(57)【要約】      （修正有）【課題】衛星ユーザデータの高度部分処理のためのシステム、方法、及び装置を提供する。【解決手段】衛星データを処理するための方法は、送信端末１２０における外部エンコーダ６１５を用いた符号化と、送信端末における送信変調器６４５を用いた変調と、衛星１３０における衛星復調器６７０を用いた復調と、衛星における内部エンコーダ６７１を用いた符号化と、衛星における衛星変調器６８０を用いた変調と、受信端末１４０における受信復調器６６５を用いた復調と、受信端末における内部デコーダ６９５を用いた復号と、受信端末における外部デコーダ６９８を用いた復号と、を含む。外部エンコーダ及び／又は内部エンコーダは、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化を行うように動作可能である。外部デコーダ及び／又は内部デコーダは、前方誤り訂正（ＦＥＣ）復号を行うように動作可能である。【選択図】図６
2019134406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを処理するための方法であって、
送信端末における外部エンコーダを用いて、データを符号化して、外部コードを生成し、
前記送信端末における送信変調器を用いて、前記外部コード、インターリーブ外部コード、又は、フレーム外部コードのうちの１つを変調して、変調外部コードを生成し、
衛星における衛星復調器を用いて、前記変調外部コードを復調して、復調外部コードを生成し、
前記衛星における内部エンコーダを用いて、前記復調外部コードを符号化して、内部コードを生成し、
前記衛星における衛星変調器を用いて、前記内部コード、インターリーブ内部コード、又は、フレーム内部コードのうちの１つを変調して、変調内部コードを生成し、
受信端末における受信復調器を用いて、前記変調内部コードを復調して、復調内部コードを生成し、
前記受信端末における内部デコーダを用いて、前記復調内部コード、デフレーム内部コード、又は、デインターリーブ内部コードのうちの１つを復号して、復元外部コードを生成し、
前記受信端末における外部デコーダを用いて、前記復元外部コード、デフレーム外部コード、又は、デインターリーブ外部コードのうちの１つを復号して、復元データを生成する、ことを含む方法。
【請求項２】
前記送信変調器による変調の前に、前記送信端末における外部インターリーバを用いて、前記外部コードをインターリーブして、前記インターリーブ外部コードを生成すること、或いは、
前記送信変調器による変調の前に、前記送信端末における送信フレームプロセッサを用いて、前記外部コード又は前記インターリーブ外部コードのうちの一方をフレーム処理して、前記フレーム外部コードを生成すること、のうちの少なくともいずれか一方をさらに行う、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記衛星変調器による変調の前に、前記衛星における衛星インターリーバを用いて、前記内部コードをインターリーブして、前記インターリーブ内部コードを生成すること、或いは、
前記衛星変調器による変調の前に、前記衛星における衛星フレームプロセッサを用いて、前記内部コード又は前記インターリーブ内部コードのうちの一方をフレーム処理することにより、前記フレーム内部コードを生成すること、のうちの少なくともいずれか一方をさらに行う、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記内部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における第１受信フレームプロセッサを用いて、前記復調内部コードをフレーム処理して、前記デフレーム内部コードを生成すること、或いは、
前記内部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における内部デインターリーバを用いて、前記復調内部コード又は前記デフレーム内部コードのうちの一方をデインターリーブして、前記デインターリーブ内部コードを生成すること、のうちの少なくともいずれか一方をさらに行う、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記外部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における第２受信フレームプロセッサを用いて、前記復元外部コードをフレーム処理して、デフレーム外部コードを生成すること、或いは、
前記外部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における外部デインターリーバを用いて、前記復元外部コード又は前記デフレーム外部コードのうちの一方をデインターリーブして、前記デインターリーブ外部コードを生成すること、のうちの少なくともいずれか一方をさらに行う、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
データを処理するためのシステムであって、
送信端末に設けられるとともに、データを符号化して外部コードを生成する外部エンコーダと、
前記送信端末に設けられるとともに、前記外部コード、インターリーブ外部コード、又は、フレーム外部コードのうちの１つを変調して、変調外部コードを生成する送信変調器と、
衛星に設けられるとともに、前記変調外部コードを復調して、復調外部コードを生成する衛星復調器と、
前記衛星に設けられるとともに、前記復調外部コードを符号化して、内部コードを生成する内部エンコーダと、
前記衛星に設けられるとともに、前記内部コード、インターリーブ内部コード、又は、フレーム内部コードのうちの１つを変調して、変調内部コードを生成する衛星変調器と、
受信端末に設けられるとともに、前記変調内部コードを復調して、復調内部コードを生成する受信復調器と、
前記受信端末に設けられるとともに、前記復調内部コード、デフレーム内部コード、又は、デインターリーブ内部コードのうちの１つを復号して、復元外部コードを生成する内部デコーダと、
前記受信端末に設けられるとともに、前記復元外部コード、デフレーム外部コード、又は、デインターリーブ外部コードを復号して、復元データを生成する外部デコーダと、を含むシステム。
【請求項７】
前記送信端末に設けられるとともに、前記送信変調器による変調の前に、前記外部コードをインターリーブして、前記インターリーブ外部コードを生成する外部インターリーバ、或いは、
前記送信端末に設けられるとともに、前記送信変調器による変調の前に、前記外部コード又は前記インターリーブ外部コードのうちの一方をフレーム処理して、前記フレーム外部コードを生成する送信フレームプロセッサ、のうちの少なくともいずれか一方をさらに含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記衛星に設けられるとともに、前記衛星変調器による変調の前に、前記内部コードをインターリーブして、前記インターリーブ内部コードを生成する衛星インターリーバ、或いは、
前記衛星に設けられるとともに、前記衛星変調器による変調の前に、前記内部コード又は前記インターリーブ内部コードのうちの一方をフレーム処理することにより、前記フレーム内部コードを生成する衛星フレームプロセッサ、のうちの少なくともいずれか一方をさらに含む、請求項６又は７に記載のシステム。
【請求項９】
前記受信端末に設けられるとともに、前記内部デコーダによる復号の前に、前記復調内部コードをフレーム処理して、前記デフレーム内部コードを生成する第１受信フレームプロセッサ、或いは、
前記受信端末に設けられるとともに、前記内部デコーダによる復号の前に、前記復調内部コード又は前記デフレーム内部コードのうちの一方をデインターリーブして、前記デインターリーブ内部コードを生成する内部デインターリーバ、のうちの少なくともいずれか一方をさらに含む、請求項６〜８のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１０】
前記受信端末に設けられるとともに、前記外部デコーダによる復号の前に、前記復元外部コードをフレーム処理して、デフレーム外部コードを生成する第２受信フレームプロセッサ、或いは、
前記受信端末に設けられるとともに、前記外部デコーダによる復号の前に、前記復元外部コード又は前記デフレーム外部コードのうちの一方をデインターリーブして、前記デインターリーブ外部コードを生成する外部デインターリーバ、のうちの少なくともいずれか一方をさらに含む、請求項６〜９のいずれか１つに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、衛星ユーザデータの処理に関する。具体的には、本開示は、衛星ユーザデータの高度部分処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の通信システムにおいては、極めて低いビット誤り率を達成するために前方誤り訂正（forward error correction: FEC）符号化が用いられている。シングルホップシステム（例えば、送信端末から受信端末へのデータの直接送信）においては、送信端末内のＦＥＣエンコーダが、所与のデータレート（すなわち、ユーザデータレート）でユーザデータの入力ストリームを符号化して、余剰ビットを含む符号化データのストリームを生成する。ＦＥＣエンコーダは、より高いデータレート（すなわち、符号化データレート）で符号化データのストリームを出力する。符号化データレートに対するユーザデータレートの比率は、符号レートと呼ばれる。この符号化データのストリームは、次に、送信端末で変調されてから、受信端末に送信され、当該受信端末で復調される。受信端末内のＦＥＣデコーダは、ＦＥＣエンコーダによって生成された余剰ビットを用いて、通信チャネルで生じた誤りを訂正する。
【０００３】
衛星通信システムはまた、ビット誤り率を低くするためにＦＥＣ符号化を用いるが、ホップが２つとなるため（例えば、送信端末から衛星へのデータ送信、及び、この衛星から受信端末へのデータ送信）、アーキテクチャの選択肢が増える。各選択肢においては、変調器、復調器、ＦＥＣエンコーダ、及び、ＦＥＣデコーダの配置が異なる。衛星上でより多くの処理を実行することにより性能を向上させることができるが、コスト及び複雑性が増大してしまう。これまでに研究されてきた選択肢から判断すると、大幅な性能の向上ができるほどに衛星の複雑性を増大させるとコストがかかり過ぎるため、衛星は単純な方が好ましい。
【０００４】
したがって、衛星のコスト及び複雑性を著しく増大させることなく、単純なトランスポンダアーキテクチャよりも優れた性能を有する改良型の衛星通信システムアーキテクチャが求められている。
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、衛星ユーザデータの高度部分処理のための方法、システム、及び、装置に関する。１つ以上の実施形態においては、データを処理するための方法は、送信端末における外部エンコーダを用いて、データを符号化して、外部コードを生成することを含む。前記方法は、さらに、前記送信端末における送信（Ｔｘ）変調器を用いて、前記外部コード、インターリーブ外部コード、又は、フレーム外部コードのうちの１つを変調して、変調外部コードを生成することを含む。また、前記方法は、衛星における衛星復調器を用いて、前記変調外部コードを復調して、復調外部コードを生成することを含む。さらに、前記方法は、前記衛星における内部エンコーダを用いて、前記復調外部コードを符号化して、内部コードを生成することを含む。さらに、前記方法は、前記衛星における衛星変調器を用いて、前記内部コード、インターリーブ内部コード、又は、フレーム内部コードのうちの１つを変調して、変調内部コードを生成することを含む。また、前記方法は、受信端末における受信（Ｒｘ）復調器を用いて、前記変調内部コードを復調して、復調内部コードを生成することを含む。これに加えて、前記方法は、前記受信端末における内部デコーダを用いて、前記復調内部コード、デフレーム内部コード、又は、デインターリーブ内部コードのうちの１つを復号して、復元外部コードを生成することを含む。さらに、前記方法は、前記受信端末における外部デコーダを用いて、前記復元外部コード、デフレーム外部コード、又は、デインターリーブ外部コードのうちの１つを復号して、復元データを生成することを含む。
【０００６】
１つ以上の実施形態においては、前記方法は、さらに、前記送信変調器による変調の前に、前記送信端末における外部インターリーバを用いて、前記外部コードをインターリーブして、前記インターリーブ外部コードを生成すること、及び／又は、前記送信変調器による変調の前に、前記送信端末における送信フレームプロセッサを用いて、前記外部コード又は前記インターリーブ外部コードのうちの一方をフレーム処理して、フレーム外部コードを生成することを含む。
【０００７】
１つ以上の実施形態においては、前記方法は、さらに、前記衛星変調器による変調の前に、前記衛星における衛星インターリーバを用いて、前記内部コードをインターリーブして、前記インターリーブ内部コードを生成すること、及び／又は、前記衛星変調器による変調の前に、前記衛星における衛星フレームプロセッサを用いて、前記内部コード又は前記インターリーブ内部コードのうちの一方をフレーム処理することにより、前記フレーム内部コードを生成することを含む。
【０００８】
１つ以上の実施形態においては、前記方法は、さらに、前記内部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における第１受信フレームプロセッサを用いて、前記復調内部コードをフレーム処理して、前記デフレーム内部コードを生成すること、及び／又は、前記内部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における内部デインターリーバを用いて、前記復調内部コード又は前記デフレーム内部コードをデインターリーブして、前記デインターリーブ内部コードを生成することを含む。
【０００９】
１つ以上の実施形態において、前記方法は、さらに、前記外部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における第２受信フレームプロセッサを用いて、前記復元外部コードをフレーム処理して、デフレーム外部コードを生成すること、及び／又は、前記外部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における外部デインターリーバを用いて、前記復元外部コード又は前記デフレーム外部コードをデインターリーブして、前記デインターリーブ外部コードを生成することを含む。
【００１０】
１つ以上の実施形態において、前記データは、通信データ、コマンドデータ、及び／又は、ユーザデータである。少なくとも１つの実施形態において、前記外部エンコーダ及び／又は前記内部エンコーダは、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化を行う。このＦＥＣコードは、自身の内部コード及び外部コードを有しうるが、これらのコードは、本開示に記載の内部コード及び外部コードとは異なるものである。いくつかの実施形態においては、前記外部デコーダ及び／又は前記内部デコーダは、ＦＥＣ復号を行う。
【００１１】
少なくとも１つの実施形態においては、前記外部デコーダは、前記外部エンコーダに対応し、前記内部デコーダは、前記内部エンコーダに対応している。いくつかの実施形態においては、前記送信端末及び前記受信端末の各々は、地上局、モバイルデバイス、又は、ビークルである。
【００１２】
１つ以上の実施形態においては、データを処理するためのシステムは、送信端末に設けられるとともに、データを符号化して外部コードを生成する外部エンコーダを含む。前記システムは、さらに、前記送信端末に設けられるとともに、前記外部コード、インターリーブ外部コード、又は、フレーム外部コードを変調して、変調外部コードを生成する送信変調器を含む。また、前記システムは、衛星に設けられるとともに、前記変調外部コードを復調して、復調外部コードを生成する衛星復調器を含む。さらに、前記システムは、前記衛星に設けられるとともに、前記復調外部コードを符号化して、内部コードを生成する内部エンコーダを含む。さらに、前記システムは、前記衛星に設けられるとともに、前記内部コード、インターリーブ内部コード、又は、フレーム内部コードのうちの１つを変調して、変調内部コードを生成する衛星変調器を含む。また、前記システムは、受信端末に設けられるとともに、前記変調内部コードを復調して、復調内部コードを生成する受信復調器を含む。さらに、前記システムは、前記受信端末に設けられるとともに、前記復調内部コード、デフレーム内部コード、又は、デインターリーブ内部コードを復号して、復元外部コードを生成する内部デコーダを含む。さらに、前記システムは、前記受信端末に設けられるとともに、前記復元外部コード、デフレーム外部コード、又は、デインターリーブ外部コードを復号して、復元データを生成する外部デコーダを含む。
【００１３】
少なくとも１つの実施形態においては、前記システムは、さらに、前記送信端末に設けられるとともに、前記送信変調器による変調の前に、前記外部コードをインターリーブして、前記インターリーブ外部コードを生成する外部インターリーバ、及び／又は、前記送信端末に設けられるとともに、前記送信変調器による変調の前に、前記外部コード又は前記インターリーブ外部コードをフレーム処理して、フレーム外部コードを生成する送信フレームプロセッサを含む。
【００１４】
１つ以上の実施形態においては、前記システムは、さらに、前記衛星に設けられるとともに、前記衛星変調器による変調の前に、前記内部コードをインターリーブして、前記インターリーブ内部コードを生成する衛星インターリーバ、及び／又は、前記衛星に設けられるとともに、前記衛星変調器による変調の前に、前記内部コード又は前記インターリーブ内部コードをフレーム処理することにより、前記フレーム内部コードを生成する衛星フレームプロセッサを含む。
【００１５】
少なくとも１つの実施形態においては、前記システムは、さらに、前記受信端末に設けられるとともに、前記内部デコーダによる復号の前に、前記復調内部コードをフレーム処理して、前記デフレーム内部コードを生成する第１受信フレームプロセッサ、及び／又は、前記受信端末に設けられるとともに、前記内部デコーダによる復号の前に、前記復調内部コード又は前記デフレーム内部コードをデインターリーブして、前記デインターリーブ内部コードを生成する内部デインターリーバを含む。
【００１６】
１つ以上の実施形態において、前記システムは、前記受信端末に設けられるとともに、前記外部デコーダによる復号の前に、前記復元外部コードをフレーム処理して、デフレーム外部コードを生成する第２受信フレームプロセッサ、及び／又は、前記受信端末に設けられるとともに、前記外部デコーダによる復号の前に、前記復元外部コード又は前記デフレーム外部コードをデインターリーブして、前記デインターリーブ外部コードを生成する外部デインターリーバを含む。
【００１７】
少なくとも１つの実施形態においては、前記外部エンコーダ及び／又は前記内部エンコーダは、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化を行うように動作可能である。このＦＥＣコードは、自身の内部コード及び外部コードを有しうるが、これらのコードは、本開示に記載の内部コード及び外部コードとは異なるものである。いくつかの実施形態においては、前記外部デコーダ及び／又は前記内部デコーダは、ＦＥＣ復号を行うように動作可能である。
【００１８】
上述した特徴、機能、及び、利点は、本開示の様々な実施形態において個々に実現可能であり、また、他の実施形態との組み合わせも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本開示のこれら及び他の特徴、態様、及び、利点は、以下の記載、添付の特許請求の範囲、及び、添付の図面によって、より理解されるであろう。
【００２０】
【図１】本開示の少なくとも一実施形態による、衛星ユーザデータの高度部分処理のための本開示のシステムに関する例示的な衛星システムを示す図である。
【図２】本開示の少なくとも一実施形態による、衛星ユーザデータの高度部分処理のための本開示のシステムに関する例示的な衛星システムを示すブロック図である。
【図３】従来のリピータ・トランスポンダ衛星システムアーキテクチャ３００を示すブロック図である。
【図４】従来の部分処理衛星システムアーキテクチャを示すブロック図である。
【図５】従来の全処理衛星システムアーキテクチャを示すブロック図である。
【図６】本開示の少なくとも一実施形態による、本開示の高度部分処理衛星アーキテクチャを示すブロック図である。
【図７Ａ−７Ｂ】本開示の少なくとも一実施形態による、衛星ユーザデータの高度部分処理のための本開示の方法を示すフローチャートである。
【図８】本開示の少なくとも一実施形態による、衛星ユーザデータの高度部分処理のための本開示のシステムにより使用されうる、外部コードのための例示的な前方誤り訂正（ＦＥＣ）連結コード、及び、内部コードのための例示的なＦＥＣ連結コードを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本開示の方法及び装置は、衛星ユーザデータの高度部分処理（enhanced partial processing）のための動作システムを提供する。１つ以上の実施形態においては、本開示のシステムは、全処理衛星アーキテクチャ（例えば、図５を参照）の複雑性を伴うことなく、従来から使用されているトランスポンダ及び部分処理衛星アーキテクチャ（例えば、図３及び図４を参照）と比較して、性能が大幅に向上した衛星アーキテクチャ（図６を参照）を提供する。本開示の衛星アーキテクチャ（図６を参照）は、衛星にエンコーダを搭載しているが、複雑性及びコストが非常に高いデコーダを排除している。なお、現代のＦＥＣデコーダは、複雑で反復的であるが、対応するエンコーダは非常に単純且つ低コストであり、非常に高いデータレートで実現することが可能である。
【００２２】
現時点において、３つの主要な衛星通信システムアーキテクチャが従来から使用されている。これらは、具体的には（１）トランスポンダ衛星システムアーキテクチャ（例えば、図３を参照）、（２）部分処理衛星システムアーキテクチャ（例えば、図４を参照）、及び、（３）全処理衛星システムアーキテクチャ（例えば、図５を参照）である。これらのアーキテクチャには、それぞれ独自の長所と短所がある。
【００２３】
トランスポンダ衛星システムアーキテクチャにおいては、衛星が、復調や復号などの大掛かりな処理を行わずに受信信号を再送信する。このアーキテクチャは、衛星設計への負担が最も少ないという利点がある。しかしながら、ＦＥＣデコーダが、アップリンク信号及びダウンリンク信号の両方からのノイズを補正しなければならないという大きな短所がある。このシステムにおいては、アップリンク信号が最低限必要な信号対ノイズ比（ＳＮＲ）の近くで動作している場合、ダウンリンク信号は、リンクを閉じるために非常に高いＳＮＲで動作しなければならず、その逆もまた同様である。
【００２４】
部分処理衛星システムアーキテクチャにおいては、衛星は、受信信号を復調してから再変調する。ほとんどの場合、このアーキテクチャは、トランスポンダ衛星システムアーキテクチャと比較して性能が向上するわけではない。この主な理由は、現代のＦＥＣコードが、復調器により与えられる「軟判定情報（soft decision information）」と呼ばれる、各復調ビットの信頼値（confidence value）に大きく依存しているからである。衛星に復調器を導入することによって、アップリンク信号の軟判定情報は失われてしまう。アップリンク信号が制限されているシステムの場合、この情報が失われると、デコーダの実装損失（implementation loss）が２〜４デシベル（ｄＢ）増加する可能性がある。２〜４ｄＢのペナルティを克服するのは困難だが、このアーキテクチャは場合によっては有用である。例えば、端末が、他の端末だけでなく衛星とも通信する必要がある場合、衛星は、端末からのメッセージを処理するために復調器が必要となる。また、このアーキテクチャにより、システムは、空間ベースの動的なスイッチングや空間ベースの動的なリソース割り当てなどのシステム機能を実現することができる。
【００２５】
全処理衛星システムアーキテクチャにおいては、衛星は、最初に、受信信号を復調及び復号して、この結果得られた信号を再符号化及び再変調する。このアーキテクチャは、上記３つの衛星通信システムアーキテクチャのなかで最も性能が良い。アップリンク信号及びダウンリンク信号の両方の信号は、ほとんどエラーを起こすことなく、ほぼ理論的限界（theoretical limits）で動作することができる。このアーキテクチャの大きな欠点は、衛星には復調器だけでなくデコーダも必要であり、このデコーダが、システムの最大データレートで動作しなければならないことである。現代のＦＥＣデコーダは反復して動作する、つまり、ゆっくりと正しい答えに収束するので、衛星にかかる負担は相当なものになる。
【００２６】
全処理衛星システムアーキテクチャの他の欠点としては、当該システムは、前方誤り訂正技術が進歩した場合、その進歩した技術を利用できないことが挙げられる。ＦＥＣは、トランスポンダ及び部分処理アーキテクチャにおいては完全に衛星の外部で実現されるが、このＦＥＣは、全処理衛星システムアーキテクチャにおいては、衛星設計に組み込まれている。最大システムデータレートで性能を実現するためには、再プログラム化が不可能な特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）にアルゴリズムを実装する必要がある。より新しいコードが開発された場合、システムは、これらのコードを利用するためのアップデートを行うことができない。
【００２７】
高度部分処理を実行する本開示のシステムは、衛星通信システムのための新規なアーキテクチャを有しており、このアーキテクチャは、全処理衛星システムアーキテクチャの複雑性を伴うことなく、トランスポンダ及び部分処理衛星システムアーキテクチャと比較して、性能が大幅に向上している。このシステムの開発において鍵となった洞察は、現代のＦＥＣデコーダは複雑で反復的であるが、対応するエンコーダは非常に単純であり、非常に高いデータレートでの実現が可能であるということであった。結果として、本開示の高度部分処理アーキテクチャは、衛星にエンコーダを搭載しているが（このエンコーダは、内部エンコーダと呼ばれる）、デコーダを排除している。これに加えて、本開示のアーキテクチャは、送信端末においてエンコーダを用いている（これは外部エンコーダと呼ばれる）。衛星におけるエンコーダ（すなわち、内部エンコーダ）は、内部コードを生成するために用いられる。また、送信端末におけるエンコーダ（すなわち、外部エンコーダ）は、外部コードを生成するために用いられる。送信端末からの符号化データ（すなわち、外部コード）は、単に、衛星上のエンコーダへの入力データストリームとして処理される。いくつかの実施形態においては、上記２つのコードは、効果的に連結される。内部コード及び外部コードの両方を復号するために、直列に接続された２つのデコーダ（すなわち、内部デコーダ及び外部デコーダ）が受信端末に搭載される。
【００２８】
本開示の高度部分処理衛星システムアーキテクチャにおいては、ダウンリンク信号は、アップリンク信号の性能とは完全に独立しており、システムは、アップリンク信号がどうであれ、ほぼ理論的限界で動作することができる。衛星にデコーダが搭載されていないため、外部コードは、全処理衛星システムアーキテクチャと比較して、軟判定情報を損失することに対して２〜４ｄＢのペナルティを受ける。このペナルティは、アップリンク信号にのみ適用される。このため、衛星にデコーダを追加するよりも、他の手段によって（例えば、アップリンクにおいてより高い利得対雑音温度（Ｇ／Ｔ）を付与することによって）アップリンク信号に対して２〜４ｄＢの性能を追加するほうがより好ましい。トランスポンダ又は部分処理衛星システムアーキテクチャを使用する場合と比較したときの、要求されるダウンリンク信号電力についての性能上の利点は、アップリンク信号及びダウンリンク信号の性能の詳細に依存するが、特に、アップリンク信号が限られた状況においては、その利点は顕著となりうる。
【００２９】
本開示の高度部分処理衛星システムアーキテクチャは、既存のアーキテクチャとは著しく異なり、その際立った特徴として、（１）デコーダを実装せずに衛星にエンコーダを設けたことと、（２）受信端末に２つのデコーダを設けて、衛星上の内部エンコーダにより生成された内部コード、及び、送信端末内の外側エンコーダにより生成された外部コードの両方を復号することとが挙げられる。本開示の高度部分処理衛星システムアーキテクチャは、トランスポンダ及び部分処理衛星システムアーキテクチャと比較して非常に優れた性能を有するとともに、全処理衛星システムアーキテクチャと比較して衛星の複雑性が大幅に改善されている。
【００３０】
具体的には、本開示の衛星システムアーキテクチャ（図６を参照）は、２つのエンコーダ（すなわち、送信端末内の１つのエンコーダ（外部エンコーダと呼ばれる）、及び、衛星内の１つのエンコーダ（内部エンコーダと呼ばれる））を使用し、また、受信端末において直列に接続された２つのデコーダ（内部デコーダ及び外部デコーダと呼ばれる）を使用する。衛星ユーザデータの高度部分処理のための本開示のシステムの動作においては、送信端末内のエンコーダ（すなわち、内部エンコーダ）が当該ユーザデータを符号化して内部コードを作成し、衛星におけるエンコーダ（すなわち、外部エンコーダ）が、当該内部コードを符号化して外部コードを作成する。受信端末における第１デコーダ（すなわち、内部デコーダ）は、外部コードを復号して内部コードを作成し、受信端末における第２デコーダ（すなわち、外部デコーダ）は、内部コードを復号してユーザデータを復元する。
【００３１】
下の記載においては、システムを十分に説明するために、多くの詳細事項を提示している。しかしながら、当業者であれば分かるように、本開示のシステムは、これらの詳細事項がなくとも実施可能な場合もある。他の例において、システムを不必要に曖昧にするのを避けるために、周知の特徴についての詳細な説明は省略している。
【００３２】
本開示の実施形態は、機能的及び／又は論理的なコンポーネント及び様々な処理ステップの観点から説明することができる。なお、このようなコンポーネントは、特定の機能を実行するように構成された任意の数のハードウェア、ソフトウェア、及び／又は、ファームウェアのコンポーネントによって実現することができる。例えば、本開示の実施形態は、様々な集積回路部品（例えば、記憶素子、デジタル信号処理素子、論理素子、ルックアップテーブルなど）を用いる場合があり、これらは、１つ以上のプロセッサ、マイクロプロセッサ、又は、他の制御装置の制御下で様々な機能を実行することができる。さらに、当業者であれば分かるように、本開示の実施形態は、他のコンポーネントと併せて実施可能であり、また、本明細書に記載のシステムは、本開示の実施形態の一例にすぎない。
【００３３】
簡潔化のために、衛星通信システムに関する従来技術及びコンポーネント、並びに、当該システムの他の機能的側面（及び、システムの個々の動作コンポーネント）については、本明細書において詳細に説明していない場合もある。さらに、本明細書に含まれる様々な図面に示す接続線は、様々な要素間の機能的な関係及び／又は物理的な接続の例を示している。なお、本開示の実施形態において、代替又は追加の機能的関係又は物理的接続が、数多く存在しうる。
【００３４】
図１は、本開示の少なくとも一実施形態による、衛星ユーザデータの高度部分処理のための本開示のシステムに関する例示的な衛星システム１００を示す図である。具体的には、様々な実施形態において、本開示の高度部分処理衛星システムアーキテクチャは、図１に示すように、送信端末１２０と、衛星１３０と、受信端末１４０とによって実現可能である。本開示の１つ以上の実施形態においては、限定するものではないが、衛星１３０として、低高度地球軌道（ＬＥＯ）衛星、中高度地球軌道（ＭＥＯ）衛星、及び、静止地球軌道（ＧＥＯ）衛星を含む様々なタイプの衛星を使用することができる。さらに、１つ以上の実施形態においては、限定するものではないが、送信端末１２０及び受信端末１４０として、地上局、モバイルデバイス、及び、ビークルを含む様々なタイプの端末を使用することができる。上記モバイルデバイスとしては、限定するものではないが、衛星電話、ウェアラブル通信装置、タブレットコンピュータ、及び、ノート型コンピュータを含む様々なタイプのモバイルデバイスを使用することができる。また、上記ビークルとしては、限定するものではないが、空中ビークル（例えば、航空機、無人航空機（ＵＡＶ）、又は、他の衛星）、地上ビークル（例えば、自動車又は戦車）、及び、海上ビークル（例えば、船舶又はボート）を含む様々なタイプのビークルを使用することができる。
【００３５】
図１において、地球１６０上における送信端末１２０の送信アンテナ１２５が、衛星１３０の衛星アンテナ１３５に向けてアップリンク信号１１０を送信している様子が示されている。また、同図には、衛星１３０における衛星アンテナ１３５が、地球１６０上の受信端末１４０における受信アンテナ１４５に向けてダウンリンク信号１５０を送信している様子が示されている。また、１つ以上の実施形態において、アップリンク信号１１０の受信に用いられる衛星アンテナ１３５は、ダウンリンク信号１５０の送信に用いられる衛星アンテナ１３５とは異なる場合がある（すなわち、衛星１３０は、信号を送信するために複数の衛星アンテナ１３５を備えうる）。これに加えて、１つ以上の実施形態においては、送信アンテナ１２５、衛星アンテナ１３５、及び、受信アンテナ１４５として、限定するものではないが、反射鏡アンテナ、アンテナアレイ、直接放射型ホーンアンテナ、カップ型ダイポールアンテナ、及び／又は、パッチ型アンテナを含む様々なタイプのアンテナを使用することができる。また、１つ以上の実施形態においては、アップリンク信号１１０及びダウンリンク信号１５０は、電磁信号である。アップリンク信号１１０及びダウンリンク信号として、限定するものではないが、異なる周波数帯域の複数の無線周波数（ＲＦ）信号を含む様々なタイプの電磁信号を使用することができる。
【００３６】
図２は、本開示の少なくとも一実施形態による、衛星ユーザデータの高度部分処理のための本開示のシステムに関する例示的な衛星システム２００を示すブロック図である。同図においては、送信端末１２０が、衛星１３０にアップリンクチャネル（すなわち、アップリンク信号）１１０を送信することが示されている。その後、衛星１３０が、受信端末１４０にダウンリンクチャネル（すなわち、ダウンリンク信号）１５０を送信することが示されている。任意ではあるが、受信端末１４０は、送信端末１２０にフィードバック２１０を送信してもよい。１つ以上の実施形態においては、フィードバック２１０は、ビット誤り率（ＢＥＲ）を向上させるための、（例えば、より多くのビットの送信、及び／又は、より高い電力で送信するための）適応符号化及び変調（adaptive coding and modulation）に関するものであってもよい。なお、１つ以上の実施形態においては、例えば試験の目的で、送信端末１２０と受信端末１４０とは同じ端末であってもよい。
【００３７】
図３は、従来のリピータ・トランスポンダ衛星システムアーキテクチャ（repeater transponder satellite system architecture）３００を示すブロック図である。同図において、送信端末３２０はエンコーダ３１５を含み、受信端末３４０はデコーダ３９５を含むことが示されている。衛星３３０は、増幅器３５５を含み、当該増幅器は、アップリンク信号３１０及びダウンリンク信号３５０を増幅（例えば、リピート）するために用いられる。
【００３８】
図３に示すシステムの動作中、送信端末３２０内のエンコーダ３１５は、データ３０５（例えば、ユーザデータ、通信データ、及び／又は、コマンドデータ）を、（前方誤り訂正（ＦＥＣ）などの誤り訂正コードを用いて）符号化して、符号化コードを生成する。その後、送信端末３２０における任意のインターリーバ（interleaver）３２５は、符号化コードを（例えば、矩形インターリーバ、畳込インターリーバ、ランダムインターリーバ、及び／又は、Ｓランダムインターリーバなどのインターリーバを用いて）インターリーブして、インターリーブ符号化コードを生成することができる。送信端末３２０における任意の送信（Ｔｘ）フレームプロセッサ３３５は、符号化コード又はインターリーブ符号化コードを（例えば、当該コードにヘッダを挿入して）フレーム処理することにより、フレーム符号化コードを生成することができる。次に、送信端末３２０における変調器３４５は、符号化コード、インターリーブ符号化コード、又は、フレーム符号化コードを変調して、変調符号化コードを生成する。
【００３９】
その後、この変調符号化コードは、アップリンク信号３１０を介して、送信端末３２０における送信アンテナ（不図示）から、衛星３３０における衛星アンテナ（不図示）に送信される。次に、衛星３３０における増幅器３５５は、変調符号化コードを増幅して、増幅変調符号化コードを生成する。増幅された変調符号化コードは、ダウンリンク信号３５０を介して、衛星アンテナ（不図示）から、受信端末３４０における受信アンテナ（不図示）に送信される。
【００４０】
その後、受信端末３４０における復調器３６５は、増幅された変調符号化コードを復調して、復調符号化コードを生成する。受信端末３４０における任意の受信（Ｒｘ）フレームプロセッサ３７５は、復調符号化コードをフレーム処理して（例えば、先に挿入されたヘッダを除去して）、デフレーム符号化コード（deframed encoded code）を生成することができる。これに加えて、受信端末３４０における任意のデインターリーバ３８５は、復調符号化コード又はデフレーム符号化コードをデインターリーブして（例えば、先に使用されたインターリーバを元に戻して）、デインターリーブ符号化コードを生成することができる。次に、受信端末３４０におけるデコーダ３９５は、復調符号化コード、デフレーム符号化コード、又は、デインターリーブ符号化コードを復号して、復号データ（すなわち、復元データ）３６０を生成する。なお、デコーダ３９５は、送信端末３２０におけるエンコーダ３１５に対応している（例えば、同じ符号化アルゴリズムを用いる）。
【００４１】
図４は、従来の部分処理衛星システムアーキテクチャ４００を示すブロック図である。同図において、送信端末４２０はエンコーダ４１５を含み、受信端末４４０はデコーダ４９５を含むことが示されている。衛星４３０は、アップリンク信号４１０を復調するための衛星復調器４７０を含むとともに、復調されたアップリンク信号を変調するための衛星変調器４８０を含み、変調された信号は、ダウンリンク信号４５０で送信される。
【００４２】
図４に示すシステムの動作中、送信端末４２０内のエンコーダ４１５は、データ４０５（例えば、ユーザデータ、通信データ、及び／又は、コマンドデータ）を、（前方誤り訂正（ＦＥＣ）などの誤り訂正コードを用いて）符号化して、符号化コードを生成する。次に、送信端末４２０における任意のインターリーバ４２５は、符号化コードを（例えば、矩形インターリーバ、畳込インターリーバ、ランダムインターリーバ、及び／又は、Ｓランダムインターリーバなどのインターリーバを用いて）インターリーブして、インターリーブ符号化コードを生成することができる。送信端末４２０における任意のＴｘフレームプロセッサ４３５は、符号化コード又はインターリーブ符号化コードを（例えば、当該コードにヘッダを挿入して）フレーム処理することにより、フレーム符号化コードを生成することができる。次に、送信端末４２０におけるＴｘ変調器４４５は、符号化コード、インターリーブ符号化コード、又は、フレーム符号化コードを変調して、第１変調符号化コードを生成する。
【００４３】
その後、第１変調符号化コードは、アップリンク信号４１０を介して、送信端末４２０における送信アンテナ（不図示）から、衛星４３０における衛星アンテナ（不図示）に送信される。衛星４３０における衛星復調器４７０は、第１変調符号化コードを復調して、第１復調符号化コードを生成する。次に、衛星４３０における衛星変調器４８０は、第１復調符号化コードを変調して、第２変調符号化コードを生成する。第２変調符号化コードは、ダウンリンク信号４５０を介して、衛星アンテナ（不図示）から、受信端末４４０における受信アンテナ（不図示）に送信される。
【００４４】
その後、受信端末４４０における復調器４６５は、第２変調符号化コードを復調して、第２復調符号化コードを生成する。受信端末４４０における任意のＲｘフレームプロセッサ４７５は、第２復調符号化コードをフレーム処理して（例えば、先に挿入されたヘッダを除去して）、デフレーム符号化コードを生成することができる。これに加えて、受信端末４４０における任意のデインターリーバ４８５は、第２復調符号化コード又はデフレーム符号化コードをデインターリーブして（例えば、先に使用されたインターリーバを元に戻して）、デインターリーブ符号化コードを生成することができる。次に、受信端末４４０におけるデコーダ４９５は、第２復調符号化コード、デフレーム符号化コード、又は、デインターリーブ符号化コードを復号して、復号データ（すなわち、復元データ）４６０を生成する。なお、デコーダ４９５は、送信端末４２０におけるエンコーダ４１５に対応している（例えば、同じ符号化アルゴリズムを用いる）。
【００４５】
図５は、従来の全処理衛星システムアーキテクチャ５００を示すブロック図である。同図において、送信端末５２０は、Ｔｘエンコーダ５１５を含み、衛星５３０は、衛星エンコーダ５７４及び衛星デコーダ５７３の両方を含み、受信端末５４０は、Ｒｘデコーダ５９５を含む。
【００４６】
図５に示すシステムの動作中、送信端末５２０内のＴｘエンコーダ５１５は、データ５０５（例えば、ユーザデータ、通信データ、及び／又は、コマンドデータ）を、（前方誤り訂正（ＦＥＣ）などの誤り訂正コードを用いて）符号化して、第１符号化コードを生成する。次に、送信端末５２０における任意のＴｘインターリーバ５２５は、第１符号化コードを（例えば、矩形インターリーバ、畳込インターリーバ、ランダムインターリーバ、及び／又は、Ｓランダムインターリーバなどのインターリーバを用いて）インターリーブして、第１インターリーブ符号化コードを生成することができる。送信端末５２０における任意のＴｘフレームプロセッサ５３５は、第１符号化コード又は第１インターリーブ符号化コードを（例えば、当該コードにヘッダを挿入して）フレーム処理することにより、第１フレーム符号化コードを生成することができる。次に、送信端末５２０におけるＴｘ変調器５４５は、第１符号化コード、第１インターリーブ符号化コード、又は、第１フレーム符号化コードを変調して、第１変調符号化コードを生成する。
【００４７】
その後、第１変調符号化コードは、アップリンク信号５１０を介して、送信端末５２０における送信アンテナ（不図示）から、衛星５３０における衛星アンテナ（不図示）に送信される。衛星５３０における衛星復調器５７０は、第１変調符号化コードを復調して、第１復調符号化コードを生成する。
【００４８】
次に、衛星５３０における任意の第１衛星フレームプロセッサ５７１は、第１復調符号化コードを（例えば、当該コードにヘッダを挿入して）フレーム処理することにより、第１デフレーム符号化コードを生成することができる。これに加えて、衛星５３０における任意の衛星デインターリーバ５７２は、第１復調符号化コード又は第１デフレーム符号化コードをデインターリーブして（例えば、先に使用されたインターリーバを元に戻して）、第１デインターリーブ符号化コードを生成することができる。
【００４９】
次に、衛星５３０における衛星デコーダ５７３は、第１復調符号化コード、第１デフレーム符号化コード、又は、第１デインターリーブ符号化コードを復号して、第１復号コードを生成する。なお、衛星デコーダ５７３は、送信端末５２０におけるＴｘエンコーダ５１５に対応している（例えば、同じ符号化アルゴリズムを用いる）。次に、衛星５３０における衛星エンコーダ５７４は、第１復号コードを（例えば、前方誤り訂正（ＦＥＣ）などの誤り訂正コードを用いて）符号化して、第２符号化コードを生成する。
【００５０】
衛星５３０における任意の衛星インターリーバ５７６は、第２符号化コードを（例えば、矩形インターリーバ、畳込インターリーバ、ランダムインターリーバ、及び／又は、Ｓランダムインターリーバなどのインターリーバを用いて）インターリーブして、第２インターリーブ符号化コードを生成することができる。また、衛星５３０における任意の第２衛星フレームプロセッサ５７７は、第２符号化コード又は第２インターリーブ符号化コードを（例えば、当該コードにヘッダを挿入して）フレーム処理することにより、第２フレーム符号化コードを生成することができる。次に、衛星５３０における衛星変調器５８０は、第２符号化コード、第２インターリーブ符号化コード、又は、第２フレーム符号化コードを変調して、第２変調符号化コードを生成する。第２変調符号化コードは、ダウンリンク信号５５０を介して、衛星アンテナ（不図示）から、受信端末５４０における受信アンテナ（不図示）に送信される。
【００５１】
その後、受信端末５４０におけるＲｘ復調器５６５は、第２変調符号化コードを復調して、第２復調符号化コードを生成する。受信端末５４０における任意のＲｘフレームプロセッサ５７５は、第２復調符号化コードをフレーム処理して（例えば、先に挿入されたヘッダを除去して）、第２デフレーム符号化コードを生成することができる。これに加えて、受信端末５４０における任意のＲｘデインターリーバ５８５は、第２復調符号化コード又は第２デフレーム符号化コードをデインターリーブして（例えば、先に使用されたインターリーバを元に戻して）、第２デインターリーブ符号化コードを生成することができる。次に、受信端末５４０におけるＲｘデコーダ５９５は、第２復調符号化コード、第２デフレーム符号化コード、又は、第２デインターリーブ符号化コードを復号して、復号データ（すなわち、復元データ）５６０を生成する。なお、Ｒｘデコーダ５９５は、衛星５３０における衛星エンコーダ５７４に対応している（例えば、同じ符号化アルゴリズムを用いる）。
【００５２】
図６は、本開示の少なくとも一実施形態による、本開示の高度部分処理衛星アーキテクチャ６００を示すブロック図である。同図において、送信端末１２０は、外部エンコーダ６１５を含み、受信端末１４０は、内部デコーダ６９５と外部デコーダ６９８とを含む。衛星１３０は、内部エンコーダ６７１を含むが、デコーダは含んでいない。
【００５３】
図６に示すシステムの動作中、送信端末１２０内の外部エンコーダ６１５は、データ６０５（例えば、ユーザデータ、通信データ、及び／又は、コマンドデータ）を、（前方誤り訂正（ＦＥＣ）などの誤り訂正コードを用いて）符号化して、外部コード６０１を生成する。なお、外部エンコーダ６１５によって用いられる誤り訂正コードには様々なタイプがあり、そのようなコードの例としては、限定するものではないが、連結ＦＥＣコード（図８を参照）などのＦＥＣコードが挙げられる。これらのＦＥＣコードは、自身の内部コード及び外部コード（不図示）を有しうるが、これらのコードは、本開示に記載の内部コード及び外部コードとは異なるものである。
【００５４】
次に、送信端末１２０における任意の外部インターリーバ６２５は、外部コード６０１を（例えば、矩形インターリーバ、畳込インターリーバ、ランダムインターリーバ、及び／又は、Ｓランダムインターリーバなどのインターリーバを用いて）インターリーブして、インターリーブ外部コード６０２を生成することができる。送信端末１２０における任意の送信（Ｔｘ）フレームプロセッサ６３５は、外部コード６０１又はインターリーブ外部コード６０２を（例えば、当該コードにヘッダを挿入して）フレーム処理することにより、フレーム外部コード６０３を生成することができる。なお、Ｔｘフレームプロセッサ６３５は、送信端末１２０内に配置されているプロセッサであるため、そう呼ばれている。
【００５５】
次に、送信端末１２０におけるＴｘ変調器６４５は、外部コード６０１、インターリーブ外部コード６０２、又は、フレーム外部コード６０３を変調して、変調外部コード６０４を生成する。Ｔｘ変調器６４５によって用いられる変調方式には様々な方式があり、その一例としては、限定するものではないが、周波数、振幅、及び／又は、位相を変化させる変調方式がある。Ｔｘフレームプロセッサ６３５と同様に、Ｔｘ変調器６４５は、送信端末１２０内に配置されている変調器であるため、そう呼ばれている。
【００５６】
その後、この変調外部コード６０４は、アップリンク信号１１０を介して、送信端末１２０における送信アンテナ（図１に示す符号１２５を参照）から、衛星１３０における衛星アンテナ（図１に示す符号１３５を参照）に送信される。衛星１３０における衛星復調器６７０は、変調外部コード６０４を復調して、復調外部コード６１７を生成する。衛星復調器６７０は、送信端末１２０におけるＴｘ変調器６４５に対応している（例えば、同じ変調方式を用いる）。
【００５７】
次に、衛星１３０における内部エンコーダ６７１は、復調外部コード６１７を（例えば、前方誤り訂正（ＦＥＣ）などの誤り訂正コードを用いて）符号化して、内部コード６０６を生成する。内部エンコーダ６７１によって用いられる誤り訂正コードには様々なタイプがあり、そのようなコードの例としては、限定するものではないが、連結ＦＥＣコード（図８を参照）などのＦＥＣコードが挙げられる。これらのＦＥＣコードは、自身の内部コード及び外部コード（不図示）を有しうるが、これらのコードは、本開示に記載の内部コード及び外部コードとは異なるものである。
【００５８】
衛星１３０における任意の内部インターリーバ６７２は、内部コード６０６を（例えば、矩形インターリーバ、畳込インターリーバ、ランダムインターリーバ、及び／又は、Ｓランダムインターリーバなどのインターリーバを用いて）インターリーブして、インターリーブ内部コード６０７を生成することができる。また、衛星１３０における任意の衛星フレームプロセッサ６７３は、内部コード６０６又はインターリーブ内部コード６０７を（例えば、当該コードにヘッダを挿入して）フレーム処理することにより、フレーム内部コード６０８を生成することができる。次に、衛星１３０における衛星変調器６８０は、内部コード６０６、インターリーブ内部コード６０７、又は、フレーム内部コード６０８を変調して、変調内部コード６０９を生成する。なお、衛星変調器６８０によって用いられる変調方式には様々な方式があり、その一例としては、限定するものではないが、周波数、振幅、及び／又は、位相を変化させる変調方式がある。
【００５９】
変調内部コード６０９は、ダウンリンク信号１５０を介して、衛星アンテナ（図１に示す符号１３５を参照）から、受信端末１４０における受信アンテナ（図１に示す符号１４５を参照）に送信される。その後、受信端末１４０における受信（Ｒｘ）復調器６６５は、変調内部コード６０９を復調して、復調内部コード６１０を生成する。なおＲｘ復調器６６５は、受信端末１４０内に配置されている復調器であるため、そう呼ばれている。Ｒｘ復調器６６５は、衛星１３０における衛星変調器６８０に対応している（例えば、同じ変調方式を用いる）。
【００６０】
受信端末１４０における任意の第１Ｒｘフレームプロセッサ６７５は、復調内部コード６１０をフレーム処理して（例えば、先に使用されたヘッダを除去して）、デフレーム内部コード６１１を生成することができる。第１Ｒｘフレームプロセッサ６７５は、受信端末１４０内に配置されているプロセッサであるため、そう呼ばれている。これに加えて、受信端末１４０における任意の内部デインターリーバ６８５は、復調内部コード６１０又はデフレーム内部コード６１１をデインターリーブして（例えば、先に挿入されたインターリーバを除去して）、デインターリーブ内部コード６１２を生成することができる。
【００６１】
次に、受信端末１４０における内部デコーダ６９５は、復調内部コード６１０、デフレーム内部コード６１１、又は、デインターリーブ内部コード６１２を復号して、復元外部コード６１３を生成する。なお、内部デコーダ６９５は、衛星１３０における内部エンコーダ６７１に対応している（例えば、同じ符号化アルゴリズムを用いる）。
【００６２】
次に、受信端末１４０における任意の第２Ｒｘフレームプロセッサ６９６は、復元外部コード６１３を（例えば、当該コードにヘッダを挿入して）フレーム処理することにより、デフレーム外部コード６１４を生成することができる。第２Ｒｘフレームプロセッサ６９６は、第１Ｒｘフレームプロセッサ６７５と同様に、受信端末１４０内に配置されているプロセッサであるため、そう呼ばれている。
【００６３】
受信端末１４０における任意の外部デインターリーバ６９７は、復元外部コード６１３又はデフレーム外部コード６１４をデインターリーブして（例えば、先に使用されたインターリーバを元に戻して）、デインターリーブ外部コード６１６を生成することができる。次に、受信端末１４０における外部デコーダ６９８は、復元外部コード６１３、デフレーム外部コード６１４、又は、デインターリーブ外部コード６１６を復号して、復元データ６６０を生成する。なお、外部デコーダ６９８は、送信端末１２０における外部エンコーダ６１５に対応している（例えば、同じ符号化アルゴリズムを用いる）。
【００６４】
図７Ａ及び図７Ｂは、ともに、本開示の少なくとも一実施形態による、衛星ユーザデータの高度部分処理のための本開示の方法を示すフローチャートである。方法は、７０５で開始し、７１０において、送信端末における外部エンコーダは、データを符号化して外部コードを生成する。７１５において、送信端末における任意の送信インターリーバは、外部コードをインターリーブして、インターリーブ外部コードを生成する。また、７２０において、送信端末における任意の送信フレームプロセッサは、外部コード又はインターリーブ外部コードをフレーム処理して、フレーム外部コードを生成することができる。次に、７２５において、送信端末における送信変調器は、外部コード、インターリーブ外部コード、又は、フレーム外部コードを変調して、変調外部コード７２５を生成する。
【００６５】
次に、７３０において、衛星における衛星復調器は、変調外部コードを復調して、復調外部コードを生成する。次に、７３５において、衛星における内部エンコーダは、復調外部コードを符号化して、内部コードを生成する。７４０において、衛星における任意の衛星インターリーバは、内部コードをインターリーブして、インターリーブ内部コードを生成することができる。７４５において、衛星における任意の衛星フレームプロセッサは、内部コード又はインターリーブ内部コードをフレーム処理することにより、フレーム内部コードを生成することができる。次に、７５０において、衛星における衛星変調器は、内部コード、インターリーブ内部コード、又は、フレーム内部コードを変調して、変調内部コードを生成する。
【００６６】
その後、７５５において、受信端末における受信復調器は、変調内部コードを復調して、復調内部コードを生成する。次に、７６０において、受信端末における任意の第１受信フレームプロセッサは、復調内部コードをフレーム処理して、デフレーム内部コードを生成することができる。７６５において、受信端末における任意の内部デインターリーバは、復調内部コード又はデフレーム内部コードをデインターリーブして、デインターリーブ内部コードを生成することができる。次に、７７０において、受信端末における内部デコーダは、復調内部コード、デフレーム内部コード、又は、デインターリーブ内部コードを復号して、復元外部コードを生成する。７７５において、受信端末における任意の第２受信フレームプロセッサは、復元外部コードをフレーム処理して、デフレーム外部コードを生成することができる。受信端末における任意の外部デインターリーバは、復元外部コード又はデフレーム外部コードをデインターリーブして、デインターリーブ外部コードを生成することができる。７８５において、受信端末における外部デコーダは、復元外部コード、デフレーム外部コード、又は、デインターリーブ外部コードを復号して、復元データを生成する。その後、７９０において、上記方法を終了する。
【００６７】
図８は、本開示の少なくとも一実施形態による、衛星ユーザデータの高度部分処理のための本開示のシステムにより使用されうる、図６に示す外部コード６０１のための例示的な前方誤り訂正（ＦＥＣ）連結コード、及び、図６に示す内部コード６０６のための例示的なＦＥＣ連結コードを示す概略図である。１つ以上の実施形態においては、本開示のシステムの動作中、データ（例えば、ユーザデータ）６０５（図６も参照）は、外部エンコーダ６１５（図６を参照）によって、ＦＥＣ連結符号化方式を用いて符号化され、この符号化により外部コード６０１が生成される。同図に示すように、生成された外部コード６０１は、（１）ヘッダ（ＨＤＲ）（ヘッダ情報を含む）と、これに続く（２）元のユーザデータと、これに続く（３）パリティ（パリティビットのシーケンスを含む）と、を含む。さらに、本開示のシステムの動作中、外部コード６０１（例えば、復調外部コード６１７の形態）は、内部エンコーダ６７１（図６を参照）によって、ＦＥＣ連結符号化方式を用いて符号化され、この符号化により、内部コード６０６が生成される。同図に示すように、生成された内部コード６０６は、（１）外部コード６０１におけるヘッダ（ＨＤＲ）（ヘッダ情報を含む）と、これに続く（２）後続ヘッダ（ＨＤＲ）（追加のヘッダ情報を含む）と、これに続く（３）元のユーザデータと、これに続く（４）外部コード６０１のパリティ（パリティビットのシーケンスを含む）と、これに続く（５）追加のパリティ（パリティビットのシーケンスを含む）と、を含む。
【００６８】
さらに、本開示は、以下の付記による実施形態を含む。
【００６９】
付記１．データを処理するための方法であって、送信端末における外部エンコーダを用いて、データを符号化して、外部コードを生成し、前記送信端末における送信変調器を用いて、前記外部コード、インターリーブ外部コード、又は、フレーム外部コードのうちの１つを変調して、変調外部コードを生成し、衛星における衛星復調器を用いて、前記変調外部コードを復調して、復調外部コードを生成し、前記衛星における内部エンコーダを用いて、前記復調外部コードを符号化して、内部コードを生成し、前記衛星における衛星変調器を用いて、前記内部コード、インターリーブ内部コード、又は、フレーム内部コードのうちの１つを変調して、変調内部コードを生成し、受信端末における受信復調器を用いて、前記変調内部コードを復調して、復調内部コードを生成し、前記受信端末における内部デコーダを用いて、前記復調内部コード、デフレーム内部コード、又は、デインターリーブ内部コードのうちの１つを復号して、復元外部コードを生成し、前記受信端末における外部デコーダを用いて、前記復元外部コード、デフレーム外部コード、又は、デインターリーブ外部コードのうちの１つを復号して、復元データを生成する、ことを含む方法。
【００７０】
付記２．前記送信変調器による変調の前に、前記送信端末における外部インターリーバを用いて、前記外部コードをインターリーブして、前記インターリーブ外部コードを生成すること、或いは、前記送信変調器による変調の前に、前記送信端末における送信フレームプロセッサを用いて、前記外部コード又は前記インターリーブ外部コードのうちの一方をフレーム処理して、前記フレーム外部コードを生成すること、のうちの少なくともいずれか一方をさらに行う、付記１に記載の方法。
【００７１】
付記３．前記衛星変調器による変調の前に、前記衛星における衛星インターリーバを用いて、前記内部コードをインターリーブして、前記インターリーブ内部コードを生成すること、或いは、前記衛星変調器による変調の前に、前記衛星における衛星フレームプロセッサを用いて、前記内部コード又は前記インターリーブ内部コードのうちの一方をフレーム処理することにより、前記フレーム内部コードを生成すること、のうちの少なくともいずれか一方をさらに行う、付記１に記載の方法。
【００７２】
付記４．前記内部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における第１受信フレームプロセッサを用いて、前記復調内部コードをフレーム処理して、前記デフレーム内部コードを生成すること、或いは、前記内部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における内部デインターリーバを用いて、前記復調内部コード又は前記デフレーム内部コードのうちの一方をデインターリーブして、前記デインターリーブ内部コードを生成すること、のうちの少なくともいずれか一方をさらに行う、付記１に記載の方法。
【００７３】
付記５．前記外部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における第２受信フレームプロセッサを用いて、前記復元外部コードをフレーム処理して、デフレーム外部コードを生成すること、或いは、前記外部デコーダによる復号の前に、前記受信端末における外部デインターリーバを用いて、前記復元外部コード又は前記デフレーム外部コードのうちの一方をデインターリーブして、前記デインターリーブ外部コードを生成すること、のうちの少なくともいずれか一方をさらに行う、付記１に記載の方法。
【００７４】
付記６．前記データは、通信データ、コマンドデータ、又は、ユーザデータのうちの少なくとも１つである、付記１に記載の方法。
【００７５】
付記７．前記外部エンコーダ又は前記内部エンコーダのうちの少なくとも一方は、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化を行う、付記１に記載の方法。
【００７６】
付記８．前記外部デコーダ又は前記内部デコーダのうちの少なくとも一方は、ＦＥＣ復号を行う、付記１に記載の方法。
【００７７】
付記９．前記外部デコーダは、前記外部エンコーダに対応し、前記内部デコーダは、前記内部エンコーダに対応している、付記１に記載の方法。
【００７８】
付記１０．前記送信端末及び前記受信端末の各々は、地上局、モバイルデバイス、又は、ビークルのうちの１つである、付記１に記載の方法。
【００７９】
付記１１．データを処理するためのシステムであって、送信端末に設けられるとともに、データを符号化して外部コードを生成する外部エンコーダと、前記送信端末に設けられるとともに、前記外部コード、インターリーブ外部コード、又は、フレーム外部コードのうちの１つを変調して、変調外部コードを生成する送信変調器と、衛星に設けられるとともに、前記変調外部コードを復調して、復調外部コードを生成する衛星復調器と、前記衛星に設けられるとともに、前記復調外部コードを符号化して、内部コードを生成する内部エンコーダと、前記衛星に設けられるとともに、前記内部コード、インターリーブ内部コード、又は、フレーム内部コードのうちの１つを変調して、変調内部コードを生成する衛星変調器と、受信端末に設けられるとともに、前記変調内部コードを復調して、復調内部コードを生成する受信復調器と、前記受信端末に設けられるとともに、前記復調内部コード、デフレーム内部コード、又は、デインターリーブ内部コードのうちの１つを復号して、復元外部コードを生成する内部デコーダと、前記受信端末に設けられるとともに、前記復元外部コード、デフレーム外部コード、又は、デインターリーブ外部コードを復号して、復元データを生成する外部デコーダと、を含むシステム。
【００８０】
付記１２．前記送信端末に設けられるとともに、前記送信変調器による変調の前に、前記外部コードをインターリーブして、前記インターリーブ外部コードを生成する外部インターリーバ、或いは、前記送信端末に設けられるとともに、前記送信変調器による変調の前に、前記外部コード又は前記インターリーブ外部コードのうちの一方をフレーム処理して、前記フレーム外部コードを生成する送信フレームプロセッサ、のうちの少なくともいずれか一方をさらに含む、付記１１に記載のシステム。
【００８１】
付記１３．前記衛星に設けられるとともに、前記衛星変調器による変調の前に、前記内部コードをインターリーブして、前記インターリーブ内部コードを生成する衛星インターリーバ、或いは、前記衛星に設けられるとともに、前記衛星変調器による変調の前に、前記内部コード又は前記インターリーブ内部コードのうちの一方をフレーム処理することにより、前記フレーム内部コードを生成する衛星フレームプロセッサ、のうちの少なくともいずれか一方をさらに含む、付記１１に記載のシステム。
【００８２】
付記１４．前記受信端末に設けられるとともに、前記内部デコーダによる復号の前に、前記復調内部コードをフレーム処理して、前記デフレーム内部コードを生成する第１受信フレームプロセッサ、或いは、前記受信端末に設けられるとともに、前記内部デコーダによる復号の前に、前記復調内部コード又は前記デフレーム内部コードのうちの一方をデインターリーブして、前記デインターリーブ内部コードを生成する内部デインターリーバ、のうちの少なくともいずれか一方をさらに含む、付記１１に記載のシステム。
【００８３】
付記１５．前記受信端末に設けられるとともに、前記外部デコーダによる復号の前に、前記復元外部コードをフレーム処理して、デフレーム外部コードを生成する第２受信フレームプロセッサ、或いは、前記受信端末に設けられるとともに、前記外部デコーダによる復号の前に、前記復元外部コード又は前記デフレーム外部コードのうちの一方をデインターリーブして、前記デインターリーブ外部コードを生成する外部デインターリーバ、のうちの少なくともいずれか一方をさらに含む、付記１１に記載のシステム。
【００８４】
付記１６．前記データは、通信データ、コマンドデータ、又は、ユーザデータのうちの少なくとも１つである、付記１１に記載のシステム。
【００８５】
付記１７．前記外部エンコーダ又は前記内部エンコーダのうちの少なくとも一方は、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化を行うように動作可能である、付記１１に記載のシステム。
【００８６】
付記１８．前記外部デコーダ又は前記内部デコーダのうちの少なくとも一方は、ＦＥＣ復号を行うように動作可能である、付記１１に記載のシステム。
【００８７】
付記１９．前記外部デコーダは、前記外部エンコーダに対応し、前記内部デコーダは、前記内部エンコーダに対応している、付記１１に記載のシステム。
【００８８】
付記２０．前記送信端末及び前記受信端末の各々は、地上局、モバイルデバイス、又は、ビークルのうちの１つである、付記１１に記載のシステム。
【００８９】
特定の実施形態を図示及び記載したが、上記の記載は、これらの実施形態の範囲を限定することを意図したものではない。本発明の多くの側面の実施形態及び変形例を本明細書に開示及び記載したが、これらの開示は、説明及び例示のみを目的として提示したものである。したがって、特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な変形及び改変を行うことができる。
【００９０】
上述の方法は、特定の事象が特定の順序で起こることを示唆しているが、本開示の利益を享受する当業者であれば分かるように、順序は変更することができ、また、そのような変更は、本発明の変形例に相当するものである。さらに、方法におけるいくつかの工程は、可能な場合には並行処理において同時に行ってもよいし、順次行ってもよい。また、方法において、工程数をより多くすることも少なくすることもできる。
【００９１】
したがって、実施形態は、本発明の特許請求の範囲に含まれる代替例、改変例、及び、均等例の例示を意図したものである。
【００９２】
いくつかの例示的な実施形態及び方法を本明細書において開示したが、上述の開示から当業者には明らかであるように、そのような実施形態及び方法の変形及び改変を、開示された技術の真の思想及び範囲から逸脱することなく行うことが可能である。詳細事項のみが異なる、開示技術の他の例が数多く存在する。したがって、開示技術が、添付の特許請求の範囲及び適用法の規則及び原則によって求められる程度のみに限定されることが、意図されている。
【図１】
2019134406.tif 000003
【図２】
2019134406.tif 000004
【図３】
2019134406.tif 000005
【図４】
2019134406.tif 000006
【図５】
2019134406.tif 000007
【図６】
2019134406.tif 000008
【図７Ａ】
2019134406.tif 000009
【図７Ｂ】
2019134406.tif 000010
【図８】
2019134406.tif 000011
【外国語明細書】
2019134406000001.pdf
2019134406000002.pdf
2019134406000003.pdf
2019134406000004.pdf