JP2001523916A

JP2001523916A - 衛星直接ラジオ放送システム用の信号プロトコル

Info

Publication number: JP2001523916A
Application number: JP2000521611A
Authority: JP
Inventors: カンパネラ，エス．，ジョセフ; エバーレイン，アーンスト; コーセイル，オリバー; メルツァー，ステファン; ドゥナス，エティンヌ
Original assignee: ワールドスペースマネイジメントコーポレーション
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2001-11-27
Also published as: EP1032996A1; EA200000518A1; BR9814030A; IL136095A0; MA24698A1; CA2309683A1; PL340492A1; AP2000001806A0; AU1383299A; EA002178B1; OA11410A; TR200001351T2; EP1032996A4; CN1281606A; US20010017849A1; TW408540B; WO1999026368A1

Abstract

(57)【要約】放送番組のビットをプライムレートインクリメントにアセンブルし、そのうちのいくつかをフレームにアセンブルする。フレームをシンボルに分割し、該シンボルを複数のプライムレートチャネルに交互に多重分離する。プライムレートチャネルを、衛星２５への伝送のために、対応する数の放送周波数に多重分離する。衛星ペイロードは、シンボルを時分割多重化（ＴＤＭ）データストリームに切り換える。受信機２９は放送局により提供されるサービス制御ヘッダ（ＳＣＨ）を使用してＴＤＭストリームを処理する。ＳＣＨにより、放送チャネルフレーム内の異なるサービスコンポーネントの伝送、フレーム毎の第１の放送チャネルの一つまたは複数の第２の放送チャネルへの関連付け、および多重フレームビットストリームの伝送、または連続または不連続フレームでのサービスとは無関係な放送チャネル全体の補助データの伝送が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の分野）本発明は、衛星放送システムと、放送データのフォーマットを容易にする信号
波形と、衛星ペイロードおよび遠隔ラジオ受信機によるその処理とに関する。

【０００２】（発明の背景）現在のところ、短波ラジオ放送の貧弱なサウンドクォリティ、または増幅変調
（ＡＭ）バンドおよび周波数変調（ＦＭ）バンドの地上ラジオ放送システムのサ
ービスエリア制限により、一般にサービスが行き届いておらず満足していない人
々が４０億人以上存在する。こういった人口は主に、アフリカ、中南米、および
アジアに存在する。したがって、オーディオ、データおよびイメージ等の信号を
低コストの消費者受信機に伝送するための、衛星ベースの直接ラジオ放送システ
ムが必要とされている。

【０００３】多数の衛星通信ネットワークが、商業および軍事用途に開発されている。しか
し、こういった衛星通信システムは、空間セグメントへの柔軟かつ経済的なアク
セスを多数の別個の放送サービスプロバイダに提供するという必要性を検討して
おらず、また低コストの消費者ラジオ受信機により高質のラジオ信号を受信した
いという消費者の必要性も検討していない。したがって、サービスプロバイダに
衛星への直接アクセスを提供するとともに、購入かつ使用する空間セグメントの
量を選択できるようにする必要がある。さらに、低コストのラジオ受信機で時分
割多重化ダウンリンクビットストリームを受信できるようにする必要がある。

【０００４】（発明の概要）本発明の一態様によれば、放送を遠隔受信機へ送信するための信号のフォーマ
ット化方法が提供されるため、少なくとも一つのサービスコンポーネント（例え
ば、オーディオ番組、ビデオ、データ、静止画像、ページング信号、テスト、メ
ッセージ、パノグラフィック（panographic）シンボル、等）を有する放送サービスが、放送チャネルビットストリームフレームにおけるサービス制御ヘッダ（
ＳＣＨ）と結合される。ＳＣＨは、遠隔受信機におけるサービスの受信を動的に
制御する。

【０００５】本発明の別の態様によれば、サービスはＫビット／秒の全体ビットレート、す
なわちＬビット／秒の最低ビットレートをｎ倍したビットレートを有する。フレ
ーム期間は、Ｍ秒である。フレームにおけるサービスのビット数は、フレーム毎
にｎｘＬｘＭ＝ｎｘＰビットである。ＳＣＨはｎｘＱビットであり、１フレーム
のビット数は、ｎｘ（Ｐ＋Ｑ）である。例えば、サービスは、１６〜１２８キロ
ビット／秒の全体ビットレート、すなわち１６キロビット／秒の最低ビットレー
トをｎ倍したビットレートを有する（但し、１≦ｎ≦８）。フレーム期間は４３
２ミリ秒である。フレームにおけるサービスのビット数は、ｎｘ１６キロビット
／秒ｘ４３２ミリ秒、すなわちｎｘ６９１２ビットである。ＳＣＨはｎｘ２２４
ビットであり、フレームにおけるビット数はｎｘ７１３６である。

【０００６】本発明のさらに別の態様によれば、サービスは２つ以上のサービスコンポーネ
ントを含む。各サービスコンポーネントのビットは各放送チャネルビットストリ
ームフレームにおいてインタリーブされる。

【０００７】本発明のさらに別の態様によれば、サービスコンポーネントは、サービスの最
低ビットレートの整数比である。サービスコンポーネントの一つが、フレームの
インタリーブされた部分をそれぞれ満たすのに十分なビットレートを有していな
い場合、パディングビットが放送チャネルビットストリームに付加される。

【０００８】本本発明のさらに別の態様によれば、各第１および第２の放送チャネルに対応
するサービスおよびＳＣＨは、別個のビットレート参照を使用して同期される。
すべての放送チャネルに対する単一ビットレート参照は必要ない。衛星は、放送
局と、衛星に搭載されたクロックとの様々な個々のビットレート参照間の時間差
を決定し、これを補償するよう構成される。

【０００９】本発明の別の態様によれば、オーディオ等のアナログ信号を含むサービスコン
ポーネントは、ＭＰＥＧ（Motion Pictures Expert Group）符号化方式（すなわ
ち、ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２、またはＭＰＥＧ２．５）等の符号化方式および選
択されたサンプリング周波数（例えば、８キロヘルツ、１２キロヘルツ、１６キ
ロヘルツ、２４キロヘルツ、３２キロヘルツ、および４８キロヘルツ）を使用し
て、圧縮される。サービスコンポーネントの圧縮は、ＭＰＥＧ２．５レイヤ３符
号化方式を使用して行うことができる。

【００１０】本発明のさらに別の態様によれば、ＳＣＨは、フレームの開始を示すプリアン
ブルと、サービスのビットレートを示すビットレートインデックスと、暗号化制
御データと、補助データフィールドと、該補助データフィールドのコンテントに
関連した補助フィールドコンテントインジケータと、該補助データフィールドを
使用して送信されるマルチフレームセグメントに関するデータと、フレームを構
成するサービスコンポーネントの数を示すデータとからなる群から選択される多
数のフィールドを含む。

【００１１】本発明の別の態様によれば、放送チャネルは、第１の放送チャネルと、該第１
の放送チャネルに関連した第２のサービスを搬送できる他の放送チャネルとして
示される。このため、第１の放送チャネル上の放送番組の帯域幅は効果的に増加
する。第１および第２の放送チャネルから放送サービスを受信する際に遠隔受信
機を補助するために、各放送チャネルにおける各フレームのＳＣＨに情報が提供
される。本発明の好ましい実施形態によれば、補助フィールドコンテントインジ
ケータには、該補助データフィールドが第１のサービスを含むか、あるいは第２
のサービスを含むか、また関連するサービスポインタが次に関連する放送チャネ
ルに対応する一意の識別コードを含むか否かを示すために、フラッグが設けられ
る。補助データフィールドはフレーム毎に変化してもよく、関連するサービス放
送チャネルが連続フレームにある必要はない。

【００１２】本発明のさらに別の態様によれば、ＳＣＨを使用して、長ビットストリングを
要する特定のラジオ受信機機能を制御することが可能である。長ビットストリン
グは、マルチフレームセグメントを介して送信される。ＳＣＨは、補助データフ
ィールドがマルチフレーム送信の第１セグメントを含むか、あるいは中間セグメ
ントを含むかを示すため、開始フラッグを含む。サービス制御ヘッダにはまた、
すべてのマルチフレームのうちのいずれに、現行セグメントが対応するか、かつ
したがってカウンタとして機能するかを示すため、セグメントオフセットおよび
長さフィールド（ＳＯＬＦ）が備えられる。換言すれば、各中間マルチフレーム
セグメントについてのＳＯＬＦは、セグメントの総数から１を引いたものに達す
るまで、１つずつ増加する。マルチフレームセグメントは、連続した放送チャネ
ルフレーム内にある必要はない。さらに、補助フィールドコンテントインジケー
タは、補助データフィールドのコンテントのサービスラベルに対応するビットを
含む。

【００１３】本発明のさらに別の態様によれば、サービス制御ヘッダは、放送チャネルフレ
ームに設けられた各サービスコンポーネントについてサービスコンポーネント制
御フィールド（ＳＣＣＦ）を含み、これにより、ラジオ受信機でのサービスコン
ポーネントの多重分離および復号化が容易になる。ＳＣＣＦはサービスコンポー
ネントの長さ、サービスコンポーネントのタイプ（例えば、データ、ＭＰＥＧ符
号化オーディオ、ビデオ、等）、サービスコンポーネントが暗号化されているか
否か、暗号化の方法、サービスコンポーネントが属する番組のタイプ（例えば、
音楽、スピーチ、等）ならびに番組で使用される言語を示す。

【００１４】本発明のさらに別の態様によれば、ＳＣＨは、受信機に表示されるテキストま
たは画面等の動的ラベルバイトストリームを受信機に送信するための動的補助デ
ータフィールドを含む。動的ラベルバイトストリームは、特定のサービスに関連
しない。このため、ラジオ受信機は、動的ラベルバイトストリームの受信のため
に、特定のサービスを受信するよう同調する必要がない。

【００１５】本発明のこれらおよび他の特徴および利点は、この原開示の一部を形成する添
付図面とともに以下の詳細な説明を読めば、より容易に理解されるであろう。

【００１６】（好ましい実施形態の詳細な説明）（概観）本発明によれば、図１に示すように、多数の異なる放送局２３ａおよび２３ｂ
（以下概して２３と呼ぶ）から衛星２５を介して番組を放送するために、衛星ベ
ースのラジオ放送システム１０が設けられる。ユーザには、概して２９で示すラ
ジオ受信機が設けられ、ラジオ受信機は、毎秒１．８６メガシンボル（Ｍｓｙｍ
／ｓ）で変調され、衛星２５からダウンリンクされた、一つまたは複数の時分割
多重化（ＴＤＭ）Ｌバンド搬送波２７を受信するよう設計される。ユーザのラジ
オ２９は、ＴＤＭ搬送波を復調および多重分離して、放送局２３から放送チャネ
ルで送信されたデジタル情報コンテントまたは番組を構成するビットを回復する
よう設計される。本発明の実施形態において、放送局２３および衛星２５は、ア
ップリングおよびダウンリンク信号をフォーマットすることにより、比較的低コ
ストのラジオ受信機を用いた放送番組の受信を向上させる。ラジオ受信機は、輸
送車両に搭載されるモバイルユニット２９ａ、例えばハンドヘルドユニット２８
ｂ、またはディスプレイ付きの処理端末２９ｃであってもよい。

【００１７】説明のために一つの衛星２５しか図１に示していないが、システム１０は、衛
星サービス（ＢＳＳ）の直接ラジオ放送（ＤＡＢ）の放送用に割り当てられた１
４６７〜１４９２メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数帯を使用するよう構成された、
３つの対地静止衛星２５ａ、２５ｂ、および２５ｃ（図１２）を含むことが好ま
しい。放送局２３は好ましくは、７０５０〜７０７５ＭＨｚのＸバンドにおける
フィーダ式のアップリンク２１を利用する。各衛星２５は、３１ａ、３１ｂ、お
よび３１ｃで示す３つのダウンリンク用スポットビームを操作するよう構成され
ることが好ましい。各ビームがカバーする、約１４００万ｋｍ²では、ビーム中心から低下するパワーが４ｄＢ以内であり、２８００万ｋｍ²では、ビーム中心から低下するパワーが８ｄＢ以内である。ビーム中心のマージンは、受信機の−
１３ｄＢ／Ｋの利得対温度比に基づいて１４ｄＢとすることが可能である。

【００１８】再び図１を参照して、放送局２３から生成されたアップリンク信号２１は、地
上から衛星２５が見える場所にあることが好ましい地上局２３からの周波数分割
多元アクセス（ＦＤＭＡ）チャネルにおいて変調される。各放送局２３は好まし
くは、自身の設備から衛星の一つに直接アップリンクし、単一搬送波に一つまた
は複数の１６ｋｂｐｓのプライムレートインクリメントを配置する能力を有する
。アップリンクにＦＤＭＡチャネルを使用することで、多数の別個の放送局２３
の間で空間セグメントを共用することに対する相当量の柔軟性が得られるととも
に、電力をかなり低減するため、アップリンク地上局２３のコストが低減する。
１６ｋｂｐｓのプライムレートインクリメント（ＰＲＩ）は好ましくは、チャネ
ルサイズのためにシステム１０で使用される最も基本的な構築ブロックまたは基
本ユニットであり、より高いビットレートを達成するために結合しうる。例えば
、ＰＲＩは結合されて、コンパクトディスククォリティサウンドに近い最大１２
８ｋｂｐｓまでのビットレートの番組チャネル、またはイメージデータ等を含む
マルチメディア放送番組を作成する。

【００１９】ＦＤＭＡアップリンクチャネルとダウンリンクの搬送波当たりの複数チャネル
の時分割多元搬送波（ＭＣＰＣ／ＴＤＭ）チャネルとの間における変換は、ベー
スバンドレベルで搭載型プロセッサにより各衛星２５上で実施される。より詳細
に後述するように、衛星２５において、放送局２３によって送信されるプライム
レートチャネルは、１６ｋｂｐｓの個別ベースバンド信号に多重分離される。個
々のチャネルは搬送信号当たり単一のＴＤＭストリームであり、１つまたは複数
のダウンリンクビーム３１ａ、３１ｂ、および３１ｃに経路指定される。このベ
ースバンド処理により、アップリンク周波数割り当て、およびアップリンクＦＤ
ＭＡとダウンリンクＴＤＭ信号との間におけるチャネルの経路指定に関して、高
レベルのチャネル制御が提供される。

【００２０】システム１０で行われるエンドツーエンド信号処理を図２を参照して説明する
。エンドツーエンド信号処理対する責務があるシステムコンポーネントについて
は、図３〜図１１を参照してさらに詳細に後述する。図２に示すように、放送局
２３において、例えばオーディオソースからのオーディオ信号がＭＰＥＧ２．５
レイヤ３符号化（ブロック２６）を使用して符号化されることが好ましい。放送
局２３における放送サービスプロバイダによってアセンブルされるデジタル情報
は好ましくは、１６ｋｂｐｓインクリメントまたはＰＲＩにフォーマットされる
が、ここで、ｎはサービスプロバイダが購入したＰＲＩの数である（すなわちｎ
ｘ１６ｋｂｐｓ）。デジタル情報は次に、サービス制御ヘッダ（ＳＣＨ）を有す
る放送チャネルフレームにフォーマットされる（ブロック２８）が、これについ
てはさらに詳細に後述する。システム１０の周期フレームの周期継続時間は、４
３２ミリ秒（ｍｓ）であることが好ましい。各フレームでは、ビットレートが略
ｎｘ１６．５１９ｋｂｐｓになるように、ＳＣＨにｎｘ２２４ビットを割り当て
ることが好ましい。各フレームは次に、ＳＣＨに擬似ランダムビットストリーム
を付加することで、スクランブルされる。鍵によりスクランブルパターンの情報
を制御することで、暗号化することができる。フレーム内のビットは次に、好ま
しくはリードソロモン法等の２つの連結した符号化方法を用いて、順方向誤り訂
正（ＦＥＣ）のために符号化された後にインタリーブされ、それから重畳符号化
（例えば、ビタビにより記述されるトレリス重畳符号化）される（ブロック３０
）。各ＰＲＩに対応する各フレームにおける符号化ビットは次に、ｎ個の並列プ
ライムレートチャネル（ＰＲＣ）に分割すなわち多重分離される（ブロック３２
）。各ＰＲＣの回復を実施するために、ＰＲＣ同期ヘッダが設けられる。次に、
ｎ個の各ＰＲＣが差分符号化されてから、例えば横軸位相偏移変調を使用して中
間周波数（ＩＦ）搬送波周波数に変調される（ブロック３４）。放送局２３の放
送チャネルを構成するｎ個のＰＲＣＩＦ搬送波周波数は、矢印３６で示すように
、衛星２５への送信のため、Ｘバンドに変換される。

【００２１】放送局２３からの搬送波は、搬送波当たりの単一チャネル、周波数分割多元接
続（ＳＣＰＣ／ＦＤＭＡ）搬送波である。各衛星２５のオンボードで、ＳＣＰＣ
／ＦＤＭＡ搬送波を受信し、これを多重分離し、復調して、ＰＲＣ搬送波を回復
する（ブロック３８）。衛星２５により回復されたＰＲＣデジタル放送チャネル
はレートアラインメント機能の対象となり、オンボード衛星クロックと衛星で受
信したＰＲＣ搬送波とのクロックレート差分を補償する（ブロック４０）。ＰＲ
Ｃから取得した多重分離かつ復調されたデジタルストリームは、経路指定および
スイッチングコンポーネントを使用してＴＤＭフレームアセンブリに提供される
。コマンドリンク（例えば、各動作地域の図１２に示す衛星制御センター２３６
）を介して地上局から制御される、衛星に搭載されたスイッチングシーケンスユ
ニットに従って、ＰＲＣデジタルストリームは、衛星２５に搭載された多重分離
および復調機器からＴＤＭＡフレームアセンブリに経路指定される。３つの衛星
ビーム３１ａ、３１ｂおよび３１ｃのそれぞれに対応した３つのＴＤＭ搬送波が
生成される（ブロック４２）。矢印４４で示すように、３つのＴＤＭ搬送波は、
Ｌバンド周波数にアップコンバートされてからＱＰＳＫ変調される。ラジオ受信
機２９は、３つのＴＤＭ搬送波のうちのいずか１つを受信して、該受信した搬送
波を復調するよう構成される（ブロック４６）。ラジオ受信機２９は、衛星上で
の処理中に提供されるマスタフレームプリアンブルを使用して、ＴＤＭビットス
トリームを同期するよう設計される（ブロック４８）。ＰＲＣも同様に、タイム
スロット制御チャネル（ＴＳＣＣ）を使用してＴＤＭフレームから多重分離され
る。次に、デジタルストリームが、ブロック３０に関して上述したＦＥＣ符号化
ＰＲＣフォーマットに再び多重化される（ブロック５０）。ＦＥＣ処理は好まし
くは、ビタビトレリスデコーダを用いた復号化、例えばデインタリーブ、そして
リードソロモン復号化を含み、ｎｘ１６ｋｂｐｓのチャネルおよびＳＣＨを含む
元の放送チャネルを回復する。放送チャネルのｎｘ１６ｋｂｐｓセグメントは、
ＭＰＥＧ２．５レイヤ３ソースデコーダに与えられ、オーディオに変換される。
本発明によれば、オーディオ出力は、放送局２３および衛星２５と連携して上述
した処理およびＴＤＭフォーマット化を行うため、極めて低コストの放送ラジオ
受信機２７を介して利用することができる（ブロック５２）。

【００２２】アップリンク多重化および変調次に、一つまたは複数の放送局２３からのデータストリームを衛星２５への送
信のために並列ストリームに変換する信号処理を、図３を参照して説明する。説
明の目的で、番組情報の４つのソース６０、６４、６８、および７２を示す。２
つのソース、６０および６４、または６８および７２は符号化されて、一つの番
組またはサービスの一部としてともに送信される。オーディオソース６０および
６４を結合したものを含む番組の符号化を説明する。ソース６８および７２から
のデジタル情報を含む番組の信号処理は、これと同一である。

【００２３】上述したように、放送局２３は、特定番組についての一つまたは複数のソース
６０および６４からの情報を、１６ｋｂｐｓのインクリメントを特徴とする放送
チャネルにアセンブルする。これらのインクリメントは、プライムレートインク
リメントまたはＰＲＩと呼ばれる。このため、一つの放送チャネルで搬送される
ビットレートは、ｎｘ１６ｋｂｐｓであるが、但しｎはその特定の放送サービス
プロバイダが使用するＰＲＩ数である。さらに、各１６ｋｂｐｓのＰＲＩは、さ
らに２つの８ｋｂｐｓのセグメントに分割することが可能であり、これらはシス
テム１０を介して共に経路指定されるか、あるいは切り替えられる。セグメント
は、低ビットレートスピーチ信号を有するデータストリーム、または２つそれぞ
れの言語の２つの低ビットレートスピーチチャネル等々、同じＰＲＩで異なる２
つのサービスアイテムを搬送するためのメカニズムを提供する。ＰＲＩの数は予
め決められている、すなわち、番組コードに従って設定されていることが好まし
い。しかし、数ｎは、システム１０への物理的な制限ではない。ｎの値は一般に
、１つの放送チャネルのコスト、およびサービスプロバイダの支出する意志等、
商業的利害関係を基にして設定される。図３において、ソース６０および６４の
第１の放送チャネル５９についてのｎは、４に等しい。ソース６８および７２の
放送チャネル６７についてのｎの値は、図示の実施形態では６に設定されている
。

【００２４】図３に示すように、２つ以上の放送サービスプロバイダが１つの放送局２３へ
のアクセスを有することが可能である。例えば、第１のサービスプロバイダは放
送チャネル５９を生成する一方で、第２のサービスプロバイダは放送チャネル６
７を生成することができる。本明細書で説明する本発明による信号処理により、
いくつかの放送サービスプロバイダからのデジタルデータストリームを並列スト
リームで衛星に放送することができる。これは、サービスプロバイダの放送コス
トを削減し、空間セグメントの使用を最大にする。空間セグメント使用の効率を
最大にすることにより、放送局２３は、電力消費のより少ないコンポーネントを
使用して、より安価に実施されうる。例えば、放送局２３のアンテナは、超小型
衛星通信地球局（ＶＳＡＴ）アンテナであってもよい。衛星のペイロードは、よ
り少ないメモリと、より少ない処理能力と、したがってより少数の電源を必要と
するため、ペイロードの重量が軽減される。

【００２５】図４に示すように、放送チャネル５９または６７は、周期継続時間が４３２ミ
リ秒であるフレーム１００を特徴とする。この周期継続時間は、後述するＭＰＥ
Ｇソースコーダの使用を容易にするよう選択されているが、システム１０におけ
るフレーム周期は異なった所定の値に設定することが可能である。周期継続時間
が４３２ミリ秒である場合、各１６ｋｂｐｓＰＲＩは、フレーム毎に１６，００
０×０．４３２秒＝６９１２ビット必要である。したがって図４に示すように、
放送チャネルはフレーム１００において群として搬送されるこれらの１６ｋｂｐ
ｓＰＲＩの値ｎからなる。後述するように、これらのビットはラジオ受信機２９
での復調を増大するためにスクランブルされる。また、スクランブル動作により
、サービスプロバイダのオプションとしてサービスを暗号化するためのメカニズ
ムも提供される。各フレーム１００にはサービス制御ヘッダ（ＳＣＨ）に対応す
るｎ×２２４ビットが割り当てられるため、フレーム毎に全部でｎ×７１３６ビ
ットになり、ビットレートがｎ×（１６，５１８＋１４／２７）ビット／秒とな
る。ＳＣＨの目的は、あらゆる特徴のなかでもとりわけ、各種マルチメディアサ
ービスの受信モードを制御し、データおよびメージを表示し、復号化に重要な情
報を送り、特定の受信機をアドレス指定するために、放送チャネル５９または６
７を受信するよう同調された各ラジオ受信機２９にデータを送ることである。

【００２６】引き続き図３を参照すれば、ソース６０および６４は、例えばＭＥＰＧ２．５
レイヤ３コーダ６２および６６をそれぞれ使用して符号化される。２つのソース
は次に、合成器７６を介して結合されてから、放送局２３におけるプロセッサを
使用して処理され、図３における処理モジュール７８で示すように、周期フレー
ムが４３２ミリ秒、すなわちフレーム毎にｎ×７１３６ビット（ＳＣＨを含む）
の符号化信号を提供する。図３における放送局に示されているブロックは、プロ
セッサと、デジタルメモリおよび符号化回路等の関連ハードウェアによって行わ
れるプログラムされたモジュールに相当する。フレーム１００中のビットは次に
、デジタル信号処理（ＤＳＰ）ソフトウェア、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ
）および２つの連結された符号化方法についてのカスタム大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）チップを使用して、ＦＥＣ保護のために符号化される。まず、リードソロモ
ンコーダ８０ａが、該コーダに入る２２３ビット毎に２５５ビットを生成するた
めに設けられる。フレーム１００中のビットは次に、参照符号８０ｂで示される
ように、既知のインターリーブ方式に従って順序替えされる。インターリーブ符
号化方法は数チャネルにわたって破損ビットを拡散させるため、この方法により
、送信時に直面する誤りバーストに対するさらなる保護が提供される。引き続き
処理モジュール８０を参照すれば、既知の拘束長が７である重畳符号化方式が、
ビタビコーダ８０ｃを使用して適用される。ビタビコーダ８３ｃは入力ビット毎
に２つの出力ビットを生成するため、放送チャネル５９において適用されるフレ
ーム毎に６９１２ビットの各インクリメントについて、１６３２０ＦＥＣ符号化
ビット／フレームを生成する。このため、各ＦＥＣ符号化放送チャネル（例えば
チャネル５９または６７）は、符号化され、順序替えされ、また再び符号化され
たｎ×１６３２０ビットの情報を含み、そのため、元の１６ｋｂｐｓ放送ＰＲＩ
はもはや識別不可能である。しかし、ＦＥＣ符号化ビットは、元の４３２ミリ秒
のフレーム構造で編成されている。誤り保護のための全体の符号化レートは、（
２５５／２２３）×２＝２＋６４／２２３である。

【００２７】引き続き図３を参照すれば、ｎ×１６３２０ビットのＦＥＣ符号化放送チャネ
ルフレームは次に、チャネル配信器８２を使用して、それぞれが８１６０の２ビ
ットシンボルのセットで１６３２０ビットを搬送する、ｎ個の並列プライムレー
トチャネル（ＰＲＣ）に細分化すなわち多重分離される。この処理をさらに図４
に示す。ＳＣＨ１０２を有する４３２ミリ秒のフレーム１００を特徴とする放送
チャネル５９が示されている。該フレームの残りの部分１０４は、各ｎ個のＰＲ
Ｉについてフレーム毎に６９１２ビットに対応するｎ個の１６ｋｂｐｓＰＲＩか
らなる。ＦＥＣ符号化放送チャネル１０６は、モジュール８０に関連して上述し
た、後続する連結されたリードソロモン２５５／２２３、インターリーブおよび
ＦＥＣ１／２重畳符号化によって得られる。上述したように、ＦＥＣ符号化放送
チャネルフレーム１０６は、各シンボルが説明の目的で参照符号１０８で示され
た８１６０セットの２ビットシンボルに対応したｎ×１６３２０ビットを含む。
本発明によると、シンボルは、図４に示すように、ＰＲＣ１１０にわたって割り
当てられる。したがって、シンボルは、時間および周波数に基づいて拡散される
ため、送信時の干渉に起因するラジオ受信機での誤りがさらに低減される。放送
チャネル５９のサービスプロバイダは、説明の目的で４つのＰＲＣを購入し、一
方放送チャネル６７のサービスプロバイダは説明の目的で６つのＰＲＣを購入し
ている。図４は、第１の放送チャネル５９およびｎ＝４つのＰＲＣ１１０ａ、１
１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄそれぞれにわたるシンボル１１４の割り当てを示す
。受信機にセットされる各２ビットシンボル１１４を回復するために、ＰＲＣ同
期ヘッダすなわちプリアンブル１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄそれぞ
れが各ＰＲＣの先頭に配置される。ＰＲＣ同期ヘッダ（以下、概して参照符号１
１２を使用して参照する）は、４８のシンボルを含む。ＰＲＣ同期ヘッダ１１２
は、８１６０シンボルの各群の先頭に配置され、それによって、４３２ミリ秒フ
レーム毎のシンボルの数を８２０８のシンボルに増やす。したがって、シンボル
レートは８２０８／０．４３２になり、これは、各ＰＲＣ１１０について、毎秒
１９，０００キロシンボル（ｋｓｙｍ／ｓ）である。４８のシンボルＰＲＣプリ
アンブル１１２は本質的に、ラジオ受信機ＰＲＣクロックを同期させて、ダウン
リンク衛星送信２７からのシンボルを回復させるために使用される。オンボード
プロセッサ１１６において、ＰＲＣプリアンブルを使用して、到着するアップリ
ンク信号の信号速度のタイミング差を吸収するとともに、オンボードで使用して
、信号を切り替え、ダウンリンクＴＤＭストリームをアセンブルする。これは、
衛星２０に搭載されて使用されるレートアラインメントプロセスにおいて、４８
の各シンボルＰＲＣに「０」を追加するか、あるいはそこから「０」を取るか、
またはこれら両方の動作を行わないことによってなされる。したがって、ＴＤＭ
ダウンリンクで搬送されるＰＲＣプリアンブルは、レートアラインメントプロセ
スによって決定された４７、４８または４９のシンボルを有する。図４に示すよ
うに、シンボル１がＰＲＣ１１０ａに割り当てられ、シンボル２がＰＲＣ１１０
ｂに割り当てられ、シンボル３がＰＲＣ１１０ｃに割り当てられ、シンボル４は
ＰＲＣ１１０ｄに割り当てられ、シンボル５はＰＲＣ１１０ｅに割り当てられる
等々、シンボル１１４はラウンドロビン方式で連続したＰＲＣに割り当てられる
。このＰＲＣ多重分離プロセスは、放送局２３におけるプロセッサによって行わ
れ、図３においてはチャネル配信（ＤＥＭＵＸ）モジュール８２と示されている
。

【００２８】ＰＲＣチャネルプリアンブルは、プリアンブルモジュール８４および加算モジ
ュール８５を使用して、放送チャネル５９についてのＰＲＣフレーム１１０ａ、
１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの開始をマークするために割り当てられる。ｎ個
のＰＲＣは次に差分符号化されてから、図３に示すように、１列のＱＰＳＫ変調
器８６を使用してＩＦ搬送周波数にＱＰＳＫ変調される。ＱＰＳＫ変調器のうち
の４つ、８６ａ、８６ｂ、８６ｃ、８６ｂは、放送チャネル５９のＰＲＣ１１０
ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄそれぞれのために使用される。したがって、
４つのＰＲＣＩＦ搬送周波数が放送チャネル５９を構成する。衛星２５への送
信のため、４つの搬送周波数はそれぞれアップコンバータ８８を使用してアップ
コンバートされ、Ｘバンドにある周波数が割り当てられる。アップコンバートさ
れたＰＲＣは次に、増幅器９０を介してアンテナ（例えばＶＳＡＴ）９１ａおよ
び９１ｂに送信される。

【００２９】本発明によると、放送局２３において採用される送信方法は、多数のｎ搬送波
毎の単一チャネル、周波数分割多元接続（ＳＣＰＣ／ＦＤＭＡ）搬送波をアップ
リンク信号２１に組み込む。これらのＳＣＰＣ／ＦＤＭＡ搬送波は中心周波数の
グリッド上で間隔をあけられており、好ましくは互いに３８，０００ヘルツ（Ｈ
ｚ）分離され、４８の連続した中心周波数または搬送チャネルの群に編成される
。これら４８搬送チャネルの群編成は、衛星２５においてオンボードで行われる
多重分離および復調処理の準備に有用である。４８搬送チャネルの様々な群は、
互いに連続している必要はない。特定の放送チャネル（すなわちチャネル５９ま
たは６７）に関連する搬送波は、４８搬送チャネル群内で連続している必要はな
く、また、４８搬送チャネルの同一群に割り当てられる必要がない。したがって
、図３および図４と関連して説明した送信方法では、周波数位置を選定する際に
柔軟性があり、利用可能な周波数スペクトルを満たす能力が最適化されるととも
に、同じラジオ周波数スペクトルを共用している他のユーザとの干渉が防止され
る。

【００３０】システム１０は、複数の放送会社またはサービスプロバイダに対して共通ベー
スで容量を増加することにより、様々なビットレートの放送チャネルを比較的容
易に構築し、かつそれを受信機２９に送信することが可能であるため、有利であ
る。典型的な放送チャネルインクリメントすなわちＰＲＩは、１６、３２、４８
、６４、８０、９６、１１２、および１２８ｋｂｐｓであることが好ましい。図
４に関連して説明した処理により、ラジオ受信機は、比較的容易に様々なビット
レートの放送チャネルを解釈する。このため、放送局のサイズおよびコストを、
放送会社の容量要件および財政的資源限界に見合うように設計することが可能で
ある。財政手段が乏しい放送会社は、自国に１６ｋｂｐｓサービスを放送するの
に比較的少量の電力を必要とする小型のＶＳＡＴ端末を設置することができる。
これは、短波ラジオよりもはるかに良質の音声および音楽を搬送するのに十分で
ある。一方、相当な財政手段を有する洗練された放送会社は、アンテナをわずか
に大型にしかつ電力を大きくすることで、６４ｋｂｐｓでＦＭステレオクォリテ
ィを放送でき、さらに容量を増大させることで、９６ｋｂｐｓでコンパクトディ
スク（ＣＤ）ステレオクォリティと、また１２８ｋｂｐｓで完全なＣＤステレオ
クォリティを放送できる。

【００３１】図４に関連して上述したフレームサイズ、ＳＣＨサイズ、プリアンブルサイズ
、よびＰＲＣ長を使用して多数の利点を実現できるが、図３および図４に関連し
て上述した放送局処理は、これらの値に制限されない。４３２ｍｓのフレーム周
期は、ＭＰＥＧソースコーダ（例えば、コーダ６２または６６）を使用する場合
に便利である。ＦＥＣ符号化を容易にするために、各ＳＣＨ１０２には２２４ビ
ットが選択される。ＰＲＣ１１０毎に８２０８シンボルを実現して、詳細を後述
するように、衛星２５上での多重化および復調を簡略化するために、各ＰＲＣに
ついて１９，０００ｋｓｙｍ／ｓを実現するように、４８シンボルＰＲＣプリア
ンブル１１２が選択される。シンボルを２ビットを含むものとして定義すると、
ＱＰＳＫ変調（すなわち２²＝４）に便利である。さらに説明すると、放送局２３での位相シフトキーイング変調は４つの位相ではなく８つの位相を使用し、３
ビットの組み合わせそれぞれ（すなわち２³）が８つの位相のうちの１つに対応可能であるため、３ビットとして定義されるシンボルはより便利である。

【００３２】ソフトウェアが放送局２３に設けられるか、あるいは、２つ以上の放送局２３
がシステム１０に存在する場合には、地域放送制御施設（ＲＢＣＦ）２３８（図
１２）に設けられて、ミッション制御センタ（ＭＣＣ）２４０、衛星制御センタ
（ＳＣＣ）２３６、および放送制御センタ（ＢＣＣ）２４４を介して経路指定さ
れる空間セグメントチャネルを割り当てる。ソフトウェアは、４８のチャネル群
においてスペースが利用可能であるときには常に、ＰＲＣ搬送波チャネル１１０
を割り当てることによって、アップリンクスペクトルの利用を最適化する。例え
ば、放送局は、４つのＰＲＣ搬送波で６４ｋｂｐｓサービスを放送するよう望む
場合がある。現在のスペクトルの使用により、４つの搬送波を連続したロケーシ
ョンで利用することは不可能であり、４８の搬送波の群内の連続していないロケ
ーションでのみ利用可能である。さらに、ＭＣＣおよびＳＣＣを使用するＲＢＣ
Ｆ２３８は、ＰＲＣを異なる４８搬送波の群の中の連続していないロケーション
に割り当てることもある。ＲＢＣＦ２３８または単一の放送局２３におけるＭＣ
ＣおよびＳＣＣソフトウェアは、特定の搬送波ロケーションでの故意（すなわち
、ジャミング）のまたは偶発的な干渉を回避するため、特定の放送サービスのＰ
ＲＣ搬送波を別の周波数に再配置することが可能である。システムの本実施形態
は、３つの地域衛星毎に１つの、計３つのＲＢＣＦを備える。追加の衛星は、こ
れら３つの設備のうちの１つによって制御可能である。

【００３３】図６におけるオンボード衛星処理に関連してさらに詳細を後述するように、オ
ンボードでデジタル的に実施される多段階プロセッサを使用して、オンボードで
信号を再生成し、かつＰＲＣで送信されたシンボル１１４のデジタルベースバン
ドを回復する。３８，０００Ｈｚだけ離れた中央周波数上で分離される４８搬送
波の群を使用することで、多段階プロセッサによる処理が容易になる。放送局２
３またはＲＢＣＦ２３８で利用可能なソフトウェアは、デフラグ、すなわちＰＲ
Ｃ１１０のアップリンクチャネル、すなわち４８搬送波群への割り当てを最適化
するためのデフラグ処理を実行することができる。アップリンク搬送波周波数割
り当てをデフラグすることの背後にある原理は、既知のソフトウェアがデータ記
憶に非効率であるため、経時に亘りばらばらに保存されてきたコンピュータハー
ドドライブ上のファイルを再編成することと同様である。ＲＢＣＦでのＢＣＣ機
能により、ＲＢＣＦが放送局を遠隔監視かつ制御して、その動作が指定された公
差内にあるよう保証する。

【００３４】衛星ペイロード処理衛星でのベースバンド回復は、オンボード切り換えおよび経路指定、またそれ
ぞれ９６ＰＲＣを有するＴＤＭダウンリンク搬送波のアセンブリに重要である。
ＴＤＭ搬送波は、単一搬送波当たりの進行波管動作を用いて衛星２５上で増幅さ
れる。好ましくは、衛星２５は８台のオンボードベースバンドプロセッサを備え
るが、一台のプロセッサ１１６しか図示していない。８台のプロセッサのうち、
一度に使用されるのは６台のみであり、残りのプロセッサは障害時の代理機能性
を提供するとともに、状況に応じてそれらに送信を停止するよう命令する。単一
プロセッサ１１６について、図６および図７を参照して説明する。好ましくは、
他の７台のプロセッサ１１６それぞれにも同じコンポーネントが備えられること
を理解されたい。図５を参照すれば、符号化ＰＲＣアップリンク搬送波２１が、
Ｘバンド受信機１２０により衛星２５で受信される。全アップリンク容量は、そ
れぞれ１６ｋｂｐｓであるＰＲＣアップリンクチャネルにして２８８〜３８４Ｐ
ＲＣ（すなわち、６台のプロセッサ１１６を使用した場合には６ｘ４８搬送波で
あり、あるいは８台すべてのプロセッサ１１６を使用した場合には８ｘ４８搬送
波）であることが好ましい。さらに詳細を後述するように、各ダウンリンクビー
ム２７での送信用に９６ＰＲＣが選択されて、適切には帯域幅が２．５ＭＨｚで
ある搬送波に多重化される。

【００３５】アップリンクの各ＰＲＣチャネルは、ダウンリンクビーム２７のすべてまたは
一部に経路指定されることもあるし、またどれにも経路指定されないこともある
。ダウンリンクビームにおけるＰＲＣの順序および配置はプログラム可能であり
、また遠隔計測、整列（range）、および制御（ＴＲＣ）装置２４（図１）から選択可能である。さらに、図６を参照して詳細を後述するように、各多段階デマ
ルチプレクサおよび変調器１２２は、４８の連続したチャネルの群として個々の
ＦＤＭＡアップリンク信号を受信して、４８ＦＤＭＡ信号のデータが時分割多重
化された１つのアナログ信号を生成し、そしてシリアルデータの高速復調を行う
。これら６台の多段階デマルチプレクサおよび変調器１２２は並列に動作して、
２８８ＦＤＭＡ信号を処理する。経路指定スイッチおよび変調器１２４は、６つ
の直列データストリームの個々のチャネルをダウンリンク信号２７のすべてまた
は一部に選択的に配向することもあるし、またはどれにも配向しないこともあり
、さらに３つのダウンリンクＴＤＭ信号２７を変調して、アップコンバートする
。３つの進行波管増幅器（ＴＷＴＡ）１２６は３つのダウンリンク信号を個々に
増幅し、増幅されたダウンリンク信号はＬバンド送信アンテナ１２８により地上
に放射される。

【００３６】衛星２５はまた３つのトランスペアレントペイロードを含み、各トランスペア
レントペイロードは、デマルチプレクサおよびダウンコンバータ１３０と、再送
信のために入信号を周波数変換する従来の「ベント・パイプ」信号経路をなすよ
うに構成された増幅器群１３２と、を含む。このため、システム１０における各
衛星２５は、２つのタイプの通信ペイロードを含むことが好ましい。第１のタイ
プのオンボード処理ペイロードは、図５、図６、および図７を参照して説明され
る。第２のタイプの通信ペイロードは、アップリンクＴＤＭ搬送波を、アップリ
ンクＸバンドスペクトルの周波数位置からＬバンドダウンリンクスペクトルの周
波数位置に変換するトランスペアレントペイロードである。トランスペアレント
ペイロード用に送信されたＴＤＭは放送局２３でアセンブルされ、衛星２５に送
信され、モジュール１３０で受信されて、ダウンリンク周波数位置に周波数変換
され、モジュール１３２におけるＴＷＴＡによって増幅され、ビームの１つに送
信される。ＴＤＭ信号が１２１で示すオンボード処理ペイロードからのものであ
るか、または１３３で示すトランスペアレントペイロードからのものであるかに
関わらず、ラジオ受信機２９に対してＴＤＭ信号は同一に現れる。各タイプのペ
イロード１２１および１３３の搬送波周波数位置は、間隔が９２０ｋＨｚである
グリッド上で間隔が空けられ、かつ二分されるよう（in a bisected manner）互
いにインタレースされているため、ペイロード１２１および１３３両方のタイプ
からの信号を合わせたものの搬送波位置は、４６０ｋＨｚ間隔になる。

【００３７】次に図６を参照して、オンボードデマルチプレクサおよび復調器１２２をさら
に詳細に説明する。図６に示すように、それぞれ参照番号１３６で示すＳＣＰＣ
／ＦＤＭＡ搬送波が、４８チャネル群に割り当てられる。説明の目的で、１つの
群１３８を図６に示す。搬送波１３６は中央周波数の間隔が３８ｋＨｚとなるよ
う分離される。この分離は、他段階デマルチプレクサの設計パラメータを決定す
る。各衛星２５について、好ましくは多数の放送局２３から２８８アップリンク
ＰＲＣＳＣＰＣ／ＦＤＭＡ搬送波を受信することができる。このため、６台の
他段階デマルチプレクサおよび復調器１２２を使用することが好ましい。オンボ
ードプロセッサ１１６はこれらのＰＲＣＳＣＰＣ／ＦＤＭＡアップリンク搬送
波１３６を受信し、それぞれ９６個のタイムスロットに９６のＰＲＣを搬送する
３つのダウンリンクＴＤＭ搬送波に変換する。

【００３８】２８８搬送波はアップリンクグローバルビームアンテナ１１８により受信され
、４８チャネルの各群は中間周波数（ＩＦ）に周波数変換されてから、フィルタ
リングされ、その特定の群１３８が占有している周波数帯を選択する。この処理
は、受信機１２０において行われる。フィルタリングされた信号は次に、アナロ
グ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１４０に与えられてから、入力として多段階
デマルチプレクサ１４４に与えられる。デマルチプレクサ１４４は、４８ＳＣＰ
Ｃ／ＦＤＭＡチャネル１３８を、ＱＰＳＫ変調シンボルを含む時分割多重化アナ
ログ信号ストリームに分離し、該シンボルは、デマルチプレクサ１４４の出力に
、４８ＳＣＰＣ／ＦＤＭＡチャネルそれぞれのコンテントを順次提示する。この
ＴＤＭアナログ信号ストリームは、デジタル的に実施されるＱＰＳＫ復調器およ
び差分デコーダ１４６に経路指定される。ＱＰＳＫ復調器および差分デコーダ１
４６は、ＱＰＳＫ変調シンボルをデジタルベースバンドビットに順次復調する。
復調処理では、シンボルタイミングおよび搬送波回復が必要である。変調はＱＰ
ＳＫであるため、それぞれ２ビットを含むベースバンドシンボルが、各搬送波シ
ンボルについて回復される。デマルチプレクサ１４４および復調器と、デコーダ
１４６とを以下デマルチプレクサ／復調器（Ｄ／Ｄ）１４８と呼ぶ。好ましくは
、Ｄ／Ｄは、既知の多段階技術を使用する高速デジタル技術を使用して達成され
て、アップリンク搬送波２１を多重分離する。ＱＰＳＫ復調器は、ベースバンド
２ビットシンボルを回復するための、直列に共有され、かつデジタル的に実施さ
れる復調器であることが好ましい。各ＰＲＣ搬送波１１０から回復されたシンボ
ル１１４は次に、差分復号されて、入力エンコーダ、すなわち放送局２３の図３
におけるチャネル配信器８２および９８に与えられた元のＰＲＣシンボル１０８
を回復する。衛星２５のペイロードは、デジタル的に実施される６台の４８搬送
波Ｄ／Ｄ１４８を備えることが好ましい。さらに、故障した処理装置と交換する
ため、２つのＤ／Ｄをスペアとして衛星ペイロードに設ける。

【００３９】引き続き図６を参照すれば、プロセッサ１１６は、１５０で示すソフトウェア
モジュールに従って、ＱＰＳＫ復調器および差分デコーダ１４６の出力において
生成される時分割多重化シンボルストリームに同期およびレートアラインメント
機能を行うようプログラムされる。図６のレートアラインメントモジュール１５
０のソフトウェアおよびハードウェアコンポーネント（例えば、デジタルメモリ
バッファおよび発振器）について、図７を参照してさらに詳細に説明する。レー
トアラインメントモジュール１５０は、オンボードクロック１５２と衛星２５で
受信した個々のアップリンクＰＲＣ搬送波１３８において搬送されるシンボルと
のクロックレート差を補償する。クロックレートが異なるのは、異なる放送局２
３でクロックレートが異なり、また衛星２５が移動するため、異なった場所から
のドップラーレートが異なるためである。放送局２３に起因するクロックレート
差の原因は、放送局自身のクロックであるか、またはレートが放送スタジオと放
送局２３との間の地上リンクを介して転送される遠隔クロックである。

【００４０】レートアラインメントモジュール１５０は、回復されたそれぞれ４３２ｍｓの
フレーム１００のＰＲＣヘッダ部分１１２に、「０」値シンボルを付加するか、
または削除するか、あるいはそのいずれも行わない。「０」値シンボルは、ＱＰ
ＳＫ変調シンボルのＩおよびＱチャネルの両方においてビット値「０」からなる
シンボルである。ＰＲＣヘッダ１１２は、通常の動作状態時には４８シンボルを
含み、初期シンボル「０」値とその後に続く４７個の他のシンボルからなる。ア
ップリンク搬送波周波数とともにＱＰＳＫ復調器１４６によって回復されたアッ
プリンククロックのシンボル時間とオンボードクロック１５２のシンボル時間と
が同期されるとき、その特定のＰＲＣ１１０のＰＲＣプリアンブル１１２には何
の変化も加えられない。到着するアップリンクシンボルが、オンボードクロック
１５２よりも１シンボル分だけ遅れたタイミングを有する場合、「０」シンボル
が、そのとき処理されているＰＲＣのＰＲＣプリアンブル１１２の開始に付加さ
れ、長さを４９シンボルにする。到着するアップリンクシンボルが、オンボード
クロック１５２よりも１シンボル分だけ進んだタイミングを有する場合、「０」
シンボルが、そのとき処理されているＰＲＣのＰＲＣプリアンブル１１２の開始
から削除され、長さを４７シンボルにする。

【００４１】上述したように、レートアラインメントモジュール１５０への入力信号は、各
自別個の元のシンボルレートで、各受信アップリンクＰＲＣ毎に、回復したベー
スバンド２ビットシンボルのストリームを含む。６台のアクティブプロセッサ１
１６それぞれに対応するＤ／Ｄ１４８から発せられるこのようなストリームは、
２８８ある。１つだけのＤ／Ｄ１４８および１つのレートアラインメントモジュ
ール１５０に関連するアクションを説明するが、衛星内の他の５台のアクティブ
プロセッサ１１６も同様の機能を行うことを理解されたい。

【００４２】アップリンクＰＲＣシンボルのレートをオンボードクロック１５２と揃えるた
めに、３つのステップが行われる。第１に、ピンポンバッファ１５３の各バッフ
ァ１４９および１５１において、元の８２０８２の２ビットシンボルＰＲＣフレ
ーム１１０にグループ化される。これには、バッファにおいてシンボルを見つけ
るために、１５５で示す相関器において、ＰＲＣヘッダ１１２（これは、４７個
のシンボル一意ワードを含む）をローカルに記憶された一意ワードのコピーと相
関させる必要がある。第２に、相関スパイク間のオンボードクロック１５２のカ
チカチという音の数が判定され、これを使用してＰＲＣヘッダ１１２の長さを調
整し、レート差を補償する。第３に、ヘッダが変更されたＰＲＣフレームは、切
り換えおよび経路指定記憶装置１５６（図８）内の適切な場所にオンボードレー
トで記録される。

【００４３】ＰＲＣシンボルは、左にあるピンポンバッファ対１５３に入る。ピンポンアク
ションにより、バッファ１４９または１５１の一方がアップリンククロックレー
トで満たされ、同時に他方のバッファがオンボードクロックレートで空になる。
役割はフレーム毎に逆になり、バッファ１４９および１５１の入力および出力の
間で連続した流れが生じる。相関スパイクが生じるまで、バッファ１４９または
１５１を満たすための書き込みが継続する。次に、書き込みが停止し、入力およ
び出力スイッチ１６１および１６３が逆の状態に切り替えられる。これはアップ
リンクＰＲＣフレームを捕捉するため、バッファの出力端において、その４８ヘ
ッダシンボルが、１つのスロットだけ空である状態で４８シンボルスロットに存
在し、８１６０データシンボルが第１の８１６０スロットを満たす。対象となる
バッファのコンテントは、オンボードクロックレートでその出力に直ちに読み出
される。読み出されるシンボル数は、ＰＲＣヘッダが４７、４８、または４９個
のシンボルを含むようなものである。この調整を行うために、ＰＲＣヘッダの開
始において「０」値シンボルが追加または削除される。ヘッダ長１１２はフレー
ムシンボルカウンタ１５９からの信号によって制御される。フレームシンボルカ
ウンタ１５９は、ＰＲＣフレーム周期内にあるオンボードクロックレートシンボ
ルの数をカウントして、ヘッダ長を決定する。ピンポンアクションは、バッファ
の役割を交換する。

【００４４】カウントを行うために、ＰＲＣフレームがバッファ１４９および１５１を満た
す際に、バッファ相関器１５５からのフレーム相関スパイクが、同期パルス発振
器（ＳＰＣ）１５７によって平滑化される。平滑化された同期パルスを使用して
、フレーム当たりのシンボル周期数をカウントする。数は８２０７、８２０８、
または８２０９となり、これはそれぞれＰＲＣヘッダが４７、４８、または４９
であることを示す。この情報によりフレームバッファから適切な数のシンボルが
入ることになり、オンボードクロックと同期してかつ地上端末発信源とは独立し
て、シンボルの流れを維持する。

【００４５】システム１０にわたって予期されるレート差のため、プリアンブル１１２変更
間の実行時間は比較的長い。例えば、１０−６のクロックレート差は、平均して
１２３ＰＲＣフレーム毎に１つの割合でＰＲＣプリアンブル相関を顕現させる。
その結果行われるレート調整により、ＰＲＣ１１０のシンボルレートが正確にオ
ンボードクロック１５２と同期するようになる。これによって、ベースバンドビ
ットシンボルのＴＤＭフレームにおける適切なロケーションへの経路指定が可能
となる。図６において、同期されたＰＲＣはまとめて１５４で表される。これら
ＰＲＣ１５４のＴＤＭフレームへのオンボード経路指定および切り替えについて
、次に図８を参照して説明する。

【００４６】図６は、単一のＤ／Ｄ１４８によるＰＲＣ処理を示す。同様の処理が、衛星上
のその他５つのアクティブＤ／Ｄによって行われる。同期かつ整列された、６つ
のＤ／Ｄ１４８それぞれからのＰＲＣは、シンボルレートが４８ｘ１９，０００
である（これは、各Ｄ／Ｄ１４８毎に、９１２，０００シンボル／秒に等しい）
直列ストリームで出力される。図７に示すように、各Ｄ／Ｄ１４８からの直列ス
トリームを、１９，０００／秒のレートを有する４８個の並列ＰＲＣストリーム
に多重分離することが可能である。衛星２５上にある６個すべてのＤ／Ｄ１４８
からのＰＲＣストリームの総数は２８８であり、各Ｄ／Ｄ１４８は１９，０００
シンボル／秒のストリームを搬送する。したがって、シンボルは１／１９，００
０秒の周期すなわち周期を有し、これは５２．６３マイクロ秒の継続期間に略等
しい。

【００４７】図８に示すように、２８８のシンボルは、各アップリンクＰＲＣシンボル周期
毎に、６つのＤ／Ｄ１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃ、１４８ｄ、１４８ｅ、およ
び１４８ｆの出力に提供される。各ＰＲＣシンボル周期毎に、２８８のシンボル
値が切り替えおよび経路指定メモリ１５６に書き込まれる。バッファ１５６のコ
ンテントが３つのＴＤＭフレームアセンブラ１６０、１６２、および１６４に読
み出される。１７２で示す経路指定および切り替えコンポーネントを使用して、
２８８のメモリロケーションそれぞれのコンテントが、９６シンボルの２６２２
セットの形で、アセンブラ１６０、１６２、および１６４における３つのＴＤＭ
フレーム毎に読み出される。これは１３６．８ｍｓの周期で行われ、ＴＤＭフレ
ーム周期すなわち１３８ｍｓ毎に一度行われる。したがって、走査レートすなわ
ち１３６．８／２６２２は、シンボルの継続期間よりも高速である。経路指定ス
イッチおよびモジュレータ１２４は、概して１５６で示すピンポンメモリ構成と
、バッファ１５６ａおよび１５６ｂそれぞれとを含む。１５４で示す２８８アッ
プリンクＰＲＣは、入力として経路指定スイッチおよびモジュレータ１２４に供
給される。各ＰＲＣのシンボルのレートは、オンボードクロック１５２のタイミ
ングと相関した、１９，０００シンボル／秒である。ＰＲＣシンボルは、入力と
して機能するピンポンメモリ１５６ａまたは１５６ｂ内の２８８つのロケーショ
ンに１９，０００Ｈｚのクロックレートで並列に書き込まれる。同時に、出力と
して機能するメモリ１５６ｂまたは１５６ａはそれぞれ、先行フレームに格納さ
れたシンボルを３ｘ１．８４ＭＨｚの読み出しレートで３つのＴＤＭフレームに
読み出す。後者のレートは、それぞれ３つのビームに配向される３つのＴＤＭ並
列ストリームを同時に生成するのに十分である。割り当てられたビームへのシン
ボルの経路指定は、シンボル経路指定スイッチ１７２によって制御される。この
スイッチは、ＴＤＭストリームの任意の１つ、２つ、または３つにシンボルを経
路指定することが可能である。各ＴＤＭストリームのレートは、１．８４Ｍｓｙ
ｍ／秒である。出力メモリは１３６．８ｍｓの間隔および１．２ｍｓの中断で計
時されるため、９６シンボルＭＦＰおよび２１１２シンボルＴＳＣＣの挿入が可
能である。なお、２つ以上のＴＤＭストリームに読み出されるシンボル毎に、使
用されずスキップされる、オフ設定のアップリンクＦＤＭＰＲＣチャネルがあ
る。ピンポンメモリバッファ１５６ａおよび１５６ｂは、切り替えコンポーネン
ト１５８ａおよび１５８ｂを介してフレーム毎に役割を交換する。

【００４８】引き続き図８を参照すれば、９６シンボルのセットが各ＴＤＭフレーム中の対
応する２６２２個のスロットに転送される。すべての９６アップリンクＰＲＣの
対応するシンボル（すなわち、ｉ番目のシンボル）は、シンボル１のスロット１
６６により図示されるように、同じＴＤＭフレームスロットの中にともにグルー
プ化される。各ＴＤＭフレームの２６２２スロットのコンテントは、擬似ランダ
ムビットパターンを１３６．８ｍｓの周期全体に追加することで、スクランブル
される。さらに、それぞれ１６８および１７０で示すように、９６シンボルのマ
スタフレームプリアンブル（ＭＦＰ）および２１１２シンボルのＴＳＣＣを挿入
するために、１．２ｍｓの周期が各ＴＤＭフレームの開始に追加される。それぞ
れ９６シンボルを搬送する２６２２タイムスロットと、ＭＦＰおよびＴＳＣＣの
シンボルの合計は、ＴＤＭフレーム当たり２５３，９２０シンボルであり、この
ためダウンリンクシンボルレートは１．８４Ｍｓｙｍ／ｓとなる。

【００４９】６つのＤ／Ｄ１４８Ａ、１４８Ｂ、１４８Ｃ、１４８Ｄ、１４８Ｅおよび１４
８Ｆの出力と、ＴＤＭフレームアセンブラ１６０、１６２、および１６４への入
力との間のＰＲＣシンボルの経路指定は、オンボード切り替えシーケンスユニッ
ト１７２により制御され、このシーケンスユニット１７２は、コマンドリンクを
介して、地上からのＳＣＣ２３８（図１２）から送信された命令を記憶する。選
択されたアップリンクＰＲＣシンボルストリームからの各シンボルは、所望の宛
先ビーム２７に送信されるＴＤＭフレームにおけるタイムスロットに経路指定す
ることができる。経路指定方法は、様々なアップリンクＰＲＣにおけるシンボル
の発生時間とダウンリンクＴＤＭストリームにおけるシンボルの発生との関係か
らは独立している。これにより、衛星２５ペイロードの複雑性が軽減される。さ
らに、選択されたアップリンクＰＲＣからのシンボルを、スイッチ１５８を介し
て２つまたは３つの宛先ビームに経路指定することが可能である。

【００５０】ラジオ受信器動作システム１０で使用されるラジオ受信器２９について、次に図９を参照して説
明する。ラジオ受信器２９は、Ｌバンド電磁波受信用アンテナ１７８を備え、か
つ受信機の動作帯（例えば、１４５２〜１４９２ＭＨｚ）を選択するよう予めフ
ィルタリングするラジオ周波数（ＲＦ）部１７６を有する。ＲＦ部１７６はさら
に低ノイズ増幅器１８０を備え、この低ノイズ増幅器１８０は、最小の自己誘導
ノイズで受信信号を増幅することが可能であり、また受信機２９の動作帯を共有
する別のサービスからの干渉信号に対して耐性がある。ミキサ１８２は、受信ス
ペクトルを中間周波数（ＩＦ）にダウンコンバートするために設けられる。高性
能ＩＦフィルタ１８４は、ミキサ１８２の出力およびローカル発振器合成器１８
６から所望のＴＤＭ搬送波帯域幅を選択する。ローカル発振器合成器１８６は、
所望の信号をＩＦフィルタの中心にダウンコンバートするために必要な混合入力
周波数を生成する。ＴＤＭ搬送波は、４６０ｋＨｚ間隔のグリッド上で間隔を置
かれた中央周波数に配置される。ＩＦフィルタ１８４の帯域幅は、約２．５ＭＨ
ｚである。搬送波間の間隔は、少なくとも７つまたは８つのスペース、すなわち
約３．３ＭＨｚであることが好ましい。ＲＦ部１７６は、内部生成干渉および歪
みが最小である所望のＴＤＭ搬送波帯域幅を選択し、１５２〜１９２ＭＨｚの動
作帯に発生しうる不要な搬送波を拒絶するよう設計される。世界の大部分の地域
において、不要な信号のレベルはほんのわずかなものであり、通常、不要信号の
所望信号に対する割合が３０ｄＢ〜４０ｄＢであれば、十分な保護が提供される
。地域によっては、高出力送信器付近（例えば、公衆交換電話網または他の放送
オーディオサービス用の地上マイクロ波送信器付近）での動作に、より良好な保
護比が可能なフロントエンド設計が必要である。ＲＦ部１７６を使用してダウン
リンク信号から取り出される所望のＴＤＭ搬送波帯域幅は、Ａ／Ｄ変換器１８８
に、それからＱＰＳＫ復調器１９０に与えられる。ＱＰＳＫ復調器１９０は、衛
星２５から、すなわちオンボードプロセッサペイロード１２１またはオンボード
トランスペアレントペイロード１３３を介して、選択された搬送波周波数で送信
されたＴＤＭビットストリームを回復するよう設計される。

【００５１】好ましくは、ＱＰＳＫ復調器１９０は、まず、Ａ／Ｄ変換器１８８を用いて、
ＲＦ部１７６からのＩＦ信号をデジタル表現に変換し、次に既知のデジタル処理
方法を用いてＱＰＳＫを行うことで実施される。復調では、シンボルタイミング
、搬送波周波数回復回路、および判定回路を使用することが好ましい。これらの
回路は、ＱＰＳＫ変調信号のシンボルをサンプリングして、これをベースバンド
ＴＤＭビットストリームに復号する。

【００５２】Ａ／Ｄコンバータ１８８およびＱＰＳＫ復調器１９０は、ＲＦ／ＩＦ回路基板
１７６により回復されたＩＦ信号から放送チャネルデジタルベースバンド信号を
回復するために、チャネル回復チップ１８７上に設けられることが好ましい。チ
ャネル回復回路１８７は、ＴＤＭシンクロナイザおよび予測器モジュール１９２
と、ＴＤＭデマルチプレクサ１９４と、ＰＲＣシンクロナイザアラインメントお
よびマルチプレクサ１９６とを備える。これらの動作を、図１０を参照してより
詳細に説明する。ＱＰＳＫ復調器１９０の出力におけるＴＤＭビットストリーム
は、ＴＤＭシンクロナイザおよび予測器モジュール１９２内のＭＦＰ同期相関器
２００に提供される。相関器２００は、受信したストリームのビットと記憶され
ているパターンとを比較する。信号が予め受信機に存在していない場合、相関器
２００はまず検索モードになり、ここで、出力へのタイムゲーティングまたはア
パーチャ制限なしに、所望のＭＦＰ相関パターンを検索する。相関器は、相関イ
ベントを発見すると、次の相関イベントが予期される時間間隔でゲートが開くモ
ードになる。相関イベントが所定のタイムゲート周期内で発生すると、タイムゲ
ーティングプロセスが繰り返される。例えば、５つの連続したタイムフレームに
相関が起こる場合、ソフトウェアに従って決定されているように、同期が宣言さ
れる。しかし、同期しきい値は変更しうる。同期しきい値に達するための、連続
したタイムフレームの最小数に対して相関が発生しない場合、相関器は引き続き
相関パターンを検索する。

【００５３】同期が行われたと仮定すると、相関器は同期モードに入り、ここで連続した同
期ロックの確率を最大化するようパラメータを調整する。相関が失われた場合、
相関器は特別予測モードに入り、ここで次の相関イベントの到着を予測すること
により、同期の維持を継続する。短い信号ドロップアウトの場合（たとえば、１
０秒以下）、信号が戻る際に、相関器は、略即時の回復を実現するのに十分正確
な同期を維持することが可能である。このような高速回復は、モバイル受信状態
にとって重要であるため、有利である。ある特定期間後、相関が再確立されない
場合、相関器２００は検索モードに戻る。ＴＤＭフレームのＭＦＰに同期すると
、ＴＳＣＣは、ＴＤＭデマルチプレクサ１９４により回復されうる（図１０のブ
ロック２０２）。ＴＳＣＣは、ＴＤＭフレームで搬送され、番組プロバイダを識
別するとともに、その中から９６ＰＲＣの各番組プロバイダのチャネルのロケー
ションを見出することができる情報を含む。好ましくは、ＰＲＣシンボルを搬送
するＴＤＭフレームの一部をデスクランブルした後に、ＰＲＣをＴＤＭフレーム
から多重分離することが可能である。これは、衛星２５上でＴＤＭフレームビッ
トストリームのＰＲＣ部分に追加されたものと同じスクランブルパターンを受信
機２９で追加することで、行われる。このスクランブルパターンは、ＴＤＭフレ
ームＭＦＰによって同期される。

【００５４】ＰＲＣのシンボルはＴＤＭフレーム内で連続してグループ化されず、フレーム
にわたって分散される。ＴＤＭフレームのＰＲＣ部分には、２６２２セットのシ
ンボルが含まれている。各セットにおいて、１から９６まで昇順に番号付けられ
た位置に、各ＰＲＣ毎に１つのシンボルがある。このようにして、ブロック２０
４に示すように、ＰＲＣ１に属するすべてのシンボルは、全２６２２セットの第
１の位置にある。ＰＲＣ２に属するシンボルは、全２６２２セットの第２の位置
にある、等々。本発明による、ＴＤＭフレーム内でのＰＲＣのシンボルを番号付
けて配置するこの構成は、衛星上で切り換えおよび経路指定を行うためのメモリ
サイズおよび受信機での多重分離のためのメモリサイズを最小にする。図９に示
すように、ＴＳＣＣはＴＤＭデマルチプレクサ１９４から回復されて、受信機２
９においてコントローラ２２０に提供され、特定の放送チャネルのｎ個のＰＲＣ
を回復する。その放送チャネルに関連のｎ個のＰＲＣのシンボルは、ＴＳＣＣ内
で識別されるスクランブルされていないＴＤＭフレームタイムスロットロケーシ
ョンから抽出される。この関連はラジオに含まれるコントローラによって行われ
、図１０において概して２０５で示される。コントローラ２２０はラジオ操作者
によって識別された放送選択を受け入れて、この選択をＴＳＣＣに含まれるＰＲ
Ｃ情報と組み合わせ、ＴＤＭフレームからのＰＲＣのシンボルを抽出、順序替え
して、ｎ個のＰＲＣを回復する。

【００５５】図９および図１０のブロック１９６および２０６をそれぞれ参照すれば、ラジ
オ操作者が選択した放送チャネル（例えば、２０９で示す）に関連するｎ個の各
ＰＲＣのシンボル（例えば、２０７で示す）は、ＰＥＣ符号化放送チャネル（Ｂ
Ｃ）フォーマットに再び多重化される。再多重化が行われる前に、放送チャネル
のｎ個のＰＲＣが再整列される。システム１０におけるエンドツーエンドリンク
にわたる流れの中での多重化、多重分離、およびオンボードレートアラインメン
トにおけるシンボルタイミングの再ロックにより、回復されたＰＲＣフレームの
相対整列に、最大４つのシンボルの偏移を導入しうるため、再整列は有用である
。放送チャネルのｎ個のＰＲＣそれぞれは、４８シンボルのプリアンブルを有し
、その後に８１６０符号化ＰＲＣシンボルが続く。これらｎ個のＰＲＣを再結合
して放送チャネルにするために、各ＰＲＣの４７、４８、または４９シンボルヘ
ッダに同期が行われる。ヘッダの長さは、衛星２５でのアップリンクＰＲＣに対
して行われるタイミングアラインメントによって決まる。ｎ個のＰＲＣそれぞれ
についてのＰＲＣヘッダの最も最近受信した４７個のシンボルに対してプリアン
ブル相関動作を行うことで、同期が実現する。プリアンブル相関器は相関事象を
検出し、単一シンボル継続期間相関スパイクを発する。放送チャネル関連のｎ個
のＰＲＣについての相関スパイクの発生した相対的な時間と、幅が４シンボルで
あるアラインメントバッファとの動作に基づいて、ｎ個のＰＲＣのシンボルコン
テントを精密に整列、再多重化して、ＦＥＣ符号化放送チャネルを回復すること
が可能である。図１０のブロック２０６および２０８で示すように、好ましくは
、ｎ個のＰＲＣを再多重化して、ＦＥＣ符号化放送チャネルを再形成するには放
送局２３で使用されるシンボル分散手順が必要であり、これによってＦＥＣ符号
化放送チャネルを逆の順番でＰＲＣに多重分離する。

【００５６】図１１は、例えば４つのＰＲＣを含む放送チャネルが受信機において如何に回
復される（図９におけるブロック１９６）かを示す。左側に、到着した４つの復
調されたＰＲＣを示す。再ロックのばらつきおよび放送局から衛星を介してラジ
オへの流れの中で発生する時間遅延が異なるため、放送チャネルを構成するｎ個
のＰＲＣ間で最大４シンボルの相対的なオフセットが生じうる。回復における第
１のステップは、これらＰＲＣに含まれるシンボルコンテントを再整列すること
である。これは、それぞれの長さがばらつきの範囲に等しいＦＩＦＯバッファセ
ットによって行われる。各ＰＲＣは各自バッファ２２２を備える。各ＰＲＣはま
ず、到着時刻を決定するＰＲＣヘッダ相関器２２６に提供される。図において、
到着時刻は、４つのＰＲＣ毎に相関スパイク２２４で示される。相関直後に各バ
ッファ２２２への書き込み（Ｗ）が開始され、その後フレームが終わるまで継続
される。シンボルをＰＲＣに対して整列するために、最後の相関イベント直後に
すべてのバッファ２２２からの読み出し（Ｒ）が開始される。これにより、バッ
ファ２２２の出力に、すべてのＰＲＣのシンボルが並列に同期して読み出される
（ブロック２０６）。次に、再整列されたシンボル２２８は、マルチプレクサ２
３０を介して単一の直列ストリーム、すなわち回復された符号化放送チャネル２
３２に多重化される（ブロック２０８）。オンボードクロック１５２レートアラ
インメントにより、ＰＲＣヘッダ長は、４７、４８、または４９シンボル長にな
る。このばらつきは、到着した最後の４７シンボルを使用して相関イベントを検
出することで、相関器２２６でなくなる。これら４７シンボルは、相関検出が最
適になるよう特別に選択される。

【００５７】図９および図１０それぞれのブロック１９８および２１０を参照して、次にＦ
ＥＣ符号化放送チャネルは、ＦＥＣ処理モジュール２１０に提供される。コーダ
とデコーダとの場所間の送信において直面するエラーの大部分は、ＦＥＣ処理に
よって訂正される。好ましくは、ＦＥＣ処理は、ビタビトレリスデコーダを採用
し、その後にデインタリーブ、そしてリードソロモンデコーダに続く。ＦＥＣ処
理は、ｎｘ１６ｋｂｐｓのチャネルインクリメントおよびそのｎｘ２２４ビット
ＳＣＨを含む元の放送チャネルを回復する（ブロック２１２）。

【００５８】放送チャネルのｎｘ１６ｋｂｐｓセグメントは、ＭＰＥＧ２．５レイヤ３ソー
スデコーダ２１４等のデコーダに提供され、オーディオ信号に変換される。この
ため、受信機処理は、衛星からの放送チャネル受信用の低コストラジオを使用し
て、利用することが可能である。衛星２５を介した放送番組の送信はデジタルで
あるため、システム１０は、同様にデジタルフォーマットで表現される多数の他
のサービスもサポートする。上述したように、放送チャネルに含まれるＳＣＨは
、広範な将来のサービスオプションを制御チャネルに提供する。したがって、チ
ップセットを製造して、ＴＤＭビットストリーム全体およびその未処理の復調さ
れたフォーマットと、多重分離されたＴＳＣＣ情報ビットと、回復された誤り訂
正放送チャネルを利用可能にすることにより、これらのサービスオプションを実
施することができる。ラジオ受信機２９にはまた、各ラジオを一意にアドレス指
定する識別コードを備えてもよい。該コードは、放送チャネルのＳＣＨのチャネ
ルで搬送されるビットによってアクセス可能である。本発明によるラジオ受信機
２９を使用したモバイル動作では、ラジオは、略即時にＭＦＰ相関スパイクのロ
ケーションを予測し、これを最大１０秒間隔でシンボルの１／４の精度で回復す
るよう構成される。短時間精度が１００，０００，０００当たり１パートよりも
良好なシンボルタイミングローカル発振器が、ラジオ受信機、特にハンドヘルド
ラジオ２９ｂに設置されることが好ましい。

【００５９】衛星および放送局を管理するためのシステム上述したように、システム１０は１つまたは複数の衛星２５を含みうる。図１
２は、説明の目的で３つの衛星２５ａ、２５ｂおよび２５ｃを示す。いくつかの
衛星を有するシステム１０は、各衛星２５ａ、２５ｂ、および２５ｃが２つのＴ
ＣＲ局の視野内に一列になるよう配置される複数のＴＣＲ局２４ａ、２４ｂ、２
４ｃ、２４ｄおよび２４ｅを備えることが好ましい。概して参照番号２４で参照
されるＴＣＲ局は、地域放送制御設備（ＲＢＣＦ）２３８ａ、２３８ｂまたは２
３８ｃによって制御される。各ＲＢＣＦ２３８ａ、２３８ｂおよび２３８ｃは、
衛星制御センタ（ＳＣＣ）２３６ａ、２３６ｂおよび２３６ｃと、ミッション制
御センタ（ＭＣＣ）２４０ａ、２４０ｂおよび２４０ｃと、放送制御センタ（Ｂ
ＣＣ）２４４ａ、２４４ｂおよび２４４ｃをそれぞれ含む。各ＳＣＣは衛星バス
および通信ペイロードを制御するものであり、空間セグメントコマンドおよび制
御コンピュータおよび人力資源が配置されるところである。該設備には、軌道衛
星コマンドおよび制御について訓練された多くの技術者が１日２４時間在中する
ことが好ましい。ＳＣＣ２３６ａ、２３６ｂおよび２３６ｃはオンボードコンポ
ーネントを監視して、対応する衛星２５ａ、２５ｂおよび２５ｃを本質的に操作
する。各ＴＣＲ局２４は、フルタイムの二重冗長ＰＳＴＮ回路により、対応する
ＳＣＣ２３６ａ、２３６ｂまたは２３６ｃに直接接続されることが好ましい。

【００６０】衛星２５ａ、２５ｂおよび２５ｃがサービスを提供する各地域において、対応
するＲＢＣＦ２３８ａ、２３８ｂ、２３８ｃは、オーディオ、データ、ビデオイ
メージサービスに放送チャネルを確保し、ミッション制御センタ（ＭＣＣ）２４
０ａ、２４０ｂ、２４０ｃを介して空間セグメントチャネル経路指定を割り当て
、放送サービスプロバイダおよびサービスプロバイダに請求書を発行するのに必
要な情報であるサービスを送出する。

【００６１】各ＭＣＣは、アップリンクＰＲＣ周波数およびダウンリンクＰＲＣＴＤＭス
ロット割り当てを含む、空間セグメントチャネルの割り当てをプログラムするよ
う構成される。各ＭＣＣは、動的制御および静的制御の両方を行う。動的制御に
は、割り当て、すなわち月毎、週毎および日毎に空間セグメントの使用を割り当
てるためのタイムウィンドウの制御が含まれる。静的制御には、月毎、週毎また
は日毎に変化しない空間セグメント割り当てが含まれる。対応するＲＢＣＦにお
ける空間セグメント容量を販売する人員を配置した販売オフィスは、利用可能な
容量と販売された容量を把握するための説明を示すデータをＭＣＣに提供する。
ＭＣＣは、システム１０の時間および周波数スペースを占有するための全体的な
プランを生成する。該プランは次に、オンボード経路指定スイッチ１７２への命
令に変換され、衛星への送信のためにＳＣＣに送信される。該プランは更新可能
であり、１２時間毎に一度、衛星に送信できることが好ましい。ＭＣＣ２４０ａ
、２４０ｂおよび２４０ｃはまた、対応のチャネルシステム監視機器（ＣＳＭＥ
）２４２ａ、２４２ｂおよび２４２ｃにより受信される衛星ＴＤＭ信号を監視す
る。ＣＳＭＥ局は、該放送局２３が制限内で放送チャネルを配信していることを
検証する。

【００６２】各ＢＣＣ２４４ａ、２４４ｂおよび２４４ｃは、選択された周波数、電力、お
よびアンテナの指向公差内で適切に動作するように、その地域における放送地上
局２３を監視する。ＢＣＣはまた、対応の放送局とも接続して、誤作動している
局に放送しないよう命令する。技術サポートサービスおよび各ＳＣＣのバックア
ップ操作のために、中央設備２４６を設けることが好ましい。

【００６３】信号プロトコル本発明の好ましい実施形態において、ラジオ受信機２９に放送される情報は、
既存の放送システムを凌ぐ多くの利点を提供する信号プロトコルに従って、波形
にフォーマットされる。放送送信および受信のための情報の処理を図１３に示す
。図１３は、本発明の好ましい実施形態に従って構築された衛星直接ラジオ放送
システム１０の放送セグメント２５０、空間セグメント２５２およびラジオセグ
メント２５４を示す。システム１０のサービスレイヤおよびトランスポートレイ
ヤ両方を、以下に説明する。

【００６４】放送セグメント２５０に関して、フォーマット手順のおける多くのステップは
、本明細書に上述したものと同様である。例えば、符号化かつインタリーブされ
た放送チャネルビットストリームを多重分離（ブロック２５６）し、プライムレ
ートチャネルプリアンブルを追加して（ブロック２５８）プライムレートチャネ
ルを生成し、これが衛星２５の周波数分割多重アップリンクを介して送信される
ことは、図３および図４に関連して上述したプロセスと同様である。しかし、サ
ービス制御ヘッダ（ＳＣＨ）２６４を追加し、ビットストリーム２６６をスクラ
ンブルし、該ビットストリームを順方向誤り訂正（ＦＥＣ）のために符号化（ブ
ロック２６８）することにより、異なるサービスコンポーネント（例えば、サー
ビスコンポーネント２６０および２６２）からビットストリームを生成するプロ
セスについては、次に本発明の好ましい実施形態を示す図１３、図１４および図
１５を参照して説明する。暗号化（ブロック２６５）もまた、ＳＣＨおよび表１
とともに説明する。

【００６５】本発明において、放送サービスには、オーディオ、データ、静止画像、動画像
、ページング信号、テキスト、メッセージおよびパノグラフィックシンボルが含
まれるが、これらに限定されない。サービスは、図１３に示すサービスコンポー
ネント２６０および２６２で図示される、いくつかのサービスコンポーネントか
らなり、これらのサービスコンポーネントは、サービスプロバイダにより配信さ
れる。例えば、第１のサービスコンポーネントはオーディオであり、一方第２の
サービスコンポーネントはラジオ受信機の画面に表示されるテキスト、あるいは
該オーディオ放送に関連したイメージデータであってもよい。さらに、一サービ
スは、一つのサービスコンポーネントからなってもよく、または２つ以上のサー
ビスコンポーネントからなってもよい。サービス２６１はＳＣＨ２６４と組み合
わされて、放送セグメントのサービスレイヤを作成する。サービス２６１内のサ
ービスコンポーネント（例えば、サービスコンポーネント２６０および２６２）
の割り当ては、本発明のＳＣＨにより動的に制御される。図４とともに上述した
ように、放送チャネルビットストリームは４３２ミリ秒のフレーム周期を有する
ことが好ましい。図４におけるＳＣＨ１０２はｎｘ２２４ビットを有し、サービ
ス１０４はｎｘ６９１２ビットを含み、総計としてフレーム１００当たりｎｘ７
１３６ビットとなる。数ｎは、サービスの全体のビットレートを１６，０００ビ
ット／秒（ｂｐｓ）で除算したものである。

【００６６】上述したように、サービス２６１のサービスコンポーネントは、オーディオサ
ービスまたはデジタルサービスを搬送できる。サービスコンポーネントのビット
レートは、８０００ｂｐｓの倍数で割り切れ、かつ８０００ｂｐｓ〜１２８，０
００であることが好ましい。サービス２６１におけるすべてのサービスコンポー
ネントのビットレートの合計がサービス２６１のビットレートよりも低い場合、
残りのビットレートはパッディングサービスコンポーネントで満たされる。この
ため、パッディングサービスコンポーネントのビットレートは、数１で表される
。

【数１】式中、ｉはＮ_sc個のサービスコンポーネントを含むサービスのｉ番目のサービス
コンポーネントであり（１≧ｉ≧Ｎ_sc）、ｎ（ｉ）はｉ番目のサービスコンポー
ネントのビットレートを８０００ｂｐｓで除算したものであり、ｎはサービスビ
ットレートを１６，０００ｂｐｓで除算したものである。

【００６７】図１４を参照すれば、サービスコンポーネントおよびパッディングサービスコ
ンポーネント（もしあれば）がフレーム１００の４３２ミリ秒周期内で多重化さ
れることが好ましい。ＳＣＨ１０２とは異なり、サービス２６１を含む、フレー
ム周期が４３２ミリ秒である部分１０４は、４３２個のデータフィールドに分割
されることが好ましい。各フィールド２７０は、各サービスコンポーネントｎ（
１）、ｎ（２）、…、ｎ（Ｎ_sc）および任意のパッディングサービスコンポーネ
ントｎ（Ｐ）からの好ましくは８ビットを有する。これによって、サービス２６
１を構成するＮｓｃサービスコンポーネントおよびパッディングサービスコンポ
ーネント（もしあれば）が多重化される。こうして、各サービスコンポーネント
のビットがフレーム全体にわたって分散する。バーストエラーが発生した場合に
は、各放送フレーム内のサービスコンポーネントをインタリーブすると有利であ
る。放送チャネル内で単に時分割多重化されただけでありインタリーブされてい
ないサービスコンポーネントでは大部分が失われるのと比較して、バーストエラ
ーにより失われるインタリーブされたコンポーネントはほんのわずかである。

【００６８】オーディオサービスコンポーネントは、ＭＰＥＧ（Motion Pictures Expert G
roup）アルゴリズム、例えばＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ２．５、ＭＰＥ
Ｇ２．５レイヤ３、ならびに低サンプリング周波数のための拡張に従って圧縮さ
れるデジタルオーディオ信号であることが好ましい。１６および３２Ｋｂｐｓで
良質なオーディオを提供するには、ＭＰＥＧ２．５レイヤ３符号化が特に有用で
ある。レイヤ３符号化は、より多くのスペクトル解像度およびエントロピ符号化
を追加する。デジタルオーディオ信号は８０００ｂｐｓの倍数であるビットレー
トを有し、かつ８０００〜１２８，０００ｂｐｓであることが好ましい。本発明
のオーディオサービスコンポーネントについて可能なサンプリング周波数は、Ｍ
ＰＥＧ１では４８ｋＨｚまたは３２ｋＨｚ、ＭＰＥＧ２では２４ｋＨｚまたは１
６ｋＨｚ、ＭＰＥＧ２．５では１２ｋＨｚおよび８ｋＨｚと規定されている。サ
ンプリング周波数は、サービスコンポーネントのビットレートと同期することが
好ましい。ＭＰＥＧエンコーダのフレーム化はＳＣＨと同期される。このため、
放送チャネルフレーム１００内のオーディオサービスコンポーネントの最初のビ
ットは、ＭＰＥＧフレームヘッダの最初のビットである。

【００６９】デジタルサービスコンポーネントは、デジタルデータの中でも、ＭＰＥＧ符号
化、ページング、ファイル転送データが行われるオーディオサービスコンポーネ
ントに関連して上述した特徴には応じない、イメージ等のオーディオサービスで
はない他のタイプのサービスを含む。デジタルサービスコンポーネントは８００
０ｂｐｓの倍数であるビットレートを有し、かつ８０００〜１２８，０００ｂｐ
ｓである。デジタルサービスコンポーネントは、ＳＣＨにおいて定義されたデー
タフィールドを使用してサービス２６１にアクセス可能なように、フォーマット
される。ＳＣＨデータフィールドについては、表１とともに後述する。

【００７０】ＳＣＨは４つのタイプのフィールド群、すなわちサービスプリアンブル、サー
ビス制御データ、サービスコンポーネント制御データ、および第２のサービスを
含む。本発明において、ＳＣＨのコンテントは、表１に示すデータを含む。

【００７１】

【表１】

【００７２】サービスプリアンブルは２０ビット長であり、かつ例えば自動相関技術の実施
中に良好な同期クォリティを有するよう選択されることが好ましい。表１に示す
ように、サービスプリアンブルは好ましくは、０４７４Ｂ（１６進法）である。
ＳＣＨはまたビットレートインデックス（ＢＲＩ）を含み、これは４ビット長で
あり、サービスビットレートを一秒当たりのキロビットで除算したものであるこ
とが好ましい。例えば、「０００」を使用して、現行フレームにおいて有効デー
タが送信されていない（例えば、無視すべきパッディングデータ）ことを示しう
る。「００１」を使用して１６ｋｂｐｓのＢＲＩを示しうる一方、「１００（Ｂ
）」は１２８ｋｂｐｓのＢＲＩを示しうる。したがって、ＢＲＩは、放送チャネ
ルフレーム１００を構成する第２のコンポーネント当たりの１６，０００ビット
の数を示す。ＳＣＨはまた、暗号化制御のためのフィールドを含むことが好まし
い。例えば、１つの４ビット値を使用して、ＳＣＨ１０２に対応する現行フレー
ム１００の一部であるサービス１０４におけるデジタル情報に暗号化が使用され
ていないことを示すことが可能である。他の４ビット２進値を使用して、放送チ
ャネルデータを暗号化するために、特定タイプの鍵がいつ使用されたかを示すこ
とができる。共通鍵は暗号化に採用され、また同様に特定の鍵を特定の放送チャ
ネルの暗号化に使用しうる。

【００７３】本発明の一態様において、ＳＣＨ２６４には、サービスプロバイダがサービス
２６１関連の特定機能を制御可能となるように、補助データフィールド（ＡＤＦ
１）および補助フィールドコンテントインジケータ（ＡＣＩ１）が設けられても
よい。ＡＤＦ１およびＡＣＩ１は、サービスプロバイダの裁量により、放送フレ
ーム１００毎に変化してもよい。ＡＣＩ１コンテントは、暗号化鍵セレクタ、標
準化したラジオデータストリーム、またはＲＤＳコード（例えば、ＲＤＳＰＩ
コード）と関連する放送チャネルを参照するためのデータとを含むことが好まし
い。

【００７４】暗号化用途において、２つの異なる鍵、すなわち軽度のセキュリティ用の１６
ビット長の鍵と、重度のセキュリティ用の６４ビット長の別の鍵を採用すること
が可能である。ＡＣＩ１でどちらの鍵が示されているかに応じて、実際の１６ビ
ット鍵がＡＤＦ１フィールドにおいて輸送される一方、実際の６４ビット鍵が「
ＡＤＦ２」と呼ばれる別の補助データフィールド（後述する）において輸送され
る。１６ビット鍵または６４ビット鍵のいずれを使用するかは、サービスプロバ
イダによって選択される。サービスプロバイダが望むように、鍵のビット長を放
送チャネルフレーム１００毎に変更することが可能である。ＡＣＩ１フィールド
における鍵セレクタは、例えば、以下の３つの部分、すなわちサービスユーザを
個別化するユーザコードと、ラジオを一意に識別するハードウェアコードと、放
送コードまたは鍵セレクタ（ＫＳ）とからなる復号化鍵の放送コードであっても
よい。それ故、３つすべての共同パーツがともに使用されるときだけ、暗号化さ
れたサービスの復号が可能である。ラジオデータシステムコード（例えば、ＲＤ
ＳＰＩコード）は現在、周波数変調またはＦＭ放送のために使用されている。
ＦＭ放送周波数を介した番組の多重放送に備えるために、ＲＤＳＰＩコードが
サービスプロバイダによりＡＤＦ１フィールドに備えられる。

【００７５】本発明の一態様において、放送チャネル内のサービス２６１は、多重放送チャ
ネルサービスの第１のサービスとして設計することができる。したがって、第１
のサービスに関連する第２のサービスの帯域幅を使用することで、サービス２６
１の有効な帯域幅を拡張することができる。第１のサービスとともに、他の放送
チャネルは、一般に、適切に装備されたラジオ受信機２９（すなわち、２つ以上
のチャネル回復装置を装備した受信機）によってだけ受信されうる関連の第２の
サービスを搬送する。ＡＤＦ１フィールドは、第１のサービスと第２のサービス
とを区別する情報を備える。好ましくは、このデータは、第１／第２のフラッグ
すなわちＰＳフラッグと、関連サービスポインタ（ＡＳＰ）フィールドと、を含
む。ＰＳフラッグは、フレーム１００中のサービス２６１が第１のサービスに属
する場合には１（Ｂ）に設定され、サービス２６１が第１のサービスではない場
合には０（Ｂ）に設定されることが好ましい。換言すれば、第１のサービスは別
の放送チャネルのフレームで搬送される。ＰＳフラッグ値およびＡＳＰを表２に
示す。

【００７６】

【表２】このため、サービス２６１が第２のサービスのコンポーネントであるか、または
第１のサービスおよび第２のサービスが現在送信されていない場合には、ＳＣＨ
のＡＤＦ１におけるＰＳフラッグは０（Ｂ）である。放送チャネルが第１のチャ
ネルを含む場合、放送チャネル内のフレーム１００のＳＣＨのＡＤＦ１フィール
ド内のＡＳＰは、第２のサービスの放送チャネル識別子（ＢＣＩＤ）を備える。
ＢＣＩＤについては、より詳細に後述する。２つ以上の第２のサービスが第１の
サービスに関連する場合、第２のサービスを含むＳＣＨのＡＤＦ１フィールド内
のＡＳＰフィールドは、次の第２のサービスのＢＣＩＤを備える。そうでない場
合、ＡＳＰは、第１のサービスのＢＣＩＤを備える。さらに、第２のサービスの
コンポーネントを含む他の放送チャネルのフレーム１００のＳＣＨのＡＤＦ１フ
ィールドにおけるＰＳフラッグは、０（Ｂ）に設定される。第１のおよび第２の
チャネルは、２つ以上のチャネル回復装置を装備したラジオ受信機２９で受信で
きる。例えば、こういったラジオ受信機は、第１のチャネルで受信したオーディ
オ番組と、別のチャネルで受信した関連のビデオ番組とを再生することが可能で
ある。

【００７７】本発明の別の態様において、他の放送チャネルフレーム１００内のＡＤＦ２に
おけるマルチフレーム情報を送信するため、別の補助データフィールド（以下Ａ
ＤＦ２と呼ぶ）およびＡＤＦ２の補助フィールドコンテントインジケータ（以下
ＡＣＩ２と呼ぶ）が、１つの放送チャネルの各フレーム１００におけるＳＣＨ１
０２に設けられる。マルチフレーム情報を含むセグメントは、連続した放送チャ
ネルフレームにある必要はない。ＡＣＩ２は、上述したように、多数の６４ビッ
ト暗号化鍵のうちのどれがＡＤＦ２に提供されているのかを示すためのビットを
含む。ＡＣＩ２にはまた、国際標準化機構ラベル（例えば、ISO-Latin 1ベースのシーケンス）等、サービスラベルが備えられる。ＡＤＦ２は、表１に示すよう
に、開始フラッグ（ＳＦ）およびセグメントオフセットおよび長さフィールド（
ＳＯＬＦ）を含む。ＡＤＦ２がマルチフレームシーケンスの最初のセグメントを
含む場合、ＳＦは１ビットであり、「１」等の第１の値に設定されることが好ま
しい。ＡＤＦ２は、例えばＡＤＦ２のコンテントがマルチフレームシーケンスの
中間セグメントであることを示すため、「０」に設定される。好ましくは、ＳＯ
ＬＦは４ビット長であり、全数のマルチフレームセグメントうちのいずれが目下
ＡＤＦ２フィールドに設けられているかを示す。ＳＯＬＦは、全数のマルチフレ
ームセグメントうちのいずれが目下ＡＤＦ２において送信されているかを示すア
ップカウンタとして機能することが可能である。第２の補助データフィールドＡ
ＤＦ２は、例えばラジオ放送とともにテキストメッセージを送信するのに有用で
ある。テキストメッセージは、ラジオ受信機２９での表示装置上に表示可能であ
る。

【００７８】引き続き表１を参照して、サービス制御ヘッダにもまた、ラジオ受信機２９に
おいて放送チャネルフレーム内の個々のサービスコンポーネントの受信を制御す
るための情報が備えられる。ＳＣＨには、サービスコンポーネント数（Ｎｓｃ）
フィールドが設けられて、放送局２３で生成されたビットストリームフレーム１
００のサービス部分１０４（図４）を構成するサービスコンポーネント（例えば
、図１３におけるサービスコンポーネント２６０および２６２）の数を示す。サ
ービスコンポーネント数Ｎ_scは、３ビットを使用してＳＣＨにおいて表示される
ことが好ましい。したがって、好ましい実施形態において、１フレームは最大８
つのサービスコンポーネントを有しうる。パッディングビット、すなわちパッデ
ィングサービスコンポーネントは好ましくは、ＳＣＨにおけるＮ_scパラメータに
含まれない。ＳＣＨにはさらに、ＳＣＨにおける各コンポーネントについてのデ
ータを含むサービスコンポーネント制御フィールド（以下ＳＣＣＦと呼ぶ）が設
けられる。ＳＣＣＦは、各ＳＣＨ毎にＮ_scｘ３２ビット長であることが好ましい
。図１４に関連して上述したように、各放送チャネルフレーム１００は、複数の
データフィールド２７０それぞれにおいて多重化される２つ以上のサービスコン
ポーネントを含みうる。表３を参照して、ＳＣＣＦは、ラジオ受信機２９による
サービスコンポーネントの多重分離を容易にするため、ＳＣＨにおける各サービ
スコンポーネントについてのデータを含む。換言すれば、ＳＣＨは、各サービス
コンポーネントにつき１つのＳＣＣＦを有する。本実施形態において、ＳＣＣＦ
は各サービスコンポーネントに固有のＳＣＨの一部にすぎない。

【００７９】

【表３】

【００８０】表３に示すように、各ＳＣＣＦは、４ビットのサービスコンポーネントまたは
ＳＣ長フィールドを含み、サービスコンポーネントのビットレートを８０００ｂ
ｐｓで除算したものを示す。例えば、「００００（Ｂ）」により１ｘ８０００ｂ
ｐｓのＳＣ長を表し、一方「１１１１（Ｂ）」により１６ｘ８０００ｂｐｓすな
わち１２８，０００ｂｐｓのＳＣ長を表すことが可能である。ＳＣ長フィールド
はラジオ受信機２９での多重分離に重要であるが、これは、サービスコンポーネ
ントのレートがわからなければ、ラジオ受信機２９には、フレーム１００のどこ
にサービスコンポーネントが配置されているかを決定するための手段がデータフ
ィールド２７０（図１４）のサイズ以外にはないからである。各３２ビットのＳ
ＣＣＦに設けられるもう一つのフィールドはＳＣタイプフィールドであるが、こ
れもまた好ましくは４ビット長である。ＳＣタイプフィールドはサービスコンポ
ーネントのタイプを識別する。例えば、「０００１（Ｂ）」によりフレーム１０
０のサービス部分１０４におけるサービスコンポーネントはＭＰＥＧ符号化オー
ディオであることを表すことができる。ＳＣタイプフィールドにおいて他の２進
数を使って、サービスコンポーネントがＪＰＥＧ符号化画像、低ビットレートビ
デオ（例えば、ＣＣＩＴＴ２６３規格ビデオ）、無効データ（すなわち、受信機
２９が無視すべきデータ）、あるいは他のタイプのオーディオまたはデータサー
ビスであることを表すことができる。ある特定のサービスコンポーネントが暗号
化されているか否かを表すために、１ビットの暗号化フラッグがＳＣＣＦに設け
られる。各サービスコンポーネントについてのＳＣＣＦにはまた、サービスコン
ポーネントが属する番組タイプを識別するビットを含む番組タイプフィールドと
、番組が生成された言語を特定するビットを含む言語フィールドと、も設けられ
る。番組タイプには例えば、特に音楽、スピーチ、禁制製品およびサービスの宣
伝を含めることができる。このため、アルコールが禁止されている国々では、特
定の番組タイプフィールドコードを有する放送データを無視するよう受信機２９
をプログラムすることにより、番組タイプフィールドを使用して放送局２３によ
って送信されるアルコール関連の宣伝の受信をブロックすることが可能である。

【００８１】図１３〜図１５および表１〜３を参照して説明した、本発明の好ましい実施形
態において、放送局２３からの各放送チャネルは、２つ以上のサービスコンポー
ネント（例えば、コンポーネント２６０および２６２）を有しうる。本発明の波
形および信号プロトコルは、多くの理由により有利である。第１に、各ＰＲＣは
ヘッダを備え、これにより衛星２５上でのレートアラインメントが可能になるた
め、異なる放送局２３から送信されるサービス２６１を同じ単一ビットレート参
照と同期する必要がない。したがって、放送局２３は、単一参照ソースと同期す
るための能力を装備する必要がないことから、より単純であり、かつより安価で
ある。各サービスコンポーネントのビットは多重化される、すなわちフレーム１
００全体にわたってインタリーブされて、サービスコンポーネントをフレーム１
００全体に分散させる。このため、例えばバーストエラーが発生しても、失われ
るのはサービスコンポーネントのごくわずかな部分だけである。

【００８２】上述したように、ＳＣＨは異なる４つのタイプのフィールド群を含み、そのう
ちの３つをすでに説明した。補助サービスタイプフィールド群は、可変長の動的
ラベルバイトストリームを含む。該動的ラベルバイトストリームの長さは、好ま
しくはｎｘ２２４〜１２８からＮ_scｘ３２である。動的ラベルバイトストリーム
は、補助情報の送信に使用される直列バイトストリームである。動的ラベルはテ
キストまたはラジオスクリーンを含むとともに、汎用直列バイトストリームを表
すことが可能である。換言すれば、動的ラベルバイトは、ある特定のサービスに
同調するのではなく、放送チャネル全体にわたって発生する。例えば、動的ラベ
ルバイトストリームは、ラジオ受信機２９における画面に表示するサービスメニ
ューを送信できる。このため、動的ラベルバイトストリームにより、上述した補
助データフィールドＡＤＦ１およびＡＤＦ２の他に、各放送フレーム１００のサ
ービス部分１０４外でラジオ受信機と通信するための、本発明による別の方法を
提示する。

【００８３】図１５は、図１３に示す放送セグメント２５０のサービスレイヤに提供される
コンポーネント２６１、２６４、２６５、および２６６のより詳細な図である。
図１５に示すように、放送チャネルは１つまたは複数のサービスコンポーネント
（概して２７２で示す）からなり、これらは２７４で示すように結合される。Ｓ
ＣＨ２７８がサービス情報に追加される前に、２７６で示すように、選択された
サービスコンポーネントを暗号化してもよい。表１とともに上述したように、Ｓ
ＣＨ２７８はサービスプリアンブル２８０を含む。ＳＣＨ２７８は、フレーム内
のサービスコンポーネント数を示すＳＣＨフィールドと、サービスコンポーネン
ト制御フィールドまたはＳＣＣＦを含む、サービスコンポーネント制御データ２
８２を備える。サービス制御データ２８４は一般に、ＢＲＩおよび暗号化制御を
含むＳＣＨフィールドを備える。最後に、ＳＣＨ２７８は第２のサービス２８６
を備え、これは、補助データフィールドＡＤＦ１およびＡＤＦ２と、それらにそ
れぞれ関連するフィールドＡＣＩ１およびＡＣＩ２、ならびに開始フラッグおよ
びデータフィールドＡＤＦ２に対応するＳＯＬＦを含む。第２のサービス２８６
または、ＳＣＨにおいて利用可能な動的ラベルバイトストリームを含む。第２の
サービス２８６は、２つ以上の放送チャネルのＳＣＨ内の補助データフィールド
ＡＤＦ２の場合、補助データフィールドＡＤＦ１での、放送チャネル全体にわた
る場合、動的ラベルバイトストリームの場合、放送チャネル内のいくつかのフレ
ームを介してラジオ受信機と通信する手段を提供する。２８８に示すように、サ
ービス情報および添付のＳＣＨが次にスクランブルされる。

【００８４】図１６に示すような擬似ランダムシーケンス（ＰＲＳ）発生器またはスクラン
ブラ２９０を使用して、放送チャネルのデータをランダム化することが好ましい
。サービスが暗号化されている場合でも、スクランブラ２９０を使用することが
好ましい。スクランブラは、放送チャネルフレームシーケンスに付加されるビッ
ト毎モジュロ２である擬似ランダムシーケンスを生成する。好ましくは、擬似ラ
ンダムシーケンスは、生成された多項式Ｘ⁹＋Ｘ⁵＋１を有する。擬似ランダムシ
ーケンスは、各フレーム１００において、値１１１１１１１１１（バイナリ）を
フレーム１００の第１ビットに適用することで、初期化される。このため、スク
ランブラ２９０はランダムビットストリームを再生成し、これがラジオ受信機２
９での復調を失敗させる原因となりうる、１または０のパターンを有するビット
ストリングをスクランブルまたはばらばらにするために、放送局２３において放
送ビットストリームに付加される。同様に再生成可能なランダムビットストリー
ムがラジオ受信機２９において付加されて（２回目）、本質的に受信データから
ビットストリームを差し引く。

【００８５】図１３を参照して、２９２および２９４で示すように、受信したＴＤＭデータ
ストリームからシンボルを抽出し、かつ２９６で示すように、シンボルを再結合
してそれぞれ各自の放送チャネルにする必要があるラジオセグメント２５４のト
ランスポートレイヤについては、図１０とともに上述した。ラジオセグメント２
５４（図１３）のサービスレイヤに関して、フレーム１００のサービス部分１０
４およびＳＣＨ１０２からのサービスコンポーネントを、次に図１７とともに説
明する。

【００８６】多数のフレーム１００を含むビットストリームは、図１６とともに上述したよ
うに、モジュロ２スクランブラ２９０を使用して、２９８で示すようにデスクラ
ンブルされ、入ビットストリームから擬似ランダムシーケンスを差し引く。サー
ビス制御ヘッダ２７８は次に、３００で示すように放送局２３で暗号化されたサ
ービスコンポーネントを復号化する前に、抽出される。図１５および図１７の両
方に示すように、図１５のブロック２７３および２７５、図１７のブロック３０
１および３０３に示すように、動的制御が各サービスに行われて、サービスプロ
バイダがＳＣＨ２７８のコンテントを選択的に制御できるようにする。換言すれ
ば、サービスプロバイダは、フレーム毎に、またはサービスコンポーネント毎に
さえ、ＳＣＨにおける暗号化制御情報を変更することが可能である。同様に、サ
ービスプロバイダは、補助データフィールドＡＤＦ１およびＡＤＦ２、およびそ
れらに対応する関連フィールド（すなわち、ＡＤＦ１についてはＡＣＩ１、ＡＤ
Ｆ２についてはＡＣＩ２、SF、およびＳＯＬＦ）のコンテントを変更可能である
。上述したように、第１の放送サービスと１つまたは複数の第２の放送サービス
との関連は、動的に変更可能であり、また、暗号化制御に加えてフィールドＡＤ
Ｆ２を使用した情報のマルチフレームシーケンスの送信も同様である。

【００８７】図１５とともに上述したサービスレイヤに対する、放送セグメント２５６のト
ランスポートレイヤについて図１８とともに次に説明する。放送セグメント２５
０のトランスポートレイヤは、外部トランスポートレイヤ３０６と、通信線トラ
ンスポートレイヤ３０８と、内部トランスポートレイヤ３１０とを含むことが好
ましい。外部トランスポートレイヤ３０６は、内部トランスポートレイヤ３１０
とは離れて配置されてもよい。通信線トランスポートレイヤ３０８は、通信線を
介した送信に必要なすべての機能を含む。トランスポートレイヤ内で、１６キロ
ビット／秒に等しいサービスレートを有する第１のチャネルに多重分離される前
に、概して３１２および３１４で示すように、放送チャネルを連結されたリード
ソロモンで符号化し、インタリーブすることで、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）のた
めに、符号化されることが好ましい。したがって、図１８に示すように、ＦＥＣ
符号化放送チャネルは、外部トランスポートレイヤ３０６と内部トランスポート
レイヤ３１０との間を保護された放送チャネルとして送信される。

【００８８】図１９は、外部トランスポートレイヤ３０６に処理されるビットストリーム、
ならびに内部トランスポートレイヤ３１０に処理されるビットストリームを示す
。放送チャネル３１６およびプライムレートチャネル３１８は、同じクロック参
照で導出されることが好ましい。好ましくは、さらなるリードソロモン符号化お
よびインタリーブがＳＣＨと同期される。放送チャネルのプライムレートチャネ
ルは好ましくは、図４に示すように、表１とともに上述したサービスプリアンブ
ルのロケーションがプライムレートチャネルプリアンブルと呼ばれるように、時
間同期される。

【００８９】放送局２３で行われるリードソロモン（２５５、２２３）符号化３１２（例え
ば、図３の８０a）は、８ビットシンボルで行われ、連結された符号化プロセスの外部コードとして使用されることが好ましい。

【００９０】コード生成多項式は好ましくは、下式で表される。

【数２】式中αはＦ（ｘ）＝ｘ⁸＋ｘ⁴＋ｘ³＋ｘ²＋１の平方根である。符号化は、ベース
[１，α¹，α²，α³，α⁴，α⁵，α⁶，α⁷]を使用して行われる。各シンボルは、[ｕ₇，ｕ₆，ｕ₅，ｕ₄，ｕ₃，ｕ₂，ｕ₁，ｕ₀]として表現され、ｕ ₇ は最上位ビット（ＭＳＢ）であり、ここでｕ_iはそれぞれαⁱの係数である。ｕ₇ ^*α⁷＋ｕ₆ ^*α⁶＋ｕ₅ ^*α⁵＋ｕ₄ ^*α⁴＋ｕ₃ ^*α³＋ｕ₂ ^*α¹＋ｕ₁ ^*α＋ｕ₀

【００９１】コードは系統立てられている、すなわち、最初の２２３シンボルは情報シンボ
ルである。符号化前に、時間的に最初のシンボルはｘ³²²に関連し、最後のシンボルはｘ⁰に関連する。最後の３２シンボルは、冗長シンボルである。次の符号化において、時間的に最初のシンボルはｘ³¹に関連し、最後のシンボルはｘ⁰に関連する。

【００９２】好ましくは、連結された符号化プロセスにおいて、４リードソロモン（ＲＳ）
ブロックの深さを有するブロックインタリーバをインタリーバ３１４として使用
する。ＲＳ符号化３１４およびインタリーブ３１４は以下であることが好ましい
。

【００９３】図２０に示すように、Ｓｙ（ｍ）は８９２シンボル３２０の中のＲＳ符号化さ
れるｍ番目の８ビットシンボルであり、図２０の３２２で示すように、ＲＳ符号
化は以下の４セットの２２３シンボルに対して行われるものと仮定する。セット１：Ｓｙ（１）、Ｓｙ（５）、Ｓｙ（９）、…、Ｓｙ（１＋４^*ｍ）、… 、Ｓｙ（８８９）；ｍは０から２２２セット２：Ｓｙ（２）、Ｓｙ（６）、Ｓｙ（１０）、…、Ｓｙ（２＋４^*ｍ）、 …、Ｓｙ（８９０）；ｍは０から２２２セット３：Ｓｙ（３）、Ｓｙ（７）、Ｓｙ（１１）、…、Ｓｙ（３＋４^*ｍ）、 …、Ｓｙ（８９１）；ｍは０から２２２セット４：Ｓｙ（４）、Ｓｙ（８）、Ｓｙ（１２）、…、Ｓｙ（４＋４^*ｍ）、 …、Ｓｙ（８９２）；ｍは０から２２２図２０において３２４、３２６、３２８、および３３０で示すように、各セッ
トは、次の冗長データの３２シンボル（８ビット）によって増分される。セット１：Ｒ（１）、Ｒ（２）、Ｒ（３）、…、Ｒ（３２）セット２：Ｒ（３３）、Ｒ（３４）、Ｒ（３５）、…、Ｒ（６４）セット３：Ｒ（６５）、Ｒ（６６）、Ｒ（６７）、…、Ｒ（９６）セット４：Ｒ（９７）、Ｒ（９８）、Ｒ（９９）、…、Ｒ（１２８）

【００９４】したがって、図２０に示すように、出力シンボルストリーム３３２は以下のコ
ンテント、すなわち、Ｓｙ（１）、Ｓｙ（２）、Ｓｙ（３）、…、Ｓｙ（８９２
）、Ｒ（１）、Ｒ（３３）、Ｒ（６５）、Ｒ（９７）、Ｒ（２）、Ｒ（３４）、
Ｒ（６６）、…、Ｒ（ｊ）、Ｒ（ｊ＋３２）、Ｒ（ｊ＋６４）、Ｒ（ｊ＋９６）
…、Ｒ（３２）、Ｒ（６４）、Ｒ（９６）、Ｒ（１２８）を有する（但し、ｊは
１〜３２）。このため、保護された放送チャネルフレームは、図１９において３
３４で示すように、リードソロモン冗長により、７１３６ビットの放送チャネル
３１６当たり１０２４ビットを受信する。第１ビットＳｙ（１）は、放送チャネ
ルのサービスプリアンブル（表１）の第１ビットであることが好ましい。

【００９５】放送局２３において、外部トランスポートレイヤ３０６で行われるインタリー
ブ３１４に関して、図２１に示すように、ビタビ重畳コード（レート１／２、ｋ
＝７）を外部トランスポートレイヤ３０６の連結した符号化プロセスの内部コー
ドとして使用することが好ましい。生成多項式は、ｇ₁＝１１１１００１バイナリ（Ｂ）およびｇ₂＝１０１１０１１（Ｂ）である。図２１における各ブロック３３６は、単一ビット遅延を表す。３３８で示すモジュロ２加算器およびインバ
ータ３４０は、図２１に示すエンコーダの出力が好ましくはｇ₁およびｇ₂となる
ように、実施される。各入力ビットについて、１つのシンボルが、位置１にある
、次に位置２にあるスイッチ「Ｓｗ」で生成されることが好ましい。

【００９６】図１８に示すビタビエンコーダ３４２はビットストリームを生成し、次にこれ
が内部トランスポートレイヤ３１０で多重分離される。デマルチプレクサ３４４
は好ましくは、図２２に示すように、符号化放送チャネルを、それぞれビットレ
ートが３８０００ｂｐｓであるプライムレートチャネルに分割する。図１９を参
照して、保護された放送チャネルフレームは全部でｎｘ８１６０ビットを含み、
すなわち、図２２において３４６で示すように、放送チャネルにｎｘ７１３６ビ
ット、およびリードソロモン冗長に１０２４ビットを有する。多重分離の目的で
、シンボルＳ（１）、Ｓ（２）等々はＦＥＣ符号化放送チャネルからの２ビット
シンボルである。図２２において３４８で示すように、Ｓ（１）は最初のプライ
ムレートチャネルに挿入される最初のシンボルであることが好ましい。このため
、多重分離により、ｉ番目のプライムレートチャネルのコンテントが、以下のよ
うになる。Ｓ（ｉ），Ｓ（ｉ＋ｎ），Ｓ（ｉ＋２^*ｎ），…，Ｓ（ｉ＋Ｐ^*ｎ），…，Ｓ
（ｉ＋８１５９^*ｎ）但し、図２２において３５０で示すように、ｐは０から８１５９である。放送チ
ャネルを、ｎ個のプライムチャネルに多重分離することが好ましい。各プライム
レートチャネルに設けられるＦＥＣ符号化放送チャネルからのビット数は、好ま
しくはフレーム周期当たり１６，３２０である。図１８における３５２に示すよ
うに、プライムレートチャネルには次に、それぞれプライムレートチャネルプリ
アンブルが設けられる。放送チャネル内のプライムレートチャネルプリアンブル
は、すべて時間的に同時であることが好ましい。プライムレートチャネルプリア
ンブル長は、図４とともに上述したように、９６ビットすなわち４８シンボルで
あることが好ましい。プライムレートチャネルプリアンブル値は、好ましくは１
４Ｃ１８１ＥＡＣ６４９（１６進法）であり、最上位ビットが最初に送信される
。プライムレートチャネルプリアンブルは、ＱＰＳＫ変調８６（図３）のＩおよ
びＱコンポーネントの両方で、時間的に同時である４８ビットシーケンスから構
成されることが好ましい。

【００９７】保護された放送チャネルが利用可能でない場合、好ましくは、ダミー放送チャ
ネルが内部トランスポートレイヤ３１０内で生成される。ダミーの保護された放
送チャネルは、それが置換した放送チャネルと同じビットレートおよび同じフレ
ーム周期を有する。ダミーの保護された放送チャネルは、上述したように、擬似
ランダムシーケンスと、サービスプリアンブルに制限されたＳＣＨと、０で満た
されたＢＲＩを含む。擬似ランダムシーケンスは、図１６に示すＰＲＳ発生器２
９０などの発生器を使用して、ならびに上述したのと同じ生成多項式を用いて、
生成される。

【００９８】上述したように、通信線トランスポートレイヤ３０８は、保護された放送チャ
ネルデジタルフォーマット対して透明であることが好ましい。レイヤ３０８は、
離れた場所に位置しうる内部および外部トランスポートレイヤ３１０および３０
６それぞれの間での接続を行う。したがって、通信線トランスポートレイヤ３０
８は、通信線を含みうる。外部トランスポートレイヤ３０６を使用して、通信線
からの信号をエラーから保護する。通信線から発せられたエラーが多数である場
合、より高度の保護が可能である。例えば、保護された放送チャネルが別のＦＥ
Ｃコードにより保護してもよく、あるいは内部トランスポートレイヤ３１０に達
する前に、受信した保護された放送チャネルをリードソロモン復号化および訂正
してから、リードソロモン符号化してもよい。

【００９９】上述したように、本発明のシステム１０は、処理ミッションおよびトランスペ
アレントミッションを含む。トランスペアレントミッションの放送セグメント２
５０のトランスポートレイヤは、処理ミッションの放送セグメントトランスポー
トレイヤおよび空間セグメントトランスポートレイヤを含むことが好ましい。し
かし、トランスペアレントミッションにおける放送チャネルはすべて共通ハブか
らのものであるため、放送信号の再整列の多くは（すなわち、衛星２５上でのフ
レームのレートアラインメント）はトランスペアレントミッションでは必要ない
。このため、複数の放送局２３間での時間差は存在しない。

【０１００】次に、図１３において概してて示される空間セグメント２５２のトランスポー
トレイヤについて説明する。空間セグメントトランスポートレイヤは、図１３に
おいて３５４で示すように、放送局２３からプライムレートチャネルを受信する
。図２３に示すように、空間セグメントトランスポートレイヤを以下まとめて３
５６で表す。図７に関連して上述したように、プライムレートチャネルは、選択
されたダウンリンクビームに経路指定されて、時分割多重化ダウンリンク送信の
ために多重化される前に、レートアラインメントされる。レートアラインメント
プロセスは、図２３において概して３５６で示される。図８に関連して上述した
、衛星上で行われる切り換えおよび経路指定は３５８で示され、時分割多重化は
３６０で示される。タイムスロット制御チャネル３６２が、時分割多重化すなわ
ちＴＤＭビットストリームに、空間セグメント２５２レベルで挿入される。タイ
ムスロット制御チャネル（ＴＳＣＣ）は、より詳細に後述される。３６４で示す
ように多重化されたプライムレートチャネルおよびＴＳＣＣ３６２がスクランブ
ルされてから、３６６で示すように、ラジオ受信機２９におけるＴＤＭ同期に使
用されるマスタフレームプリアンブルを添付する。ＴＤＭフレーム周期は、図２
４に示すように、１３８ミリ秒であることが好ましい。マスタフレームプリアン
ブルは、好ましくは１９２ビットまたは９６シンボル長である。タイムスロット
制御チャネルは、好ましくは４２２４ビットを含む。

【０１０１】次に、図７に関連して上述した、衛星２５上で行われるシンボルレートアライ
ンメントプロセスについて、図２５を使用して説明する。各種放送局２３のビッ
トレート参照と衛星ＴＤＭレート参照との間の時間差を修正するために、レート
アラインメントは放送局２３から受信される個々のアップリンクチャネル間で行
われる。レートアラインメントプロセスは、放送局２３すべてを単一のビットレ
ート参照に同期する必要性をなくすため、有利である。したがって、放送局は、
より単純な機器を使用して、したがってより低コストで動作可能である。図７に
関連して上述したように、レートアラインメントプロセスは、プリアンブルの開
始において、１ビットを付加する、１ビットを削除する、または１ビットを付加
もせずまた削除しないことで、プライムレートチャネルプリアンブルの長さを調
整することからなる。ＰＲＣビットストリーム３６８は、衛星のビットレート参
照と、受信したプライムレートビットチャネルまたはＰＲＣビットストリームを
送信している放送局２３のビットレート参照の間に遅延が存在しない場合を示す
。３７０で示すＰＲＣビットストリームは、プリアンブルに０を挿入した結果４
９シンボルプリアンブルになることを示す。これにより、衛星のビットレート参
照からの放送局のビットレート参照の１シンボル分の遅延を修正する。放送局ビ
ットレート参照よりも衛星ビットレート参照が１シンボル分遅延する場合、１つ
の０が４８シンボルＰＲＣプリアンブルから削除され、この結果、３７２に示す
ように、４７シンボルプリアンブルになる。

【０１０２】引き続き図２３を参照して、ＴＳＣＣ３６２は好ましくは、ＴＤＭ識別子３７
４と、タイムスロット１〜９６それぞれのタイムスロット制御語３７６とを含む
。ＴＳＣＣ３６２は、図２６に示す。ＴＳＣＣマルチプレクサ３６２は、１シン
ボル当たり８ビットであるシンボルを２２３個含むことが好ましい。ＴＤＭ識別
子３７４および９６個のタイムスロットそれぞれのタイムスロット制御語すなわ
ちＴＳＣＷ３７６は、好ましくは１６ビット長である。ＴＳＣＣマルチプレクサ
３６２はさらに、四捨五入シーケンス３７８を構成する２３２ビットのセットを
含む。四捨五入シーケンス３７８は、奇数ビットについては０、偶数ビットにつ
いては１を含む。送信される最初のビットは、１である最上位ビットであること
が好ましい。９６個のタイムスロットそれぞれのタイムスロット制御語は、表４
に示すフィールドを有する。

【０１０３】

【表４】

【０１０４】各放送チャネルは、ＢＣＩＤタイプとＢＣＩＤ番号から構成される一意の放送
チャネル識別子（ＢＣＩＤ）によって識別されることが好ましい。ＢＣＩＤタイ
プは好ましくは、局所的ＢＣＩＤ、地域的ＢＣＩＤ、世界的ＢＣＩＤ、および世
界的ＢＣＩＤに対する拡張を含む。世界的ＢＣＩＤは、その特定の放送チャネル
についてのＢＣＩＤが任意の地理的領域における任意の時分割多重化ビットスト
リームについて有効であることを示す。換言すれば、ＢＣＩＤは、任意のダウン
リンクビーム上の任意の時分割多重化搬送波にあるその特定の放送チャネルを世
界中の任意の場所にあるラジオ受信機２９に対して一意に識別する。上述したよ
うに、各衛星２５は好ましくは、後述するように、２つの異なって偏波（polari
zed）されたＴＤＭ搬送波を有する３つのダウンリンクビームで信号を送信するよう構
成される。地域的ＢＣＩＤは特定の地理的領域について有効であるため、同じＢ
ＣＩＤを使用して、別の地理的領域にある別の放送チャネルを一意に識別できる
。地域的ＢＣＩＤは、その特定の領域における任意のＴＤＭダウンリンク上で有
効である。局所的ＢＣＩＤは、ある特定領域における特定のＴＤＭ搬送波にだけ
有効である。このため、同じＢＣＩＤを同じ地理的領域内、または別の領域にお
ける別のビーム上で使用して、他の放送チャネルを識別できる。

【０１０５】引き続き表５を参照して、ＴＤＭ識別子３７４のコンテントは領域識別子およ
びＴＤＭ番号を含む。領域識別子は受信したＴＤＭビットストリームの領域を一
意に識別する。例えば、１つの領域は、アフリカ大陸を大部分をカバーする第１
の衛星のダウンリンクによりサービス提供される地理的領域であってもよい。領
域識別子はまた、アジアおよびカリブ地方それぞれをカバーする衛星によりサー
ビス提供される領域を一意に識別することもできる。ＴＤＭ識別子３７４におけ
るＴＤＭ番号フィールドは、ある特定のＴＤＭビットストリームを定義する。好
ましくは、左側に偏波した（ＬＨＣＰ）ＴＤＭには奇数のＴＤＭ番号を使用し、
右側に偏波した（ＲＨＣＰ）ＴＤＭには偶数のＴＤＭ番号を使用する。

【０１０６】

【表５】

【０１０７】好ましくは、図２３のブロック３８０で示すように、多重化ＴＳＣＣもまた、
リードソロモン（２５５、２２３）符号化を使用して８ビットシンボルに符号化
する。コード生成多項式は、好ましくは、下式で表される。

【数３】但し、αはＦ（ｘ）＝ｘ⁶＋ｘ⁷＋ｘ⁸＋ｘ＋１の平方根である。符号化はベース[
１，α¹，α²，α³，α⁴，α⁵，α⁶，α⁷]を使用して行われる。各シンボルは、[ｕ₇，ｕ₆，ｕ₅，ｕ₄，ｕ₃，ｕ₂，ｕ₁，ｕ₀]として表現され、ｕ ₇ はＭＳＢであり、ここでｕ_iはそれぞれαⁱの係数である。ｕ₇ ^*α⁷＋ｕ₆ ^*α⁶＋ｕ₅ ^*α⁵＋ｕ₄ ^*α⁴＋ｕ₃ ^*α³＋ｕ₂ ^*α²＋ｕ₁ ^*α＋ｕ₀

【０１０８】リードソロモンコードは、多重化ＴＳＣＣを含む最初の２２３シンボルが符号
化前の情報シンボルであるという点において、系統的である。時間的に最初のシ
ンボルはｘ²²²に関連し、最後のシンボルはｘ⁰に関連する。最後の３２シンボル
は以下の符号化の冗長シンボルである。時間的に最初のシンボルはｘ³¹に関連し
、最後のシンボルはｘ⁰に関連する。

【０１０９】図２３に示すように、ビタビ符号化３８２前にインタリーブは行われない。ビ
タビ符号化前に、７２ビットの四捨五入セットが２５５シンボルのリードソロモ
ンブロック後に付加される。７２ビットの四捨五入セットでは、すべての奇数ビ
ットは「０」であり、すべての偶数ビットは「１」である。送信される最初のビ
ットは、ＭＳＢすなわち「１」である。Ｒ＝１／２かつｋ−７でのビタビ符号化
は、放送局２３でのビタビ符号化に関連して上述したものと同じ特徴で使用され
る。ビタビ符号化はマスタフレームプリアンブルと同期されるため、マスタフレ
ームプリアンブル後の最初のビットは、ＲＳ符号化データの最初のビットによっ
て影響を受ける、ビタビエンコーダから発せられる最初のビットである。マスタ
フレームプリアンブル後の多重化ビットストリームの最初のビット前に行われる
ビタビエンコーダの初期化中、ビタビエンコーダ内のレジスタがゼロに設定され
る。

【０１１０】図２３のブロック３６６に示すように、マスタフレームプリアンブルは直列シ
ンボルＴＤＭストリームに挿入される。マスタフレームプリアンブルは一意のワ
ードを含み、好ましくは、ＱＰＳＫ変調信号のＩおよびＱコンポーネント両方で
、同じ時間で同期された９６ビットシーケンスから構成されることが好ましい。
スクランブルプロセス（ブロック３６４）は、図２７に示すＰＲＳ発生器３８４
を使用して、ＴＤＭ搬送波におけるデータをランダム化することで実施されうる
。スクランブラ３８４は、ＴＤＭフレームシーケンスに付加されるシンボル毎の
スペースモジュロ２であることが好ましい擬似ランダムシーケンスを生成する。
擬似ランダムシーケンスの１シンボルは、デスクランブラ３８４からの２つの連
続したビットから構成される。擬似ランダムシーケンスは、ｘ¹¹＋ｘ²＋１等の生成多項式を有しうる。擬似ランダムシーケンスは、各フレームにおいて１１１
１１１１１１１１（バイナリ）等の値で初期化可能であり、これはマスタフレー
ムプリアンブルに続くＩコンポーネントの最初のビットに適用される。

【０１１１】ラジオセグメント２５４のトランスポートレイヤを図２８ａおよび図２８ｂに
示す。ラジオセグメントトランスポートレイヤは、ラジオ受信機２９の物理レイ
ヤから、ＴＤＭマスタフレームプリアンブルを受信する（ブロック３８６）。ト
ランスポートレイヤで行われる動作は、空間セグメント（図２３）および放送セ
グメント（図１８）で行われる動作と本質的に反対である。デスクランブル（３
８８）後、タイムスロット制御チャネル（３９０）からのデータを使用して、ラ
ジオ受信機が同調される、同じ放送チャネルに属するＴＤＭタイムスロットを識
別、選択する。ビタビデコーダ（ブロック３９２）を使用して、図２３における
ブロック３８２に関連して上述した、衛星上で行われた符号化を取り外す。さら
に、リードソロモンデコーダ（ブロック３９４）は、図２３におけるブロック３
８０に関連した上述した、宇宙船上で行われた符号化を復号化する。次に、ブロ
ック３９６に示すように、選択された放送チャネルに属するＴＤＭタイムスロッ
トが多重分離されて、プライムレートチャネルを得る。多重分離は、図１３にお
けるブロック２９４および２９６に示され、また図１０に関連して上述される。
図２８ｂにおけるブロック３９８およびブロック４００を参照して、図１１に関
連して上述したように、プライムレートチャネルは、個々のプライムレートチャ
ネルのヘッダを使用して、レート整列される。プライムレートチャネル同期およ
び再多重化（ブロック４０２）に続いて、ビタビ復号化（ブロック４０４）が行
われて、図１８におけるブロック３４２に関連して上述した、放送セグメントの
トランスポートレイヤにおいて行われた符号化を取り外す。シンボルは次に、デ
インタリーブ（ブロック４０６）され、リードソロモンデコーダを使用して復号
化（ブロック４０８）するが、これは放送チャネルを得るために放送セグメント
の外部トランスポートレイヤ３０６において行われた放送チャネルの処理を逆に
したものである。このため、受信した時分割多重化ビットストリームは、デスク
ランブルされてＴＤＭ送信における誤りを訂正し、復号化されて放送チャネルを
回復し、次にデスクランブルされて放送チャネルの誤りを訂正する。

【０１１２】特定の有利な実施形態を選んで本発明を説明したが、添付の特許請求の範囲に
定義される範囲から逸脱せずに、様々な変更及び変形を加えうることが当業者に
は理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態により構築された衛星直接放送システムの模式図である。

【図２】本発明の実施形態による、図１に示すシステムでのエンドツーエンド信号処理
動作のシーケンスを示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施形態により構築された放送地上局の模式的なブロック図である。

【図４】本発明の実施形態による、放送セグメント多重化を示す模式図である。

【図５】本発明の実施形態による、衛星用のオンボード処理ペイロードの模式的なブロ
ック図である。

【図６】本発明の実施形態による、オンボード衛星多重分離および復調処理を示す模式
図である。

【図７】本発明の実施形態による、オンボード衛星レートアラインメント処理を示す模
式図である。

【図８】本発明の実施形態による、オンボード衛星切り換えおよび時分割多重化動作を
示す模式図である。

【図９】本発明の実施形態により構築された、図１に示すシステムで使用されるラジオ
受信機の模式的なブロック図である。

【図１０】本発明の実施形態による、受信機の同期および多重分離動作を示す模式図であ
る。

【図１１】本発明の実施形態による、受信機で符号化放送チャネルを回復するための同期
および多重化動作を示す模式図である。

【図１２】本発明の実施形態による、衛星および放送局を管理するシステムの模式図であ
る。

【図１３】本発明の実施形態により構築されたシステムの放送セグメント、空間セグメン
ト、およびラジオセグメントの模式的なブロック図である。

【図１４】本発明の実施形態により構築されたシステムのサービスレイヤにおけるフレー
ム周期内のサービスコンポーネントのインタリーブを示す模式図である。

【図１５】本発明の実施形態により構築されたシステムの放送セグメントのサービスレイ
ヤの模式的なブロック図である。

【図１６】本発明の実施形態による、放送チャネルのスクランブルに使用される擬似ラン
ダムシーケンス発生器の模式図である。

【図１７】本発明の実施形態により構築されたシステムのラジオセグメントのサービスレ
イヤの模式的なブロック図である。

【図１８】本発明の実施形態により構築されたシステムの放送セグメントのトランスポー
トレイヤの模式的なブロック図である。

【図１９】図１８に示す外部トランスポートレイヤにおける放送チャネルフレームと図１
８に示す内部トランスポートレイヤにおけるプライムレートチャネルフレームと
を示す図である。

【図２０】本発明の実施形態による、プライムレートチャネルにおけるシンボルのインタ
リーブを示す図である。

【図２１】本発明の実施形態による、放送セグメントの内部トランスポートレイヤ上で使
用される放送チャネルのビタビエンコーダの模式図である。

【図２２】本発明の実施形態による、放送チャネルのプライムレートチャネルへの多重分
離を示す図である。

【図２３】本発明の実施形態により構築されたシステムの空関セグメントのトランスポー
トレイヤの模式的なブロック図である。

【図２４】本発明の実施形態により生成された時分割多重化ダウンリンク信号を示す図で
ある。

【図２５】本発明の実施形態による、レートアラインメントを衛星上で行う衛星を示す図で
ある。

【図２６】本発明の実施形態による、時分割多重化ダウンリングビットストリームに挿入
されるタイムスロット制御語を示す図である。

【図２７】本発明の実施形態により使用される時分割多重化フレームシーケンス発生器の
模式図である。

【図２８ａおよび図２８ｂ】本発明の実施形態により構築されるシステムにおけるラジオセグメントのトラ
ンスポートレイヤの模式的なブロック図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１２年５月１７日（２０００．５．１７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 7/20 ６１０Ｈ０４Ｎ 7/20 ６１０ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者コーセイル，オリバーフランス，Ｆ−31320，オウゼビラ，レジデンスドゥシャトー，オリビエ (72)発明者メルツァー，ステファンドイツ，ディー−91056 エーランゲン，ヘインリッヒカークナーストラウス 30 (72)発明者ドゥナス，エティンヌフランス，エフ−31200 トウロウセ，19 ルフレデリックベラットＦターム(参考） 5C064 BA07 BB05 BC16 BC20 BD07 BD13 DA10 5K028 EE07 HH01 HH05 KK32 MM05 NN02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遠隔受信機に放送を送信するための信号をフォーマットするための方法であっ
て、オーディオ、データ、静止画像、動画像、ページング信号、テキスト、メッセ
ージ、およびパノグラフィックシンボルからなる群から選択される第１のサービ
スコンポーネントを少なくとも含むサービスを受信するステップと、サービス制御データを含むサービス制御ヘッダを前記サービスに添付して、前
記遠隔受信機での前記サービスを動的に制御することにより、放送チャネルビッ
トストリームフレームを生成するステップと、を含み、前記サービスは全体ビットレートがＫビット／秒であり、該全体ビットレート
は最小ビットレートであるＬビット／秒のｎ倍に相当し、前記サービスはｎｘＬ
ｘＭ＝ｎｘＰビット／フレームを有し、該フレームは、前記サービスについてｎ
ｘＰビットを有し、かつ前記サービス制御ヘッダについてｎｘＱビットを有する
（但し、Ｋ、ｎ、Ｌ、Ｍ、Ｐ、およびＱは数値である）、方法。
【請求項２】前記遠隔受信機において前記第１のサービスコンポーネントの受信を動的に制
御するための第１のサービスコンポーネント制御データを前記サービス制御ヘッ
ダに設けるステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】前記サービスは第２のサービスコンポーネントを含み、さらに、前記遠隔受信
機において前記第２のサービスコンポーネントの受信を動的に制御するための第
２のサービスコンポーネント制御データを前記サービス制御ヘッダに設けるステ
ップをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】前記第１のサービス制御コンポーネント制御データおよび前記第２のサービス
コンポーネント制御データの少なくとも一方は、サービスコンポーネント長フィ
ールド、サービスコンポーネントタイプフィールド、暗号化フィールド、番組タ
イプフィールドおよび言語フィールドを含む複数のフィールドの少なくとも１つ
を含み、前記サービスコンポーネント長フィールドは、前記第１のサービスコン
ポーネントおよび前記第２のサービスコンポーネントのうちの対応する一方のビ
ットレートを示し、前記サービスコンポーネントタイプフィールドは、複数の信
号のいずれが、前記第１のサービスコンポーネントおよび前記第２のサービスコ
ンポーネントの対応する一方に含まれているかを示し、前記暗号化フィールドは
、複数の暗号化方法のいずれが、前記第１のサービスコンポーネントおよび前記
第２のサービスコンポーネントの対応する一方に使用されているかを示し、前記
番組タイプフィールドは、複数の番組のうちのいずれが、前記第１のサービスコ
ンポーネントおよび前記第２のサービスコンポーネントの対応する一方を介して
送信されたかを示し、前記言語フィールドは、複数の言語のうちのどれでにより
前記第１のサービスコンポーネントおよび前記第２のサービスコンポーネントの
対応する一方が生成されているかを示す、請求項３記載の方法。
【請求項５】前記第１のサービスコンポーネントおよび前記第２のサービスコンポーネント
の対応する一方の前記ビットレートを示すために、前記サービスコンポーネント
長フィールドに、ｍビット／秒の倍数であるｎビットを設けるステップをさらに
含み、１≦前記倍数≦２ⁿであり、ｍビット／秒は最小ビットレートであり、ｎおよびｍは数値であり、前記サービスコンポーネント長フィールドのコンテント
は、前記倍数に対応する０〜２ⁿの十進値を有する二進値である、請求項４記載の方法。
【請求項６】前記遠隔受信機において前記フレームを受信するステップと、前記サービスコンポーネント長フィールドを使用して前記フレームから前記第
１のサービスコンポーネントおよび前記第２のサービスコンポーネントの対応す
る一方を多重分離するステップと、をさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】ｎ＝４ビット／秒かつｍ＝８０００ビット／秒である、請求項５記載の方法。
【請求項８】前記サービスコンポーネントタイプフィールドに、前記複数
の信号のそれぞれ１つに対応する複数の値のうちの１つを提供するステップをさ
らに含み、前記複数の信号は、ＭＰＥＧ（Mothion Pictures Expert Group）符号化オーディオ、特定のフォーマットではない一般データ、ＪＰＥＧ（Joint Ph
otographic Expert Group）符号化画像データ、ビデオおよび無効データを含む、請求項４記載の方法。
【請求項９】前記第１のサービスコンポーネントおよび前記第２のサービスコンポーネント
のそれぞれ対応する一方が暗号化され、他方が暗号化されていない場合、前記暗
号化フィールドに第１の値および第２の値を提供するステップをさらに含む、請
求項４記載の方法。
【請求項１０】前記番組タイプフィールドに、前記複数の番組のそれぞれ１つに対応する複数
の値のうちの１つを提供するステップをさらに含み、該複数の番組は、音楽、ト
ークラジオショー、ビデオ、テキスト、検閲番組、宣伝および選択されたトピッ
クに向けられた番組を含む、請求項４記載の方法。
【請求項１１】前記言語フィールドに、前記複数の言語のそれぞれ１つに対応する複数の値の
うちの１つを提供する、請求項４記載の方法。
【請求項１２】前記サービスは第２のサービスコンポーネントを含み、さらに、前記フレームの少なくとも一部をデータフィールドに分割するステップと、前記第１のサービスコンポーネントおよび前記第２のサービスコンポーネント
の少なくとも一部を前記データフィールドにそれぞれインタリーブするステップ
と、を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】前記第１のサービスコンポーネントおよび前記第２のサービスコンポーネント
のビットレートはＬ／２ビット／秒の倍数であり、前記インタリーブステップは
、Ｌ／２ビット／秒の倍数が奇数である場合、各データフィールドにパディング
ビットを付加するステップを含む、前記請求項１２記載の方法。
【請求項１４】遠隔受信機への放送送信のための、搬送波において実現される放送情報を含む
信号であって、該信号は、サービス制御ヘッダをサービスに付加することにより
生成される放送チャネルビットストリームフレームを含み、前記サービスは、オ
ーディオ、データ、静止画像、動画像、ページング信号、テキスト、メッセージ
およびパノグラフィックシンボルからなる群から選択される少なくとも１つのサ
ービスコンポーネントを含み、前記サービス制御ヘッダは、前記遠隔受信機にお
いて前記サービの受信を動的に制御するためのサービス制御データを含み、前記
サービスは、全体ビットレートがＫビット／秒であり、該全体ビットレートは最
小ビットレートであるＬビット／秒のｎ倍に相当し、前記フレーム周期はＭ秒で
あり、ｎｘＬｘＭ＝ｎｘＰビット／フレームを有し、該フレームは、前記サービ
スについてｎｘＰビットを有し、かつ前記サービス制御ヘッダについてｎｘＱビ
ットを有する（但し、Ｋ、ｎ、Ｌ、Ｍ、Ｐ、およびＱは数値である）、信号。
【請求項１５】前記サービスについての前記全体ビットレートＫは１６キロビット／秒〜１２
８キロビット／秒であり、前記最小ビットレートＬは１６キロビット／秒であり
、ｎは１≦ｎ≦８の整数であり、前記フレーム周期Ｍは４３２ミリ秒であり、Ｐ
は６９１２秒であり、Ｑは２２４であり、前記フレームは前記サービスについて
ｎｘ６９１２ビットを有し、前記サービス制御ヘッダについてはｎｘ２２４を有
し、全体としてｎｘ７１３６ビットを有する、請求項１４記載の信号。
【請求項１６】前記サービスは第１のサービスコンポーネントおよび第２のサービスコンポー
ネントを含み、前記フレームの少なくとも一部は、継続期間が約１ミリ秒である
４３２個のデータフィールドに分割され、該データフィールドはそれぞれｎｘ１
６ビットを有し、前記第１のサービスコンポーネントおよび前記第２のサービス
コンポーネントは前記データフィールドそれぞれにインタリーブされる、請求項
１５記載の信号。
【請求項１７】遠隔受信機に放送を送信するため、信号をフォーマットする方法であって、デジタルオーディオ信号、アナログオーディオ信号およびアナログ信号からな
る群から選択される第１のサービスコンポーネントを少なくとも含むサービスを
受信するステップと、該第１のサービスコンポーネントがアナログである場合、該第１のサービスコ
ンポーネントをデジタル化するステップと、ＭＰＥＧ（Motion Pictures Expert Group）１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ２．５
およびＭＰＥＧ２．５レイヤ３からなる符号化方式群から選択されるソース符号
化を使用して、前記第１のサービスコンポーネントを圧縮するステップと、を含む、方法。
【請求項１８】前記圧縮ステップは、前記第１のサービスコンポーネントのビットレートに同
期したサンプリング周波数で、前記第１のサービスコンポーネントをサンプリン
グするステップを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】サービス制御ヘッダを前記サービスに付加して、前記遠隔受信機での前記サー
ビスの受信を動的に制御することにより、放送チャネルビットストリームフレー
ムを生成するステップをさらに含み、前記サービス制御ヘッダは前記遠隔受信機
での前記第１のサービスコンポーネントの受信を動的に制御するためのサービス
制御データを含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】ＭＰＥＧエンコーダのフレーム化動作を前記サービス制御ヘッダと同期させる
ステップをさらに含み、前記放送チャネルビットストリームフレームは、前記Ｍ
ＰＥＧエンコーダにより生成されたＭＰＥＧフレームをそのサブフレームとして
送信するよう動作可能である、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】前記同期ステップは、前記第１のサービスコンポーネントにおける最初のビッ
トを前記ＭＰＥＧエンコーダにより生成されたフレームヘッダの最初のビットと
整列させるステップを含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】遠隔受信機への放送送信のための、搬送波において実現される放送情報を含む
信号であって、該信号は、サービス制御ヘッダをサービスに付加することにより
生成される放送チャネルビットストリームフレームを含み、前記サービスは、デ
ジタルオーディオ信号、アナログオーディオ信号およびアナログ信号からなる群
から選択される少なくとも１つのサービスコンポーネントを有し、前記サービス
コンポーネントがアナログであり、かつＭＰＥＧ（Motion Pictures Expert Gro
up）１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ２．５およびＭＰＥＧ２．５レイヤ３からなる符
号化方式群から選択されるソース符号化を使用して圧縮されている場合には、前
記サービスコンポーネントがデジタル化され、前記サービス制御ヘッダは、前記
遠隔受信機での前記サービスの受信を動的に制御するためのサービス制御データ
を含み、前記ソース符号化は、前記サービス制御ヘッダと同期されるフレーム化
動作を有し、前記放送チャネルビットストリームフレームは、前記ソース符号化
を介して生成されたＭＰＥＧ符号化フレームをそのサブフレームとして送信する
よう動作可能である、信号。
【請求項２３】遠隔受信機に放送を送信するため、信号をフォーマットする方法であって、オーディオ、データ、静止画像、動画像、ページング信号、テキスト、メッセ
ージおよびパノグラフィックシンボルからなる群から選択される第１のサービス
コンポーネントを少なくとも含むサービスを受信するステップと、サービス制御ヘッダを前記サービスに添付して、前記遠隔受信機での前記サー
ビスを動的に制御することにより、放送チャネルビットストリームフレームを生
成するステップとを含み、前記サービス制御ヘッダは、前記フレームの開始を示
すプリアンブルと、前記サービスのビットレートを示すビットレートインデック
スと、暗号化制御データと、補助データフィールドと、該補助データフィールド
のコンテントに関連する補助フィールドコンテントインジケータと、前記補助デ
ータフィールドが多重化される場合、前記補助データフィールドにおける多重化
フレームに関連するデータと、前記フレームを構成するサービスコンポーネント
の数を示すデータと、からなる群から選択されるサービス制御ヘッダデータを含
む、方法。
【請求項２４】前記プリアンブルは、前記フレームの受信時に、自動相関により前記フレーム
の同期を容易にするのに効果的であるよう選択される２進数および１６進数のう
ちの一方である、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】前記プリアンブルは２０ビットを含み、かつ０４７４Ｂ１６進数に相当する、
請求項２４記載の方法。
【請求項２６】前記生成ステップは、前記サービスの全体ビットレートを最小ビットレートで
あるＬビット／秒の乗数である数ｎに分割するステップを含む（但し、ｎおよび
Ｌは数値であり、前記ビットレートインデックスは前記数ｎを表す２進数および
１６進数のうちの一方を含む）、請求項２３記載の方法。
【請求項２７】Ｌは１６，０００であり、前記サービスの全体ビットレートは１６キロビット
／秒のｎ倍であり（但し、ｎは１≦ｎ≦８の整数）、前記ビットレートインデッ
クスは４ビットを含み、２進数００００は前記サービスとともに送信される有効
データがないことを示し、２進数０００１、００１０、００１１、０１００、０
１０１、０１１０、０１１１、および１０００はそれぞれ、前記サービスの前記
全体ビットレートが１６キロビット／秒、３２キロビット／秒、４８キロビット
／秒、６４キロビット／秒、８０キロビット／秒、９６キロビット／秒、１１２
キロビット／秒、および１２８キロビット／秒を表す、請求項２３記載の方法。
【請求項２８】前記暗号化制御データは、複数の暗号化方式のいずれを使用して前記サービス
を暗号化したかを示す暗号化方式データを含み、前記遠隔受信機は該暗号化方式
データを用いて、前記サービスを復号化するよう動作可能である、請求項２３記
載の方法。
【請求項２９】前記サービスおよび前記サービス制御ヘッダを含む放送チャネルの１つと、異
なるサービスおよびそれに対応するサービス制御ヘッダを含む複数の放送チャネ
ルとを暗号化するステップをさらに含み、前記暗号化制御データは、前記遠隔受
信機が前記放送チャネルおよび前記複数の放送チャネルの対応する１つを復号化
するのに必要な鍵のタイプを示すビット（複数）を含み、前記鍵のタイプは、固
定鍵、共通鍵および特定鍵からなる鍵の群から選択され、前記固定鍵は、前記放
送チャネルにおける前記サービスを暗号化して、該固定鍵を使用して復号化を行
うよう構成される前記遠隔受信機の選択されたものに放送することに有用であり
、前記共通鍵は、同じ暗号化方式を使用して暗号化された前記複数の放送チャネ
ルそれぞれの前記遠隔受信機のすべてにおける復号化に有用であり、前記特定鍵
は、前記放送チャネルが選択された暗号化方式を使用して暗号化されている場合
、前記放送チャネルの前記遠隔受信機のすべてにおける復号化に有用である、請
求項２３記載の方法。
【請求項３０】前記サービス制御ヘッダの補助データフィールドにおいて、前記サービスに関
連する補助データを送信するステップをさらに含み、前記補助フィールドコンテ
ントインジケータは、前記補助データが暗号化されており、該補助データの暗号
化に使用された鍵を示すビット（複数）を含む、請求項２３記載の方法。
【請求項３１】前記サービス制御ヘッダの補助データフィールドにおいて、周波数変調（ＦＭ
）放送のためのラジオデータシステム（ＲＤＳ）ＰＩコードを送信するステップ
をさらに含み、前記補助フィールドコンテントインジケータは、前記補助データ
フィールドが前記ＲＤＳＰＩコードを含むことを示すビット（複数）を含む、
請求項２３記載の方法。
【請求項３２】前記サービスは第１の放送チャネル上で前記放送遠隔受信機に送信される第１
のサービスに相当し、さらに、オーディオ、データ、静止画像、動画像、ページング信号、テキスト、メッセ
ージおよびパノグラフィックシンボルからなる群から選択されるサービスコンポ
ーネントを少なくとも１つ含み、かつ第２の放送チャネル上で前記遠隔受信機に
送信される第２のサービスを受信するステップと、第２のサービス制御ヘッダを前記第２のサービスに添付して、前記遠隔受信機
での前記第２のサービスの受信を動的に制御することにより、第２の放送チャネ
ルビットストリームフレームを生成するステップと、前記遠隔受信機に前記複数の放送チャネルが前記第２の放送チャネルに関連す
ることを示すために、前記第１の放送チャネルに対応する前記サービス制御ヘッ
ダにビット（複数）を設けるステップと、を含む、請求項２３記載の方法。
【請求項３３】前記第１の放送チャネルおよび前記第２の放送チャネルそれぞれに識別コード
を割り当てるステップであって、該識別コードはそれぞれ、前記第１の放送チャ
ネルおよび前記第２の放送チャネルの対応する一方を一意に識別するよう動作可
能であるステップと、前記第１の放送チャネルの前記サービス制御ヘッダに、前記第２の放送チャネ
ルに対応する前記識別コードを提供するステップと、をさらに含む、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】前記第１の放送チャネルに関連し、かつそれを一意に識別する識別コードを有
する第３の放送チャネルが送信され、さらに、前記放送チャネルビットストリームフレームをもう一つ生成するステップと、前記第３の放送チャネルが前記第２の放送チャネルの代わりに前記第１の放送
チャネルに関連することを示すよう、前記第３の放送チャネルに対応する前記識
別コードを含むように、前記第１の放送チャネルの前記サービス制御ヘッダを変
更するステップと、を含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】前記第１の放送チャネルにまた関連し、かつそれを一意に識別する識別コード
を有する第３の放送チャネルが送信され、さらに、前記放送チャネルビットストリームフレームをもう一つ生成するステップと、前記第３の放送チャネルがまた前記第１の放送チャネルに関連することを示す
よう、前記第３の放送チャネルに対応する前記識別コードを含むように、前記第
２の放送チャネルの前記サービス制御ヘッダを変更するステップと、を含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３６】前記提供するステップはさらに、前記第１の放送チャネルがそれに関連した他の放送チャネルを有する第１の放
送チャネルであることを示すために、前記第１の放送チャネルの前記サービス制
御ヘッダに１ビットを設けるステップと、前記第１の放送チャネルとの関係を示すために、前記第２の放送チャネルおよ
び前記第３の放送チャネルに対応する前記サービス制御ヘッダそれぞれに１ビッ
トを設けるステップと、を含む、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】前記第１の放送チャネルおよび前記第２の放送チャネルを、互いにかつ複数の
地理的領域のうちの選択された１つ内で受信される複数の放送チャネル間で一意
に識別するために、地域特定識別コードを前記第１の放送チャネルおよび前記第
２の放送チャネルに割り当てるステップをさらに含む、請求項３２記載の方法。
【請求項３８】複数の異なる識別コードタイプのいずれが前記地理的特定識別コードに対応す
るかを示すために、少なくとも１ビットを前記第１の放送チャネルの前記サービ
ス制御ヘッダに設けるステップをさらに含み、前記複数の異なる識別コードタイ
プは前記複数の地理的領域のそれぞれ１つに対応する、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】前記第１の放送チャネルと前記第２の放送チャネルとを互いに、かつ局所エリ
ア、地域エリア内、および世界規模で受信される複数の放送チャネル間で一意に
区別するために、識別コードを割り当てるステップをさらに含み、前記提供する
ステップは、複数の異なる識別コードタイプのいずれが前記識別コードに相当す
るかを示すために、少なくとも２ビットを前記第１の放送チャネルの前記サービ
ス制御ヘッダに設けるステップを含み、前記コードタイプは局所コード、地域コ
ードおよび世界規模コードからなる群から選択され、前記局所コードは衛星送信
器からのスポットビームにより地理的エリアに送信される前記複数の放送チャネ
ルのうちの１つを一意に識別するのに有用であり、前記地域コードは、所定の連
続した地理的エリアおよび所定の連続していない地理的エリアの一方に送信され
る前記複数の放送チャネルの１つを識別し、前記世界規模コードは、前記第２の
放送チャネルを他の世界規模での前記複数の放送チャネルから区別するのに有用
である、請求項３２記載の方法。
【請求項４０】前記提供するステップは、前記第１の放送チャネルが前記第２の放送チャネル
に関連することを前記遠隔受信機に示すために、前記サービス制御ヘッダ内の前
記補助フィールドコンテントインジケータに前記ビット（複数）を設けるステッ
プを含む、請求項３２記載の方法。
【請求項４１】前記第１の放送チャネルおよび前記第２の放送チャネルそれぞれに識別コード
を割り当てるステップであって、該識別コードはそれぞれ前記第１の放送チャネ
ルおよび前記第２の放送チャネルの対応する一方を一意に識別するよう動作可能
であるステップと、前記第２の放送チャネルに対応する前記識別コードを前記第１の放送チャネル
の前記補助データフィールドに挿入するステップと、前記第１の放送チャネルに対応する前記識別コードを前記第２の放送チャネル
の前記補助データフィールドに挿入するステップと、をさらに含む、請求項４０記載の方法。
【請求項４２】前記第２の放送チャネルを識別する放送チャネル識別データを前記補助データ
フィールドに挿入するステップをさらに含む、請求項４０記載の方法。
【請求項４３】前記放送チャネル識別データは前記第２の放送チャネルを一意に識別するため
に、識別コードを含み、前記挿入ステップはさらに、複数の地理的エリアのうち
の選択された１つ内で受信される複数の放送チャネル間から前記第２の放送チャ
ンネルを一意に識別するように、前記識別コードを選択するステップをさらに含
む、請求項４２記載の方法。
【請求項４４】前記サービス制御ヘッダおよび前記第２のサービス制御ヘッダそれぞれにおけ
る前記補助データフィールドは、第１／第２の（ＰＳ）フラグを含み、さらに、前記サービス制御ヘッダおよび前記第２のサービス制御ヘッダの一方に対応す
る前記フレームが前記第１の放送チャネルのコンポーネントである場合、該ＰＳ
フラグを第１の値に設定するステップと、前記サービス制御ヘッダおよび前記第２のサービス制御ヘッダの一方に対応す
る前記フレームが前記第２の放送チャネルのコンポーネントである場合、該ＰＳ
フラグを第２の値に設定するステップと、を含み、前記遠隔受信機は該ＰＳフラグを使用して、受信した放送チャネルを第１の放
送チャネルおよび第２の放送チャネルのうちの一方として識別するよう動作可能
である、請求項３２記載の方法。
【請求項４５】前記第１の放送チャネルおよび前記第２の放送チャネルそれぞれに識別コード
を割り当てるステップであって、該識別コードは、前記第１の放送チャネルおよ
び前記第２の放送チャネルの対応する一方を一意に識別するよう動作可能である
ステップと、前記第１の放送チャネルに対応する前記補助データフィールドに、前記第２の
放送チャネルの前記識別データに対応する関連サービスポインタ（ＡＳＰ）を設
けるステップと、をさらに含む、請求項３２記載の方法。
【請求項４６】前記第１の放送チャネルに関連する第３の放送チャネルが送信され、さらに、前記第１の放送チャネルの前記放送チャネルビットストリームフレームをもう
一つ生成するステップと、前記第３の放送チャネルが、前記第２の放送チャネルの代わりに前記第１の放
送チャネルに関連することを示すよう、前記第３の放送チャネルに対応する前記
識別コードを含むように、前記第１の放送チャネルの前記サービス制御ヘッダを
変更するステップと、を含む、請求項４５記載の方法。
【請求項４７】前記第１の放送チャネルにまた関連し、かつそれを一意に識別する識別コード
を有する第３の放送チャネルが送信され、さらに、前記第２の放送チャネル上に前記放送チャネルビットストリームフレームをも
う一つ生成するステップと、前記第３の放送チャネルがまた前記第１の放送チャネルに関連することを示す
よう、前記第３の放送チャネルに対応する前記識別コードを含むように、前記第
２の放送チャネルの前記サービス制御ヘッダを変更するステップと、を含む、請求項４５記載の方法。
【請求項４８】前記第３の放送チャネルの前記サービス制御ヘッダに、前記第１の放送チャネ
ルに対応する前記識別コードを設けるステップをさらに含む、請求項４７記載の
方法。
【請求項４９】前記設けるステップはさらに、前記第１の放送チャネルは第１の放送チャネルであり、かつそれに関連する他
の放送チャネルを有することを示すために、前記第１の放送チャネルの前記サー
ビス制御ヘッダに１ビットを設けるステップと、前記第１の放送チャネルとの関係を示すために、前記第２の放送チャネルおよ
び前記第３の放送チャネルに対応する前記サービス制御ヘッダそれぞれに１ビッ
トを設けるステップと、をさらに含む、請求項４８記載の方法。
【請求項５０】前記遠隔受信機の少なくとも１つに接続された表示装置上への表示のために、
前記サービス制御ヘッダにビット（複数）を設ける、請求項２３記載の方法。
【請求項５１】前記遠隔受信機の少なくとも１つに接続された表示装置上への表示のために、
前記設けるステップは、前記サービス制御ヘッダ内の前記補助フィールドコンテ
ントインジケータにビット（複数）を設ける、請求項５０記載の方法。
【請求項５２】前記ビット（複数）は、前記表示装置への表示のために、標準シーケンスサー
ビスラベルを含む、請求項５０記載の方法。
【請求項５３】前記遠隔受信機での受信のために、前記補助データフィールドに前記サービス
に関連するデータを設けるステップをさらに含む、請求項２３記載の方法。
【請求項５４】前記設けるステップは、前記補助データフィールドのコンテントに使用した暗
号化方法を示すために、前記サービス制御ヘッダ内の前記補助フィールドコンテ
ントインジケータにビット（複数）を設けるステップをさらに含む、請求項５３
記載の方法。
【請求項５５】前記サービスおよび第２のサービスの一方に第２のサービス制御ヘッダを添付
することにより、第２の放送チャネルビットストリームフレームを生成するステ
ップであって、該第２のサービスはオーディオ、データ、静止画像、動画像、ペ
ージング信号、テキスト、メッセージおよびパノグラフィックシンボルからなる
群から選択されるサービスコンポーネントを少なくとも１つ有し、前記第２のサ
ービス制御ヘッダは、前記遠隔受信機での前記サービスおよび第２のサービスの
対応する一方の受信を動的に制御し、前記サービス制御ヘッダおよび前記第２の
サービス制御ヘッダはそれぞれ、前記サービス制御ヘッダおよび前記第２の制御
ヘッダそれぞれにおける前記補助データフィールドがマルチフレーム信号内の複
数のセグメントのうちの１つである場合を示す開始フラグを含むステップと、前記サービス制御ヘッダ内の前記補助データフィールドが前記マルチフレーム
信号における最初の前記セグメントであり、またマルチフレーム信号が存在しな
い場合には独立セグメントである場合、前記サービス制御ヘッダ内の前記開始フ
ラグを第１の値に設定するステップと、前記サービス制御ヘッダ内の前記補助データフィールドが前記マルチフレーム
信号における最初の前記セグメントであり、前記第２のサービス制御ヘッダにお
ける前記補助データフィールドが前記マルチフレーム信号内の前記セグメントの
別のものである場合、前記サービス制御ヘッダ内の前記開始フラグを第２の値に
設定するステップとを含み、前記サービスに対応する前記フレームは前記第２のサービスに対応する前記フ
レームと連続している必要がない、請求項５４記載の方法。
【請求項５６】前記サービス制御ヘッダおよび前記第２のサービス制御ヘッダそれぞれにセグ
メントオフセットおよび長さフィールド（ＳＯＬＦ）を設けるステップをさらに
含み、該ＳＯＬＦは、前記セグメントのうちのいくつが前記マルチフレーム信号
を構成しているかに関連するビット（複数）を含む、請求項５５記載の方法。
【請求項５７】前記ＳＯＬＦを設けるステップは、前記開始フラグが前記第１の値に設定され
ている場合、前記ＳＯＬＦをＮ−１に設定するステップを含み、Ｎは前記マルチ
フレーム信号を構成する前記セグメントの総数である、請求項５６記載の方法。
【請求項５８】第３のサービス制御ヘッダを前記サービス、前記第２のサービスおよび第３の
サービスのうちの１つに添付することにより、第３の放送チャネルビットストリ
ームフレームを生成するステップであって、前記第３のサービスはオーディオ、
データ、静止画像、動画像、ページング信号、テキスト、メッセージおよびパノ
グラフィックシンボルからなる群から選択される少なくとも１つのサービスコン
ポーネントを含み、前記第３のサービス制御ヘッダは、前記サービス、前記第２
のサービスおよび第３のサービスのうちの対応する１つでの受信を動的に制御し
、前記サービス制御ヘッダ、前記第２のサービス制御ヘッダおよび前記第３のサ
ービス制御ヘッダはそれぞれ、対応する前記補助データフィールドがマルチフレ
ーム信号内のセグメントである場合を示す開始フラグを含むステップと、前記サービス制御ヘッダ、前記第２のサービス制御ヘッダおよび前記第３のサ
ービス制御ヘッダそれぞれにセグメントオフセットおよび長さフィールド（ＳＯ
ＬＦ）を設けるステップと、をさらに含み、前記ＳＯＬＦは、いくつの前記セグメントが前記マルチフレーム信号を構成す
るかに関連するビット（複数）を含む、請求項５５記載の方法。
【請求項５９】前記開始フラグが前記第１の値に設定されている場合には、前記サービス制御
ヘッダ内の前記ＳＯＬＦをＮ−１（Ｎは前記マルチフレーム信号を構成する前記
セグメントの総数に相当する）に設定するステップをさらに含む、請求項５８記
載の方法。
【請求項６０】前記開始フラグが前記第２の値に設定されている場合、前記第２のサービス制
御ヘッダ内の前記ＳＯＬＦをＮ−（Ｎ−１）に設定するステップをさらに含む、
請求項５９記載の方法。
【請求項６１】前記開始フラグが前記第２の値に設定され、かつ前記第３のサービス制御ヘッ
ダを含む前記フレームが、前記第２のサービス制御ヘッダを含む前記フレームの
後の送信される場合、前記第３のサービス制御ヘッダ内の前記ＳＯＬＦをＮ−（
Ｎ−２）に設定するステップをさらに含む、請求項６０記載の方法。
【請求項６２】前記サービス、前記第２のサービス、前記第３のサービスおよびその他のサー
ビスを含む複数のサービスのうちの１つと、複数のサービス制御ヘッダのそれぞ
れ１つとを含む複数のフレームを生成するステップであって、前記複数のサービ
ス制御ヘッダはそれぞれ、対応する前記補助データフィールドがマルチフレーム
信号内のセグメントである場合を示すための補助データフィールドおよび開始フ
ラグを含む、ステップと、前記開始フラグが前記第１の値である場合、前記サービス制御ヘッダ内の前記
ＳＯＬＦをＮ−１に設定するステップと、前記対応する開始フラグが前記第２の値に設定されている場合、前記マルチフ
レーム信号内のいずれの前記Ｎ個のセグメントが前記補助データフィールドに対
応するかを示すために、前記第２のサービス制御ヘッダ、前記第３のサービス制
御ヘッダ、および前記複数のサービス制御ヘッダそれぞれ内の前記ＳＯＬＦを１
、２、３、４、…、Ｎ−１（Ｎは前記マルチフレーム信号を構成する前記セグメ
ントの総数に相当する）に設定するステップと、をさらに含む、請求項５９記載の方法。
【請求項６３】遠隔受信機への放送送信のため、搬送波において実施される放送情報を含む信
号であって、該信号は、サービス制御ヘッダを、オーディオ、データ、静止画像
、動画、ページング信号、テキスト、メッセージ、およびパノグラフィックシン
ボルからなる群から選択される少なくとも１つのサービスコンポーネントを含む
サービスに添付することで生成される放送チャネルビットストリームフレームを
含み、前記サービス制御ヘッダは、放送チャネル上の前記遠隔受信機での前記サ
ービスの受信を動的に制御し、前記サービス制御ヘッダは、前記フレームの開始
を示すプリアンブルと、前記サービスのビットレートを示すビットレートインデ
ックスと、暗号化制御データと、補助データフィールドと、該補助データフィー
ルドに関連した補助フィールドコンテントインジケータと、前記補助データフィ
ールドが多重化されている場合には、前記補助データフィールド内のマルチフレ
ームに関連するデータと、前記放送チャネルビットストリームフレームを構成す
るサービスコンポーネントの数を示すデータと、からなる群から選択されるサー
ビス制御ヘッダデータを含む、信号。
【請求項６４】第２のサービス制御ヘッダを第２のサービスに添付することにより第２の放送
チャネルビットストリームが生成され、前記第２のサービスは、オーディオ、デ
ータ、静止画像、動画像、ページング信号、テキスト、メッセージおよびパノグ
ラフィックシンボルからなる群から選択される少なくとも１つのサービスコンポ
ーネントを含み、前記第２のサービス制御ヘッダは、第２の放送チャネル上の前
記遠隔受信機での前記第２のサービスの受信を動的に制御するためのサービス制
御データを含み、前記サービス制御ヘッダおよび前記第２のサービス制御ヘッダ
は前記放送チャネルおよび前記第２の放送チャネルのいずれが第１の放送チャネ
ルであり、また該第１の放送チャネルに関連した第２の放送チャネルであるかを
識別するデータを含む、請求項６３記載の信号。
【請求項６５】サービス制御ヘッダおよび前記第２のサービス制御ヘッダはそれぞれ、前記放
送チャネルおよび前記第２の放送チャネルそれぞれの局所受信、地域受信および
世界規模受信のうちの１つを識別するデータを含む、請求項６３記載の信号。
【請求項６６】第２のサービス制御ヘッダを第２のサービスに添付することにより第２の放送
チャネルビットストリームを生成し、前記第２のサービスはオーディオ、データ
、静止画像、動画像、ページング信号、テキスト、メッセージおよびパノグラフ
ィックシンボルからなる群から選択される少なくとも１つのサービスコンポーネ
ントを含み、前記第２のサービス制御ヘッダは、第２の放送チャネル上での前記
遠隔受信機での前記第２のサービスの受信を動的に制御するためのサービス制御
データを含み、前記サービス制御ヘッダおよび前記第２のサービス制御ヘッダは
、該サービス制御ヘッダおよび該第２のサービス制御ヘッダそれぞれにおける前
記補助データフィールドがマルチフレーム信号内のセグメントであり、かついく
つの前記セグメントが前記マルチフレーム信号を構成しているかを示すセグメン
トオフセットおよび長さフィールド（ＳＯＬＦ）である場合を示す開始フラグを
含む、請求項６３記載の信号。
【請求項６７】遠隔受信機への送信するためにデータをフォーマットする方法であって、少なくとも１つの放送局から放送チャネルを受信するステップであって、該放
送チャネルはそれぞれ複数のプライムレートチャネルを含み、該プライムレート
チャネルはそれぞれ複数のシンボルを含むステップと、前記複数のプライムレートチャネルそれぞれを複数の時分割多重化ダウンリン
クの少なくとも１つに経路指定するステップであって、該複数の時分割多重化ダ
ウンリンクそれぞれは複数のタイムスロットを含むステップと、前記プライムレートチャネルそれぞれに対応し、かつ前記複数の時分割多重化
ダウンリンクのうちの同一のダウンリンクに経路指定された前記シンボルを、前
記同一のダウンリンクにおける前記タイムスロットに多重化して、対応する複数
の直列時分割多重化すなわちＴＤＭフレームビットストリームを生成するステッ
プと、タイムスロット制御語を前記ＴＤＭフレームビットストリームそれぞれに添付
して、前記遠隔受信機の少なくとも１つにより前記放送チャネルの選択されたも
のに対応する前記プライムレートチャネルの回復を制御するステップと、を含み、前記タイムスロット制御語は、放送チャネル識別タイプフィールド、放送チャ
ネル識別番号フィールド、最後のプライムレートチャネルフラッグ、フォーマッ
ト識別フィールドおよび放送視聴者フィールドからなる群から選択される少なく
とも１つのフィールドを含む、方法。
【請求項６８】前記タイムスロット制御語は、前記放送チャネル識別タイプフィールドを含み
、かつ前記添付ステップはさらに、複数の異なる識別コードタイプのいずれが前
記放送チャネルの選択されたものに対応するかを示すために、前記放送チャネル
識別子タイプフィールドに少なくとも１ビットを設けるステップを含み、前記複
数の異なる識別コードタイプは前記複数の地理的エリアのそれぞれ１つに対応す
る、前記請求項６７記載の方法。
【請求項６９】前記添付ステップはさらに、複数の異なる識別コードタイプのいずれが前記放
送チャネルの前記選択されたものの前記識別コードに対応するかを示すために、
少なくとも２ビットを前記タイムスロット制御語に添付するステップを含み、前
記コードタイプは、局所コード、地域コードおよび世界規模コードからなる群か
ら選択され、前記局所コードは衛星送信器からのスポットビームにより地理的エ
リアに送信される前記複数の放送チャネルのうちの１つを一意に識別するのに有
用であり、前記地域コードは、所定の連続した地理的エリアおよび所定の連続し
ていない地理的エリアの一方に送信される前記複数の放送チャネルの１つを識別
し、前記世界規模コードは、前記第２の放送チャネルを他の世界規模での前記複
数の放送チャネルから区別するのに有用である、請求項６８記載の方法。
【請求項７０】複数の地理的エリアの選択されたもの内で受信された複数の放送チャネルの間
から、前記放送チャネルの前記選択されたものを一意に区別するために、識別コ
ードを割り当てるステップをさらに含む、請求項６７記載の方法。
【請求項７１】複数の異なる識別コードタイプのいずれが前記放送チャネルの前記選択された
ものの前記識別コードに対応するかを示すために、少なくとも１ビットを前記タ
イムスロット制御語に設けるステップをさらに含み、前記複数の異なる識別コー
ドタイプは前記複数の地理的エリアのそれぞれ１つに対応する、請求項７０記載
の方法。
【請求項７２】遠隔受信機への放送送信のため、搬送波において実施される放送情報を含む信
号であって、該信号は複数の時分割多重化ダウンリンクのうちの１つに対応し、
かつ複数のタイムスロットを含み、該時分割多重化ダウンリンクは、それに経路
指定された少なくとも１つの放送局からの放送チャネルを有し、該放送チャネル
はそれぞれ複数のプライムレートチャネルを含み、該プライムレートチャネルは
それぞれシンボル（複数）を含み、前記時分割多重化ダウンリンクに経路指定さ
れる前記プライムレートチャネルに対応する該シンボルは、それに対応する前記
タイムスロット内で多重化されて、直列時分割多重化（ＴＤＭ）フレームビット
ストリームを生成し、該ＴＤＭフレームビットストリームは、前記遠隔受信機の
少なくとも１つにより前記放送チャネルの選択された１つに対応する前記プライ
ムレートチャネルの回復を制御するために、タイムスロット制御語を含み、前記
タイムスロット制御語は、前記放送チャネルが受信される複数の地理的エリアの
それぞれ１つを示す放送チャネル識別タイプフィールドと、放送チャネル識別番
号フィールドと、最後のプライムレートチャネルフラッグと、フォーマット識別
フィールドと、放送視聴者フィールドとを含む、信号。