(57)【要約】  通信システムにおいてコチャネル干渉を最小化させるためのスクランブリングコードを決定する方法と装置。本発明にしたがった方法は、少なくとも１つの初期デフォルトシーケンスを規定することと（７００）；初期デフォルトシーケンスからスクランブリングコードを発生させることと（７０２）；発生させたスクランブリングコードを使用して、スクランブルすることと（７０４）；スクランブルされたヘッダを、他のしきい値を下回るそれらの相互相関を持つ、他のすべてのスクランブルされたヘッダと比較することと（７０６）；スクランブルされたヘッダと他のスクランブルされたヘッダとの間の相互相関も、他のしきい値を下回ることを比較が決定する場合、スクランブリングコードを保存することと（７０８）；を含む。【選択図】      図１
2009506671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおいてコチャネル干渉を最小化させるためのスクランブリングコードを決定する方法において、
少なくとも１つの初期デフォルトシーケンスを規定することと、
スクランブリングコードを発生させることと、
前記発生させたスクランブリングコードを使用して、信号をスクランブルすることと、
前記スクランブルされた信号を、指定された基準を満たす、他のすべてのスクランブルされた信号と比較することと、
前記スクランブリングコードでスクランブルされた前記信号も、前記指定された基準を満たすことを前記比較が決定する場合、スクランブリングコードワードを保存することと
を含む方法。
【請求項２】
前記スクランブリングコードは前記信号のヘッダに適用される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記スクランブリングコードは前記信号のペイロード部分に適用される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記スクランブリングコードはゴールドコードである、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記指定された基準は相関しきい値である、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記相関しきい値は０ｄＢと−１２ｄＢとの間に設定される、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記指定された基準よりも、より厳格な第２の基準を設定することと、
前記保存されているスクランブリングコードのランク順を決定するために、前記保存されているスクランブリングコードを比較することと
をさらに含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
通信システムにおいてコチャネル干渉を最小化させるためのスクランブリングコードを決定する方法において、
初期シードを規定することと、
前記シードから、シードから発生させたスクランブリングコードを発生させることと、
前記発生させた、シード発生スクランブリングコードを使用して信号のペイロード部分をスクランブルすることと、
前記信号の前記スクランブルされたペイロード部分を、第１の指定された基準を満たす、他のすべてのスクランブルされたペイロード部分と比較することと、
前記シード発生スクランブリングコードでスクランブルされた前記信号の前記ペイロード部分も、前記第１の指定された基準を満たすことを前記比較が決定する場合、シード発生スクランブリングコードワードを保存することと、
初期デフォルトシーケンスを規定することと、
ユニークワード（ＵＷ）スクランブリングコードを発生させることと、
前記発生させたＵＷスクランブリングコードを使用して、前記信号のヘッダ部分をスクランブルすることと、
前記信号のスクランブルされたヘッダ部分を、第２の指定された基準を満たす、他のすべてのスクランブルされたヘッダ部分と比較することと、
前記スクランブリングコードでスクランブルされた前記信号も、前記第２の指定された基準を満たすことを前記比較が決定する場合、ＵＷスクランブリングコードワードを保存することと、
前記保存されているＵＷスクランブリングコードを、前記保存されているシード発生スクランブリングコードとペアリングすることと
を含む方法。
【請求項９】
前記第１の指定された基準は相関しきい値である、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記相関しきい値は０ｄＢと−１２ｄＢとの間に設定される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記相関しきい値は−１２ｄＢより下に設定される、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の指定された基準は相関しきい値である、請求項８記載の方法。
【請求項１３】
前記相関しきい値は０ｄＢと−１２ｄＢとの間に設定される、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記相関しきい値は−１２ｄＢより下に設定される、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記通信システム内の多数のチャネルに基づいて、多数の保存されているＵＷスクランブリングコードと、多数のシード発生スクランブリングコードとが決定される、請求項８記載の方法。
【請求項１６】
前記シード発生スクランブリングコードとＵＷスクランブリングコードとに関係付けられた情報を、前記通信システム内の受信機に送信するステップを
さらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１７】
通信システムにおいてコチャネル干渉を最小化させる命令を担持するコンピュータ読取可能媒体において、前記命令は実行される際に、１以上のプロセッサに請求項１記載の方法を実行させるように構成されているコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１８】
通信システムにおいてコチャネル干渉を最小化させる命令を担持するコンピュータ読取可能媒体において、前記命令は実行される際に、１以上のプロセッサに請求項８記載の方法を実行させるように構成されているコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１９】
２つのスクランブリングコード間の相互相関をテストする方法において、
望ましいヘッダおよび望ましいペイロードを備える、少なくとも１つの望ましい信号を発生させることと、
ヘッダおよびペイロードを備える干渉信号を発生させることと、
前記少なくとも１つの望ましい信号を、前記干渉信号と比較することと、
前記少なくとも１つの望ましい信号の前記干渉信号との前記比較に基づいて、前記少なくとも１つの望ましい信号と前記干渉信号との間の相互相関を決定することと、
前記少なくとも１つの望ましい信号と前記干渉信号との間の前記相互相関が指定された基準を満たすか否かを決定することと
を含み、
前記望ましいペイロードは第１のシードを使用してスクランブルされ、前記望ましいヘッダは第１のヘッダコードを使用してスクランブルされており、
前記干渉信号の前記ペイロードは第２のシードを使用してスクランブルされ、前記干渉信号の前記ヘッダは第２のヘッダコードを使用してスクランブルされている方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は通信システムに関連し、さらに詳細には、本発明は信号干渉を最小化させる方法および装置に関連する。
【関連技術の説明】
【０００２】
図１は、関連技術の一般的衛星テレビジョンシステムを図示する。
【０００３】
図１は、通信システム、特にテレビジョン放送システム１００を示し、これは衛星により、オーディオ、ビデオ、およびデータ信号を送受信する。本発明は、衛星ベースのテレビジョン放送システムの文脈で説明するが、ここで説明する技術は、地上波放送システム、ケーブルベースのシステム、およびインターネットのような、番組コンテンツ配信の、他の方法に対して等しく適用可能である。さらに、本発明は主としてテレビジョンコンテンツ（すなわち、オーディオおよびビデオコンテンツ）に関して説明するが、本発明は、以下のものを含む幅広いさまざまな番組コンテンツ素材で実施されることができる。すなわち、ビデオコンテンツ、オーディオコンテンツ、オーディオおよびビデオ関連コンテンツ（例えば、テレビジョン視聴者チャネル）、またはデータコンテンツ（例えば、コンピュータデータ）。
【０００４】
テレビジョン放送システム１００は、送信局１０２、アップリンクパラボラアンテナ１０４、１つ以上の衛星１０６、および受信機局１０８Ａ−１０８Ｃ（集合的に受信機局１０８として呼ぶ）を含む。送信局１０２は、以下のような、さまざまな信号を受け取るための複数の入力１１０を含む。すなわち、アナログテレビジョン信号、デジタルテレビジョン信号、ビデオテープ信号、オリジナルプログラミング信号、およびＨＴＭＬコンテンツを含むコンピュータ発生させた信号。さらに、入力１１０はハードディスクまたは他のデジタル記憶媒体を有するデジタルビデオサーバから信号を受け取る。送信局１０２はまた、複数のタイミング入力１１２を含み、これは、新聞およびテレビジョンガイド中に含まれるテレビジョンスケジュール中に見られるもののような、さまざまなテレビジョンチャネルのタイミングとコンテンツについての電子的スケジュール情報を提供する。送信局１０２は、タイミング入力１１２から番組ガイドデータへとデータを変換する。番組ガイドデータはまた、送信局１０２のサイトにおいて、マニュアルで入力されてもよい。番組ガイドデータは、複数の“オブジェクト”からなる。番組ガイドデータオブジェクトは、電子番組ガイドを構成するためのデータを含み、これは最終的にユーザのテレビジョンモニタ上に表示される。
【０００５】
送信局１０２は、入力１１０およびタイミング入力１１２において受け取った、さまざまな入力信号を受信および処理し、受け取った信号を標準形態に変換し、標準信号を単一出力データストリーム１１４に組み合わせ、そして、出力データストリーム１１４をアップリンクパラボラアンテナ１０４に連続的に送る。出力データストリーム１１４は、デジタルデータストリームであり、一般的にＭＰＥＧ−２エンコーディングを使用して圧縮されるが、ＭＰＥＧ−４または他のスキームのような、他の圧縮スキームを使用してもよい。
【０００６】
出力データストリーム１１４中のデジタルデータは、複数のパケットに分割され、このようなパケットのそれぞれは、サービスチャネル識別（ＳＣＩＤ）番号でマーク付けされている。受信局１０８中の受信機により、ＳＣＩＤを使用して、それぞれのテレビジョンチャネルに対応するパケットを識別することができる。エラー訂正データもまた、出力データストリーム１１４中に含まれる。
【０００７】
出力データストリーム１１４は、一般的に多重化された信号であり、これは標準周波数および偏波変調技術を使用して、送信局１０２により変調される。出力データストリーム１１４は、各周波数帯域が左偏波または右偏波のいずれかをされた複数の周波数帯域、一般的に１６の周波数帯域を含むことが好ましい。代わりに、垂直偏波および水平偏波を使用してもよい。
【０００８】
アップリンクパラボラアンテナ１０４は、送信局１０２から出力データストリーム１１４を連続的に受け取り、受け取った信号を増幅し、信号１１６を少なくとも１つの衛星１０６に送信する。図１において、単一のアップリンクパラボラアンテナ１０４と、３つの衛星１０６とを示したが、複数のアップリンクパラボラアンテナ１０４と、より多数の衛星１０６とを使用して、追加の帯域を提供して、受信機局１０８に信号１１４を連続的に配信することが確実になされるように助けることが好ましい。
【０００９】
衛星１０６は地球の周囲を対地静止軌道で回る。衛星１０６はそれぞれ、複数のトランスポンダを含み、複数のトランスポンダは、アップリンクパラボラアンテナ１０４により送信された信号１１６を受信し、受信された信号１１６を増幅し、受信された信号１１６を、異なる周波数帯域に周波数シフトし、そして、増幅および周波数シフトした信号１１８を、地球上の所望の地理的領域に返信し、この場所に受信機局１０８が設置されている、または将来のある時点で設置されることになる。そして、受信機局１０８は、衛星１０６により送信される信号１１８を受信し、処理する。
【００１０】
各衛星１０６は、一般的に３２の異なる周波数で信号１１８を放送し、３２の異なる周波数は、番組を放送するためにさまざまなユーザに対して認可されており、番組はオーディオ、ビデオ、またはデータ信号、あるいは任意の組み合わせであってもよい。これらの信号は、一般的にＫｕバンドの周波数、すなわち、１１−１８ＧＨｚに位置しているが、Ｋａバンドの周波数、すなわち、１８−４０ＧＨｚで、より一般的には２０−３０ＧＨｚ帯、または他の周波数帯域で放送することもできる。
【００１１】
図２は、１つの受信機局１０８のブロック図であり、これはオーディオ、ビデオ、およびデータ信号を受信する。一般的に受信機局１０８は、“セットトップボックス”であり、これは、デジタル衛星放送用受信機（ＩＲＤ）としても知られており、これは通常、衛星放送テレビジョン信号１１８の受信のために、家または集合住宅の中にある。受信機局アクセスポイント１０８はまた、後日再生するために信号を記録できる、パーソナルビデオレコーダー（ＰＶＲ）であってもよい。
【００１２】
受信機パラボラアンテナ２００は、屋外ユニット（ＯＤＵ）であってもよく、これは通常、家または集合住宅に据え付けられた、より小さいパラボラアンテナである。しかしながら、所望の場合、受信機パラボラアンテナ２００はまた、地上に据え付けられた、より大きいパラボラアンテナであってもよい。
【００１３】
受信機パラボラアンテナ２００は、一般的に反射パラボラアンテナとフィードホンの組立品とを使用して、ダウンリンク信号１１８を受信し、ワイヤまたは同軸ケーブルによりダウンリンク信号１１８を受信機局１０８に導く。それぞれの受信機局は専用ケーブルを有し、これは受信機パラボラアンテナ２００がマルチスイッチにより、受信機局１０８に対してダウンリンク信号１１８を選択的に導くことを可能にし、また、どの信号１１８が望ましいのかを受信機局１０８が決定することを可能にする。
【００１４】
受信機局１０８は、一般的に受信機パラボラアンテナ２００、代替コンテンツ源２０２、受信機２０４、モニタ２０６、記録デバイス２０８、遠隔制御２１０、およびアクセスカード２１２を含む。受信機２０４は、チューナー２１４／復調器／フォワードエラー訂正（ＦＥＣ）デコーダ２１６、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ２１８、ＣＰＵ２２０、クロック２２２、メモリ２２４、論理回路２２６、インターフェイス２２８、赤外線（ＩＲ）受信機２３０、およびアクセスカードインターフェイス２３２を含む。受信機パラボラアンテナ２００は、衛星１０６により送られた信号１１８を受信し、信号１１８を増幅し、信号１１８をチューナー２１４上に送出する。チューナー２１４および復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、ＣＰＵ２２０の制御の下で動作する。
【００１５】
ＣＰＵ２２０は、メモリ２２４中またはＣＰＵ２２０内の補助メモリに記憶されたオペレーティングシステムの制御の下で動作する。ＣＰＵ２２０により実行される機能は、メモリ２２４中に記憶されている１つ以上の制御プログラムまたはアプリケーションにより制御される。オペレーティングシステムおよびアプリケーションは命令からなり、この命令は、ＣＰＵ２２０により読み出され、実行されるときに、一般的に、メモリ２２４中に記憶されているデータにアクセスし、データを操作することによって、本発明を実現および／または使用するのに必要な機能およびステップを受信機２０４に実行させる。このようなアプリケーションを実現する命令は、メモリ２２４またはアクセスカード２１２のような、コンピュータ読取可能媒体中に有形に実現される。ＣＰＵ２２０はまた、インターフェイス２２８または受信機パラボラアンテナ２００を通して他のデバイスと通信して、メモリ２２４中に記憶されているコマンドまたは命令を受け入れてもよく、これによって、本発明にしたがったコンピュータプログラムプロダクトすなわち製品を作成してもよい。このようなものとして、ここで使用する、“製品”、“プログラム記憶デバイス”および“コンピュータプログラムプロダクト”という用語は、コンピュータ読取可能な任意のデバイスまたは媒体にＣＰＵ２２０によってアクセス可能な任意のアプリケーションを包含することを意図している。
【００１６】
メモリ２２４およびアクセスカード２１２は、以下のようなものを含む、受信機２０４に対するさまざまなパラメータを記憶する。すなわち、受信機２０４が処理し、表示を発生させることが認可されているチャネルのリスト；受信機２０４が使用されるエリアに対する、ＺＩＰコードおよびエリアコード；受信機２０４のモデル名または番号；受信機２０４のシリアル番号；アクセスカード２１２のシリアル番号；受信機２０４の所有者の名前、住所および電話番号；受信機２０４の製造業者の名称。
【００１７】
（図２に示すように）アクセスカード２１２は、受信機２０４から着脱可能である。受信機２０４に挿入されたとき、アクセスカード２１２は、アクセスカードインターフェイス２３２と接続され、アクセスカードインターフェイス２３２はインターフェイス２２８を通して（図示しない）顧客サービスセンターに対して通信する。アクセスカード２１２は、ユーザの特定の口座情報に基づいて、顧客サービスセンターからアクセス認証情報を受信する。さらに、アクセスカード２１２および顧客サービスセンターは、請求書発行およびサービスの注文に関して通信する。
【００１８】
クロック２２２は、現在のローカル時間をＣＰＵ２２０に提供する。インターフェイス２２８は、受信機局１０８のサイトにおいて電話ジャック２３４に接続されることが好ましい。図１に示したように、インターフェイス２２８は、受信機２０４が電話ジャック２３４を通して送信局１０２と通信することを可能にする。インターフェイス２２８はまた、インターネットのようなネットワークに対して、およびインターネットのようなネットワークから、データを転送するのにも使用される。
【００１９】
受信機パラボラアンテナ２００からチューナー２１４に対して送られた信号は、複数の変調された無線周波数（ＲＦ）信号である。所望のＲＦ信号は、次にチューナー２１４によって、ベースバンドにダウンコンバートされ、これはまた、同相および直角位相（ＩおよびＱ）信号を発生させる。これらの２つの信号は、次に復調器／ＦＥＣ特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）２１６に渡される。この復調器２１６ＡＳＩＣは、次にＩおよびＱ信号を復調し、ＦＥＣデコーダが送信されたシンボルのそれぞれを正しく識別する。４相位相変調（ＱＰＳＫ）または８ＰＳＫ信号に対する受信シンボルは、それぞれ２ビットまたは３ビットのデータビットを搬送する。訂正されたシンボルは、データビットに変換され、これは次にペイロードデータバイト中にアセンブルされ、最終的にデータパケット中にアセンブルされる。データパケットは１３０データバイト、または１８８バイト（１８７データバイトおよび１同期バイト）を搬送する。
【００２０】
受信機パラボラアンテナ２００により受信されたデジタル衛星信号に加えて、テレビジョンコンテンツの、他の情報源も使用することが好ましい。例えば、代替コンテンツ源２０２は、モニタ２０６に追加のテレビジョンコンテンツを提供する。代替コンテンツ源２０２は、チューナー２１４に接続されている。代替コンテンツ源２０２は、全国テレビ方式委員会（ＮＴＳＣ）信号の放送信号を受信するためのアンテナ、米国テレビ方式委員会（ＡＴＳＣ）信号を受信するためのケーブル、または他のコンテンツ源であってもよい。単一の代替コンテンツ源２０２を示したが、複数の情報源を使用することができる。
【００２１】
最初に、データが受信機２０４に入ると、ＣＰＵ２２０は初期化用データを探し、初期化用データはこの業界で一般にブートオブジェクトとして呼ばれる。ブートオブジェクトはＳＣＩＤを識別し、ＳＣＩＤでは他のすべての番組ガイドオブジェクトを見つけることができる。ブートオブジェクトはいつも同じＳＣＩＤとともに送信されるので、ＣＰＵ２２０には、そのＳＣＩＤでマーク付けされたパケットを探さなければならないことが分かる。ブートオブジェクトからの情報は、番組ガイドデータのパケットを識別し、それらをメモリ２２４にルーティングするために、ＣＰＵ２２０により使用される。
【００２２】
遠隔制御２１０は、赤外線（ＩＲ）信号２３６を放射し、これは受信機２０４中の赤外線受信機２３０により受信される。代わりに、他のタイプのデータエントリデバイスが使用されてもよく、これらは、例として、また制限としてではなく、周波数（ＵＨＦ）遠隔制御、受信機２０４上のキーパッド、遠隔キーボードおよび遠隔マウスのようなものである。遠隔制御２１０上の“ガイド”ボタンを押すことにより、ユーザが番組ガイドの表示を要求するとき、ＩＲ受信機２３０によりガイド要求信号が受信され、そして論理回路２２６に送られる。論理回路２２６は、ガイド要求をＣＰＵ２２０に通知する。ガイド要求に応答して、ＣＰＵ２２０は、メモリ２２４に番組ガイドのデジタル画像をＤ／Ａコンバータ２１８に対して転送させる。Ｄ／Ａコンバータ２１８は、番組ガイドのデジタル画像を標準アナログテレビジョン信号に変換し、この信号が、次にモニタ２０６に送られる。モニタ２０６は次にＴＶビデオおよびオーディオ信号を表示する。モニタ２０６は代わりにデジタルテレビジョンであってもよく、このケースでは、受信機２０４ではなんらデジタル対アナログ変換が必要とされない。
【００２３】
ユーザは遠隔制御２１０を使用して電子番組ガイドと対話する。ユーザ対話の例としては、特定のチャネルを選択すること、または、追加のガイド情報を要求することが含まれる。ユーザが遠隔制御２１０を使用してチャネルを選択するとき、ＩＲ受信機２３０はユーザの選択を論理回路２２６に中継し、論理回路２２６は次に選択をメモリ２２４上に送り、メモリ２２４においてＣＰＵ２２０によるアクセスがなされる。ＣＰＵ２２０は、ＦＥＣデコーダ２１６から受け取ったオーディオ、ビデオ、および他のパケットに対してＭＰＥＧ２デコーディングステップを実行し、選択されたチャネルに対するオーディオおよびビデオ信号をＤ／Ａコンバータ２１８に出力する。Ｄ／Ａコンバータ２１８はデジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号をモニタ２０６に出力する。
【００２４】
このような通信システム１００は、ここで例として、テレビジョン放送システム１００を示したが、デジタル技術により可能にされた高品質送信に対する要求を受け入れてきた。パケットおよび他のデータがアップリンクパラボラアンテナ１０４から受信機１０８に送信されるとき、他の受信機局１０８に向けられたパケット中のシンボルとビットも、一般的に、衛星１０６から受信機１０８に対して同じ周波数で送信される。これは、送信周波数は衛星１０８の制限により制御され、利用可能な送信周波数は、周波数スペクトラム内の指定された周波数における送信に対して政府の認可により制御されているためである。
【００２５】
さらに、データフレームは、それらが互いに干渉し得るような方法でコードされており、受信機１０８は、どのデータのパケットを受信機１０８がデコードして、モニタ２０６上に提示すべきかを見分けることができない。このような干渉は“コチャネル”干渉と呼ばれ、１つのチャネルのデータが他のチャネルのデータの受信および復調に干渉する。実際のアプリケーションでは、コチャネル干渉は、他のシステムオペレータの送信、隣接した軌道スロットで動作している衛星１０６、またはスポットビーム衛星放送システム１００中の他のスポット送信ビームによっても生ずる。
【００２６】
通信システム１００はより多くのデータ、すなわち、モニタ２０６上で視聴可能な衛星放送システム上のより多くの番組チャネルを送信し、データ送信の間の干渉が増加するだろう。そして、この結果として信号受信の品質はより悪くなるだろう。
【００２７】
利用可能なスペクトラムの最適な使用を行うため、そしてより多数の異なる番組チャネルを配信するため、同じ周波数を有するＲＦ送信は、異なる地理的エリアに割り当てられてもよい。しかしながら、異なるサービスエリアの境をなすエリアでは、受信局が望ましい送信だけでなく、他の同一周波数の送信も検出することが起こり得る。好ましくない送信は、干渉であり、望ましいチャネル受信機の全体の性能を著しく劣化させるおそれがある。
【００２８】
伝統的に、コチャネル干渉の悪影響は、さまざまなトランスポンダまたは衛星１０６に割り当てられた周波数割り当てを再設計することにより最小化されてきた。しかしながら、これはある点を超える問題を改善することはできないだろう。
【００２９】
放送システムにおいて干渉を最小化させるための技術的な必要性があることが分かる。
【発明の概要】
【００３０】
従来技術における制限を最小化させるため、および、本明細書を読んで理解する際に明らかになる、他の制限を最小化させるため、本発明は、通信システムにおいてコチャネル干渉を最小化させるためのスクランブリングコードを決定する方法および装置を開示する。本発明にしたがった方法は、少なくとも１つの初期デフォルトシーケンスを規定することと；スクランブリングコードを発生させることと；発生させたスクランブリングコードを使用して、信号をスクランブルすることと；スクランブルされた信号を、指定された基準を満たす、他のすべてのスクランブルされた信号と比較することと；スクランブリングコードでスクランブルされた信号も、指定された基準を満たすことを比較が決定する場合、スクランブリングコードワードを保存することとを含む。
【００３１】
本発明のさらなる他の観点、特徴、および利点が、特許請求の範囲に記載され、また開示されたシステムおよび方法に内在しており、あるいは、以下の詳細な説明および添付の図面から明らかになるだろう。この詳細な説明および添付の図面は単に、本発明の特定の実施形態および実現を例示しているが、本発明はまた、他の、異なる実施形態も可能であり、また本発明の詳細のいくつかは、本発明の精神および範囲から逸脱することなくさまざまな点ですべてを変更することができる。したがって、図面および説明は、本質的に、例示的であって、本発明を限定しないものとして考えられるべきである。
【００３２】
本発明は、添付の図面の図において、制限としてではなく、例示として説明され、ここで、同じ参照番号は同じコンポーネントを表す。
【実施形態の詳細な説明】
【００３３】
デジタル放送および対話システムにおいてコチャネル干渉を低減させる、装置、方法、およびソフトウェアを説明する。以下の説明において、添付の図面に対する参照を行い、添付の図面はこの文書の一部を成し、例示として本発明のいくつかの実施形態を示す。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用してもよく、構造的変更を行ってもよいことを理解すべきである。
【００３４】
概要 
本発明において、送信局１０２からのデジタルデータは、信号１１４、衛星１０６、および信号１１８を通して送信される。このデジタルデータは、３つの主要コンポーネント：すなわち、物理層ヘッダまたはＰＬヘッダと呼ばれるデータフレームのヘッダ部分と；ペイロードデータと；およびオプション的に、パイロットシンボルと呼ばれる付加的に挿入されたシンボルとを含み、パイロットシンボルは受信機１０８によって使用されて、受信機局１０８中の劣化の悪影響、主に位相雑音を軽減する。ＰＬヘッダを使用することによって、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、データフレーム毎の先頭において、正しい位相を素早く捕捉することができる。多くの８ＰＳＫとＱＰＳＫ送信モードに対しては、位相雑音をより正確に追跡するためにもパイロットシンボルが必要とされる。しかしながら、所望の信号に対するＰＬヘッダと、干渉する同一周波数信号に対するＰＬヘッダとが、時間的に整列するある例では、復調器／ＦＥＣデコーダ２１６が、望ましい信号に関係する搬送波周波数の位相を必要とされる正確さで決定できないので干渉が大きくなる。このことは、復調器２１６が、所望の信号に対して位相ロックを維持しようとしているときに、所望でない信号が同じヘッダシンボルまたは同じパイロットシンボルを示すと、復調器２１６は、所望でない信号の存在により混乱させられるおそれがあり、その結果、所望の信号の位相を追跡できなくなるおそれがあることを意味する。復調器２１６におけるこのような混乱は、復調器２１６を所望の信号から“引き離なさせる”として技術的に知られている。復調器２１６が、ＱＰＳＫ送信に対する最適の配置点から４５度に向けて引っ張られている場合、復調器はシンボルを正しく識別しないだろう。このことはエラーをもたらし、素早く修正されない場合、データエラーはロックの失敗として識別されるだろう。このことは、次に、マイクロプロセッサ２２０が復調器２１６にこの信号を再捕捉するように命令することを導き、このことは所望の信号が再捕捉されるまでは、データの喪失を導く。このようなデータの喪失は、モニタ２０６上に正確でないデータを表示し、視聴者により視聴されているときにモニタ２０６上のサービス中断をもたらすおそれがある。コチャネル干渉は、視聴者に、所定のモニタ２０６上で動きや会話を伴う所望のテレビジョンチャネルを視聴させるのではなく、モニタが真っ暗な画面にフェードするのを見させるか、不明瞭な画像を見させるか、不明瞭なオーディオを聞かせるだろう。コチャネル干渉が、テレビジョン放送システム１００に悪影響を及ぼしかねないことは明らかである。
【００３５】
本発明は、このようなコチャネル干渉の影響を緩和するいくつかの要因を提供する。
【００３６】
システム概要 
放送アプリケーションにおいて、連続的モード受信機１０８が広く使用されている。低信号対雑音（ＳＮＲ）環境で良好に実行されるスクランブリングコードとエラー訂正コードとは、（例えば、搬送波位相および搬送波周波数）同期に関しては、これらの受信機１０８と対立する。物理層ヘッダおよび／またはパイロットシンボルを、このような同期のために使用することができる。したがって、システム性能に関して重要な考察は、物理層ヘッダおよび／またはパイロットシンボル上のコチャネル干渉についてのものである。物理層ヘッダおよび／またはパイロットは、搬送波位相および搬送波周波数を捕捉し、ならびに／あるいは、追跡するために使用されるので、このような干渉は受信機性能を劣化させるおそれがある。
【００３７】
多くのデジタル放送システム１００は、それらの同期プロセスのために、フレーム構造中で、通常オーバーヘッドビットのものを超える、追加のトレーニングシンボルを使用することを要求する。信号対雑音（ＳＮＲ）が、要求されるレベルに比べて低く、そして、組み合わせまたは単独で位相雑音が高いときに、オーバーヘッドの増加が特に要求され、このような環境は、高次変調とともに高性能コードが使用されるときに一般的なものである。伝統的に、連続的モード受信機は、フィードバック制御ループを利用して、搬送波の周波数および位相を取得および追跡する。純粋にフィードバック制御ループに基づいたこのようなアプローチは、強い無線周波数（ＲＦ）位相雑音および熱雑音を引き起こしがちであり、受信機性能全体に対して、高サイクルスリップレートと、高いエラーフロアとを引き起こす。したがって、これらのアプローチは、捕捉範囲の制限および捕捉時間の長さに加えて、ある性能目標のためのトレーニングシンボルに関するオーバーヘッドの増加によっても負荷を負う。さらにこれらの従来の同期技術は、特定の変調スキームに依拠しており、これによって、変調スキームの使用における柔軟性を妨げている。
【００３８】
システム１００において、受信機１０８は、一般的に、（図４に示したように）これらは放送データフレーム構造中に組み込まれている、プリアンブル、ヘッダ、および／または、ユニークスクランブリングコードもしくはユニークワード（ＵＷ）を調べることによって搬送波同期を達成し、これによって、トレーニング目的のために特に指定された追加のオーバーヘッドの使用を低減させる。
【００３９】
このようなディスクリート通信システム１００において、送信設備１０２は、メディアコンテンツ（例えば、オーディオ、ビデオ、テキストの情報、データ等）を表す、個別の組の可能性あるメッセージを生み出し、可能性あるメッセージのそれぞれは、対応した信号波形を有する。これらの信号波形は、通信チャネル１１６および１１８によって、減衰され、またはそうでなければ変わる。放送チャネル１１６および１１８中の雑音に対抗するため、送信設備１０２は、低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）コードのようなフォワードエラー訂正（ＦＥＣ）コード、または異なるＦＥＣコードを連結したものを利用する。
【００４０】
送信設備１０２により発生されるＬＤＰＣコードまたは他のＦＥＣコードは、いかなる性能損失も招くことなく、高速な実施を容易にする。送信設備１０２から出力される、これらの構造化されたＬＤＰＣコードは、変調スキーム（例えば、８ＰＳＫ）により、チャネルエラーに対して既に脆弱になっているビットノードに対して、少ない数のチェックノードが割り当てられることを防ぐ。このようなＬＤＰＣコードは、（ターボコードとは異なって）並列処理可能なデコーディングプロセスを有し、これは、加算、比較、およびテーブルルックアップのような簡単な動作を都合よく含む。さらに、慎重に設計されたＬＤＰＣコードは、軽度のエラーフロアを示さない、すなわち、信号対雑音比が増加しても、エラーが減少することがない。エラーフロアが存在することになった場合、Bose／Chaudhuri／Hocquenghem（ＢＣＨ）コードまたは他のコードのような、別のコードを使用して、このようなエラーフロアを著しく抑制することができるだろう。
【００４１】
本発明の１つの実施形態にしたがうと、送信設備１０２は、以下で図２において説明するような、比較的簡単なエンコーディング技術を使用して、スクランブリングコードを発生させ、スクランブリングコードは、これらのコチャネル干渉に対抗する能力に基づいて発生される。
【００４２】
送信機機能 
図３Ａは、図２Ａのシステム１００のデジタル送信設備中で採用される例示的な送信機の図である。送信設備１０２中の送信機３００は、ＬＤＰＣ／ＢＣＨエンコーダ３０２を備えており、これは情報源１１０から入力を受け入れ、受信機１０８におけるエラー訂正処理に適切なより高い冗長性のコード化されたストリームを出力する。情報源１１０は、入力Ｘから信号ｋを発生させる。ＬＤＰＣコードは、パリティチェック行列で指定される。ＬＤＰＣコードをエンコードすることは、一般的に生成行列を指定することを必要とする。ＢＣＨコードは、システム１００のエラーフロアを低減させるために含まれ、これはエラー訂正の性能を向上させる。
【００４３】
パリティチェック行列上に構成を課すことによって、パリティチェック行列のみを使用する、簡単なエンコーディング技術を使用して、エンコーダ３０２は、スクランブラ３０４および変調器３０６に対する信号Ｙを発生させる。より詳細には、行列のある部分が三角形になるように強制することにより、パリティチェック行列上に制約が置かれる。このような制約により、ごくわずかな性能損失で、結果的に計算効率が高くなり、したがって、魅力的なトレードオフが構成される。
【００４４】
本発明にしたがって、スクランブラ３０４はＦＥＣエンコードされたシンボルをスクランブルして、以下でより完全に説明するように、コチャネル干渉を最小化させる。
【００４５】
変調器３０６は、スクランブラ３０４出力からのスクランブルされたメッセージを信号波形にマッピングし、信号波形は送信アンテナ１０４に送出され、送信アンテナ１０４は通信チャネル１１６を通してこれらの波形を放射する。送信アンテナ１０４からの送信は、以下で説明するように復調器に伝播する。衛星通信システムのケースでは、送信アンテナ１０４から送信された信号は、図１で示したように、衛星を通して受信機１０８に中継される。
【００４６】
復調器 
図３Ｂは、図２のシステムにおける、例示的な復調器／ＦＥＣデコーダ２１６の図である。復調器／ＦＥＣデコーダ２１６は、復調器３０８、搬送波同期モジュール／デスクランブラ３１０、およびＬＤＰＣ／ＢＣＨデコーダ３１２を備え、そして、アンテナ２００を通しての、送信機３００からの信号の受信をサポートする。本発明の１つの実施形態にしたがった復調器３０８は、アンテナ２００から受信したＬＤＰＣエンコードされた信号のフィルタリングとシンボルタイミング同期とを行い、また、搬送波同期モジュール３１０は、フレーム同期、周波数と位相の捕捉、および、復調器３０８から出力された信号の追跡とスクランブル解除を行う。復調後、信号はＬＤＰＣデコーダ３１２に送られ、ＬＤＰＣデコーダ３１２はメッセージＸ’を発生させることによってオリジナル情報源メッセージを再構成しようとする。
【００４７】
受信側に関しては、所望の搬送波と干渉搬送波との両方が、同じ変調およびコーディング構成（またはモード）を使用している場合に、（図４に示す）フレームヘッダが時間的に整列しており、かつ、これらの相対的周波数オフセットが小さいとき、この干渉は、復調器に対する位相推定において著しいエラーを引き起こすおそれがある。結果として、信号フレームと干渉フレームとが時間的にそろったときに、復調器が周期的にエラーを生み出すおそれがある。問題となっている信号の周波数およびシンボルクロックが、十分に接近しているときにこの状況が起こるが、これらの信号は互いに対してドリフトしているのかもしれない。
【００４８】
フレーム構造 
図４Ａは、本発明のシステムの中で使用される例示的なフレーム構造の図である。例として、ＬＤＰＣコード化されたフレーム４００を示し、これは例えば、衛星放送と対話サービスとをサポートすることができる。フレーム４００は、物理層ヘッダ（“ＰＬヘッダ”と表される）４０１を含んで、１つのスロットを占有し、同様に、データまたは他のペイロードのための他のスロット４０３を占有する。加えて、本発明の１つの実施形態にしたがうと、フレーム４００は１６スロット毎後にパイロットブロック４０５を利用して、搬送波の位相および周波数の同期を助ける。パイロットブロック４０５はオプション的であることに留意すべきである。１６個のスロット４０３の後に示したが、パイロットブロック（すなわちパイロットシーケンス）４０５は、フレーム４００の間のどこにでも挿入することができ、パイロットブロック４０５は、スクランブルされたブロックを表すことができる。
【００４９】
例示的な実施形態では、パイロット挿入プロセスは、１４４０シンボル毎にパイロットブロックを挿入する。このシナリオの下で、パイロットブロックは、３６のパイロットシンボルを含む。例えば、物理層フレーム４００において、第１のパイロットブロックは、このように、ＰＬヘッダ４０１の開始から１４４０ペイロードシンボル後に挿入され、第２のパイロットブロックは、２８８０ペイロードシンボル後に挿入される等である。パイロットブロック位置が次のＰＬヘッダ４０１の先頭と一致する場合は、パイロットブロック４０５は挿入されない。
【００５０】
本発明の実施形態にしたがった、（図３の）搬送波同期モジュール３１０は、搬送波の周波数および位相の同期のために、ＰＬヘッダ４０１および／またはパイロットブロック４０５を利用する。ＰＬヘッダ４０１および／またはパイロットブロック４０５は、搬送波同期のために、すなわち、周波数の捕捉および追跡動作ならびに位相追跡ループの動作を支援するのに使用されてもよい。このために、ＰＬヘッダ４０１およびパイロットブロック４０５は、“トレーニング”または“パイロット”シンボルと考えられ、個別的にまたは集合的に、トレーニングブロックを構成する。
【００５１】
各ＰＬヘッダ４０１は一般的に、２６シンボルを含むフレーム開始（ＳＯＦ：Start of Frame）セクションと、６４シンボルを含む物理層シグナリングコードフィールド（ＰＬＳコード）とを備える。一般的に、さらにスクランブルされることなく送信されるすべての信号に対する、すべてのＰＬヘッダ４０１に対して、ＳＯＦセクションは同じである。
【００５２】
ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、および他の変調に対して、パイロットシーケンス４０５は、（各シンボルが（１＋ｊ）／√２の）３６シンボル長セグメントである。フレーム４００において、パイロットシーケンス４０５は、データの１４４０個のシンボル後に挿入することができる。このシナリオの下で、ＰＬヘッダ４０１は、変調、コーディング、およびパイロット構成に依拠して、６４の可能性あるフォーマットを持つことができる。
【００５３】
干渉搬送波と所望の搬送波との（すなわち、コチャネル同士の）ＰＬヘッダ４０１が、時間的に整列しているとき、干渉ＰＬヘッダ４０１からのコヒーレントな寄与は、著しい位相エラーを導き、受け入れできない性能の劣化をもたらす。同様に、両方のコチャネルがパイロットシンボルを使用する（両方がパイロットブロック４０５に対して同じゴールドコードシーケンスを使用している）場合、パイロットブロック４０５は、まったく同じ方法でスクランブルされるため、干渉搬送波（すなわち、コチャネル）中のパイロットブロックのコヒーレントな寄与は、依然として問題となるだろう。
【００５４】
コチャネル干渉の影響を緩和するため、フレーム４００はパイロットモードでスクランブルされる。一般的に、このモードでは、非ヘッダ部分４０７は、送信機に固有のゴールドコードシーケンスでスクランブルされる。しかしながら、放送モードでは、パイロットブロック４０５を含む、フレーム４００の全体が、共通コードを使用してスクランブルされ、例えば、すべての受信機１０５には同じゴールドシーケンスが供給される。
【００５５】
ＰＬヘッダへの異なるスクランブリングコードの適用 
図４Ｂに示すように、コチャネル干渉のインパクトを低減させるため、ＰＬヘッダ４０１と同じ長さの、いくつかの異なるユニークワード（ＵＷ）パターンをそれぞれのコチャネルに対して利用して、ＰＬヘッダ４０１をスクランブルすることができる。例えば、ＰＬヘッダ４０１と、異なるＵＷパターン４１１、４１３との（ＸＯＲ論理４０９による）排他的論理和を、所望の搬送波と干渉搬送波（すなわち、コチャネル同士）に対して実行することができる。このアプローチの下では、干渉搬送波のＰＬヘッダ４０１に関係する電力は、所望の搬送波のＰＬヘッダ４０１に対して、もはやコヒーレントに加わることはない。
【００５６】
衛星放送と対話サービスとをサポートする（そして、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）−Ｓ２標準規格に準拠した）構造に関して、フレーム４００を説明したが、本発明の搬送波同期技術は、他のフレーム構造にも適用できることが認識される。
【００５７】
さらに、個別のＰＬヘッダ４０１は、ＰＬヘッダ４０１をフレーム４００に対して付加する前にスクランブルすることができ、他のＰＬヘッダ４０１をスクランブルすることなく、個別のＰＬヘッダ４０１をスクランブルすることができる。本発明は、２つのデータフレーム４００間の予期されるコチャネル干渉に基づいて、スクランブリングコード（または、スクランブリングコードを発生させるためのシード）を選択すること、または、代わりに、いかなるスクランブリングコードも選択しないことを構想する。図５に示したように、ＰＬヘッダは、データフレーム４００スクランブリングの一部として再度スクランブルされ、または、そうでなければ、暗号化スキーマを使用して暗号化される。
【００５８】
ＰＬヘッダ４０１をスクランブルするのに使用されるコード４１１および４１３は、本発明の範囲から逸脱することなく、ここで説明するゴールドコード、シードから発生させた、他のコード、または他のコーディングスキームであってもよい。このようなコード、またはこのようなコードのためのシードは、制限された数のコードまたはシードから選択することができ、このようなコードまたはシードは、フレーム４００を復調およびデスクランブルするためにデータフレーム４００をデクスランブルする際に使用するように受信機１０８に送ることができる。多数の要因に基づいて、制限された数のコードまたはシードを選択することができ、要因は、通信システム１００中の衛星３２の数、または、予期されるコチャネル干渉の数を含む。
【００５９】
コチャネルスクランブリング 
図５は、本発明の実施形態にしたがった、コチャネル干渉を分離させるためのシーケンススクランブラの図である。スクランブリングコードは、本発明の１つの実施形態にしたがって、ゴールドコードから構成することができる複合シーケンスである。すなわち、スクランブラ３０４はスクランブリングシーケンスＲｎ（ｉ）を発生させる。表１は、図６のスクランブラシーケンス発生器にしたがって、スクランブリングシーケンスＲｎ（ｉ）が、スクランブラ３０４を使用してどのようにフレームをスクランブルするかを規定する。特に、表１は、スクランブラ３０４の出力に基づいた、入力シンボルの出力シンボルに対するマッピングを示す。
【表１】
2009506671.tif 000003
【００６０】
このような２つのｍ−シーケンスのそれぞれに対して異なるシードを使用して、発生器は異なるゴールドシーケンスを発生させることができる。異なるサービスに対して、異なるシード５００を使用することにより、相互干渉を低減させることができる。
【００６１】
放送モードにおいて、９０シンボル物理層ヘッダ４０１は、特定の物理チャネルに対して一定のままにすることができる。ゴールドシーケンスは、各フレームの先頭においてリセットされ、したがって、スクランブルされたパイロットは周期的であるとともに、周期はフレーム長に等しい。フレーム中の情報を伝送するデータは、変化するので、またランダムであると思われるので、コチャネル干渉はランダムであり、動作中のＳＮＲを劣化させる。このスキームを使用しないと、オリジナルのＰＬヘッダ４０１とパイロットブロック４０５との時間的不変性の性質により、このような捕捉および追跡のための、これらのパイロットと物理層ヘッダとに依拠して、搬送波および位相の推定が、受信機に対して外れるだろう。このことは、ランダムデータに関係するＳＮＲ劣化のものよりも、性能を劣化させるだろう。
【００６２】
スクランブラ３０４は、異なるスクランブリングシーケンス（図６ではｎ）を利用して、コチャネル干渉をさらに分離させる。１つのスクランブリングシーケンスがＰＬヘッダに提供され、もう１つのスクランブリングシーケンスがパイロットに対して提供される。異なるパイロットが、異なるシードに関してゴールドシーケンスのｎ値から指定される。
【００６３】
このため、本発明は、コチャネル干渉の緩和のために、ＰＬヘッダ４０１、パイロットブロック４０５、およびペイロード４０３のいくつかの組み合わせに対して、個別のスクランブリングを企図している。システムの複雑さに依拠して、所定のチャネルに対するＰＬヘッダ４０１および（存在する場合）パイロットブロック４０５は、ペイロード４０３をスクランブリングすることなく、コチャネルとは異なるコードを使用してスクランブルすることができる。本質的に、１つのチャネル４００に存在する、すべての非ペイロード４０３シンボルは、１つのコードを使用してスクランブルされ、そして、他のチャネル４００中のすべての非ペイロード４０３シンボルは、異なるコードを使用してスクランブルされる。
【００６４】
さらに、２つの異なるチャネルに対するＰＬヘッダおよび（存在する場合）パイロットブロック４０５は、異なるスクランブリングコードを使用してスクランブルすることができ、また、これらのチャネルに対するペイロード４０３は他のコードを使用してスクランブルすることができる。例えば、第１のスクランブリングシーケンスを第１のＰＬヘッダ４０１に適用することができ、第２のスクランブリングシーケンスを第２のＰＬヘッダ４０１に適用することができる。第１のペイロード４０３は、適用された第３のスクランブリングシーケンス（一般的にゴールドコード）を有し、そして、第２のペイロードは、適用された第４のスクランブリングシーケンス（こちらも一般的にゴールドコード）を有している。
【００６５】
ＰＬヘッダ４０１とペイロード４０３とに対して、対になった２つのコードを使用するシステムがあってもよいことが、本発明内で企図されている。したがって、ＰＬヘッダ４０１に対して使用される所定のスクランブリングコードは、そのＰＬヘッダ４０１に対するペイロード４０３をスクランブルするのに使用されるスクランブリングコードといつも一緒に使用される。これらのコードの対は、任意の信号４００に適用することができ、１つの信号４００から他の信号４００へと所望のように再割り当てすることができる。
【００６６】
システム１００内の各ペイロード４０３信号が、ユニークスクランブリングコードを受け入れることも、本発明の範囲内で企図されている。さらに、各ＰＬヘッダ４０１が、ユニークスクランブリングコードを受け入れることができ、これは、所望の場合、ペイロード４０３に対するスクランブリングコードと対にすることができる。
【００６７】
所定のチャネル４００に対する、単一のスクランブリングシーケンスとして説明したが、本発明はまた、所定の数のフレームが送信された後に、スクランブリングシーケンスを変更させ、または、ローテーションさせてもよいことも企図している。ＰＬヘッダ４０１、ペイロード４０３、または、これら両方に対するスクランブリングシーケンスは、本発明の範囲から逸脱することなく、所望のように、ランダムなベースで、または周期的ベースでローテーションさせることができる。
【００６８】
特定の順序／組み合わせでのコードの適用 
図４Ａ−４Ｂに示すように、（ペイロード４０３をスクランブルするのに使用される）ゴールドシーケンスシード５００と、（ＰＬヘッダ４０１をスクランブルするのに使用される）ヘッダスクランブリングコード４１１、４１３とが、各信号に適用される。しかしながら、所定のシード５００は、所定のヘッダ４１１コードとともにでは、必ずしもうまく働かないときもある。本発明は、最善のシード５００およびＰＬヘッダコード４１１を決定し、選択されたシード５００／ヘッダコード４１１の組み合わせが、他のシード５００／ヘッダコード４１１の対の組み合わせと、確実に干渉しないようにする。
【００６９】
これらの（所定のチャネルに適用されることになるシード５００／ヘッダコード４１１の）対が、確実にシステム１００中の、他のすべての対とともに適切に動作するように、それぞれの対は、潜在的なコチャネル干渉に関して、他のすべての対に対してチェックされる。放送されることになる１０００チャネルがある場合、１０００対のシード５００／ヘッダコード４１１を発生させ、チェックする必要がある。
【００７０】
シード発生 
それぞれのシード５００は、最初に、ヘッダコード４１１とは独立して発生される。各対は、アドバンスト変調およびコーディング（ＡＭＣ）スクランブリングコードとして呼ばれることもあり、容易な参照ツールとして、ＡＭＣコード番号が与えられる。例えば、制限としてではなく、ＡＭＣコード１は、シード５００（ここではシードは“００”）と、ヘッダコード４１１（ここではヘッダコードは “０１”コード）との組み合わせであってもよい。ＡＭＣコード２は、異なるシード５００と、異なるヘッダコード４１１との組み合わせとなるだろう。送信機３００および復調器３０８は、衛星１０６の各トランスポンダに対してＡＭＣコード番号でプログラムされるので、同調と復調の目的のために、所定の信号に対してどのＡＭＣコードを適用すべきかが復調器３０８には“分かる”。
【００７１】
ＤＶＢ−Ｓ２放送標準規格のような所望のスキームを使用して、最初に、（各信号に対するゴールドスクランブリングシーケンスになる）第１のシードを選択する。パイロットシンボルによりＤＶＢＳ−２送信モードで実現される第１のシーケンスに対する、候補ゴールドシーケンスの相互相関が計算されて、第２の候補シード５００がゴールドシーケンスプールの残りから選択される。候補シードは、第１シードとの相互相関のすべてが、すべてのパイロットオフセットに対する予め定められたしきい値を下回る場合のみ、保持され、そうでなければ、第２のシードのために残りのシードプールから、他の候補が選択され、プロセスは、第２のシードが選択されるまで続く。次に、第３の候補シードが選択され、第３の候補ゴールドコードを使用してスクランブルされる第３の送信に対する、前の２つの送信のそれぞれとの間の相互相関が計算される。第３のシードは、第１シードおよび第２シードの両方との相互相関が、すべてのパイロットオフセットに対して、しきい値を下回る等の場合のみ選択される。プロセスは、要求された数のコードが識別されるまで続く。したがって、すべての選択されたゴールドシーケンスは、互いに関して、予め定められたしきい値を下回る相互相関を持つことになり、このことは、これらのシードを使用する送信が、互いに十分に相関せず、したがって、互いに最小限の有害な干渉しかもたらさないということを示す。システム１００を構築するのに使用されるコンポーネント中でチャネルの分離ができると仮定すると、コチャネル干渉に対しての最悪ケースのシナリオとして、しきい値が選択される。これらのシード５００のサブセットを、例えば、ブートストラップローダ（ＢＳＬ）、または他の目的のために使用される、システム１００の特定の部分のために確保しておくことができる。これらのシード５００シーケンスの順列を比較すると、最善のシード５００を、最悪のシード５００よりもより高くランク付けして、コードを性能によってランク付けすることができ、したがって、シード５００のランク順を作成することができる。
【００７２】
ゴールドコード（シード）のための相互相関比較方法 
候補ゴールドコードを発生させるために、保存されている組において、１のデフォルトシード値を使用する。次の連続的シード５００の値が選択され、ゴールドコードが計算される。所定の非バックワード互換性の送信モードに対して、新しく発生されたゴールドコードと、既に発生されたゴールドコードとの間の相関が、以下の式により決定される。
【数１】
2009506671.tif 000004
【００７３】
ここでａi+jは、第１の送信に対するコードからの、（ｉ＋ｊ）番目のシンボルであり、ｂiは、第２の送信に対するｉ番目のシンボルである。
【００７４】
システム１００の要求、システム１００を構築するのに使用されたコンポーネント、受信機１０８等に基づいて、また、他のすべての既に保存されているシード５００に関して、新しく発生されたシード５００を検索するのにかかることになる時間に基づいて、相関しきい値が設定される。このしきい値は、０ｄＢ、−３ｄＢ、−６ｄＢ、−９ｄＢ、−１２ｄＢ、または他の任意の値であってもよく；この値がより小さいと、相互相関しきい値もより低くなり、また、したがって、組の中の候補ゴールドコードの任意のものでエンコードされた送信が、互いにかなりの干渉を有することになる可能性もより低くなる。所望の場合、コードをチェックするのに利用可能な時間に基づいて、妥協的なしきい値を選択してもよい。
【００７５】
新しく発生されたシード５００を使用して作成されたゴールドコードと、保存されている組の中の、他のすべてのこのようなゴールドコードとの間の相関が、選択されたしきい値よりも少ない場合、または、選択されたしきい値に等しい場合、新しく発生されたシード５００は、保存されているシード５００の組（“保存されている組”）に追加される。このプロセスは、所望の数のシード５００と対応するゴールドコードとが、保存されている組の中に存在することになるまで繰り返される。
【００７６】
ユニークワード発生 
同様な方法で、送信ネットワークにおいて使用されることになる、すべての  あり得るＤＶＢＳ−２エンコードされた送信モードのヘッダの間の相互相関を計算することにより、ヘッダコード４１１を選択することができる。例えば、以下のような送信モード：ＱＰＳＫ：１／２、３／５、２／３、３／４、４／５、５／６、８／９および９／１０；８−ＰＳＫ：３／５、２／３、３／４、５／６、８／９および９／１０；があり、これらの両方は、パイロットシンボルを有していてもよく、有していなくてもよい。これらのモードは次に、候補ヘッダコードを使用してスクランブルされ、そして次に、予め定められたしきい値を下回る相互相関を有するスクランブルされたヘッダを提供する、ヘッダコード４１１（ＵＷ）を識別する。これらのコード４１１のサブセットは、例えば、ブートストラップローダ（ＢＳＬ）、または他の目的のために使用される、システム１００の特定の部分のために確保しておくことができる。
【００７７】
上で説明したように、一度、すべての最善のシード５００およびヘッダコード４１１が発生されると、各シード５００は、ヘッダコード４１１と対にされて、ＡＭＣコードを作成し、これは次に、参照のための番号を与えられる。このプロセスは、システム１００のために十分なＡＭＣコードが発生されるまで続く。シード５００とヘッダコード４１１とのペアリングは、シード５００とヘッダコード４１１とのそれぞれを個別にランク付けして、次に“最善の”シード５００と、“最善の”ヘッダコード４１１とをペアリングすること等によって行うことができる。ランダムペアリングのような他の方法は、特定のペアリングのために、ランク付けられたシード５００およびヘッダコード４１１のサブセットを選択し、ランダムに残りをペアリングすること、または他の方法である。
【００７８】
ヘッダコード（ユニークワード）のための相互相関比較方法 
ヘッダコード４１１を発生させるために、保存されている組において、ＤＶＢ−Ｓ２からのデフォルトシーケンスを使用してもよい。ランダムヘッダコード４１１（ＵＷ）を発生させ、所定の非バックワード互換性送信モードに対して、あり得るヘッダをスクランブルするために使用する。新しく発生させた候補ヘッダコード４１１を使用してそして既に発生させたヘッダコードを使用してスクランブルされた異なるヘッダ間の相関は、以下の式により決定される。  
【数２】
2009506671.tif 000005
【００７９】
ここでａi+jは、第１のヘッダの（ｉ+ｊ）番目のビットであり、ｂjは、第２のヘッダのｊ番目のビットである。
【００８０】
次に、すべての候補ヘッダコードを使用してスクランブルされた、すべてのあり得るヘッダに対する最大相互相関が決定される。システム１００の要求、システム１００を構築するのに使用されたコンポーネント、受信機１０８等に基づいて、また、他のすべての既に保存されているヘッダコード４１１に関して、新しく発生されたヘッダコード４１１を検索するのにかかることになる時間に基づいて、相関しきい値が設定される。このしきい値は、０ｄＢ、−３ｄＢ、−６ｄＢ、−９ｄＢ、−１２ｄＢ、または他の任意の値であってもよく；この値がより小さいと、相互相関しきい値もより低くなり、また、したがって、組の中の候補ヘッダコードの任意のものでエンコードされた送信が、互いにかなりの干渉を有することになる可能性もより低くなる。
【００８１】
新しく発生されたヘッダコード４１１と、（４から）保存されている組の中の、他のすべてのコード４１１との間の相関が、選択されたしきい値より少ない場合、または選択されたしきい値に等しい場合、新しく発生されたヘッダコード４１１は、保存されているヘッダコード４１１の組（“保存されている組”）に追加される。このプロセスは、所望の数のヘッダコード４１１が保存されている組の中に存在することになるまで繰り返される。
【００８２】
最善のユニークワードおよびゴールドコードの選択 
一度、シード５００およびヘッダコード４１１の保存されている組が決定されると、他のコードと最小量の相互相関を有するコードを見つけることができる。保存されている組を通してシーケンシングすることにより、例えば、ヘッダコード４１１の保存されている組の中のデフォルトシーケンス０で開始することにより、または、シード５００の保存されている組の中の１のデフォルトシード値で開始することにより、新しいしきい値を設定することができ、それぞれの組をシーケンシャルにテストして、（シード５００／ヘッダコード４１１の最初に保存されている組を決定したときの）上記の組よりも、より低いしきい値を持つ、シード５００／ヘッダコード４１１のサブセットを見つけることができる。相関しきい値を変化させることにより、コチャネル干渉に関して重大であると考えられる領域に対して、より多くの数の、または、より少ない数の“最善の”シード５００およびヘッダコード４１１を決定することができる。
【００８３】
シード５００／ヘッダコード４１１の残りは、次に、“最善の”シード５００／ヘッダコード４１１に対する、残りのシード５００／ヘッダコード４１１のそれぞれの間の相関を計算して、そして、これらを相関値によってソートすることにより、ランク順序付けされる。
【００８４】
シード５００／ヘッダコード４１１は次に、“最善”から“最悪” （しかし、規定されたしきい値よりも低いために、まだ受け入れ可能である）に順序付けられ、次に、ＡＭＣコードを作成するまで対にされる。代わりに、組の内のすべてのシードおよびコードは受け入れ可能な性能を持っているので、所望の場合、これらはランダムに対にされてもよい。
【００８５】
コードテスト 
図６は、本発明を使用して発生させたコードで使用されるテストセットアップを図示する。
【００８６】
変調器６００、６０２、および６０４は、望ましい信号Ｃ1およびＣ2、または干渉信号Ｉのいずれかの信号を発生させるのに使用される。すべての変調器６００−６０４が、特定のシード５００およびヘッダコード４１１で信号を発生させることができるので、信号をスクランブルするのに、既知のシード５００およびヘッダコード４１１が使用される。特定のモデルの変調器６００−６０４として示したが、本発明の範囲内で任意の変調器を使用することができる。変調器６００は信号６０６を発生させ、この信号は第１のヘッダコード４１１でスクランブルされたＰＬヘッダ４００と、第１のシード５００を使用してスクランブルされたペイロード４０３とを持つ。同様に、変調器６０２は信号６０８を発生させ、変調器６０４は信号６１０を発生させる。
【００８７】
信号６０６および６０８は、対象のチャネルである。信号６１０は、チャネル６０６および６０８の干渉チャネルである。チャネル６０６および６０８が、同じシード５００およびヘッダコード４１１でスクランブルされ、そして、チャネル６１０が、異なるシード５００およびヘッダコード４１１でスクランブルされている場合、コチャネル干渉はチャネル６０６と６１０との間で決定されてもよく、同様にチャネル６０８と６１０との間で決定されてもよい。この構成における２つの搬送波対干渉比（Ｃ1／ＩおよびＣ2／Ｉ）が、信号６１２と信号６１４との両方に対して８ｄＢであるとして測定され、これは、この例示的テストに対して選択された一般的受信機１０８におけるＣ／Ｉ比である。テストされる特定のＣ／Ｉ比は、送信ネットワークの特性に依拠するだろう。２つの信号６０６および６０８を示したが、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の数の所望の信号６０６および６０８を使用することができる。
【００８８】
組み合わされた信号６０６および６１０は信号６１２になり、組み合わされた信号６１０および６０８は信号６１４になる。信号６１２は受信機６１６に対する入力であり、信号６１４は受信機６１８に対する入力である。これらの受信機６１６−６１８は、それぞれの送信を復調し、次にデコードし、そして、これらの信号をビットエラーレートテスト（ＢＥＲＴ）ボックス６２０に渡し、ＢＥＲＴボックス６２０はコンピュータ６２２に接続されている。コンピュータ６２２は、変調器６０４を制御して、新しいシード５００およびヘッダコード４１１に対して信号６１０を変更させて、信号６０６および６０８との干渉をチェックする。所望の場合、加算性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）をテストセットアップに追加することができる。本発明の範囲から逸脱することなく、信号６１２および６１４を検出できる任意の受信機６１６−６１８、または、任意のタイプのコンピュータ６２２を使用することができる。
【００８９】
コンピュータ６２２は、すべての可能性あるシード５００／ヘッダコード４１１の対を、他のすべてのシード５００／ヘッダコード４１１の対に対して、テストできるようにする。所望の場合、マニュアルでこれらのテストを行うことができる。各信号６１０は、所定の時間量に対して注入され、何らかのエラーが、ボックス６２０において示され、そしてコンピュータ６２２により記録されことになるか否かを決定する。テスト期間の間に、信号６０６および６１０と、信号６０８および６１０との両方に対して、ヘッダブロックとパイロットシンボルブロックとの整列のいくつかの事例が発生することが重要である。１つの送信に対するヘッダブロックとパイロットシンボルブロックとが、互いに対して時間的にドリフトするように、変調器のシンボルレートが、互いにわずかにオフセットされている。図６におけるセットアップでは、干渉信号と望ましい信号とに対して、シンボルレートと周波数との両方をオフセットすることにより、このことが達成される。図６では、これは、干渉信号６１０に対して、２９．９９９メガボーのボーレートと、９９９．９９９ＭＨｚのＲＦ周波数であり、そして、望ましい信号６０６および６０８の両方に対して、３０メガボーのボーレートと、１０００ＭＨｚのＲＦ周波数である。アップコンバータは、システムの要求またはユーザの望みに依拠して、例えば９３０ＭＨｚまたは１０７０ＭＨｚのような異なる周波数に位置づけることができる。図６に示していないが、必要な場合、３つの変調器と周波数アップコンバータに対する内部クロックをロックするための追加の手段が提供されてもよい。
【００９０】
干渉６１０を表す信号と所望の信号６０６とが、同じシード５００／ヘッダコード４１１を使用するときに、信号が互いに干渉するので、エラーが見られる。干渉信号６１０が信号６０６に対してテストされるときに、信号６１０と６０６とが異なるシード５００および／または異なるヘッダコード４１１を使用する場合、エラーが見られたり、または見られないかもしれない。しかしながら、所定のしきい値に対して選択された、シード５００およびヘッダコード４１１によると、異なる対のシード５００／ヘッダコード４１１が使用されるときに、エラーは予期されず、見られない。
【００９１】
フローチャート 
図７は、本発明のステップを示すフローチャートである。
【００９２】
ボックス７００は、少なくとも１つの初期デフォルトシーケンスを規定することを表す。
【００９３】
ボックス７０２は、スクランブリングコードを発生させることを表す。
【００９４】
ボックス７０４は、発生されたスクランブリングコードを使用して、信号をスクランブルすることを表す。
【００９５】
ボックス７０６は、スクランブルされた信号を、指定された基準を満たす、他のすべてのスクランブルされた信号と比較することを表す。
【００９６】
ボックス７０８は、スクランブリングコードでスクランブルされた信号も指定された基準を満たすことを比較が決定した場合、スクランブリングコードワードを保存することを表す。
【００９７】
結論 
要約すると、本発明は、通信システムにおいてコチャネル干渉を最小化させるためのスクランブリングコードを決定する方法および装置を含む。本発明にしたがった方法は、初期デフォルトシーケンスを規定することと；スクランブリングコードを発生させることと；発生させたスクランブリングコードを使用して、信号をスクランブルすることと；スクランブルされた信号を、指定された基準を満たす、他のすべてのスクランブルされた信号と比較することと；スクランブリングコードでスクランブルされた信号も、指定された基準を満たすことを比較が決定する場合、スクランブリングコードワードを保存することとを含む。
【００９８】
方法はまた、オプション的に、信号のヘッダに適用される、または信号のペイロード部分に適用されるスクランブリングコードを含み、スクランブリングコードはゴールドコードであり、そして指定された基準は０ｄＢと−１２ｄＢとの間に、または、より低く設定される、相関しきい値である。
【００９９】
方法はまた、指定された基準よりも、より厳格な第２の基準を設定することと、保存されているスクランブリングコードのランク順を決定するために、保存されているスクランブリングコードを比較することとを含むことができる。
【０１００】
通信システムにおいてコチャネル干渉を最小化させるためのスクランブリングコードを決定する代替の方法は、初期シードを規定することと；シードから、シードから発生させたスクランブリングコードを発生させることと；発生させた、シード発生スクランブリングコードを使用して信号のペイロード部分をスクランブルすることと；信号のスクランブルされたペイロード部分を、第１の指定された基準を満たす、他のすべてのスクランブルされたペイロード部分と比較することと；シード発生スクランブリングコードでスクランブルされた信号のペイロード部分も、第１の指定された基準を満たすことを比較が決定する場合、シード発生スクランブリングコードワードを保存することと；初期デフォルトシーケンスを規定することと；ユニークワード（ＵＷ）スクランブリングコードを発生させることと；発生させたＵＷスクランブリングコードを使用して、信号のヘッダ部分をスクランブルすることと；信号のスクランブルされたヘッダ部分を、第２の指定された基準を満たす、他のすべてのスクランブルされたヘッダ部分と比較することと；スクランブリングコードでスクランブルされた信号も、第２の指定された基準を満たすことを比較が決定する場合、ＵＷスクランブリングコードワードを保存することと；保存されているＵＷスクランブリングコードを、保存されているシード発生スクランブリングコードとペアリングすることとを含む。
【０１０１】
代わりの方法はまた、オプション的に、第１の指定された基準または第２の指定された基準をさらに含み、第１の指定された基準または第２の指定された基準は、０ｄＢと−１２ｄＢとの間に、または、より低い値に設定される、相関しきい値であり、そして、通信システム内の多数のチャネルに基づいて、多数の保存されているＵＷスクランブリングコードと、多数のシード発生スクランブリングコードとが決定される。
【０１０２】
代わりの方法はまた、シード発生スクランブリングコードとＵＷスクランブリングコードとに関係付けられた情報を、通信システム内の受信機に送信することを含む。
【０１０３】
本発明はまた、通信システムにおいてコチャネル干渉を最小化させる命令を担持するコンピュータ読取可能媒体を含み、前記命令は実行される際に、１以上のプロセッサに上記の方法を実行させるように構成されている。
【０１０４】
本発明の範囲は、この詳細な説明によって限定されることを意図しておらず、ここに添付した特許請求の範囲およびその均等物によって限定される。上の詳細な説明、例、およびデータは、本発明の構成の製造および使用の完全な説明を提供する。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明のさまざまな実施形態を作ることができるので、本発明は添付の特許請求の範囲およびその均等物に存する。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】図１は、関連技術の一般的な衛星ベースの放送システムを図示する。
【図２】図２は、オーディオ、ビデオ、およびデータ信号を受信し、デコードする受信機局のブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１−２のシステムのデジタル送信設備中で採用される例示的な送信機の図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１−２のシステムのデジタル送信設備中で採用される例示的な復調器の図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施形態にしたがった、図３のシステムで使用される、フレーム構造の図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施形態にしたがった、異なるユニークワード（ＵＷ）によりフレームヘッダをスクランブリングする論理の図である。
【図５】図５は、本発明のさまざまな実施形態にしたがった、コチャネル干渉を分離するスクランブラの図である。
【図６】図６は、本発明を使用して発生されたコード上で使用されるテストセットアップを図示する。
【図７】図７は、本発明のステップを示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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