の候補ゴールドシーケンスシーズ５００が、ゴールドシーケンスシーズのプールの残りから選択され、パイロットシンボルを用いるＤＶＢＳ−２送信モードを用いて実行される時に、第１のシーズに対するこの候補ゴールドシーケンスシーズの相互相関が計算される。この第２の候補シーズは、これの第１のシーズとの相互相関の全てが全てのパイロットオフセットに対して既定の閾値を下回る場合のみ保持され、さもなければ他の候補がこの第２のシーズのために残りのシーズプールから選択され、この第２のシーズが選択されるまでこの処理は続く。第３の候補シーズは、その後選択され、この第３の候補シーズを用いてスクランブルされる第３の送信に対する、この第３の候補シーズの前の２つの送信との間の相互相関が計算される。第３のシーズは、これの第１及び第２のシーズとの相互相関が全てのパイロットオフセットに対して前記閾値を下回るなどの場合のみ選択される。この処理は、必要な数のシーズが特定されるまで続く。このようにして、全て選択されたゴールドシーケンスが、互いに対して前記既定の閾値を下回る相互相関を有することになり、これは、これらのシーズを用いる送信は互いに強い相関を有することは無く、従って有害な干渉は互いに最小限しかもたらさないということを指し示している。上記閾値は、通信システム１００を構築するために用いられるコンポーネント内でのチャンネルの分離が可能だと仮定すれば、コチャンネル干渉に対しての最悪シナリオとして選択される。これらのゴールドシーケンスシーズ５００のサブセットを、例えば、ブートストラップローダ（ＢＳＬ：Ｂｏｏｔ Ｓｔｒａｐ Ｌｏａｄｅｒ）又は他の目的に用いるなどの、通信システム１００の特定の部分のために保存しておくことができる。これらのシーズ５００シーケンスのサブセットらが比較されるときに、これらのゴールドシーケンスシーズは性能によりランク付けされ、最良のシーズ５００は最悪のシーズ５００よりも高く格付けされ、従って、ゴールドシーケンスシーズ５００の格付け順位を作り出すことができる。
【００８１】
（コード対のブラインド取得）
通常、復調器２１６は、所定のダウンリンク信号１１８上で提供される、ゴールドシーケンスシーズ５００／ヘッダスクランブルコード４１１の組み合わせについての情報を有しており、ダウンリンク信号１１８は適切に復調、デコード、及びモニタ２０６上に表示される。しかしながら、受信機ステーション１０８内にある上記コード知識がダウンリンク信号１１８に用いられているコードと一致せず、そのためダウンリンク信号１１８が取得されないときがある。
【００８２】
本発明は、メモリ２２４とＣＰＵ２２０、及び必要に応じクロック２２２を用い、信号１１８を符号化するために用いる全てのコード組み合わせについての情報をメモリ２２４に記憶し、このコードの組み合わせに対し、正確に取得できないか又は特定の時間間隔内に取得できないかどうかを順に調べることにより、信号１１８が取得されたかどうかを判断する。
【００８３】
以下の議論で用いられる、いくつかの基礎的な因子がある。
【００８４】
ＤＩＲＥＣＴＶモードに対する物理層フレームのシンボル長は、３２４９０、３２２８２、２１６９０、又は２２１９４である。
【００８５】
現在のスクランブルコードは、ユニークワードの最初の２６ビットにより（ＵＷの最初の２６ビットの微分された２５ビットによってさえ）一意的に識別でき、１０００＋１６個の全ての利用可能なユニークワードを比較すると、ＵＷの最初の２６ビットについての微分ビットの１０１６個の間の最小ハミング距離は、２である。
【００８６】
時間的なリカバリは、ＡＭＣモード情報なしでも実行でき、周波数オフセットは、一部の周知のアルゴリズムにより１ＭＨｚまで低減することができる。
【００８７】
（プロセスフロー）
図６は、本発明のプロセスフローを例示している。
【００８８】
ボックス６００は、データストリーム内の物理層フレーム（ＰＬフレーム）の境界を見つけることを例示している。
【００８９】
ボックス６０２は、ユニークワード（ＵＷ）の最初の２６ビットを見つけることを例示している。
【００９０】
ボックス６０４は、ＵＷ及びゴールドシーケンス、すなわちスクランブルコード全体を見つけることを例示している。
【００９１】
ボックス６０６は、復号化手順を用いて、所望の信号に対する変調タイプ及びコードレートを割り出すことを例示している。
【００９２】
（物理層フレームの境界の検出）
各物理層フレーム４００がスクランブルコードによりスクランブルされたとしても、ＰＬヘッダ４０１は、それぞれのフレームに対して常に同じ（変調又はコーディングパラメータが変わらない限り）であり、スクランブル後であっても依然として同じである。この情報は、物理層フレーム４００の境界を識別するために用いることができる。
【００９３】
粗い境界を識別するために、フレーム長が前記の４つの可能なケースから選ばれる（例えば、Ｌとする）。最初のシンボルから始まって、相互相関が或る連続するシンボル（例えば、９０シンボル：これは変調及びＢＢヘッダ情報に基づいて変わってもよい）と、Ｌシンボルだけ遅れる９０シンボルとの間で実行される。このプロセスは、全Ｌシンボルに対してやり通される。相互相関が絶対値を取る場合は、正しい物理層フレーム４００の開始地点はピーク位置のそばにあるであろう。シンボルの不確実範囲は、約［−３５、３５］すなわち約７１シンボルであってもよい。
【００９４】
実際のフレーム境界を識別するために、上記不確実範囲（例えば、全体で７１）の内で、ＰＬヘッダ４０１（９０シンボル）が固定されているという上記情報が再び用いられる。｛ｓ１、ｓ２、・・・ｓ９０｝が、ＰＬヘッダ４０１を備えている信号だとすると、ｓ９０＊ｃｏｎｊ（ｓ１）は、固定又はゆっくりと変化する、周波数オフセット及び位相ノイズに対しては固定値であろう。そして、ｓ９０＊ｃｏｎｊ（ｓ１）が、振幅が１になるように、すなわち位相が変わらないように正規化される。次に、上記不確実範囲内のフレーム始端のそれぞれに対し、正規化されたいくつかの物理層フレーム４００（例えば、５０物理層フレーム４００）に対するｓ９０＊ｃｏｎｊ（ｓ１）の平均を取る。平均の中でも、最大ピーク振幅が選択される。これが、正確なＰＬフレームの始端（ＳＯＦ）である。ＢＢヘッダの影響を考慮する場合には、この閾値メソッドを用いてＳＯＦを識別することができる。
【００９５】
上記パイロットが所望のキャリア信号１１８の中に含まれる場合には、パイロットはそれぞれのＰＬフレームに対して固定であるという情報を用いて、より迅速にＳＯＦ境界を識別することができるということに留意されたい。
【００９６】
（ＵＷの最初の２６ビットの検出）
一旦正確な物理層フレーム４００の境界が検出されると、ＰＬヘッダ４０１の最初の２６ビットは変調、コードレート、パイロット、又はパイロットの不使用、には依存しないという情報が、ユニークワード４１１の最初の２６ビットを識別するために用いられる。一旦ユニークワード４１１の最初の２６ビットが識別されると、通常メモリ２２４の中に常駐している利用可能なスクランブルコードのテーブルが検索され、スクランブルコード（ユニークワード４１１及びゴールドコード５００の双方）が識別される。
【００９７】
フレームの先頭すなわちＳＯＦが一旦割り出されると、ユニークワード４１１の最初の２６ビットを検出するために、不確かな位相及び周波数を伴う各ＳＯＦに対し、最初のシンボルが常に既知の１つの位相を有するように最初の２６信号を正規化する。次に、特定の時間間隔の間の２６シンボルのそれぞれの平均をとり（例えば、１００物理層フレーム４００）、２６の平均されたシンボルを得る。平均されたシンボルを、｛ｔ１、・・・、ｔ２６｝とし、スクランブル無しのＰＬヘッダ４０１の最初の２６シンボルを｛ｈ１、・・・、ｈ２６｝とすると、｛ｔ１、・・・、ｔ２６｝を｛ｈ１、・・・、ｈ２６｝によりローテートバック（ｒｏｔａｔｅ ｂａｃｋ）し、新たなシーケンス｛ａ１、・・・ａ２６｝を得る。ここでｉ＝１、・・・、２６に対しａｉ＝ｔｉ／ｈｉである。さて、シーケンス｛ａ１、・・・ａ２６｝は、いくつかの周波数オフセットと位相オフセットを伴うシーケンス｛１−２＊ｕ１、・・・、１−２＊ｕ２６｝である。この周波数オフセットはたかだか２５％のはずなので、コヒーレント法又は非コヒーレント法のいずれかを用いて、｛ｕ１、・・・、ｕ２６｝若しくは１＋｛ｕ１、・・・、ｕ２６｝ｍｏｄ２であるシーケンス｛ｖ１、・・・、ｖ２６｝、又は｛ｕ２−ｕ１、・・・、ｕ２６−ｕ２５｝ｍｏｄ２である｛ｖ１、・・・、ｖ２５｝を決定することができる。これは、これらのシーケンスが、ユニークワード４１１に対して変換（ｉｎｖｅｒｔ）することができ且つこれらの方法は同様にこの変換を解読することができるということを意味する。
【００９８】
より正確だがより多くのメモリとより多くの計算時間を要する平均化シンボル｛ｔ１、・・・、ｔ２６｝を得る他の方法があるということに留意されたい。例えば、最初の９０ヘッダシンボルが２つの連続する物理層フレーム４００について収集される場合、この２つのシーケンスの相互相関を用いて、この２つのヘッダ間のおおよその位相の回転を検出することができる。次に、第２のヘッダシンボルを、第１のヘッダシンボルとほぼ同じ位相を有するように正規化する。同様に、最後の収集された９０ヘッダシンボルに対し、これらを第１の９０ヘッダシンボルとほぼ同じ位相を有するように正規化する。これで、最初の２６シンボルを平均することができ、｛ｔ１、・・・、ｔ２６｝が得られる。
【００９９】
他の効率的な方法が次のように描かれる。それぞれの受信された２６信号｛ｓ１、・・・、ｓ２６｝に対し、｛ｈ１、・・・、ｈ２６｝により位相をローテートし、新たなシンボルシーケンス、例えば、｛ｔ１、・・・、ｔ２６｝を得る。ｉ＝１、・・・、２５に対するシーケンス｛ｘ１、・・・、ｘ２５｝（ここで
【数２】
【０１００】
）が次に得られ、ｘｉの位相はｔ（ｉ＋１）とｔｉとの位相差である。特定の数（例えば１００）の上記ベクトル｛ｘ１、・・・、ｘ２５｝を平均し、新たなシーケンス｛ｙ１、・・・、ｙ２５｝を求める。ｙ１の位相によるベクトル｛ｙ１、・・・、ｙ２５｝の正規化と実数（ｙ１）の符号の調節を行った後、｛ｕ２−ｕ１、・・・ｕ２６−ｕ２５｝ｍｏｄ２である｛ｖ１、・・・、ｖ２５｝が得られる。これらのアルゴリズム及び技術の他のバリエーションは、本発明の範囲から逸脱することなく用いることができる。
【０１０１】
（スクランブルコードの検出）
一旦｛ｖ１、・・・、ｖ２６｝、又は｛ｖ１、・・・、ｖ２５｝が割り出されると、スクランブルコード全体を検出するために、これらの得られた数値を、それぞれのユニークワード４１１を用いて得られるであろう数値と比較し、一致する値が真のユニークワード４１１を決定する。各ユニークワード４１１と（各）ゴールドシーケンスシーズ５００との間には１対１の相関関係があることから、完全なスクランブルコードは一旦ユニークワード４１１が見つけられれば割り出される。
【０１０２】
その後、この特定された組み合わせは信号１１８をデスクランブラするために用いることができ、そして標準のＤＢＶＳ２復号化手順が、選択されたダウンリンク信号１１８に対する変調タイプ及びコードレートを割り出すことが出来る。
【０１０３】
（実験結果）
図６に関して説明された方法は、一連のシミュレーションを用いてテストされた。パイロットシンボルが無く、且つスクランブルコードＩＤの１７（ＢＢヘッダは我々のシミュレーションには含まれない）でスクランブルされた、ＱＰＳＫ９／１０モードに対して、２５％の周波数オフセットとＣＮＲ＝１ｄＢとするようなＡＷＧＮが加えられた。上記９０シンボルが相互相関されるとき、ＰＬヘッダ４０１が寄与するピークは非常に明白である。このシミュレーションの結果は、粗いフレーム境界を決定することができることを示す。パイロットなしのＱＰＳＫに対しては、誤検出確率は約０．０００５にすぎない。上記の正確な境界の手法が用いられ、且つ５０ＰＬフレームを観測したとき、正確なＳＯＦが寄与するピークは容易に観察できる。従って、正確なＳＯＦは、５０物理層フレーム４００未満の中から決定することができる（粗い境界及び正確な境界の特定を含む）。誤検出確率は、非常に小さいことが分かった。誤検出確率は、粗い境界が正しく特定された条件では、正確なＳＯＦ検出に対して約０．０００５である。全般的に見れば、誤検出確率は５０物理層フレーム４００に基づき約０．００１と見積もられる。
【０１０４】
ＳＯＦ境界が分かれば、非コヒーレント法を用いて１００物理層フレーム４００に基づいてシーケンス｛ｖ１、・・・、ｖ２５｝を得ることができる。仮に、ｕ＝｛ｕ１、・・・、ｕ２６｝が、スクランブルＩＤの１７を用いたＵＷ４１１の最初の２６ビットとする。ｉ＝１、・・・、２５に対して、Ｖｉ＝ａｂｓ（ｕ（ｉ＋１）−ｕｉ）であることが分かった。コヒーレント法は、同じ性能を実現するのに、より少ない物理層フレーム４００しか必要としないと予想されている。利用可能な１０１６の現在確認されているユニークワード４１１全体を検索した結果、これらの微分コードはどれも同じではなく、それぞれのユニークワード４１１内では少なくとも２ビットは違っていることが示された。
【０１０５】
一旦スクランブルコードが決定されると、粗い周波数オフセットが２６ＳＯＦシンボルに基づいて推定される。パイロットのオン又はオフ状態は、予測されるフレーム長により判断される。上記の粗い周波数オフセットを除いた後、コードレート情報をＰＬヘッダ４０１からＲｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒデコーダを用いて抽出することができる。上記の手順の後、復調器／ＦＥＣ２１６復号化ＡＳＩＣ、又は代替的に、メモリ２２４は、所望のキャリアに対する全ての情報を有することができ、この信号は既定のＡＭＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）仕様に基づいて正しくデコードされる。
【０１０６】
ブラインド取得は、約１２０物理層フレーム４００以内に終了することができることが予想されている。復調・取得全体（ＡＧＣ及びタイミングリカバリの後の）は、約１５０物理層フレーム４００で達成でき、これは２０ＭＨｚのシンボルレートにおいてＱＰＳＫモードに対して約２５０ｍｓ、８ＰＳＫモードに対して約１６６ｍｓであり、誤検出確率は全体で０．００１未満であった。誤検出は、ＢＣＨエラーインジケータを用いて又はＭＰＥＧパケットＣＲＣ結果を用いて得られる。
【０１０７】
（本発明の他のアプリケーション）
他のアプリケーションは、提案されるアルゴリズムが、未知のＡＭＣ又はＤＶＢ−Ｓ２信号ソースからの干渉を特定することにも用いることができるというものである。このアイデアは、大まかには次のように表される。所望の信号は、通常パワーが大きい。復号化、再符号化、及び再変調後では、この所望の信号を混合した信号から除き、干渉信号及びノイズのみを残すことができる。この干渉信号は、これのキャリア対ノイズ比（ＣＮＲ：Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が０ｄＢを超えている場合に限り、識別することができる。これは、所望の信号を小さくすることによりこの干渉信号を識別する、余り望ましくない従来の技術と匹敵する。
【０１０８】
（結論）
要約すれば、本発明は、通信システムの中で送信されるデータストリームを取得及び復調するための方法及び装置を備えている。本発明による方法は、前記データストリーム内の物理層フレーム（ＰＬフレーム）の境界を見つけることと、前記データストリームに関連するユニークワード（ＵＷ）の最初の２６ビットを見つけることと、前記ＵＷを用いているスクランブルコードを見つけることと、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートを割り出すための復号化手順を用いることとを備えている。
【０１０９】
上記の方法は更に、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であることと、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコード（Ｇｏｌｄ ｃｏｄｅ）を備えることと、前記ＰＬフレームの境界を見つけることは更に前記ＰＬフレームの粗い境界を見つけることを備えることと、前記ＰＬフレームの境界を見つけることは更に前記ＰＬフレームのフレーム先頭（ＳＯＦ：Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｆｒａｍｅ）を見つけることを備えることと、前記ＳＯＦを見つけることはＰＬヘッダの最後のシンボルと前記ＰＬヘッダの最初のシンボルの共役の積を正規化することを備えることと、前記ＵＷの前記最初の２６ビットを見つけることは、最初のシンボルが既知の位相を有することができるように、前記ＳＯＦ後の前記データストリームの最初の２６個のシンボルを正規化することを備えることと、及び、前記スクランブルコードを見つけることは前記ＵＷに関連する前記スクランブルコードを調べることを備えること、とを選択的に含んでいる。
【０１１０】
本発明に従う装置は、通信システムの中で送信されるデータストリームの取得及び復調する装置であって、前記データストリーム内の物理層フレームの境界を見つけるための、且つ前記データストリームに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用しているスクランブルコード見つけるためのデスクランブラと、前記デスクランブラに接続されており、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートの決定と前記データストリームの復号化を行うためのデコーダとを備えている。
【０１１１】
上記の装置は更に、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であることと、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコードを備えることと、前記物理層フレームの境界を見つけることは更に前記物理層フレームの粗い境界を見つけることを備えることと、前記物理層フレームの境界を見つけることは更に前記物理層フレームのフレーム先頭を見つけることを備えることと、前記フレーム先頭を見つけることは物理層ヘッダの最後のシンボルと前記物理層ヘッダの最初のシンボルの共役の積を正規化することを備えることと、前記ユニークワードの前記最初の２６ビットを見つけることは、最初のシンボルが既知の位相を有することができるように、前記フレーム先頭後の前記データストリームの最初の２６個のシンボルを正規化することを備えることと、及び、スクランブルコードを見つけることは前記ユニークワードに関連する前記スクランブルコードを調べることを備えること、とを選択的に含んでいる。
【０１１２】
本発明に従うシステム実施形態は、データストリームを送信及び受信するシステムであって、送信器を備え、前記送信器は更にエンコーダを備え、前記エンコーダは前記データストリームを受け取り且つ物理層ヘッダ及びペイロード部分を含む前記データストリームの符号化バージョンを生成し、前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記符号化バージョンを受け取るための、且つ前記データストリームのスクランブル化バージョンを作り出すためのスクランブラを備え、前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記スクランブル化バージョンをキャリア上に変調するための変調器を備え、及び受信器を備え、前記受信器は更に、前記データストリームの前記スクランブル化バージョン内の物理層フレームの境界を見つけるための、且つ前記データストリームの前記スクランブル化バージョンに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用している前記データストリームの前記スクランブル化バージョンにスクランブルコードを適用して前記データストリームの符号化バージョンを再度作り出すためのデスクランブラと、前記デスクランブラに接続されており、変調形式とコードレートを用いて前記データストリームの前記符号化バージョンを復号化するためのデコーダとを備えており、前記デコーダは前記データストリーム内の所望の信号を抽出する。
【０１１３】
上記システムは更に、前記データストリームの前記符号化バージョンをスクランブルすることを任意に含み、前記スクランブルすることは前記データストリームの前記符号化バージョンの前記ペイロード部分のみをスクランブルし、前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号であり、前記スクランブルコードは更に前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコードを備えている。
【０１１４】
本発明の範囲は、この詳細説明により限定されるのではなく、むしろこれに添付された請求項及びこれの同等物によって限定されるということが意図されている。上記の明細書、実施例及びデータは、本発明の構成の製品及び利用についての完全な説明を提供している。本発明の多くの実施形態を本発明の精神及び範囲から逸脱することなく成すことができることから、本発明は、この後に添付した請求項及びこれの同等物の中に存在する。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】従来技術の典型的な衛星ベース放送システムを例示している。
【図２】オーディオ、ビデオ、及びデータ信号を受信且つ符号化する受信ステーションのブロック図である。
【図３Ａ】図１及び図２のシステムのデジタル送信ステーションの中に用いられる、典型的な送信器及び復調器の図である。
【図３Ｂ】図１及び図２のシステムのデジタル送信ステーションの中に用いられる、典型的な送信器及び復調器の図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に従って、図３のシステムの中で用いられるフレーム構造、及び様々なユニークワード（ＵＷ）を用いてフレームヘッダをスクランブルするためのロジックの図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に従って、図３のシステムの中で用いられるフレーム構造、及び様々なユニークワード（ＵＷ）を用いてフレームヘッダをスクランブルするためのロジックの図である。
【図５】本発明の各種実施形態に従って、コチャンネル干渉を隔離するためのスクランブラの図である。
【図６】本発明のステップを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１６】
１０２ 送信ステーション
１０４ アップリンクパラボラアンテナ
１０８ 受信機ステーション
１１０ 入力ソース
２００ 受信機パラボラアンテナ
２０２ 代替コンテンツソース
２０４ 受信器
２０６ モニタ
２０８ 記録デバイス
２１０ リモートコントロール
２１２ アクセスカード
２１４ チューナ
２１６ 復調器／ＦＥＣ
２１８ ＤＡコンバータ
２２０ ＣＰＵ
２２２ クロック
２２４ メモリ
２２６ 論理回路
２２８ インターフェース
２３０ ＩＲ受信器
２３２ アクセスカードインターフェース
２３４ テレフォンジャック
３０２ ＬＤＰＣ／ＢＣＨエンコーダ
３０４ スクランブラ
３０６ 変調器
３０８ 復調器
３１０ キャリア同期モジュール／デスクランブラ
３１２ ＬＤＰＣ／ＢＣＨデコーダ
４０１ ＰＬヘッダ
５００ シーズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおいて送信されるデータストリームを取得及び復調するための方法であって、
前記データストリーム内の物理層フレーム（ＰＬフレーム）の境界を見つけることと、
前記データストリームに関連するユニークワード（ＵＷ）の最初の２６ビットを見つけることと、
前記ＵＷを用いているスクランブルコードを見つけることと、
前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートを決定するための復号化手順を用いることと、
を備える、方法。
【請求項２】
前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スクランブルコードは、前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコード（Ｇｏｌｄ ｃｏｄｅ）を更に備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＰＬフレームの境界を見つけることは、更に前記ＰＬフレームの粗い境界を見つけることを備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＰＬフレームの境界を見つけることは、更に前記ＰＬフレームのフレーム先頭（ＳＯＦ）を見つけることを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＳＯＦを見つけることは、物理層ヘッダの最後のシンボルと前記物理層ヘッダの最初のシンボルの共役の積を正規化することを備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＵＷの前記最初の２６ビットを見つけることは、最初のシンボルが既知の位相を有することができるように、前記ＳＯＦ後の前記データストリームの最初の２６個のシンボルを正規化することを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記スクランブルコードを見つけることは、前記ＵＷに関連する前記スクランブルコードを調べることを備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
通信システムにおいて、送信されるデータストリームを取得及び復調するための装置であって、
前記データストリーム内の物理層フレームの境界を見つけ、前記データストリームに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、
前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用しているスクランブルコードを見つけるためのデスクランブラと、
前記デスクランブラに接続されており、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートの決定と前記データストリームの復号化を行うためのデコーダと、
を備える、装置。
【請求項１０】
データストリームを送信及び受信するシステムであって、
送信器を備え、前記送信器は更に、
エンコーダを備え、前記エンコーダは前記データストリームを受け取り且つ物理層ヘッダ及びペイロード部分を含む前記データストリームの符号化バージョンを生成し、
前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記符号化バージョンを受け取り、前記データストリームのスクランブル化バージョンを作り出すためのスクランブラを備え、
前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記スクランブル化バージョンをキャリア上に変調するための変調器を備え、
受信器を備え、前記受信器は更に、
前記データストリームの前記スクランブル化バージョン内の物理層フレームの境界を見つけ、前記データストリームの前記スクランブル化バージョンに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、
前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用している前記データストリームの前記スクランブル化バージョンにスクランブルコードを適用して前記データストリームの符号化バージョンを再度作り出すためのデスクランブラと、
前記デスクランブラに接続されており、変調形式とコードレートを用いて前記データストリームの前記符号化バージョンを復号化するためのデコーダと、
を備えており、
前記デコーダは前記データストリーム内の所望の信号を抽出する、システム。
【請求項１】
通信システムにおいて送信されるデータストリームを取得及び復調するための方法であって、
前記データストリーム内の物理層フレーム（ＰＬフレーム）の境界を見つけることと、
前記データストリームに関連するユニークワード（ＵＷ）の最初の２６ビットを見つけることと、
前記ＵＷを用いているスクランブルコードを見つけることと、
前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートを決定するための復号化手順を用いることと、
を備える、方法。
【請求項２】
前記データストリームは衛星からのダウンリンク信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スクランブルコードは、前記データストリームのペイロード部分をスクランブルするために用いるゴールドコード（Ｇｏｌｄ ｃｏｄｅ）を更に備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＰＬフレームの境界を見つけることは、更に前記ＰＬフレームの粗い境界を見つけることを備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＰＬフレームの境界を見つけることは、更に前記ＰＬフレームのフレーム先頭（ＳＯＦ）を見つけることを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＳＯＦを見つけることは、物理層ヘッダの最後のシンボルと前記物理層ヘッダの最初のシンボルの共役の積を正規化することを備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＵＷの前記最初の２６ビットを見つけることは、最初のシンボルが既知の位相を有することができるように、前記ＳＯＦ後の前記データストリームの最初の２６個のシンボルを正規化することを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記スクランブルコードを見つけることは、前記ＵＷに関連する前記スクランブルコードを調べることを備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
通信システムにおいて、送信されるデータストリームを取得及び復調するための装置であって、
前記データストリーム内の物理層フレームの境界を見つけ、前記データストリームに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、
前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用しているスクランブルコードを見つけるためのデスクランブラと、
前記デスクランブラに接続されており、前記データストリーム内の所望の信号に対して用いられる変調形式及びコードレートの決定と前記データストリームの復号化を行うためのデコーダと、
を備える、装置。
【請求項１０】
データストリームを送信及び受信するシステムであって、
送信器を備え、前記送信器は更に、
エンコーダを備え、前記エンコーダは前記データストリームを受け取り且つ物理層ヘッダ及びペイロード部分を含む前記データストリームの符号化バージョンを生成し、
前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記符号化バージョンを受け取り、前記データストリームのスクランブル化バージョンを作り出すためのスクランブラを備え、
前記エンコーダに接続されており、前記データストリームの前記スクランブル化バージョンをキャリア上に変調するための変調器を備え、
受信器を備え、前記受信器は更に、
前記データストリームの前記スクランブル化バージョン内の物理層フレームの境界を見つけ、前記データストリームの前記スクランブル化バージョンに関連するユニークワードの最初の２６ビットを見つけるための復調器と、
前記復調器に接続されており、前記ユニークワードを利用している前記データストリームの前記スクランブル化バージョンにスクランブルコードを適用して前記データストリームの符号化バージョンを再度作り出すためのデスクランブラと、
前記デスクランブラに接続されており、変調形式とコードレートを用いて前記データストリームの前記符号化バージョンを復号化するためのデコーダと、
を備えており、
前記デコーダは前記データストリーム内の所望の信号を抽出する、システム。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２５９４２２（Ｐ２００７−２５９４２２Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００７−２９２５９（Ｐ２００７−２９２５９）
【出願日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（５０４２２８２５４）ザ・ディレクティービー・グループ・インコーポレイテッド (22)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９２５９（Ｐ２００７−２９２５９）
【出願日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（５０４２２８２５４）ザ・ディレクティービー・グループ・インコーポレイテッド (22)
【Ｆターム（参考）】
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