(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星ベース通信システムにおける処理衛星に使用のアップリンク復調器システムにおいて、
複数の入力及び第１の出力を有し、複数のチャネル化モードからのチャネル化されたデータを前記複数の入力で受け取るよう動作可能であり且つ前記チャネル化されたデータを前記第１の出力にルート付けするよう動作可能である第１のマルチプレクサと、
前記第１のマルチプレクサの前記第１の出力と通信し、前記チャネル化されたデータの各チャネルに対する位相推定値を決定するよう動作可能であるマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサと、
前記第１のマルチプレクサの前記第１の出力と通信し、前記位相推定値を前記マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサから受け取るよう動作可能であり且つ前記チャネル化されたデータの各チャネルに対する位相を追跡して、前記チャネル化されたデータの各チャネルを対応するアップリンク信号に対して位相調整させるよう動作可能であるマルチチャネル位相追跡装置と、
前記マルチチャネル位相追跡装置と通信し、重く符号化されたチャネル化されたデータに関して動作するよう動作可能である第１の出力経路と、
前記マルチチャネル位相追跡装置と通信し、軽く符号化されたチャネル化されたデータに関して動作するよう動作可能である第２の出力経路と、
前記第１の出力経路からの前記重く符号化されたチャネル化されたデータと前記第２の出力経路からの前記軽く符号化されたチャネル化されたデータとを多重化して第２の出力へルート付けするよう動作可能である第２のマルチプレクサと、を備え、
前記多重化された重く符号化されたチャネル化されたデータ及び軽く符号化されたチャネル化されたデータが、前記対応するアップリンク信号と位相調整される、アップリンク復調器システム。
【請求項２】
前記複数のチャネル化モードからの前記受け取られたチャネル化されたデータは、その対応するアップリンクに対して時間同期化される請求項１記載のアップリンク復調器システム。
【請求項３】
前記第１の出力経路は、前記チャネル化されたデータをチャネルにより再度順に整列させるよう動作可能である多重化解除及び再順序整列化バッファと、前記重く符号化されたチャネル化されたデータに存在する符号化された内部データを復号するよう動作可能である内部復号器とを含む請求項１記載のアップリンク復調器システム。
【請求項４】
前記第１の出力経路は更に、各チャネルに対する前記チャネル化されたデータのニブルを各チャネルに対するチャネル化されたデータのバイトの中に組み合わすよう動作可能であるマルチチャネル・ニブル対バイト変換器を含む請求項３記載のアップリンク復調器システム。
【請求項５】
前記第２の出力経路は、各チャネルに対する前記チャネル化されたデータの双ビットを受け取り且つ各チャネルに対する前記チャネル化されたデータのバイトを形成するよう動作可能であるマルチチャネル双ビット対バイト変換器を含む請求項１記載のアップリンク復調器システム。
【請求項６】
前記第２の出力経路は更に、前記第２の出力経路上の前記軽く符号化されたチャネル化されたデータを前記第１の出力経路上の前記重く符号化されたチャネル化されたデータと整列させるよう動作可能である整列遅延を含む請求項５記載のアップリンク復調器システム。
【請求項７】
地上セル内で動作するサブバンド数に対応する複数のアップリンク復調器システムを更に備える請求項１記載のアップリンク復調器システム。
【請求項８】
衛星ベース通信システムにおける処理衛星に使用のアップリンク復調器システムにおいて、
複数のチャネル化モードからのチャネル化データを受け取るよう動作可能であり、前記チャネル化データの各チャネルに対する位相推定値を決定するよう動作可能であるマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサと、
前記マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサからの前記位相推定値を受け取るよう動作可能であり且つ前記チャネル化データの各チャネルに対する位相を追跡して、前記チャネル化データの各チャネルを対応するアップリンク信号に対して位相調整させるよう動作可能であるマルチチャネル位相追跡装置と、
前記マルチチャネル位相追跡装置と通信し、重く符号化されたチャネル化されたデータに関して動作するよう動作可能であり、且つ前記第１の出力経路は、前記重く符号化されたチャネル化されたデータの部分を復号するよう動作可能である内部復号器を含み、
前記マルチチャネル位相追跡装置と通信し、軽く符号化されたチャネル化されたデータに関して動作するよう動作可能である第２の出力経路と、
前記第１の出力経路からの前記重く符号化されたチャネル化されたデータと前記第２の出力経路からの前記軽く符号化されたチャネル化されたデータとを多重化し且つ第２の出力にルート付けするよう動作可能である第２のマルチプレクサと、を更に備え、
前記多重化された重く符号化されたチャネル化されたデータ及び軽く符号化されたチャネル化されたデータが、前記対応するアップリンク信号と位相調整される、アップリンク復調器システム。
【請求項９】
前記複数のチャネル化モードからの前記受け取られたチャネル化されたデータは、その対応するアップリンクに対して時間同期化される請求項８記載のアップリンク復調器システム。
【請求項１０】
前記第１の出力経路は更に、各チャネルに対する前記チャネル化されたデータのニブルを各チャネルに対するチャネル化されたデータのバイトの中に組み合わすよう動作可能であるマルチチャネル・ニブル対バイト変換器を含み、
前記第２の出力経路は、各チャネルに対する前記チャネル化されたデータの双ビットを受け取り且つ各チャネルに対する前記チャネル化されたデータのバイトを形成するよう動作可能であるマルチチャネル双ビット対バイト変換器を含む
請求項８記載のアップリンク復調器システム。
【請求項１１】
地上セル内で動作するサブバンド数に対応する複数のアップリンク復調器システムを更に備える請求項８記載のアップリンク復調器システム。
【請求項１２】
前記アップリンク復調器システムの各々からの前記多重化された重く及び軽く符号化されたチャネル化データを復号するよう動作可能である外部復号器を更に備える請求項１１記載のアップリンク復調器システム。
【請求項１３】
衛星ベース通信システムにおける処理衛星に使用のアップリンク復調器システムにおいて、
複数のチャネル化されたモードからのチャネル化されたデータを受け取るよう動作可能であり、前記チャネル化されたデータの各チャネルに対する位相推定値を決定するよう動作可能であるマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサと、前記マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサからの前記位相推定値を受け取るよう動作可能であり且つ前記チャネル化されたデータの各チャネルに対する位相を追跡して、前記チャネル化されたデータの各チャネルを対応するアップリンク信号に対して位相調整させるよう動作可能であるマルチチャネル位相追跡装置と、
前記マルチチャネル位相追跡装置と通信し、前記第１の出力経路は、重く符号化されたチャネル化されたデータに関して動作可能であり、且つ前記第１の出力経路は、各チャネルに対する前記チャネル化されたデータのニブルを各チャネルに対するチャネル化されたデータのバイトの中に組み合わすよう動作可能であるマルチチャネル・ニブル対バイト変換器を含み、
前記マルチチャネル位相追跡装置と通信する第２の出力経路を更に備え、
前記第２の出力経路は、軽く符号化されたチャネル化されたデータに関して動作可能であり、且つ前記第２の出力経路は、各チャネルに対する前記チャネル化されたデータの双ビットを各チャネルに対する前記チャネル化されたデータのバイトの中に組み合わすよう動作可能であるマルチチャネル双ビット対バイト変換器を含み、
前記重く符号化されたチャネル化されたデータの前記バイト及び前記軽く符号化されたチャネル化されたデータの前記バイトは、前記対応するアップリンク信号と位相調整される、アップリンク復調器システム。
【請求項１４】
前記第１の出力経路は、前記チャネル化されたデータをチャネルにより再度順に整列させるよう動作可能であるデータ多重化解除及び再順序整列化バッファと、前記重く符号化されたチャネル化されたデータに存在する符号化された内部データを復号するよう動作可能である内部復号器とを含む請求項１３記載のアップリンク復調器システム。
【請求項１５】
複数の入力及び第１の出力を有し、複数のチャネル化モードからのチャネル化されたデータを前記複数の入力で受け取るよう動作可能であり且つ前記チャネル化されたデータを前記第１の出力にルート付けするよう動作可能である第１のマルチプレクサと、
前記第１の出力経路からの前記重く符号化されたチャネル化されたデータと、前記第２の出力経路からの前記軽く符号化されたチャネル化されたデータとを多重化し且つ第２の出力にルート付けするよう動作可能である第２のマルチプレクサと、を更に備える請求項１３記載のアップリンク復調器システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に通信システムに関し、詳細には衛星ベース・セルラー通信システムに用いられる処理衛星のためのアップリンク復調器スキームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛星ベース・セルラー通信システムにおいて、中央地上制御プロセッサ又はネットワーク制御センタ（ＮＣＣ）は、一般的に、その通信システム内で動作する１つ以上の処理衛星を制御する。通信システム内の各処理衛星は、地上セルとして知られている複数の地理的範囲に配置された複数のユーザにサービスを提供する。処理衛星は、ポイント・ツー・ポイント（２点間）の要領でアップリンク及びダウンリンクを介してデータ信号を地上セル内の異なる場所に配置されたユーザ又は地上端末装置から受信しそしてそれへ送信する。
【０００３】
各地上セルにおけるアップリンクへの送信アクセスは、通常周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）を用いてサブバンドに分割される。各サブバンド内で、サブバンドは、再度、ＦＤＭＡを用いて周波数により複数のチャネルに分割され得る。送信アクセスはまた、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）を用いて時間により、送信バーストで占有されるスロットに分割される。送信バーストは、変調形式に対して二相偏移変調（ＢＰＳＫ）又は直交位相偏移変調（ＱＰＳＫ）のいずれかを用いて、位相偏移変調を利用する。典型的には、これらの送信バーストは、キャリア位相の初期推定値を形成するのを容易にするヘッダ、及び通常エラー制御コードにより符号化されているデータ情報を搬送する本体を有する。
【０００４】
処理衛星の本質的機能は、周波数により種々のアップリンク・チャネルを分離し、変調されたデータの推定値をバースト本体から回復し、これらの推定値をエラー制御処理に渡して、復号を実行することである。あるケースにおいて、バーストのデータ内容はＡＴＭセルの形式を取り、そのケースにおいて、セルを復号されたデータから回復し、且つそれらについて保全性チェックを実行することも必要である。これらの本質的機能は、処理衛星の中の３つの主要サブシステムにおいて実行される。チャネライザは、ビームのスペクトルをサブバンドに区切り、関連した機能を実行する。復調器及び復号器は本発明の主題であるが、それらはチャネライザにより与えられた情報を復調及び復号する。ブロック及びセル・レベル処理は、復調器及び復号器から出力を取り出し、外部の復号及びセル・レベル機能を実行する。
【０００５】
各アップリンク復調器及び復号器は、一般的に、サブバンド（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）（通常１７ＭＨｚ）の合計帯域幅を提供することを要求され、その合計帯域幅の中で処理衛星のカバレージエリアの各ビームの中に通常７個のサブバンドがある。各サブバンド内の送信は、３つのモードのうちの１つで構成され、そして復調器及び復号器は、そのような各モードに対して働くことができなければならない。これらのモードは、復調器及び復号器が単一の高速チャネルを一時に扱い、各チャネルはサブバンドの全帯域幅を占有するタイプＸを含む。タイプＹでは、復調器及び復号器が通常ＦＤＭＡにより帯域幅を共用する５媒体サイズのチャネルを扱う。タイプＺでは、復調器及び復号器が通常ＦＤＭＡにより帯域幅を共用する２５の狭い帯域の低速チャネルから信号を同時に受信する。各モードにおいて、データ伝送は、「重い」又は「軽い」符号化を有し得る。重い及び軽い符号化の双方において、外部エラー制御コードが適用され、それは通常、サイズ（２３６，２１２）のＧＦ（２５６）にわたるリード−ソロモン・コードである。重いモードにおいて、内部エラー制御コードがまた適用される。この内部エラー制御コードは、典型的には（８，４）バイオーソゴナル（ｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）・コードのような短いレートの２分の１ブロック・コードである。従って、復調器及び復号器がサポートしなければならない６つのモードがあり、それらはＸＨ、ＸＬ、ＹＨ、ＹＬ、ＺＨ、ＺＬである。
【０００６】
これらの符号化されたモードの各々において、アップリンク送信は、通常９３ミリ秒のフレームに時間的に編成され、そこにおいて各フレームは２つの部分を有する、第１の部分は同期化バースト部分であり、第２の部分はトラフィック又はデータ・バースト部分であり、それらはそれぞぞれ通常３ミリ秒と９０ミリ秒を占める。復調器及び復号器は、同期化バースト部分を処理するのを要求されないで、トラフィック又はデータ・バースト部分を処理することのみを要求される。トラフィック・バースト部分は、多数のスロットから成り、それらのスロット内に個々のトラフィック・バーストが、各アップリンク端末装置により置かれ得る。通常、ＺＨモードにおけるスロット数は２４であり、ＺＬモードでは４８である。ＹＨ及びＹＬモードにおいては、通常フレーム当たりのスロット数の５倍であり、ＸＨ及びＸＬモードにおいては、通常フレーム当たりのスロット数の２５倍である。信号送出速度は、通常、Ｘ、Ｙ及びＺチャネルのそれぞれにおいて１４、２．８及び０．５６メガシンボル／秒である。各チャネルのタイプに対して、同じシンボル速度が、重いコード・モード及び軽いコード・モードの双方に適用される。
【０００７】
復調器及び復号器はまた、各バースト・スロットに存在する全ての信号を検査することができ、そしてそれが有効なバーストを含むか否かに拘わらずそれを復調し復号しなければならない。復調器及び復号器はまた、アップリンク信号の位相を知ることなしに信頼性良く機能しなければならない。しかしながら、復調器及び復号器は、信号振幅がアップリンク電力制御方法の結果として実質的に制御されることに依存し得て、そして信号キャリア及びシンボル・エポックの双方の到来周波数がそれ自身に非常に近いことに依存し得る。復調器及び復号器はまた、バーストの時間整列が非常に精密で、それにより復調器及び復号器がバースト描写（ｄｅｌｉｎｅａｔｉｏｎ）又はシンボル時間回復機能を行うことを必要としないことに依存し得る。
【０００８】
ＡＴＭプロトコルは、セルが提供される同じ順序で当該セルが配送されることを要求するので、且つ使用は、逆多重化（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を包含し得て、そこにおいて２チャネル以上を用いてセル・フレームを送信するので、復調器及び復号器はまた、チャネル化が用いられる（即ち、モードＹ及びＺ）とき全てのバーストが特定の順序で処理されること、及び重い及び軽いコード化モードが所与のチャネル・モードで混合されるときバースト時間順序が確保されることを保証しなければならない。この点に関して、Ｘモードであるとき、単一のチャネルのみが存在し且つ全てのバーストが重く符号化されるか又は軽く符号化されるかのいずれかであることに注目されるべきである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、必要とされるものは、上記の要件を満たす衛星ベース・セルラー通信システムにおける処理衛星のための復調器及び復号器である。即ち、これは、同期化とは独立に復調プロセスを実行し、精密な同期化への依存に基づくシンボル時間回復に対する必要性を排除し、バースト検出に対する必要性を排除し、位相ロック・ループ技術を組み込み、３つのチャネル化モードに適合し、２つのコード化モードに適合し、マルチチャネル・モード（Ｙ及びＺ）において混合されたコード化モードを可能にし、且つ異なるチャネル化を備える複数の動作モードの間で切り換え可能である処理衛星のための復調器及び復号器を提供する。従って、本発明の目的は、衛星ベース・セルラー通信システムにおいて動作する処理衛星のためのそのような復調器及び復号器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の教示に従って、衛星ベース通信システムにおける処理衛星に使用のアップリンク復調器システムが提供される。アップリンク復調器システムは、異なるチャネル化及び異なるコーディング強さを有する複数の動作モードの間で動作するよう動作可能である。アップリンク復調器システムはまた、同期化システムに基づいてアップリンクと時間整列されるチャネル化されたデータを受け取る。
【００１１】
好適な一実施形態において、衛星ベース通信システムにおける処理衛星に使用のアップリンク復調器システムは、第１のマルチプレクサ、マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ、マルチチャネル位相追跡装置、第１及び第２の出力経路及び第２のマルチプレクサを含む。第１のマルチプレクサは、チャネル化されたデータを複数のチャネル化モードから受け取るよう動作可能であり、且つこのチャネル化されたデータをマルチプレクサ出力へルート付けするよう動作可能である。マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサは、第１のマルチプレクサと通信し、そして前記チャネル化されたデータの各チャネルに対する位相推定値を決定するよう動作可能である。マルチチャネル位相追跡装置は、第１のマルチプレクサと通信し、そして位相推定値をマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサから受け取るよう動作可能であり、更にチャネル化されたデータの各チャネルに対する位相を追跡して、チャネル化されたデータの各チャネルを対応するアップリンク信号に対して位相調整させるよう動作可能である。第１の出力経路は、マルチチャネル位相追跡装置と通信し、そして重く符号化されたチャネル化されたデータに関して動作するよう動作可能である。第２の出力経路は、マルチチャネル位相追跡装置と通信し、そして軽く符号化されたチャネル化されたデータに関して動作するよう動作可能である。第２のマルチプレクサは、第１の出力経路からの重く符号化されたチャネル化されたデータ及び第２の出力経路からの軽く符号化されたチャネル化されたデータを多重化し且つ第２の出力へルート付けするよう動作可能であり、そこにおいてこの多重化されたデータは、対応するアップリンク信号と位相調整される。
【００１２】
本発明の使用は、衛星ベース・セルラー通信システムにおける処理衛星に使用のアップリンク復調器システムを提供する。その結果、処理衛星におけるチャネル化されたデータを復調し復号することと関連した前述の要件が満たされる。
【００１３】
本発明の更に他の利点は、当業者には、以下の記載を読み図面を参照すれば明らかになるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
衛星ベース・セルラー通信システムに用いられる処理衛星のためのアップリンク復調器スキームに関する好適な実施形態の以下の記載は、当然に単なる例示であり、本発明又はその応用又は使用を制限することを意図するものではない。
【００１５】
図１を参照すると、複数の地理的範囲又は地上セルに配置された複数のユーザをサポートするための衛星ベース・セルラー通信システム１０が示されている。衛星ベース・セルラー通信システム１０は、一般的に静止軌道で動作している１つ以上の処理衛星１２を含む。各処理衛星１２は、本明細書で更に説明される、種々の規定された地上セル内に配置された複数の地上ユーザ端末装置１４をサポートする。各処理衛星１２は、データ信号をユーザ端末装置１４から通信アップリンク１６上で受信し、そしてデータ信号をユーザ端末装置１４へ通信ダウンリンク１８上で送信する。各ユーザ端末装置１４は、データ信号を通信アップリンク１６上で送信し、その通信アップリンク１６は、複数のキャリア・チャネル及びフォーマットを含み、そして各ユーザ端末装置１４は、データ信号を通信ダウンリンク１８上でアンテナ２０を介して受信する。各処理衛星１２は、データ信号を、通信アップリンク１６及び通信ダウンリンク１８上でマルチビーム・アンテナ２２又はいずれの他の適切なアンテナを介して受信及び送信して、要求された範囲にサービスを提供する。
【００１６】
衛星ベース・セルラー通信システム１０はまた、中央制御プロセッサ２６を含むネットワーク制御センタ（ＮＣＣ）２４を含む。ネットワーク制御センタ２４は、一般的に、アンテナ２８を介して通信アップリンク１６及び通信ダウンリンク１８を利用して、各処理衛星１２の全体動作を制御する。これらの全体動作は、静止軌道の維持、ソーラ・コレクタ３０の位置決め、衛星システム・パラメータの初期化、ユーザへの請求書の送付、並びに当該技術において全て周知の他の動作制御を含む。ネットワーク制御センタ２４の中の中央制御プロセッサ２６は、適切な計算能力の汎用プログラマブル・コンピュータであることが好ましい。
【００１７】
ここで図２を参照すると、処理通信衛星１２は、アンテナ２２を介してカバレージ領域３２を照射しているよう示されている。処理衛星１２は、各円形領域により表された複数の地上セル３４を含むカバレージ領域３２にサービスを提供す。各地上セル３４は、六角形状領域３６として示されている。これらの領域は、各々、通信衛星１２上のマルチビーム・アンテナ２２からの１つのアンテナ・ビームにより個々に照射される。各地上セル３４は、通常、直径でほぼ４８２．７ｋｍ（３００マイル）から６４３．６ｋｍ（４００マイル）の寸法であり、そして一般的に、アンテナ利得が最小許容可能である２点間の最も短い距離として測定される。例えば、これは、アンテナ利得が５又は６ｄＢだけ降下する点であり得る。
【００１８】
カバレージ領域３２は、それが地上セルの４つのタイプ３４ａ−３４ｄの１つに分離される４対１（４−ｔｏ−１）再使用として知られていることを利用するよう示されている。勿論、いずれの他のタイプの再使用パターンも採用し得る。同じ陰影を有する各地上セル３４は、同じ周波数帯域内で動作する。各周波数帯域は約１２５ＭＨｚ幅であることが好ましいが、この各周波数帯域は、好ましくは７個のサブバンド（キャリア周波数チャネル）に分離され、その各々が約１７．８５ＭＨｚの帯域を有する。サブバンドは、地上セル３４内で動作しているユーザ又は地上端末装置１４にとって利用可能である。例えば、各地上セル３４ａは、第１の１２５ＭＨｚ周波数帯域を割り当てられていて、その第１の１２５ＭＨｚ周波数帯域は、１７．８ＭＨｚの７つのサブバンドに分割され、そこにおいて各サブバンドは、１、５又は２５（Ｘ、Ｙ及びＺ）の複数のチャネルに分割され得る。このようして、地上セル３４ａのユーザ端末装置１４ａは、複数のサブバンドのうちの少なくとも１つの中の複数のチャネルのうちの少なくとも１つと、その特定のチャネルに割り当てられた複数の時間スロットのうちの少なくとも１つとを割り当てられ得る。同様に、各地上セル３４ｂは第２の１２５ＭＨｚ周波数帯域を割り当てられ、各地上セル３４ｃは第３の１２５ＭＨｚ周波数帯域を割り当てられ、各地上セル３４ｄは第４の１２５ＭＨｚ周波数帯域を割り当てられ得る。換言すると、３４ａとして識別される全ての地上セルは、利用可能な同じチャネルを有する同じ１２５ＭＨｚ周波数帯域内で動作され、カバレージ領域３２内の地上セル３４の各組全体にわたり以下同様である。
【００１９】
地上セル３４ａのユーザ端末装置１４ａは、第１の１２５ＭＨｚ周波数帯域の７つのサブバンドの１つ内で、例えば、Ｙモード割り当てのチャネル１内で動作しつつあってよい。ユーザ端末装置１４ａから発する通信アップリンク１６ａは、地上セル３４ａにサービスを提供するマルチビーム・アンテナ２２の主ビーム３８の中に指向されている。ユーザ端末装置１４ａはまた、サブバンド内のキャリア・チャネル１に対する特定の時間スロット内でバースト・オン及びオフしつつあってよい。ユーザ端末装置１４ａはまた、そのユーザ端末装置１４ａが全てのそのデータを通信アップリンク１６ａを介して送信するためいかなる帯域幅を必要とするかに応じて、サブバンド内の追加のキャリア・チャネル及び／又は追加の時間スロットを用い得る。
【００２０】
通信衛星１２から地上セル３４ａ−３４ｄの各グループ内のユーザ端末装置１４への各通信ダウンリンク１８は、単一のキャリア周波数又はチャネルで動作し、そして一般的に常に動作状態にある。換言すると、全ての地上セル３４ａは第１のキャリア周波数で動作し、全ての地上セル３４ｂは第２のキャリア周波数で動作し、以下同様である。単一のキャリア周波数が地上セル３４ａ−３４ｄの各グループに対して通信ダウンリンク１８上に用いられる理由は、処理通信衛星１２を動作させることに関連した制限された電力制約のためである。
【００２１】
ここで図３に向くと、本発明の復調器及び復号器と組み合わされて用いられる衛星同期化システム３９が示されている。この点に関して、衛星同期化システム３９は、衛星タイミング４０、同期化バースト・プロセッサ４２、復調器及び復号器４４及びユーザ端末装置１４を含む。この衛星同期化システム３９は、復調器及び復号器４４が通常の復調器とは似ていず明示的シンボル・タイミング回復及び／又はバースト・フレーム化を有することなく動作できるようにする。衛星同期化システム３９のための動作は次のとおりである。ユーザ端末装置１４は、同期化スキーム３９のため用いられる同期化バーストをその通信アップリンク１６の中のトラフィック・バーストと共に周期的に送る。同期化バーストの到達時間は、処理衛星１２内に配置された同期化バースト・プロセッサ４２により決定され、発明の名称が「処理衛星のための同期化バースト・プロセッサ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｂｕｒｓｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  ｆｏｒ  ａ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）」で本願と共に出願された米国特許出願に更に詳細に開示されており、それは本明細書に援用される。同期化バースト・プロセッサ４２は、ユーザ端末装置１４に通信ダウンリンク１８を介して送られる、同期化バーストの早い／遅い状態を識別する報告書セルを作成する。受け取ると直ぐに、ユーザ端末装置１４は、報告書セルに従って、そのアップリンク・タイミングを調整し且つ訂正し、それにより衛星タイミング４０と時間的に近くに整列してそのアップリンク活動の全てを維持する。衛星タイミング４０の共通タイミング源は、同期化バースト・プロセッサ４２及び復調器及び復号器４４の双方のため用いられる。換言すると、同期化バースト・プロセッサ４２を通して獲得されたタイミングは、復調器及び復号器４４にも適用される。従って、そのクロックを調整する復調器及び復号器４４の代わりに、同期化バースト・プロセッサ４２は、早い／遅い報告書セルを通信ダウンリンク１８を介してユーザ端末装置１４に送り、そしてユーザ端末装置１４は、その送信クロックを調整して、局所ループ・タイミング制御と比較して長いループ・タイミング制御を復調器及び復号器４４を介して与える。
【００２２】
図４を参照すると、データ復調器及び復号器４４が、処理衛星１２の他の構成要素と関連してより詳細に示されている。データ復調器及び復号器４４は、２つの部分で説明されるであろう。第１のより単純な部分において、その動作は、モードＸ動作に制限されるであろう。データ復調器及び復号器４４がモードＹ及びＺで動作するのを可能にするため必要とされる適応は、第２の部分で説明されるであろう。データ復調器及び復号器４４は、１対のアップストリーム・チャネライザ４６及び４８とインタフェースし、且つダウンストリーム・ブロック・バッファＲＡＭ５０及び外部復号器５２とインタフェースする。データ復調器及び復号器４４は、オンボードのコントローラ又はマイクロプロセッサ５４の管理下で動作し、そのオンボードのコントローラ又はマイクロプロセッサ５４は、衛星同期化スキーム３９からアップリンク制御５６を介してタイミング信号、並びにサブバンドが何の特定のモードで動作しているかをモード制御５８を介して受信する。コントローラ５４は、全てのクロック及び制御信号をデータ復調器及び復号器４４に出力６０を介して与える。コントローラ５４は、計算タスクに適合するためパイプライン・プロセッサか又はいずれの他の適切なプログラマブル・マイクロプロセッサであることが好ましい。
【００２３】
Ｘチャネライザ４６は、約１２５ＭＨｚの合計帯域幅を有する１つの地上セル３４内で動作する７つのサブバンドの各々に存在する信号を分離する。Ｘチャネライザ４６は、地上セル３４内で受信された信号を７つの別個のサブバンドに分離し、サブバンドのうちの１つ又はチャネル化されたデータをサンプル対のディジタル形式でデータ復調器及び復号器４４に与える。このディジタル・データは、Ｙ及びＺチャネル動作のそれぞれに対して５又は２５のサンプル対のセットに多重化される。各セット内のサンプル対は、時間的に同時である。Ｘチャネライザ４６からのディジタル・サンプルはまた、Ｘチャネル成形機能を有して整合フィルタリング処理された。そのサンプルは、Ｘチャネライザ４６により、アイ・ダイアグラム（アイパターン）の中心（又は集合）点（偶数セット）か又は集合間の中間点（奇数セット）かのいずれかに対して生成される。
【００２４】
モードＸで動作するとき、単一のユーザ端末装置１４は、約１４メガシンボル／秒のデータ速度を有し且つ約１７．８ＭＨｚの帯域幅を有する地上セル３４内の全体サブバンド内の単一のチャネル上を動作する。モードＸにおける全ての必要不可欠なフィルタリングは、Ｘチャネライザ４６において実行される。処理衛星の同期化システム３９は、復調器と同じタイミング・システムに対してロックされるが、しかしさもなければデータ復調器及び復号器４４とは独立に機能する。衛星同期化システム３９の結果として、シンボル又はビット・タイミングは、きっちりと制御され、それによりＸチャネライザ４６により生成されたサンプルは、内部整合フィルタのアイ・ダイアグラムのピーク（偶数セット）か、又はそのアイ・ダイアグラムのピーク間の中間点（奇数セット）かのいずれかに非常に密接に対応する。データ復調器及び復号器４４がタイミング・シンボル訂正を導出することを必要とされないので、Ｘチャネライザ４６からの奇数セットはデータ復調器及び復号器４４と関係なく、それによりデータ復調器及び復号器４４は、その処理をサンプル対の半分を廃棄することにより始め、コントローラ５４の管理の下で偶数セットを保持する。モードＸにおける別の単純化する要因は、サンプル又はチャネル化されたデータが順次的に関連し、それにより多重化解除又は並列処理がモードＸバーストを処理するため要求されないことである。
【００２５】
Ｘモードで動作するときのＸチャネライザ４６からのデータ・サンプル又はチャネル化されたデータは、直接３対１マルチプレクサ６２に印加される。３対１マルチプレクサ６２は、本質的に、チャネル化されたデータを複数のモード（Ｘ、Ｙ及びＺ）の下で受け取る３つの入力のうちの１つをその単一の出力に１４メガシンボル／秒のサンプル速度でルート付け又は指向させる。出力サンプル速度は、いずれの動作モードに対しても同じである。次いで、サンプル・データ・ストリームは、（ｐ，ｑ）バス６４に印加される。このチャネル化されたデータは、その対応するアップリンクに対して衛星同期化システム３９を介して既に時間同期化されているが、しかし未知の位相回転を有する。コントローラ５４の管理下で、完全なＸモード・バースト・スロットに対応するサンプルのセットは、Ｘチャネライザ４６から３対１マルチプレクサ６２を介して（ｐ，ｑ）バス６４上へ通され、一方そのガード時間に対応するバーストからのサンプルは、廃棄される。バーストに結合されたサンプルの数は、処理されているバーストが重いコーディングか又は軽いコーディングかどうかに直接依存する。先に示したように、Ｘモードにおいて、全てのシンボル又はサンプルは、重くコード化されているか又は軽くコード化されているかいずれかであり、重いコーディング又は軽いコーディングの混合ではない。典型的には、この数は、それぞれ１９２０又は９６０のサンプルであり、Ｎｈ又はＮｌと称す。ここで実行される処理ステップは、バースト・サンプルが（ｐ，ｑ）バス６４上に与えられるにつれリアルタイムで進行することに更に注目されるべきである。これらの種々のステップは、コントローラ５４により全てパイプライン化され、そして調整される。
【００２６】
各バーストからの幾つかの第１のサンプルは、バースト・ヘッダ又はプリアンブルから成り、そして（ｐ，ｑ）バス６４からマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６へルート付けされる。マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６は、これらのプリアンブル・サンプルを既知のヘッダ構造に対して相関させ、そしてチャネル化されたデータの各チャネルに対する開始位相θ０の推定値を、ディジタル判断指令された（ｄｅｃｉｓｉｏｎ−ｄｉｒｅｃｔｅｄ）位相ロック・ループ（ＤＤ−ＰＬＬ）であるマルチチャネル位相追跡装置６８に供給する。バースト・ヘッダ（Ｈｈ及びＨｌ）の中のサンプル数は、重いコーディングと軽いコーディングのうちのいずれを用いているかに依存し、通常それぞれ３２又は１６シンボル又はビットである。既知の構造化されたバイポーラ・テンプレート・シークエンス［ｔ（ｈ）］が、ヘッダ又はプリアンブルのため用いられ、即ちｔ（ｎ）＝±１である。重いバーストに対するヘッダ又はプリアンブルは、このシークエンスを２回用いる。シークエンス［ｔ（ｈ）］は、コントローラ５４によりマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６に供給され、従って要求されるごとに、衛星ベース・セルラー通信システム１０の通信アップリンク１６及び通信ダウンリンク１８を介して再構成され得る。
【００２７】
マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６は、ｐサンプル及びｑサンプルを［ｔ（ｎ）］に対して相関させて、この軽いコーディングに対して、変数Ｐ及びＱを次のとおり生成する。
【００２８】
【数１】
Ｐ＝ＳＵＭ［ｎ＝１からＨｌ：ｐ（ｎ）＊ｔ（ｎ）］
Ｑ＝ＳＵＭ［ｎ＝１からＨｌ：ｑ（ｎ）＊ｔ（ｎ）］
更に、マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６は、この動作を繰り返し、そして重いコーディング・バーストに対して結果を合計する。次いで、マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６は、次式のようにＱ／Ｐの逆正接を取ることによりバーストに対して初期位相を推定する。
【００２９】
【数２】
θ０＝ＡＴＮ［Ｑ／Ｐ］
この相関処理は、通常、ｔ（ｎ）の符号により必要に応じて加算又は減算するよう構成されている標準累算器で実行され、位相推定値θ０は、通常ＲＯＭを用いて生成される。次いで、開始位相又は位相回転の位相推定値θ０は、マルチチャネル位相追跡装置又はディジタル判断指令された位相ロック・ループ６８に供給される。この位相推定値θ０は、ユーザ端末装置１４の対応する通信アップリンク信号１６の位相を表し、そしてサンプルが復調され復号される前にデータ・サンプルを整列させるため用いられる。
【００３０】
残りのバースト・サンプル又はビットＢｈ又はＢｌは、バーストの本体と関連する（典型的ケースにおいてＢｌ＝Ｎｌ−Ｈｌ＝９６０−１６＝９４４及びＢｈ＝１８８８）。再び、コントローラ５４の管理の下で、バースト本体の偶数サンプルは、マルチチャネル位相追跡装置６８に（ｐ，ｑ）バス６４を介して指向され、その（ｐ，ｑ）バス６４を用いて、通信アップリンク１６の位相を追跡し、それにより再び安定化させ且つサンプル対の位相をユーザ端末装置１４の位相空間の中で整列させる。換言すると、マルチチャネル位相追跡装置６８は、各チャネルに対するチャネル化されたデータを対応するアップリンク信号１６における対応する位相と位相調整させる。こうして、マルチチャネル位相追跡装置６８の主要動作は、信号の位相の推定値θを与えることであり、Ｘモードにおいて一般的である。この点に関して、サンプル対（ｐ，ｑ）は、直交座標から極座標形式へ変換されて、（ｒ，ψ）を生成する。位相差Ψ＝ψ−θは、減算器で形成され、そしてそれは、ｘ＝ｒ＊ＣＯＳ［Ψ］及びｙ＝ｒ＊ＳＩＮ［Ψ］に従ってサンプルを（ｘ，ｙ）としての直交形式に戻すため用いられる。極座標から直交座標への両方の変換は、典型的には、ＲＯＭの中に実現されたルックアップ・テーブルによりなされる。
【００３１】
マルチチャネル位相追跡装置６８は、判断指令に関して２つのモードの１つで、且つデータ復調器及び復号器４４がモードＸＬ又はＸＨのいずれであるかに応じて動作する。軽くコード化されたバーストに対して、マルチチャネル位相追跡装置６８は、偶数サンプル対を独立したものとして扱い、そしてΨの限界を用いてマルチチャネル位相追跡装置のループ・フィルタに対する誤差推定値を形成して、＋４５アーク度（ａｒｃｄｅｇ．）又は−４５アーク度の位相誤差εを形成する。これは、通常のディジタル指令位相ロック・ループを構成する。この軽いモードのマルチチャネル位相追跡装置６８は、単純にｋ＊εを積分してθを生成する１次の位相ロック・ループとして動作する。処理衛星１２において用いられる同期化スキームは、非常に厳しい公差（典型的には最も遅い伝送速度（典型的にはＸモードに対して５００キロシンボル／秒）に対して±５００Ｈｚ、即ち、等価的には０．００１回転／シンボル・エポックより悪くない）内に通信アップリンク１６を維持するので、１／３２の範囲のループ利得を有する単純な１次のループは、位相を追跡するのに適している。マルチチャネル位相追跡装置６８は、任意に、モードＹ又はＸからのバーストを処理するとき、より低いループ利得を用いる。軽いコード化されたバーストにおけるマルチチャネル位相追跡装置６８からの出力は、衛星同期化システム３９の下で時間的に同期化されるデータの復調されたハード判断である。これらのハード判断は、一般的に、２ビット／シンボルを有するＱＰＳＫフォーマットであり、そして双ビットとして出力される。
【００３２】
重いコード化されたバーストに対して、４個の連続シンボルは、それらが（８，４）バイオーソゴナル（ｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）・コードにおけるコードワードを表す点で関連される。この点に関して、判断指令は、内部復号器７０からの復号された結果に基づく。これは、ループに対してより正確な位相推定値εを生成する。再び、単純な１次ループは、通常の処理衛星１２に対して満足な動作を与えるのに十分である。この進んだループは４分の１のシンボル・エポック速度で動作するので、ループ利得定数は、軽くコード化されたケースに対してより高く設定され、０．２５が典型的なループ利得である。重いモードを用いて、安定化された（ｘ，ｙ）偶数サンプルは、重いコード化されたバースト上に存在する内部コード、典型的には前述したように（８，４）バイオーソゴナル・コードを復号するため内部復号器７０に送られる。４つのＱＰＳＫシンボルがこのコードの８つの要素を搬送することを要求されるので、処理の調子（ｃａｄｅｎｃｅ）は重いモードにおけるときのこの処理点において４で除算される。次いで、マルチチャネル位相追跡装置６８から現れるソフト判断サンプル対［ｘ，ｙ］は、データ多重化解除及び再順序整列化（ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ）バッファ７２にバッファされる。これらのソフト判断は、本質的に、１又は０が強い又は弱い判断であるかどうかを指示する追加のコーディングを加えて、ハード判断のディジタル表示１又は０を含む。マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６及びマルチチャネル位相追跡装置６８は、更に詳細に、１９９９年２月２６日に出願され、発明の名称が「ディジタル通信システムにおいて短いブロック・コードと使用の改善された判断指令された位相ロック・ループ（ＤＤ−ＰＬＬ）（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  Ｄｉｒｅｃｔｅｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ（ＤＤ−ＰＬＬ）Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｗｉｔｈ  Ｓｈｏｒｔ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｅｓ  Ｉｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）」の米国特許出願Ｎｏ．０９／２５８，８４６に開示されており、それは本明細書に援用される。
【００３３】
データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２は、サンプル対を受け取り、そして一時にそれらをブロックに再グループ化する。換言すると、Ｘモードにおいて、これらのサンプル対は、内部復号器７０が処理するのを要求する８サンプル又はビットのブロックにグループ化される。Ｙ及びＺモードのケースにおいては、データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２は、時間多重化されたデータを取り込み、そしてそのチャネルを多重化解除して、更に詳細に説明されるように各チャネルに対して８ビットの別個のブロックに生成する。データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２の詳細な論考は、１９９９年１月２９日に出願され、発明の名称が「多重チャネルからのソフト判断を単一の共用型バイオーソゴナル復号器の中へのバッファリング及びシークエンス化（ＢｕｆｆｅｒｉｎｇＡｎｄ  Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ  Ｏｆ  Ｓｏｆｔ−Ｄｅｃｉｓｉｏｎｓ  Ｆｒｏｍ  Ｍｕｔｉｐｌｅ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  Ｉｎｔｏ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｂｉｏｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｄｅｃｏｒｄｅｒ）」の米国特許出願Ｎｏ．０９／２３９，８７１に記載され、それは本明細書に援用されている。
【００３４】
内部復号器７０は、周知の（８，４）バイオーソゴナル・コードに対するソフト判断ブロック復号器であり、ニブル・レベル（即ち、４ビット又はサンプル）で最大最尤判断を与えるよう動作する。この点に関して、内部復号器７０は、重く符号化されたチャネル化されたデータに存在する内部符号化されたデータを復号する。内部復号器７０により用いられるアルゴリズムは、高速アダマール変換であり、当該技術において周知である。内部復号器７０からの内部符号化されたデータ・サンプルは、マルチチャネル位相追跡装置６８にフィードバック７４を介して戻され、並びにマルチチャネル・ニブル対バイト変換器７６へ通される。フィードバック経路７４からの結果は、復号処理の結果を戻して、マルチチャネル位相追跡装置６８における判断指令を修正する。代替として、位相追跡装置は、重いモード並びに軽いモードでシンボル判断指令ごとに従来のものを用い得る。
【００３５】
マルチチャネル・ニブル対バイト変換器７６は、内部復号器７０からの各々４ビットから成る２つのニブルを取り込み、８ビットの１バイトを形成する。Ｙ又はＺモードにあるとき、マルチチャネル・ニブル対バイト変換器７６は、本明細書において更に説明される、一時に処理されつつあるチャネルの数（５又は２５）のバイトを組み立てる。マルチチャネル位相追跡装置６８からのハード判断データ・ビット又はサンプルは、マルチチャネル双ビット対バイト変換器７８に印加される。マルチチャネル双ビット対バイト変換器７８は、ＱＰＳＫにおける２ビットを一時に（即ち双ビット）を受け取り、そしてその２ビット判断の４つを取り込んで、単一の８ビットのバイトを組み立てる。マルチチャネル双ビット対バイト変換器７８はまた、本明細書において更に説明される、Ｙ又はＺモードにあるときマルチチャネルのように動作する。換言すると、２ニブルが組み合わされて、バイトを形成し、そして２ビットの４双ビットが組み立てられて、バイト又はオクテット（ｏｃｔｅｔ）を形成する。マルチチャネル・ニブル対バイト変換器７６及びマルチチャネル双ビット対バイト変換器７８は、１９９９年１月２９日に出願され、発明の名称が「複数のチャネルの間で単一のバッファの共用化を容易にするためのデータの直並列変換（Ｓｅｒｉａｌ  Ｔｏ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｏｆ  Ｄａｔａ  Ｔｏ  Ｆａｃｉｌｌｉｔａｔｅ  Ｓｈａｒｉｎｇ  Ａ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｂｕｆｆｅｒ  Ａｍｏｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ）」の米国特許出願に更に詳細に説明されており、それは本明細書に援用される。
【００３６】
データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２及び内部復号器７０を通しての処理における遅延のため、データ・バイトが２対１マルチプレクサ８２に配送される前に、整列遅延８０を用いて、マルチチャネル・ニブル対バイト変換器７６及びマルチチャネル双ビット対バイト変換器７８からのバイトを時間整列する。２対１マルチプレクサ８２は、整列遅延８０のため時間整列されたバイトを受け取り、そして単一の出力に対する重く及び軽く符号化されたデータのその２入力を位相調整し多重化する。多重化されたバイトのこの単一の出力は、デスクランブラ（スクランブル解除器）（ｄｅｓｃｒａｍｂｌｅｒ）８４に送られる。デスクランブラ８４は、ユーザ端末装置１４の中のスクランブラにより用いられている同じアルゴリズムを用いてビットをスクランブル解除して、スクランブルされていない使用可能なデータを与える。次いで、デスクランブラ８４からのスクランブル解除されたデータは、可変遅延モジュール８６に送られる。好適には地上セル３４の中に７つのサブバンドがあるので、１対Ｒ復調器及び復号器４４が存在する。なお、Ｒは７が好ましい。このため、可変遅延モジュール８６を各データ復調器及び復号器４４において用いて、ブロック・バッファＲＡＭ５０に送られるデータ・バイトの時間整列を保証し、ブロック・バッファＲＡＭ５０は、特定の地上セル３４をカバーする特定のサブビームに対して各データ復調器及び復号器４４からデータを受け取る。
【００３７】
外部復号器５２はリード−ソロモン復号器５２であるが、その外部復号器５２は、幾つかのサブバンド（典型的には、１ビームの中に７サブバンド）を扱うほど十分早いので、外部復号器５２は、ブロック・バッファＲＡＭ５０を介して、幾つかのデータ復調器及び復号器４４の間で共用される。リード−ソロモン復号器５２は、一時に単一のチャネルの単一のブロックに関して動作し、従って各観察可能なブロックは、それのいずれかの部分が外部復号器５２に転送される前に完全に組み立てられなければならない。従って、復調され且つ多分内部復号されたデータのバイトは、本明細書で更に説明される、ブロック・バッファＲＡＭ５０の中にバッファされる。ブロック・バッファＲＡＭ５０は、１９９９年１月２９日に出願され、発明の名称が「共用された復号器を介した複数のチャネルからのデータのバッファリング及びシークエンス化（Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ  Ａｎｄ  Ｓｅｑｕｎｃｉｎｇ  Ｏｆ  Ｄａｔａ  Ｆｒｏｍ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ａ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｄｅｃｏｄｅｒ）」の米国特許出願Ｎｏ．０９／２４０，１７１に更に詳細に開示され、それは本明細書に援用される。バーストの復調が完了すると直ぐに、ブロック・バッファＲＡＭ５０の中の組み立てられたブロックは、復調されたデータの最後の外部復号のためリード−ソロモン復号器５２に送られる。この点に関して、単一の外部復号器５２を用いて、複数のデータ復調器及び復号器４４を支援し、それにより処理衛星１２に搭載状態の全体のハードウエア・コスト、複雑さ及び電力消費を低減することに注目すべきである。
【００３８】
データ復調器及び復号器４４は、モードＹ又はＺ（即ち、５又は２５チャネル）のいずれかで動作するとき、Ｘチャネライザ４６から送られたサンプルは、前述のように、データ復調器及び復号器４４に与えられつつある前に追加の事前処理を要求する。処理されつつあるチャネル数がモードＺでは２５であるのに対しモードＹでは５であることを除いてＺモードに対する動作が類似していることの理解の下で、Ｙモード動作の説明を続ける。
【００３９】
Ｙ及びＺチャネライザ４８の目的は、特定のサブバンドをその構成された成分（典型的にはモードＹに対して５チャネル）に変換する（ｒｅｓｏｌｖｅ）ことによりチャネル化プロセスを完成させること、及びモードＹ整合フィルタリングを行うことである。これらのフィルタリング動作は、同時に、ｐ成分のための１つのディジタル・フィルタとｑ成分のための別のディジタル・フィルタを有したディジタル・フィルタ構造において実行される。Ｙ及びＺチャネライザ４８は、５つの偶数サンプル対をモードＹシンボル・エポックの間に生成する。これらの偶数サンプル対は、Ｙ及びＺチャネライザ４８内のディジタル・フィルタの中へコントローラ５４の管理の下で結合され、コントローラ５４は、チャネルのその適切なシークエンス化が維持されるのを保証する。Ｙ及びＺチャネライザ４８の中の各ディジタル・フィルタは、５つのＹモード・シンボル出力を、上流のＸチャネライザ４６の全ての第５エポックで生成する。Ｙ及びＺチャネライザ４８のラインは、偶数（フィルタリングされたＹシンボルに対するアイ・ダイアグラムのピーク）及び奇数Ｙタイプ・サンプルを与える。前述のように、Ｘモード記述に対して、奇数セットは、無関係で廃棄される。換言すると、Ｙ及びＺチャネライザ４８は、各Ｙ又はＺチャネルに対する１つのサンプルを受け取り、次いで最初のＹ又はＺチャネルに戻して、時間多重化されるようにサンプルの次のセットにぴったり合わせる。３対１マルチプレクサ６２は、５つの時間多重化されたチャネル・データをＹ及びＺチャネライザ４８から受け取り、そしてそれを（ｐ，ｑ）バス６４にルート付けし、それにより３対１マルチプレクサ６２のサンプル速度は、全ての３つのモードに対して同じである。
【００４０】
Ｙチャネル・モードで動作しているとき、データ復調器及び復号器４４は、同時に、５つの別個のＹバースト・スロットに関連する５つのサンプルを受け取る。これらのサンプルの同時処理を容易にするため、データ復調器及び復号器４４は、本明細書で更に説明される、共用された処理手法を利用する。モードＸケースのように、バースト・プリアンブルからのサンプルは、最初にマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６にルート付けされる。５つの相関が並列に実行されねばならないので、マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６内の相関器には、進行中に５つの作業の各々の部分的結果を保存するためのメモリが設けられている。ほかの点では、初期位相の推定処理は、前述のようにモードＸに対するのと同じである。換言すると、マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６は、５個全てのチャネルに関して同時に動作して、各位相を決定する。それは、データが時間的に順次到着し、そしてマルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６は、このデータが状態変数として受け取られにつれこのデータを内部記憶する。これらの中間状態変数の結果は、各Ｙチャネルに対して独立に記憶され、それによりデータが時間多重化される。
【００４１】
マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６から与えられた位相推定値を用いて、位相追跡装置を開始させ、その位相追跡装置は、データが順次復調され且つ復号される前にそのデータを回転解除（ｄｅｒｏｔａｔｅ）することを更に注目すべきである。Ｙ及びＺモード並びにＸモードに対する処理速度は、１秒当たり同じ全体動作速度で実行される。この点に関して、Ｘモードにおいて、１つのチャネルが１４メガサンプル／秒で処理され、Ｙモードにおいて、５つのチャネルが各々２．８メガサンプル／秒で処理され、Ｚモードにおいて、２５個のチャネルが各々０．５６メガサンプル／秒で処理される。モードＹ及びＺ状況において存在する１つの複雑さは、チャネル全てが同じモードでコード化され得るわけではないことである。換言すると、幾らかのチャネルは重く符号化され得て、他のチャネルは軽く符号化され得る。このケースにおいて、異なる長さの相関は、２つのタイプのコーディングで実行され、バーストの本体の始めは異なるエポックで生じ、そして第２の軽いコード・バーストは、重いコード・バーストの第２の半分に落ちる。コントローラ５４は、マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６が重いコード・バースト及び軽いコード・バーストの両方を適正に処理することを保証するため必要な制御を与える。
【００４２】
マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６からの初期位相推定に続いて、５つの位相推定値がマルチチャネル位相追跡装置６８に送られる。マルチチャネル位相追跡装置６８は、それがここでＹチャネルの５つ全てを同時に処理することを除いて、Ｘチャネル・モードにおける場合に類似した動作を行う。ここで取られた手法は、マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ６６に対する前述の手法と類似している。特に、５つのＹモード・チャネルの各々にはメモリ・セルが設けられて、ループ状態変数「θ」を保持し、θの１つの値は同時に位相追跡されつつある５つのバーストの各々と関連する。マルチチャネル位相追跡装置６８は、各シンボル・エポックでループ使用がチャネル毎に独立であるので、Ｙモードにおいて重い又は軽いコードの要領のいずれかで動作され得る。
【００４３】
マルチチャネル位相追跡装置６８に続いて、コントローラ５４は、データをデータ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２で多重化解除及び再順序整列化した後に、（ｘ，ｙ）ループ出力を重いモード・チャネルから内部復号器７０へ指向させる。Ｙモードにおいて、内部復号器７０は、それがＸモードで動作する方法と似た動作を行う。唯一の例外は、４つのシンボル集合化（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）が実行される場合である。このケースにおいて、ソフト判断（ｘ，ｙ）に対する保持メモリは、より大きく、且つ再びコントローラ５４の管理の下で、多重化される要領で入れられる。換言すると、内部復号器７０が復号するため８つのソフト判断を要求し且つ５つのＹチャネル出力があると仮定すると、データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２の中への４０個のサンプル又はビットは、時間多重化されたデータを取り込み且つそれらをブロックにチャネルごとに１度にグループ化することにより再グループ化される。例えば、データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２は、８ビットの５つのチャネル・ブロックを得る又は与えるため４０個の入力ビット又はサンプルを要求し、その５つのチャネル・ブロックは、別個に内部復号器７０に送られる。内部復号器７０は、その８ビットの５つのチャネル・ブロックの各々を別個に復号することにより各チャネルに関して個々に動作する。
【００４４】
次いで、復調され且つ復号されたデータは、更なる判断調整のためマルチチャネル位相追跡装置６８にフィードバック７４を介して戻され、そしてまたマルチチャネル・ニブル対バイト変換器７６に送られる。ここで再び、マルチチャネル・ニブル対バイト変換器７６は、別個のチャネル及びバイトからの各データを編成し且つ記憶するため各チャネル用の個々のメモリを含む。ＹＬモードで動作しているチャネルに対して、コントローラ５４は、マルチチャネル位相追跡装置６８のハード判断出力により生成された双ビットをマルチチャネル双ビット対バイト変換器７８にルート付けする。なお、マルチチャネル双ビット対バイト変換器７８はまたモードＹＬで動作する各チャネルのための個々のメモリを含む。このデータは、２対１マルチプレクサ８２で受け取られたバイトが時間整列されていることを保証するため整列遅延８０を通る。このデータは、再び、デスクランブラ８４でスクランブル解除され、そして可変遅延モジュール８６を介して時間調整されて、データの受け取りを、ブロック・バッファＲＡＭ５０に関係した異なるデータ復調器及び復号器４４同士間で整列させる。ブロック・バッファＲＡＭ５０は、Ｙモードにおいてバイトを個々のプリアンブル・バッファの中に、合計１０個組み立て、それは、完全な観察可能ブロックが利用可能になるまで、ブロック・バッファＲＡＭ５０の出力に移動（ｓｔａｇｅ）される。５と１０を含めた５と１０との間のある数のこれらのバッファは、ＹＨスロット間隔の進行中に充填され、２つのバッファは各軽いチャネルにより用いられ、そして１つのバッファは各重いチャネルにより用いられる。２５と５０の間のＺチャネルに対して、バッファが充填され得る。幾らかのチャネルがモードＹＨでありそして幾らかのチャネルがモードＹＬである混合モードで動作するとき、そのモードＹＬで動作しているそれらのチャネルに対するブロック完了サイクルは、モードＹＨで動作するそれらのチャネルに対するブロック完了サイクルの半分だけであることに注目されたい。こうして、ブロック・バッファＲＡＭ５０は、モードＹＬでのそれらのチャネルに対するモードＹ処理サイクルの間に２回ブロック完了を外部復号器５２に知らせる。
【００４５】
Ｚチャネル・モードで動作しているとき、データ復調器及び復号器４４は、Ｙ及びＺチャネライザ・サブバンド・サンプルがモードＺディジタル・フィルタにより（５よりむしろ）２５の並列ストリームに分離され、そしてＺチャネル波形形状へ整合フィルタリングされる点を除いてＹチャネル・モードに関して説明したように動作する。また、共用型処理がＹモードで生じる種々の点には、５よりむしろ２５のアイテムのためのメモリが設けられる。５チャネルを有するモードＹが開示され、且つ２５チャネルを有するモードＺが開示されているが、当業者はいずれの数の適切なチャネルが本発明のデータ復調器及び復号器４４により処理され得ることを認めるであろうことを更に注目すべきである。
【００４６】
図５を参照すると、データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２のメモリ割り当てが、更に詳細に示されている。この点に関して、Ｙチャネル・モードに対する例が示され、行９０にわたりＲＡＭに書き込まれつつある各チャネルＹ１−Ｙ５からの単一の最初のビット又はサンプルが到来データとして示されている。チャネルごとの到来データは、参照番号９２により識別される列に記憶され、そして参照番号９４により示されるようにチャネルにより同期して読み出される。データは、並列化され、４データ・ビット／チャネル（４１−４５）に順に整列され、その４データ・ビット／チャネル（４１−４５）は、参照番号９６により示される、内部復号器７０に送られる。先に示したように、データ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２の更に詳細な説明は、１９９９年１月２９日に出願され、発明の名称が「複数チャネルからのソフト判断を単一の共用型バイオーソゴナル復号器の中へバッファリング及びシークエンス化すること（Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ  Ａｎｄ  Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ  Ｏｆ  Ｓｏｆｔ−Ｄｅｃｉｓｉｏｎｓ  Ｆｒｏｍ  Ｍｕｔｉｐｌｅ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  Ｉｎｔｏ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｂｉｏｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｄｅｃｏｒｄｅｒ）」の米国特許出願Ｎｏ．０９／２３９，８７１に開示されている。
【００４７】
図６を参照すると、マルチチャネル双ビット対バイト変換器７８のメモリ割り当てが更に詳細に示されている。この点に関して、ここで再度、データが行により読み出され、１ビット／チャネルが、マルチチャネル双ビット対バイト変換器７８に書き込まれ、そしてデータ多重化解除及び再順序整列化バッファ７２と共に示される場合に類似したチャネルにより編成され且つ並列化される。前にも述べたように、マルチチャネル双ビット対バイト変換器７８の更に詳細な説明は、１９９９年１月２９日に出願され、発明の名称が「複数のチャネル間で単一のバッファを共用するのを容易にするためのデータの直並列変換（Ｓｅｒｉａｌ  Ｔｏ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｏｆ  Ｄａｔａ  Ｔｏ  Ｆａｃｉｌｌｉｔａｔｅ  Ｓｈａｒｒｉｎｇ  Ａ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｂｕｆｆｅｒ  Ａｍｏｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ）」の米国特許出願Ｎｏ．０９／２３９，８７２に開示されている。
【００４８】
最後に図７を参照すると、ブロック・バッファＲＡＭ５０のメモリ割り当てが更に詳細に示されている。図７に示されているように、２５ブロックの２３６倍から成る７つのチャネルが、ブロック・バッファＲＡＭ５０に書き込まれ（ＷＲＩＴＥ（書込み））、そして「ＲＥＡＤ（読出し）」列の下に示されるように順次読み出される。換言すると、Ｘモードにおける場合、チャネル当たり２３６ブロックの２５倍のものがブロック・バッファＲＡＭ５０に書き込まれ、そしてそこから読み出される。Ｚモードにおける場合、各Ｚチャネルが２３６バイトの１ブロック又は２ブロックを有する２５Ｚチャネルがブロック・バッファＲＡＭ５０に書き込まれ、そしてそこから読み出される。ブロック・バッファＲＡＭ５０の更に詳細な説明は、１９９９年１月２９日に出願され、発明の名称が「共用型復号器による複数のチャネルからのデータのバッファリング及びシークエンス化（Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ  Ａｎｄ  Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ  Ｏｆ  Ｄａｔａ  Ｆｒｏｍ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ａ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｄｅｃｏｄｅｒ）」に記載され、それは本明細書に援用される。
【００４９】
データ復調器及び復号器４４は、衛星同期化スキーム３９に起因した同期化とは独立の復調プロセスを実行する処理衛星１２のための復調器及び復号器４４を与える。それはまた、異なるチャネル化を備える複数の動作モード（Ｘ、Ｙ及びＺ）の間で切り換え可能且つ異なるコーディング強さ（重い又は軽い）を有する動作モードの間で切り換え可能であり、そしてマルチチャネル・モードの中で混合されたコーディング・モード（Ｘ及びＹ）を可能にする。
【００５０】
前述の説明は本発明の単に例示的実施形態を開示し記載している。当業者は、そのような説明から、そして添付の図面及び特許請求の範囲から、種々の変更、修正及び変形が特許請求の範囲に定義される本発明の趣旨及び範囲から離れることなく行うことができることを容易に認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、衛星ベース・セルラー通信システム全体のブロック図である。
【図２】図２は、複数の地上セル内に配置された地上ユーザ端末装置と処理通信衛星との間の通信アップリンク及びダウンリンクの詳細ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の教示に従った復調器及び復号器の同期化スキームを図示するブロック図である。
【図４】図４は、本発明の教示に従った復調器及び復号器の詳細ブロック図である。
【図５】図５は、復調器及び復号器のデータ多重化解除及び再順序整列化モジュールのためのメモリ割り当てのブロック図である。
【図６】図６は、復調器及び復号器のマルチチャネル双ビット対バイト変換器モジュールのためのメモリ割り当てのブロック図である。
【図７】図７は、復調器及び復号器のブロック・バッファＲＡＭのためのメモリ割り当てのブロック図である。
【符号の説明】
１０  衛星ベース・セルラー通信システム
１２  処理衛星
１４  地上ユーザ端末装置
２２、２８  アンテナ
２４  ネットワーク制御センタ（ＮＣＣ）
２６  中央プロセッサ
３２  カバレージ領域
３４  地上セル
３９  衛星同期化システム
４０  衛星タイミング
４２  同期化バースト・プロセッサ
４４  復調器及び復号器
４６  Ｘチャネライザ（アップストリーム）
４８  Ｙ及びＺチャネライザ（アップストリーム）
５０  ブロック・バッファＲＡＭ（ダウンストリーム）
５２  外部復号器
５４  コントローラ
６２  ３対１マルチプレクサ
６６  マルチチャネル・プリアンブル・プロセッサ
６８  マルチチャネル位相追跡装置
７０  内部復号器
７２  データ多重化解除及び再順序整列化バッファ
７６  マルチチャネル・ニブル対バイト変換器
７８  マルチチャネル双ビット対バイト変換器
８０  整列遅延
８２  ２対１マルチプレクサ
８４  デスクランブラ
８６  可変遅延モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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