(57)【要約】  衛星測位システム支援情報（１５２２）と衛星測位システムの衛星によって送信される信号の伝播時間とを使用して衛星測位システム受信機の位置を決定するよう構成された衛星測位システム受信機（１５０２）に衛星測位システム支援情報を提供する方法と装置とコンピューター読み取り可能媒体（図１５）は、衛星測位システム支援情報（１５２２）を提供し、各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えるデジタルテレビ信号（１５０６）を提供し、衛星測位システム支援情報を暗号語としてコード化し、デジタルテレビ信号内のデータセグメントを暗号語と置換し、デジタルテレビ信号を送信することからなっており、ここで衛星測位システム受信機はデジタルテレビ信号を受信し、衛星測位システム支援情報を再生する。
2005510141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星測位システム支援情報と衛星測位システムの衛星によって送信される信号の伝播時間を利用して衛星測位システム受信機の位置を決定するよう構成された前記衛星測位システム受信機に前記衛星測位システム支援情報を提供する装置であって、前記衛星測位システム支援情報を受信する第２の衛星測位システム受信機と、各フレームが複数のデータセグメントを備える複数のフレームからなるデジタルテレビ信号を提供するチャンネルコーダーと、暗号語として前記衛星測位システム支援情報をコード化するエンコーダーと、前記デジタルテレビ信号内のデータセグメントを前記暗号語と置換するパケットマルチプレクサと、前記デジタルテレビ信号を送信する送信機とを備え、前記衛星測位システム受信機は前記デジタルテレビ信号を受信し、前記衛星測位システム支援情報を再生することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記衛星測位システムは全地球位置決定システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記衛星測位システム受信機は前記衛星測位システム衛星から受信される前記信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の前記位置を決定することを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星用のクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号用のドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項６】
デジタルテレビ信号から衛星測位システム支援情報を再生する装置であって、前記デジタルビデオ信号は各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えていて少なくとも１つのデータセグメントは前記衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されている前記デジタルテレビ信号を受信するフロントエンドと、暗号語によって置換される前記データセグメントを選択して前記衛星測位システム支援情報を選択される前記データセグメントから再生するバックエンドとを備える装置。
【請求項７】
前記衛星位置決定システムは前記全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、衛星測位システム受信機に見える衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項１０】
衛星測位システムを利用した衛星測位システム受信機の位置を決定する装置であって、前記衛星測位システムの衛星によって送信される信号を受信して、各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えるデジタルテレビ信号を受信し、少なくとも１つのデータセグメントは衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されるフロントエンドと、暗号語によって置換されたデータセグメントを選択して選択された前記データセグメントから前記衛星測位システム支援情報を再生するバックエンドと、前記衛星測位システム衛星から受信された信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の位置を決定するプロセッサーとを備える装置。
【請求項１１】
前記衛星測位システムは前記全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
前記プロセッサーは、前記デジタルテレビ信号の既知の成分に基づいて前記衛星測位システム受信機と前記デジタルテレビ信号の送信機との間の擬似距離を決定し、前記擬似距離と前記衛星測位システム衛星から受信された前記信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の位置を決定することを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
衛星測位システム支援情報と衛星測位システムの衛星によって送信される信号の伝播時間とを利用して衛星測位システム受信機の前記位置を決定するよう構成された前記衛星測位システム受信機に前記衛星測位システム支援情報を提供する装置であって、前記衛星測位システム支援情報を受信する第２の衛星測位システム受信機手段と、各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えるデジタルテレビ信号を提供するチャンネルコーダー手段と、前記衛星測位システム支援情報を暗号語としてコード化するエンコーダー手段と、前記デジタルテレビ信号内のデータセグメントを前記暗号語と置換するパケットマルチプレクサ手段と、前記デジタルテレビ信号を送信する送信機手段とを備え、前記衛星測位システム受信機は前記デジタルテレビ信号を受信して前記衛星測位システム支援情報を再生することを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記衛星測位システムは前記全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記衛星測位システム受信機は、前記衛星測位システム衛星から受信される前記信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の前記位置を決定することを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項２０】
デジタルテレビ信号から衛星測位システム支援情報を再生する装置であって、各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えていて少なくとも１つのデータセグメントが前記衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されている前記デジタルテレビ信号を受信するフロントエンド手段と、暗号語によって置換された前記データセグメントを選択して選択された前記データセグメントから前記衛星測位システム支援情報を再生するバックエンド手段とを備える装置。
【請求項２１】
前記衛星測位システムは前記全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
衛星測位システムを用いた衛星測位システム受信機の一部を決定する装置であって、前記衛星測位システムでの衛星によって送信される信号を受信して、各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えるデジタルテレビ信号を受信し、少なくとも１つのデータセグメントは衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されているフロントエンドと、暗号語によって置換された前記データセグメントを選択して選択された前記データセグメントから前記衛星測位システム支援情報を再生するバックエンド手段と、前記衛星測位システム衛星から受信される前記信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の位置を決定するプロセッサー手段とを備える装置。
【請求項２５】
前記衛星測位システムは前記全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも群を備えることを特徴とする請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項２５記載の装置。
【請求項２８】
前記プロセッサー手段は、前記デジタルテレビ信号の既知の成分に基づいて前記衛星測位システム受信機と前記デジタルテレビ信号の送信機との間の擬似距離を決定し、前記擬似距離と前記衛星測位システム衛星から受信した前記信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の位置を決定することを特徴とする請求項２５記載の装置。
【請求項２９】
衛星測位システム支援情報と衛星測位システムの衛星によって送信された信号の前記伝播時間とを用いて衛星測位システム受信機の前記位置を決定するよう構成された前記衛星測位システム受信機に前記衛星測位システム支援情報を提供する方法であって、前記衛星測位システム支援情報を提供し、各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えるデジタルテレビ信号を提供し、前記衛星測位システム支援情報を暗号語としてコード化し、前記デジタルテレビ信号内のデータセグメントを前記暗号語と置換し、前記デジタルテレビ信号を送信することからなり、前記衛星測位システム受信機が前記デジタルテレビ信号を受信し、前記衛星測位システム支援情報を再生することを特徴とする方法。
【請求項３０】
前記衛星測位システムは前記全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記衛星測位システム受信機は、前記衛星測位システム衛星から受信した前記信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の前記位置を決定することを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３３】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３４】
デジタルテレビ信号からの衛星測位システム支援情報を再生する方法であって、前記デジタルテレビ信号は各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えていて少なくとも１つのデータセグメントは前記衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されている前記デジタルテレビ信号を受信して、暗号語によって置換された前記データセグメントを選択し、選択された前記データセグメントから前記衛星測位システム支援情報を再生することからなる方法。
【請求項３５】
前記衛星測位システムは全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
衛星測位システムを利用した衛星測位システム受信機の位置を決定する方法であって、前記衛星測位システムでの衛星によって送信される信号を前記衛星測位システム受信機で受信して、各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えていて少なくとも１つのデータセグメントは衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されているデジタルテレビ信号を前記衛星測位システム受信機で受信し、暗号語によって置換された前記データセグメントを選択し、選択された前記データセグメントから前記衛星測位システム支援情報を再生して、前記衛星測位システム衛星から受信した信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システムの位置を決定することからなる方法。
【請求項３９】
前記衛星測位システムは前記全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システムによって送信される前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格協会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項３９記載の方法。
【請求項４２】
さらに、前記デジタルテレビ信号の既知の成分に基づいて前記衛星測位システム受信機と前記デジタルテレビ信号の送信機との間の擬似距離を決定し、前記擬似距離と前記衛星測位システム衛星から受信した前記信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の位置を決定することからなる請求項３９記載の方法。
【請求項４３】
衛星測位システム支援情報と衛星測位システムの衛星によって送信される信号の伝播時間とを使用して衛星測位システム受信機の位置を決定するよう構成された前記衛星測位システム受信機に前記衛星測位システム支援情報を提供する方法を実行するコンピューターによって実行可能な命令を具体化するコンピューター読み取り可能な媒体であって、その方法は前記衛星測位システム支援情報を提供し、各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えるデジタルテレビ信号を提供し、前記衛星測位システム支援情報を暗号語としてコード化し、前記デジタルテレビ信号内のデータセグメントを前記暗号語と置換し、前記デジタルテレビ信号を送信することからなり、前記衛星測位システム受信機は前記デジタルテレビ信号を受信して前記衛星測位システム支援情報を再生するコンピューター読み取り可能媒体。
【請求項４４】
前記衛星測位システムは全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項４３記載の媒体。
【請求項４５】
前記衛星測位システム受信機は、前記衛星測位システム衛星から受信した前記信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の前記位置を決定することを特徴とする請求項４４記載の媒体。
【請求項４６】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信された前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信された前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項４４記載の媒体。
【請求項４７】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項４４記載の媒体。
【請求項４８】
デジタルテレビ信号からの衛星測位システム支援情報を再生する方法を実行するコンピューターによって実行できる命令を具体化するコンピューター読み取り可能媒体であって、その方法は、前記デジタルビデオ信号は各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えていて少なくとも１つのデータセグメントは前記衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されている前記デジタルテレビ信号を受信して、暗号語によって置換された前記データセグメントを選択して、選択された前記データセグメントからの前記衛星測位支援情報を再生することからなるコンピューター読み取り可能媒体。
【請求項４９】
前記衛星測位支援システムは前記全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項４８記載の媒体。
【請求項５０】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項４９記載の媒体。
【請求項５１】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項４９記載の媒体。
【請求項５２】
衛星測位システムを使用して衛星測位システム受信機の位置を決定する方法を実施するコンピューターによって実行可能な命令を具体化するコンピューター読み取り可能媒体であって、その方法は前記衛星測位システムの衛星によって送信される信号を前記衛星測位システム受信機で受信し、各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えていて少なくとも１つのデータセグメントが衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されているデジタルテレビ信号を前記衛星測位システム受信機で受信し、暗号語によって置換された前記データセグメントを選択し、選択された前記データセグメントから前記衛星測位システム支援情報を再生し、前記衛星測位システム衛星から受信した前記信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の位置を決定することからなるコンピューター読み取り可能媒体。
【請求項５３】
前記衛星測位システムは前記全地球測位システム（ＧＰＳ）であることを特徴とする請求項５２記載の媒体。
【請求項５４】
前記衛星測位システム支援情報は、前記衛星測位システム衛星の位置と、前記衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号に対するドップラー情報と、前記衛星測位システム衛星によって送信される前記信号への大気の影響に関する情報と、前記衛星測位システム受信機に見える前記衛星測位システム衛星の同定とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項５３記載の媒体。
【請求項５５】
前記デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる少なくとも１つの群を備えることを特徴とする請求項５３記載の媒体。
【請求項５６】
さらに、前記方法は前記デジタルテレビ信号の既知の成分に基づいて前記衛星測位システム受信機と前記デジタルテレビ信号の送信機との間の擬似距離を決定し、前記擬似距離と前記衛星測位システム衛星から受信した前記信号と前記衛星測位システム支援情報とに基づいて前記衛星測位システム受信機の位置を決定することを特徴とする請求項５３記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、ジミー・Ｋ・オームラとジェイムズ・Ｊ・スピルカー・ジュニアとマシュー・ラビノヴィッツによって２００１年１１月１４日に出願された米国非仮特許出願第１０／００３，１２８号「デジタル放送テレビ信号を利用したロバストデータ送信」の一部継続出願であって、ジェイムズ・Ｊ・スピルカーとマシュー・ラビノヴィッツとによって２００１年４月３日に出願された米国仮特許出願第６０／２８１，２６９号「移動受信機への低データ速度放送用ＡＴＳＣ基準ＤＴＶチャンネル」の利益を主張し、その開示は全体として参照によってここに引用される。
【０００２】
この出願は、マシュー・ラビノヴィッツとジェイムズ・Ｊ・スピルカー・ジュニアによって２００２年５月３１日に出願された米国非仮特許出願第１０／１５９，４７８号「テレビ放送信号によって増幅された全地球測位信号を利用した位置標定」の一部継続出願であって、ジェイムズ・Ｊ・スピルカーとマシュー・ラビノヴィッツとによって２００１年６月２１日に出願された米国非仮特許出願第０９／８８７，１５８号「デジタル放送テレビ信号を利用した位置標定」の一部継続出願であって、ジェイムズ・Ｊ・スピルカーによって２００２年３月４日に出願された米国仮特許出願第６０／３６１，７６２号「ＧＰＳによって拡大したＤＴＶ位置標定」と、ジェイムズ・Ｊ・スピルカーによって２００２年２月１日に出願された米国仮特許出願第６０／３５３，４４０号「ＧＰＳによって拡大したＤＴＶ位置標定」と、２００１年１１月１３日に出願された米国仮特許出願第６０／３３２，５０４号「ロバスト飛行機ナビゲーション用ＤＴＶ増幅ＧＰＳ」との利益を主張し、その開示は全体として参照によってここに引用される。
【０００３】
この出願は、ジェイムズ・Ｊ・スピルカーとマシュー・ラビノヴィッツによって２００１年４月３日に出願された米国仮特許出願第６０／２８１，２６９号「移動受信機への低データ速度放送用ＡＴＳＣ基準ＤＴＶチャンネル」の利益を主張し、その開示は全体として参照によってここに引用される。
【０００４】
この出願は、ジェイムズ・Ｊ・スピルカーとマシュー・ラビノヴィッツとによって２００１年８月１７日に出願された米国非仮特許出願第０９／９３２，０１０号「地上波デジタルビデオ放送テレビ信号を利用した位置標定」と、ジェイムズ・Ｊ・スピルカーによって２００１年１１月９日に出願された米国仮特許出願第６０／３３７，８３４号「日本のＩＳＤＢ−Ｔデジタルテレビ信号を利用した無線位置標定」とに関連しており、その開示は全体として参照によってここに引用される。
【背景技術】
【０００５】
この発明は一般的に、デジタル放送テレビ信号を介したデータ送信に関し、例えばデジタルテレビ信号は米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）フォーマットに従っており、その技術によって全地球測位システム（ＧＰＳ）支援情報の送信と特に関連している。
【０００６】
１９９０年代後半に、最初のＡＴＳＣ基準デジタルテレビ放送で始まり、デジタルテレビ放送は急速に米国で普及しつつある。２０００年末までに、１６６を越えるデジタルテレビ送信機が運転中である。ＦＣＣは目標を設定し、それは２００６年までに全てのテレビ放送は最近割り当てられたデジタルチャンネル上にあり、アナログチャンネルは他のアプリケーション用に政府に返還される。
【０００７】
精巧になったデータ圧縮技術と増大するデジタル信号処理能力の利用可能性は、アナログチャンネルと同じ帯域幅で高品質音声画像情報を送信することを可能にする。テレビ放送共同体では、先進テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）はデジタルテレビ規格と高解像度テレビ規格との両方を創出し、これらの技術的進歩を利用する。これらの規格はしばしばＡＴＳＣデジタルテレビまたは単にＡＴＳＣとして参照される。現在のＡＴＳＣ規格はＶＳＢと呼ばれる振幅変調された抑圧搬送波残留側波帯変調技術を使用する。８−ＶＳＢ変調は、地上波「オフエア」放送システムで使用され、１６−ＶＳＢ変調はより高速なデータ速度ケーブルシステムに対して提案される。
【０００８】
これらの規格はテレビ番組の放送用に最適化される。しかしながら、デジタルテレビ放送の急速な発展とデジタルテレビ送信機の相当する増設は他のデータタイプの送信用の機会を創出する。他のデータタイプの例は、携帯電話が外部処理を必要としないでそれ自身の位置を計算することを可能にするデータと、ショートメッセージ、ポケットベルのメッセージと類似したアプリケーション、株価情報、テキスト形式でのウェブページ、携帯電話付近の興味ある場所を示す単純な方眼地図、テレビ番組ガイド、ラジオ番組ガイド、バス時刻表、受信機近傍での店舗広告、そしてすべてのタイプの低データ速度移動商取引情報を含む。
【０００９】
テレビ構造基盤は必ずしもこれらのタイプのデータに適しているわけではない。例えば、ＡＴＳＣ基準はあるスペクトル効率に適応され、ある量の情報があるスペクトル帯域幅に渡って送信されるべきであることを意味する。特に、ビットレートはテレビ番組の放送を支持するのに十分高く、単一テレビチャンネル用に割り当てられた帯域幅にフィットしなければならない。この操作条件でもって、放送信号をうまく受信するためにあるＳＮ比が必要とされる。例えば、１９．２ＭｂｐｓＡＴＳＣ規格放送データ速度は１５ｄＢの理論的ＳＮ比を有する受信機を必要とする。
【００１０】
しかしながら、他の操作点は他のタイプのデータにより適していることができる。例えば、低データ速度アプリケーションは、より低いスペクトル効率であるがよりロバストな送信から利益を享受することができる。このタイプの信号は、デジタルテレビ放送を受信するのに必要なものよりはるかに低いＳＮ比で再生されることができ、それによって離れた地域、屋内、干渉やマルチパスが問題を引き起こす位置での受信が可能になる。さらに、より単純な受信機がデジタルテレビ放送を受信するのに必要な受信機と比較されて使用されることができる。
【００１１】
こうして、テレビ番組以外のデータ送信を除いて急速に発展するデジタルテレビ（ＤＴＶ）構造基盤を利用することができるシステムや方法を必要とする。特に、よりロバストであるより低速のデータ速度送信が対象である。
【発明の概要】
【００１２】
一般的にある態様では、本発明は、衛星測位システム受信機に衛星測位システム支援情報を提供する方法と装置とコンピューター読み取り可能媒体を特徴付け、その衛星測位システム受信機は衛星測位システム支援情報と衛星測位システムで衛星によって送信される信号の伝播時間を使用して衛星測位システムの位置を決定するよう構成される。それは衛星測位システム支援情報を提供し、複数のフレームを備えるデジタルテレビ信号を提供し、各フレームは複数のデータセグメントからなり、暗号語として衛星測位システム支援情報をコード化し、デジタルテレビ信号内データセグメントを暗号語と置換し、デジタルテレビ信号を送信することからなる。ここで、衛星測位システム受信機はデジタルテレビ信号を受信し、衛星測位システム支援情報を再生する。
【００１３】
特別な実施例は、１つ以上の以下の特徴を含むことができる。衛星測位システムは全地球測位システム（ＧＰＳ）である。衛星測位システム受信機は、衛星測位システム衛星から受信した信号と衛星測位システム支援情報とに基づいた衛星測位システム受信機の位置を決定する。衛星測位システム支援情報は、衛星測位システム衛星の位置からなる少なくとも１つの群と、衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、衛星測位システム衛星によって送信された信号に対するドップラー情報と、衛星測位システム衛星によって送信された信号への大気の影響に関する情報と、衛星測位システム受信機に見える衛星測位システム衛星の同定とからなる。デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号からなる少なくとも１つの群と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本の地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる。
【００１４】
一般的にある態様では、デジタルテレビ信号からの衛星測位システム支援情報を再生する方法と装置とコンピューター読み取り可能媒体とを特徴付ける。それは、デジタルテレビ信号を受信し、そのデジタルテレビ信号は複数のフレームからなっており、各フレームは複数のデータセグメントからなっており、ここで少なくとも１つのデータセグメントは衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されており、暗号語によって置換されたデータセグメントを選択し、選択されたデータセグメントから衛星測位システム支援情報を再生することからなる。
【００１５】
特別な実施例は、１つ以上の以下の特徴を含むことができる。衛星測位システムは全地球測位システム（ＧＰＳ）である。衛星測位システム受信機は、衛星測位システム衛星から受信した信号と衛星測位システム支援情報とに基づいて衛星測位システム受信機の位置を決定する。衛星測位システム支援情報は、衛星測位システム衛星の位置からなる少なくも１つの群と、衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、衛星測位システム衛星によって送信される信号に対するドップラー情報と、衛星測位システム衛星によって送信される信号への大気の影響に関する情報と、衛星測位システム受信機に見える衛星測位システム衛星の同定とからなる。デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号からなる少なくとも１つの群と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる。
【００１６】
一般的にある態様では、本発明は衛星測位システムを利用した衛星測位システム受信機の位置を決定する方法と装置とコンピューター読み取り可能媒体とを特徴付ける。衛星測位システムの衛星により送信される信号を衛星測位システム受信機で受信することと、複数のフレームからなるデジタルテレビ信号を衛星測位システム受信機で受信することと、各フレームは複数のデータセグメントからなり、少なくとも１つのデータセグメントは衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されており、暗号語によって置換されたデータセグメントを選択することと、選択されたデータセグメントから衛星測位システム支援情報を再生することと、衛星測位システム衛星から受信した信号と衛星測位システム支援情報とに基づいて衛星測位システム受信機の位置を決定することからなる。
【００１７】
特別な実施例は、１つ以上の以下の特徴を含むことができる。衛星測位システムは全地球測位システム（ＧＰＳ）である。衛星測位システム支援情報は衛星測位システム衛星の位置からなる少なくとも１つの群と、衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、衛星測位システム衛星により送信される信号に対するドップラー情報と、衛星測位システム衛星によって送信される信号への大気の影響に関する情報と、衛星測位システム受信機に見える衛星測位システム衛星の同定とからなる。デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号からなる少なくとも１つの群と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる。実施例は、衛星測位システム受信機とデジタルテレビ信号の既知の成分に基づくデジタルテレビ信号の送信機との間の擬似距離を決定することと、擬似距離と衛星測位システム衛星から受信した信号と、衛星測位システム支援情報とに基づいた衛星測位システム受信機の位置を決定することからなる。本発明に従って、デジタルデータは、暗号語としてデジタルデータをコード化してＤＴＶ信号のいくつかのデータセグメントを暗号語と置換することによってデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号の一部として送信される。長い暗号語を使用すると、テレビ番組に使用されるＤＴＶ放送信号の一部よりロバストな送信を生じ、従ってより低いＳＮ比で受信されることができる。暗号語の限られたセットを使用すると、受信機でシンプルな１バンクの相関機を使用してデジタルデータの再生が可能になる。
【００１８】
一般的にある態様では、本発明は衛星測位システム受信機へ衛星測位システム支援情報を提供する装置を特徴付け、その受信機は衛星測位システム支援情報と衛星測位システムでの衛星により送信される信号の伝播時間とを使用して衛星測位システム受信機の位置を決定するよう構成される。衛星測位システム支援情報を受信する第２の衛星測位システム受信機と、各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームからなるデジタルテレビ信号を与えるチャンネルコーダーと、衛星測位システム支援情報を暗号語としてコード化するエンコーダーと、デジタルテレビ信号内のデータセグメントを暗号語と置換するパケットマルチプレクサと、デジタルテレビ信号を送信する送信機とからなり、ここで衛星測位システム受信機がデジタルテレビ信号を受信し、衛星測位システム支援情報を再生する。
【００１９】
特定の実施例は、１つ以上の以下の特徴を含むことができる。衛星測位システムは全地球測位システム（ＧＰＳ）である。衛星測位システム受信機は、衛星測位システム衛星から受信した信号と衛星測位システム支援情報とに基づいて衛星測位システム受信機の位置を決定する。衛星測位システム支援情報は衛星測位システム衛星の位置からなる少なくとも１つの群と、衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、衛星測位システム衛星によって送信される信号に対するドップラー情報と、衛星測位システム衛星によって送信される信号への大気の影響に関する情報と、衛星測位システム受信機に見える衛星測位システム衛星の同定とからなる。デジタルテレビ信号は米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号からなる少なくとも１つの群と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる。
【００２０】
一般的にある態様では、本発明はデジタルテレビ信号からの衛星測位システム支援情報を再生する装置を特徴付ける。それは、フロントエンドとバックエンドとからなり、フロントエンドはデジタルテレビ信号を受信するフロントエンドと、そのデジタルテレビ信号は複数のフレームからなり、各フレームは複数のデータセグメントからなり、ここで少なくとも１つのデータセグメントは衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されており、バックエンドは暗号語によって置換されたデータセグメントを選択して衛星測位システム支援情報を選択されたデータセグメントから再生する。
【００２１】
特定の実施例は、１つ以上の以下の特徴を含むことができる。衛星測位システムは全地球測位システム（ＧＰＳ）である。衛星測位システム受信機は衛星測位システム衛星から受信した信号と衛星測位システム支援情報とに基づいて衛星測位システム受信機の位置を決定する。衛星測位システム支援情報は少なくとも１つの群と、衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、衛星測位システム衛星により送信される信号に対するドップラー情報と、衛星測位システム衛星により送信された信号への大気の影響に関する情報と、衛星測位システム受信機に見える衛星測位システム衛星の同定とからなる。デジタルテレビ信号は、米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送―地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなる少なくとも１つの群を備える。
【００２２】
一般的にある態様では、本発明は衛星測位システムを利用した衛星測位システム受信機の位置を決定する装置を特徴付ける。それは、フロントエンドとバックエンドとプロセッサーとからなり、フロントエンドは衛星測位システムの衛星によって送信される信号を受信して各フレームが複数のデータセグメントからなる複数のフレームを備えるデジタルテレビ信号を受信し、ここで少なくとも１つのデータセグメントは衛星測位システム支援情報を表す少なくとも１つの暗号語によって置換されており、バックエンドは暗号語によって置換されたデータセグメントを選択してその選択されたデータセグメントから衛星測位システム支援情報を再生し、プロセッサーは衛星測位システム衛星から受信される信号と衛星測位システム支援情報とに基づいて衛星測位システム受信機の位置を決定する。
【００２３】
特定の実施例は、１つ以上の以下の特徴を含むことができる。衛星測位システムは全地球測位システム（ＧＰＳ）である。その衛星測位システム受信機は衛星測位システム衛星から受信した信号と衛星測位システム支援情報とに基づいて衛星測位システム受信機の位置を決定する。衛星測位システム支援情報は衛星測位システム衛星の位置と、衛星測位システム衛星に対するクロック補正情報と、衛星測位システム衛星によって送信される信号に対するドップラー情報と、衛星測位システム衛星によって送信される信号への大気の影響に関する情報と、衛星測位システム受信機に見える衛星測位システム衛星の同定とからなる群の少なくとも１つを備える。デジタルテレビ信号は米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ信号と、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号と、日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号とからなる群の少なくとも１つを備える。プロセッサーはデジタルテレビ信号の既知の成分に基づいて衛星測位システム受信機とデジタルテレビ信号の送信機との間の擬似距離を決定し、擬似距離と衛星測位システム衛星から受信される信号と衛星測位システム支援情報とに基づいて衛星測位システム受信機の位置を決定する。
【００２４】
１つ以上の実施例の詳細は、添付図面と以下の記載に示される。他の特徴は記載と図面からそして請求項から明らかであるだろう。
【発明の詳細な説明】
【００２５】
ここで使用されるように、「クライエント」と「サーバー」という語は一般的に電子デバイス又はメカニズムを言及しており、「メカニズム」という語はハードウェア、ソフトウェア、又はそれらのいずれかの組み合わせを言及している。これらの語は、以下に続く記載を簡略化するために使用される。ここに記載されるクライエントとサーバーとメカニズムはいずれかの一般目的用コンピューターで実施されることができるかまたは特定のデバイスとして実施されることができる。
【００２６】
ＤＴＶ信号を使用した送信データ
図１は、本発明に係るシステム１００の例のブロック図である。システム１００は１つ以上のＤＴＶ送信機１０６Ａ−Ｎからデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送を受信する受信機１０２を含む。
【００２７】
ＤＴＶ送信機１０６のある例は送信タワーであって、それはＤＴＶ信号を受信機１０２へ空気を介して放送する。別の例は、ケーブルテレビシステム用の送信機であって、そこでＤＴＶ信号はケーブル線を介して受信機１０２に到達する。また、衛星テレビシステムは直接放送衛星（ＤＢＳ）として知られており、デジタルテレビ放送システムの別の例である。例えば、エコスターとダイレクＴＶは米国市場では主要なＤＢＳサービスである。一般的に言うと、現在３つの基本の型の商業デジタルテレビ放送システムが存在する。地上波、ケーブル、そして衛星である。衛星テレビシステムは全てデジタルであって、一方、ケーブルと地上波システムはそれらのたいていはアナログである前身物からデジタルへ変換しつつある。これらのデジタルテレビシステムはコード化されたデータパケットで構成されるフレーム構造を使用する。また、これらのデータパケットはデータセグメントとして言及される。
【００２８】
受信機１０２は以下に記載された低データ速度チャンネルを実施できるいずれかの物体を言及することを意味する。また、受信機１０２はＤＴＶ信号で伝えられるテレビ番組データを受信することができるが、これは要求されない。受信機１０２は静止しているか及び／又は移動できるものであってもよい。仮想的には、以下に記載されるロバストな低データ速度チャンネルを実施するチップ又はソフトウェアを含むことができるいかなる物体も受信機１０２でありうる。したがって、ＤＴＶテレビ、ポケットベル、移動電話、ＰＤＡ、コンピューター、自動車、他の乗り物は全て、適当に装備された場合受信機１０２の例である。
【００２９】
システム１００では、ＤＴＶ送信機１０６は、放送テレビ番組データより大幅に小さいデータ速度で受信機１０２へデジタルデータを送信する。ロバストな低データ速度デジタルデータは送信機１０６で放送されるＤＴＶ信号に書き込まれる。ＤＴＶ信号は受信機１０２によって受信され、ＤＴＶ信号からデジタルデータを再生する。
【００３０】
例えば、あるアプリケーションでは、デジタルデータは携帯電話付近で興味のある場所を示すローカルストリートマップである。他のアプリケーションは外部処理を必要としないで携帯電話にそれ自身の位置を計算することを可能にするデータと、ショートメッセージと、ポケットベルのメッセージに類似したアプリケーションと、株価情報と、ニュースの見出しと、テレビ番組案内と、ラジオ番組案内と、バスの時刻表と、受信機の位置での店舗のショートテキスト形式の広告と、全てのタイプの低データ速度移動商取引情報とを含む。今日の技術に基づいて、これらのアプリケーション用のたいていのデジタルデータは、ショートテキスト及び／又は単純なグラフからなり、例えば地図を表す。多くのデータ放送アプリケーションは低データ速度バージョンを有することができる。例えば、ワイアレス・アプリケーション・プロトコル（ＷＡＰ）は、極めて小さな無線モニターに合うようウェブページを再フォーマットする現世代移動データ技術であって、１９９９年に導入された。一層シンプルなテキストのみのバージョンはＤＴＶ信号を使用したロバストな低データ速度システム用のアプリケーションの例である。
【００３１】
図２は、現ＡＴＳＣ規格からのＡＴＳＣフレームの構成の代表例である。現ＡＴＳＣ信号は、「ＡＴＳＣデジタルテレビの規格と補正Ｎｏ．１」に先進テレビシステム委員会によって２０００年３月１６日に記載されており、全体として参照によってここに引用される。地上波放送用ＡＴＳＣ信号は、８配列残留側波帯変調（８−ＶＳＢ）を使用する。ＡＴＳＣ信号のシンボル速度は１０．７６ＭＨｚであって、２７．００ＭＨｚクロックから得られる。ＡＴＳＣフレームの構成２００は図２で説明される。フレーム２００はトータルで６２６セグメントを含み、それぞれが８２８シンボルを有する。各セグメントは同期目的に使用される４つのシンボルで追随される。これらはセグメント同期アタッチメントとして言及されるだろう。図２では、時間は右から左へ進む。フレーム毎にトータルで５２０，８３２シンボルがある。各セグメント（及び相当するセグメント同期アタッチメント）は７７．３マイクロ秒持続する。各フレームで１番目と３１４番目のセグメントはフィールド同期セグメントである。以下の各フィールド同期セグメントは３１２データセグメントである。
【００３２】
各フィールド同期セグメントは２つの固定した既知の８２８シンボルシーケンスの１つである。２つの８２８シンボルシーケンスは、６３シンボルセクションが他と比較して１シーケンスで反転される範囲でのみ異なる。これらのフィールド同期セグメントでのいくつかの別のシンボルは各送信機に対して異なっている。これらの２つの既知のフィールド同期セグメントのうちの１つは２４．２ミリ秒毎に送信される。これらのシンボルシーケンスはトレーニングシーケンスとして含まれ、ＡＴＳＣ受信機が放送チャンネルで例によって見つけられるマルチパス用に補正することを補助する。フィールド同期セグメントはスペクトル拡散暗号語と見なされ、ＡＴＳＣデータシーケンスに覆い隠されることができる。スペクトル拡散暗号語は例によって相関機で検知される（例えば、照合フィルターである）。受信機でＡＴＳＣ放送信号のマルチパス信号が存在する場合、そのような相関機の出力はマルチパス信号のパラメータの推定値を与えることができる。フィールド同期セグメントは２４．２ミリ秒毎に１回現れるため、それらはマルチパス信号の周期的断片を与えるために使用されることができる。動的に変化するマルチパス信号に対して、暫定期間のマルチパス特性はブラインド等化又は他の補間スキームなどの従来の方法を使用して推定されることができる。
【００３３】
データセグメントはテレビ番組データが伝えられる場所である。各データセグメントはＭＰＥＧ２トランスポート層で１８８バイトデータパケットに相当する。各１８８バイトデータパケットはリード−ソロモンエンコーダー、インターリーバ、レート２／３トレリスエンコーダーの組み合わせを利用して８２８  ３ビットコード化データシンボルに拡大される。また、データセグメントはインターネットからのウェブコンテンツなどの他の情報を伝えるために使用されるかまたはデータセグメントがゼロパケットを含むと言われる場合に使用されなくてもよい。
【００３４】
セグメント同期アタッチメントは全てのセグメントに対して同じである。それは４つのシンボルシーケンス（−１，１，１，−１）からなり、例によってセグメント同期に使用される。
【００３５】
本発明の実施例は、ＤＴＶ信号へ将来的な増強を使用するために拡大されることができる。例えば、ＡＴＳＣ信号の仕様は、主にデジタルケーブルテレビ用の高速１６−ＶＳＢ信号を可能にする。しかしながら、１６−ＶＳＢ信号は８−ＶＳＢ信号と同じ一般的フレーム構造を有し、フィールド同期セグメントとデータセグメントを使用する。従って、以下に示される８−ＶＳＢの例を１６−ＶＳＢ信号に拡張することは正攻法である。
【００３６】
８−ＶＳＢ信号はフィルタリングによって構築される。シンボルパルスの同相セグメントはレイズドコサイン特性を有しており、Ｊ・Ｇ・プローキスのデジタル通信、マグローヒル第３版（１９９５年）に記載されている。パルスは以下の式で表されることができる。
【００３７】
【数１】
2005510141.tif 000003
ここで、Ｔはシンボル周期であって、
【００３８】
【数２】
2005510141.tif 000004
β＝０．５７６２である。この信号は振動数特性を有し、
【００３９】
【数３】
2005510141.tif 000005
それによって、信号の片側帯域幅が（１＋β）１０．７６２２３ＭＨｚ＝５．３８ＭＨｚ＋０．３１ＭＨｚであると見ることができる。この同相パルスからＶＳＢ信号を創出するために、信号はフィルタリングされ、低側波帯の小さい部分のみが残る。このフィルタリングは以下のように表され、
【００４０】
【数４】
2005510141.tif 000006
ここで、
【００４１】
【数５】
2005510141.tif 000007
Ｈα（ｆ）は低側波帯の残留リマインダーを残すよう設計されたフィルターである。このフィルターはＨα（−ｆ）＝−Ｈα（ｆ）とＨα（ｆ）=０，ｆ＞αという特性を満たす。そのレスポンスＵ（ｆ）Ｐ（ｆ）は以下のように表され、
【００４２】
【数６】
2005510141.tif 000008
ここで、
【００４３】
【数７】
2005510141.tif 000009
はＰ（ｆ）のヒルバート変換である。ＶＳＢパルスは次の式で表され、
【００４４】
【数８】
2005510141.tif 000010
ベースバンドパルス信号は、
【００４５】
【数９】
2005510141.tif 000011
であって、ここでＰνｉ（ｔ）は同相成分であって、Ｐνｑ（ｔ）は直交成分である。
【００４６】
【数１０】
2005510141.tif 000012
【００４７】
データが送信される前に、ＡＴＳＣ信号も搬送波信号を組み込み、データ信号より−１１．５ｄＢ低い電力を有する。この搬送波は信号の干渉性復調に役立つ。結果として、送信された信号は次の式で表すことができ、
【００４８】
【数１１】
2005510141.tif 000013
ここで、Ｃｎは８レベルデータ信号である。
【００４９】
図３はＡＴＳＣフレーム２００を利用したデジタルデータを送信する方法３００を表すフローチャートである。一般的に、いくつかのデータセグメントは送信されるデジタルデータを表す暗号語によって置換される。より詳細には、送信されるデジタルデータは暗号語としてコード化される（３１０）。暗号語はＤＴＶ信号内でデータセグメントを置換する（３２０）。ＤＴＶ送信機１０６は暗号語を含むＤＴＶ信号を放送する（３３０）。受信機１０２は放送信号を受信し（３４０）、そこからデジタルデータが再生される（３５０）。
【００５０】
最初、各フレームの１つのデータセグメントがそれぞれ８２８シンボル長である２つの可能な暗号語のうちの１つによって置換されるという単純な例を考える。言い換えると、各暗号語はデータセグメントと同じ長さである。１つの暗号語は２進法の０を表し、他方は２進法の１を表す。２つの暗号語は互いに直交することが好ましい。この単純な例では、１秒につき約２１ビット（ｂｐｓ）のデータ速度に対して１ビットのデータはＡＴＳＣフレーム毎に送信されることができる。
【００５１】
２つの暗号語が直交する場合、シンプルな非干渉性受信機が２進法の周波数偏移符号化信号の通常の非干渉性受信と同じ性能を有する。こうして、理想的な白色ガウスノイズチャンネルモデルで、ビット誤差確率が次式によって与えられ、
Ｐｂ＝０．５ｅｘｐ｛−Ｅｂ／２Ｎ０｝                  （１１）
ここでＮ０は二相のノイズスペクトル密度であり、Ｅｂはビット毎のエネルギーである。この場合、送信される単一のビットに対するＥｂは全８２８シンボルセグメントに対する受信機でのエネルギーである。それは、セグメント持続時間の７７．３マイクロ秒で乗算される受信機でのテレビ送信機電力と等しい。従って、Ｅｂは各ＤＴＶ放送シンボルに対するエネルギーより２９ｄＢ大きい。
【００５２】
結果として、デジタルデータは放送信号から再生されることができ、テレビ受信を受容できるよりはるかに弱い。例えば、デジタルテレビ信号の受信に必要とされるものより３０から４０ｄＢ弱い信号は、これらの低データ速度チャンネルとの使用に適している。次には、これはデジタルデータが典型的ＤＴＶ受信範囲よりはるかに広い範囲に渡って再生されることができる。さらに、テレビ放送受信が難しい多くの屋内の位置でこの低データ速度チャンネルを受信することができる。
【００５３】
このアプローチ法の別の利点は、低データ速度信号の受信は基準ＤＴＶ受信機よりはるかにシンプルな受信機で行われることができ、以下にさらに詳細に論じられるだろう。このタイプのデータ送信に対して、受信機での相関機を使用した暗号語のシンプルな非干渉性エネルギー検知は適当である。このタイプの受信機はデザインがシンプルでサイズが小さくエネルギー消費が少ない。
【００５４】
別の利点は、送信機を実施するのに大きな出費が必要でないことであって、以下にさらに詳細に論じられるだろう。多くのＤＴＶ送信機は既にＤＴＶ信号で個々のセグメントを置換する放送局の基準装備を含む。この装備はあるセグメントをフィールド同期セグメントと置換するか又は生じるＭＰＥＧのゼロパケットを置換するのに使用されることができ、例えばこれらのデータセグメントの送信時間で送信するテレビ番組データは存在しないからである。必要な送信機の機能性を実行するために、この装備はあるデータセグメントを代わりの暗号語と置換するために修正されるだけで十分である。
【００５５】
上記のシンプルな例は約２０ｂｐｓのデータ速度を生じる。データ速度は多くの方法で増大されることができる。例えば、１ビットを越えるビットがフレームでそれぞれ置換された８２８シンボルのデータセグメントによって伝えられることができる。あるアプローチ法では、２つを越える暗号語が使用される。例えば、入ってくるデジタルデータはそれぞれが３ビット長であるビットシーケンスに分けられることができる。これらのビットシーケンスのそれぞれは８つの可能な８２８シンボル暗号語の組から選択される暗号語としてコード化される。８つの暗号語のそれぞれは８つの可能な３ビットシーケンスの１つに相当する。８つの暗号語は互いに直交して受信を容易にすることが好ましい。３ビットシーケンスによると、８つの暗号語の１つはＤＴＶ信号に書き込まれ、フレームでの相当するデータセグメントを置換し、それは図４Ａに示される。ここでデータ速度は現在約６２ｂｐｓである。使用される表記法では、暗号語はＣｎによって表され、表記法［Ｃ０，…ＣＮ−１］はＮ個の暗号語の組から選択される１つの暗号語を表す。例によって、Ｎ個の暗号語の有限の組から選択される１つの暗号語はデータセグメントを置換するのに使用される。Ｎ＝８の場合、暗号語は８つの可能な３ビットシーケンスの１つを表す。３ビットシーケンスから相当する暗号語へ変換するのにチェック表が使用されることができる。この例の一般化では、２＾Ｎ個の暗号語はＮビット長のビットシーケンスを置換するのに使用されることができる。
【００５６】
一般的に、暗号語の組は受信誤差を最小化する良好な相関特性を有するように選択されるべきである。直交であることに加えて、暗号語は低い時間偏移相互相関と自己相関関数での小さいサイドローブを有するべきである。一般的に、多重振幅シンボルに基づいた暗号語は２進法振幅シンボルに基づいた暗号語より良好な相関特性を生じるだろう。そのような暗号語の組は様々なアプリケーションにおいて、特にスペクトル拡散通信システムにおいて、広範囲に渡って研究されてきた。最も人気の高い商業的用途は米国でＩＳ−９５携帯電話規格で使用される符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムである。８−ＶＳＢ  ＡＴＳＣ規格は８レベル変調に基づいているため、多重振幅シンボルを使用した暗号語はこの規格に適していることができる。より具体的には、４レベル又は８レベルシンボルは２進法（２レベル）シンボルの代わりに使用されることができる。また、可能な暗号語の組はビットシーケンスを表さない暗号語を含むことができる。例えば、３ビットシーケンスは９個の暗号語の１組によって表されることができ、ここで９番目の暗号語は「データが存在しない」ことを表す。
【００５７】
交互の形態では、多重の暗号語は単一のデータセグメントを置換するために使用されることができる。図４Ｂで示されるように、データセグメント毎に３つのビットを実行する別の方法は、それぞれが８２８／３＝２７６シンボル長である３つのサブセグメントにデータセグメントを再分割することである。これらのサブセグメントのそれぞれは１ビットを表すのに使用され、２つの可能な２７６シンボルの暗号語のうちの１つによって置換される。フレーム毎の１つのデータセグメントがそのような３つの暗号語の１組によって置換される場合、データ速度は約６２ｂｐｓである。
【００５８】
逆もまた可能である。言い換えると、単一の暗号語は１つのデータセグメント以上を占有することができる。例えば、よりロバストな送信が望まれるとき、１つの３×８２８＝２４８４シンボルの暗号語が使用され、２つの暗号語のうちの１つが３つのデータセグメントを置換し、それは図４Ｃに示される。
【００５９】
他の代替案は明白であるだろう。図４Ａでは、デジタルデータはビットシーケンスに分割され、その全ては同じ長さであった。別のアプローチ法では、デジタルデータは長さを変化させるビットシーケンスに分割され、各ビットシーケンスは相当する暗号語に解読される。また、暗号語は長さを変化させるものであることができる。全ての８２８シンボルのデータセグメントが暗号語によって置換される必要はない。例えば、データセグメント毎の５ビットが５つの１６０シンボル暗号語としてコード化されることができ、合計でデータセグメント毎に８００シンボルであって、図４Ｄに示される。しかしながら、このアプローチ法は一般的に好まれず、というのは現在の技術はセグメントベースによるセグメント上のＤＴＶ信号を処理しやすいからであって、図４Ｄのアプローチ法はデータセグメントで残りの２８シンボルを効果的に費やす。しかしながら一般的には暗号語は例によってそれらが置換するデータ速度よりはるかに低いデータ速度を有するだろう。一般的に言えば、暗号語毎のビット数は増大し、ロバストな低データ速度受信機はより複雑になり、その性能が落ちる。
【００６０】
また、低データ速度チャンネルに使用されるフレーム毎のデータセグメント数を増大させることによって全体的なデータ速度が増大されることができる。現ＡＴＳＣ規格の下では、全てのデータセグメントはテレビ番組を送信するのに使用され、結果生じるＤＴＶ信号は約１９．２Ｍｂｐｓのデータ速度を有する。現テレビ信号は例によってこの大きな帯域幅を必要としない。例えば、ＨＤＴＶは例によって約１２−１５Ｍｂｐｓを必要とし、標準解像度テレビは例によって約３−５Ｍｂｐｓを必要とする。これは使用されないような全体的な容量の２０−８０％のいずれかで残る。全体的な容量の２０％が低データ速度チャンネルに使用される場合、データフレーム毎に１２５データセグメントがこのチャンネルに使用されるだろう。５ビットが各データセグメントでコード化される場合、全体的なデータ速度は約１２．５Ｋｂｐｓであるだろう。これをすることによって、約４Ｍｂｐｓのテレビ番組は１２．５Ｋｂｐｓの低データ速度チャンネルによって置換されるが、低データ速度チャンネルははるかにロバストで、よりシンプルな受信機技術を利用してより長い範囲に渡って受信されることができる。
【００６１】
また、どのデータセグメントが置換されるべきであるかの選択といくつのデータセグメントが置換されるべきかは、多くの方法で実施されることができる。正攻法のアプローチは前もって選択されたデータセグメントを置換することである。例えば、図５Ａでは、各フレームのデータセグメント１０−５０は低データ速度チャンネルに専用であって、これらは暗号語によって置換されるデータセグメントである。この場合、受信機はさらに簡略化されることができる。受信機はデータセグメント１０−５０だけが暗号語を含むことができるという先験的に知っている。したがって、これらの暗号語に対してデータセグメントをテストすれば十分である。さらに、暗号語がいつもこれらのデータセグメントに存在している場合、受信機は可能な暗号語のどれが送信された見込みが最も高いかを決定すれば十分である。言い換えると、８つの可能な暗号語（例えば異なる３ビットシーケンスを表す）が存在する場合、受信機は８つの暗号語のどれが受信されたデータセグメント間隔で送信されたかを決定するだけで十分である。暗号語が存在するかどうかを決定する必要はない。
【００６２】
代わりのアプローチ法では、データセグメントはできればそのように改善するという基準の下に暗号語によって置換される。例えば送信機はデータセグメントがデータパケットかまたはゼロパケットを含むかどうかを決定することができる。つまり、送信機はデータセグメントが使用されるか又は使用されないかを決定する。それがデータを含む場合、データセグメントが低データ速度チャンネルに使用されない。使用されないデータセグメントのみが例によって「ゼロパケット」として参照され、暗号語によって置換される。図５Ｂでは、フレーム１のデータセグメント６００−６２４は使用されておらず、暗号語によって置換される。次のフレームでは、データセグメント５３３−５９７は使用されていないし暗号語によって置換される。この場合、受信機はどのデータセグメントが暗号語を含むか先験的に知っていなくてもよい。相関の閾値を使用すると、受信機はどのデータセグメントが暗号語を含むかを最初に推定しなければならない。
【００６３】
また、これらの２つのアプローチ法は組み合わせることができる。例えば、データセグメント１０−５０は低データ速度チャンネルに専用であってもよく、いかなる別の使用されないデータセグメントも低データ速度チャンネルに利用可能であることができる。
【００６４】
図６はＤＴＶ送信機１０６のブロック図である。この送信機１０６は以下の要素を含み、（フィールド同期セグメントとセグメント同期アタッチメントと暗号語用の）データ圧縮エンジン６１０とデータマルチプレクサ６２０とチャンネルコーダー６３０とパケットマルチプレクサ６４０、８−ＶＳＢ変調器と送信機６５０と送信機タワー６６０とを直列に連結している。また、送信機１０６はパケットマルチプレクサ６４０とに連結されるデータエンコーダー６７０を含む。
【００６５】
送信機１０６は以下のように操作する。アナログテレビ信号は圧縮エンジン６１０によって圧縮される。ＭＰＥＧ２は現ＡＴＳＣ規格によって使用されるデータ圧縮規格である。このアプローチ法は放送する側に所望の受信品質による典型的な３Ｍｂｐｓから１５Ｍｂｐｓまでのデータ速度でテレビ信号を送信することを可能にする。図６では、データマルチプレクサ６２０に入る他のデータがデジタル形式でテレビ信号を含むことができ、その場合に６１０に入るアナログテレビ信号は存在しなくてもよい。
【００６６】
単一のアナログテレビチャンネルの基準６ＭＨｚ帯域幅がＡＴＳＣデジタルフォーマットを使用して１９．２Ｍｂｐｓを送信することができるため、デジタルへ変換することは放送する側に他のデータを送信する余分の容量と６ＭＨｚチャンネル毎の均一な多重テレビチャンネルを提供する。データマルチプレクサ６２０はデータの多重のストリームを単一のＡＴＳＣ信号に組み合わせる。他のタイプのデータの例は既にデジタル形式である別のテレビ番組と番組案内情報を含む。データはＤＴＶ放送信号上でパケット化されるため、いかなるタイプのデジタルデータも１９．２Ｍｂｐｓでテレビ番組チャンネル上で送信されることができる。そのようなテレビ番組チャンネル上のインターネットウェブトラフィックのビデオリッチ形式を送信するという提案があった。
【００６７】
チャンネルコーダー６３０は結果として生じるデータパケットをコード化しチャンネル誤差を補正する。通常のアプローチ法では、チャンネルコーダー６３０はリード・ソロモン誤差補正エンコーディングとインターリーバとトレリスエンコーディングの組み合わせを実施する。
【００６８】
地上波放送用ＡＴＳＣ規格は８−ＶＳＢ変調を８レベルの振幅の形式で３ビットシンボルで使用する。チャンネルコーディング後、８レベルシンボルのコード化されたデータはデータセグメントに分割される。
【００６９】
パケットマルチプレクサ６４０はセグメント基準によってセグメント上のデータを置換することができるデバイスである。８レベルシンボルのシーケンスは８―ＶＳＢ変調器と送信機６５０に送られる。変調器６５０は８−ＶＳＢ変調を適用する。送信機６５０は送信機タワー６６０を介して結果生じるＤＴＶ信号を放送する。
【００７０】
低データ速度チャンネルには、データエンコーダー６７０は入ってくるデジタルデータから暗号語を生成する。例えば、データエンコーダー６７０はチェック表を用いてビットシーケンスを暗号語に変換することができる。リアルタイムではないアプリケーションに対して、入ってくるビットシーケンス及び／又は出ていく暗号語の両方が格納されて連続的にメモリーから検索される。
【００７１】
例として、８２８シンボル暗号語に翻訳される３ビットシーケンスの場合には、データエンコーダー６７０は入ってくるデジタルデータを３ビットシーケンスに分割し、これらを相当する暗号語に翻訳する。ある実施例では、これは３ビット入力を有するチェック表によって行われ、相当する暗号語を出力する。データエンコーダー６７０からの暗号語はパケットマルチプレクサ６４０によってトランスポート層でＡＴＳＣフレームに書き込まれる。暗号語を書き込むことは書き込まれる実際のデータが異なることを除いてはフィールド同期セグメントを書き込むことと大変類似している。パケットマルチプレクサ６４０はほとんど確実にフィールド同期セグメントを書き込んでいるので、存在するパケットマルチプレクサ６４０を修正して暗号語を書き込むことは正攻法である。
【００７２】
ある物理的な実施例では、ブロック６１０−６４０はテレビ放送局に位置する装備として実施される。変調器と送信機６５０はタワー６６０の極めて近傍、例えばタワーの土台などに位置する。他の実施例は明白である。例えば、特にテレビ番組が生放送でない場合、いくつかのあるいは全てのブロック６１０−６４０は他の物理的位置に位置することができる。この場合、前もって記録されたプログラムは異なる位置で処理されることができる。
【００７３】
図７−１２は受信機１０２の様々な態様を説明する。受信機１０２は放送ＤＴＶ信号で埋め込まれる暗号語からデジタルデータを再生する。図７は受信機１０２で使用されるフロントエンド４００のブロック図である。サンプラー４００は受信したＤＴＶ信号のサンプルを取る。図７で示されるアプローチ法では、ＤＴＶ放送信号４０２はアンテナ４０４によって受信される。これはフィルターと増幅器４０６によって追随される。フィルタリングされ増幅されたＤＴＶ放送信号は、ローカルオシレータ４１６とミキサー４１８Ｉとローパスフィルター４１０Ｉと４１０Ｑによって同相の方形のベースバンド信号に変換される。より詳細には、ＤＴＶ放送信号は２つに分けられる。各ミキサー４０８Ｉ、４０８Ｑはローカルオシレータ４１６のサイン又はコサインの成分とＤＴＶ放送信号の１つをそれぞれ乗算する。各乗算された信号はフィルター４１０Ｉ又は４１０Ｑによってそれぞれローパスフィルタリングされ、受信したＤＴＶ放送信号のベースバンドＩとＱの成分を生じる。これはアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）４１２によってサンプリングされ、量子化される。ＡＤＣのベースバンドＩ及びＱ出力のデジタルサンプルは後の処理用メモリーに格納されることができ、デジタルプロセッサーによってすぐに処理され、あるいはハードウェアでデジタル処理を実行するデジタル回路に入る。図７は受信機用の典型的フロントエンドである。また、特に図７はテレビ番組データを受信する従来のＤＴＶ受信機のフロントエンドであることができる。他のタイプのフロントエンドは明白であるだろう。
【００７４】
図８は受信機１０２で使用されるバックエンドのブロック図である。バックエンド８００は受信機のフロントエンドからデジタルＩ及びＱサンプルを受信する。便宜上、Ｉ及びＱサンプルはＩ及びＱの破線より図８の単線によって示される。バックエンド８００は１バンクの相関機８０５Ａ−８０５Ｎを含み、それぞれの可能な暗号語に対して１つの相関機８０５を有する。図８はＮ個の可能な暗号語とＮ個の相当する相関機８０５が存在する一般的な場合を説明する。各相関機８０５は相当する暗号語用のテンプレートに対して入ってくるサンプルを相関させる。ある実施例では、テンプレートは暗号語用照合フィルターである。したがって、相関機８０５Ａの出力はテストされるデータセグメントが暗号語Ｃ０を含む可能性の測定値を与える。同様に、相関は暗号語Ｃ１などの可能性を測定する。１バンクの相関機８０５はコンパレータ８１０に連結され、どの相関が最も大きいかを決定する。選択された暗号語のデータビットは出力される。例えば、相関機８０５Ｂが最も強い相関を生じる場合、暗号語Ｃ１に相当するビットシーケンスは受信機によって再生される。
【００７５】
マルチパスは無線チャンネルでは普通である。受信機では、マルチパス信号は異なる遅延で送信される信号それぞれの多重のコピーである。これは相関機出力を生じ、送信される暗号語に相当する様々なサイズの多重相関ピークを有する。受信機はマルチパスを利用することができ、各暗号語相関機からの相関ピークに関連する全てのマルチパスを組み合わせ、全てのそのような暗号語相関機の中で比較をする。この受信機は従来の受信機よりうまく実行し、ある特定の瞬間に相関機出力を見るだけである。このタイプの受信機はコンパレータ８１０での比較のための基準を変えることによって実施されることができる。
【００７６】
図８で示される相関機８０５は、多くの異なる方法で実施されることができる。図９は相関機９００のある例である。フロントエンドからのＩサンプルはタップ遅延線９１０Ｉに入り、フロントエンドからのＱサンプルはタップ遅延線９１０Ｑに入る。暗号語はタップ遅延線９１０Ｉと９１０Ｑでどのサンプルがデバイス９２０Ｉと９２０Ｑで乗算され加算されるかを決定する。タップ遅延線９１０は全暗号語（例えば、暗号語によるデータセグメントの１対１置換がある場合の全データセグメント）用のサンプルを格納するのに十分長い。各サンプル時間で、ＡＤＣ４１２からの新しいＩ及びＱサンプルはタップ遅延線９１０Ｉと９１０Ｑに入る。タップ遅延線９１０Ｉと９１０Ｑからの平行な出力はそれぞれ乗算と加算のデバイス９２０Ｉと９２０Ｑに流れる。これらのデバイスの出力は二乗法デバイス５０７Ｉと５０７Ｑで二乗され加算機５０８で再び加算される。こうして、相関機９００は同じサンプル時間毎に出力を発生する。図８のバックエンド８００のある形態では、図９の相関機９００はＮ回繰り返され、図８の各相関機８０５に対して１回行われる。乗算及び加算回路（９２０Ｉと９２０Ｑ）は各相関機８０５に対して変化し、それによって異なるテンプレートに対する相関を実施する。
【００７７】
図１０は別のタイプの相関機５００を説明しており、図８で使用されることができる。これは直列の相関機である。フロントエンドからのＩ及びＱサンプルはそれぞれコード発生器５０２のＩ及びＱ成分に対してミキサー５０４Ｉ及び５０４Ｑによって乗算され、暗号語によって固有に決定される。コード発生器５０２はバックエンドによって受信されるサンプルの到達時間で同期される。乗算されるＩ及びＱサンプルは加算機５０６Ｉと５０６Ｑによって加算される。暗号語の時間間隔で（例えば暗号語によるデータセグメントの１対１置換がある場合１つのデータセグメントで）和が計算される。これらの和は二乗法デバイス５０７Ｉと５０７Ｑで二乗され、加算機５０８でともに加えられる。相関機５００は全相関用の１つの出力を生成する。つまり、相関機５００はある具体的な瞬間（例によって、相関ピークが予想される瞬間）に相関関数を発生する。対照的に、図９の相関機９００は異なる時間で相関関数のサンプルを生成する。図８のバックエンド８００の形態で、図１０の相関機５００はＮ回繰り返され、図８の相関機８０５のそれぞれに対して１回行われる。異なる暗号語のテンプレートはコード発生器５０２を変えることによって生成される。
【００７８】
別の形態では、受信機１０２のバックエンドは必要とされる相関を行うプログラムされたデジタル信号プロセッサーによって実施される。
【００７９】
図１１は入ってくるＡＴＳＣ信号のフレーミングを構築することによってデジタルデータを再生するある方法を説明するフローチャートである。受信機１０２はＡＴＳＣフレーム内でフィールド同期セグメントを同定する（１２１０）ことによってフレーミングを構築する。これは、例えば図９の相関機９００を使用して達成され、乗算及び加算デバイス９２０Ｉ及び９２０Ｑはフィールド同期セグメントに対する相関を実施するよう設計されている。フレーミングを構築すると連続的なデータ再生が簡略化され、それは個々のデータセグメントが同定されることができ、暗号語の一時的な位置が受信機１０２によって知られるだろう。フレーミングが構築されない場合、受信機は暗号語を検知しなければならず、受信機１０２での各暗号語の始めと終わりの位置を知ることはない。これはより複雑であるが、例えば相関や照合フィルタリングを利用することによるが暗号語が受信機によって受信される場合に関しては未知のタイミングを考慮に入れることによって達成されることができるだろう。
【００８０】
より詳細には、フィールド同期セグメントは図２のＡＴＳＣフォーマットで３１３セグメント毎に１回（または２４．４ミリ秒毎に１回）起こることを思い出していただきたい。最初に、シンボルの連続ストリームは受信機１０２によって受信される。データセグメントが始まる及び終わるところでは知られておらず、どのデータセグメントがフィールド同期セグメントであるかも知らない。フレーミングを構築するために、これらの曖昧性の両方が取り除かれる。
【００８１】
図１２はこの曖昧性を取り除くデバイス１２００のブロック図である。このデバイス１２００はバックエンド８００を含み、フレーミングが構築されるとすぐにデジタルデータを再生するだろう。デバイス１２００の残りは直列に連結される次のものを含む。相関機９００と１バンクのカウンター１２１０とコンパレータ１２２０である。これらの要素はフィールド同期セグメントを同定するために使用される。カウンター１２５０はバックエンド８００を同期を取るために使用される。ブロック図は機能的である。同じ機能性を持つ様々な実施例が明白であるだろう。
【００８２】
デバイス１２００のフレーミング機能は以下のように作動する。入ってくるシンボルストリームは任意に２４．２ミリ秒のブロックに分けられ、さらにそれぞれ７７．３マイクロ秒の３１３個の間隔に分けられる。ＡＴＳＣハーフフレームに相当する２４．２ミリ秒ブロックと７７．３マイクロ秒の間隔はデータセグメントに相当する。言い換えると、フィールド同期セグメントは各２４．２ミリ秒のブロックの間に１回起こり、フィールド同期セグメントは７７．３マイクロ秒の時間間隔で持続する（しかしデータセグメントの始まりと終わりが知られていないので２つの隣接する７７．３マイクロ秒の境界に及ぶ）。
【００８３】
相関機９００は「ジェネリック」なフィールド同期セグメントに対して入ってくる７７．３マイクロ秒の時間間隔を相関させる。テンプレートはある意味で「ジェネリック」であり、相関機９００は７５７シンボルを検知し、それは全てのフィールド同期セグメントにとって普通である（いくつかのシンボルが異なるフィールド同期セグメント間で変わることを思い出していただきたい）。相関機９００は各サンプル時間に対する出力を有する。つまり、時間の多くの異なる点でサンプリングされた相関関数を出力する。これは相関ピークの正確な位置がまだ知られていないので有用である。
【００８４】
カウンター１２１０バンクでは、１つのカウンターが３１３の時間間隔それぞれに割り当てられている。各時間間隔の間、相関機の出力サンプルは閾値と比較される。相関機９００の出力が閾値を越える場合、時間間隔用カウンター１２１０は増加される。これは繰り返され、カウンター１２１０によって繰り返し周期を成して、３１３間隔のそれぞれが２４．４ミリ秒毎に１回現れる。従って、各カウンター１２１０は回数を数えて、各３１３番目の時間間隔（例えばカウンター１に対して１番目、３１４番目、６２７番目などの時間間隔と、カウンター２に対して２番目、３１５番目、６２８番目などの時間間隔など）は、閾値を越える。やがて、最も大きいカウントを有するカウンター１２１０はフィールド同期セグメントに相当する１つであるだろう。コンパレータ１２２０はどのカウントが最も大きいかを決定し、それによってフィールド同期セグメントを同定する。フィールド同期セグメントの始まりはカウンター１２１０バンクだけでは正確に決定されることができないが、コンパレータはフィールド同期セグメントの位置を７７．３ミリ秒内に限定する。フィールド同期セグメントの始点の正確な位置は相関機９００からの精密な構造の出力に基づいて決定されることができる。
【００８５】
受信機１０２のフロントエンドでのノイズはＮ０の二重のスペクトル密度を有する白色ガウスノイズであることを仮定する。あるノイズでは間隔だけはフィールド同期セグメントを含まず、出力サンプルはそれぞれＮ０／２の分散を有する２つの独立なガウスランダム変数の二乗の和である。このサンプルＸが閾値Ｔを超える確率は以下の式で表される。
【００８６】
Ｐ（Ｔ）＝Ｐｒ｛Ｘ＞Ｔ｝＝ｅｘｐ｛−Ｔ/Ｎ０｝            （１２）
Ｘの期待値はＥ｛Ｘ｝＝Ｎ０である。閾値は３倍で設定される場合、この平均は、Ｔ＝３Ｎ０であって、そのとき、
Ｐ（３Ｎ０）＝０．０５                                    （１３）
は、このノイズサンプルが閾値を超えて、増加するカウンターを生じる確率である。
【００８７】
２番目の時間間隔で、３１３のカウンターそれぞれに対して４０を超える決定が存在する。受信機でのシグナル比が−２２ｄＢより大きい場合、カウンターは３１３の間隔のどれがＦＳＳを含むかを迅速に示すべきである。これは処理利得が約２９ｄＢであって、相関機出力のノイズバックグラウンドより強い６〜７ｄＢのＦＳＳ相関機出力を与える。
【００８８】
相関機出力がフィールド同期セグメントの位置を決定するのに使用されうる多くの方法がある。１つの例では、そのバンクのカウンター１２１０は１バンクの積算機によって置換される。３１３間隔それぞれに対するピークの相関は３１３の部分和を生成するために積算される。つまり、積算機１は１番目と３１４番目と６２７番目などの間隔に対するピークの相関を積算する。多くの相関で最も大きい部分和はフィールド同期セグメントに相当する１つであるだろう。
【００８９】
一旦フィールド同期セグメントが同定されると、タイムゲート遅延ロックループは受信した放送信号フィールド同期セグメントのマルチパス成分上にロックを維持するために使用されることができる。これらの遅延ロックループ出力の非干渉性組み合わせは処理利得を改良するためになされることができる。
【００９０】
一旦フレーミングが確立されると、個々のデータセグメントは同定されて暗号語に対してテストされることができる。図１１の例では、あるデータセグメントは低データ速度チャンネルに対して前もって選択されると仮定される。それから、データセグメントの数値位置が決定され（１２２０）、前もって選択されたデータセグメントは暗号語に対して処理される。例えば、データセグメント１０−５０が低データ速度チャンネル用に前もって選択される場合、受信機１０２はフィールド同期セグメントに関してセグメント１０まで数えるだけで十分であって、暗号語に対してセグメント１０−５０を処理する。
【００９１】
再び図１２に言及すると、時間間隔＃１３７がフィールド同期セグメントとして同定されたと仮定する。カウンター１２５０はフィールド同期セグメントに関してデータセグメント１０−５０まで数え、これらのデータセグメントはバックエンド８００によって処理されるだろう。
【００９２】
機会があるときに送信機は暗号語をセグメントに書き込むことになっている場合、データセグメントが暗号語を含むかどうかは受信機にはわからない。結果として、受信機はフレーミングを確立した後、例えば図８に示されるように各データセグメントが１バンクの相関機によって処理される。コンパレータ８１０は相関強度に基づいて最も確からしい暗号語を選択するが、暗号語が全て送信されたかどうかについて別の決定が存在する。あるアプローチ法では、この決定は全ての相関機出力に基づいている。ある例は、全ての相関機出力の中で最も高いピーク相関機出力が存在しない場合に暗号語が存在しなかったことを決定する。これは、暗号語がこの間隔中に送信された場合に送信された暗号語に対する相関機出力が高い確率で他の暗号語相関機出力においてよりはるかに大きい相関機出力ピークを有するという事実に基づいている。例として、最も大きい相関機出力ピークは、ある暗号語が具体的なセグメント間隔で送信されたとされる決定に対して他の相関機出力ピーク値の相当する相関機出力ピークの少なくとも２倍であることが要求される。
【００９３】
別の形態では、図１２に示される機能性はＤＳＰプロセッサーで実施される。
【００９４】
本発明は、そのある好適な形態に関してかなり詳細に記述されてきたが、他の形態も可能である。例えば、いくつかの例はＩＦやベースバンドなどの具体的な振動数を使用して説明された。これは、これらの例がこれらの具体的な振動数に限定されることを意味しない。一般的に、異なる実施例は異なる振動数で操作することができる。同様に、様々なステップがアナログ又はデジタル処理のどちらかとして実施されることができる。別の例として、入ってくるＤＴＶ信号の処理は、リアルタイムで入ってくる信号を記憶することなく又はメモリーからＤＴＶ信号のサンプルを検索することによってのどちらかで起こることができる。最後の例として、異なるタイプのテンプレートは所望の相関を達成するために使用されることができる。
【００９５】
ＡＴＳＣ基準では、フィールド同期セグメントは２進法の振幅シンボルを使用し、一方、送信機の８−ＶＳＢ変調信号では一般的に８レベルまでの振幅が可能とされる。通常、暗号語は暗号語シンボルシーケンスで２レベル、４レベル、８レベルの振幅を使用するために選択されるだろう。より多いレベルのシンボルが暗号語に対して使用される場合、良好な自己相関と相互相関特性を有するより多くの暗号語の選択があり、従って受信機１０２での暗号語の検知を改良する。しかしながら、より多くのレベルが受信機１０２での相関機をより複雑にする。
【００９６】
別の形態では、ＡＴＳＣ信号以外のＤＴＶ信号が使用されることができる。全てのＤＴＶ信号はフレーム内に組織化されるデータセグメントによっている。暗号語はこれらのデータセグメントのいくつかを置換することができ、その置換が受容できない方法で残りのＤＴＶ信号を低下させないかぎり、ロバストで低データ速度の送信を生じる。例えば、ＤＴＶフォーマットでのデータセグメントは独立にコード化され、あるデータセグメントを置換しても他のデータセグメントの解読に影響せず、できればそのように改善するという基準のもとにデータセグメントは個々に置換されることができる。好適にはデータセグメントはトランスポート層で置換されるがこれは要求されない。
【００９７】
ＤＴＶ信号を使用したＧＰＳ支援情報の送信
最初１９７４年に考案され、全地球測位システム（ＧＰＳ）は、位置標定、ナビゲーション、調査、そして時間移送に広く使用される。ＧＰＳシステムは副同期１２時間軌道で２４の軌道上衛星の一群を使用する。各衛星は精度クロックを保持し、擬似ノイズ信号を送信し、ＧＰＳ受信機はＧＰＳ受信機とＧＰＳ衛星との間の擬似距離を決定するために正確に追跡することができる。４つ以上の衛星を追跡することによって、受信機は世界中リアルタイムで３次元の正確な位置を決定することができる。例えば、さらに詳細にはＢ・Ｗ・パーキンソンとＪ・Ｊ・スピルカー・ジュニアの「全地球位置決定システム−理論と応用」１、２巻ＡＩＡＡ、ワシントンＤＣ（１９９６年）に記載されている。
【００９８】
ＧＰＳはナビゲーションと位置標定の技術に大変革をもたらした。しかしながら、いくつかの場合では、ＧＰＳの効果は低下している。なぜならＧＰＳ信号は比較的低電力レベル（１００ワット未満）で長距離を送信され、受信強度は比較的弱い（全方位アンテナによって受信される−１６０ｄＢｗ程度である）。したがって、信号は閉塞物の存在下であるいは建物の中でわずかに役に立つか全く役に立たない。これらの瞬間にＧＰＳ位置標定の精度は大幅に又は完全に低下しうる。
【００９９】
しかしながら、ＧＰＳ位置決定はデータ送信によって補助されて、減衰とマルチパスに対してＧＰＳをよりロバストにする。このタイプのデータの例は、ＧＰＳ衛星の現在の位置と原子標準に基づいたクロック補正情報を含む。別の例はドップラー情報と衛星信号を変えたり乱したりする電離層効果を含む地球の大気についての情報を含む。別の例は、所定のユーザーの位置とそれらの選択された衛星の空間座標データとそれらの選択された衛星の予測されるドップラーデータとを考えると目に見える衛星のリストを含む。また、例はＣ／Ａ  ＧＰＳコード信号に変調されるデータを含む。また、このデータはＧＰＳ衛星までの正確な距離を追跡して決定する場合にデバイスを補助する情報を含む。これらのタイプのデータはＧＰＳ支援情報としてここに参照される。
【０１００】
デバイスはこの低データ速度ＧＰＳ支援情報を使用することができ、従来のよく知られた技術によってより効率的に及び／又はより長い時間周期でＧＰＳ衛星信号を統合する。これらの技術は一般的にアシストＧＰＳ、エイドＧＰＳ、又はＡ−ＧＰＳとして参照される。ＧＰＳ支援情報を使用したデバイスは障害物によって引き起こされる減衰に対してよりロバストであって、さらにＧＰＳ支援情報はこれらのデバイスが大幅に減衰したＧＰＳ信号をノイズ床のずっと下から得ることを可能にする。結果として、ＧＰＳ位置決定は特にＧＰＳ擬似ノイズ信号が減衰するときにこのＧＰＳ支援情報を使用することによって改良されることができる。
【０１０１】
さらに、ＧＰＳ受信機は通常非常に多数のＧＰＳ（又はＮＡＶＳＴＡＲ）衛星から同時に送信される信号の相対的到達回数を計算することによってその位置を決定する。これらの衛星は衛星位置決定データ、いわゆる「天文暦」データとクロックタイミング上のデータの両方をそのメッセージの一部として送信する。この情報は５０ｂｐｓで放送するチャンネルで送信される。言い換えると、デバイスはＧＰＳ衛星自身から直接ＧＰＳ支援情報を受信することが可能である。しかしながら、ＧＰＳ信号を探して捕らえて、非常に多数の衛星用の天文暦データを読み取り、このデータからデバイスの位置を計算するプロセスは時間がかかり、しばしば数分を必要とする。多くの場合、この非常に長い処理時間は受け入れられないし、さらに携帯用用途では電池寿命を著しく限定する。また、この処理時間のために、自動車のリアルタイム電子街路地図のような定位置更新を必要とする用途用のリアルタイム位置調整を実行することが非常に困難になる。
【０１０２】
好適な形態では、ＧＰＳ支援情報はデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号によってエンドユーザーデバイスに送信される。例えば、ＧＰＳ支援情報は例によって低データ速度のみを必要とする。したがって、上記の技術はＤＴＶ放送信号を介してＧＰＳ支援情報を広めるのに大変適している。このアプローチ法の利点は、この通信チャンネルがかなりロバストであることである。多くの他のタイプの通信チャンネルと比較すると、上記のＤＴＶベース通信チャンネルはより低いＳＮ比で、例えば離れた地域あるいは干渉やマルチパスが問題を引き起こす場所で、再生されることができる。ＧＰＳ支援情報のおかげでＧＰＳ受信機は利用可能なＧＰＳ信号をより効果的に走査することが可能になる。また、支援情報のためにＧＰＳ受信機はノイズ床以下のＧＰＳ信号を見つけることがより簡単になる。他の形態では、ＧＰＳ支援情報からなるＤＴＶ信号は他の手段、有線又は無線の両方で広められる。
【０１０３】
図１３は、ある実施例に係る１つのＧＰＳ受信機１３０２と複数のＧＰＳ衛星１３２０Ａと１３２０Ｂと１３２０Ｎを含むシステム１３００を示す。図１４は、ある実施例に係るシステム１３００によって実行されるプロセス１４００を示す。
【０１０４】
ＤＴＶ送信機１３０６は、ＧＰＳ支援情報（ステップ１４０２）を提供する。ある実施例では、１つ以上のモニター局１３０８はＧＰＳ衛星１３２０によって送信されたＧＰＳ信号を受信する。モニター局１３０８は受信したＧＰＳ信号を使用し、従来の技術を使用してこれらの衛星に対するドップラーと天文暦情報を決定する。このＧＰＳ支援情報は、ＧＰＳ受信機１３０２への再送信用ＤＴＶ送信機１３０６に送信される。
【０１０５】
ＤＴＶ送信機１３０６は複数のフレームからなるデジタルテレビ信号を提供する（ステップ１４０４）。各フレームは複数のデータセグメントからなる。上記の技術によって、ＤＴＶ送信機１３０６は暗号語としてＧＰＳ支援情報をコード化し（ステップ１４０６）、デジタルテレビ信号内のデータセグメントを暗号語と置換する（ステップ１４０８）。ＤＴＶ送信機１３０６はＧＰＳ支援情報からなるデジタルテレビ信号１３１０を送信する（ステップ１４１０）。
【０１０６】
上記の技術によって、ＧＰＳ受信機１３０２はデジタルテレビ信号１３１０を受信し（ステップ１４１２）、ＧＰＳ支援情報を再生する（ステップ１４１４）。従来の技術によると、ＧＰＳ受信機１３０２はＧＰＳ衛星１３２０によって送信される信号を受信し（ステップ１４１６）、ＧＰＳ支援情報とＧＰＳ衛星によって送信される信号とを用いてＧＰＳ受信機１３０２の位置を計算する（ステップ１４１８）。
【０１０７】
他の形態では、上記のアプローチ法は、ＧＰＳ以外のナビゲーションシステムで使用され、既知の位置を有し擬似ランダムノイズ型信号を受信機に生成する一群の地球軌道衛星を使用する。ここでドップラー補正信号伝播時間が測定されユーザー位置と速度が計算される。
【０１０８】
図１５は、ある実施例に係るＧＰＳ受信機１５０２と単一のＧＰＳ衛星１５２０のみを含むシステム１５００を示す。もちろん、単一のＧＰＳ衛星１５２０それだけでは位置決定には不十分である。また、この形態ではＧＰＳ受信機１５０２は位置決定において１つ以上のＤＴＶ送信機１５０６への擬似距離を使用する。
【０１０９】
図１６は、ある実施例に係るシステム１５００で実行されるプロセス１６００を示す。ＤＴＶ送信機１５０６はＧＰＳ支援情報を提供する（ステップ１６０２）。ある実施例では、１つ以上のモニター局１５０８はＧＰＳ衛星１５２０によって送信されるＧＰＳ信号を受信する。モニター局１５０８は受信したＧＰＳ信号を使用し、従来の技術を用いて衛星に対するドップラーと天文暦情報を決定する。このＧＰＳ支援情報はＧＰＳ受信機１５０２への再送信用のＤＴＶ送信機１５０６に送信される。
【０１１０】
ＤＴＶ送信機１５０６は複数のフレームからなるデジタルテレビ信号を提供する（ステップ１６０４）。各フレームは複数のデータセグメントを備える。上記の技術にしたがって、ＤＴＶ送信機１５０６はＧＰＳ支援情報を暗号語としてコード化し（ステップ１６０６）、デジタルテレビ信号内のデータセグメントを暗号語と置換する（ステップ１６０８）。ＤＴＶ送信機１５０６はＧＰＳ支援情報からなるデジタルテレビ信号１５１０を送信する（ステップ１６１０）。
【０１１１】
上記の技術にしたがって、ＧＰＳ受信機１５０２はデジタルテレビ信号１５１０を受信し（ステップ１６１２）、ＧＰＳ支援情報を再生する（ステップ１６１４）。ＧＰＳ受信機１５０２はＧＰＳ衛星１５２０によって送信された信号を受信する（ステップ１６１６）。ＧＰＳ受信機１５０２はＤＴＶ送信機１５０６によって送信されたデジタルテレビ信号の既知の成分に基づいてＧＰＳ受信機１５０２とＤＴＶ送信機１５０６との間の擬似距離を決定する（ステップ１６１８）。ＧＰＳ受信機１５０２は、ＧＰＳ支援情報とＧＰＳ衛星１５２０によって送信される信号とＧＰＳ受信機１５０２及びＤＴＶ送信機１５０６との間の擬似距離とを用いてＧＰＳ受信機１５０２の位置を計算する（ステップ１６２０）。
【０１１２】
米国テレビ規格委員会（ＡＴＳＣ）デジタルテレビ（ＤＴＶ）信号を使用するユーザー端末の位置決定技術は、ジェイムズ・Ｊ・スピルカーとマシュー・ラビノヴィッツによって２００１年６月２１日に出願された米国非仮特許出願第０９／８８７，１５８号「デジタル放送テレビ信号を利用した位置標定」の公有の同時係属出願に開示され、その開示は全体でここに参照によって引用される。欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＤＶＢ−Ｔ）信号を使用したユーザー端末の位置決定の技術は、ジェイムズ・Ｊ・スピルカー・ジュニアとマシュー・ラビノヴィッツによって２００１年８月１７日に出願された米国仮特許出願第０９／９３２，０１０号「地上波デジタルビデオ放送テレビ信号を利用した位置標定」の公有の同時係属出願に開示され、その開示は全体でここに参照によって引用される。日本地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号を使用したユーザー端末の位置決定の技術は、ジェイムズ・Ｊ・スピルカーによって２００１年１１月９日に出願された米国非仮特許出願第６０／３３７，８３４号「日本ＩＳＤＢ−Ｔデジタルテレビ信号を利用した無線位置標定」の公有の同時係属出願に開示され、その開示は全体でここに参照によって引用される。
【０１１３】
これらのテレビ信号のそれぞれは、使用されうる既知の成分を含み、テレビ信号の送信機までの擬似距離を得る。ＡＴＳＣデジタルテレビ信号内の適当な成分は、ＡＴＳＣデータフレーム内のフィールド同期セグメントなどの同期コードとＡＴＳＣデータフレーム内のデータセグメント内同期セグメントとを含む。ＥＴＳＩ  ＤＶＢ−ＴとＩＳＤＢ−Ｔデジタルテレビ信号内の適当な成分は分散パイロットキャリアを含む。
【０１１４】
ＧＰＳ受信機１５０２は、ＤＴＶ擬似距離とＧＰＳ支援情報とＧＰＳ衛星１５２０によって送信された信号とを用いてＧＰＳ受信機１５０２の位置を計算する（ステップ１６２０）。ＤＴＶとＧＰＳ信号を用いた位置決定の技術は、マシュー・ラビノヴィッツとジェイムズ・Ｊ・スピルカー・ジュニアとによって２００２年５月３１日に出願された米国非仮特許出願第１０／１５９，４７８号「テレビ放送信号によって増幅された全地球位置決定信号を利用した位置標定」の公有の同時係属出願に開示され、その開示は全体でここに参照によって引用される。ＧＰＳ受信機１５０２の位置計算は、データベース１５１２によって与えられる各ＤＴＶ送信機１５０６の位相中心（例えば、位置）を表す情報と、天気情報サーバー１５１４によって与えられる天気情報とを使用する計算を含むことができ、ＧＰＳ受信機１５０２あるいは分離した位置情報サーバー１５２２どちらかによって実行されることができる。データは、無線基地局１５０４を利用して或いは他の方法でＧＰＳ受信機１５０２と位置情報サーバー１５０４との間を中継されることができる。
【０１１５】
もちろん、単一のＤＴＶ信号と単一のＧＰＳ信号を使用するだけでは３次元の位置を決定するのに不十分である。第２のＧＰＳ信号又は第２のＤＴＶ信号などの別の信号は第３の信号として使用されることができる。別のＧＰＳ及び／又はＤＴＶ信号は同様に使用されることができる。
【０１１６】
他の形態では、上記のアプローチ法はＧＰＳ以外のナビゲーションシステムで使用されており、既知の位置を有して受信機に擬似距離ランダムノイズ型信号を生成する１群の地球軌道衛星を使用し、ここでドップラー補正信号伝播時間が測定されてユーザー位置と速度を計算する。
【０１１７】
デジタルテレビ信号内の他の信号はＧＰＳ支援情報を送信するのに使用されることができる。例えば、先進テレビシステム委員会（ＡＴＳＣ）は現在、「分散送信用同期規格」と題名を付けられた作業草案に基づいて新しい規格を考慮中である。この提案された規格は、テレビ受信機に到達する送信機を加えるためのもので、主送信機から遮断されることができる。それは、非常に多数の送信機を利用した単一振動数ネットワーク（ＳＦＮ）の構築を可能にする技術を記載する。
【０１１８】
この提案された規格は、ＳＦＮの送信機が同定信号を送信することを可能にし、それはときには「埋め込まれた同定信号」とか「透かし」と呼ばれる。これらの同定信号は送信機の固有の同定を可能にし、システム監視と測定を可能にする。
【０１１９】
同定信号はカサミコード２進法シーケンスを保持し、関連する具体的な送信機からの送信で可能になる期間中繰り返し送信される。各カサミコードは、各送信機に固有の値を先行読み込みするコードシーケンス生成機によって固有に決定される。カサミコードのビットは主８−ＶＳＢ信号のシンボル速度で計測される。この同定ビットシーケンスは８−ＶＳＢ主信号での送信用の２−ＶＳＢ変調機と同等物に送られる。例によって、この同定信号は、８−ＶＳＢ主信号の標準デジタルテレビ受信に伴う干渉を最小化するのに十分低い電力レベルで送信されるだろう。
【０１２０】
送信機同定信号のカサミコードシーケンスの始点は、主８−ＶＳＢ信号のデータ同期セグメントに続く最初のデータセグメントの最初のシンボルと同時に放射されるだろう。データフィールド内でカサミコードシーケンスは３と端数回起こり、ここで4番目のシーケンスは次のデータフレーム同期セグメントの始点でデータセグメント同期に到達するとすぐ切り捨てられる。この同定信号はデータフィールド同期セグメントの間は送信されず、データフィールド同期セグメントのすぐ後に続くデータセグメント上で再スタートする。
【０１２１】
この同定信号は送信機と結び付けられるコードシーケンスの位相反転によって低データ速度信号を送信するのに使用されることができる。この位相反転はデータフィールド・バイ・データフィールド基準の下で起こる。データフィールドは２４．２ｍｓ毎に繰り返すので、このデータ速度は１秒に４１．３ビットである。この低データ速度チャンネルはＧＰＳ支援情報を提供するのに使用されることができる。
【０１２２】
本発明はデジタル電子回路で或いはコンピューターハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせで実施されることができる。本発明の装置は、プログラム可能プロセッサーによる実行用の機械読み取り可能記憶装置で明確に具体化されるコンピュータープログラム製品で実施されることができ、本発明の方法段階は命令のプログラムを実行するプログラム可能プロセッサーにより実行され、入力データ上で操作して出力を生成することによって本発明の機能を果たすことができる。本発明は、１つ以上のコンピュータープログラムで有利に実施されることができ、連結された少なくとも１つのプログラム可能プロセッサーを含むプログラム可能システムで実行可能であって、データ記憶システムと少なくとも１つの入力装置と少なくとも１つの出力装置からデータと命令を受信し、それらへデータと命令を送信する。各コンピュータープログラムは、望むなら高レベルプロシージャ又はオブジェクト指向プログラミング言語で、或いはアセンブリ又は機械語で実施されることができる。いかなる場合においても、言語は翻訳されるか通訳された言語であることができる。適当なプロセッサーは例によって一般及び特定目的の両方のマイクロプロセッサーを含む。一般的に、プロセッサーは読み取り専用メモリー及び／又はランダムアクセスメモリーから命令とデータを受信するだろう。一般的に、コンピューターはデータファイル記憶用の１つ以上の大容量記憶装置を含み、そのような装置は内部ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気ディスクと光磁気ディスクと光ディスクとを含む。コンピュータープログラムの命令とデータを明確に具体化するのに適した記憶装置は全ての形式の不揮発性メモリーを含む。例によってそれはＥＰＲＯＭとＥＥＰＲＯＭとフラッシュメモリー装置などの半導体メモリー装置と、内部ハードディスクとリムーバブルディスクなどの磁気ディスクと、光磁気ディスクと、ＣＤ−ＲＯＭディスクとを含む。いくつかの先行物はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって補足されるかその中に組み込まれることができる。
【０１２３】
本発明の多くの実施例が記載されてきた。しかしながら、様々な修正が本発明の精神と範囲から逸脱することなく行われることが理解されよう。したがって、他の実施例は特許請求の範囲の内にある。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明に係るシステムのブロック図である。
【図２】ＡＴＳＣフレームの構成を示す。
【図３】ＡＴＳＣ  ＤＴＶ信号を使用して低データ速度のデータを送受信する方法を説明するフローチャートである。
【図４Ａ】様々なアプローチ法を利用して暗号語によって置換されたデータセグメントを示す。
【図４Ｂ】様々なアプローチ法を利用して暗号語によって置換されたデータセグメントを示す。
【図４Ｃ】様々なアプローチ法を利用して暗号語によって置換されたデータセグメントを示す。
【図４Ｄ】様々なアプローチ法を利用して暗号語によって置換されたデータセグメントを示す。
【図５Ａ】様々なデータセグメントが暗号語によって置換されたフレームを示す。
【図５Ｂ】様々なデータセグメントが暗号語によって置換されたフレームを示す。
【図６】ＤＴＶ送信機のブロック図である。
【図７】受信機で使用されるフロントエンドのブロック図である。
【図８】１バンクの相関機に基づいたバックエンドのブロック図である。
【図９】１つの相関機のブロック図である。
【図１０】別の相関機のブロック図である。
【図１１】フレーミング構築に基づいたデジタルデータ再生のある方法を説明するフローチャートである。
【図１２】フレーミング構築用のバックエンドのブロック図である。
【図１３】ある実施例に係るＧＰＳ受信機と複数のＧＰＳ衛星を含むシステムを示す。
【図１４】ある実施例に係る図１３のシステムによって実施されるプロセスを示す。
【図１５】ある実施例に係るＧＰＳ受信機と単一のＧＰＳ衛星だけを含むシステムを示す。
【図１６】ある形態に係るシステムによって実施されるプロセスを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2005510141.tif 000030
【図１４】
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【図１５】
2005510141.tif 000032
【図１６】
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【国際調査報告】
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