发明名称 具有使播送数据格式化、由卫星有效承载进行处理及由遥控无线电接收器所接收之功能的卫星导向无线电播送系统
摘要 一种卫星直接无线电广播系统,可以用来将广播节目的位汇编成初始率增量,其中一些增量汇编成帧。帧被分为各种符号,被多路解编到相应数量的广播频率上以便传送到卫星上去。一条装在上面的多相多路解编器将上联符号分选出来送入时分多路传输(TDM)的数据流中去。装在上面的相移键控解调器可用来解调数字基带数据的符号。装在上面的速率调准装置可用来纠正装在上面时钟与广播符号之间的时钟率差。卫星有效载荷利用两个反覆转换工作的缓冲器和一个排列进路的关联。接收机利用由卫 星提供的主帧始程序和时隙控制信道来处理时分多路传输(TDM)的数据流和由广播站那里提供服务控制标题。该服务控制标题是广播站向特种接收者致意也可用于多媒体服务。管理系统是用来管理、控制卫星和广播站的。
申请公布号 TW380337 申请公布日期 2000.01.21
申请号 TW086116897 申请日期 1997.11.13
申请人 沃德斯帕公司 发明人 S.约瑟夫.坎帕内拉;G.克里斯托佛.哈里斯
分类号 H04J1/00 主分类号 H04J1/00
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种用于从卫星接收时分多路下联数据流的接收装置,包含:用于解调该下联数据流成为符号流的相移键控解调器,该下联数据流包括时隙并按该卫星指定的该时隙中相关的一种,由预先确定的初始率通道数目提供;与该解调器相联结的校正器,用来放置和同步化到该卫星插入到该符号流中的主帧序程序中去并编制程序在查询模式和同步操作模式的一种进行操作;与该校正器相联结的多路调解器,用来在该符号流中放置一条时隙控制信道,该时隙控制信道由该卫星插入到该符号流中去以确认该时隙包含该初始率通道,它对应于每一个多个广播服务提供者,以及一种输入装置,它配置成能使操作人员能选择其中一个广播服务提供者并能通过操作向该多路解调器提供输出信号,该多路解调器可以用该时隙控制通道和输出信号,通过操作可从该初始率通道中选取其中一些初始率通道。2.如申请专利范围第1项之接收装置,其中,该校正器配置成:当该校正器检测到主帧改正型式时,要根据该校正器的输出端处为下一个改正事件预测到的时间间隙,使用一个时隙和孔限,在预测模式中进行操作,同时,当检测不到该主帧改正型式时,不用该时间门或该孔径限制以查询模式进行操作。3.如申请专利范围第1项之接收装置,其中,当该主帧改正模式检测到该下联数据流中连续时间帧的预定最小数时,则该校正器配置成以同步模式操作;当该主帧改正型式未检测到时,采用断定的模式进行操作,该校正器继续在该同步模式中利用为确定另一种该主帧改正模式的预测时间的间隙保持操作。4.如申请专利范围第3项之接收装置,其中,当该主帧相关模式未能检测到在该预测模式期间该下联数据流的连续时间帧的预定最小数时,该校正器配置成回到在该查找模式中操作。5.一种从卫星接收时分多路下联数据流的接收装置,包含:用于将该下联数据流解调成为符号流的解调器,该下联数据流包括具有多个时隙位置的时隙,用于由卫星预先确定的初始率通道;该初始率通道的每一条都包含许多符号,该许多符号中的每一个符号分别被指派到该时隙以扩大多数符号中的每一个符号分别指派到该时隙去扩大该下联数据流上的每一条该初始率通道相对应的多数的符号,每一条该初始率通道的多个符号被指派到在每一个该时隙中多个时隙位置中相应的一个中去;与该多路调节器相连接的多路解调器,用于设定由该卫星确定的被插入到该符号流中时隙控制的通道,这是为了确定该多个时隙位置中哪一个包含符合所选定广播服务提供者的初始率通道中至少一条的该多个符号;抽出装置,根据该时隙控制通道从该符号流中抽出该多个符号,它们至少对应从该符号流中该选出广播服务提供者的至少一条初始率通道;及一个多路调制器,用来多路调制该符合该选出的广播服务提供者的大量符号到一系列广播信道的数据流中去。6.如申请专利范围第5项之接收装置,其中,该广播服务提供者使用多条初始率通道,并且还包括一台准直设备与该抽出装置相连接并配置成使该多数的初始率通道相互之间达到调直。7.如申请专利范围第6项之接收装置,其中每条初始率通道包含一个端头和该准直设备;该多数的初始率通道中的每一条用的缓冲器,和一个与该缓冲器相连接的校正器,它配置成能确定相应的一条初始率通道头部的到达瞬间并开始将该初始率信道写入到该缓冲器中,多条初始率通道中的每一条的缓冲器能够在该初始率通道最后一条的相应的端头到达一瞬间就读入,这样可以检测出该系列广播信道数据流的产生。8.一种从该卫星来的时间分割多路下联数据流中传输的几条初始率信道中至少一条初始率信道的恢复方法,包括以下几个步骤:将该下联的数据流解调入符号流中,该下联数据流包含的时隙具有多个时隙位置并根据该卫星的初始率通道预先确定的数量来提供,该初始率通道中每条都包含复杂符号,该每一个复杂的符号分别被指派给该时隙以扩大该符号的复杂性,这是指该每一条初始率通道相对于该下联数据流而言的。每一条初始率通道的多个符号被指定给每个时隙中的多个时隙位置中的一个相应位置中去;将该信号流多路调解到时隙控制信道中去,这是由卫星射入的轨道以确定大多数的时隙位置包含了多个的符号,它们至少是由该初始率通道对应于选定的广播服务的提供者发送的;根据该时隙控制通道,选定的广播服务提供者从该符号流的至少一条初始率通道中抽出大多数的符号,及根据对该选定广播服务提供者的多数符号进行多路传输,使之进入一条串行的广播通道数据流中去。9.如申请专利范围第8项之方法,其中,提到广播服务提供者使用大量的初始率通道并进一步包括使大多数初始率通道对准的步骤,并根据该大多数初始率通道对大多数符号优先进行多路传输。10.如申请专利范围第9项之方法,该每一条初始率通道包括一个标题和该准直步骤包括以下几个步骤:将多数的初始率通道的每一条根据该标题到达的各瞬间写入到缓冲器内,及从缓冲器读入最后到达瞬间的决定。11.一种通过包括初始率通道在内沿下联信号接收从卫星传输的多条广播信道中一条的方法,包括以下几个步骤:解调该下联信号,使之进入由该卫星生成的包含帧的基频时分多路传输位流,每一幅这样的帧包含多个时隙,每个时隙又包含一组符号,在该组符号中的每一个符号又对应于该初始率信道中相应的一条,该信道占用每个时隙中相同的符号位;通过该卫星,利用主帧序程序将该帧放入该位流中去;从至少一幅帧的每一个时隙中的一组符号中检索符号就相当于至少一条该初始率通道;从至少一幅帧的每个时隙中检索一组符号就至少相当于一条该初始率通道;为了恢复相应的广播信道,对应于至少一条该初始率通道要进行再多路传输该符号,就如同原来传输给卫星一样,及从该广播信道中抽出服务控制头。12.如申请专利范围第11项之方法,检索的步骤包括以下几个步骤:由该卫星插入该位流来设定时隙控制信道,该控制通道表明,哪个时隙包含对应于每条初始率通道的符号,及利用该控制信道来选择一条初始率通道来抽出该符号。13.如申请专利范围第11项之方法,还包括:如果该服务控制端头包含由广播站在该广播通路中插入的确认编码优先传送给卫星用来向无线电接收者统一致意的话,应采取哪些决定性步骤。14.如申请专利范围第11项之方法,还包括:如果该服务控制头包含控制数据并且操纵无线电接收机按照该控制数据、该多种功能,包括操纵该无线电接收机在选定的接收模式中提供选定的多媒体服务,去显示数据,去显示图像,使用在该服务控制头中设置的解码键去解码数据的情况时应采取什麽决定。15.一种用来从卫星借助下联信号接收传输多条初始率通道中的一条用的无线电接收机,包括:一台用于接收该下联信号的无线电频率装置;一台信道恢复装置,它用来从该下联信号中恢复该初始率通道,所采用的方法包括:解调该下联信号成为基带时分多路传输的位流,包括由该卫星生成的帧,每幅帧包括大量的时隙,每一个时隙包含一组符号,在该组符号中的每一个符号,在该组符号中的每一个符号相当于在每一个时隙中占用的相同符号位的相应的一条初始率通道,利用由该卫星利用已插入该位流的主帧始程序将该帧置于位流中,从至少一幅帧的时隙中一组符号中检索一些至少对应于该初始率通道中一条的符号来恢复相应的广播信道,这如同原来向卫星传送的方法一样,从该广播信道中拔出服务控制器用的磁头和控制器,该控制器可用于从信道恢复装置中接受该服务控制头并控制该无线电接收机以完成复杂的功能,包括按选定的接收模式操作该无线电接收机以提供有选择多媒体的服务,显示数据,放映图象,利用装在服务控制头内的译码键来解释数据,对在该服务控制头中提出的识别码作出反应并单独发送至无线电接收机。16.一种从广播服务提供者那里将广播节目传送到一个或更多的远程接收机之传送方法,包括以下几个步骤:至少要将该节目的一部分滙编成位传送到具有统一的和预先确定速率的该初始率增量的第一个数中去;生成一幅帧,使之具有预先确定的周期并包含每一个初始率增量和帧标题;将该帧分割成符号,每一个符号包含该位预先确定的和连续的号;将该帧的符号多路解调到平行初始率通道的第2个数目中去,每一条初始率通道如同帧一样,具有相同的预定周期,按预定次序通过初始率通道提供的符号可分隔开连续的符号,每条初始率通道包括一个初始率通道同步化头用于远程接收机处恢复该初始率通道;及将该将初始率通道调制到相应数目的上联载体频率上去,供广播传输用。17.如申请专利范围第16项之方法,其中,该帧标包含用于控制该接收机装置的位元。18.如申请专利范围第16项之方法,其中,该程序的特点是包括两套服务,并且还进一步包括能够将单一的初始率增量分为两部分,用来分别传送到两种服务中去。19.如申请专利范围第16项之方法,其中,初始率通道的第二个数与初始率通道增量的第一个数相对应。20.如申请专利范围第16项之方法,其中,该种调制步骤包括利用多个正交相移键控调制器来调制每一条初始率通道的步骤。21.如申请专利范围第20项之方法,其中,每个符号均包含两个位。22.如申请专利范围第20项之方法,其中,初始率通道的第二位数和正交相移键控调制器的复数与初始率增量的第一个数相符。23.如申请专利范围第16项之方法,其中,该预先确定的顺序是指上升次序。24.一种从广播服务提供者到一个或更多的远程接收机装置所采用的传送广播节目的传送方法,包括以下几个步骤:将程序滙编到具有统一和预先确定频率的初始率增量的第一个整数中去;生成一个具有预先确定周期和包含每一个初始率增量和帧始标的位帧;对该帧进行编码以生成一个已编码的帧,它包含为前面错误改正保护而编码的位;将已编码帧分解成符号,每一个该种符号包含预先确定的和连续的位号;将该信号多路解调到平行初始率通道的第二个号中去,该被提供的符号以预先确定的次序跨越该初始率通道以分隔连续的符号,每一条初始率通道包含一个初始率通道同步化首标以便使远方的接收机能恢复该初始率通道,及在相应数量的上联载体频率上调制该初始率,供广播传输之用。25.如申请专利范围第24项之方法,其中,它涉及到从一组包括里茨,所罗门编码法交错编码和特莱里斯盘旋编码法中至少选择一种编码方案。26.如申请专利范围第24项之方法,其中,涉及编码包括以下几个步骤:根据第一编码方案对该帧进行编码以生成第一幅编码的帧;对第一幅已编码的帧进行交错编码以生成一幅交错编码的帧;和使用第二个编码方案对交错编码的帧进行编码。27.如申请专利范围第26项之方法,其中,该第一种编码方案是里兹所罗门编码方案。28.如申请专利范围第26项之方法,其中,该第二种编码方案是格构褶合式编码方案。29.如申请专利范围第24项之方法,其中,该预定排序是递升排序。30.一种管理系统,用来管理卫星和一定数量广播站的系统,它编制节目,通过卫星利用广播信道向远处的无线电接收机发送编制的节目,该系统包括:一个卫星控制系统,它配置成可生成用于控制卫星的姿态和轨道的控制信号;生成数据处理控制信号,用来在卫星中处理通过广播系统上联到该卫星的节目并排列进路送往下联时分多路传输的载体中去;至少得有一个远程、量程及控制系统与该卫星控制系统相连,用以与该卫星通讯将该控制信号及该资料处理信号自该卫星控制系统提供给该卫星;及一任务控制系统,连接于该卫星控制系统及该广播站,该任务控制系统用于分配选出广播信道给服务提供者,它们希望至少要通过卫星传送一套节目,并存储该广播通道的工作任务有关的信道数据并将该通道数据提供给被指定的广播信道,该任务控制系统向服务提供者准备提供许多选择:包括保留广播信道供上联传输,使用该预留广播通道那一天的时间和日期;与卫星有关的光束数中用于下联传输的时分多路传输信号的数量,该任务控制系统可以用来向该卫星控制系统指出:在该光束中那些时分多路传输信号被使用以及该卫星控制系统生成了有关数据处理信号用于将程序排列到选出的一些光束中去。31.如申请专利范围第30项之系统,其中,涉及在预先确定无线电频谱中与频率位置相对应的广播信道,以及该任务控制系统可编制程序分配该广播信道中的一些不邻接的信道给其中一个该种服务提供者。32.如申请专利范围第31项之系统,其中,该任务控制系统可通过操作去执行再分段过程以重新分配服务提供者到不同广播信道中去以求优化使用卫星上联频谱。33.如申请专利范围第30项之系统,其中,还进一步包括一个与该任务控制系统相连接的信道服务监视器,该任务控制系统可以通过操作来验证了该程序具有足够的信号强度和足够低的位错误率发送该程序,使用该信道服务监控的收益要优于服务提供者记帐单上的费用。34.如申请专利范围第30项之系统,还进一步包括一个广播控制中心,它用来监督和控制该广播站以保持广播站的性能,使它保持在早先设定的有关载体频率分配、天线功率水平和天线定向的极限之内。35.如申请专利范围第30项之系统,还进一步包括一个用于监督和控制该广播站的广播控制中心,它通过操作能指示该广播站中止使用该广播信道。36.如申请专利范围第30项之系统,还进一步包括用来监督和控制该广播站的广播控制中心,它通过操作可以生成并发送一个命令到至少一个广播站要求它降低该广播站的电力消耗。37.一种管理系统,用于管理卫星和一定数量广播站的系统,它能生成程序,借助卫星传送到远处的无线电接收机中去,该系统包括:一个卫星控制系统,它配置成能生成控制信号,用来控制卫星的运作,该卫星配置成能包括频率分割、多进出通道的上联信号,并生成至少两个时分多路传输的下联信号,每一个信号包含多个时隙,该广播站通过操作可以调制该程序成为初始率增量,用于在选出的该分频多存取通道上传输;该卫星还将进一步配置成为排列该初始率增量的进路以便根据该控制信号将该初始率增量排列到选定的时隙中去;一任务控制系统,与卫星控制系统和广播站相联在一起,该任务控制系统通过操作去指定选择一些划分频率多路存取通道给那些希望通过卫星传输该初始率增量的服务提供者;并指定至少一条该时分多重信号用于该初始率增量的下联传输,去存放划分频率多路存取通道的赋値有关的信道数据以及时分多路传输信号并向该卫星控制系统提供该信道数据用来生成该控制信号,及至少有一个卫星控制系统用于生成控制信号,以及至少有一个远程、量程和控制系统与该卫星控制中心相连接并配置成能与卫星通信从而就能够将从卫星控制系统得到的控制信号反馈给该卫星。38.如申请专利范围第37项之系统,其中,该任务控制系统可编程序去将该频率分割的多条存取通道不连续的通道送到该服务提供者的通道中去。39.如申请专利范围第37项之系统,其中,该系统可以通过操作使之能确认已通过时分多路传输信号已成功地将初始率增量传输,并优先于其它服务提供者优先提供报单。40.如申请专利范围第37项之系统,其中,该主控制系统是可以操作成为通过频分多路传输通道供该服务提供者按定期的和临时的使用方法,并以月、周、日为基准由服务提供者选用其中的一种。41.如申请专利范围第37项之系统,其中,其主控制系统可以操作成对频分多路传输通道中选出一些通道向服务提供者实质上是固定不变的、排他性的服务。42.如申请专利范围第37项之系统,还包括一个与广播站连接的广播控制系统。该系统可操作成为监控广播以确定该广播站是在预先确定的限界内执行有关与该广播站连接的有关至少要用一种频率、功率和天线的方向的预先确定的限界内进行工作。43.如申请专利范围第37项之系统,还进一步包括一个与广播站相连的广播控制系统,并且该系统可操作成为用于监督该广播站并确定该广播站是否在预先确定的限界内进行工作;并可生成和传送一个命令,要求该广播站降低该其电力消耗。44.一种在平行广播信道中对时间分割多路通信的数据流中开关符号的装置,包括:第一个和第二个往复转换工作缓冲器,第一个往复转换工作的缓冲器配置成能存储在该平行广播信道中第一批大多数符号;第二个往复转换工作的缓冲器配置成能存储在该平行广播信道中存储的第二批大多数符号,在平行广播信道中的第二批大多数符号到达第二个往复转换工作缓冲器要先于第一批大多数符号到达第一个往复转换工作的缓冲器;一个排列进路的开关,连接到第一个和第二个往复转换工作的缓冲器的输出端中去;及第一个帧的程序滙编语言连接到进路排列开关。该进路排列开关通过操作来控制将第二个缓冲器的内容写入到第一个帧滙编程序中去。45.如申请专利范围第44项之装置,还进一步包括一个与该进路排列开关相连接的第二个帧滙编程序,该进路开关通过操作可以用来控制将第二个往复转换工作缓冲器的内容写入到该第一个帧滙编程序或第二个帧滙编程序其中一个中去。46.如申请专利范围第45项之装置,其中,该进路开关可以通过操作用来控制将第二个往复转换工作缓冲器的内容写入到第一个帧滙编程序和第二个帧滙编程序两者中去以生成两条平行的时分多路传输数据流中去。47.如申请专利范围第44项之装置,其中,该第二个往复转换工作的缓冲器可以通过操作使之能存储在第3条复杂的广播信道中;该进路排列开关通过操作,可用来控制将该第一个往复转换工作缓冲器的内容写入到该第一个帧滙编器中去。48.如申请专利范围第44项之装置,其中,第一个往复转换工作的缓冲器可通过操作用来开关少到在一次时间内只有一个符号。49.如申请专利范围第44项之装置,其中,该第二个往复转换工作的缓冲器通过操作使之能一次就对第二批的许多符号开关减少到只有一个的程度。50.如申请专利范围第44项之装置,其中,该第一幅帧滙编器可以通过操作,使之至少能插入到第二个往复转换工作的缓冲器中的一个帧位中去以明确该符号是作为帧存储在第二个往复转换工作的缓冲器内的。51.如申请专利范围第50项之装置,其中,该帧包含时隙;该第一幅帧滙编程序中可通过操作可至少插入一个位,用来表示在该第二个往复转换工作的缓冲器内的时隙控制通道,以便指明,在该缓冲器内,该时隙、该符号相对于平行广播信道中存储的平行广播信道。52.如申请专利范围第44项之装置,其中,该装置设在卫星内,并且该排列进路开关是通过由地面站生成控制信号并传送到卫星来进行控制的。53.如申请专利范围第45项之装置,其中,该第二帧滙编程序可以通过操作插入至少一个帧位到第一个往复转换工作的缓冲器中以确该符号作为一幅帧已存储在该第一个往复转换工作的缓冲器中。54.如申请专利范围第53项之装置,其中,该帧包含时隙,该第二个帧滙编程序可以通过操作至少可插入一个位以表示时隙控制信道在第一个往复转换工作的缓冲器,从而表明在该缓冲器中该时隙、该符号对应于存储在平行广播信道的相应符号。55.一种卫星有效负载处理系统,用于处理包括许多"每个载体一条通道"分频多路存取载体的上联信号,包括:一台多相多路解调器的处理器,用于分隔上联信号进入符号的时分多路调制数据流并提出该符号对应于在该顺序上联信号中相对的符号上,然后顺序送至多相多路解调器的处理器的出口;及一个相移键控解调器与该多相多路解调器的输出相联,用于解调该符号流进入相应的时分多重的数字基带位流中去。56.如申请专利范围第55项之卫星有效负载处理系统,还进一步包括与相移键控解调器相联的差分解码器,当该符号流为了该上联载体信号而进行差分编码时,上述的相移键控解调器就可用来恢复信号流。57.如申请专利范围第55项之卫星有效负载处理系统,其中,该相移键控解调器是一种直角相移键控解调器,用来将每个符号解调成两个相应的位。58.如申请专利范围第55项之卫星有效负载处理系统,还进一步包括一个开关和排列进路的处理器,用来数字式基带位流排列到多个时分多路传输下联载体中的一个中去。59.一种卫星用频率准直装置,包括:一个装在上面的时钟;一个输入开关;一个输出开关;一个反复转换工作缓冲器对包括第一个和第二个缓冲器并联接到该输入开关和输出开关中去。该第一个和第二个缓冲器根据输入开关和输出开关的操作,接收从上联信号恢复的数字基带符号流。该缓冲器对中的第一个缓冲器根据从上联信号得到的上联时钟率接收该位。该缓冲器对中的第二个缓冲器根据装在上面的时钟实际质上同时卸空存储的内容。该第一个和第二个缓冲器的操作使输入开关和输出开关的动作反向;第一个和第二个校正器,分别与第一个和第二个缓冲器相连接。当检测到在基带符号流中标题指出是一幅帧,可操作生成脉冲尖峰。该缓冲器对可通过操作继续将基带符号流写入到该缓冲器对中的一个中去,直到尖峰脉冲出现为止。该输入开关和该输出开关因此而转向反位。第一和第二缓冲器根据装在上面的时钟率将该上联信号读到输出端去;一个同步脉冲振荡器,与第一和第二相关器相联,并可操作用来产生平稳脉冲,为每个符号读到该输出中去;及一台计数器,与该振荡器相联以计算该平稳脉冲,根据该计数器的数値,从该位流中增加和减去一定数量的位。60.如申请专利范围第59项之卫星速率准直装置,还包括一台连接到第一缓冲器和第二缓冲器的接收符号时钟,它的操作能够知道是第一个缓冲器还是第二个缓冲器正在与该输入开关连接从上联信号恢复符号。61.如申请专利范围第59项之卫星速率频率准直装置,还进一步包含一个装在上面符号时钟与第一个缓冲器和第二个缓冲器相连接,并可通过操作,使之无论是第一种缓冲器和第二种缓冲器中的一种现在均可以与该输出开关相连接以输出存储在里面的符号。62.一种上联符号率与卫星上时钟之校准方法,包括以下几个步骤:按接收符号的速率将大多数的符号存入缓冲器;用统一制定的字比较插入标题的符号,该符号已存入该缓冲器中,当标题置入时,就产生校正的脉冲尖峰;计算出利用装在上面的符号钟上的相关脉冲尖峰产生的时钟滴答声;及调整该缓冲器中标题的长度以补偿该接收符号率和该装在上面的符号率的频率差。图式简单说明:第一图是根据本发明的具体装置建立的卫星直接广播系统的示意图。第二图是根据第一图中本发明的具体装置所描述的系统中描绘以这头到那头的信号处理作业顺序的流程图。第三图是根据本发明的具体装置建造的广播地面站的示意方块图。第四图是根据本发明的具体装置说明广播区段多路传输的示意图。第五图是根据本发明的具体装置在卫星上处理有效荷载的示意方块图。第六图是根据本发明的具体装置说明在卫星上分路传输和解调处理的示意图。第七图是根据本发明的具体装置说明在卫星上进行频率校准的示意图。第八图是根据本发明的具体装置说明在卫星上开关和时分多路操作的示意图。第九图是根据本发明的具体装置建造的并在第一图中描绘过的系统中使用过的无线电接收机的示意方块图。第十图是本发明的具体装置说明接收机同步作业和分路传输作业的示意图。第十一图是根据本发明的具体装置说明在接收机上为了恢复编码广播通道所作的同步化和多路调制作业的示意图,以及第十二图是根据本发明的具体装置对管理卫星和广播站系统的示意图。
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