(57)【要約】      （修正有）【課題】可変のヘッダ変調によりＦＥＣ（前方誤り訂正）フレームヘッダを送信および受信する方法および装置を提供する。【解決手段】ＰＬＰデータ部分が１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭのデータシンボルで変調されるとき、この３２シンボルのヘッダが使用される。１６シグナリングビットは、ＲＭ（３２、１６）符号を使用して符号化される。結果として得られる３２コードワードビットは、３２ビットのＰＲＢＳを使用して変調器においてＢＰＳＫにより変調される。ＲＭ（３２、１６）符号は１ビットの巡回シフトを受け、３２ビットとの間で排他的論理和演算が行われ、同相または直交位相ＢＰＳＫに示すように使用される系列を形成する。【選択図】図２
2016026420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データパケットの前方誤り訂正（FEC）フレームヘッダ情報を符号化する方法であって、
Reed-Muller符号化を使用して、データパケットのヘッダ情報におけるヘッダビットを符号化するステップと、
巡回ビットシフト動作、および擬似ランダム2進系列との排他的論理和演算を行うことで、前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットを処理するステップと、
前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットを、対応するデータ部分におけるデータシンボルを変調するために使用される変調タイプに依存する変調タイプで変調するステップと、
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記ヘッダ情報は、デジタルケーブルテレビ放送において使用される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記変調するステップは、第一のタイプのヘッダ変調についてオフセットBPSK（Binary  Phase  Shift  Keying）を使用し、第二のタイプのヘッダ変調についてQAM（Quadrature  Amplitude  Modulation）を使用する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記処理ステップは、BPSKシンボルの生成のために擬似ランダム2進系列と排他的論理和演算が行われる前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットの１ビットだけシフトされたバージョンと、16-QAMシンボルの生成のために擬似ランダム2進系列と排他的論理和演算が行われる前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットの２ビットだけシフトされたバージョンを使用する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記変調するステップは、BPSK変調のため、前記排他的論理和演算の出力ビットを使用して前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットを変調し、16-QAM変調のため、２つの前記排他的論理輪演算の出力ビットと２つの前記Reed-Muller符号化されたビットとを有するペアとなるビットセットを使用して前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットを変調することで行われる、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前方誤り訂正（FEC）フレームヘッダ情報を符号化する装置であって、
Reed-Muller符号化を使用して、データパケットのヘッダ情報におけるヘッダビットを符号化するエンコーダと、
巡回ビットシフト動作、および擬似ランダム2進系列との排他的論理和演算を行うことで、前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットを処理するプロセッサと、
前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットを、対応するデータ部分におけるデータシンボルを変調するために使用される変調タイプに依存する変調タイプで変調する変調器と、
を備える、前記装置。
【請求項７】
前記エンコーダは、デジタルケーブルテレビ放送においてヘッダ情報を符号化する、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記変調器は、第一のタイプのヘッダ情報についてオフセットBPSK（Binary  Phase  Shift  Keying）を使用し、第二のタイプのヘッダ情報について16-QAM（Quadrature  Amplitude  Modulation）を使用して、擬似ランダム2進系列との変調を行う、請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、BPSKシンボルの生成のために擬似ランダム2進系列と排他的論理和演算が行われる前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットの１ビットだけシフトされたバージョンと、16-QAMシンボルの生成のために擬似ランダム2進系列と排他的論理和演算が行われる前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットの２ビットだけシフトされたバージョンを使用する、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記変調器は、BPSK変調のため、前記排他的論理和演算の出力ビットを使用して前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットを変調し、16-QAM変調のため、２つの前記排他的論理輪演算の出力ビットと２つの前記Reed-Muller符号化されたビットとを有するペアにされたビットセットを使用して前記Reed-Muller符号化されたヘッダビットを変調する、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
ヘッダ情報を復号する方法であって、
デジタルケーブルテレビ放送においてビットストリームを受信するステップと、
前方誤り訂正（FEC）フレームヘッダのために使用される変調のタイプを、前記ビットストリームにおいて符号化されたビットから判定するステップと、
前記符号化されたビットから判定された変調のタイプに応答して、前記FECフレームヘッダを復調するステップと、
を含む、前記方法。
【請求項１２】
前記ヘッダ情報は、デジタルケーブルテレビ放送から取得される、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記復調するステップは、第一のタイプのヘッダ変調により変調されたヘッダについてオフセットBPSK（Binary  Phase  Shift  Keying）と擬似ランダム2進系列を使用し、第二のタイプのヘッダ変調により変調されたヘッダについて16-QAM（Quadrature  Amplitude  Modulation）と擬似ランダム2進系列を使用する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記復調するステップは、Reed-Muller符号化されたビットのビットシフトされたバージョンと擬似ランダム2進系列との逆排他的論理和演算を行う、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記排他的論理和演算は、BPSK変調されたヘッダについて前記Reed-Muller符号化されたビットの１ビットの巡回シフトと、16-QAM変調されたヘッダについて前記Reed-Muller符号化されたビットの２ビットの巡回シフトにより行われる、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
ヘッダ情報を復号する装置であって、
デジタルケーブルテレビ放送においてビットストリームを受信する受信機と、
前方誤り訂正（FEC）フレームヘッダのために使用される変調のタイプを、前記ビットストリームにおいて符号化されたビットから判定する回路と、
前記符号化されたビットから判定された変調のタイプに応答して、前記FECフレームヘッダを復調する復調器と、
を備える、前記装置。
【請求項１７】
前記ヘッダ情報は、デジタルケーブルテレビ放送から取得される、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記復調器は、第一のタイプのヘッダ情報により変調されたヘッダについてオフセットBPSK（Binary  Phase  Shift  Keying）と擬似ランダム2進系列を使用し、第二のタイプのヘッダ情報により変調されたヘッダについて16-QAM（Quadrature  Amplitude  Modulation）と擬似ランダム2進系列を使用する、請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記復調器は、Reed-Muller符号化されたビットのビットシフトされたバージョンと擬似ランダム2進系列との逆排他的論理和演算を行う、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記排他的論理和演算は、BPSK変調されたヘッダについて前記Reed-Muller符号化されたビットの１ビットの巡回シフトと、16-QAM変調されたヘッダについて前記Reed-Muller符号化されたビットの２ビットの巡回シフトにより行われる、請求項１９記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2008年12月10日および2008年12月15日にそれぞれ提出された米国特許仮出願第61/201443号および第61/201805号の利益を特許請求するものであり、この仮出願の内容は、完全な形で本明細書に盛り込まれる。
【０００２】
本原理は、ケーブル伝送システムおよび技術に関するものである。本原理は、より詳細には、ケーブルテレビジョン放送向けの前方誤り訂正（FEC）ヘッダに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
LDPC（Low  Density  Parity  Check）符号は、前方誤り訂正（FEC）ブロック符号に分類され、オーディオおよび／またはビデオデータを保護するために伝送環境においてしばしば使用される。この前方誤り訂正符号は、受信機が受信したマルチメディアストリーム中の誤りを回復および訂正する可能性を高め、誤りを含むデータの再送信は必要としない。誤り制御システムがFECであると、送信機はデータストリームに冗長データを付加することが必要になる。FECにより訂正可能な誤り割合の上限は、誤り訂正符号の計算方法によって決まってくる。FECには、固定サイズのブロック、パケット、または所定サイズのシンボルに作用するブロック符号、例えばLDPC符号や、任意の長さのビットまたはシンボルのストリームに作用する畳み込み符号がある。ブロック誤り訂正符号には多くのタイプがあり、例えば、リードソロモンや上述したLDPC（Low  Density  Parity  Check）である。誤り訂正符号は、他には、SMPTE（Society  of  Motion  Picture  and  Television  Engineers）2022のようなデジタルビデオストリームがIPネットワークに亘って伝送される際の特定の用途に開発されており、SMPTE2022は、他の、リードソロモンのようなFECの一般的な方式とは異なり、非常に単純なアルゴリズムに依存しており、デジタルテレビジョン向けのセットトップボックス受信機のような利用可能なリソースが限られる環境で有用である。
【０００４】
DVB-S2  LDPC符号のファミリは、衛星通信における前方誤り制御向けに元より設計され、DVB-T2（第２世代の地上チャンネルDVB規格）により使用されており、DVB-C2（第２世代のケーブルチャンネルDVB規格）向けに強く推奨されている。OFDM変調は、DVB-T2規格の規定では、符号化技術（BCH+LDPC）と共に採用されている。しかし、DVB-T2規格は地上波の無線チャンネルで使用するために設計されており、その一方、DVB-C2規格はケーブルチャンネルで使用するために設計されている。DVB-T2において使用される信号フレーム構造およびプリアンブルは、DVB-C2規格に転用するには適さない場合がある。
【０００５】
前方誤り訂正（FEC）のフレームヘッダは、DVB-C2規格で使用するために設計される。FECデータブロックは、BCH（Bose-Chaudhuri-Hocquenghen）外符号およびLDPC（Low-Density-Parity-Check）内符号から構成される。また、２次元インターリービングも実行される。インターリービングは、様々な目的を達成するためにシーケンスの順序を配列し直す手法である。時間および周波数領域にわたり選択性フェージングにさらされるチャネルについて、エラーバーストを分散するため、チャネル符号化と共に、ビットおよび／またはシンボルのインターリーブが使用される。フレームヘッダは、符号化速度、変調のタイプおよび物理層のパイプの識別子を示すようにそれぞれのFECフレームの前に付加される。物理層に関連した情報の伝達のほかに、FECフレームのヘッダは、受信機で容易且つ高い信頼度で検出されるような構造を提供する必要がある。
【発明の概要】
【０００６】
本明細書における少なくとも１つの実施例において、デジタルケーブルテレビジョン放送向けに効果的且つ信頼度が高いFECフレームヘッダが提供される。フレームヘッダは、雑音が多い状況下でロバスト且つ検出可能であるように設計される。例としてDVB-C2規格を使用して、例示的な実施例が示される。
【０００７】
本明細書において記載される効果的且つ信頼度の高いFECフレームヘッダは、本明細書における少なくとも１つの実施例において提供される。DVB-C2規格では、ACM（Adaptive  Coding  and  Modulation）またはVCM（Variable  Coding  and  Modulation）は、できるだけ多くの柔軟性を提供するためにそれぞれのFECブロックに適用される。結果として、フレームヘッダは、符号化速度、変調タイプおよび物理層のパイプ識別子に関して受信機を示すために、それぞれのFECフレームの前に設けられる。物理層に関連する情報の伝達のほかに、FECフレームヘッダについて、受信機において容易且つ高い信頼度で検出されるような構造を提供することが望まれる。
本明細書における例示的な実施例におけるFECフレームヘッダのシンボル番号は、１６または３２の何れかである、４５シンボルを有するための方法のシンボル数未満である。
【０００８】
従来の方法のFECフレームヘッダがBCH(45,18)符号を使用する一方で、本原理に係るFECフレームヘッダは、Reed-Muller(32,16)符号（RM(32,16)）を使用して、シグナリングビットを保護する。RM(32,16)符号は、対称符号の構造を有するので、以前の復号方法よりも少ない複雑度を必要とする多数決論理復号法（majority-logic  decoding）により復号することができる。従って、本原理に係る実施例におけるFECフレームヘッダの復号処理の複雑度は、他の既知のアレンジメントに係るFECフレームヘッダの復号処理よりも非常に少ない。
【０００９】
さらに、１６および３２シンボルFECフレームヘッダの両者に対する改善は、従来の方法に対して、FECフレームヘッダの検出を改善するために提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】周波数領域のDVB-C2信号のフレーム構造を示す図である。
【図２】32シンボルのFECフレームヘッダの生成の概念を示す図である。
【図３】16シンボルのFECフレームヘッダの生成の装置を示す図である。
【図４】RM(32,16)符号の生成行列を示す図である。
【図５】本原理の好適な実施形態を使用した、RM(32,16)エンコーダの概念、および32シンボルヘッダの生成を示す図である。
【図６】本原理の好適な実施形態を使用した、RM(32,16)エンコーダの装置、および16シンボルヘッダの生成を示す図である。
【図７】本明細書に記載される原理を使用した、ヘッダを符号化する方法を示す図である。
【図８】本明細書に記載される本原理に係るヘッダを符号化する装置を示す図である。
【図９】本明細書に記載される本原理に係る符号化されたヘッダ情報を復号する方法を示す図である。
【図１０】本明細書に記載される本原理に係る符号化されたヘッダ情報を復号する装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
DVB-C2規格は、DVBプロジェクトにより開発されている次世代のデジタルケーブル伝送システムである。DVB-C2規格は、できるだけ多くDVB-T2地上波伝送規格の態様を使用する。結果として、OFDM変調は、DVB-T2規格において規定される符号化技術（BCH+LDPC）と同様に適合される。しかし、DVB-T2規格は、地上波無線チャンネルにおける使用向けに設計され、DVB-C2規格は、ケーブルチャンネルにおける使用向けに設計される。ケーブルチャンネルはごく僅かの弱いエコーをもつ高い品質、高い信号対雑音比（SNR）のチャンネルであり、且つTV放送向けに割り当てられる無線スペクトルFCCのように行政機関により一般に定義されるため、ケーブルチャンネルは、無線チャンネルとは異なる一方で、ケーブルネットワークのスペクトルは、幾分少ない制限により使用することができる。結果的に、DVB-T2で使用される信号フレーム構造およびプリアンブルは、DVB-C2規格で使用されるように適していない場合がある。本実施の形態で記載されるプリアンブルにより、FECフレームヘッダは、受信機の最小の複雑度をもつ雑音の多い状況下で検出することができる。
【００１２】
DVB-C2規格に従って送信されるデータは、データ・スライス・パケット（Ｄａｔａ  Ｓｌｉｃｅ  Ｐａｃｋｅｔｓ）に含まれる。このデータ・スライス・パケットは、１つまたは２つのFECフレームセルから形成される。このデータ・スライス・パケットは、データ・スライス・タイプ１またはデータ・スライス・タイプ２の何れかとすることができる。データ・スライス・タイプ１のパケットは、FECフレームデータのみを送信し、レベル１のシグナリングパート２内のポインタを使用してその開始を検出する。データ・スライス・タイプ２は、データ・スライス・パケットに対する同期を可能にする１６ビットFECフレームヘッダを搬送し、更なる情報を送信しなくてもよい。このヘッダは、変調、符号化パラメータ、PLP識別子、およびヘッダに後続するFECフレームの数（１または２）に関する情報を搬送する。ヘッダ情報の符号化は、ヘッダが適切に同期および復号することができることを保証する必要がある。
【００１３】
シミュレーションの結果は、BPSK変調をもつRM(32,16)の使用が加法性白色ガウス性雑音（AWGN）チャネルにおける10dBのSNRでのFECヘッダのシグナリングについて誤りのない結果を達成することができる。多数決論理復号方法は、非常に低い複雑度を有しており、シンプルなデコーダにつながる。
【００１４】
［FECフレーム構造］
DVB-C2規格では、それぞれのFECフレームを通してACMまたはVCMをサポートするため、FECフレームヘッダは、それぞれのFECフレームに設けられる。FECフレーム構造は、図１に示される。それぞれFEC符号化されたフレームは、異なるオーダおよび符号化速度で変調された直交振幅変調（QAM）である。これら２つの重要なパラメータは、それぞれのFECフレームに先行するFECヘッダにおいて搬送される。
【００１５】
FECフレームヘッダは、以下に記載されるように１６のシグナリングビットを含む。
【００１６】
１．QAM変調のオーダ：３ビット（16，64，256，1K，4K）
２．FECブロック長−１ビット（16200，64800）
３．FEC符号化速度−３ビット
４．物理レイヤのパイプ（PLP）ID−８ビット
５．ヘッダ・チェンジ・インジケータまたはパリティ・チェック・ビット−１ビット：このビットがヘッダ・チェンジ・インジケータである場合、“１”の値は次のFECフレームのFECヘッダの最初の４つの部分が変更されることを示し、一方、“０”の値は変更がないことを示す。受信機は、レイヤ１のシグナリングに基づいて、そのビットがヘッダ・チェンジ・インジケータであるか、パリティ・チェック・ビットであるかが分かる。
【００１７】
シグナリングビットは、低い複雑度の多数決論理復号方法により復号することができるRM符号により保護される。RM(32,16)符号が選択され、従って16メッセージビットは、32コードワードビットに符号化される。長さ32のPRBS（Pseudo-Random  Binary  Sequence、擬似ランダム2進系列）は、フレームヘッダの検出を可能にするため、変調前にFECフレームヘッダ構造に埋め込まれる。32ビットのPRBSビットの例は、16進法でF8261D92である。このPRBSは、生成多項式ｘ11＋ｘ2＋１を使用して生成される。この明細書における少なくとも１つの実施例で異なる長さをもつ２つのフレームヘッダの構造が設計される。高いSNR環境における使用のために短い長さ（16シンボル）をもつフレームヘッダの構造が提供される。
【００１８】
本原理の一実施形態では、FECフレームヘッダの検出を改善するため、16-QAMおよび64-QAMデータシンボルを採用するデータ部分は、32シンボルのヘッダにより使用され、さもなければ（高いSNRの場合）16シンボルのヘッダにより使用される。L1シグナリングビットにおける１ビットは、ヘッダタイプを示すために使用される。FECフレームヘッダは、データスライス部分の変調に依存して異なって変調される。データシンボルが16-QAMおよび64-QAM変調で変調されるとき、FECヘッダは、オフセットBPSKを使用して変調されるか、さもなければ16-QAMで変調することができる。32シンボルヘッダは、信号対雑音比（SNR）が10dBを超えるときに信頼性が高く、16シンボルヘッダは、SNRが20dBを超えるときに信頼性がある。PLPにおける32シンボルおよび16シンボルヘッダの両者の使用は、検出を改善するために使用することができる。しかし、10dBのSNRでのシンボルヘッダの復号処理を改善するため、32シンボルおよび16シンボルヘッダは、１つのDVB-C2フレーム内に同じデータスライスにおいて同時に使用されない。
【００１９】
図１は、連続するデータ部分について使用されている異なる変調を有するFECフレーム構造を示す。本原理によれば、それぞれのFECフレームのヘッダについて採用される変調は、対応するデータ部に採用された変調に依存する。幾つかの場合、32シンボルのFECフレームのヘッダが採用され、他の場合には、16シンボルのヘッダが使用される。
【００２０】
Ａ．32シンボルのFECフレームヘッダ
図２には、32シンボルのFECフレームヘッダを生成する概念が示される。本原理によれば、PLPデータ部分が16QAMまたは64QAMのデータシンボルで変調されるとき、この32シンボルのヘッダが使用される。16シグナリングビットは、RM(32,16)符号を使用して符号化される。結果として得られる32コードワードビットは、32ビットのPRBSを使用して変調器においてオフセットBPSKにより変調される。
【００２１】
本原理の一実施形態では、RM(32,16)コードワードは、1ビットの巡回シフトを受け、32ビットのPRBSビットとの間で排他的論理和演算が行われ、同相または直交位相BPSKを示すように使用される系列を形成する。たとえば、排他的論理和の系列のビットが１に等しい場合、RM(32,16)エンコーダにより生成される32ビットを変調するために同相BPSKが使用される。排他的論理和の系列のビットが０に等しいとき、RM(32,16)エンコーダにより生成される32ビットを変調するために、直交BPSKが使用される。このタイプの32シンボルのFECフレームヘッダの生成の概念は、図５に示される。
【００２２】
Ｂ．16シンボルのFECフレームヘッダ
図３には、16シンボルのFECフレームを生成する装置が示される。16シグナリングビットは、RM(32,16)符号により符号化される。結果として得られる32コードワードのビットおよび32  PRBSビットは、それぞれ２つのコードワードのビットが２つのPRBSビットとペアにされた後に、16-QAM変調器により16QAMで16シンボルに変調される。それぞれ16QAMシンボルは、２つの最上位ビットにおける２つのコードワードビットと、２つの最下位ビットにおける２つのPRBSビットとから生成される。２つのコードワードビットは、四分円（quadrant）を決定し、２つのPRBSビットは、四分円における位置を決定する。16-QAMシンボルの別の例示的な実施形態では、２つの最上位ビットは、コードワードを搬送し、２つの最下位ビットは、PRBSビットを搬送する。
【００２３】
本原理の別の実施形態では、RM(32,16)コードワードは、2ビットの巡回シフトを受け、次いで、32ビットのPRBSビットとの間で排他的論理和演算が行われる。排他的論理和演算の系列のそれぞれの2ビットは、排他的論理和の系列のそれぞれの2ビットは、シンボルコードワードの２つの最下位ビットとして使用される。シンボルのコードワードの２つの最上位ビットは、RM(32,16)エンコーダの出力からの2ビットである。2ビットの巡回シフトは、隣接シンボルが多様性を達成するために現在のシンボルにおける2つのコードワードビットの情報を搬送することを保証する。4ビットシンボルのコードワードは、16-QAMで変調され、16シグナリングビットのそれぞれのセットから16の16-QAMシンボルが形成される。図６には、この原理を使用して16シンボルの生成の概念が示される。
【００２４】
本原理の別の好適な実施形態では、DVB-C2フレームにおいて同じデータスライスにないが、両方のタイプのヘッダを使用することができるように、32シンボルヘッダは上述された1ビット巡回シフトを使用して変更され、16シンボルヘッダは上述されたように変更される。L1シグナリングデータにおけるビットは、タイプ２のフレームヘッダで使用されるFECフレームヘッダのタイプを示す。
【００２５】
図７は、本原理に係るFECヘッダ情報を符号化する方法７００を例示する。FEC符号化は、たとえばRM(32,16)符号化を使用して、ステップ７１０で実行される。FEC符号化ビットの処理は、ステップ７２０で実行され、ヘッダビットが受ける変調のタイプに依存する。処理ステップ７２０は、排他的論理和演算により後続される、RM符号化ビットの巡回型のビットシフトを実行する。シフトの量は、ヘッダビットについて使用される変調のタイプに依存する。オフセットBPSK変調の場合について、RM符号化ビットの１ビット巡回シフトが実行され、続いてシフトされたビットと32ビットPRBSとの排他的論理和演算が行われる。
【００２６】
次いで、ステップ７３０において、擬似ランダム2進系列による変調が実行される。本原理の一実施形態によれば、ステップ７３０は、1ビット巡回シフトによりオフセットBPSKを使用して、物理層のパイプ（PLP）におけるデータシンボルが16-QAMまたは64-QAMを使用するときに、FECヘッダのシグナリングビットのための32シンボルを形成する。さもなければ、ステップ７３０は、たとえばPLPにおけるデータシンボルが256-QAM、1K-QAMまたは4K-QAMを使用するときのような、16シンボルヘッダが使用されると判定したとき、2ビット巡回シフトにより16-QAM変調を使用し、FECフレームヘッダの16シグナリングビットについて16シンボルを形成する。
【００２７】
図８は、本実施形態に係るFECヘッダ情報を符号化する装置を例示する。ヘッダ情報は、エンコーダ８１０の入力で受信される。ヘッダ情報は、エンコーダ８１０の入力で受信される。符号化の後、たとえばRM(32,16)符号化を使用して、出力は、プロセッサ８２０の入力に送出され、次いで、変調器８３０に送出され、この変調器で、FEC符号化ヘッダ情報は、方法７００で記載された適切な変調を使用し、本実施形態で記載された原理を盛り込んで、擬似ランダム2進系列で変調される。プロセッサ８２０は、RM符号化ビットの巡回型ビットシフトを実行し、続いて排他的論理和演算が行われる。シフト量は、ヘッダビットのために使用される変調のタイプに依存する。オフセットBPSK変調の場合について、RM符号化ビットの1ビット巡回型が実行され、続いて、シフトされたビットと32ビットのPRBSとの排他的論理和が行われる。16-QAM変調の場合、RM符号化ビットのうちの2ビットは、PRBSビットのうちの２つと排他的論理和演算が行われるシフトされたRMビットの2ビットとペアにされる。
【００２８】
［FECフレームヘッダ検出方法］
本原理の下でのFECフレームヘッダに埋め込まれたPRBSとRM(32,16)符号化の使用とに基づいて、FECフレームヘッダの検出は２ステップの方法により実行される。第一のステップは、送信されたPRBSと受信されたビットストリームとの相関である。PN(n)（n=0，1，．．．，31）を送信された32ビットPRBSとする。相関は、所与のインデックスiにおいて、以下のように与えられる。
【数１】
2016026420.tif 000003
ここで、Y(n)はPRBSに対して受信された2進ストリームである。2つの2進ストリームの相関は、1と0を1と-1に置き換え、次いで相関を行うことで計算される。PRBSがFECフレームヘッダの検出のために使用される唯一の特徴点である場合、推定されるFECフレームヘッダの位置は以下により与えられる。
【数２】
2016026420.tif 000004
第二のステップは、RM(32,16)符号構造に基づくものである。RM(32,16)符号は一次のReed-Muller符号ではないが、そのコードワードは対称構造を有していない。しかし、多数決論理復号処理の間、第一のレイヤの復号の後、変更されたコードワードは対称構造を有する。これは以下のように説明することができる。RM(32,16)のコードワードは、図４に示される生成行列の16行の線形結合である。
【数３】
2016026420.tif 000005
【００２９】
多数決論理復号処理は３つのステージから構成される。最後の10ビットである（ｍ6,
ｍ7,..., ｍ15）は、第一のステージにおいて受信されたコードベクトルｒ＝（ｒ0, ｒ1,...,ｒ15）から復号される。この10ビットは、変更されたコードベクトルを形成するためにｒから除かれる。ｒ(1)＝（ｒ0(1), ｒ1(1) ,...,ｒ31(1)）を変更された受信されたベクトルであるとする。
【数４】
2016026420.tif 000006
【００３０】
ｘ(1)＝（ｘ0(1), ｘ1(1),...,ｘ31(1)）を、その対応する送信された変更されたコードベクトルとする。ｘ(1)は、図４に示されるRM(32,16)の生成行列の最初の6行の線形結合であることが分かる。ｘ(1)が対称構造を有することは容易に確かめることができる。サブコードベクトル（ｘ0(1), ｘ1(1),..., ｘ15(1)）と（ｘ16(1), ｘ17(1),..., ｘ31(1)）とは、同じものあるいは反転されたものである。この種の対称性は、サブコードベクトル（ｘ0(1), ｘ1(1),..., ｘ7(1)）および（ｘ8(1), ｘ9(1),..., ｘ15(1)）、（ｘ16(1), ｘ17(1),..., ｘ23(1)）および（ｘ24(1), ｘ25(1),..., ｘ31(1)）、（ｘ0(1), ｘ1(1), ｘ2(1), ｘ3(1)）および（ｘ4(1), ｘ5(1), ｘ6(1), ｘ7(1)）等において生じる。ｒ(1)(i)＝（ｒ0(1)(i), ｒ1(1)(i),..., ｒ31(1)(i)）を、インデックスｉをFECフレームヘッダの開始位置として有する、受信された変更されたコードベクトルとする。受信された変更されたコードベクトルのRM自己相関は以下により与えられる。
【数５】
2016026420.tif 000007
ここでk=0〜4は、ｘ(1)に埋め込まれた5つの対称構造に対するインデックスである。さらにRM対称測度を以下のように定義する。
【数６】
2016026420.tif 000008
【００３１】
なお、RM対称測度は、複雑度を低減するためにのみ、k=0に対して計算することができる。32シンボルのFECフレームヘッダの検出に対する概念的なフレームワークは、16シンボルのFECフレームの検出に対する概念的なフレームワークに類似している。本方法は図９に示される。１つの違いは、情報ビットを復調することにある（ステップ９３０）。32シンボルのFECヘッダに対して、PRBS相関に対するビットストリームは、受信された信号の実部および虚部の振幅を比較することで復号される。16シンボルのFECヘッダに対して、ビットストリームは、16QAM復調器の2LSBからのものである。次いで、32ビットのPRBS相関が実行される。更なるRM相関測度は、閾値よりも大きいＲRM(i)のインデックスｉに対してのみ実行される。この閾値は受信機において調節可能である。フレームヘッダの検出に関する決定の統計量は、以下により与えられる。
【数７】
2016026420.tif 000009
【００３２】
フレームヘッダの検出のもう一つの変形例は、以下により与えられる推定されるフレームヘッダの位置である。
【数８】
2016026420.tif 000010
【００３３】
図１０は、本開示の下でFECフレームヘッダを復号および復調する装置を示す。受信機１０１０は、FECフレームヘッダのシンボルを含むデジタルケーブルテレビジョン情報と、FECフレームヘッダのために使用される変調のタイプを示すL1シグナリング情報を受信する。ヘッダデコーダ１０２０は、ヘッダの変調方式を特定し、この情報をヘッダシンボルと共に復調器１０３０に送出する。復調器１０３０は、16シンボルヘッダまたは32シンボルヘッダに対して適切な復調を行う。
【００３４】
このように、特定の特徴および態様を有する１つ以上の実施例が提供された。しかしながら、記載された実施例の特徴および態様は、他の実施例に対しても適用される場合がある。本明細書で記載された実施例は特定のコンテキストにおいて記載されたが、かかる記載はこの特徴およびコンセプトをかかる実施例またはコンテキストに限定するものとして解釈されるべきではない。
【００３５】
本明細書の記載は、例としてDVB-C2の16ビットヘッダに適用されるものとして本原理を例示する。当業者であれば、本明細書で明示的に記載または示されていないが、本原理を実施し、本原理の範囲および精神に含まれる様々な構成を工夫することができることが理解されるであろう。本原理は、本発明の方法および装置の適切な変更により様々な長さのヘッダ情報にも同様に適用可能である。
【００３６】
本明細書に記載された実施例は、例えば、方法またはプロセス、装置またはソフトウェアプログラムにおいて実施される場合がある。１つの形態の実施例（例えば方法としてのみ説明を行った実施例）のコンテキストにおいて説明されたとしても、説明した実施例または特徴は、他の形態（例えば装置またはプログラム）で実施される場合もある。装置は、例えば適切なハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェアで実施される場合がある。本方法は、たとえばコンピュータまたは他の処理装置のような装置で実施される場合がある。さらに、本方法は、処理装置または他の装置により実行される命令により実施され、かかる命令は、たとえばCD、他のコンピュータ読み取り可能な記憶装置、または集積回路のようなコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶される場合がある。さらに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、実施により生成されるデータ値を記憶する場合がある。
【００３７】
当業者に明らかであるように、実施例は、例えば記憶または伝送される情報を搬送するためにフォーマット化される信号を生成する場合がある。この情報は、たとえば方法を実行する命令、または記載される実施例のうちの１つにより生成されるデータを含む場合がある。
【００３８】
さらに、多くの実施例は、エンコーダ、エンコーダに対するプリプロセッサ、デコーダ、またはデコーダに対するポストプロセッサの１以上で実施される場合がある。記載または意図される実施例は、様々な異なるアプリケーションおよび製品で使用される場合がある。アプリケーションまたは製品の幾つかの例は、セットトップボックス、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（PDA）、テレビジョン、パーソナル記録装置（たとえばPVR、レコーディングソフトウェアを実行するコンピュータ、VHS録画装置）、カムコーダ、インターネットまたは他の通信リンクを通したデータのストリーミング、およびビデオオンデマンドを含む。
【００３９】
さらに、他の実施例が本明細書により創作される。たとえば、開示される実施例の様々な特徴を結合、削除、変更または補充することで更なる実施例が形成される場合がある。
【００４０】
本明細書で引用される全ての例および条件付き言語は、本原理、および当該技術分野を促進するために本発明者により寄与される概念を理解するのに読者を支援することが意図され、特に引用されたそのような例および条件に限定されないものと解釈されるべきである。
【００４１】
他のハードウェア、コンベンショナルおよび／またはカスタムが含まれる場合もある。同様に、図示される任意のスイッチは概念的なものである。それらの機能は、プログラムロジックの動作を通して、専用ロジックを通して、プログラム制御および専用ロジックのインタラクションを通して、または手動的に実行される場合があり、特定の技術は、コンテキストからより詳細に理解されるように実施者により選択可能である。
【００４２】
本原理の「一実施形態」または「ある実施形態」、およびその他の変形例に対する明細書における参照は、実施形態と共に記載される特定の特徴、構造、特徴が本原理の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、明細書を通して様々な位置に現れる記載「一実施形態では」または「ある実施形態では」および他の変形例の出現は、必ずしも、同じ実施形態をそれぞれ参照するものではない。
【図１】
2016026420.tif 000011
【図２】
2016026420.tif 000012
【図３】
2016026420.tif 000013
【図４】
2016026420.tif 000014
【図５】
2016026420.tif 000015
【図６】
2016026420.tif 000016
【図７】
2016026420.tif 000017
【図８】
2016026420.tif 000018
【図９】
2016026420.tif 000019
【図１０】
2016026420.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月27日(2015.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッダ情報を復号する方法であって、
デジタルケーブルテレビ放送においてビットストリームを受信するステップと、
前記ビットストリームにおいて符号化されたビットから前方誤り訂正（ＦＥＣ）フレームヘッダのために使用される変調のタイプを特定するステップと、
前記符号化されたビットから特定された前記変調のタイプに応じて前記ＦＥＣフレームヘッダを復調するステップであって、第１のタイプのヘッダ変調により変調されたヘッダに対してオフセットＢＰＳＫとともに擬似ランダム２進系列を使用し、第２のタイプのヘッダ変調により変調されたヘッダに対して１６−ＱＡＭとともに擬似ランダム２進系列を使用し、Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ符号化されたビットをビットシフトしたバージョンと擬似ランダム２進系列との排他的論理和演算が行われ、前記排他的論理和演算は、ＢＰＳＫ変調されたヘッダに対しては前記Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ符号化されたビットを１ビット巡回シフトしたものに対して行われ、１６−ＱＡＭ変調されたヘッダに対しては前記Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ符号化されたビットを２ビット巡回シフトしたものに対して行われる、該ステップと、
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記ヘッダ情報は、デジタルケーブルテレビ放送から取得される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ヘッダ情報を復号する装置であって、
デジタルケーブルテレビ放送においてビットストリームを受信する受信機と、
前記ビットストリームにおいて符号化されたビットから前方誤り訂正（ＦＥＣ）フレームヘッダのために使用される変調のタイプを特定する回路と、
前記符号化されたビットから特定された前記変調のタイプに応じて前記ＦＥＣフレームヘッダを復調する復調器であって、該復調器は、第１のタイプのヘッダ変調により変調されたヘッダに対してオフセットＢＰＳＫとともに擬似ランダム２進系列を使用し、第２のタイプのヘッダ変調により変調されたヘッダに対して１６−ＱＡＭとともに擬似ランダム２進系列を使用し、該復調器は、Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ符号化されたビットをビットシフトしたバージョンと擬似ランダム２進系列との排他的論理和演算を行い、該排他的論理和演算は、ＢＰＳＫ変調されたヘッダに対して前記Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ符号化されたビットを１ビットだけ巡回シフトしたものに対して行われ、１６−ＱＡＭ変調されたヘッダに対しては、前記Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ符号化されたビットを２ビット巡回シフトしたものに対して行われる、該復調器と、
を備える、前記装置。
【請求項４】
前記ヘッダ情報は、デジタルケーブルテレビ放送から取得される、請求項３記載の装置。
【外国語明細書】
2016026420000001.pdf