(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のユーザ機器（ＵＥ）デバイスへのデータファイルの転送を促進するためにサーバを操作するための方法であって、
前記サーバは、ＩＰネットワークの一部であり、
前記方法は：
ａ．放送ゲートウェイからデータファイルのセグメントを受信するステップ（４６１０）であって、
ａ１．放送伝送システムもまた、前記放送ゲートウェイから前記セグメントを受信して、前記セグメントをＲＦ信号の一部として空中へ伝送し、前記放送ゲートウェイもまた前記ＩＰネットワークの一部であり、
ａ２．前記第１のＵＥデバイスは、前記ＲＦ信号を受信して、前記ＲＦ信号から良好に復元できない１つ又は複数のセグメントを識別する１つ又は複数の消失セグメント指標を生成するよう構成され、
ａ３．前記第１のＵＥデバイスは更に、前記１つ又は複数の消失セグメント指標を、ＩＰネットワークを通して伝送するよう構成される、ステップ；
ｂ．前記１つ又は複数の消失セグメント指標を前記第１のＵＥデバイスから受信するステップ（４６１５）；
ｃ．前記消失セグメント指標によって識別された前記１つ又は複数のセグメントを、前記ＩＰネットワークを通して前記第１のＵＥデバイスに送信するステップ（４６２０）
を含む、方法。
【請求項２】
各前記消失セグメント指標は、各前記消失セグメントのシーケンス番号と、各前記消失セグメントに関連するタイムスタンプとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＲＦ信号はまた、複数のユーザデバイスが受信するためのビデオ放送信号も搬送する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記放送ゲートウェイはまた、前記放送伝送システムへの前記サーバのユニフォームリソースロケータ（ＵＲＬ）を提供し、
前記放送伝送システムは前記ＵＲＬを、前記ＲＦ信号の一部として前記第１のＵＥデバイスに伝送し、
前記第１のＵＥデバイスは前記ＵＲＬを用いて、前記ＩＰネットワークを通した前記サーバへの接続を確立する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ユーザ機器へのデータファイルの転送を促進するために、ユーザ機器デバイスを操作するための方法であって、
前記方法は：
放送伝送システムによってワイヤレス伝送されたノイズ撹乱バージョンのＲＦ信号を受信するステップ（４７１０）であって、前記放送伝送システムは、放送ゲートウェイからデータファイルの複数のセグメントを受信し、前記ＲＦ信号において前記データファイルの前記複数のセグメントを伝送する、ステップ（４７１０）；
前記ノイズ撹乱バージョンに対する操作を行って、前記セグメントの推定を復元するステップ（４７１５）；
前記推定を分析して、前記セグメントのうちのどのセグメントがうまく受信されていないかを決定するステップ（４７２０）；
ＩＰネットワークを介して、前記１つ又は複数の消失セグメント指標をサーバに伝送するステップ（４７２５）であって、各前記消失セグメント指標は、前記セグメントのうちの、良好に受信されなかった１つの対応するセグメントを識別する、ステップ（４７２５）
を含み、
前記放送ゲートウェイもまた前記ＩＰネットワークの一部である、方法。
【請求項６】
前記消失セグメント指標の受信に応答して、前記サーバは、前記ＩＰネットワークを通して、前記ユーザ機器デバイスに消失セグメントデータを送り、
前記消失セグメントデータは、前記１つ又は複数の消失セグメント指標によって識別される前記１つ又は複数のセグメントそれぞれのコピーを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記１つ又は複数の消失セグメント指標を伝送するステップ（４７２５）は、ＷｉＦｉアクセスポイントへのＷｉＦｉ接続を用いて、前記１つ又は複数の消失セグメント指標をワイヤレス伝送するステップを含み、
前記ＷｉＦｉアクセスポイントは、前記ＩＰネットワークに連結される、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記１つ又は複数の消失セグメント指標を伝送するステップ（４７２５）は、ベースステーションへのワイヤレス接続を用いて、前記１つ又は複数の消失セグメント指標をワイヤレス伝送することを含み、
前記ベースステーションは、前記ＩＰネットワークに連結される、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記ワイヤレス接続はＬＴＥ接続であり、前記ベースステーションはＬＴＥ  ｅＮｏｄｅＢである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＲＦ信号はまた、１つ又は複数のビデオ放送ストリームも搬送する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記放送伝送システムは、前記ＩＰネットワークに接続された放送ネットワークの一部である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法に従って動作するよう適合された、サーバ。
【請求項１３】
請求項５〜１１のいずれか１項に記載の方法に従って動作するよう適合された、ユーザ機器デバイス。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法を実装するための命令を含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は遠距離通信の分野、より詳細には地上波ワイヤレステレビ放送のためのメカニズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地上波放送用の新規のメカニズム、即ちＩＰベースネットワークに適合するメカニズムに対する需要が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
次世代放送（ＮＧＢ）システムの提案の文脈において、本発明者らは、インターネットからデジタルコンテンツの複数のストリームを受信して、固定型又は移動体ユーザ機器（ＵＥ）による受信のための無線放送のために上記ストリームを処理するための、次世代放送システムアーキテクチャを開示する。無線インタフェースの放送側には２つの部分、即ち新規のモジュレータアーキテクチャ及び新規のゲートウェイアーキテクチャが存在する。モジュレータは、複数のデータストリームを取り込み、これらを、一定レートで発行されるスーパフレームからなる、ロバストなトランスポートストリームに加工する。トランスポートストリームは効率的に放送でき、ＵＥにおいて効率的に受信及びデコードして、１つ又は複数のデータストリームを選択できる。ゲートウェイはインターネットとのブロードバンドインタフェースを有し、サービスを提供し、インターネットプロトコル（ＩＰ）において複数のデータストリームを取り込み、上記データを、制御信号と共に１つ又は複数のモジュレータへと流す。ゲートウェイは複数のモジュレータを、各トランスミッタに関して１つずつ整合させることによって、複数のトランスミッタの単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）を達成する。ある一連の実施形態では、（ユーザ機器デバイスへのデータファイルの転送するために）サーバを操作するための方法は、以下の操作を含んでよい。上記サーバはＩＰネットワークの一部である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本方法は、放送ゲートウェイからデータファイルのセグメントを受信するステップを含み、放送伝送システムもまた、放送ゲートウェイからセグメントを受信し、これらのセグメントをＲＦ信号の一部として空中へ伝送する。ＵＥデバイスは、ＲＦ信号を受信して、上記ＲＦ信号から良好に復元できない１つ又は複数のセグメントを識別する１つ又は複数の消失セグメント指標を生成するよう構成される。上記ＵＥデバイスは更に、（例えば、ＩＰネットワークに連結されるＷｉＦｉアクセスポイントへのＷｉＦｉ接続を用いて、又はＩＰネットワークに連結されるＬＴＥ  ｅＮｏｄｅＢへのワイヤレス接続を用いて）１つ又は複数のセグメントを識別する１つ又は複数の消失セグメント指標を、ＩＰネットワークを通して伝送するよう構成される。
【０００５】
本方法は、上記１つ又は複数の消失セグメント指標をＵＥデバイスから受信するステップを含む。
【０００６】
本方法は、上記消失セグメント指標によって識別された上記１つ又は複数のセグメントを、ＩＰネットワークを通して（例えば同一のＷｉＦｉ接続又はＬＴＥ接続を通して）ＵＥデバイスに送信するステップを含む。
【０００７】
ある一連の実施形態では、（ユーザ機器へのデータファイルの転送を促進するために）ユーザ機器デバイスを操作するための方法は、以下の操作を含んでよい。
【０００８】
本方法は、放送伝送システムによってワイヤレス伝送されたノイズ撹乱バージョンのＲＦ信号を受信するステップを含み、上記放送伝送システムは、ＲＦ信号中のデータファイルの複数のセグメントを伝送する。
【０００９】
本方法は、上記ノイズ撹乱バージョンに対する（例えばベースバンドへのダウンコンバート、アナログ‐デジタル変換、シンボル推定、データのデコードといった従来の手段による）
操作を行って、セグメントの推定を復元するステップを含む。
【００１０】
本方法は、上記推定を分析して、（例えばＣＲＣ等の誤差検出コードの分析によって、）上記セグメントのうちのどのセグメントがうまく受信されていないかを決定するステップを含む。
【００１１】
本方法は、ＩＰネットワークを介して、１つ又は複数の消失セグメント指標をサーバに伝送するステップを含み、上記消失セグメント指標はそれぞれ、上記セグメントのうちの、良好に受信されなかった１つの対応するセグメントを（例えばシーケンス番号及び／又は受信タイムスタンプによって）識別する。
【００１２】
ある一連の実施形態では、マルチストリームモジュレータは、放送伝送システムによって伝送される１つ又は複数のデータストリームに対して、動的可変符号化レートのチャネルエンコーディングを適用するよう構成してよい。上記１つ又は複数のデータストリームのうちの少なくとも１つは、可変レートストリームであり（即ち単位時間あたり可変数の情報を含む）、上記放送伝送システムは、一定の物理トランスポートレートでデータを伝送するよう構成される。マルチストリームモジュレータは、チャネルエンコーディングユニット、レートマッチングユニット（ＲＭＵ）、制御ユニットを含んでよい。
【００１３】
チャネルエンコーディングユニットは、上記１つ又は複数のデータストリームに、固定符号化レートのチャネル符号化を適用して、それぞれ１つ又は複数の符号化されたストリームを得るよう構成される。
【００１４】
レートマッチングユニット（ＲＭＵ）は、上記１つ又は複数の符号化されたストリームを修正して、１つ又は複数のそれぞれ修正されたストリームを得るよう構成され、ＲＭＵは、上記１つ若しくは複数の符号化されたストリームにヌル値を注入することによって、及び／又は上記１つ若しくは複数の符号化されたストリームのうちの選択した値をパンクチュアリング（即ち破棄）することによって、上記１つ又は複数の符号化されたストリームを修正するよう構成される。
【００１５】
制御ユニットは、上記１つ又は複数のデータストリームそれぞれにおける、単位時間あたりの情報ビット数を示す情報を受信するよう構成される。制御ユニットは更に、上記１つ又は複数の修正されたストリームの集合ビットレートが上記一定の物理トランスポートレートに適合する（即ち上記一定の物理トランスポートレートに近接するがこれを超えない）ように、単位時間あたりに注入されるヌル値の数及び／又は単位時間あたりにパンクチュアリングされる値の数を変化させるよう構成され、ここで上記変化は、１つ又は複数のデータストリームそれぞれにおける単位時間あたりの上記１つ又は複数の情報ビット数に基づいて実施される。
【００１６】
ある一連の実施形態では、マルチストリームモジュレータを操作するための方法は、以下の操作を含んでよい。本方法は、放送伝送システムが伝送することになる１つ又は複数のデータストリームに、動的可変符号化レートのチャネルエンコーディングを適用する。上記１つ又は複数のデータストリームのうちの少なくとも１つは、可変レートストリームであり（即ち単位時間あたり可変数の情報を含む）、上記放送伝送システムは、一定の物理トランスポートレートでデータを伝送するよう構成される。
【００１７】
本方法は、上記１つ又は複数のデータストリームそれぞれにおける、単位時間あたりの情報ビット数を示す情報を受信するステップを含む。
【００１８】
本方法は、１つ又は複数のそれぞれ符号化されたストリームを得るために、上記１つ又は複数のデータストリームに固定符号化レートのチャネルエンコーディングを適用するステップを含む。
【００１９】
本方法は、１つ又は複数のそれぞれ修正されたストリームを得るために、上記１つ又は複数の符号化されたストリームを修正するステップを含み、上記１つ又は複数の符号化されたストリームを修正する上記ステップは、上記１つ若しくは複数の符号化されたストリームにヌル値を注入するステップ、及び／又は上記１つ若しくは複数の符号化されたストリームのうちの選択した値をパンクチュアリング（即ち破棄）するステップを含む。単位時間あたりに注入されるヌル値の数及び／又は単位時間あたりにパンクチュアリングされる値の数は、上記１つ又は複数の修正されたストリームの集合ビットレートが一定の物理トランスポートレートに適合するように変化し、ここで上記変化は、１つ又は複数のデータストリームそれぞれにおける単位時間あたりの上記１つ又は複数の情報ビット数に基づいて実施される。上記１つ又は複数の修正されたストリームは、ワイヤレスチャネルを通した伝送のために、放送伝送システムへと供給される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】図１Ａは、次世代放送（ＮＧＢ）ゲートウェイの一実施形態を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、次世代放送（ＮＧＢ）ゲートウェイの一実施形態を示す。
【図２】図２は、一実施形態による次世代放送プラットフォーム（ＮＧＢＰ）に関するブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、一実施形態によるＩＰコアネットワークＢＭＸコンセプトを示す（ＢＭＸとは、「放送市場エクスチェンジ」の頭字語である）。
【図３Ｂ】図３Ｂ（即ち表２）は、一実施形態によるＤＶＢ‐ＮＧＨ  ＯＦＤＭパラメータの表である。
【図３Ｃ】図３Ｃ（即ち表４）は、一実施形態による、本提案のＯＦＤＭパラメータの表である。
【図４】図４は、サイクリックプレフィクスＣＰ及び（期間ＴＵの）ＩＦＦＴ保持部分を含む、ＯＦＤＭシンボルの一実施形態を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、一実施形態によるスーパフレームの構造を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂ（即ち表５）は、一実施形態による、本提案のＯＦＤＭパラメータをまとめたものである。
【図６】図６は、一実施形態による、ＵＥ、ＮＧＢモジュレータ、ＮＧＢゲートウェイ及びサーバにおけるプロトコルレイヤを示す。
【図７Ａ】図７Ａは、一実施形態によるシステムブロック図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、一実施形態によるシステムブロック図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、一実施形態によるシステムブロック図である。
【図８】図８は、ユーザプレーン信号フローの一実施形態を示す。
【図９】図９は、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ及びＭＡＣプロトコルレイヤの一実施形態を示す。
【図１０】図１０は、３ＧＰＰ  ＬＴＥターボエンコーダ及びレートマッチャの一実施形態を示す。
【図１１】図１１は、レートマッチングユニットの一実施形態を示す。
【図１２】図１２は、スクランブラシーケンス生成ユニットの一実施形態を示す。
【図１３】図１３は、直交振幅変調（ＱＡＭ）マッピングの一実施形態を示す。
【図１４】図１４は、ＧＯＣインデックス番号からストライプインデックス番号への時間インターリーブの一実施形態を示す。ＧＯＣは、コンステレーションのグループ（Ｇｒｏｕｐ  ｏｆ  Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）の頭字語である。
【図１５】図１５は、ストライプインデックス番号からサブキャリア番号へのマッピングの一実施形態を示す。
【図１６】図１６は、一実施形態による、マッピングに関連する追加のコンセプトを示す。
【図１７Ａ】図１７Ａは、ストライプインデックス＃１からサブキャリアへのマッピングの例を示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、ストライプインデックス＃１からサブキャリアへのマッピングの例を示す。
【図１８Ａ】図１８Ａは、周波数及び時間の両方においてストライド（２つのうちの１つ）を有するストライプ＃５を用いることによって帯域幅をスケーリングするための、別のマッピング方法を示す。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、周波数及び時間の両方においてストライド（２つのうちの１つ）を有するストライプ＃５を用いることによって帯域幅をスケーリングするための、別のマッピング方法を示す。
【図１９】図１９は、一実施形態によるスーパフレームの構造を示す。
【図２０】図２０は、一実施形態によるＬ１シンボル構造を示す。
【図２１】図２１は、一実施形態によるアクティブなサブキャリア及び帯域幅Ｌ１シンボルを示す。
【図２２】図２２は、一実施形態によるＬ１シンボル生成を示すブロック図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂ（即ち表１３）は、一実施形態による、ノマディック型波形に関するスーパフレームペイロードＯＦＤＭパラメータを示す表である。
【図２３】図２３は、一実施形態による、Ｌ２信号を有するスーパフレームの構造を示す。
【図２３Ｂ】図２３Ｂ（表１４）は、一実施形態によるＬ２  ＯＦＤＭシンボルパラメータを示す。
【図２４】図２４は、一実施形態によるＬ２シンボル信号生成を示す。
【図２５】図２５は、一実施形態による、ネットワーク側からＵＴＣを供給するコンセプトを示す。
【図２６】図２６は、一実施形態による、ＵＥにおけるＵＴＣ時刻の受信を示す。（ＵＴＣは、協定世界時（フランス語Ｔｅｍｐｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｅｌ  Ｃｏｏｒｄｏｎｎe）の頭字語である。）
【図２７】図２７は、一実施形態による、スーパフレームペイロード中の１つのＯＦＤＭシンボルのＵＥ検出ストライプ＃１（ＰＬＰ）の例を示す。
【図２８】図２８は、一実施形態による、ＵＥの予測されるチャネル変更挙動を示す。
【図２９】図２９は、一実施形態による様々なレイヤにおける適応パラメータ表現を示す。
【図３０】図３０は、一実施形態による、ＮＧＢゲートウェイスロットリングによるＨＥＶＣ可変ビットレート（Ｓｔａｔ  Ｍｕｘ）を示す。
【図３０Ｂ】図３０Ｂは、図３０のＨＥＶＣ可変ビットレートエンコーダのうちの１つの例を示す。
【図３１Ａ】図３１Ａは、一実施形態による、家庭用無線ヘッド及びＮＧＢホームゲートウェイの一実施形態を示す。
【図３１Ｂ】図３１Ｂは、図３１Ａから選択した部分の拡大図である。
【図３２】図３２は、一実施形態による欠落ＲＬＣセグメントのＡＲＱを示す。
【図３３】図３３は、一実施形態による、放送用の３ＧＰＰ  ＬＴＥ‐Ａキャリアアグリゲーション（ＣＡ）の拡張を示す。
【図３３Ｂ】図３３Ｂは、一実施形態による、放送用の３ＧＰＰ  ＬＴＥ‐Ａキャリアアグリゲーション（ＣＡ）の拡張を示す。
【図３３Ｃ】図３３Ｃは、一実施形態による、放送用の３ＧＰＰ  ＬＴＥ‐Ａキャリアアグリゲーション（ＣＡ）の拡張を示す。
【図３４】図３４は、一実施形態による、緊急時における、ＦｉｒｓｔＮｅｔから一般公衆又はプライベート暗号へのＩＰフローを示す。
【図３５】図３５は、一実施形態による、輻輳放送‐ブロードバンドトランスポートにおける動的スペクトル共有を示す。
【図３６】図３６は、放送‐ブロードバンド輻輳システムの一実施形態を示す。
【図３７】図３７は、現行の無線チップセットと、次世代チップセットの一実施形態とを示す。
【図３８】図３８は、一実施形態による、サイクリックプレフィクス（ＣＰ）挿入／除去によるＯＦＤＭデータポンプを示す。
【図３９】図３９は、一実施形態による、放送性能の増進のためにＰＨＹを拡張するための、混合アプローチを示す。
【図４０】図４０（即ち表１７）は、一実施形態による、６ＭＨｚ信号帯域幅に関するシステムパラメータを示す。
【図４１】図４１は、ＯＦＤＭ  ＰＨＹトランスポートに対する物理レイヤパイプ（ＰＬＰ）のマッピングの一実施形態を示す。
【図４２】図４２は、可変ビットレート（ＶＢＲ）ソース符号化をもたらすためのレートマッチングの一実施形態を示す。
【図４３】図４３は、ＡＲＱサーバを介した非リアルタイムファイル転送の一実施形態をサービス品質（ＱＯＳ）と共に示す。
【図４４】図４４は、非リアルタイムファイル転送のためのシステムアーキテクチャの一実施形態を示す。
【図４５】図４５は、一実施形態によるストライプ‐サブキャリア間マッピングの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本開示は様々な修正及び代替形態を許容するものであるが、その具体的な実施形態を例として図面に示し、また本明細書で詳細に説明する。しかしながら、上記具体的実施形態の図及び詳細な説明は、図示されている特定の形態に開示を限定することを意図したものではなく、反対に、添付の請求項によって定義されるような本開示の精神及び範囲内にある全ての修正例、均等物及び代替例を包含することを意図したものであることを理解されたい。本明細書において使用されている見出しは、単に組織化を目的としたものであり、これらの使用は本説明の範囲の限定を意味しない。本出願全体を通して使用される単語「してよい／し得る／できる（ｍａｙ）」は、許容の意味で（即ち「可能性がある」ことを意味して）使用されており、強制の意味で（即ち「しなければならない」ことを意味して）使用されるものではない。同様に、単語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ／ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ／ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、ある対象を含むもののそれに限定されないことを意味する。
【００２２】
フローチャートは、例示的実施形態を例示するために提供されるものであり、図示されている特定のステップに本開示を限定することを意図したものではない。様々な実施形態において、図示されている方法の要素のうちのいくつかを同時に実施してよく、図示したものと異なる順序で実施してよく、又は省略してよい。必要に応じて追加の方法要素を実施してもよい。
【００２３】
様々なユニット、回路又はその他の構成部品は、１つ又は複数のタスクを実施する「よう構成される（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ  ｔｏ）」として記載され得る。このような文脈において「よう構成される」は、動作中に上記１つ又は複数のタスクを実施する「回路構成を有する」ことを一般に意味する、構造の広範な説明である。従ってユニット／回路／構成部品は、ユニット／回路／構成部品が現在オンでなくても上記タスクを実施するよう構成できる。一般に「よう構成される」に対応する構造を形成する回路構成は、ハードウェア回路を含んでよい。同様に、記載を簡略化するために、様々なユニット／回路／構成部品は、１つ又は複数のタスクを実施するとして記載され得る。このような記載は「よう構成される」という語句を含むものとして解釈されるものとする。１つ又は複数のタスクを実施するよう構成されるユニット／回路／構成部品の列挙は、これらユニット／回路／構成部品に関して米国特許法第１１２条第６段落の解釈を援用しないことを明示的に意図したものである。より一般には、いずれの要素の列挙は、「…のための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」又は「…のためのステップ（ｓｔｅｐ  ｆｏｒ）」という語句が具体的に使用されていない限り、上記要素に関して米国特許法第１１２条第６段落の解釈を援用しないことを明示的に意図したものである。
【００２４】
本特許において使用される頭字語のリスト
ＡＲＱ：自動再送要求
ＣＡ：キャリアアグリゲーション
ＣＬＸ：Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｌｏｇｉｘ，  Ｉｎｃ．
ＣＲＣ：巡回冗長検査
ＣＰ：サイクリックプレフィクス
ＤＴＸ：不連続伝送
ＤＶＢ：デジタルビデオブロードキャスティング
ＥＭ波：電磁波
ＥＰＣ：発展型パケットコア
ＥＴＳＩ：欧州電気通信標準化機構
ＦＥＣ：前方誤差訂正
ＦＦＴ：高速フーリエ変換
ＧＩ：ガード区間
ＨＥＶＣ：高効率ビデオ符号化
Ｈ‐ＬＳＩ：階層型ローカルサービス挿入
ＩＥＥＥ：電気電子技術者協会
ＩＥＴＦ：インターネット技術タスクフォース
ＩＦＦＴ：高速逆フーリエ変換
ＩＰ：インターネットプロトコル
ＬＤＰＣ：低密度パリティ検査
ＬＴＥ：ロングタームエボリューション
ＬＴＥ‐Ａ：ＬＴＥアドバンスド
ＭＭＴ：ＭＰＥＧメディアトランスポート
ＭＰＨ：毎時マイル
ＮＧＢＰ：次世代放送プラットフォーム
ＮＧＨ：次世代ハンドヘルド仕様
ＯＦＤＭ：直交周波数分割多重接続
ＯＦＤＭＡ：ＯＦＤＭ
ＰＡ：パワーアンプ
ＱＯＳ：サービス品質
ＲＡＮ：無線アクセスネットワーク
ＲＬＣ：無線リンク制御
ＲＯＨＣ：ロバストヘッダ圧縮
ＳＢＧ：Ｓｉｎｃｌａｉｒ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｇｒｏｕｐ，  Ｉｎｃ．
ＳＦＮ：単一周波数ネットワーク
ＴＩＡ：米国電気通信工業会
ＵＥ：ユーザ機器
ＵＴＣ：協定世界時
ＶＢＲ：可変ビットレート
Ｗ３Ｃ：ワールドワイドウェブコンソーシアム
【００２５】
本特許において使用される用語
メモリ媒体‐いずれの様々な種類のメモリデバイス又はストレージデバイス。用語「メモリ媒体」は、インストール媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク若しくはテープデバイス）；コンピュータシステムメモリ若しくはＤＲＡＭ、ＤＤＲ、ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＥＤＯ  ＲＡＭ、ラムバスＲＡＭ等のランダムアクセスメモリ；磁気メディア（例えばハードドライブ）、光学ストレージ若しくはＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ等の不揮発性メモリ；レジスタ又は他の同様のタイプのメモリ素子等を含むことを意図している。メモリ媒体はその他のタイプのメモリ又はその組み合わせも同様に含んでよい。更に、メモリ媒体は、プログラムを実行する第１のコンピュータシステム内に配置してよく、又はインターネット等のネットワークを介して第１のコンピュータシステムに接続された第２の異なるコンピュータシステム内に配置してよい。後者の場合、第２のコンピュータシステムは第１のコンピュータシステムに、実行のためのプログラム命令を提供してよい。用語「メモリ媒体」は、異なる位置、例えばネットワークを介して接続された異なるコンピュータシステム内にあってよい２つ以上のメモリ媒体を含んでよい。メモリ媒体は、１つ又は複数のプロセッサが実行できる、（例えばコンピュータプログラムとして実現される）プログラム命令を記憶してよい。
【００２６】
コンピュータシステム‐用語「コンピュータシステム」は、パーソナルコンピュータシステム（ＰＣ）、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、ネットワーク家電、インターネット家電、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、テレビシステム、グリッドコンピューティングシステム若しくはその他のデバイス又はデバイスの組み合わせを含む、様々なタイプの計算又は処理システムのいずれかを指す。一般に、用語「コンピュータシステム」は、メモリ媒体からの命令を実行する少なくとも１つのプロセッサを有するいずれのデバイス（又は複数のデバイスの組み合わせ）を包含するものとして広く定義できる。
【００２７】
ユーザ機器（ＵＥ）（又は「ＵＥデバイス」）‐移動可能又は携帯可能であり、無線通信を実施する、いずれの様々なタイプのコンピュータシステムデバイス。ＵＥデバイスの例としては、携帯電話又はスマートフォン（例えばｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）ベースの電話）、携帯型ゲームデバイス（例えばＮｉｎｔｅｎｄｏ  ＤＳ（登録商標）、ＰｌａｙＳｔａｔｉｏｎ  Ｐｏｒｔａｂｌｅ（登録商標）、Ｇａｍｅｂｏｙ  Ａｄｖａｎｃｅ（登録商標）、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標））、ラップトップ、ＰＤＡ、携帯型インターネットデバイス、音楽プレイヤー、データ記憶デバイス、他のハンドヘルドデバイス、及び腕時計、ヘッドホン、ペンダント、イヤホン等のウェアラブルデバイスが挙げられる。一般に、用語「ＵＥ」又は「ＵＥデバイス」は、ユーザが容易に輸送でき、かつ無線通信が可能な、いずれの電子デバイス、計算デバイス及び／又は遠距離通信デバイス（又はデバイスの組み合わせ）を包含するよう、広範に定義できる。
【００２８】
ベースステーション‐用語「ベースステーション」は、この語が通常意味するところの全範囲を含み、少なくとも、固定位置に設置されて、ワイヤレス携帯電話システム又は無線システムの一部として通信に使用される、無線通信ステーションを含む。
【００２９】
要素プロセッサ‐様々な要素又は要素の組み合わせを表す。要素プロセッサとしては例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の回路、個々のプロセッサコアの部分若しくは回路、複数のプロセッサコア全体、個々のプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等のプログラマブルハードウェアデバイス、及び／又は多数のプロセッサを含むシステムの比較的大きな部分が挙げられる。
【００３０】
自動的に（ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ）‐その作用又は動作を直接指定又は実施するユーザ入力を必要とせずに、コンピュータシステム（例えばコンピュータシステムが実行するソフトウェア）又はデバイス（例えば回路構成、プログラム可能なハードウェア要素、ＡＳＩＣ等）が実施する動作又は操作について用いる。従って用語「自動的に」は、ユーザが手動で実施又は指定する操作（ここでユーザが操作を直接実施するために入力を提供する）と対照的なものである。自動処理は、ユーザが提供する入力によって開始される場合があるが、これに続く「自動的に」実施される動作は、ユーザが指定するものではなく、即ち「手動で」実施される（ユーザが各動作の実施を指定する）ものではない。例えばユーザが、各フィールドを選択し、（例えば情報をタイピングすることによって、チェックボックスを選択することによって、無線選択によって等で）情報を指定する入力を提供することによって、電子フォームを埋める場合、仮にコンピュータシステムがユーザの動作に応答して上記フォームを更新しなければならないとしても、これは上記フォームを手動で埋めたことになる。このようなフォームはコンピュータシステムによって自動で埋めることができ、この場合コンピュータシステム（例えばコンピュータシステム上で実行されるソフトウェア）は、フォームのフィールドを分析して、フィールドへの回答を指定するいずれのユーザ入力を必要とせずにフォームを埋める。上述のように、ユーザはフォームを自動で埋める動作を発動する場合はあるが、実際にフォームを埋める動作には関わらない（例えばユーザはフィールドへの回答を手動で指定せず、回答は自動的に完了する）。本明細書は、ユーザが行う動作に応答して自動的に実施される操作の様々な例を提供する。
【００３１】
次世代放送プラットフォーム
本発明者らは本明細書において、インターネット世代の地上波放送のための新規の技術を提案する。これらの技術（又はそのサブセット）は、（ＡＴＳＣ３．０として知られる）次世代放送テレビ規格に組み込むことができる。これらの技術は、本発明者等が本明細書で開示する新規の放送エコシステム、即ち「次世代放送プラットフォーム」（ＮＧＢＰ）の生成を保証するために十分大きな、性能、機能性及び効率の改善を提供できる。
【００３２】
ＡＴＳＣ提案要求（ＣＦＰ）において識別される「業務範囲（Ｓｃｏｐｅ  ｏｆ  Ｗｏｒｋ）」は、サービス要件について言及しており、「…現行のＡＴＳＣシステム、並びにＡＴＳＣと同様のサービスを可能とする携帯電話及び他のデバイス」を超える、サービスの堅牢性を明示する。この幅広い範囲は、既存のＡＴＳＣシステムに対して物理レイヤ性能の増強を提供する必要を識別するのみならず、相補的ネットワークトポロジの必要と、以前は放送テレビ環境において決して展開されなかった通信アーキテクチャを統一することとを要求する。本出願人らは本開示中にある節（「プラットフォーム」）を含み、この節は、ネットワークにインテリジェンスをもたらす「放送市場エクスチェンジ（ＢＭＸ）」の、基本的な必要性を紹介してこれに取り組み、またその概念を発展させる。
【００３３】
物理法則により、米国テレビ放送帯域（ＣＨ２〜５１）の特定の部分とは全く異なる、多岐に亘るシステムレベル要求及び技術的制約が必然的に規定される。ＣＦＰにおいて完全には識別されていないものの暗示されているように、スペクトルの全く異なる属性は、以前は不可能であった、技術能力のあるレベルの敏捷性を要求する。本発明者らは本開示中で、スペクトルの「代替不可能性（ｕｎｆｕｎｇｉｂｉｌｉｔｙ）」という側面を、物理レイヤにおいて一意の変数によって、及びＢＭＸの概念を用いて可能な仮想化による抽象的方法で、緩和する方法を紹介及び識別する。（代替不可能性：同様の性質又は種類と全体的又は部分的に交換不可能又は置換不可能である性質；例えば低ＶＨＦ、高ＶＨＦ及びＵＨＦスペクトルといったスペクトルの性質）。
【００３４】
「プラットフォーム」を、その一般的機能、及び上記ＣＦＰが具体的に対処することを意図している下層の物理レイヤに対する関係の両方と共に適切に理解することを含めて、この比較的広範なシステムのビジョンを展開することが重要である。本開示の物理レイヤは、放送プロトコルスタック中において実行可能な（ただし隔離された）レイヤとして自立できることに留意されたい。しかしながら、システム全体の基礎要素のうちの１つとして、物理レイヤの相乗的システムビューを採用することによって、真の潜在能力が明らかになると本発明者らは考えている。
【００３５】
最後に、発展可能な規格という概念は、「パラメータ表現された波形（Ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄ  Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ）」の性質そのものにおいて言及されることになる。発展可能な規格を可能とする業界に関してある方向性を確立する能力は、グローバルな市場の、グローバルな解決策に対する需要に対処する。
【００３６】
動的な世界的市場における適合及び発展
本開示は、単なる物理レイヤよりも広範な、放送に関するビジョンを考察する。本開示は、テレビ放送ワイヤレスキャリア（放送局）が、急速に変化する動的な世界的市場における自身のビジネス及び適用性を適合及び発展させる能力に対処する。
【００３７】
ＦＯＢＴＶサポート：本発明者らは、本開示において提供されるコンセプトは、米国市場に対して役立つだけでなく、「放送テレビの将来（ＦｏＢＴＶ）」の活動と調和できる要件をサポートするものでなければならないと考える。本発明者らは、ＦｏＢＴＶの長所は、１つの統一された世界的規格にあるべきでなく、グローバルな需要をサポートするソフトウェア定義型アーキテクチャにあるべきであると確信している。ＦｏＢＴＶシステムのアーキテクチャは、現実的に固定された単一の放送規格に収斂しない、極めて多様な世界中の政府の政策によって主導されるシステム要件を可能とするものでなければならない。現行のソフトウェア定義型技術を用いて、発生するこれらの多様な要件に適合するシステムを構成できる。
【００３８】
ＡＴＳＣ１．０から３．０への推移：本開示は、ＡＴＳＣ１．０から３．０への非決定論的時間推移を可能とする。本発明者等は、放送局が自律的に独自のスケジュールで動くことができるようにする解決策を提案する。放送局のインフラストラクチャ及び消費者用ユーザ機器の両方におけるソフトウェアアーキテクチャは、異なる伝送及び受信適合性要件のために、動的構成をサポートするよう設計できる。
【００３９】
第１応答者ネットワーク庁（ＦｉｒｓｔＮｅｔ）：本開示は、複数の第１応答者の共同利用性の進歩を促進するという、ＦＣＣ（米国連邦通信委員会）の意思をサポートする。第１応答者公共安全移動体ブロードバンドネットワークは、ＬＴＥ等の一般的な無線インタフェースの使用を必要とする。
【００４０】
パラメータ表現された波形：本開示は、パラメータ表現された波形の徹底的な観察を提供する。この特徴により、異なる動作環境における性能を最適化するために、様々な無線波形をプログラム及び利用できる。
【００４１】
ソフトウェア定義型アプリケーション：この提案の長所の１つは、技術的機会及びビジネス上の機会の両方に関して絶えず変化する動的な市場に適合できる能力である。ソフトウェアアーキテクチャは、全ての販売者に解決策を生成するためのアクセスを提供する。これにより、競争が刺激され、技術的進歩及びビジネスへの応用における革新のための明確な道筋を提供する。
【００４２】
放送市場エクスチェンジ（ＢＭＸ）：このコンセプトにより、放送局は、多様なサービスを提供すること、並びにこれらのサービスのための適切な周波数及び帯域幅へのアクセスを提供するオープンな市場環境に入ることができる。このコンセプトは、利用できる最も効果的なリソースによって提供される全てのビットそれぞれを理解し、これらに対して実際の値を関連させる手段を提供する。このコンセプトは、ビジネスの生成、及びこれに関連する、様々な値の比率を定義して、関連する重要性のリソースを用いてより効果的にスケジューリングするための関連メカニズムを可能とする。またこのコンセプトにより、放送局は、ＱｏＳ提供をより効果的に定義、提供及びサポートできる。
【００４３】
提案の概要
「プラットフォーム」というタイトルの節の広範なビジョンに一致する実施形態を含む、本明細書に記載の様々な実施形態は、現在展開されている成熟した技術及び通信プラットフォームによるものである。例えばいくつかの実施形態では、ＢＭＸは、遠距離通信産業において、例えばＬＴＥ及びＬＴＥ‐ＡのＥＰＣ（発展型パケットコア）において、現在展開されている技術及び能力によるものである。違いは、活用されているスペクトルリソース内での実施及びエクスチェンジを支配するビジネス及び規制の規則に関するものであり得る。しかしながら、明らかに、基本となる技術は完全に市販されている技術であってよい。上記と同一のビジョンにおいて、プラットフォーム要素はＷ３Ｃ（ＨＴＭＬ５等）及びＭＰＥＧ（ＭＭＴ等）の基礎を活用して、プロトタイプから市販の用途へと迅速に移行できる。
【００４４】
本発明の物理レイヤの提案の基礎に関して、いくつかの実施形態では、本提案は、ＤＶＢ‐Ｔ２及びＮＧＨ（ＥＴＳＩ）周辺からＬＴＥ（３ＧＰＰ）の新規の詳細な拡張を含む、ＤＶＢ技術ファミリー全体に亘る、ＯＦＤＭ及びＯＦＤＭＡ技術を活用してよい。本提案はまた、ＩＥＥＥ、ＩＥＴＦ及びＴＩＡの構成要素を利用してよい。
【００４５】
本明細書において想定及び定義されるパラメータ表現のレベルによって提供される動作可変性を完全に理解すると、本提案のシステム能力の一端（放送）において、本提案のシステム能力は、上記性能の一端の代表的な「プロキシ」である現行のＤＶＢ  ＯＦＤＭのインスタンス化に依拠できると言うのが適切であろうと本発明者らは考えている。同様に、性能のもう一端（ワイヤレスブロードバンド）は、３ＧＰＰ  ＬＴＥの実装及び継続的な発展から推定できる。本明細書において開示されるパラメータ表現能力によって、ある構成を様々なＯＦＤＭ波形及び動作モードに極めて近づけることができる。
【００４６】
ある特定の波形を定義する様々な「ハンドル」（要素）にアクセスするパラメータ表現技術により、殆ど無限の能力の組を考えることができる。波形を定義するために利用可能な「ハンドル」の一部として：サイクリックプレフィクス（ガード区間）、ＦＦＴ、Ｌ１／Ｌ２信号送信、時間インターリーブ、ＱＡＭマッピング、前方誤差訂正（ＦＥＣ）が挙げられる。
【００４７】
活用される分野全体を考えると、性能及び複雑性の評価により、本提案が、何千万ものユニットで展開されている多様なコンシューマデバイスにおいて現在実装及び市販されている規格及び技術の水準内に十分収まることが分かる。
【００４８】
以上のような広範な上層の説明に加えて、本発明者らは、（特に）以下を含む：
（１）機能要件及び物理レイヤモデル定義；
（２）堅牢性に影響を及ぼすパラメータと、ペイロードスループットとのトレードオフ；
（３）パラメータ表現されたシステムを用いて実装できる、可能な新規の放送サービス；
（４）３ＧＰＰ、ＥＴＳＩ、ＭＰＥＧ、ＩＥＥＥ、ＩＥＴＦ、Ｗ３Ｃ、ＴＩＡといった多数の組織によるグローバル規格との適合性。
【００４９】
プラットフォーム
本発明者らが「プラットフォーム」について話をする場合、本発明者らは、物理レイヤを超え、かつトランスポート及びアプリケーションレイヤを含む規格内への組み込みを超えた、進歩的かつ一体型の（即ち「全体論的な（ｈｏｌｉｓｔｉｃ）」）アプローチを考えている。本発明者らは、放送帯域においてＦＣＣ（又は他の管理当局）が認証済み動作を有する場合とは独立して、全ての放送局の全体的な需要について考察する。テレビ放送が存在している現在の世界について考慮した上で、本発明者らはこの状況に、テレビ放送をＩＰネットワーク配信と緊密に一体化させる機会が存在する（有線で／ワイヤレスで）相互接続された世界における放送を提供して、消費者による、デバイス上のコンテンツへの、地上波放送及び／又は他のＩＰネットワーク（有線／ワイヤレス）を介したシームレスなアクセスの容易さに関わる目標に照準を合わせることを試みている。
【００５０】
このプラットフォーム内において、本発明者らは、統一された「仮想化（ｖｉｒｔｕａｌｉｚｅｄ）」ＩＰコア要素を定義する。未来の放送局の、このような下層のＩＰコアインフラストラクチャは、インテリジェントなＩＰコアエンティティによって主導でき、またオープン認証及び請求メカニズム（実際はビジネス及び規制）によって規則、手順及び他の要件を定義するソフトウェアによって支配できる。このＩＰコアエンティティ／サブシステムを「ＢＭＸ」（放送市場エクスチェンジ）と呼ぶ。この全ＩＰコアネットワークの能力及び機能性は、ＥＰＣ（発展型パケットコア）のような他のワイヤレスセクタ内に存在する同様の機能性を（異なるパラメータで実行されるにもかかわらず）大幅に反映することになる。この証明されているＥＰＣ技術は、現在の世界的な移動体ブロードバンド革命を主導している。ＥＰＣは現在、ワイヤレス市場において商品品目と見做されており、これは本開示のＮＧＢＰにおいて、ビジネスとして理に適う場合は他のＩＰネットワークとの相互作用を含む、放送スペクトルアセットの市場主導型の効果的な管理を可能とするための重要な構成要素として活用できる。
【００５１】
サービスの堅牢性は、複数の方法で達成できる。想定されるシステムの設計では、システム及びアーキテクチャのレベルにおいて、放送（一方向）ネットワーク内でロバストなサービスを提供するために想定される技術は、以下のうちの１つ又は複数を含んでよい：
（ａ）複数のワイヤレス環境で動作するための、パラメータ表現された無線波形；
（ｂ）（ノイズフロア未満での信号送信、検出及び同期によって）ＣＦＰにおいて想定されるサービスのためのロバストな低閾値Ｃ／Ｎパフォーマンスモードを提供すること；
（ｃ）ＣＦＰにおいて想定されるサービスのための高スペクトル効率及びデータレートモード；
（ｄ）従来のＴＶチャネルの考え方から現在は不可能な（市場主導型の）新規の将来のサービスのための、より高いデータレート（スケジューリングされた全てのＢＭＸリソースの機能）；
（ｅ）均一な高い信号レベルを容易に提供するための「ツール」（ＳＦＮ、ＤＴＸ等）；
（ｆ）複数のベアラレイヤに亘る交互トランスポート（ＩＰトランスポートを想定）。
Ｃ／Ｎは、キャリア対ノイズ比（ｃａｒｒｉｅｒ‐ｔｏ‐ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）の頭字語である。
【００５２】
次世代放送プラットフォーム（ＮＧＢＰ）
図１Ａ、１Ｂ、２を参照すると、ローカルステーションは、コンテンツ（エッセンス）を生成し、及び／又はコンテンツ（エッセンス）を、ＩＰコアネットワークへのインタフェースを介して送信されるＩＰフローへとエンコードし、このＩＰコアネットワークでは、独立したエンティティ、即ち次世代放送（ＮＧＢ）ゲートウェイが上記ＩＰフローを事前処理し、所定のモジュレータインタフェース、例えば図２に示すような、伝送（無線アクセスネットワーク）への入力に、ベースバンドＩＰ信号出力を供給する。（図２は、次世代放送プラットフォームのブロック図である。）ベースバンド信号は、クロスレイヤ制御によってＮＧＢフレームを構成するにあたって、１つ又は複数のモジュレータに亘るＮＧＢゲートウェイにおける自立構成制御を可能とする、制御プレーン信号送信も含む。
【００５３】
図２に示すような新規のＮＧＢＰの高次ブロック図を参照すると、ＯＦＤＭ物理レイヤリソースはＮＧＢゲートウェイに割り当てられ、論理ベースバンドフレームはゲートウェイ内で構成され、ＩＰフローとして出力され、上記ＩＰフローは、１つ又は複数の仮想物理レイヤパイプ（ＰＬＰ）構造をトランスポートする、予約された物理レイヤリソース要素へと直接マッピングされ、上記仮想ＰＬＰ構造はそれぞれ、放送局の制御下において独自の堅牢性及び／又はスペクトル効率を可能とするための、チャネル符号化、コンステレーション、インターリーブ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｄｉｎｇ，  Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ，  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ：ＣＣＩ）の選択における柔軟性を有する。続いてこれらのＰＬＰはＯＦＤＭサブキャリアに対してマッピングされ、ＮＧＢフレームはＲＦ波形に変換され、これは増幅されて、案内波としてアンテナの無線インタフェースへと搬送される。
【００５４】
ここでの実際の着想は、全ての物理レイヤリソースの制御を、一般にＩＰコアネットワークにおいて１つ又は複数のＮＧＢモジュレータ（１つ又は複数のトランスミッタサイト）から遠く離れた位置にあるＮＧＢゲートウェイに委ねる、独自のマスター／スレーブ（クロスレイヤ）関係である。注：ある種のクロスレイヤ機能性は、ＤＶＢ‐Ｔ２及びＡＴＳＣ  Ａ／１５３規格にも見ることができる。
【００５５】
アンテナシステムの無線インタフェースにおいて、案内されたＲＦ波は、放送スペクトル（現在はＣＨ２〜５１（ＣＨは「チャネル」の頭字語である））に入る。物理法則により、放送スペクトルは代替不可能と規定される。放送用帯域の一部は、ノマディックな、タブレット／ハンドヘルドタイプのサービスに関してより効率的かつ実際的であり、他の一部は固定型／移動体サービスにおいてより効率的かつ実際的である。
【００５６】
放送市場エクスチェンジ（ＢＭＸ）メカニズムがない場合、放送局は主に、物理的及び／又は経済的理由により、放送局が市場に提供できるサービスのタイプに限定される。スペクトルは、周波数帯域におけるＲＦの物理的性質によって規定される、一意に好適なサービスのタイプに関して使用される場合に最も有用である。放送帯域の、全てのサービスのタイプを等しく良好にサポートするような単一の部分は存在しない。いくつかの放送システムは、固定型サービス及びノマディック型サービスの両方を、時間又は周波数分割多重化技術又はその他のスキームを用いて提供できるが、ベースとなるＲＦの物理的特徴によって制約が課され、この制約は、スペクトル効率及び経済性の両方を保持したまま克服するのが極めて困難な工学的課題であるため、これは最適とまでは言えない解決策である。
【００５７】
ＢＭＸによって導入されたパラダイムシフトは、関係する放送被認可者が、物理的特徴のみによってはもはや制約を受けず、適切な周波数及び帯域幅へのアクセスを提供するオープンな市場環境に入る機会を有することである。要するにこれは、全ての関係する放送局に対して、スペクトルリソースの市場主導型使用、及び広範なサービスのタイプを可能とする。図３Ａは、ＩＰコア及びＢＭＸコンセプトの高次図である。（ＶＨＦ／ＵＨＦ）被認可者からの、エンコードされたコンテンツＩＰフローは、ＩＰコアネットワークに入ることが示されており、上記ＩＰコアネットワークは、ＶＨＦ  ＮＧＢモジュレータ又はＵＨＦ  ＮＧＢモジュレータの全てのリソースを制御する複数のＮＧＢゲートウェイを有する。ＩＰコアネットワークは、リソースの提供及びスケジューリングを扱い、信号送信（メタデータ）の更新を保証することによって、放出された波形が動的に割り当てられ、及び／又はＢＭＸスペクトルプール下でスペクトル位置が僅かに変移された場合であっても、ユーザ機器（ＵＥ）が上記放出された波形中にいずれの関心対象のコンテンツを発見できることを保証する。ＵＥにおいて、コンテンツは、全体的な放送局の制御の下で、例えばウェブブラウザのＨＴＭＬ５要素として、ネイティブに受信、デコード及び提示される。ＢＭＸエンティティは、関係する放送局に、所定の規則、手順及びオープンな認証メカニズムを有するオープンなプロセスによってサービスのタイプを選択するオプションを提供するためのフレームワークとして機能する、ＩＰコア内で実行される専用のソフトウェアである。ＢＭＸはまた、動的プロセスとすることもできる。スペクトルアセットは売買可能であり、又は放送局若しくはその他のエンティティ間で卸売サービス水準合意（ＳＬＡ）を現在確立でき、若しくは将来確立できる（スケジューリングできる）。この機能性は、十分に現在の公知の技術の範囲内である。
【００５８】
新規の放送モデルでは、ブロードバンド通信システムアーキテクチャの中心のＩＰコアは、完全にウェブ上の体験とコンテンツ視聴との統合を促進する。インターネット戻りチャネルは、視聴中の視聴者に関するインテリジェンスデータを提供し、これにより、従来は放送局の到達範囲外であった新規のビジネスモデルを可能とする。ＩＥＥＥにおいて進行中の現行のアクティビティ（即ちＩＥＥＥ８０２ＯｍｎｉＲＡＮ  ＥＣ  Ｓｔｕｄｙ  Ｇｒｏｕｐ）は、放送局のネットワーク環境の仮想拡張としてＩＥＥＥ８０２（ＷｉＦｉ及びその他）ワイヤレスアクセスリンクを管理するための有用なツールを放送局に提供できる。
【００５９】
次世代放送プラットフォーム及びエコシステムを生成するために協力することにより、莫大な価値を生成でき、放送をインターネット世代において再創造できる。
【００６０】
放送及びユニキャストが放送スペクトルを動的に共有する、放送及びユニキャストネットワークの真の輻輳が、実現可能な可能性であるということも、本開示から明らかとなる。この可能性のビジョン、及び「放送／ブロードバンド輻輳ネットワーク」の詳細の一部は、これ以降、本特許中の「放送／ブロードバンド輻輳ネットワーク」というタイトルの節において提示する。
【００６１】
物理レイヤフレームワーク設計の序論
まず、本発明者らの放送物理レイヤの提案を、本提案の多くの要素がベースとしている３ＧＰＰ  ＬＴＥ‐Ａにおいて使用される、適応性パラメータ表現ＯＦＤＭＡ（ユニキャスト）波形に関して比較及び対比し、簡潔にコメントする。ＬＴＥにおいて、ｅＮｏｄｅＢ又はベースステーションは、ある期間に亘ってある所定の位置（ＲＦ環境）において、各ユーザ機器（ＵＥ）とは独立してＱＯＳを最適化することを目標として、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）に焦点を合わせたマスターエンティティである。ｅＮｏｄｅＢは、各ＵＥから報告されるフィードバックによる、動的／適応性物理レイヤパラメータ表現を使用する。ＯＦＤＭＡ（ユニキャスト）システム及びＯＦＤＭ（放送）システムは、多数の技術的要素を共有できる。しかしながら、現実世界のワイヤレスシステムでは、これらは通常、念頭に置かれている多様なシステム目標によってそれぞれ最適化される。
【００６２】
本発明者らの、ＯＦＤＭ（放送）物理レイヤのＡＴＳＣ３．０の提案は、適応性技術を利用するものの、異なるシステム目標を有する。（議論対象の）次世代放送（ＮＧＢ）ゲートウェイは、放送物理レイヤリソースに関して瞬間的に競合する全ての入力ＩＰフロー（トラフィック）において、ＲＡＮ（ＬＴＥ）にではなく、ＩＰコアネットワークにルックインするマスターエンティティである。ＮＧＢゲートウェイのクロスレイヤアルゴリズムは、ＮＧＢモジュレータ（スレーブ）において、プロトコルレイヤと、物理レイヤリソースのパラメータ表現との両方を動的に適合させる。良好なターボ符号化ゲインを保証するために、各物理レイヤパイプ（ＰＬＰ）に関して、十分な時間及び周波数ダイバーシティを物理レイヤに適用する。上記各物理レイヤパイプ（ＰＬＰ）は、独立した符号化レート／ＱＡＭを有していてもよい。これは、優れた電力節約（ＵＥ）及び１０００ｍｓ（１秒）スーパフレーム構造を用いた一貫して迅速なチャネル変更時間の両方のための機会を保証したまま、上記設計において達成される。
【００６３】
これらの目標を達成するために、本提案は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ‐Ａ及びＥＴＳＩ  ＤＶＢ‐ＮＧＨからの技術及びコンセプトを相乗的に活用することにより、次世代放送プラットフォーム（ＮＧＢＰ）の基礎要素としても役立つことができる大型セルＳＦＮトポロジに関して、パラメータ表現されたノマディック型波形を可能とする。
【００６４】
ここで、本提案のシステムアーキテクチャに関する洞察を得るために、本提案におけるＬＴＥ及びＤＶＢ‐ＮＧＨのいくつかの基本的なＯＦＤＭパラメータ及びフレーム構造について簡単に考察する。
【００６５】
技術的提案の詳細な概説‐基本的な仮定
一般に、ネットワークアウェアフレーミング構造及びタイミングを用いないＯＦＤＭパラメータの最大数の選択（数千もの可能な組み合わせ及び並べ替え）を有することは、ＮＧＢＰに関して殆ど価値がない。（現在の放送地上波規格のアーキテクチャは、別個のＲＦ波形を放出する複数の自立型の孤立部として構成され、インターネット、又は他のＩＰネットワークとの連携動作に関する考えが全く与えられていない。）大まかに言って、比較対象として現在２種類の地上波放送システム設計、即ち：他のＩＰネットワークとの連携動作を想定したもの（ネットワークアウェア）；及び従来の自立型放送用孤立部が存在する。ＬＴＥシステム及び本開示のシステムは、ネットワークアウェアであるという精神を支持しており、ＤＶＢ‐Ｔ２／ＮＨＧシステムは、放送用孤立部である過去のＤＶＢ‐Ｔにその根源を有する。
【００６６】
現在、多くのワイヤレスシステムアーキテクチャは、ＧＰＳ等のグローバルタイミング基準、及び１フレームあたり整数個のＯＦＤＭシンボルという物理レイヤフレーミング構造の要件を使用する。この構造化された物理レイヤフレーミングは、ネットワークアウェア型設計において重要となり得る。構造は、柔軟性及び簡潔性ももたらす。
【００６７】
【表１】
0006496740.tif 000002
【００６８】
表１は、基本的なＬＴＥ  ＯＦＤＭパラメータを示す。（１５ｋＨｚ及び７．５ｋＨｚサブキャリア間隔モードの両方において拡張サイクリックプレフィクスも存在するが、簡潔にするため、通常のサイクリックプレフィクスモードのみを表１に示す。）ＬＴＥでは、表１に示す整数個のシンボル（１４）を有する、定義された（２つの０．５ｍｓスロットからなる）１ｍｓサブフレームが存在する。（シンボルは、区間Ｔuの使用可能な部分とサイクリックプレフィクスＣＰとの和からなる。ＬＴＥでは、スロットに関する通常の構造は７個のシンボルを有するが、本比較に関しては、本発明者らは複数のサブフレームのユニット（即ち１ｍｓサブフレーム）を使用する。）これは、１つのＬＴＥフレーム（１０ｍｓ）あたりのシンボルの整数個の個数と等しく、直観的に、１秒中のシンボルの整数個の個数と等しい。ＬＴＥは、帯域幅にかかわらず一定の１５０００Ｈｚサブキャリア間隔（ΔＦ）を有するように設計される。（ＬＴＥは７００ＭＨｚ〜３ＧＨｚをカバーする。１５０００（ΔＦ）への決定は、この範囲全体に亘る十分なドップラーを提供したが、これは、６００ＭＨｚにおける１１６７ＭＰＨのドップラーももたらす。これは、６００ＭＨｚ帯域における放送と、より長いＣＰのためのドップラーとを引き換えにすることに関する議論を引き起こしている。）ＬＴＥに関して、ベースラインパラメータは、２０ＭＨｚの帯域幅と、３０．７２ＭＨｚのサンプリング周波数及び２０４８のＦＦＴサイズとであり、これは１５０００Ｈｚ（ΔＦ）をもたらす。表１に示す、２０ＭＨｚから下がってゆく各帯域幅に関して、サンプリング周波数及びＦＦＴサイズは縮小され、これによって一定の１５０００Ｈｚ（ΔＦ）が得られる。別の重要な属性は、ＬＴＥ規格が、物理レイヤリソースを、その物理レイヤにおいて既知のユーザに対して直接割り当てることである。従って、所定のレシーバ（ＵＥ）は、部分ＦＦＴを実施して、ＯＦＤＭシンボルの、ｅＮｏｄｅＢによって割り当てられた、受信したいデータを搬送するサブキャリアのみを復調するだけでよい。これにより、ＵＥにおいて電力の節約も可能となる。
【００６９】
注：ＣＬＸ／ＳＢＧの提案（即ち本開示の提案）はまた、そのＯＦＤＭフレームワーク内のサブフレーム（１０ｍｓ）中の整数個のシンボルの必要と、良好な電力節約が保証されるようにノマディック型（ＵＥ）レシーバを設計できるようにするための、ＰＬＰへの物理レイヤリソースの割り当てとを適合させることもできる。
【００７０】
次に、ＤＶＢ‐ＮＧＨのＯＦＤＭフレーミングについて簡潔に議論する前に、この比較が、ＬＤＰＣ／ＢＣＨ符号化に基づくＮＧＨシステムの性能ポテンシャルを全く損ねるものではないことに言及しておかなければならない。本発明者らは、物理法則により、テレビ放送スペクトルは代替不可能と規定されると考えている。放送用帯域の一部は、ノマディック型の、タブレット／ハンドヘルドタイプのサービスに関してより効率的かつ実際的であり、他の一部は固定型サービスを提供することにおいてより効果的である。ＬＴＥ（ターボ符号）及びＤＶＢ‐ＮＧＨ（ＬＤＰＣ／ＢＣＨ）に関して研究する場合、低いコードレートにおけるターボ符号のより良好な性能、更にはターボ符号のネイティブな柔軟性は、ノマディック型サービスのための重要な属性として決定され、本明細書において提案されるパラメータ表現されたノマディック型波形を生成するために活用できる。ＬＤＰＣは、比較的高いコードレート及び低いエラーフロアにおいて良好な性能を有し、これらは、パラメータ表現された固定型波形を生成するにあたって活用できる属性である。本発明者らは、ＩＰコア（ＢＭＸ）を有するＮＧＢＰは、複数のサービスタイプ（ノマディック／固定）、又はテレビ放送帯域等の一部における特定の環境においてＲＦの物理的特徴によってもたらされる他の特別な制約を標的とする、異なるパラメータ表現された波形を配信できる統合アーキテクチャを提供できると考えている。
【００７１】
表２（即ち図３Ｂ）は、ＤＶＢ‐Ｔアーキテクチャに関して約２０年前に行われ、過去の制約として進展してきた、サンプリング周波数に関する基本的な決定に基づく一般的なＤＶＢ‐ＮＧＨ  ＯＦＤＭパラメータを示す。ＤＶＢ内において、サンプリング周波数は、ＦＦＴサイズに関するサブキャリア間隔と同様に、各帯域幅に対して変動し、これによって、１つのフレーム内に非整数個のシンボルがもたらされる。このフレーミングには、ネイティブ（ネットワークアウェア）時間構造が欠如している。これは、放送局のビジョンが１７００個の独立及び隔離された孤立部のうちの１つのままである場合には好ましいが、産業の進歩を意図している場合には望ましくない。
【００７２】
ＣＬＸ／ＳＢＧの提案は、他の提唱者（即ちＬＤＰＣ）の重要な基本要素を使用する機会を提供する。これは、相互接続されたネットワーク応答性環境に他の構成要素を持ち込む機会を提供することになる。ＣＬＸ／ＳＢＧフレームワーク内の、新規に生成された後方非互換規格（ＡＴＳＣ３．０）において与えられる機会は、このような基本的な構築ブロックに、固定受信型のパラメータ表現された波形を構成するための場所を提供することになる。これにより、高いデータキャパシティ、高いスペクトル効率の動作モードが可能となる。いくつかの実施形態では、本発明者らの主要な関心の対象は、ＮＧＢＰの基本要素としてのパラメータ表現されたノマディック型波形に関するＬＴＥ（ターボ符号、柔軟性）である。
【００７３】
以下の表３（参照用）は、ＤＶＢ‐ＮＧＨがサポートする６ＭＨｚ及び８ＭＨｚに関するいくつかの基本的なシステムパラメータを示す。本発明者らはこれらに基づいて、システムのコンセプトのより完全な理解を展開する。
【００７４】
【表２】
0006496740.tif 000003
【００７５】
表４は、本提案のノマディック型波形のＯＦＤＭパラメータ（単なる１つの可能なセット）のサブセットを示す。
【００７６】
いくつかの実施形態では、本発明者らは、サポートされた全ての帯域幅に亘って、共通の１２．２８８ＭＨｚのサンプリング周波数を使用する。（１２．２８８ＭＨｚは、２×３．８４ＭＨｚ（ＷＣＤＭＡ（登録商標）チップレート）×８／５＝１２．２８８ＭＨｚに由来する。参考として、ＬＴＥサンプリング周波数も、同じ３．８４ＭＨｚをベースとしている。サポートされる帯域幅に関して、最初に選択される帯域幅は、北米（ＵＳＡ）において最も関心を集める帯域幅に限定され得る。キャリアアグリゲーション（ＣＡ）がサポートされ、ＮＧＢゲートウェイの制御下においていずれの数の帯域幅の組み合わせが可能である。）１０ｍｓのサブフレームにおける整数個のＯＦＤＭシンボルと、有用なＳＦＮセルサイズ及びこれに対応する有用なドップラースプレッドとを常に保証するために選択された、（４）ＦＦＴサイズ及びサイクリックプレフィクス（ＣＰ）が存在する。しかしながら、より詳細に議論する前に、システムの設計における表４の使用について簡単に議論して、例（太字の値）によって更なる洞察を提供する。
【００７７】
まず、ＳＦＮサイズ（ＣＰ）及びドップラー性能を選択する。例えば、ノマディック型サービスのために、ＣＰ（１１１μｓ）及び（１１２ＭＰＨ）のドップラーを選択すると仮定する。ＦＦＴサイズは１２２８８となり、サブキャリア間隔は１０００Ｈｚである。これは、選択される帯域幅とは常に独立しており、使用されるサブキャリア（ＦＦＴ）の数のみが帯域幅の関数として変化する。５７００個の使用されるサブキャリア、及びサブフレーム１０ｍｓあたり９個のＯＦＤＭシンボルをもたらす、単一の６ＭＨｚ帯域幅を仮定する。
【００７８】
注：サンプリング周波数（１２．２８８ＭＨｚ）を一定に保持することにより、ネットワークアウェア設計におけるキャリアアグリゲーション（ＣＡ）の使用に対する相乗効果が提供され、これによって、帯域幅が増大することによってチャネルキャパシティ（ｂｐｓ）が増大する。これは、未知の将来、及び米国においてＦＣＣが自由なインセンティブオークションによる実験を行っている時代において、損失を防ぐための、ＮＧＢＰ設計における本発明者らの意識的な努力の結果であった。Ｓｉｎｃｌａｉｒ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｇｒｏｕｐは、ごく僅かな公共に対する便益のみを挙げると、新たな規格及び承認された柔軟なスペクトルの使用が可能となると、放送局は自身のスペクトルをより効率的に使用でき、２１世紀には公共の利益に更に貢献できると考えている。
【００７９】
また、話題にするべき重要なコンセプトは、公知の物理レイヤリソース（サブキャリア）は、物理レイヤパイプ（ＰＬＰ）と呼ばれる仮想「チャネル」に割り当てることができ、上記物理レイヤパイプは物理レイヤにおいて直接識別可能である（ＵＥ設計において電力節約を可能とする）ことである。
【００８０】
６ＭＨｚの例に戻ると、使用されるサブキャリアの総数は５７００であり、これらは周波数ドメインにおいて、それぞれ５７０個の均等に間隔を空けたサブキャリアで構成される１０のストライプに区画される。（使用される５７００個のサブキャリアは、中央ＤＣ及びエッジサブキャリアを含まず、チャネル推定のためのデータ又は基準パイロットを搬送できる有用なサブキャリアのみを表す。）独立した（コード／ＱＡＭ）を有するＰＬＰは、全帯域幅に亘って均等に間隔を空けた物理レイヤサブキャリア１０個毎に対してマッピングされる。ＰＬＰサブキャリア＃割り当ては周波数ドメイン全体に対して行われ、これにより、１つのスーパフレーム（１０００ｍｓ）に亘る最大周波数ダイバーシティ及び時間インターリーブ（物理レイヤ）が保証され、上記時間インターリーブは時間ダイバーシティを提供し、これは３ｋｍ／ｈｒ未満の歩行者速度におけるゆっくりとした減衰を軽減する役に立つ。６００ＭＨｚ及び３ｋｍ／時間の速度における可干渉時間＝．４２３／Ｆｄは〜２００ｍｓの可干渉時間に相当する〜２Ｈｚに等しい。本提案は、〜９９０ｍｓの時間インターリーブをサポートする。
【００８１】
このＲＦＱの全体的な特徴を仮定すると、ＳＩＭＯ動作モードは規範的なものであると仮定される。ＳＦＮトランスミッタダイバーシティを用いた実装は更に、ノマディック型環境における減衰及び／又はシャドーイングの影響を軽減する役に立つことになる。（単一周波数ネットワークモードは、以下に説明するように、システムの、簡単かつネイティブな機能である。）
【００８２】
図４は、基本周期（Ｔ）の関数としての基本ＯＦＤＭシンボルを示す。（基本周期はサンプル周期とも呼ばれる場合があり、これはサンプルレートの逆数である。）これは、表４の４つのＦＦＴサイズの例、即ちＦＦＴサイズ６１４４、９２１６、１２２８８、１８４３２に関して常に、１つのサブフレーム（１０ｍｓ）あたり整数個のシンボルをもたらす。６１４４〜１８４３２のＦＦＴサイズは、ノマディック型動作モードに関して使用され、その一方で固定動作モードに関してはより大きなＦＦＴサイズが使用される。（表４では、「ＦＦＴサイズ／サブキャリアΔＨｚ／サイクリックプレフィクスμｓ／ドップラー６００ＭＨｚ（ＭＰＨ）」と標識された行は、帯域幅の各値に関して形態Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄの４つの構成要素を含む。例えば、５ＭＨｚ帯域幅に対応する第１の列は、構成要素６１４４／２０００／５６／２２４を含む。第１の要素６１４４はＦＦＴサイズであり、第２の要素２０００はサブキャリア間隔Δであり、第３の要素５６はサイクリックプレフィクスサイズであり、第４の要素２２４はドップラー値である。）新規の高度に構成されたフレームワークは、放送システム操作における優れた柔軟性、簡略性及び効率をもたらす。この構造化の特徴が正に、実際に上記工学的課題の取り扱いを容易にする。
【００８３】
図５は、一実施形態による、本提案のスーパフレーム（ＳＦ）構造（１０００ｍｓ）期間を示す。これは、ユニバーサルＬ１プリアンブルセクション（１ｍｓ）、Ｌ２シンボルセクション（９ｍｓ）、これに続くペイロードセクション（９００ｍｓ）からなる。
【００８４】
表５（即ち図５Ｂ）は、主な本提案のＯＦＤＭパラメータをまとめたものである（他の帯域幅も可能であり、仮定される）。本設計は、簡略化のために、ガード区間比（ＧＩＦ）を〜１０％（１／１０）に平準化することも想定している。これは、システム全体の設計の制約を満たしながら、最高５０ｋｍまでの大きなＳＦＮ範囲間隔をサポートするノマディック型サービスのために合理的なオーバヘッドを提供する。しかしながら、固定型サービスは更に長いシンボルと、これに対応してより小さい間隔を空けたサブキャリア（より低いドップラー）とを使用でき、従来から比較的効率が高い。ドップラースプレッドはより長いシンボル時間（ＴＵ）と引き換えであるため、これらのシステム設計制約に付随する、新規のパラメータ表現された固定型波形は、より効率的となる。
【００８５】
物理レイヤのブロック図を詳細に紹介する前に、図６は、本発明者らの放送に関する提案において（修正して）再使用される、既存の３ＧＰＰ  ＬＴＥ‐Ａプロトコル（グレーの背景）を示す。
【００８６】
次に、この後方非互換性のＡＴＳＣ３．０の提案への、ある程度の予備的な洞察を提供するために、上記システムの図中の（強調された）ブロックのシステムのウォークスルーと関連して、システムのブロック図、即ち図７を示す。
【００８７】
システムのウォークスルー
いくつかの実施形態では、本システムは、様々な地上の地形及び水域を横断して毎日、テレビ放送周波数帯域で動作する、固定及びノマディック型ユーザ機器の両方をサポートするために必要である。地表を横断する無線及びテレビ信号の伝播は、天候、大気圏及び電離層における昼夜効果、並びにユーザの運動（ユーザは通勤時間中に比較的高速で移動する傾向がある）によって変動する。これらの変動は、現在の条件に自動的に適合できる柔軟な解決策を連想させる。従って、適応性のパラメータ表現されたノマディック型波形は、本提案のＣＬＸ／ＳＢＧシステムの中心である。この物理レイヤは、放送プロトコルスタック中の実行可能な（ただし隔離された）レイヤとして自立できるが、本発明者らは、このような隔離が、効率が更に悪いプラットフォーム利用をもたらすと主張していることに留意されたい。ＮＧＢＰ全体の基礎要素の１つとして、物理レイヤの相乗的システムビューを理解するだけで、（統合プラットフォームとしての）真の潜在能力が明らかになるであろう。従って、物理レイヤに関する本発明者らの議論は厳格な隔離ではなく、場合によっては、ＮＧＢＰ内の相乗的要素の１つとしての物理レイヤの議論にまで広がる。
【００８８】
図７Ａ〜７Ｃは、以下で（場合によってはプロトコルレイヤによって詳細な複数のセクションに分解されて）議論されることになるシステムレベルのブロック図を示す。
【００８９】
図６に戻ると、本提案で無線インタフェースにおいてノマディック型波形を生成するために必要な４つのプロトコルレイヤは、パケットデータ輻輳プロトコル（ＰＤＣＰ）、無線リンク制御（ＲＬＣ）、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）、物理レイヤ（Ｌ１）である。（３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．３２３  ｖ１０．０．０（ＰＤＣＰ）；３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．３２２  ｖ１０．０．０（ＲＬＣ）；３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．３２１  ｖ１０．０．０（ＭＡＣ）；３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２０１  ｖ１０．０．０（物理レイヤ）を参照されたい。）最初の３つのプロトコルを、図７Ｂの下側左に示す。ＭＡＣレイヤの右側の全ての残りのブロックは、物理レイヤの一部である。これら４つのレイヤは、広く知られている３ＧＰＰ  ＬＴＥ‐Ａ（ＯＦＤＭＡ）ｅＮｏｄｅＢセルラーベースステーションアーキテクチャ中に存在し、従って適切な場合は、そこで使用されている命名の慣例をこの放送に関する提案に持ち越す。
【００９０】
図８は、ＮＧＰゲートウェイ及びＮＧＰモジュレータの簡略化された信号フローの図を示す。（図８の太線で囲まれたボックス８０２に示す）インターネットプロトコルにおける例示的なＭＭＴストリームは、図８の左側のＮＧＢゲートウェイに供給される。多段に亘る処理の後、ＭＭＴデータは、放送伝送に好適な時間ドメイン中のノマディック型波形の一部として、右側に出現する。用語「ＭＭＴパッケージ」は、ＭＰＥＧ‐Ｈ  Ｐａｒｔ１において、ＨＴＭＬ５の下でネイティブ要素として処理されて「ビュー」を描画する一連のアセット（ビデオ／音声／データオブジェクト）を説明するために使用される。これは、ＨＴＭＬ５ブラウザエンジンがレンダリングし、ＨＴＭＬ５に提案されるＭＭＴ拡張（Ｗ３Ｃ）によって記述される提示時間ライン（ＵＴＣウォールクロック）に対して提示される、空間的／時間的レイアウトである。（放送クライアントの信頼できるＵＴＣクロックの確立は、ＭＰＥＧ‐Ｈ  ＭＭＴパラダイムを動作させるために必須であり得る。しかしながら、ＭＭＴ仕様は、ＵＴＣクロックを放送用ノマディック型クライアントにおいて確立する方法について記載していない。本提案は、ＧＰＳ  １ＰＰＳティックに即してスーパフレームの開始を発信するよう制約された本提案の無線インタフェースを介して時間を供給することにより、これに対処できる。従って本提案は、ＭＭＴのビデオ／音声提示タイムラインに必要な精度範囲内でＵＥ  ＵＴＣクロックを確立できるＬ２信号送信においてＵＴＣ時刻のサンプルを搬送する。）この議論のために、ＭＭＴパッケージを１秒のチャンクで生成し、これがＩＰフロートしてＮＧＢゲートウェイに入ることを図示する。上記パッケージは、クロスレイヤ前処理の一部として、ＮＧＢゲートウェイの仮想物理レイヤパイプ（ＰＬＰ）に対してマッピングされ、ＮＧＢモジュレータに送られる。（ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣ）は、ＰＬＰ  ＩＰフローを受信する。個々のＰＬＰはそれぞれ、次の２つのブロックにおいて、ターボ符号化されてＱＡＭコンステレーションに対してマッピングされる。コンステレーションシンボルグループ（ＧＯＣ）は次に時間インターリーブブロックに入り、これはノマディック型サービスのための十分な物理レイヤ時間ダイバーシティを保証する。続いてＧＯＣは、周波数ドメインにおいてストライプへとマッピングされる。そしてＰＬＰは一般に、あるシンボルの全てのＯＦＤＭサブキャリアにまたがるパターンで広がる（周波数ダイバーシティ）１０個のストライプのうちの１つへとマッピングされる。次にストライプを、時間ドメインにおいて、スーパフレームのペイロード領域（９００ｍｓ）全体に亘って広げる。ＩＦＦＴ＋ＣＰは、信号を所望の時間ドメインデジタル波形に変換する。このデジタル波形はデジタル‐アナログコンバータに供給でき、これに無線伝送（図示せず）のためのＲＦへのアナログ上方変換、電力増幅、アンテナ供給が続く。
【００９１】
図９は、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣブロックが９０１、９０２、９０３、９０４において何らかのヘッダ情報を付加することを示す。
【００９２】
まず、図９の３ＧＰＰ  ＬＴＥ‐Ａブロックから（保持される又は修正された）機能性について簡単に説明する。ＮＧＢゲートウェイは、ＮＧＢモジュレータの全ての物理レイヤリソースの割り当てを担当するマスターエンティティである。制御プレーンは、ゲートウェイが行う全ての配分をスケジューラ（９０５）に通信し、スケジューラは適応性制御信号（９１５〜９１７）を介してこれらを搬送する。（スケジューラ９０５からの適応性制御９１５〜９１７の詳細については、本文書中のこれ以降の、適応性のパラメータ表現されたノマディック型波形に関するセクションにおいて、全体的に議論する。）この中央制御ノード（ＮＧＢゲートウェイ）はまた、同一のパラメータ値が、（適切な動作に必要な場合）多数のトランスミッタの単一の周波数ネットワーク（ＳＦＮ）中の各ＮＧＢモジュレータにおいて使用されることを保証する。
【００９３】
ゲートウェイからのユーザデータプレーンは、全てのＩＰフロー（ＰＬＰ）をＰＤＣＰレイヤにトランスポートする。ＰＤＣＰでは、ＲＯＨＣを用いて、入ってくるパケットの全てのＩＰヘッダを圧縮する。続いて任意の暗号化をＰＬＰベースで適用できる。（本提案はまた、公共に対する、又は緊急時に地理的に標的化した放送サービスのために、ＩＰフローによってＬＴＥユニキャストＦｉｒｓｔＮｅｔをサポート及び／又は増強することも想定している。また、別の例として、（プライベート）第１のレスポンダトラフィックを、ＰＤＣＰの（ＦｉｒｓｔＮｅｔ暗号ユニット）によって暗号化できる。これは放送局とＦｉｒｓｔＮｅｔとの間のサービスレベルの合意の下で整合でき、ＮＧＢＰ（ＢＭＸ）ＩＰコアにおいて実行されるポリシーに反映され得る。）そして複数のＰＬＰを分離し、ＲＬＣレイヤの共通のセグメントへとカプセル化する。（ＬＴＥ  ＲＬＣプロトコルは、増加したセグメント計数をＲＬＣセグメントヘッダに挿入する。）
【００９４】
ＬＴＥでは、ＵＥはセグメント計数（ヘッダ）要求（ＡＲＱ）においていずれのギャップを検出し、１つ又は複数の欠落セグメントはキャッシュ（ＲＬＣ）から除去され、再伝送される。この放送に関する提案（プロトコルの変化）において、ＲＬＣセグメントカウンタ（後述）も使用して、放送レシーバ（ＵＥ）がネイティブに要求及び受信を行うための手段（即ちＬＴＥラジオ）か、Ｗｉ‐Ｆｉゾーン（若しくは他のネットワーク）に入るか、又は接続のための他の（有線若しくはワイヤレス）手段を有する場合に、（ＩＰコアのＲＬＣデータセグメントキャッシュ）から欠落セグメントを要求する。この新規のＡＲＱ機能は、非リアルタイムメディア又はデータファイル転送におけるＱＯＳを増大させるためだけに設計され、放送プラットフォームの一例である。
【００９５】
セグメント化された各ＰＬＰ（ＲＬＣ）は続いて、ＣＲＣを用いてＭＡＣレイヤパケットにおいてカプセル化され、これは続いて拡張３ＧＰＰターボエンコーダに送られる。（ＣＲＣは、レシーバにおけるターボデコーディングと組み合わせて使用される。）ＭＡＣレイヤは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）のためのアンカーポイントであり、これは、スケジューリングされたトランスポートブロックを別の物理レイヤに送るためのオプションとして示される。放送ＣＡのためのサポートは、個別のセクションにおいてもカバーされる。９５０の上側右では、同一の（ＭＭＴ）パッケージ又はＰＬＰからの２つのパケットが示されており、これらは、ＰＤＣＰ／ＲＬＣレイヤによってＭａｃレイヤの単一のトランスポートブロックへとカプセル化され、続いて本発明者らが提案する拡張３ＧＰＰターボエンコーダへと進む。
【００９６】
前方誤差訂正符号化
移動体システム構成に関して、各ＰＬＰに適用される前方誤差訂正（ＦＥＣ）が、ターボ符号化の形態で推奨される。ＬＤＰＣは、ターボ符号と比較して制限のない誤差フロアと、ますます長いブロックサイズのために適度に改善されたビット誤差性能とにより、固定型の受信のために使用できる。
【００９７】
ターボエンコーダは、並列連結畳み込み符号（ＰＣＣＣ）８状態構成要素エンコーダの同一のペアを含んでよく、これへの入力は、図１０に示すように、内部インターリーバ１０１０によって分割される。いくつかの実施形態では、ターボエンコーダの符号化レートはＲ＝１／３である。
【００９８】
ＰＣＣＣに関する８状態構成要素符号の変換関数は：
【００９９】
【数１】
0006496740.tif 000004
【０１００】
であり、ここで：
ｇ0（Ｄ）＝１＋Ｄ2＋Ｄ3
ｇ1（Ｄ）＝１＋Ｄ＋Ｄ3
である。
【０１０１】
各構成要素エンコーダに関するシフトレジスタの初期値は、入力ビットの各ブロックのエンコーディングの開始時において全てゼロでなければならない。
【０１０２】
ターボエンコーダからの出力は、ｋ＝０、１、２、…Ｋ‐１に関して以下：
ｄk(0)＝ｘk
ｄk(1)＝ｚk
ｄk(2)＝ｚ’k
として与えられ、ここでＫは入力ブロックサイズである。
【０１０３】
ターボエンコーダに入力されるビットは、ｃ0、ｃ1、ｃ2、ｃ3、…、ｃk-1で表され、第１及び第２の８状態構成要素エンコーダから出力されるビットはそれぞれ、ｚ0、ｚ1、ｚ2、ｚ3、…ｚk-1、及びｚ’0、ｚ’1、ｚ’2、ｚ’3、…ｚ’k-1で表される。内部インターリーバから出力されるビットは、ｃ’0、ｃ’1、…、ｃ’k-1で表され、第２の８状態構成要素エンコーダへの入力を提供する。
【０１０４】
レートマッチング
チャネル符号化後、データペイロードに誤差を誘発することなく、ストリームからのシンボルのごく一部を追加又は除去できる。図１０では、ターボ符号化されたブロックが、
【０１０５】
【数２】
0006496740.tif 000005
【０１０６】
（ただしｉ＝０、１、２；コードブロック番号ｒ、符号化されたストリームのインデックスｉに関して）で表されるＤrビットのブロックにおいてレートマッチャ１１００に送達されることが分かる。
【０１０７】
符号化されたブロック毎に定義されるが、レートマッチングは、図１１に示すように、３つの情報ビットストリームｄk(0)、ｄk(1)、ｄk(2)のインターリーブと、これに続くビットの収集、循環バッファの生成からなる。
【０１０８】
ｒ番目の符号化されたブロックに関する長さＫw＝３ＫΠの循環バッファは、以下：
ｋ＝０、…ＫΠ‐１に関して、ｗk＝ｖk(0)；
ｋ＝０、…ＫΠ‐１に関して、
【０１０９】
【数３】
0006496740.tif 000006
【０１１０】
ｋ＝０、…ＫΠ‐１に関して、
【０１１１】
【数４】
0006496740.tif 000007
【０１１２】
のように生成される。
【０１１３】
ビット選択及び刈り込み後、レートマッチャは、符号化されたブロックの番号ｒに関して
【０１１４】
【数５】
0006496740.tif 000008
【０１１５】
で表されるＥrビットのストリームを送達して、固定キャパシティトランスポートフレームに、利用可能なビットの総数Ｇを、Ｇ＝ＮL・ＮSC・Ｑm（ここでＮLは伝送レイヤの数を表し、ＮSCはストライプ毎に利用可能なサブキャリアの数を表し、ＱmはＱＰＳＫに関しては２に等しく、１６ＱＡＭに関しては４に等しく、６４ＱＡＭに関しては６に等しく、６４ＱＡＭに関しては８に等しい）となるように提供する。上記キャパシティは、大量の放送サービス提供に関連する音声、ビデオ及び／又はデータをそれぞれ搬送する複数のＩＰフロー間で分割される。これは、サブスクライバ（ＵＥ）からの大量のデータ要求に応答するＬＴＥレートマッチングとは対照的である。
【０１１６】
データスクランブリング
符号語ｑにおいて物理チャネル上で伝送される、ビットｂ(q)（０）、…、ｂ(q)（Ｍbit(q)‐１）の各ブロックは、変調前に撹拌され、
【０１１７】
【数６】
0006496740.tif 000009
【０１１８】
に従って、撹拌されたビットのブロック
【０１１９】
【数７】
0006496740.tif 000010
【０１２０】
が得られる。
【０１２１】
ここで図１２を参照すると、スクランブリングシーケンス生成器は、各サブフレーム開始時に初期化してよく、サブフレーム番号ｎSに対する初期化値ｃinitは：
ｃinit＝ｎRNTI・２14＋ｑ・２13＋［ｎS／２］・２9＋ＮIDcell
（ここでｎRNTIは、ＰＬＰに関連するＲＮＴＩに対応する）に従って、トランスポートチャネルのタイプに左右される。
【０１２２】
単一のサブフレームにおいて、ｑがゼロに等しい場合の単一レイヤ伝送及びｑが１に等しい場合の２レイヤ伝送に対応する、最大２つの符号語を伝送できる。即ちｑ∈｛０，１｝である。
【０１２３】
スクランブラが用いる擬ランダムシーケンスは、長さ３１のＧｏｌｄシーケンスによって定義される。図１２を参照されたい。長さＭPNの出力シーケンスｃ（ｎ）（ここでｎ＝０、１、…、ＭPN‐１）は：
ｃ（ｎ）＝（ｘ1（ｎ＋ＮC）＋ｘ2（ｎ＋ＮC））ｍｏｄ２
ｘ1（ｎ＋３１）＝（ｘ1（ｎ＋３）＋ｘ1（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ2（ｎ＋３１）＝（ｘ2（ｎ＋３）＋ｘ2（ｎ＋２）＋ｘ2（ｎ＋１）＋ｘ2（ｎ））ｍｏｄ２
（ここでＮC＝１６００である）によって定義され、第１のｍ‐シーケンスは、ｘ1（０）＝１、ｘ1（ｎ）＝０、ｎ＝１、２、…、３０を用いて初期化されることになる。第２のｍ‐シーケンスの初期化は、ｃinit＝［ｎS／２］・２9＋ＮIDCELLで表される。ＳＦＮの場合、ＮIDSFN＝ＮIDCELLである。
【０１２４】
図１３は、スクランブラから放送局が供給するＱＡＭコンステレーションモードへのＰＬＰ  ＃Ｎビットのマッピングを表す。典型的なノマディック型ＱＡＭモードは、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭである。議論される特別な使用ケースに関して、２５６ＱＡＭモードもサポートされる。（より高次のＱＡＭモードは、より高次のデータレートのために使用できる。）出力は、次のブロックである時間インターリーバに送られる、コンステレーションシンボルグループ（ＧＯＣ）である。図１３はまた、ＳＦＮにおける任意の拡張レイヤ符号化及び変調並びに／又は階層的ローカルサービス挿入のためのサポートも示す。（ＤＶＢ‐ＮＧＨはＨ‐ＬＳＩもサポートする。ＭＰＥＧ‐Ｈ  Ｐａｒｔ２（ＨＥＶＣ）は、ベース及び拡張レイヤ符号化のための、開発中の多層ツールである。）Ｈ‐ＬＳＩは、ＳＦＮ放送範囲領域内の主要な場所又は小さな高人口密度領域における、特別に標的化されたコンテンツの超局所的挿入のためにサポートされる。（決定論的に位置決めされた低電力ＳＦＮ  ＮＧＢトランスミッタ（アンテナパターン）は、独自に、ＮＧＢＰのＩＰコアの制御下で、上記Ｈ‐ＬＳＩコンテンツを標的領域にシームレスに挿入する。）
【０１２５】
図１４は、１つのスーパフレーム（１０００ｍｓ）でトランスポートされる全てのＰＬＰコンテンツを表す共通のインデックス＃を有する全ての（ＧＯＣ）を示す。全ての共通インデックス＃（ＧＯＣ）は、ブロックインターリーバに行毎に入力され、次のブロックにおいてストライプインデックス＃として、ＳＦペイロードマッパの制御下で行毎に読み出される。ストライプインデックス＃がマッパによって分配されると、〜９９０ｍｓの物理レイヤ時間インターリーブ（時間ダイバーシティ）が実現される。本提案のこのような設計属性は、６００ＭＨｚにおけるチャネルの時間コヒーレンスが〜２００ｍｓとなるため、低いノマディックな歩行者の速度（３ｋｍ／ｈ）において特に有用である。
【０１２６】
１回で理解できる読者を増やすために、次のブロック（ＳＦマッパ）について議論する前に、図１５、図１６の形態の１対の概念図を提示して主要なコンセプトを紹介し、その後、図１７、図１８の１対の（ＳＦ）ペイロードマッピングの例を見る。
【０１２７】
表５の概要から、スーパフレームペイロード領域は、ＦＦＴサイズの関数である整数（１７８２、１１８８、８９１又は５９４）個のＯＦＤＭシンボルからなる。ストライプインデックス＃（ＧＯＣ）は、有用な帯域幅全体に亘って均等に間隔を開けたＯＦＤＭサブキャリアに対してマッピングされる（周波数ドメイン）。上記間隔は、供給されるストライプの数によって決定される。６ＭＨｚ帯域幅では、５７００個のサブキャリアに亘って決定論的にマッピングされる（レシーバはこれを先験的に把握する）１０個のストライプが存在する。
【０１２８】
ある所定のストライプ＃が同一のシンボルのサブキャリアに亘って反復する前の距離は、ストライドと呼ばれる。
【０１２９】
図１６は、マッパ（プログラマブル制御論理）が入力されたストライプ（６ＭＨｚに関して１０個が図示されている）に割り当てる時間／周波数グリッド（サブキャリア）を示す。基準として、垂直軸（ＯＦＤＭシンボル）上に時間、水平軸上に周波数が示されている。ストライプインデックス＃０は、チャネル推定で使用するためにサブキャリア上にパイロットパターン（黒）を挿入するために予約されている。他の９個のストライプ（１〜９）はＰＬＰペイロードを搬送するために割り当てることができ、ストライプ＃１（点線及び斜線）はその概念的な例として使用される。５７０個のストライドのうちの２つが図示されており（６ＭＨｚ）、ＯＦＤＭインデックス＃０から始まって、パイロット及びＰＬＰデータの既知のパターン（ストライプ＃１）が出現する。制御論理がマッピングを実施するために使用する入力パラメータは：
（１）ストライプ＃、及び何個のストライド（２つのうちの１つ、４つのうちの１つ等）又は本例のように（全て）がマッピングされるか；
（２）開始シンボルインデックス＃（この例では＃０）、及びストライド（２つのうちの１つ、４つのうちの１つ）又は本例のように（全て）；
（３）ドップラースプレッドをサポートするためのパイロットパターン
である。
【０１３０】
着想は、全帯域幅に亘るストライプ＃（ＰＬＰ）のこのような広がりを、最大周波数ダイバーシティと、周波数の選択的な減衰からのある程度の保護とを提供するために設計するというものである。後に見るように、ストライプ（ＰＬＰ）のこれらのパターンは、Ｌ２信号送信でレシーバに通知され、この物理レイヤの提案の構造的枠組みを用いて（部分ＦＦＴ）を実施して所望のＰＬＰ＃又はストライプ＃のみを復調する、電力節約型レシーバ設計を可能とすることができる。
【０１３１】
図１７Ａ、１７Ｂは、１つのスーパフレームの９９０ｍｓペイロードに関して全ての５７００個のサブキャリア及び１１８７個のＯＦＤＭシンボルを示すために拡張された、６ＭＨｚに関する同一の概念的な例を示す。この設計は、物理レイヤにおいて、優れた物理レイヤ周波数ダイバーシティ及び時間ダイバーシティを有し、良好に設計されたノマディック型波形のための需要に適合する属性に従うための具体的なトレードオフを取り入れる。
【０１３２】
図１８Ａ、１８Ｂは、周波数及び時間の両方において（２つのうちの１つ）のストライドを有するストライプ＃５を用いて帯域幅をスケーリングするための別のマッピング方法を示す。多くの組み合わせが可能であり、プロトコルレイヤ（ＲＬＣ／ＭＡＣ）及び物理レイヤの適応性制御と共に使用する場合、後で議論するパラメータ表現によって、システム操作の優れた柔軟性及び効率性がもたらされる。
【０１３３】
Ｌ１プリアンブルシンボル及び信号送信
以下の議論は：ＥＴＳＩ  ＥＮ  ３０３  １０５  Ｖ１．１．１（１０１２‐１１）デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）；物理レイヤ仕様（ＤＶＢ‐ＮＧＨ）、ＤＶＢドキュメントＡ１６０；セクション８．１．１：Ｐ１  データの信号送信；セクション１１．７：Ｐ１  シンボル挿入を参照する。
【０１３４】
この節の本文及び図面は、ＤＶＢ  Ｐ１及びネイティブな信号送信キャパシティに関する、設計における差異を説明するために提示される。いくつかの基本的な構文及び語義が、本提案のウォークスルーを可能とするために定義される。Ｌ１符号化及び変調は、ＤＶＢ  Ｐ１と同一であってよく、サンプリング周波数及び帯域幅及びアーキテクチャの小さな適合のみを以下に記載する。
【０１３５】
（３）個の集中Ｌ１プリアンブルシンボルを使用する。これにより、（ＵＥデバイスの最初の電源投入、又はユーザが飛行機での移動後にノマディック型ＵＥデバイスに電源投入する際）迅速な初期チャネル走査が可能となる。新規のユニバーサルＬ１発見メカニズムは、あるタイプのサービス及び／又は環境のために、スペクトル／帯域幅のどの程度の部分が供給され、どの定義されたパラメータ表現ＯＦＤＭ波形が使用されるかを、ＵＥが迅速に検出できるようにも設計される。（３）個の集中Ｌ１シンボル（ＴＵ＋ＣＰ＝３３３．３３３μｓ）は、スーパフレーム（ＳＦ）１０００ｍｓの視点において開始されるちょうど１ｍｓの集中シンボルシーケンスをもたらす。以下の表６はＬ１パラメータを示す。サンプリング周波数（Ｓ）は６．１４４ＭＨｚ［３．８４ＭＨｚ×（８／５）］であり、（Ｔ）＝１／Ｓ＝〜１．６２７６０４１６６６ｅ-7であり、これは１ｍｓ中にちょうど３個のＬ１シンボルをもたらす。
【０１３６】
【表３】
0006496740.tif 000011
【０１３７】
表６のパラメータは、本提案のこの実施形態において予想される最小の帯域幅（５ＭＨｚ）をサポートするよう設計される。Ｌ１シンボルは、ユニバーサルエントリポイントと、キャリアアグリゲーションモードを含むいずれの帯域幅及び構成で信号送信を行うための発見プロセスとを提供するため、「ユニバーサル」と呼ばれる。７ビットのロバストなＬ１信号送信データが存在し、（３）個の集中Ｌ１シンボルにより、合計２１ビットのＬ１信号送信結果が存在する。例えばこれらのビットを用いて、このＳＦにおいて使用されるネットワーク構成、ＦＦＴ及びＣＰ等を通知することもできる。パラメータ表現された波形パラダイム下での将来の拡張性をサポートするために、十分に低レベルの信号送信キャパシティ（２１ビット）が存在する。
【０１３８】
図１９は、（３）個の集中Ｌ１シーケンス（１ｍｓ）で開始される、基本的な物理レイヤスーパフレーム構造を示す。この後にはＬ２信号送信シンボル（９ｍｓ）が続き、これもまたスーパフレーム１０００ｍｓの一部である。集中Ｌ１シンボルはそれぞれＬ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃと呼ばれる。注：Ｌ２シンボルは、ＰＬＰコンテンツがマッピングされるスーパフレーム内の各ＯＦＤＭシンボル上に、物理レイヤにおける関心対象のＰＬＰを配置するために、ＵＥに関する信号送信データを搬送する。そしてＵＥは選択的に（ＦＦＴ）を実施して、（物理レイヤにおいて識別される）関心対象のＰＬＰコンテンツのみを復調及びデコードでき、ノマディック型デバイスにおける電力節約を可能とする。
【０１３９】
図２０は、本提案において使用されるサンプリング周期の値（Ｔ）を用いて、Ｌ１シンボル構造を示す。これらはＤＶＢ  Ｐ１フォーマットを変化させただけのものである。１つのＬ１シンボルの期間は〜３３３．３３μｓである。
【０１４０】
図２１は、周波数ドメインにおいて結果として得られる電力スペクトルを示し、最初のアクティブなキャリアは４４番目であり、最後のアクティブなキャリアは８０９番目である。これは、帯域幅の配分が増大している以外はＤＶＢ  Ｐ１と同一のスペクトルである。
【０１４１】
図２２は、参考として示されている、Ｌ１シンボル生成のブロック図であり、これはＤＶＢ  Ｐ１と同一である。
【０１４２】
Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ間には僅かな差異が存在し、その詳細については後に説明するが、これは主に：（１）スクランブリングシーケンス；（２）Ａ、Ｂ、Ｃ構造の周波数変移；（３）ＣＰ部分Ｃ、Ｂの長さに関する、Ｌ１シンボル間の僅かな差異に関係する。
【０１４３】
Ｌ１信号送信の構文及び語義
本発明者らは、物理レイヤの提案への導入としての、システムの信号フローの詳細なウォークスルーという目標を可能とするために、いくつかの基本的なＬ１信号送信に関する構文及び語義を定義した。（ＦｉｒｓｔＮｅｔの例は、放送スペクトルのＮＧＢＰ（ＢＭＸ）管理を仮定しており、トラフィックは、緊急時に公共の安全を維持するための放送局の公共サービスの一部としてノマディック型波形においてＰＬＰ毎に、一般公衆又はプライベート（アプリケーション／ＲＬＣレイヤにおける暗号）に搬送できる。プライベートＳＤＬ（暗号）もまた、ＢＭＸ（市場主導型）によってシームレスに管理できる。）各Ｌ１シンボルは、図２２に示すように合計７個の信号送信ビットを有する。具体的には、各Ｌ１シンボル（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ）に、Ｓ１フィールド＝３ビット、Ｓ２フィールド＝４ビットが存在する。
【０１４４】
【表４】
0006496740.tif 000012
【０１４５】
【表５】
0006496740.tif 000013
【０１４６】
【表６】
0006496740.tif 000014
【０１４７】
【表７】
0006496740.tif 000015
【０１４８】
【表８】
0006496740.tif 000016
【０１４９】
【表９】
0006496740.tif 000017
【０１５０】
Ｌ２信号送信パラメータ、ノマディック型波形
表１３（即ち図２２Ｂ）は、ノマディック型波形に関するスーパフレーム（ＳＦ）ペイロードＯＦＤＭパラメータを示す。
【０１５１】
図２３は、参考としてスーパフレーム（ＳＦ）の時間構造を再び示す。Ｌ２領域は、ちょうど（９ｍｓ）の期間であり、図２４に示すＬ２シンボル生成図を用いて、表１４（図２３Ｂ）のＯＦＤＭパラメータによって構成される。表４において太字で示されている、６ＭＨｚの例に関して選択されたパラメータＣＰ＝１１２μｓ、１２２８８ＦＦＴ等を仮定すると、表１４（図２３Ｂ）は、ＳＦのＬ２セクションを構成するちょうど（８）個のＬ２シンボルが存在することを示している。
【０１５２】
表１４（図２３Ｂ）は、（ＳＦ）の（９ｍｓ）のＬ２セクションに関する、Ｌ２信号送信ＯＦＤＭパラメータを示す。表１４はノマディック型波形に関するＯＦＤＭパラメータを反映したものであることに留意されたい。表１３では、６１４４回のＦＦＴ、１２２８８回のＦＦＴは、全ＳＦペイロード（９９０ｍｓ）に亘ってちょうど整数個＃のシンボルをもたらさない。これは表１４において、最初のＬ２シンボルＣＰ値＝（Ｎ＋４）を用いて補償される。
【０１５３】
表１５では、Ｌ２信号送信データは、ＴＣ＝１／５、ＱＰＳＫ及び堅牢性のための９ｍｓブロックに亘る時間インターリーブである。（表１５の推定は、Ｌ２シンボルにおける基準パイロットに関して従来の２０％のオーバヘッドを示している。）
【０１５４】
表１５は、使用されるＬ２ＯＦＤＭのパラメータ表現を示す。（８）個のＬ２シンボルは、図２１のターボ符号ＲＭブロックの出力に示すように１／５コードレートを使用する。続いてこれはＱＰＳＫを割り当てられ、図示されているＴＩブロックによって（９ｍｓ）に亘って時間インターリーブされ、これによって堅牢性が上昇する。
【０１５５】
【表１０】
0006496740.tif 000018
【０１５６】
表１６に示す例示的なＬ２の構文は、所定のＰＬＰ（Ｎ）に関する無線インタフェースへのウォークスルーを可能とする。また、ＧＰＳ信号のためのレシーバを有しないＵＥが、ＵＴＣ時刻／日付（６４）ビットフィールドを使用でき、これについては「クライアントへのＵＴＣ時刻の供給」に関する以下の節を参照されたい。また、４ビットＦＦＴフィールドは、全ペイロードシンボルに関するＦＦＴサイズを示す。４ビットパイロットパターンフィールドは、パイロットパラメータ表現アルゴリズムを選択する。他の残りの適応性パラメータが列挙される。（図７Ｂ、７Ｃのスケジューラによって提供される出力を参照されたい。）これらのＬ２パラメータは、ＩＰコアにおけるＮＧＢ（ＧＷ）による１０００ｍｓのスーパフレームの限界を変化させることができる。
【０１５７】
クライアントへのＵＴＣ時刻の供給
図２５では、ＭＰＥＧ‐Ｈ  Ｐａｒｔ１  ＭＭＴ（アプリケーショントランスポート）は、ＭＭＴトランスポートタイミングを生成するためにＵＴＣクロックを使用し、これはクライアントにおけるＵＴＣクロックを必要とする。ＭＭＴ仕様は、これを達成する方法について記載していない。インターネットは１つの明白な方法である。しかしながら放送システムでは、インターネット接続は想定されていない。本方法はこれを、放送チャネルのみを用いて放送クライアントにＵＴＣ時刻を供給することによって解決する。
【０１５８】
ＮＧＢゲートウェイ／スケジューラは、トランスミッタアンテナの無線インタフェースにおいてＧＰＳ  １ＰＰＳティックの立ち上がりエッジと整列させて各スーパフレームを開始する。（ＰＰＳは、パルス毎秒（ｐｕｌｓｅ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）の頭字語である。）ＮＧＢゲートウェイは続いて、各スーパフレームのＬ２信号送信に挿入されることになる有効なＵＴＣタイムスタンプをスケジューラに送る。そしてスーパフレーム（Ｎ）は、Ｌ２中のＵＴＣタイムスタンプと共に、ＧＰＳ  １ＰＰＳティックにおいてアンテナから発信される。
【０１５９】
次に信号は、レシーバまで自由空間中を飛ぶ（ｃ＝光速）。レシーバは、例えば図２６に示すように、スーパフレーム（Ｎ）からＬ２を復元及びデコードする。ＵＴＣタイムスタンプが抽出され（＋１秒増分され）、レシーバのメモリにロードされる。続いてレシーバはスーパフレーム（Ｎ＋１）を待つ。スーパフレーム（Ｎ＋１）の瞬間的な開始が検出され、クライアントのＵＴＣクロックレジスタは、スーパフレーム（Ｎ）からのＵＴＣと共にメモリからジャムロードされ、こうしてクライアントのクロックはＵＴＣと同期する。
【０１６０】
この方法は、インターネット上のＮＴＰタイムサーバから達成できるものよりも正確であるはずであり、放送サービス領域内のいずれの場所において利用できる。このノマディック型データレコーダ上には、フラッシングクロック（ＶＨＳ）時刻は存在しないことになる。
【０１６１】
全てのスーパフレーム（ＳＦ）の始点のＬ１／Ｌ２シンボルは全ての信号送信を含むため、（ＵＥ）は、（１つ又は複数のＰＬＰ）の１つ又は複数のストライプを識別する（ＩＰを介して送達されるいくつかのチャネルガイドメタデータと連結する／想定されるが議論されない）必要があり、（ＳＦ）ペイロードの時間／周波数リソースグリッドにおける上記ストライプのサブキャリアマッピング（正確な位置）を物理レイヤに配置でき、ノマディック型（ＵＥ）におけるバッテリエネルギ節約が可能となる。
【０１６２】
図２７は、ＬＴＥ（ＯＦＤＭＡ）において使用されるものと同様のコンセプトを示し、ＵＥは、セル内で物理レイヤ（スペクトルリソース）を共有する、取り付けられた（ＵＥ）それぞれに対して、ｅＮｏｄｅＢによって動的に割り当てられる、１つ又は複数のリソースブロック（時間／周波数グリッド）のリソース要素（サブキャリア）のみを選択する。
【０１６３】
ストライプ＃０（オーバヘッド）はパイロットパターン＃（Ｎ）として信号送信され、これはチャネル推定に使用される。この例では、ストライプ＃１は関心対象のＰＬＰを有し、部分ＦＦＴ方法を用いて他の全ての（非パイロット）サブキャリアを無視したまま復調できる。上記関心対象のＰＬＰに関連するＲＬＣセグメントのスタックを処理（デコード）及び破棄するために、エネルギのみを拡充しなければならない。（開始シンボルインデックス＃及び大きなストライド（１６個のうちの例１）を使用することによって、時間ダイバーシティを利用しながらキャパシティｂｐｓの拡大及びバッテリ節約を達成できるが、これは本提案の高度に構造化されたフレームワークの１つの属性である。）
【０１６４】
図２８は、ＮＧＢＰにおける予想されるチャネル変更時間挙動を示す。全ての伝送ステーションに、ＧＰＳ  １ＰＰＳと整列させてスーパフレーム（ＳＦ）の開始を発信させることを要求することが、「ネットワークアウェア」型の実践として推奨され、これはいくつかの利点を有する。
（１）簡潔で柔軟なＳＦＮアーキテクチャが達成される。
（２）全てのＬ２にＵＴＣ時刻を挿入することによって時間が節約される（ＭＭＴのアプリケーションレイヤタイミングをサポートする）。
（３）全ての伝送ステーションによってＳＦの境界を整列させることにより、ＮＧＢＰにおけるチャネル変更をより決定論的なものとする。
【０１６５】
図２８は、レシーバ（ＵＥ）が、ＮＧＢＰの同一の又は異なるキャリアにおいて別のチャネルを選択することを決定した様子を示す。Ｌ１／Ｌ２の直後に新規のチャネルに入ることが、確実に最悪のケースであると思われるが、図示されているのは、（ＳＦ）の途中のいずれかの位置の平均エントリポイントである。そしてＵＥは次のＬ１／Ｌ２を、この場合では〜５００ｍｓだけ待たなければならない。Ｌ１／Ｌ２が取得され、ＰＬＰ（ストライプ＃）は、（ＳＦ）ペイロードの時間／周波数グリッドに配置され、（ＳＦ）の終点において復調されてターボデコーディングされる。次に、多少遅れてＰＬＰコンテンツ（この例ではＭＭＴパッケージ）をＭＰＥＧデコーディングし、その後表示する。このチャネル変更挙動は、時間／周波数ダイバーシティを犠牲にすることなく、〜（１〜２）秒（最良／最悪のケース）の間に限定され、良好な消費者体験をもたらす。
【０１６６】
適応パラメータ表現
本提案は、ＯＦＤＭ物理レイヤリソースの効率、ＱＯＳ及び市場主導型使用を保証するために、適応パラメータ表現を使用する。仮想上のＮＧＢＰ放送ＩＰコア（市場／領域）は例えば、複数の物理レイヤリソースを管理する複数のＶＨＦ／ＵＨＦ  ＮＧＢゲートウェイを有してよい。（実際には、ＮＧＢＰは、将来のための新規の放送用エコシステムを生成するための、（アクティブ及びパッシブ両方のネットワーク構成要素を共有する）最もコスト効率が高い方法である。旧来の１９６０年台の放送の（孤立部による）設計を使用し続けても、最良の新規の放送用物理レイヤ技術には達しない。勝者は、インターネット及び放送局が新規のネットワークアウェアＮＧＢＰを取り入れることを考えなければならないと既に主張している。）
【０１６７】
図２９は、各スーパフレームに関してそれぞれ１秒の区間だけ利用可能な、ＮＧＢ  ＧＷが有する潜在的ビットレートの適応性制御又は「スロットル（ｔｈｒｏｔｔｌｅ）」を示す。ＮＧＢ  ＧＷは、効率性のために、下側の物理レイヤと、任意に上側のアプリケーションレイヤ（ＭＰＥＧ‐Ｈ  Ｐａｒｔ２  ＨＥＶＣ）との両方において、制御プレーンインタフェースを有する。
【０１６８】
図２９におけるスケジューラからの可能な適応性制御を、以下に列挙する。
１．ＲＬＣレイヤ‐セグメント化サイズ
２．ＭＡＣレイヤ‐トランスポートブロック（ＴＢ）サイズ
３．拡張３ＧＰＰターボエンコーダ‐ターボコーダブロックサイズ（ＱＰＰ）
４．３ＧＰＰターボエンコーダ１／３マザーコード‐レートマッチング（ＲＭ）
５．ＱＡＭ‐ＱＡＭモード
６．（ＳＦ）ペイロードマッパ‐（ＰＬＰあたりのストライプの＃、及び周波数／時間ドメイン両方におけるストライド
７．アプリケーションレイヤ‐ＨＥＶＣ  Ｓｔａｔ  Ｍｕｘマネージャの任意の制御（図２９）
【０１６９】
（表４に詳細を示す）高度に構造化された波形の利点を仮定すると、ＮＧＢ  ＧＷは既に、各ＰＬＰに関するＱＯＳ（ＱＡＭ／コードレート要求）を含む、次の秒に関してユーザが要求している物理レイヤリソースを、入力インタフェース上で把握している。ＮＧＢゲートウェイは、供給及び制御された帯域幅を有し、これはそのまま、次の１秒に関する（ＳＦ）ペイロードの時間／周波数グリッドにおける有用な整数個のＯＦＤＭサブキャリア（ＳＣ）と同等である。そして（その配置においてスロットルが与えられた）アルゴリズム（ＧＷ）は、（ＳＦ）の設計を前進させ、（制御プレーンを介して）各ＮＧＢモジュレータに構築を行うよう命令する。各（ＳＣ）は所定のＱＡＭコンステレーションをサポートできる。ターボコードＲＭスロットル及びターボブロックサイズスロットルは、選択されたセグメントサイズ（ＲＬＣ）及びトランスポートブロックサイズ（ＭＡＣ）と相乗的に作用して、入力（ＰＬＰ）パケットが効率的に（スタッフィング無しに）カプセル化されて（ＳＦ）の整数個のＯＦＤＭシンボルに対してマッピングされることを保証する。これらは、１秒の区間それぞれに関して極めて動的なパラメータ調整となり得る。
【０１７０】
ビデオストリームビットレートの更なる制御は、ＨＥＶＣ可変ビットレート（ＶＢＲ）エンコーダ及び統計処理マルチプレクサを用いて可能である。図３０は、１つのＨＥＶＣ  ＶＢＲエンコーダを使用して各ビデオストリームを圧縮し、続いて統計処理マルチプレクサが複数のストリームを結合させる様子を示す。図３０Ｂは、図３０のＨＥＶＣ可変ビットレートエンコーダのうちの１つの例である。アプリケーションレイヤにおける任意の制御及び全体的なシステムの最適化により、最高の効率が得られるはずである。
【０１７１】
ＮＧＢＰの相乗効果を有する例示的な使用ケース
この節は、ネットワークアウェアＮＧＢＰの複数の使用ケースのコンセプトを提示する。
１．ＮＧＢＰの（資本支出／運転経費）の＄＄（リンクバジェット）を節約しながら屋内受信をもたらす。
２．新規のＡＲＱメカニズムを用いて、非リアルタイムファイル転送サービスに関するＱＯＳを増大させる。
３．キャリアアグリゲーション（ＣＡ）によってキャパシティ（ｂｐｓ）及び機能性を増大させる。
４．ＦｉｒｓｔＮｅｔ  ＬＴＥネットワークサービスタイプをサポート／増強することによって、公共に奉仕する。
５．移動体オフロードのためのキャリアアグリゲーション。
【０１７２】
１．ＮＧＢＰの（資本支出／運転経費）の＄＄（リンクバジェット）を節約しながら屋内受信をもたらす
一般大衆は多くの時間を自宅において屋内で過ごす。図３１Ａ、３１Ｂは、リンクバジェットにおいて４５〜５０ｄＢを節約して、放送局が制御するアンカーポイントを家屋に確立することにより、個人向けサービス／標的化／サイドローディングコンテンツ、即ち放送局がインターネット世代において適切であり続けるために実施し始める必要がある事物を提供するというコンセプトを示す。左側には、ブロードバンドアクティブアンテナ及びＬＮＢ等を有する家庭用無線ヘッド（ＲＨ）を有する家屋を示す。（ＬＮＢは、低雑音ブロック（ｌｏｗ  ｎｏｉｓｅ  ｂｌｏｃｋ）の頭字語である。）ＲＨは、ＡＴＳＣ３．０ホームゲートウェイ（ＧＷ）へのＷｉ‐Ｆｉインタフェースを介して上記家屋内のデバイス（ＵＥ）において消費者が選択したＩＰパケットのストライプ（ＰＬＰ）を選択的に復調する。１つのＧＷインタフェースはＩＳＰに接続され、別のＧＷインタフェースは単一のＲＪ‐４５を介して接続され、給電を行い、かつＩＰ接続を介してＲＨからＰＬＰデータを受信する。そしてＩＰデータが受信され、ホームＧＷのＷｉ‐Ｆｉに移され（又はストレージ上にキャッシュされ）、消費者向け体験が配信される。消費者は、これが信頼でき、納得できる価格であり、モノのインターネットと同じペースを維持する限りにおいて、その動作方法を気にする必要がない。この例では、建物貫通時の損失を克服して屋内の１．５Ｍの埋込み型ＮＧＢアンテナにサービスを配信することに比べて、１０Ｍの屋外のＲＨに供給を行うにあたって、リンクバジェットにおいて〜４５〜５０ｄｂの節約が発生する。右側には、個人化等のためキャッシュされ（ホームＧＷ）ＵＥに同調された、放送局のビジネスモデルをサポートするための増強サービス（ＴＣＰ／ＩＰ）を配信する、ＩＰコアネットワーク（ＮＧＢＰ）が示されている。（ＭＭＴ規格はまた、ユニキャスト（ＴＣＰ／ＩＰ）もサポートしている。またＭＭＴプロトコルは、「汎用モード（Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ｍｏｄｅ）」を導入することによって、ＨＴＴＰを用いずにＤＡＳＨセグメントの放送／マルチキャスト配信をサポートできるよう拡張されている。）このオプションは後方非互換ＡＴＳＣ３．０規格において利用可能であり、輻輳によって、インターネット世代において放送を重要な媒体として維持できる。（ＵＥ）が家屋に入るか又は家屋から出ると、地上波ＮＧＢＰからの又は地上波ＮＧＢＰへのシームレスな移行が発生する。
【０１７３】
また、屋外での更なるＩＰ接続性のために、放送局は、ＩＥＥＥ  ＯＭＮＩＲＡＮと呼ばれる、開始されたばかりの管理されたＷｉ‐Ｆｉアクセス動作を利用できる。ＯＭＮＩＲＡＮにおけるＥＰＣへの３ＧＰＰ高信頼ＷＬＡＮアクセスのために定義された使用ケースが既に存在する。このＣＬＸ／ＳＢＧ「ネットワークアウェア」型提案（ＩＰコア）は、この動作と極めて良好に整合する。
【０１７４】
２．新規のＡＲＱメカニズムを用いて、非リアルタイムファイル転送サービスに関するＱＯＳを増大させる
図３２は、ＮＧＢＰにおける非リアルタイムファイル転送サービスに関するＱＯＳを改善するためのコンセプトを示す。ファイルは、使用可能となるよう、誤差無しで配信しなければならない。ＬＴＥの場合、これを達成するための複数のメカニズム：Ｍａｃレイヤ適応性ＨＡＲＱ；ＲＬＣ  ＡＲＱ；及び上層ＴＣＰが存在する。
【０１７５】
簡単に言うと、良好なファイル転送を保証するために、本提案のＡＴＳＣ３．０物理レイヤ（ＮＧＢＰ  ＩＰコア）は、（消費者の介入がない）非リアルタイムファイル転送サービスのための（ＲＬＣ  ＡＲＱ）の拡張をサポートする。ＬＴＥでは、ＲＬＣレイヤヘッダは、増大したセグメント計数を有し、これにより（ＵＥ）は、欠落セグメントを検出して再伝送を迅速に要求できる。本提案の放送ＲＬＣレイヤでは、セグメント計数は、非リアルタイムファイル転送のための異なるプロコトルと共に使用され、これは瞬間的なＩＰ戻りチャネルを想定していない。（放送セグメントが検出された（欠落した）ＵＴＣ時刻／日付等のメトリクスもＵＥにおいて利用可能であり、放送ＡＲＱ  ＮＲＴプロトコルの一部となる。）この解決策はまた、ＮＧＢゲートウェイクロスレイヤ設計を利用することも伴う。ＮＧＢ  ＧＷは、ＮＧＢモジュレータにおける、スケジューラ（スレーブ）を介した全ての物理レイヤリソースの供給において役割を果たす。従ってＧＷは、ＧＷがどのバイトを割り当て、どのバイトが全てのファイル転送プロセスの各ＲＬＣセグメントにあることになるかに関する先験的知識を有する。ＮＧＢゲートウェイは、ＩＰコアネットワーク（ＮＧＢＰ）のＡＲＱサーバ上のキャッシュ（ＲＬＣバイトセグメント）上に、又は現在派手に売り込まれて多用されているクラウドを用いて、キャッシュ（ＲＬＣバイトセグメント）を維持する。（放送局は、Ｗｉ‐Ｆｉ領域に入るための又はホームのＡＴＳＣホームＧＷに戻り、ファイル転送欠落ＲＬＣセグメントを明示的に要求するための時間をＵＥに与えるために、発信後にセグメント＃及びＵＴＣタイムスタンプを有するＲＬＣバイトがＡＲＱサーバ上にある時間を指定する。）新規のプロトコルを使用した（利用可能な場合は）ＩＰ接続を用いるＡＴＳＣ３．０ノマディック型デバイスは、セグメント番号及びＵＴＣタイムスタンプ等によって、欠落したＲＬＣセグメントの欠落したデータバイトを明示的に要求して、いずれのファイル転送を完了してＱＯＳを改善する。
【０１７６】
言及する価値のある１つの可能な使用ケースとして、いくつかの分析により、２０２０年までに、世界中の５００億個のデバイスが接続されたモノのインターネットの一部となるか、又はマーケティングに関して機械対機械（Ｍ２Ｍ）となると予想されている。これは、ごく僅かな例として、自動車用（テレマティクス）に対する（デジタルサイネージ、キオスク）を含む将来の広告等を含む、マーケットセグメントを含む。本提案の物理レイヤを有するＮＧＢＰのネットワークアウェア的性質は、これらの放送Ｍ２Ｍサービスのための、将来サポートする選択的なＡＲＱにおいて新規の放送ＲＬＣ／ＡＲＱプロトコルを用いて、ＩＰ戻りチャネル（認可／非認可）を有する広く流通している機械デバイス（ヒトではない）へ迅速に配信される（ＣＡ）、キロビットのバーストからギガバイトのファイルまでに反映され得る。ＱＯＳを保証するための方法を有することにより、これは可能な範囲となる。ＮＧＢＰの高出力トランスミッタは、ＮＧＢＰ（ＢＭＸ）の下での放送ビジネスモデルミックスの一部としてＭ２Ｍが成熟するにつれて、将来にＭ２Ｍサービスを提供することによって、例えば夜中の時間帯においてより高い経済的価値を得ることができる。
【０１７７】
３．キャリアアグリゲーション（ＣＡ）によってキャパシティ（ｂｐｓ）及び機能性を増大させる
図３３、３３Ａ、３３Ｂは、放送のための３ＧＰＰ  ＬＴＥ‐Ａキャリアアグリゲーション（ＣＡ）の拡張を示す。ＭＡＣレイヤは、ＡＴＳＣ３．０放送用物理レイヤに全てのトランスポートブロック（ＴＢ）を伝送するにあたって役割を果たす。ＮＧＢゲートウェイ（ＩＰコア）は、カプセル化されたＩＰトラフィックにどの物理レイヤ（Ｎ個のうちの１つ）が割り当てられるかを命令するＭＡＣレイヤを制御する。ＩＰフローの全ての管理は、ＮＧＢゲートウェイ（ＩＰコア）によって扱われ、ＭＡＣレイヤ（ＮＧＢモジュレータ）は単に、物理レイヤリソースの新規のプールを有するように命令されるというだけである。図示されているモジュレータは、２つのトランスミッタの各高出力段に供給を行う２つの出力ポートを有し、上記２つのトランスミッタは、ダイプレクサに供給を行い、図示した例では共通の帯域を共有する。
【０１７８】
４．ＦｉｒｓｔＮｅｔ  ＬＴＥネットワークサービスタイプをサポート／増強することによって、公共に奉仕する
図３４は、将来において公共の利益に役立つために、放送局が（ＬＴＥ）ＦｉｒｓｔＮｅｔと連携するコンセプトを示す。定義されたインタフェース及びプロトコル（ＩＰコア／ＮＧＢ  ＧＷ）により、ＦｉｒｓｔＮｅｔ  ＩＰフローは、緊急時に、放送局の物理レイヤリソースを使用して、コマンドセンタからの通信を行い、リアルタイムビデオ又は画像及び大きなファイルを広い領域に亘って第１の応答者に送ることによって、（ＬＴＥユニキャスト）を増強できる。注：放送局の、自然災害又は人災の時に公共の役に立つために実行されている過去の努力の一部として必要な場合に、帯域幅が利用可能となる。緊急時及びその他の状況において、安全な通信が必要とされる。このプライベートＩＰトラフィックは、暗号化されたデータであり、ＰＤＣＰレイヤ（ＮＧＢモジュレータ）の「暗号（Ｃｒｙｐｔｏ）」ブラックボックスモジュールを選択して、伝送の安全性を向上させることができる。（緊急の状況では、第１の応答者の通信は、生命を救うために極めて重要である。またこれらの通信は、ＧＰＳ衛星ダウンリンク周波数の妨害を含む妨害に対して耐性がなければならない。高精度ルビジウムクロックによるＧＰＳ時間バックアップは、全てのセルラーベースステーションにおいて既に展開されており、ＧＰＳダウンリンクが利用できない間にＡＴＳＣ３．０が数日間又は数週間動作を継続できることを保証するために、全ての放送トランスミッタの場所において容易に展開できる。高出力トランスミッタは通常、発電機電力バックアップを有し、超低電力の場所はバッテリパックを有することができる。これらの強化方法により、放送業及び公共の安全のためのシステムの利用可能性が最大化される。）
【０１７９】
また、特別な緊急事態において、ＦｉｒｓｔＮｅｔコマンドセンタが、危険な場所にいる一般大衆と、放送を用いて（地域を特定して）直接通信できる可能性も存在する。
【０１８０】
５．キャリアアグリゲーション
キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の別の使用について記載する。これは、放送スペクトルを、ブロードバンドキャリアのためのワイヤレストラフィックをオフロードするために適用するメカニズムである。放送スペクトルが伝送のみに制限されている場合、これは、ブロードバンドネットワークのためのダウンリンク（ＤＬ）トラフィックのみをオフロードするために使用される。放送スペクトルを、アップリンク及びダウンリンク両方のオフロードのために使用することに関して技術的限界はなく、将来の法令はこのような用途を許可することになるだろう。
【０１８１】
ＣＡは、ＬＴＥダウンリンクデータを隅々までブーストするために、使用されていないＴＶスペクトルを利用できる、スペクトル共有の新規のモードを導入する。動的スペクトル共有は、ダウンリンク方向の放送（ＢＣ）無線スペクトルから集められたチャネルを追加する、ＣＡの特定の変形例を使用し、これは、図３５に示すようなブロードバンド（ＢＢ）スペクトルにおける固定二重配置によって分離された２方向トランスポートに沿って動作する。
【０１８２】
動的ＣＡはスペクトルサーバによって実行でき、スペクトルサーバの役割は、登録されたｅＮＢからのトラフィックの要求を監視し、チャネルの利用可能性のために放送エクスチェンジを問い合わせ、それに続いてトラフィックに関する上記要求を利用可能なスペクトルと調和させることを含む。
【０１８３】
新規のｅＮＢを登録すると、スペクトルサーバは：（ａ）ＣＡサポート、即ちサポートされる帯域、構成部品キャリア（ＣＣ）の最大個数、最大集合帯域幅のレベルを決定し；（ｂ）ＣＣアップデート周波数、集合チャネル付与を確立し、その後アクセスを再交渉しなければならず；（ｃ）チャネル利用可能性に関して放送エクスチェンジを問い合わせるにあたって使用される更新周波数を確立する。
【０１８４】
放送／ブロードバンド輻輳ネットワーク
１９９５年のＧｒａｎｄＡｌｌｉａｎｃｅによる最初のＡＴＳＣ規格の導入以来、世界は移動性が高くなった。ワイヤレスブロードバンドネットワークの迅速な進歩により、コンテンツの生成、配信及び消費方法は変化した。新しい世代の消費者は、ＡＴＳＣが考えられた時には予想されていなかった、常時接続されたインターネット、オンデマンドコンテンツ、世界的なソーシャルネットワーキングと共に育っている。過去２０年で、我々は、我々の生活、仕事及び遊びに深く影響を与える、大きな社会的、経済的及び技術的変化を経験している。放送について再考するべき時である。
【０１８５】
ワイヤレスブロードバンド技術の進歩にもかかわらず、放送は、多数の視聴者に同時にコンテンツを配信するための最もコスト効率が高い方法であり続けている。放送とブロードバンドとの調和は経済的課題である。多数の視聴者に同時に直線的なプログラム編成を供給する放送システムとは異なり、コンテンツ‐オンデマンドはユニキャストシステムを必要とし、この場合ユーザ数の増加に伴ってトランスポートコストが上昇する。ブロードバンドプロバイダは、非常に混雑している認可されたスペクトルから、非認可のスペクトル（Ｗｉ‐Ｆｉ、ホワイトスペース）へ、並びに放送ネットワーク及びスペクトルへと、トラフィックをオフロードする必要があり、これは放送局にとって大きな新規の収入の機会を意味している。
【０１８６】
ＬＴＥワイヤレスブロードバンドシステムとの調和は、ユーザの体験を向上させ、有益なスペクトルの共有を促進し、設備（トランスミッタ、ベースステーション、ユーザ機器（ＵＥ））が放送及びワイヤレスブロードバンドの両方を最小のコスト増分でサポートできるようにする。
【０１８７】
コンテンツ‐オンデマンドは、インターネット世代の好ましいユーザ体験であることは明らかである。従って、放送産業の長期的成功のために、従来の放送方式をユニキャスト方式のユーザ体験によってシームレスに向上することが重要である。
【０１８８】
次世代放送プラットフォーム（ＮＧＢＰ）は、従来の放送モデルを保持し、各放送局が自身のビジネスに関する決定と共に自律性を維持できるようにしたまま、ワイヤレスブロードバンドを活用するために、放送局に追加の収入生成オプションを提供する。
【０１８９】
放送／ブロードバンド輻輳システム
図３６は、コンテンツソースからユーザ機器（ＵＥ）へとコンテンツを配信する新規の放送／ブロードバンド輻輳システムを示す。このシステムは、有意に向上した移動可能性を放送産業にもたらし、追加の収入源を放送産業にもたらし、共有によって追加のスペクトルを放送産業にもたらし、ユーザの体験を豊かにする。全ての既存のビジネスモデルを保持するため、今日のシステムからこの新規のシステムに同期して移行する必要がない。
【０１９０】
図３６のシステム間の通信リンクは論理接続であり、必ずしも専用の物理リンクではない。例えば、共通ネットワーク（例えばインターネット）を介して多数の通信リンクを発生させてよく、多数のシステムを同一の場所に配置するか又は１つに併合してよく、分散制御性能及び集中制御性能の両方が可能である。図３６の目的は、ネットワークの基本的な動作原理を図示することである。同一の目的を達成するために、様々な構成及びトポロジが可能である。
【０１９１】
放送モード
インターネット世代の放送モードは本質的には、既存のワイヤレスブロードバンドネットワークをアップリンク（例えばＷｉ‐Ｆｉ、ＬＴＥ、ホワイトスペース等）として使用するオプションを有する、従来の放送方式である。２つのトランスポートが、放送スペクトルを単独で占有してＵＥの放送レシーバへの伝送を行う放送局と、独立に動作する。ＵＥは、認可及び／又は非認可ブロードバンドスペクトルで動作する、双方向ＤＬ／ＵＬ通信を実行できるワイヤレスブロードバンドトランシーバを内包してよい。
【０１９２】
この放送モードには３つの使用シナリオが存在する。
【０１９３】
（１）非リアルタイムアップリンク：ユーザはＵＥにおいて、従来のＴＶの視聴と同様に放送レシーバを制御する放送ＴＶアプリケーションを動作させる。ＴＶアプリケーションは、ユーザの視聴傾向に関する統計及び他のデータを収集する。デバイスがブロードバンドネットワークに接続されると、レーティング、目的とする広告、及び他のデータマイニング目的のために、収集されたデータを放送局サーバにダウンロードする。
【０１９４】
（２）リアルタイムアップリンク：リアルタイムインタラクティブモードのアップリンクのために、ブロードバンド接続を使用する。ユーザフィードバック及びユーザフィードバックに対する放送の応答は、瞬間的なものである。ユーザは、放送コンテンツを視聴しながら、ソーシャルネットワーキング、通信及びデータアクセスといった全てのインターネット体験を利用可能である。放送トランスポートとブロードバンド戻りチャネルとの間の関連は、ブロードバンドネットワークと放送ネットワークとの間で確立されたインターネット間接続プロトコルを介して達成される。
【０１９５】
（３）無アップリンク：ユーザはアップリンクオプションを選択しない。データ収集、インタラクティビティ及びアップリンクが存在しない。従来のＴＶと同様である。
【０１９６】
放送／ブロードバンドスペクトル共有モード
放送及びブロードバンドスペクトルの利用は一般に相補的である。例えばブロードバンドスペクトルの使用のピークは通常、昼間の就業時間中であり、放送収入生成のピークは夜間のゴールデンタイムに発生する。ユーザの視点からすると、オンデマンドコンテンツが一般に好まれるにも関わらず、ライブイベント、ニュース、人気のあるＴＶ番組の初回放映といった時間に依存する放送コンテンツは、オンデマンドへの嗜好の例外である。スペクトル共有は、ＢＭＸの下で市場主導型の方法で、有用な複数のスペクトルを異なる時間における異なるペイロードの搬送に適用することによって戻りを最大化するための、追加の収入の機会を放送局に提供する。
【０１９７】
放送市場エクスチェンジ（ＢＭＸ）
あるスペクトル共有モードでは、Ｓｉｎｃｌａｉｒ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｇｒｏｕｐが提案しているように、放送方式の経済から利益を得ることができるブロードバンドネットワークコンテンツを、輻輳放送ネットワークへとオフロードできる。
【０１９８】
放送市場エクスチェンジが生成されることにより、地域ベース（例えば指定市場領域（ＤＭＡ））から国家ベースにまで及ぶある所定の地域における、放送局による放送スペクトル及び／又は放送インフラストラクチャ（例えば伝送タワー）の集合が可能となる。放送エクスチェンジは、放送範囲、収入（例えば受信人数／ＭＨｚ、収入／ＭＨｚ）及びサービス品質（ＱＯＳ）の観点において最も効率的かつ効果的な方法で、欠乏したスペクトルリソースのプールを用いて、参加メンバーである放送局からコンテンツを配信する責任を果たす。
【０１９９】
放送市場エクスチェンジを形成するためのスペクトルの集合は、放送局の任意の協働／合意によるものである。現行の放送モデルの維持を望む放送局も存在し得る。従って、放送／ブロードバンド輻輳ネットワークは、全ての既存のビジネスモデル及び新たに形成されたエクスチェンジモデルをサポートできるように設計される。放送市場エクスチェンジの集中制御設計は、新規の放送／ブロードバンド輻輳ネットワークが提供する、向上した移動受信性、階層型サービス（例えば無料の広告サポート型コンテンツから有料購読まで）、移動しやすくインターネットとの親和性が高いユーザ体験から利益を得るための要件ではない。
【０２００】
現行の放送モデルでは、多くのＴＶ局にとって、少数のプログラムがその収入及び利益の大半を生み出すにもかかわらず、放送局は、その独自の使用２４×７のために、１つの放送チャネル全体（例えば米国では６ＭＨｚ）を占有する。新規のモデルでは、放送市場エクスチェンジは、スペクトルの使用の非効率性を排除すること、（固定型デバイスに最適化された）ＶＨＦ又は（移動体デバイスに最適化された）ＵＨＦ周波数／トランスミッタを通してコンテンツを配信できる最大限の柔軟性を提供すること、及びこのモデルのメンバーにとっての放送スペクトルの収入発展性を最大化することを目的としている。
【０２０１】
例えば、解像度を時間変動ベースで（ＳＤ、ＨＤから４Ｋ以上まで）調整することによって、利用可能な帯域幅を異なる複数のコンテンツに対して分配するための、次世代コーデック及び効率的な市場主導型メカニズムの採用によって、追加の帯域幅を解放できる。いくつかの放送局は、ゴールデンタイムの間だけコンテンツの一部を放送し、昼間は他の使用のためにスペクトルをプールに解放して、より多くの収入を生成することを選択できる。放送市場エクスチェンジサーバは、メンバーである放送局にとって効率的にコンテンツを配信するため、及びワイヤレスキャリア、非リアルタイムデータ配信、放送局以外の他のコンテンツプロバイダのための配信メカニズム、ＯＴＴコンテンツ所有者、公共サービス等のための４Ｇデータオフロードを含むがこれに限定されない他の用途のために余剰のスペクトルを配分するために、放送スペクトルを効果的にリパックする。
【０２０２】
スペクトルをリパックするステップ、又はＴＶ局をより小さなスペクトルのブロックにリパックするステップは、従来、ある制定過程によって規制当局（例えば米国のＦＣＣ）が行う機能である。法的手段を通したスペクトルのリパッキングとは異なり、放送市場エクスチェンジによって実行される集中型かつ協調的なスペクトルのリパッキングは、動的であり、市場主導的である。放送のスペクトル使用の効率を改善するだけでなく、放送市場エクスチェンジによるリアルタイム動的スペクトルリパッキングの制御は、低出力ブロードバンドネットワークが高出力放送ネットワークの近傍で動作しなければならなくなり得る場合に、非放送の使用のために、干渉を最小とした、価値の高い余剰スペクトルを生成するために重要である。
【０２０３】
スペクトルエクスチェンジ
別のスペクトル共有モードでは、放送局は、放送スペクトルの１次ユーザとなる。放送局は、トランスミッタをシャットオフしてスペクトルの制御をワイヤレスブロードバンドに譲渡することにより、放送スペクトルをワイヤレスブロードバンドキャリアと共有できる。従来のスペクトル共有スキームとは異なり、放送ネットワークサーバとブロードバンドネットワークサーバとの間の協調により、スペクトル検出は不要となる。
【０２０４】
スペクトル共有は、放送トランスポートスペクトルにおいて予備のキャパシティが利用可能となれば、いつでも可能である。ブロードバンドネットワークは毎回、利用可能であるとして指定された（即ち放送ネットワークが使用していない）いずれのチャネルからキャパシティを集合させる。未使用の放送チャネルの利用可能性は、市場又は地形によって、及び曜日又は時刻によって変化し得る。放送チャネルのキャパシティは、それが空である場合、放送への使用のためにこのチャネルスペクトルの使用が再要求されるまで、ブロードバンドチャネルのキャパシティを増大させるために再配向できる。
【０２０５】
スペクトルエクスチェンジは、放送市場エクスチェンジから卸売のスペクトルブロックを取得し、これを可変期間の複数のブロックにおけるブロードバンドでの使用のために利用可能とする。これらのブロックの長さ、チャネル利用可能性のスケジュール、いずれの地理的位置において利用可能なチャネルの量は、事前に統計的に、又は市場の状況に基づいてリアルタイムで動的に、決定してよい。
【０２０６】
スペクトルがワイヤレスブロードバンドの制御下にある場合、ワイヤレスオペレータは、放送タワーを、キャリア制御下の他のタワーに追加されるマクロタワーとして使用するオプションを有する。ＬＴＥの場合、ワイヤレスブロードバンドオペレータは、ＬＴＥ、ＬＴＥ＋ｅＭＢＭＳ又はＬＴＥ＋拡張型ｅＭＢＭＳ（ｅ2ＭＢＭＳ）を使用するオプションも有する。
【０２０７】
キャリアアグリゲーション
キャリアアグリゲーションは、ブロードバンドキャリアにワイヤレストラフィックをオフロードするためにブロードバンドスペクトルを適用するメカニズムである。伝送のみに制限されたブロードバンドスペクトルの場合、キャリアアグリゲーションは、ブロードバンドネットワークのためのダウンリンク（ＤＬ）トラフィックのみをオフロードするために使用される。将来の法令がこのような用途を認めている場合、アップリンク及びダウンリンクオフロードの両方に対して放送スペクトルを使用することに対する技術的制限は存在しない。
【０２０８】
キャリアではなくてもよいエンティティによって制御されるオフロードスペクトルを使用して、複数のワイヤレスブロードバンドキャリアへの供給を行うことができる。これは、キャリアアグリゲーションに使用される全てのスペクトルを、単一のキャリアのネットワークに供給するという目的だけのために、上記単一のキャリアによって制御する、という従来の考えとは異なっている。
【０２０９】
次世代ＵＥのためのプログラマブル無線チップセット
図３７は、放送／ブロードバンド輻輳ネットワークの能力に大きな影響を及ぼす、新世代ＵＥのアーキテクチャを示す。過去の放送用規格とは異なり、ここで提案されるアーキテクチャにより、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）ワイヤレスブロードバンド規格の発展と同様に、経時的な発展が可能となる。ソフトウェア定義アーキテクチャを用いることにより、ＵＥは発展型の規格に適応可能となる。ここで提案されるアーキテクチャの目的は、少なくとも我々の寿命までにおける最後のＴＶの変遷となることである。ＬＴＥとの調和により、放送及びブロードバンドの両方をサポートするためのコスト増分は最小となり、全ての固定型及び移動体デバイスにおいて同一の１つ又は複数のチップセットを使用できる。このアプローチを将来の製品に対して活用するだけで、拡張性の「パラメータ表現された波形」を展開できるようにする特定の標準化された方法と組み合わせると、変化し続ける技術的市場において競争を行う機会が与えられることになる。全てのＩＰトランスポート及び柔軟なアプリケーションアーキテクチャと組み合わせると、本発明者らは、本発明者らの規格の性能の全てのレベルにおいて競争力を保持し、かつ整合（調和）を保持することになる。
【０２１０】
ＮＧＢ  ＰＨＹの提案
様々な実施形態では、次世代の放送システム及び方法は、構成可能なＯＦＤＭトランスポートに基づいており、これは、放送局が、意図したセル範囲及び期待されるユーザの移動性に基づいてネットワーク展開を提供できるようにするものである。（ＯＦＤＭは、直交周波数分割多重化（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ‐Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の頭字語である。ＡＴＳＣは、先進テレビシステム委員会（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）の頭字語である。ＰＨＹは物理レイヤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）の略語である。）目的は、割り当てられた中央周波数に好適なＰＨＹシステムパラメータを選択することにより、複数の多様な使用ケースのシナリオに亘って、規定された性能目標を満たすことである。パラメータ選択は、地形及び時刻に応じて（例えばユーザの密度が、ピークの通勤時間中の主に移動しながらの受信から、夕方から夜間のテレビ視聴時間帯までの間の主に静止状態での受信へと変移するにつれて）実施される。
【０２１１】
ここで、サイクリックプレフィクス（ＣＰ）挿入／除去によるＯＦＤＭデータポンプを示す図３８を参照して、重要な性能目標について以下で議論する。
【０２１２】
範囲
セル動作範囲は、放送ネットワークの供給に関連する資本支出を決定するにあたって重要な因子である。隣接するタワー間の距離は、過剰な多経路干渉による劣化なしにＳＦＮモードでシステムを動作させるために必要な、遅延広がり許容誤差を決定する。遅延広がり許容誤差は、図３８に示すように、サイクリックプレフィクス（ＣＰ）の形態で各ＯＦＤＭシンボルの先頭に挿入されるガード区間（ＧＩ）の長さによって決定される。（サイクリックプレフィクス期間は、本明細書ではＧＩ期間とも呼ばれる。）多経路遅延広がりがＧＩ期間内に完全に含まれれば、システムはシンボル間干渉（Ｉｎｔｅｒ‐Ｓｙｍｂｏｌ‐Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ＩＳＩ）なしに動作する。ＧＩ期間は、百分率又は比として、例えば使用可能なＯＦＤＭシンボル周期ＴFFTの百分率（ＣＰ％）として指定してよい。使用可能なＯＦＤＭシンボル周期ＴFFTは、サブキャリア間隔Δｆの逆数に等しい（かつ上記逆数として計算できる）：即ちＴFFT＝１／Δｆである。ＴFFT及び選択されたＣＰ％は、ＧＩ期間を決定し、従って最大の可能な遅延広がりを決定する。サブキャリア間隔Δｆを低下させると、使用可能なＯＦＤＭシンボル周期ＴFFTが延長され、従って、システムオペレータが指定する所定の遅延広がり許容誤差を達成するために必要な、（ＣＰ％としての）時間的オーバヘッドが削減される。
【０２１３】
ユーザ移動性
ユーザ移動性は、ユーザ機器デバイスにおいて受信される信号のドップラーシフトをもたらす。ドップラーシフトが、正規化されたサブキャリア間隔Δｆに対して小さいままである、即ち：
【０２１４】
【数８】
0006496740.tif 000019
【０２１５】
（ｃは光速、ｆcはサブキャリアの周波数、ＶDは、放送タワーに対するユーザ機器（ＵＥ）デバイスの径方向速度）であれば、ＯＦＤＭトランスポートはドップラーシフトの影響を受けない。
【０２１６】
従って、サブキャリア間隔Δｆの選択は、ドップラー性能と遅延広がり許容誤差との間のトレードオフを必要とする。換言すると、所定の値のＣＰ％に関して、より大きい（より小さい）値のΔｆは、許容される最大ドップラーシフトに関してより大きな（小さな）値、及び許容される最大遅延広がりに関してより小さな（大きな）値を伴う。ＮＧＢ  ＰＨＹは、システムオペレータ（又は自動選択エージェント）に、パラメータ選択の柔軟性の増大をもたらし、これによってシステム性能における洗練されたトレードオフがもたらされる。
【０２１７】
増強されたシステムの特徴
システム性能を増強するために、又は以下の項にまとめられている新規のサービスモードを導入するために、多数の特徴が導入される。
【０２１８】
スケーラブルなシステム構成
ＮＧＢ  ＰＨＹは、幅広い性能目標を満たすために、ＯＦＤＭ信号の寸法を設定するにあたってある混合アプローチを取る。いくつかの実施形態では、本提案のＰＨＹは、３ＧＰＰ  ＬＴＥが採用するものから得られたサンプリングレートを使用してよい。図３９を参照のこと。（用語「サンプリングレート」は、ベースステーションにおけるデジタル‐アナログ変換レート及び／又はＵＥデバイスにおけるアナログ‐デジタル変換レートを表し得る。）
【０２１９】
ここで図３９を参照して、一実施形態による、増強された放送性能のためにＰＨＹを拡張する混合アプローチを説明する。ＬＴＥは、所定の信号帯域幅ＢＷに関して、ＣＰ％及びサブキャリア間隔Δｆの限定された選択肢のセットを与える。対照的に、ＮＧＢ  ＰＨＹはシステムパラメータをＤＶＢと同様の様式で拡張し、システム構成に増大した柔軟性を提供する。（ＤＶＢは、デジタルビデオ放送の頭字語である。）
【０２２０】
ＰＨＹの供給
ＬＴＥは、より大きな信号帯域幅における展開を可能とするために、サブキャリア間隔が固定されたまま、ＦＦＴサイズＮＦＦＴを増大させる。５ＭＨｚの信号はＮＦＦＴ＝５１２を使用し、１０、２０ＭＨｚの信号はそれぞれＮＦＦＴ＝１０２４、２０４８を使用する。ＬＴＥ  ＰＨＹは固定されたサブキャリア間隔（ユニキャスト動作に関して１５ｋＨｚ；放送用途には１５又は７．５ｋＨｚが利用可能である）を維持し、これにより信号帯域幅とは独立して固定されたシンボル期間が得られる。一方でＮＧＢ  ＰＨＹは、最小のＧＩオーバヘッドで遅延広がり許容誤差を増大させるためにシンボル期間を延長する手段として、所定の信号帯域幅において、サブキャリア間隔を低減しながら、ますます大きなＦＦＴを採用する。表１７（即ち図４０）は、様々な範囲／ドップラー性能標的に関して、６ＭＨｚのチャネル帯域幅に基づくサンプル構成を列挙する。システムパラメータは、同一のＣＰ％オーバヘッドを得るために選択されており、これにより、大幅に異なる性能目標に対処するという目的にもかかわらず、均一なスペクトル効率が得られる。
【０２２１】
可変パイロット密度
ストライプあたりのキャリアの数ＮSCPSは、トランスポートにおいて利用可能なサブキャリアの数ＮSCを、１とストライプの数ＮDATAとの和で除算したもの：
ＮSCPS＝ＮSC／（ＮDATA＋１）
として計算され、ここでＮDATAは、データストライプの数を指し、パイロットキャリアのための１つの追加のストライプが許容されている。続いてストライプは、規定されたオフセット及びストライドに従ってＩＦＦＴ入力に対してマッピングされる。ストライドは、各ストライプに関連する連続したデータ要素を配置する際にスキップされるサブキャリアの数を指す。ストライドがＮDATAに等しい場合、各ストライプからのサブキャリア（パイロットキャリアが含まれる）は、利用可能な信号帯域幅に亘って均一に分散され、組み込まれた周波数ダイバーシティを提供する。トランスミッタ及びレシーバの両方が認識しているスケジュールに従って（連続する複数のＯＦＤＭシンボル全体に亘る）オフセットを変化させることによって、各ストライプに関連するサブキャリアは、利用可能なチャネル帯域幅全体に広がり、周波数選択性の減衰に対する更なる耐性を提供する。例えばオフセットは、時間インデックス、例えば時間ドメインＯＦＤＭシンボルインデックスの関数として線形に増大してよい。パイロットは、周波数に関してデータサブキャリアと共に広がり、チャネル推定を容易にする。
【０２２２】
パイロットに対するデータストライプの比は、異なるレベルの移動性をもたらすために変化させることができる。低減された移動性に関しては、パイロット周波数（即ちサブキャリアの間隔内のパイロットの密度）は比較的低くすることができ、例えばＮPILOT：ＮDATA＝１：１１とすることができ、これはＮDATA／（ＮDATA＋１）＝１１／１２＝０．９１６７のストライプ密度に対応する。より高い移動性は増大したパイロット周波数、例えばＮPILOT：ＮDATA＝１：４を必要とし、これにより、ＮDATA／（ＮDATA＋１）＝４／５＝０．８のストライプ密度が得られる。適切なオフセット及びストライドを仮定すると、パイロット及びデータサブキャリアは均一に、又は略均一に分散されることになる。均一な分散を可能とするために、利用可能なサブキャリアの数を、ストライプの数によって均一に分割する、即ちＮSC／（ＮDATA＋１）＝ＩＮＴＥＧＥＲとしてよい。
【０２２３】
ＶＢＲソースの符号化をもたらすためのレートマッチング
レートマッチング（ＲＭ）の概念は、携帯電話の技術から借用して大幅な修正を加えたものである。例えば３ＧＰＰでは、レートマッチングを用いて、（情報及びパリティビットを含む）潜在的に可変サイズのエンコードされたブロックを、セルベースステーションと個々のユーザ機器（ＵＥ）との間の選択されたトランスポート経路の変動する搬送キャパシティに対して適合させる。搬送キャパシティは、変調及び公称符号化レートと、ベースステーションとＵＥとの間の無線伝播経路によって導入される雑音及び歪みとの組み合わせに左右される。ｅＮｏｄｅＢ等のベースステーションは上記変調を連続的に調整し、それが知覚する現在のチャネルのキャパシティによるサブフレームあたりの符号化スキームが、個々のＵＥそれぞれに利用可能となる。電話環境では、ＲＭは主にチャネルキャパシティの可変性をもたらすために使用される。
【０２２４】
放送環境では、搬送キャパシティはソースデータレートよりも遥かに一定である。１度に数時間又は数日に亘って、搬送キャパシティは固定されたまま、ソースデータレートが大きな比率で数ミリ秒変化し得る。放送機器は、利用可能性及び放送局が配信したいスループット効率に応じて、公称符号化レートＲ＝ｋ／ｎで、異なる複数の変調タイプＱＰＳＫ又は１６／６４／２５６‐ＱＡＭから選択を行うことができる。（利用可能性は、変調次数及び符号化レートが低減されるにつれて増大する。スループット効率は、変調次数及び符号化レートが増大するにつれて増大する。）しかしながら、ソース符号化によるビットレートは、ビデオシーンコンテンツと、これに関連する、エンコーダが維持するために動作する品質基準とに応じて、大幅に変動する。（ソースビデオストリームのビデオエンコーディング、例えばＭＰＥＧ又はＨＥＶＣエンコーディングは、ソース符号化の一形態として解釈できる。）本提案のＮＧＢシステムは、利用可能なトランスポートの効率を最大化するために、クロスレイヤ可視性（ｃｒｏｓｓ  ｌａｙｅｒ  ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）を利用する。クロスレイヤ可視性とは、ＰＨＹトランスポートにおいて適用するために最適なレートマッチングを決定する際の、ソースエンコーディングによって得られるレートの知識を利用することを表す。
【０２２５】
ここで図４２を参照して、ＶＢＲソース符号化をもたらすためのレートマッチングについて議論する。レートマッチングは、固定キャパシティトランスポートの最上部における可変ビットレート（ＶＢＲ）ソース符号化を可能とする。エンコーディング後のブロックサイズは、図４２に示すような所定のフレームにおけるＶＢＲ符号化レートに応じて、上記利用可能なトランスポートよりも僅かに小さい／大きい。レートマッチングは、パリティビットを挿入／削除することによって、利用可能なトランスポートを適合させ、これにより、これもまたＶＢＲソース符号化に応じて、僅かに低い／高い符号化レートが得られる。（図４２の右側の図中の）レートマッチングされたブロックサイズは全て、利用可能なトランスポートのサイズに等しいことが観察される。
【０２２６】
非リアルタイムファイル転送
ここで図４３を参照して、ＡＲＱサーバを介した非リアルタイムファイル転送について、ＱＯＳと共に説明する。ＮＧＢゲートウェイのクロスレイヤという性質は、非リアルタイム（ＮＲＴ）ファイル転送の根底にあるコンセプトの基礎である。ＮＲＴファイル転送は、ＮＧＢモジュレータによる、放送メディア、又はストリーミング放送コンテンツと共に送られた何らかのファイルコンテンツの送達を表す。メディアファイルを放送する際、データは、受信端末で使用できるよう、誤差なく受信される必要がある。ＬＴＥとは異なり、一方向放送は、ＵＥが欠落データセグメントの再伝送を要求するためのリアルタイム戻りチャネルを有しない。更に、最大３０ｋｍのサービスエリアにも亘る、高出力の一対多数放送トランスミッタから、各ＵＥによる要求に従って、欠落セグメントを再伝送することは、放送スペクトルの非効率的な使用を構成する。
【０２２７】
本提案のＡＴＳＣ３．０トランスポートは、ＧＰＳ  １ＰＰＳクロックのケイデンスで正確に１秒間隔で、コンテンツをチャンクとして送り、ＮＧＢモジュレータ（スレーブ）をＮＧＢゲートウェイ（マスター）にロックする。モジュレータは、ＬＴＥから借用した、修正された無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤを使用する。ＲＬＣは、全てのセグメントが含むＲＬＣヘッダの一部としてのセグメント計数と、データが元々いつ放送されたかを示すＵＴＣタイムスタンプとを有する。欠落セグメントを検出するこの方法は、ＩＰネットワークをリアルタイムユーザフィードバックのトランスポートに利用できる場合、放送での使用のために拡張できる。ＩＰネットワークはまた、以下に説明するようないずれの欠落データセグメントの再伝送にも使用される。
【０２２８】
ＮＧＢモジュレータのクロスレイヤ制御は、ＮＧＢゲートウェイに、進行中の全ファイル転送プロセスの先験的知識をもたらす。ＮＧＢゲートウェイは、ファイル転送に属するデータセグメントを、これらに関連するセグメント計数及びタイムスタンプと共に、ＲＬＣキャッシュへと押し出す。ＲＬＣキャッシュは、完全にＩＰコアネットワーク内で、自動再送要求（ＡＲＱ）を供給するにあたって使用される。ＮＧＢゲートウェイはまた、メタデータを、ＵＥを指向する放送ファイルと共に、ＩＰコアネットワークに存在するＡＲＱサーバのＵＲＬへと送る。放送ＵＥが消失シーケンス番号を検出すると、放送ＵＥは、ＡＲＱサーバからの１つ又は複数の欠落セグメントに対応するデータの再伝送を要求する。この再伝送は、１つ又は複数の消失シーケンス番号及び１つ又は複数の元々のＵＴＣタイムスタンプを要求する。このようにして、ＡＲＱサーバを介して放送データをミラーリングすることにより、ユニキャスト戻りチャネルを介して、（セグメント＃、ＵＴＣタイムスタンプによって指定される）特定のファイル転送に関連する欠落データセグメントを復元でき、これにより、ＱｏＳが上昇した、増強されたユーザ体験が提供される。ＡＲＱプロセスは、ＵＥがＷｉＦｉ、又はＬＴＥ等の認可された無線サービスに遭遇したときにファイル転送がバックグラウンドで完了するように、自動化できる。
【０２２９】
いくつかの実施形態では、ユーザデバイスへのファイル転送（例えば非リアルタイムファイル転送）を実施するための方法は、図４４に示すようなシステムアーキテクチャを利用してよい。これらの実施形態は、上述の複数の特徴、要素、実施形態のいずれのサブセットを含んでよい。
【０２３０】
放送ゲートウェイは、放送伝送システムに、及びＡＲＱサーバにも、データファイルのセグメントを送ることができる。放送ゲートウェイはまた、放送伝送システムに、１つ又は複数のビデオコンテンツを送ることもできる。（放送ゲートウェイ及びＡＲＱサーバは、ＩＰネットワークの一部として含まれてよい。）放送伝送システムは、上記セグメント及び上記１つ又は複数のビデオストリームを含むＲＦ信号を空中に伝送する。データファイルを、第１のＵＥデバイス（ＵＥ１）等の単一のユーザ機器（ＵＥ）デバイスに対して標的化できる場合、上記１つ又は複数のビデオコンテンツストリームは典型的には、複数の（例えば多数の）ＵＥデバイスへの放送のために構成される。第１のＵＥデバイスはＲＦ信号を受信して、ＲＦ信号から良好に復元できない１つ又は複数のセグメントを識別する１つ又は複数の消失セグメント指標を生成する。第１のＵＥデバイスは、ＩＰネットワークを通して、例えばＩＰネットワークに連結されたＷｉＦｉアクセスポイント（ＡＰ）へのＷｉＦｉ接続を用いて、又はＩＰネットワークに連結されたベースステーション（ＢＳ）へのワイヤレス接続を用いて、上記１つ又は複数の消失セグメント指標をＡＲＱサーバに伝送する。（いくつかの実施形態では、ベースステーションはＬＴＥ  ｅＮｏｄｅＢであってよい。）ＡＲＱサーバは消失セグメント指標を受信し、ＩＰネットワークを通して（例えば同一のＷｉＦｉ接続又はＬＴＥ接続を用いて）、上記消失セグメント指標によって識別される１つ又は複数のセグメントを第１のＵＥデバイスに送る。各消失セグメント指標は、各消失セグメントのシーケンス番号と、上記各消失セグメントに関連するタイムスタンプとを含んでよい。
【０２３１】
放送ゲートウェイはまた、放送伝送システムにＡＲＱサーバのＵＲＬを提供してよく、この場合放送伝送システムは、上記ＵＲＬを、ＲＦ信号の一部として第１のＵＥデバイスに伝送してよい。第１のＵＥデバイスは、上記ＵＲＬを用いて、ＩＰネットワークを通したサーバへの接続を確立できる。
【０２３２】
第２のＵＥデバイス（ＵＥ２）への第２のデータファイルの転送は、同様の様式で実施してよい。第２のデータファイルの転送は、第１のデータファイルの転送と並行して（又は部分的に並行して）実行してよい。第２のＵＥデバイスは、その消失セグメント指標を同一のＡＲＱサーバ（又は場合によっては異なるＡＲＱサーバ）に送ってよい。
【０２３３】
図４４は、図を過剰に複雑にするのを避けるために、２つのＵＥデバイスのみを示している。しかしながら、放送伝送システムは典型的には、多数のＵＥデバイスにビデオコンテンツを放送してよく、これらのＵＥデバイスから選択されたＵＥデバイスにデータファイルを伝送してよいことを理解されたい。例えばデータファイルは、ＵＥデバイスが行う要求、例えばアクセスポイント（又はベースステーション）及びＩＰネットワークを介して行われる要求に応答して、そのＵＥデバイスに伝送されてよい。
【０２３４】
可変パイロット密度の例
ある一連の実施形態では、インターリーバ６０５は、図４５に示すように、パイロットバッファＳP、及びＮ個の物理レイヤパイプそれぞれに対応するＮ個のストライプバッファから、データを受信するよう構成してよい。パイロットバッファＳPはパイロットシンボルを含む。（この変数Ｎは、上述の変数ＮDATAに対応する。）Ｎ個のストライプバッファは、Ｓ1、Ｓ2、…、ＳNで表される。
【０２３５】
各ストライプバッファは、対応する物理レイヤパイプＰＬＰkのシンボルのブロックを記憶する。例えばストライプバッファＳkは、サンプルのブロック：｛ａ（ｋ，ｊ）：ｊ＝０，１，２，…，ＭBLOCK‐１｝を記憶し、ここでｋはストライプインデックス（又はＰＬＰインデックス）、ｊはブロック内シンボルインデックスである。インターリーバ６０５は、パイロットシンボルバッファ及びＮ個のストライプバッファからシンボルを広げる（例えばインターリーブする）ことによって、サブキャリアのシーケンス６１０を生成する。
【０２３６】
例えば一実施形態では、ｂ（ｎ）で表される、生成されたシンボルシーケンス６１０のｎ番目のシンボルは：
ｍ＝（ｎ‐オフセット）ｍｏｄ  ＮSC
ｋ＝ｆｌｏｏｒ（ｍ／（Ｎ＋１））
ｊ＝ｍ  ｍｏｄ（Ｎ＋１）
ｂ（ｎ）＝ａ（ｋ，ｊ）
によって定義でき、ここでｎ＝０、１、２、…、ＮSC‐１であり、［ｘ］は、ｘの整数部分を表し、ａ（０，ｋ）はｐ（ｋ）、即ちパイロットバッファのｋ番目のシンボルとなるように定義される。図６は、オフセット＝０である場合を示す。シンボルシーケンス６１０の生成後、Ｎ個のストライプバッファは、Ｎ個の対応する物理レイヤパイプから更なるデータをロードしてよい。上述のように、Ｎの値はプログラム可能である。（Ｎの逆数、即ち１／Ｎは、パイロット密度と呼ぶことができる。）ネットワークコントローラは、放送伝送システムからの受信を行うＵＥデバイスの、予想される最大移動性に基づいて、Ｎの値を初期設定してよい。更に、Ｎの値は、例えば最大ＵＥ移動性の予想される変化に応答して変化してよい。より高い移動性は、典型的にはより小さい値のＮを必要とする。反対に、より低い移動性は、典型的にはより大きい値のＮを許容することになる。
【０２３７】
オフセットは、あるＯＦＤＭシンボルから次のＯＦＤＭシンボル（又はある複数のＯＦＤＭシンボルのグループから次のグループ）へと、例えば線形に変化してよい。一実施形態では、オフセットは、ＯＦＤＭシンボル間で固定量だけ増分してよい：オフセット←オフセット＋定数。従って、パイロットシンボル及び各ストライプバッファからのシンボルの位置は、ＯＦＤＭ時間インデックスの関数として、サブキャリア間隔を通って連続的に循環することになる。シンボルシーケンス６１０は、ＩＦＦＴユニット６１５によって逆変換してよい。得られた時間ドメインシンボルを、例えばガード区間挿入後に、伝送してよい。
【０２３８】
ある一連の実施形態では、サーバを操作するための方法４６００は、図４６に示す操作を含んでよい。（方法４６００はまた、上述の複数の特徴、要素、実施形態のいずれのサブセットを含んでよい。）方法４６００は、第１のユーザ機器（ＵＥ）デバイスへのデータファイルの転送を促進するために使用してよく、ここでサーバは、ＩＰネットワークの一部である。
【０２３９】
４６１０では、サーバは、放送ゲートウェイからデータファイルのセグメントを受信してよく、放送伝送システムはまた、放送ゲートウェイからセグメントを受信し、これらをＲＦ信号の一部として空中へ伝送してよい。第１のＵＥデバイスは、上記ＲＦ信号を受信して、ＲＦ信号から良好に復元できない１つ又は複数のセグメントを識別する１つ又は複数の消失セグメント指標を生成するよう構成され、ここで第１のＵＥデバイスは更に、ＩＰネットワークを通して（例えばＩＰネットワークに連結されるＷｉＦｉアクセスポイントへのＷｉＦｉ接続を用いて、又はＩＰネットワークに連結されるＬＴＥ  ｅＮｏｄｅＢへのワイヤレス接続を用いて）、サーバに上記１つ又は複数の消失セグメント指標を伝送するよう構成される。
【０２４０】
４６１５では、サーバは、第１のＵＥデバイスから、上記１つ又は複数の消失セグメント指標を受信する。
【０２４１】
４６２０では、サーバは、上記消失セグメント指標によって識別された１つ又は複数のセグメントを、ＩＰネットワークを通して（例えば同一のＷｉＦｉ接続又はＬＴＥ接続を通して）第１のＵＥデバイスに送る。
【０２４２】
いくつかの実施形態では、放送ゲートウェイもまた、ＩＰネットワークの一部である。
【０２４３】
いくつかの実施形態では、各消失セグメント指標は、各消失セグメントのシーケンス番号と、上記各消失セグメントに関連するタイムスタンプとを含む。
【０２４４】
いくつかの実施形態では、ＲＦ信号は、複数のユーザデバイスが受信するためのビデオ放送信号も搬送する。
【０２４５】
いくつかの実施形態では、放送ゲートウェイはまた、放送伝送システムへのサーバのＵＲＬ（ユニフォームリソースロケータ）を提供し、放送伝送システムはこのＵＲＬを、ＲＦ信号の一部として第１のＵＥデバイスに伝送し、第１のＵＥデバイスはこのＵＲＬを用いて、ＩＰネットワークを通したサーバへの接続を確立する。
【０２４６】
ある一連の実施形態では、ユーザ機器デバイスを操作するための方法４７００は、図４７に示す操作を含んでよい。（方法４７００はまた、上述の複数の特徴、要素、実施形態のいずれのサブセットを含んでよい。）方法４７００は、ユーザ機器へのデータファイルの転送を促進するために使用してよい。
【０２４７】
４７１０では、ユーザ機器デバイスは、放送伝送システムによってワイヤレスで伝送されるＲＦ信号の、雑音で撹乱されたバージョンを受信し、ここで放送伝送システムは、上記ＲＦ信号中のデータファイルのセグメントを伝送する。
【０２４８】
４７１５では、ユーザ機器デバイスは、（例えばベースバンドへの下方変換、アナログ‐デジタル変換、シンボル推定及びデータデコーディングによって）上記雑音で撹乱されたバージョンを操作して、セグメントの推定を復元する。
【０２４９】
４７２０では、ユーザ機器デバイスは上記推定を分析して、（例えばＣＲＣ等の誤差検出符号を分析することによって）どのセグメントが良好に受信されていないかを決定する。
【０２５０】
４７２５では、ユーザ機器デバイスは、ＩＰネットワークを介して、１つ又は複数の消失セグメント指標をサーバに伝送し、ここで各消失セグメント指標は、良好に受信されなかったセグメントのうちの対応するものを（そのシーケンス番号及び／又は受信タイムスタンプによって）識別する。
【０２５１】
いくつかの実施形態では、消失セグメント指標の受信に応答して、サーバはＩＰネットワークを通して、ユーザ機器デバイスに消失セグメントデータを送り、ここで上記消失セグメントデータは、上記１つ又は複数の消失セグメント指標によって識別される１つ又は複数のセグメントそれぞれのコピーを含む。
【０２５２】
いくつかの実施形態では、上記１つ又は複数の消失セグメント指標を伝送する動作は、ＷｉＦｉアクセスポイントへのＷｉＦｉ接続を用いて、上記１つ又は複数の消失セグメント指標をワイヤレス伝送することを含み、上記ＷｉＦｉアクセスポイントは、ＩＰネットワークに（必ずしも直接でなくてもよいが）連結される。
【０２５３】
いくつかの実施形態では、上記１つ又は複数の消失セグメント指標を伝送する動作は、ベースステーションへのワイヤレス接続を用いて、上記１つ又は複数の消失セグメント指標をワイヤレス伝送することを含み、上記ベースステーションは、ＩＰネットワークに（必ずしも直接でなくてもよいが）連結される。
【０２５４】
いくつかの実施形態では、ワイヤレス接続はＬＴＥ接続であり、ベースステーションはＬＴＥ  ｅＮｏｄｅＢである。
【０２５５】
いくつかの実施形態では、ＲＦ信号はまた、１つ又は複数のビデオ放送ストリームも搬送する。
【０２５６】
いくつかの実施形態では、放送伝送システムは、ＩＰネットワークに接続された放送ネットワークの一部である。
【０２５７】
ある一連の実施形態では、ゲートウェイ４８００は、図４８に示すように構成してよい。ゲートウェイ４８００は、チャネルエンコーディングユニット４８１０、レートマッチングユニット４８１５、制御ユニット４８２０を含んでよい。（ゲートウェイ４８００はまた、上述の複数の特徴、要素、実施形態のいずれのサブセットを含んでよい。）ゲートウェイは、動的に可変である符号化レートのチャネルエンコーディングを、放送伝送システムが伝送することになる１つ又は複数のデータストリームに適用するために使用してよい。１つ又は複数のデータストリームのうちの少なくとも１つは、可変レートストリーム（即ち単位時間あたり可変数の情報ビットを含む）である。放送伝送システムは、一定の物理トランスポートレートでデータを伝送するよう構成され、ゲートウェイは以下を含む。
【０２５８】
ゲートウェイは、コンピュータシステムによって、１つ若しくは複数のＡＳＩＣ等の専用のデジタルハードウェアによって、ＦＰＧＡ等の１つ若しくは複数のプログラマブルハードウェア要素によって、又は以上のいずれの組み合わせによって実装できる。
【０２５９】
チャネルエンコーディングユニット４８１０は、上記１つ又は複数のデータストリームＤＳ1、ＤＳ2、…、ＤＳNに、固定符号化レートのチャネル符号化を適用して、それぞれ１つ又は複数の符号化されたストリームを得るよう構成される。
【０２６０】
レートマッチングユニット（ＲＭＵ）４８１５は、上記１つ又は複数の符号化されたストリームを修正して、１つ又は複数のそれぞれ修正されたストリームを得るよう構成され、ＲＭＵは、上記１つ若しくは複数の符号化されたストリームにヌル値を注入することによって、及び／又は上記１つ若しくは複数の符号化されたストリームのうちの選択した値をパンクチュアリング（即ち破棄）することによって、上記１つ又は複数の符号化されたストリームを修正するよう構成される。
【０２６１】
制御ユニット４８２０は、上記１つ又は複数のデータストリームそれぞれにおける、単位時間あたりの情報ビット数を示す情報を受信するよう構成される。
【０２６２】
制御ユニット４８２０は更に、上記１つ又は複数の修正されたストリームの集合ビットレートが上記一定の物理トランスポートレートに適合する（即ち上記一定の物理トランスポートレートに近接するがこれを超えない）ように、単位時間あたりに注入されるゼロ値の数及び／又は単位時間あたりにパンクチュアリングされる値の数を変化させるよう構成される。制御ユニットは、レートマッチングユニットに制御信号を供給して、ヌル注入レート及び／又はパンクチュアリングレートを指定する。制御ユニットは、１つ又は複数のデータストリームそれぞれにおける単位時間あたりの上記１つ又は複数の情報ビット数に基づいて、単位時間あたりに注入されるゼロ値の数及び／又は単位時間あたりにパンクチュアリングされる値の数を変化させるよう構成される。
【０２６３】
いくつかの実施形態では、放送伝送システムは、ＯＦＤＭ出力信号の一部として上記１つ又は複数の修正されたストリームを伝送するよう構成される。
【０２６４】
いくつかの実施形態では、上記一定の物理トランスポートレートは、少なくとも部分的には、ＯＦＤＭ出力信号が使用するサブキャリアの数、ＯＦＤＭ出力信号のシンボルレート及びサブキャリアが使用する変調スキームによって決定される。
【０２６５】
いくつかの実施形態では、１つ又は複数のデータストリームは、１つ若しくは複数のビデオストリーム及び／又は１つ若しくは複数の音声ストリームを含む。
【０２６６】
ある一連の実施形態では、方法４９００は、図４９に示す操作を含んでよい。（方法４９００はまた、上述の複数の特徴、要素、実施形態のいずれのサブセットを含んでよい。）方法４９００は、動的に可変である符号化レートのチャネルエンコーディングを、放送伝送システムが伝送することになる１つ又は複数のデータストリームに適用するために使用してよい。１つ又は複数のデータストリームのうちの少なくとも１つは、可変レートストリーム（即ち単位時間あたり可変数の情報ビットを含む）であり、放送伝送システムは、一定の物理トランスポートレートでデータを伝送するよう構成される。
【０２６７】
４９１０では、本方法は、１つ又は複数のデータストリームそれぞれにおける、単位時間あたりの情報ビットの数を示す情報を受信するステップを含む。
【０２６８】
４９１５では、本方法は、固定符号化レートのチャネルエンコーディングを上記１つ又は複数のデータストリームに適用して、それぞれ１つ又は複数の符号化されたストリームを得るステップを含む。
【０２６９】
４９２０では、本方法は、上記１つ又は複数の符号化されたストリームを修正して、１つ又は複数のそれぞれ修正されたストリームを得るステップを含み、ここで上記１つ又は複数の符号化されたストリームを修正するステップは、ヌル値を上記１つ若しくは複数の符号化されたストリームに注入する、及び／又は上記１つ又は複数の符号化されたストリームの選択した値をパンクチュアリングするステップを含み、単位時間あたりに注入されるヌル値の数、及び／又は単位時間あたりにパンクチュアリングされる値の数は、上記１つ又は複数の修正されたストリームの集合ビットレートが、一定の物理トランスポートレートに適合するように、変更され、上記変更は、上記１つ又は複数のデータストリームそれぞれの、単位時間あたりの情報ビットの１つ又は複数の数に基づいて実施される。
【０２７０】
いくつかの実施形態では、本方法はまた、ワイヤレスチャネルを通した伝送のための放送伝送システムに１つ又は複数の修正されたストリームを供給するステップを含む。
【０２７１】
ＯＦＤＭ波形構成可能性に関する更なる実施形態を、以下の番号付き段落において開示する。
【０２７２】
１．１  放送伝送システムを構成するための方法であって、上記放送伝送システムは、ＯＦＤＭを用いて信号を伝送するよう構成され、上記方法は：
選択された伝送帯域と、以下のうちの１つ又は複数：２つ以上のＦＦＴサイズの組から選択されたＦＦＴサイズの値；２つ以上のサイクリックプレフィクス百分率値の組から選択された（伝送されたＯＦＤＭシンボルに関する）ＣＰ百分率値とを用いて伝送を行うように、放送伝送システムを構成するステップ
を含み、上記選択された伝送帯域は、異なる帯域幅の利用可能な複数の伝送帯域の組から選択され、放送伝送システムのデジタル‐アナログ変換ユニットが使用することになるサンプルレートの値は、サンプルレートと帯域幅との間の線形関係に従って、上記選択された伝送帯域の帯域幅に基づいて決定される、方法。
【０２７３】
１．２  上記線形関係は、既存のＬＴＥ通信規格に適合する、実施形態１．１の方法。
【０２７４】
１．３  上記ＣＰ百分率の選択された値は、上記放送伝送システムに対応するあるセルにおける、ユーザ機器デバイスに関する、予想される最大遅延広がりに基づいて決定される、実施形態１．１の方法。
【０２７５】
１．４  上記ＦＦＴサイズの選択された値は、上記放送伝送システムに対応するあるセルにおける、ユーザ機器デバイスに関する、予想される最大モーションレートに基づいて決定される、実施形態１．１の方法。
【０２７６】
２．１  放送伝送システムを構成するための方法であって、上記放送伝送システムは、ＯＦＤＭを用いて信号を伝送するよう構成され、上記方法は：
選択された伝送帯域と、以下のうちの１つ又は複数：２つ以上のＯＦＤＭサブキャリア間隔の値の組から選択されたＯＦＤＭサブキャリア間隔の値；２つ以上のサイクリックプレフィクス百分率値の組から選択された（伝送されたＯＦＤＭシンボルに関する）ＣＰ百分率値とを用いて伝送を行うように、放送伝送システムを構成するステップ
を含み、上記選択された伝送帯域は、異なる帯域幅の利用可能な複数の伝送帯域の組から選択され、放送伝送システムのデジタル‐アナログ変換ユニットが使用することになるサンプルレートの値は、サンプルレートと帯域幅との間の線形関係に従って、上記選択された伝送帯域の帯域幅に基づいて決定される、方法。
【０２７７】
２．２  上記２つ以上の間隔の値の組は、３つ以上の間隔の値を含む、実施形態２．１の方法。
【０２７８】
２．３  上記サブキャリア間隔の選択された値は、上記放送伝送システムに対応するあるセルにおける、ユーザ機器デバイスの、予想される最大モーションレートに基づいて決定される、実施形態２．１の方法。
【０２７９】
３．１  放送伝送システムを構成するための方法であって、上記放送伝送システムは、ＯＦＤＭを用いて信号を伝送するよう構成され、上記方法は：
選択された伝送帯域と、以下のうちの１つ又は複数：ＦＦＴサイズの組又はＯＦＤＭサブキャリア間隔の値の組である２つ以上の値の第１の組から選択された、第１のパラメータ値；ＣＰ百分率値の組又はガード区間長さの組である２つ以上の値の第２の組から選択された、第２のパラメータ値とを用いて伝送を行うように、放送伝送システムを構成するステップ
を含み、上記選択された伝送帯域は、異なる帯域幅の利用可能な複数の伝送帯域の組から選択され、放送伝送システムのデジタル‐アナログ変換ユニットが使用することになるサンプルレートの値は、サンプルレートと帯域幅との間の線形関係に従って、上記選択された伝送帯域の帯域幅に基づいて決定される、方法。
【０２８０】
３．２  上記第２のパラメータ値は、ガード区間長さであり、上記ガード区間長さは、サイクリックプレフィクス期間又はヌル区間長さである、実施形態３．１の方法。
【０２８１】
４．１  放送伝送システムを構成するための、コンピュータ実装型の方法であって、上記放送伝送システムは、ＯＦＤＭを用いて信号を伝送するよう構成され、上記方法は：
伝送帯域と、以下のうちの１つ又は複数：ＦＦＴサイズの組又はＯＦＤＭサブキャリア間隔の値の組である２つ以上の値の第１の組からの第１のパラメータ値；ＣＰ百分率値の組又はガード区間長さの組である２つ以上の値の第２の組からの第２のパラメータ値とを選択するステップ
を含み、上記伝送帯域は、異なる帯域幅の利用可能な複数の伝送帯域の組から選択され、放送伝送システムのデジタル‐アナログ変換ユニットが使用することになるサンプルレートの値は、サンプルレートと帯域幅との間の線形関係に従って、上記選択された伝送帯域の帯域幅に基づいて決定され、
また上記方法は：
パラメータ情報を（例えばＩＰネットワークを通して）上記放送伝送システムに伝送するステップであって、上記パラメータ情報は、上記選択された伝送帯域、上記第１のパラメータ値及び上記第２のパラメータ値を識別し、上記放送伝送システムは、上記選択された伝送帯域、上記第１のパラメータ値及び上記第２のパラメータ値を用いてＯＦＤＭ信号を伝送するように上記放送伝送システム自体を再構成するよう設計される、ステップ
を含む、方法。
【０２８２】
４．２  上記放送伝送システムは、上記パラメータ情報を（例えばＵＥデバイスへのワイヤレス放送伝送を介して）上記ＵＥデバイスに伝送するよう構成され、上記ＵＥデバイスは、上記選択された伝送帯域、上記第１のパラメータ値及び上記第２のパラメータ値を用いて、ＯＦＤＭ信号を受信するように上記ＵＥデバイス自体を再構成するよう設計される、実施形態４．１の方法。
【０２８３】
５．１  ユーザ機器（ＵＥ）デバイスを構成するための方法であって、上記ＵＥデバイスは、ＯＦＤＭを用いて信号を受信するよう構成され、上記方法は：
選択された受信帯域と、以下のうちの１つ又は複数：ＦＦＴサイズの組又はＯＦＤＭサブキャリア間隔の値の組である２つ以上の値の第１の組から選択された、第１のパラメータ値；ＣＰ百分率値又はガード区間長さの組である２つ以上の値の第２の組から選択された、第２のパラメータ値とを用いて受信を行うよう、上記ＵＥデバイスを構成するステップ
を含み、上記選択される受信帯域は、異なる帯域幅の利用可能な複数の受信帯域の組から選択され、ＵＥデバイスのアナログ‐デジタル変換ユニットが使用することになるサンプルレートの値は、サンプルレートと帯域幅との間の線形関係に従って、上記選択された受信帯域の帯域幅に基づいて決定される、方法。
【０２８４】
５．２  上記線形関係は、既存のＬＴＥ通信規格に適合する、実施形態５．１の方法。
【０２８５】
構成可能なパイロット密度に関する更なる実施形態を以下の番号付き実施形態において開示する。
【０２８６】
６．１  ユーザ機器の移動性の選択された環境をもたらすために、放送伝送システムを操作するための方法であって、上記方法は：
Ｎ個のデータストライプを受信するステップであって、ここでＮは正の整数であり、Ｎはプログラム可能なパラメータであり、Ｎの値は、ＵＥデバイスの予想される最大移動性に基づいて選択され、上記Ｎ個のデータストライプは１つ又は複数のビデオデータストリームに関するデータを含む、ステップ；
シンボルのシーケンスを生成するステップであって、上記シーケンスの各シンボルは、ＯＦＤＭサブキャリアの組のうちの各ＯＦＤＭサブキャリアに対応し、上記生成するステップは、パイロットシンボルと、上記Ｎ個のデータストライプからのシンボルとを周期的にインターリーブするステップを含み、上記シーケンス中のＮ＋１個のシンボルの連続するセグメントはそれぞれ、上記Ｎ個のストライプそれぞれからの１つのシンボルと、１つのパイロットシンボルとを含む、ステップ；
上記シンボルのシーケンスに対してＩＦＦＴを実施して、ＯＦＤＭ伝送シンボルを得るステップ
を含む、方法。
【０２８７】
６．２  Ｎの値は、上記予想される最大移動性の所定の減少関数を評価することによって選択される、実施形態６．１の方法。
【０２８８】
６．３  Ｎは１より大きい、実施形態６．１の方法。
【０２８９】
６．４  Ｎの値を再定義する入力を受信するステップ；
上記再定義されたＮの値を用いて、上記生成を実施するするステップと、上記ＩＦＦＴを実施するステップとを実施して、上記シンボルのシーケンスにおいてパイロットシンボルの異なる密度を達成するステップ
を更に含む、実施形態６．１の方法。
【０２９０】
６．５  上記生成するステップと、上記ＩＦＦＴを実施するステップとを、周期的に反復するステップを更に含み、各反復において、上記周期的にインターリーブするステップは、直前の反復に対して固定量だけ、ストライプインデックスに対するサブキャリア位置のマッピングを前進させる、実施形態６．１の方法。
【０２９１】
７．１  ユーザ機器（ＵＥ）デバイスを操作するための方法であって、上記方法は：
ワイヤレスチャネルからＯＦＤＭ信号を受信するステップ；
上記ＯＦＤＭ信号の時間ドメインＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを実施して、シンボルのシーケンスを得るステップであって、上記シーケンスの各シンボルは、ＯＦＤＭサブキャリアの組のうちの各ＯＦＤＭサブキャリアに対応し、上記シーケンス中のＮ＋１個のシンボルの連続するセグメントはそれぞれ、Ｎ個のデータストライプそれぞれからの１つのシンボルと、１つのパイロットシンボルとを含む、ステップ；
上記シーケンスの上記シンボルをデインターリーブすることによって、上記シンボルのシーケンスから、上記Ｎ個のストライプそれぞれに対応するシンボルを復元するステップ；
上記Ｎ個のストライプそれぞれに対応する上記シンボルを、対応するストライプ出力バッファへと前進させるステップ
を含む、方法。
【０２９２】
７．２  Ｎの値はプログラム可能である、実施形態７．１の方法。
【０２９３】
７．３  Ｎは１より大きい、実施形態７．１の方法。
【０２９４】
７．４  上記ＵＥデバイスは上記パイロットシンボルを用いてチャネル推定を実施する、実施形態７．１の方法。
【０２９５】
７．５  上記ストライプ出力バッファのうちの１つ又は複数からの上記シンボルに対する操作を行って、対応するストライプ出力ストリームを得るステップを更に含む、実施形態７．１の方法。
【０２９６】
７．６  上記ＯＦＤＭ信号から、再定義されたＮの値を復元するステップ；並びに
上記再定義されたＮの値を用いて、上記ＦＦＴ、上記復元するステップ及び上記前進させるステップを実施するステップ
を更に含む、実施形態７．１の方法。
【０２９７】
７．７  上記ＦＦＴ、上記復元するステップ及び上記前進させるステップを周期的に反復するステップを更に含み、各反復において、上記デインターリーブするステップは、直前の反復に対して固定量だけ、ストライプインデックスに対するサブキャリア位置のマッピングを前進させる、実施形態７．１の方法。
【０２９８】
本明細書に記載の様々な実施形態のいずれは、例えばコンピュータ実装型の方法として、コンピュータ可読メモリ媒体として、コンピュータシステムとして等の様々な形態のいずれにおいて実現できる。システムは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ若しくは複数の専用設計のハードウェアデバイスによって、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の１つ若しくは複数のプログラマブルハードウェア要素によって、記憶されているプログラム命令を実行する１つ若しくは複数のプロセッサによって、又は以上のいずれの組み合わせによって、実現できる。
【０２９９】
いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読メモリ媒体は、プログラム命令及び／又はデータを記憶するよう構成してよく、このプログラム命令は、コンピュータシステムによって実行された場合に、上記コンピュータシステムに、例えば本明細書に記載の方法実施形態のうちのいずれか、又は本明細書に記載の方法実施形態のうちのいずれかの組み合わせ、又は本明細書に記載の方法実施形態のうちのいずれかのいずれのサブセット、又はこのようなサブセットのいずれの組み合わせである、方法を実施させる。
【０３００】
いくつかの実施形態では、コンピュータシステムは、プロセッサ（又はプロセッサのセット）及びメモリ媒体を含むよう構成してよく、メモリ媒体はプログラム命令を記憶し、ここでプロセッサは、メモリ媒体からプログラム命令を読み出して実行するよう構成され、プログラム命令は、本明細書に記載の様々な方法実施形態のうちのいずれか（又は本明細書に記載の方法実施形態のうちのいずれかの組み合わせ、又は本明細書に記載の方法実施形態のうちのいずれかのいずれのサブセット、又はこのようなサブセットのいずれの組み合わせ）を実装するために実行可能である。このコンピュータシステムは、様々な形態のいずれにおいて実現できる。例えばこのコンピュータシステムは、（その様々な実現形態のいずれにおける）パーソナルコンピュータ、ワークステーション、カード上のコンピュータ、ボックス内の特定用途向けコンピュータ、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、移動体デバイス、ウェアラブルコンピュータ、感知デバイス、テレビ、ビデオ取得デバイス、生体埋め込み型コンピュータ等であってよい。コンピュータシステムは、１つ又は複数のディスプレイデバイスを含んでよい。本明細書で開示されている様々な計算結果のいずれは、ディスプレイデバイスによって表示してよく、又はそうでない場合はユーザインタフェースデバイスを介した出力として提示してよい。
【０３０１】
好ましい実施形態と共に以上の実施形態に関して説明してきたが、これらは、本明細書に示した特定の形態に限定することを意図していない。それどころか、添付の請求項によって定義されるような本発明の実施形態の精神及び範囲内に当然含まれ得るような、このような代替例、修正例及び均等物を包含することを意図している。
【図１Ａ】
0006496740.tif 000020
【図１Ｂ】
0006496740.tif 000021
【図２】
0006496740.tif 000022
【図３Ａ】
0006496740.tif 000023
【図３Ｂ】
0006496740.tif 000024
【図３Ｃ】
0006496740.tif 000025
【図４】
0006496740.tif 000026
【図５Ａ】
0006496740.tif 000027
【図５Ｂ】
0006496740.tif 000028
【図６】
0006496740.tif 000029
【図７Ａ】
0006496740.tif 000030
【図７Ｂ】
0006496740.tif 000031
【図７Ｃ】
0006496740.tif 000032
【図８】
0006496740.tif 000033
【図９】
0006496740.tif 000034
【図１０】
0006496740.tif 000035
【図１１】
0006496740.tif 000036
【図１２】
0006496740.tif 000037
【図１３】
0006496740.tif 000038
【図１４】
0006496740.tif 000039
【図１５】
0006496740.tif 000040
【図１６】
0006496740.tif 000041
【図１７Ａ】
0006496740.tif 000042
【図１７Ｂ】
0006496740.tif 000043
【図１８Ａ】
0006496740.tif 000044
【図１８Ｂ】
0006496740.tif 000045
【図１９】
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【図２０】
0006496740.tif 000047
【図２１】
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【図２２】
0006496740.tif 000049
【図２２Ｂ】
0006496740.tif 000050
【図２３】
0006496740.tif 000051
【図２３Ｂ】
0006496740.tif 000052
【図２４】
0006496740.tif 000053
【図２５】
0006496740.tif 000054
【図２６】
0006496740.tif 000055
【図２７】
0006496740.tif 000056
【図２８】
0006496740.tif 000057
【図２９】
0006496740.tif 000058
【図３０】
0006496740.tif 000059
【図３０Ｂ】
0006496740.tif 000060
【図３１Ａ】
0006496740.tif 000061
【図３１Ｂ】
0006496740.tif 000062
【図３２】
0006496740.tif 000063
【図３３】
0006496740.tif 000064
【図３３Ｂ】
0006496740.tif 000065
【図３３Ｃ】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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