JP5163415B2 - 階層型変調方法、階層型復調方法、階層型変調を行う送信装置、階層型復調を行う受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、変調システムに関する。本発明は、ユニキャストサービスと連携するマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）に利用することができる。

電気通信の分野では、変調は最も重要な処理の一つである。変調は、周期的な波形を変化させる。この過程において、メッセージは一般的には、サイン波形の振幅、位相、周波数などの幾つかのパラメータを変化させることによって搬送することができる。これら全てのパラメータは低周波数の情報信号に従って変化させられ、その結果、変調信号が得られる。変調方式としては多くのものが存在する。振幅変調（ＡＭ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、周波数変調（ＦＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、位相変調（ＰＭ：Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス変調（ＰＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などである。これらの変調方式の中でも、パルス変調（ＰＭ）は最も一般的な変調方式であり、これは更に、パルス振幅変調（ＰＡＭ：Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス符号変調（ＰＣＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス周波数変調（ＰＦＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス位置変調（ＰＰＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）に分類することができる。

変調次元を増やすために、多次元信号変調と呼ばれる、よく知られている変調方式を採用することができ、その結果、より高次元に対応した信号波形が構成される。この高い次元は、時間領域もしくは周波数領域、又はその双方に依存させることができる。

現在の３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２、８０２．１６のような電気通信の標準において、最も一般的に使用されている変調は、直交振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）である。この方式では、時間領域、周波数領域、又は空間領域における受信機での現在までのチャネル状態に従って全体的なシステム性能を向上させることを目指した、適応変調符号化方式（ＡＭＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｉｎｇ）を容易に採用することができる。

しかし、上述したＱＡＭのような全ての変調方式は、データ信号に応じてキャリア信号もしくはキャリア波形（通常はサイン波）のいくつかの局面を変更することにより、データを搬送するものであり、多くのアプリケーションにおいて、変調方式自体は変化しない。あるアプリケーションが採用する方式が、例えばＰＰＭとＱＡＭの間で変更されることはない、もしくは組み合わされることはない。ＡＭＣ方式でさえも、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）から１６ＱＡＭもしくは６４ＱＡＭというように、変調オーダが変化するのみである。

いままで既存の変調の方式を最適に改良するために多くの試みがなされたが、個別の方式の改良という従来の対応のしかたでは、全体のシステム・パフォーマンスが制限されてしまうという問題点を有していた。

本発明の課題は、複数の古典的な変調方式を組み合わせることを可能とし、複数のシンボルを効率良く多重化することにある。
第１の態様は、伝送情報を変調して得られる変調シンボルを物理チャネル単位であるリソースエレメントにマッピングし、そのマッピングが行われた所定数からなるリソースエレメントの集合から送信信号を生成し、その送信信号に対して所定の通信方式に基づく信号処理を実行して送信出力信号を生成して送信する送信装置又は当その送信装置にて実行される変調方法である。

データブロックセレクタ（１００１）は、それぞれ独立した情報源からの伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から伝送情報を取り出し、その各データブロックに対して予め定められた所定の変調方式を用いてその伝送情報に対して変調を行って変調シンボルを生成する。

ゲインマルチプレクサ（１００２）は、各データブロック毎に生成された変調シンボルの送信電力を、各データブロック間で決定される送信電力比で制御する。
変調マッパ（１００３）は、送信電力比の大きい順に階層的に各データブロックを順次選択し、その選択されたデータブロックに関してゲインマルチプレクサにて得られている変調シンボルの値に基づいて、リソースエレメントの集合においてその変調シンボルを配置可能な未使用のリソースエレメント群を決定し、その決定されたリソースエレメント群中でのその変調シンボルの配置を決定する。ここで、リソースエレメントの集合は、階層型変調の単位となる、所定数ずつのリソースエレメントからなる複数の階層型変調ワードに分割され、その場合に、変調マッパは例えば、送信電力比の大きい順に階層的に各データブロックを順次選択するときのデータブロック番号を１に設定する第１の処理と、その第１の処理に続いて、各階層型変調ワード毎に、その各階層型変調ワードの先頭から末尾まで順に、リソースエレメントにリソースエレメント番号を１から順に採番する第２の処理と、その第２の処理に続いて、現在のデータブロック番号に対応するデータブロックに関してゲインマルチプレクサにて得られている各変調シンボルについて、各階層型変調ワード内でリソースエレメント番号が採番されているリソースエレメントの中からその各変調シンボルの値に対応する各位置をその各変調シンボルの配置として決定する第３の処理と、その第３の処理に続いて、既に配置が決定されているリソースエレメントを取り除くことによって、各階層型変調ワード内の残りのリソースエレメントにおいてリソースエレメント番号を１から順に採番し直す第４の処理と、その第４の処理に続いて、データブロック番号を１つ増加させる第５の処理と、その第５の処理に続いて、データブロック番号がデータブロックの最大数に達したか否かを判定し、データブロック番号がデータブロックの最大数に達していないと判定したときに第３の処理に実行の制御を戻し、データブロック番号がデータブロックの最大数に達したと判定したときに次の処理を実行する第６の処理と、その次の処理として、最後のデータブロックに関してゲインマルチプレクサにて得られている全ての変調シンボルについて、各階層型変調ワード内でリソースエレメント番号が採番されているリソースエレメントの全てをその各変調シンボルの配置として決定する第７の処理とを実行する。或るいは、変調マッパは例えば、送信電力比の大きい順に階層的に各データブロックを順次選択するときのデータブロック番号を１に設定する第８の処理と、その第８の処理に続いて、階層型変調の起点リソースエレメント位置を、リソースエレメントの集合の先頭のリソースエレメントの位置に設定する第９の処理と、その第９の処理に続いて、現在のデータブロック番号に対応するデータブロックに関してゲインマルチプレクサにて得られている変調シンボルについて、現在の起点リソースエレメント位置を基準にして、配置が未だ決定されていないリソースエレメントの中からその各変調シンボルの値に対応する位置をその各変調シンボルの配置として決定する第１０の処理と、その第１０の処理に続いて、起点リソースエレメント位置を、第１０の処理にて配置が決定された位置の次のリソースエレメント位置に更新する第１１の処理と、現在のデータブロック番号に対応するデータブロックに関してゲインマルチプレクサにて得られている変調シンボルがリソースエレメントの集合の末尾までマッピングされたか否かを判定し、その末尾までのマッピングが終了していないと判定したときに、第１０の処理に実行の制御を戻し、末尾までのマッピングが終了したと判定したときに次の処理を実行する第１２の処理と、その次の処理として、起点リソースエレメント位置を、リソースエレメントの集合の先頭から検索して、配置が未だ決定されていない最初のリソースエレメント位置に設定する第１３の処理と、その第１３の処理に続いて、データブロック番号を１つ増加させる第１４の処理と、その第１４の処理に続いて、データブロック番号がデータブロックの最大数に達したか否かを判定し、データブロック番号がデータブロックの最大数に達していないと判定したときに第１０の処理に実行の制御を戻し、データブロック番号がデータブロックの最大数に達したと判定したときに次の処理を実行する第１５の処理と、その次の処理として、最後のデータブロックに関してゲインマルチプレクサにて得られている全ての変調シンボルについて、配置が未だ決定されていないリソースエレメントの全てをその変調シンボルの配置として決定する第１６の処理とを実行する。

チャネルリソースエレメントマッパ（１００４）は、その決定された配置に基づいて、各データブロックに関してゲインマルチプレクサにて得られている変調シンボルをリソースエレメントの集合にマッピングする。

第２の態様は、それぞれ独立した情報源からの伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から取り出された伝送情報に対して変調を行って得られる変調シンボルが、物理チャネル単位である所定数からなるリソースエレメントの集合に各データブロック毎に送信電力比の大きい順に階層的にマッピングされ、そのリソースエレメントの集合に基づいて送信出力信号が生成されて送信され伝送された信号を受信信号として受信し、その受信信号から通信信号成分を抽出して離散時間受信信号に変換し、その離散時間受信信号に対して復調及び復号を行う受信装置又はその受信装置で実行される復調方法である。

二乗則演算器（１１０３）は、離散時間受信信号を、その信号のエネルギーを示す受信エネルギー信号に変換する。
位置決定器（１１０４）は、離散時間受信信号から得られるリソースエレメント毎に、受信エネルギー信号を判定することにより、その各リソースエレメントが複数のデータブロックのうちのどれに対応するかを検出する。ここで、リソースエレメントの集合は、階層型変調の単位となる、所定数ずつのリソースエレメントからなる複数の階層型変調ワードに分割され、その場合に位置決定器は例えば、各データブロック毎に送信電力比の大きい順に階層的に、入力した階層型変調ワード数分の受信エネルギー信号のうちその階層の処理時点において最も受信エネルギーの高い受信エネルギー信号に対応するリソースエレメントを、その階層に対応するデータブロックに対応するリソースエレメントとして検出し、入力した受信エネルギー信号からその階層にて検出された受信エネルギー信号成分を除去しその結果得られる受信エネルギー信号を次の階層に入力させる処理を繰返し実行する。或いは、位置決定器は例えば、離散時間受信信号から得られるリソースエレメント毎に、受信エネルギー信号が各データブロック毎に設定された各閾値で区切られるどの値の範囲に入るかを判定することにより、その各リソースエレメントが複数のデータブロックのうちのどれに対応するかを検出する。

復調器（１１０５）は、各データブロック毎に、位置決定器にて検出されたその各データブロックに対応するリソースエレメントに対応する離散時間受信信号に対して復調処理を実行する。

以上の第１又は第２の態様の構成において、複数のデータブロックのうち最後のデータブロック以外のデータブロックは、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービスにおける伝送情報を伝送し、最後のデータブロックは、ユニキャストサービスにおける伝送情報を伝送するように構成することができる。

階層型変調方式は、従来の変調コンセプトを斬新的に打ち破り、変調技術の革新を進めることが可能となる。
階層型変調方式は、データ転送レートを保証することを約束し、全体的なシステム能力を著しく改善することが可能となる。

また、アプリケーションの視点から、ＭＢＭＳ（マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス）とユニキャストサービスが同じ周波数帯に共存しているときに、階層型変調方式は、ピークデータレートを改善することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、最良の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態では、或るチャネルエレメント群においてポジションベース変調方式のような第一の変調方式で幾つかのデータシンボルが変調され、別のチャネルエレメント群では第二の変調方式で幾つかのデータシンボルが階層的に変調されるものである。

＜リソースエレメント、データブロック、リソースエレメント位置変調ワード、階層型変調ワード、変調シンボルインデックス＞
本実施形態において言及されるリソースエレメント、データブロック、リソースエレメント位置変調ワード、階層型変調ワード、及び変調シンボルのインデックスについて、以下に説明する。

リソースエレメント（ＲＥ）：
リソースエレメント（ＲＥ：Ｒｅｓｏｕｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）は、最小の物理チャネル単位として定義される。それは、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、及び６４ＱＡＭに関連した複素変調シンボルをマッピングするために用いられる。ＲＥは、時間領域（パルス）、周波数領域（キャリア）、符号領域（Ｗａｌｓｈコード）、又は空間領域（ビーム）の何れかもしくはこれらの組合せの領域上のチャネル単位によって構成される。
図１は、リソースエレメントの構成例を示す図である。

データブロック（ＤＢ）：
データブロック（ＤＢ：Ｄａｔａ Ｂｌｏｃｋ）は、伝送情報としての多くのビットを含む伝送単位として定義される。データブロックは、いくつかの実際の使用場面が説明される際には、異なる意味で用いられる。例を挙げると、ノードＢが複数の伝送ブロックを複数のユーザに伝送する場合、データブロックは各ユーザデータのための搬送ブロックとして解釈される。或いは、データブロックは、搬送ブロックを含んだコードブロックとして表される。

リソースエレメント位置変調（ＲＥＰＭ）：
リソースエレメント位置変調（ＲＥＰＭ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）は、多次元信号変調と同様な概念を持った変調方式であるが、リソースエレメント内で実行される。Ｍ個のエレメントからなる長さＭ（Ｍ次元信号）のＲＥＰＭワードは、全てのＭ−ａｒｙの可能な位相を含んだ変調ワードとして定義される。各ＲＥＰＭワードは、ＤＢ（データブロック）から得られる１組の変調シンボルを搬送する。Ｘ−ＱＡＭ方式において変調度をδ（ＰＰＭではδ＝０、ＢＰＳＫではδ＝１、ＱＰＳＫではδ＝２、１６ＱＡＭではδ＝４、６４ＱＡＭではδ＝６）とすると、１つのＲＥＰＭワードは、δ＋ｌｏｇ₂ （Ｍ）の情報ビットを、ＤＢから搬送する。

階層型変調（ＨＭ）：
階層型変調（ＨＭ：Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）は、ＲＥＰＭを用いて多数の変調シンボルを階層的に多重化する変調方式と定義される。ＨＭワードは、Ｈエレメントからなる長さＨの変調ワードと定義される。ここで、Ｈ＝Ｍ＋Ｌ−２で、ＬはＤＢの数、ＭはＲＥＰＭワードの長さである。ＨＭワードは、Ｌ−１個のＲＥＰＭワードを含み、Ｌ−１個のＤＢからのＬ−１個の変調シンボルが階層的に変調され、それぞれＭ−ａｒｙの可能な位相を有するＬ−１個のＲＥＰＭワードにマッピングされることを保証する。先行するＤＢシンボルの内容に依存しているＲＥＰＭワードは、ＨＭワードのサブセットであり、特別な場合としてＬ＝２のときＨ＝Ｍである。

変調シンボルのインデックス：
変調シンボルのインデックスΓは、以下のルールに基づいて変調シンボルから計算される数値として定義される。

変調シンボルとして、グレイ符号化が用いられない場合は、変調シンボルのインデックスは次式で定義される。
ここで、（α₁ ，α₂ ，・・・，α_K ）は変調シンボル、α_Kは｛０，１｝のソースビットであり、Ｋ＝ｌｏｇ_２（Ｍ）である。

変調シンボルとして、隣接する変調シンボルの振幅値が１ビットのみ異なるようなグレイ符号化が用いられる場合は、変調ワード長Ｍに依存する変調シンボルのインデックスは、Ｍ＝４，８の場合が表１に示される。
変調シンボルのインデックスは、Ｍ−ａｒｙ ＲＥＰＭワード中のＲＥ位置を決定するために使用される。

＜階層型変調方式＞
階層型変調（ＨＭ）方式とは、複数の古典的な変調方式を用いて単一のＨＭワード内の多数のシンボルを階層的に多重化することである。本実施形態において提案される方式では、或るチャネルエレメント内の或るデータシンボルは、リソース位置変調（ＲＥＰＭ）のような変調方式によって変調され、他の残りのチャネルエレメント内の或るデータシンボルは他の変調方式によって階層的に変調される。

提案する変調方式の概念は、以下の３つのシナリオで説明される。
＊シナリオＩ：１つのＤＢが古典的な変調方法を用いて送られる。
＊シナリオＩＩ：２つのＤＢが本実施形態による階層的変調方式を用いて送られる。
＊シナリオＩＩＩ：一般的な場合として、Ｌ個のＤＢが、本実施形態による階層的変調方式を用いて送られる。
階層的変調処理がどのように動作するかを明確かつ段階的に説明するために、これら３つのシナリオについて順次説明する。

単一データブロックの送信のための変調（シナリオＩ）
単一のＤＢの送信であれば、ＡＭ、ＦＭ、ＰＭ、ＰＡＭ、ＰＣＭ、ＰＦＭ、ＰＰＭ、ＰＷＭなどの任意の変調方式を用いた、古典的な変調方法が実装される。
図２は、ＰＰＭワードの長さ即ち各ワード内の位置指定数がＭ＝４である、従来のＰＰＭ変調方式が用いられる場合の例を示し、各ワードは時間領域で２個のソースビットを具備する。この例において、１つのＤＢからの各変調シンボルは、1つのＰＰＭワード内の位置として伝送される。図２において、左から順に、はじめの方から“０１”、“１０”、“００”等である。

２個のデータブロックの送信のための変調（シナリオＩＩ）
このシナリオでは、２つのＤＢ（ＤＢ−１とＤＢ−２とする）があり、それらは１つの受信器もしくは２つの受信器に送信される必要があるとする。ＨＭワード長は固定で、２つのＤＢからの全てのシンボルは、Ｎ個のＲＥ上に、本実施形態によるＨＭ方式を用いてマッピングされると仮定する。ここで提案されるＨＭ方式の手順は、以下の２つのステップからなる。

ステップ１：ＤＢ−１からの変調シンボルは、ＲＥＰＭワード長Ｍ、変調度δ＝０で、ＲＥＰＭ方式を使って変調される。この場合、１つのＲＥワードを使って、ＤＢ−１からの１組の変調シンボルが、ｌｏｇ₂ （Ｍ）ビットで配送される。

ステップ２：ＤＢ−２からの変調シンボルが、ＢＰＳＫを使って変調される。その結果得られるＢＰＳＫシンボルは、各ＲＥＰＭワードにおいて、ステップ１にて占有されなかった（Ｍ−１）個のＲＥにマッピングされる。

ここで、ＤＢ−１のシンボルの伝送パワーは、ＤＢ−２のそれよりも多少高く、その程度は、受信された信号がノイズや干渉によってどの程度影響されたかに依存する。この方式は、ＲＥ毎のビット数という観点から、次式に示される最大キャパシティを与える。
この値Ｃは、ＢＰＳＫ変調によってのみ、特にＭが大きくなったときに、１よりも非常に高くすることができる。

図３は、表２に示されているように、ＲＥＰＭワード長Ｍ＝４で、ＤＢ−１とＤＢ−２がＲＥＰＭワードにマッピングされる例を示す。
データブロックインデックス＝１のデータブロック（ＤＢ−１）からの送信データの変調シンボルは、上述のステップ１に従って、ＲＥＰＭワード長Ｍ＝４、変調度δ＝０で、ＲＥＰＭ方式に基づいて変調される。これらの変調シンボルは、１ワード目が‘０１’、２ワード目が‘１０’、３ワード目が‘００’、４ワード目が‘１１’、５ワード目が‘０１’、６ワード目が‘１０’であって、数１式に基づいて計算されるこれらの変調シンボルのインデックスはそれぞれ、１、２、０、３、１、２となる。この場合、１ワード目の変調シンボルは２番目のＲＥ即ちＲＥ（２）にマッピングされ、２ワード目はＲＥ（３）、３ワード目はＲＥ（１）、４ワード目はＲＥ（４）、５ワード目はＲＥ（２）、６ワード目はＲＥ（３）に、それぞれマッピングされる。

データブロックインデックス＝２のデータブロック（ＤＢ−２）からの送信データの変調シンボルは、上述のステップ２に従って、ＢＰＳＫシンボルとして送信され、これらの
シンボルは、図３に示されるように、各ＲＥＰＭワードにおいて、ステップ１にて占有されなかった（Ｍ−１）＝３個のＲＥにマッピングされる。１ワード目はＲＥ（２）以外のＲＥ、２ワード目はＲＥ（３）以外のＲＥ、３ワード目はＲＥ（１）以外のＲＥ、４ワード目はＲＥ（４）以外のＲＥ、５ワード目はＲＥ（２）以外のＲＥ、６ワード目はＲＥ（３）以外のＲＥに、それぞれマッピングされる。

Ｌ個のデータブロックの送信のための変調（シナリオＩＩＩ）
このシナリオでは、Ｌ個のＤＢからの全てのシンボルが、ＨＭ方式を用いてＮ個のＲＥにマッピングされる。ＨＭワードの長さはＨに固定されると仮定する。ここで提案される変調の手順は以下の通りである。

ステップ１：ｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）＝１（「１」は数字の「イチ」）とされる。また、各ＨＭワードの先頭から末尾まで順に、ＲＥ番号が１から順に採番される。

ステップ２：ＤＢ−ｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）からの各シンボルが、そこからの全てのシンボルが完全にマッピングされるまで、各ＨＭワード内でＲＥインデックスの番号が採番されているＲＥ集合中の１つのＲＥに、ＲＥＰＭ方式でマッピングされる。より具体的には、各シンボルのインデックス値＋１に対応する各ＨＭワード内で採番されているＲＥ番号のＲＥに、各シンボルがマッピングされる。

ステップ３：先行するＤＢからのシンボルによって既に位置が占められているＲＥが取り除かれることによって、各ＨＭワード内の残りのＲＥにおいてＲＥ番号が１から順に採番され直される。

ステップ４：ｌ＝ｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）＋１（「１」は数字の「イチ」）とされて、ステップ２とステップ３の処理が繰り返される。

ステップ５：ｌ＝Ｌ−１まで、ステップ２からステップ４が繰り返される。ｌ＝Ｌになったら、ステップ６が実行される。

ステップ６：最後のＤＢからの全てのシンボルが、各ＨＭワード内で採番されている残りの各（Ｍ−１）個のＲＥにマッピングされる。

ＤＢ間の伝送電力は次のルールに従う
ここで P_l はｌ番目のＤＢの伝送電力である。なお、「ｌ」はアルファベットの「エル」である。

この方式は、ＲＥ毎のビット数という観点から、次式に示される最大キャパシティを与える。
この値Ｃは、ＢＰＳＫ変調によってのみ、特にＭが大きくなったときに、１よりも非常に高くすることができる。

言うまでもなく、ＨＭによって得られる上記キャパシティは、ノイズレベルが信号レベルに比べて十分に低いという理想的なチャネル条件のもとで、引き出される。実用的条件下でのＭの値の最適化については、後述する。

いま、ＤＢ数Ｌ＝３かつＲＥＰＭワード長Ｍ＝４で、表３に示されるような各送信データを有するデータブロックＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３についてのＨＭの例を図４に示す。

ＤＢの数をＬ個、各ＤＢの変調シンボルを搬送するために必要なＲＥＰＭワード長をＭエレメントとすれば、ＨＭ（階層型変調）に必要なＨＭワード長Ｈは、ＨＭの定義の項で前述したように、Ｈ＝Ｍ＋Ｌ−２＝４＋３−２＝５エレメントである。即ち、図４に示されるように、各ＨＭワード１〜６は、｛ＲＥ（１）、ＲＥ（２）、ＲＥ（３）、ＲＥ（４）、ＲＥ（５）｝の５つのリソースエレメントから構成されている。

そしてまず、ＤＢ１に注目すると、上述のステップ１に従って、図４及び表４に示されるように、ＤＢ１からの変調シンボルは、そのインデックス値に基づいて、各ＨＭワードの最初のＭ＝４つのエレメント｛ＲＥ（１）、ＲＥ（２）、ＲＥ（３）、ＲＥ（４）｝の集合（表４中では「ＲＥ１，２，３，４」と表記）中の何れかの位置のＲＥにマッピングされる。

これを踏まえて、具体的には、ＨＭワード１では、ＤＢ１の１番目の送信データの変調シンボル‘０１’のインデックスは１であり、そのシンボルはＲＥ（２）にマッピングされる。ＨＭワード２では、ＤＢ１の２番目の送信データの変調シンボル‘１０’のインデックスは２であり、そのシンボルはＲＥ（３）にマッピングされる。ＨＭワード３では、ＤＢ１の３番目の送信データの変調シンボル‘００’のインデックスは０であり、そのシンボルはＲＥ（１）にマッピングされる。ＨＭワード４では、ＤＢ１の４番目の送信データの変調シンボル‘１１’のインデックスは３であり、そのシンボルはＲＥ（４）にマッピングされる。ＨＭワード５では、ＤＢ１の５番目の送信データの変調シンボル‘０１’のインデックスは１であり、そのシンボルはＲＥ（２）にマッピングされる。ＨＭワード６では、ＤＢ１の６番目の送信データの変調シンボル‘１０’のインデックスは２であり、そのシンボルはＲＥ（３）にマッピングされる。

次に、ＤＢ２に注目した場合、まず上述のステップ２に従って、図４及び表４に示されるように、先行するＤＢ１からのシンボルによって既に占められているＲＥが取り除かれることによって、ＨＭワード１では、ＤＢ１の変調シンボルがマッピングされているＲＥ（２）を除く最初のＭ＝４つのエレメント｛ＲＥ（１）、ＲＥ（３）、ＲＥ（４）、ＲＥ
（５）｝の集合（表４中では「ＲＥ１，３，４，５」と表記）中の何れかの位置のＲＥに対してマッピングされる。このとき、上記Ｍ＝４つのエレメントに対して１オリジンで、ＲＥ（１）：１番、ＲＥ（２）：２番、ＲＥ（３）：３番、ＲＥ（４）：４番と採番が行われる。同様に、ＨＭワード２では、ＤＢ１の変調シンボルがマッピングされているＲＥ（３）を除く最初のＭ＝４つのエレメント｛ＲＥ（１）、ＲＥ（２）、ＲＥ（４）、ＲＥ（５）｝の集合（表４中では「ＲＥ１，２，４，５」と表記）中の何れかの位置のＲＥに対してマッピングされる。このとき、上記Ｍ＝４つのエレメントに対して１オリジンで、ＲＥ（１）：１番、ＲＥ（２）：２番、ＲＥ（４）：３番、ＲＥ（５）：４番と採番が行われる。以下、ＨＭワード３〜６でも同様である。

続いて、上述のステップ３に従って、ＤＢ−２からの各変調シンボル‘１０’、‘００’、‘０１’、‘１０’、‘０１’、‘１１’が、それぞれに対する各インデックス値２，０，１，２，１，３に従って、各ＨＭワード毎に採番されたＭ＝４つのエレメントの集合中の何れかのＲＥにマッピングされる。具体的には、ＨＭワード１では、ＤＢ２の１番目の変調シンボル‘１０’は、そのインデックス値＝２に基づいて、エレメント集合｛ＲＥ（１）、ＲＥ（３）、ＲＥ（４）、ＲＥ（５）｝中の３番目のリソースエレメントＲＥ（４）にマッピングされる。ＨＭワード２では、ＤＢ２の２番目の変調シンボル‘００’は、そのインデックス値＝０に基づいて、エレメント集合｛ＲＥ（１）、ＲＥ（２）、ＲＥ（４）、ＲＥ（５）｝中の１番目のリソースエレメントＲＥ（１）にマッピングされる。なお、前述したように、変調シンボルのインデックスは０オリジンであり、ＲＥの位置（採番）は１オリジンであることに注意する。以下、ＨＭワード３〜６でも同様である。

最後に、ＤＢ３に注目した場合、まず上述のステップ４の判定において、（Ｌ−１）＝（３−１）＝２個のＤＢ（ＤＢ１とＤＢ２）が処理されたと判定されるため、上述のステップ５に従って、最後のＤＢ３からの全ての変調シンボルは、ＢＰＳＫシンボルとして送信され、これらのシンボルは、各ＨＭワード内で占有されていない残りの（Ｍ−１）＝（４−１）＝３個のＲＥにマッピングされる。具体的には、図４に示されるように、ＨＭワード１では、ＤＢ３からの１番目のＢＰＳＫシンボルは、残りの３つのエレメント集合｛ＲＥ（１）、ＲＥ（３）、ＲＥ（５）｝にマッピングされる。ＨＭワード２では、ＤＢ３からの２番目のＢＰＳＫシンボルは、残りの３つのエレメント集合｛ＲＥ（２）、ＲＥ（４）、ＲＥ（５）｝にマッピングされる。以下、ＨＭワード３〜６でも同様である。

＜一般化された階層型変調方式＞
以上、いくつかの簡素なシナリオのＨＭ方式について、（Ｌ−１）個のＤＢに対しては変調度δ＝０、最後のＤＢに対してはＢＰＳＫを使ったＲＥＰＭを用いた例について説明した。以下の説明では、様々なＤＢを使った様々な変調を含んだ場合に一般化する。

ＨＭワード長が等しい階層型変調
まず、ＨＭワード長が固定である階層型変調について説明する。
各ＤＢで使用される変調は、一般的にＰＰＭ、ＢＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭといった変調方式に分類できる。δ_liをｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）番目のＤＢにおけるi番目の変調インデックスの変調度を表すとすると、δ_l1＝０，δ_l1＝１，δ_l2＝２，δ_l3＝４，δ_l4＝６はＰＰＭ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭをそれぞれ表している。

ＨＭワード長が等しいＨＭに基づくこの変調処理の手順は、図５の動作フローチャートで示される。
まず、ｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）＝１（「１」は数字の「イチ」）とされる（ステップＳ５０１）。

次に、各ＨＭワードの先頭から末尾まで順に、ＲＥ番号が１から順に採番される（ステップＳ５０２）。
次に、ＤＢ−ｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）からの各シンボルが、そこからの全てのシンボルが完全にマッピングされるまで、各ＨＭワード内でＲＥ番号が採番されているＲＥ集合中の各シンボル値に対応する各位置のＲＥに、ＲＥＰＭ方式でマッピングされる(ステップＳ５０３)。

次に、先行するＤＢからのシンボルによって既に位置が占められているＲＥが取り除かれることによって、各ＨＭワード内の残りのＲＥにおいてＲＥ番号が１から順に採番され直される（ステップＳ５０４）。

次に、ｌ＝ｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）＋１（「１」は数字の「イチ」）とされる（ステップＳ５０５）。
次に、ｌ＝Ｌになったか否かが判定される（ステップＳ５０６）。

ｌの値が１〜Ｌ−１までの範囲であり、ステップＳ５０６の判定がＮＯであれば、ＤＢ−１からＤＢ−Ｌ−１に対して、ステップＳ５０３からステップＳ５０５までの処理が繰返し実行される。

ｌの値がＬとなって、ステップＳ５０６の判定がＹＥＳとなったら、最後のＤＢ−Ｌからの全てのシンボルが、各ＨＭワード内の残りの各ＲＥにマッピングされる（ステップＳ５０７）。

図５の動作フローチャートで示されるＨＭ処理手順において、ＨＭワード長は、固定にされており、Ｈ＝Ｍ＋Ｌ−２に等しい。各変調シンボルは、Ｍ−ａｒｙの可能な位相をもってしてＲＥあたりδ_li＋ｌｏｇ₂ （Ｍ）ビットが搬送されることが保証される。ここでｌ＝１，２，・・・Ｌ−１である。Ｌ番目のＤＢ変調のために各ＨＭワードにおいて残されたＲＥの数はＭ−１である。従って、ｌ番目（ｌ＝１，２，・・・，Ｌ−１）のＤＢのためのキャパシティとＬ番目のＤＢ（最後のＤＢ）のためのキャパシティはそれぞれ以下の式で与えられる。
ここでα_lliはｌ番目のＤＢにおけるｉ番目の変調インデックスのために現在使われている変調についての確率を示し、Ｐは変調の最大回数である。従ってα_liは、次式で与えられる。

各ＨＭワード内で達成可能な全体的なキャパシティは以下のように表すことができる。
もしくは簡単化された式として、次式で表される。
ここで、
である。

δ_liが２、４、６の時、各信号の振幅が１ビット異なったグレイ符号化を使用するのがよい。

Ｍに対する最適値は、Ｍについて数８式を微分することによって、次のように書くことができる。

Ｌ＝２は特別な場合で、その際のＭ（ＲＥＰＭワード長）の最適値は、次式で与えられる。
異なるＤＢに対してＲＥＰＭワード長が同じであるときには、Ｍの最適値を簡単に決定できる。

ＤＢシンボルのＲＥＰＭワードへのマッピングルールは、図６に示されるように、以下のルールに基づいて定義できる：

・ｉ番目の変調度に基づいて、ｌ番目のＤＢから、δ_li＋ｌｏｇ₂ （Ｍ）個のビットが取り出される。

・数１式及び表１にて定義したように、δ_li＋ｌｏｇ₂ （Ｍ）ビットのための各変調シンボル（Γ_li ^(H) とおく）のインデックスが計算される。

・下記数１２式に従って、変調シンボルのためのＲＥの位置が決定される。
ここで、
であり、
は、
で定義されるシーリング（ｃｅｉｌｉｎｇ）関数である。

・図６に示されるように、下記数１５式で示される発生し得る位相に従って、割り当てられたＲＥ内にマッピングされるときの配置が決定される。
このマッピングルールは、グレイ符号化に依存する。

図７は、ＤＢ数Ｌ＝２、ＲＥＰＭワード長Ｍ＝４、ＨＭワード長Ｈ＝Ｍ＋Ｌ−２＝４＋２−２＝４（＝ＲＥＰＭワード長）である場合のＨＭの例を示す。ここで、ＤＢ−１の変調シンボルは“０１０”、“１０１”、“００１”、“１１０”、“０１１”、“１００” であり、ＤＢ−１に対しては、ＢＰＳＫ変調が仮定されている。また、各変調シンボルのインデックスは、数１式に従って、３，６，２，７，４，及び５と設定される。マッピングルールは、上記数１２式及び数１５式に基づいて決定される。

シンボル“０１０”の中の上位２ビット‘０１’は、第１番目（ＲＥ１〜ＲＥ４）のＲＥＰＭワード内の２番目のＲＥ位置を指定し、“０１０”の最下位ビット‘０’は、＋１のＢＰＳＫ変調を指定する。

次のシンボル“１０１”の中の上位２ビット“１０”は、第２番目（ＲＥ５〜ＲＥ８）のＲＥＰＭワード内の３番目のＲＥ位置を指定し、“１０１”の最下位ビット‘１’は、−１のＢＰＳＫ変調を指定する。

次のシンボル“００１”の中の上位２ビット“００”は、第３番目（ＲＥ９〜ＲＥ１２）のＲＥＰＭワード内の１番目のＲＥ位置を指定し、“００１”の最下位ビット“１”は
−１のＢＰＳＫ変調を指定する。

次のシンボル“１１０”の中の上位２ビット“１１”は、第４番目（ＲＥ１３〜ＲＥ１６）のＲＥＰＭワード内の４番目のＲＥ位置を指定し、“１１０”の最下位ビット”０“は＋１のＢＰＳＫ変調を指定する。

次のシンボル“０１１”の上位２ビット“０１”は、第５番目（ＲＥ１７〜ＲＥ２０）のＲＥＰＭワード内の２番目のＲＥ位置を指定し、“０１１”の最下位ビット“１”は−１のＢＰＳＫ変調を指定する。

次のシンボル“１００”の上位２ビット“１０”は、第６番目（ＲＥ２１〜ＲＥ２４）のＲＥＰＭワード内の３番目のＲＥ位置を指定し、“１００”の最下位ビット“０”は＋１のＢＰＳＫ変調を指定する。

ＨＭワード長が等しくない階層型変調
次に、ＨＭワード長が固定ではない場合の階層型変調について説明する。
この場合、ＨＭワード長は、ＤＢの変調シンボルのインデックスに依存する。各ＤＢで使われる変調は一般的に、ＰＰＭ、ＢＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのようなものの何れも採用することができる。

ＨＭワード長が等しくないＨＭに基づくこの変調処理の手順は、図８の動作フローチャートで示される。
まず、ｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）＝１（「１」は数字の「イチ」）とされる（ステップＳ８０１）。

次に、ＲＥＰＭの起点ＲＥ位置が、処理対象であるＮ個のＲＥ集合の先頭ＲＥの位置とされる（ステップＳ８０２）。
次に、ＤＢ−ｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）からの１つのシンボルが、現在のＲＥＰＭの起点ＲＥ位置を基準にして、先行するＤＢからのシンボルによって未だ占有されていないＲＥ集合中の各シンボル値に対応する位置のＲＥに、ＲＥＰＭ方式でマッピングされる（ステップＳ８０３）。

次に、ＲＥＰＭの起点ＲＥ位置が、ステップ２でマッピングが行われたＲＥ位置の次のＲＥ位置に更新される（ステップＳ８０４）。
次に、ＤＢ−ｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）からの全てのシンボルが完全にマッピングされたか否かが判定される（ステップＳ８０５）。

ＤＢ−ｌからの全てのシンボルのマッピングが終了しておらず、ステップＳ８０５の判定がＮＯの場合には、ＤＢ−ｌからの次のシンボルに対して、ステップＳ８０３とステップＳ８０４の処理が繰り返される。

ＤＢ−ｌからの全てのシンボルのマッピングが終了し、ステップＳ８０５の判定がＹＥＳとなると、ＲＥＰＭの起点ＲＥ位置が、処理対象であるＮ個のＲＥ集合の先頭側にリセットされ、先頭から検索して、先行するＤＢからのシンボルによって未だ占有されていない最初のＲＥ位置とされる（ステップＳ８０６）。

次に、ｌ＝ｌ（「ｌ」はアルファベットの「エル」）＋１（「１」は数字の「イチ」）とされる（ステップＳ８０７）。
次に、ｌ＝Ｌになったか否かが判定される（ステップＳ８０８）。

ｌの値が１〜Ｌ−１までの範囲であり、ステップＳ８０８の判定がＮＯであれば、ＤＢ−１からＤＢ−Ｌ−１に対して、ステップＳ８０３からステップＳ８０７までの処理が繰返し実行される。

ｌの値がＬとなって、ステップＳ８０８の判定がＹＥＳとなったら、最後のＤＢ−Ｌからの全てのシンボルが、残りのＲＥにマッピングされる（ステップＳ８０９）。
ここで、もし各ＤＢ内のビット数がチャネル条件とマッピングの確率に適合させられるならば、達成可能なキャパシティは多少大きくなっているはずである。複雑化をさけるため、以下の説明において、Ｌ＝２である場合のみについて、そのキャパシティが導出される。

ＤＢ数Ｌ＝２でＨＭワードの長さが固定されていない場合には、ワード長ｍのキャパシティは、次式で与えられる。
この式を簡略化すると以下のようになる。
固定されていないワードは１／Ｍの確率で同じような長さを持っているため、平均キャパシティは次のように記述できる。

Ｃ_ｍに数１７式を代入すると、下記数１９式又は数２０式が得られる。

以下に、ＲＥＰＭワードへのＤＢシンボルのマッピング方法について説明する。
最大ＲＥＰＭワード長はＭであると仮定する。マッピングルールは図６で説明したのと同様である。しかし、各ＲＥＰＭワードの起点は、ワード長が異なるために、先行するワードの終了点がどこであるかに依存する点が異なる。先行するワードの終了点がｎ番目のＲＥであると仮定すると、現在のワードの起点は（ｎ＋１）番目のＲＥでなければならない。

図９は、ＲＥＰＭワード長Ｍ＝４、ＤＢ数Ｌ＝２である場合の、ＨＭワード長が異なるＨＭの例を示す。ここで、ＤＢ−１シンボルは“０１０”、“１０１”、“００１”、“１１０”、“０１１”、“１００” であり、ＤＢ−１に対しては、ＢＰＳＫ変調が仮定されている。また、各変調シンボルのインデックスは、数１式に従って、３，６，２，７，４，及び５と設定される。

シンボル“０１０”の中の上位２ビット‘０１’は、ＲＥ１を起点（１番目）として２番目の位置のＲＥ２を指定し、“０１０”の最下位ビット‘０’は、＋１のＢＰＳＫ変調を指定する。

次のシンボル“１０１”の中の上位２ビット“１０”は、上記ワードの終了点ＲＥ２の次の位置のＲＥ３を起点として３番目の位置のＲＥ５を指定し、“１０１”の最下位ビット‘１’は、−１のＢＰＳＫ変調を指定する。

次のシンボル“００１”の中の上位２ビット“００”は、上記ワードの終了点ＲＥ５の次の位置のＲＥ６を起点として１番目の位置のＲＥ６を指定し、“００１”の最下位ビット“１”は−１のＢＰＳＫ変調を指定する。

次のシンボル“１１０”の中の上位２ビット“１１”は、上記ワードの終了点ＲＥ６の次の位置のＲＥ７を起点として４番目の位置のＲＥ１０を指定し、“１１０”の最下位ビット”０“は＋１のＢＰＳＫ変調を指定する。

次のシンボル“０１１”の上位２ビット“０１”は、上記ワードの終了点ＲＥ１０の次の位置のＲＥ１１を起点として２番目の位置のＲＥ１２を指定し、“０１１”の最下位ビット“１”は−１のＢＰＳＫ変調を指定する。

次のシンボル“１００”の上位２ビット“１０”は、上記ワードの終了点ＲＥ１２の次の位置のＲＥ１３を起点として３番目の位置のＲＥ１５を指定し、“１００”の最下位ビット“０”は＋１のＢＰＳＫ変調を指定する。

＜ＨＭ方式に基づく送信器＞
以上説明した本実施形態のＨＭ変調方法を用いた送信器と受信器の実施形態について、以下に説明する。

まず、図１０は、ＨＭ方式を基本とした送信器の実施形態の構成図である。
この送信器は、ＤＢセレクタ１００１、ゲインマルチプレクサ１００２、変調マッパ１００３、チャネルＲＥマッパ１００４、及び他処理プロセッサ１００５から構成される。

ＤＢセレクタ１００１は、変調のためにＤＢを階層的に１つずつ選択する。ＤＢセレクタ１００１は通常、ＤＢ１、ＤＢ２からＤＢＬまで、ＤＢに付与されているインデックスの昇順に従って、各ＤＢを選択してゆく。或るＤＢが変調のために選択されると、ＤＢセレクタ１００１は、そのＤＢに対して可能な変調度に従って変調シンボルを生成する。このシンボルの生成は、選択されたＤＢの全てのシンボルが処理されるまで続けられる。選択されたＤＢの処理が完了すると、次のＤＢについて同様の処理が実行される。

ゲインマルチプレクサ１００２は、生成された変調シンボルについて、各ＤＢ_l に対して設定されているゲインファクタβ_l を用いてゲイン制御を実行する。ここで、l＝１，２，・・・，Ｌである。このゲインファクタは、Ｌ個のＤＢ間の送信電力比を決定する。一般的に、次式の制約が維持される。
ゲインマルチプレクサ１００２に続く変調マッパ１００３は、以下に示される、各ＤＢのためのＨＭ動作における決定処理を実行する。

・各ＲＥＰＭワード中で変調シンボルを配置可能な位置（ＲＥ集合）の決定。

・位置が決定されたＲＥ集合中で変調シンボルを配置するＲＥの決定。

より具体的には、変調マッパ１００３は、前述した図５（ＨＭワード長が等しいＨＭの場合）又は図８（ＨＭワード長が等しくないＨＭの場合）の動作フローチャートで示される階層型変調処理を実行する。この処理は例えば、送信器を構成するプロセッサが、メモリに記憶された図５又は図８の動作フローチャートに対応するプログラムを実行する処理、或いは、図５又は図８の動作フローチャートに対応する処理を専用に実行するファームウェア又はハードウェアとして実現することができる。

チャネルＲＥマッパ１００４は、変調マッパ１００３による各ＤＢ毎の配置の決定に基づいて、各ＤＢの変調シンボルを適切なＲＥにマッピングし、その結果として、複素送信信号ｓ（ｔ）を出力する。

他処理プロセッサ１００５は、複素送信信号ｓ（ｔ）に対して、送信方式に依存した信号処理を実行する。例えば、送信方式として直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）方式が採用される場合には、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）処理が実行される。或いは、送信方式として符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）方式が採用される場合には、符号の拡散処理が実行される。

言うまでもなく、変調されたＤＢは、単一の受信器に送信されてもよいし、複数の受信器に送信されてもよい。しかしながら、送信器の構成や処理方式は、受信者の数にはよらない。

＜ＨＭ方式に基づく受信器＞
次に、ＨＭ方式に基づく受信器について説明する。
図１１は、ＨＭ方式のための二乗則演算に基づく最適受信器の実施形態の構成図である。

この受信器は、マッチトフィルタ１１０１、サンプラ１１０２、二乗則演算器１１０３、位置決定器１１０４、復調器１１０６、及びデコーダ１１０６から構成される。
ｌ番目のＤＢに対して使用される変調は、Ｍ−ａｒｙの位相偏移変調（ＰＳＫ）であると仮定する。ここで、ｌ＝１，２，・・・，Ｌ−１であり、Ｌ番目のＤＢに対して使用される変調はＭ−ａｒｙのＱＡＭとする。

マッチトフィルタ１１０１は、使用されている通信方式に従った相関演算処理等によって、受信信号から通信信号成分のみを含む複素受信信号成分を抽出する。
サンプラ１１０２は、マッチトフィルタ１１０１から出力されるアナログ複素受信信号に対してサンプリング処理を実行することにより、当該アナログ複素受信信号を複素離散時間受信信号に変換する。

受信信号がマッチトフィルタ１１０１とサンプラ１１０２を通って得られる複素値の離散時間受信信号は、次式で表される。
ここで、ｓ_l は変調シンボル、η_l は分散がＮ₀ であるガウスノイズである。
数２２式により得られる離散時間受信信号は、位置検出のために、
で表される二乗則演算を実行する二乗則演算器１１０３に入力する。

この二乗則演算の出力は、受信信号のエネルギーを次式のように与える。
ここでη_lIとη_lQは分散がσ² ＝Ｎ₀ ／２である結合ガウスランダム変数である。

ｓ_lIとｓ_lQが変調シンボルなので、これらは定数と考えることができ、その結果として受信エネルギー信号γ_l は非心カイ二乗（ｎｏｎ−ｃｅｎｔｒａｌ ｃｈｉ−ｓｑｕａｒｅ）分布となり、その確率密度関数は次式で与えられる。
ただし、Ｉ₀ （・）は、０次オーダに修正された第１種のベッセル関数であって、ζ_l ＝ｓ_lI ² ＋ｓ_lQ ² である。Ｍ−ａｒｙのＰＳＫでは、ζ_l は送信エネルギーε_l に等しい。

修正ベッセル関数の性質に従って、Ｉ_n （ｘ）のｘが充分に大きいとき（例えばｘ＞＞ｎ）、数２４式は以下のように簡単化できる。

位置決定器１１０４は、二乗則演算器１１０３からの数２３式で表現される受信エネルギー信号γ_l を入力として、各ＤＢが占有し得るＲＥ位置を検出する。この位置決定器１１０４の設計は、後述するように、ＨＭワード長が等しいＨＭ方式、或いは、ＨＭワード長が等しくないＨＭ方式といった、ＨＭの実現方式に依存する。

復調器１１０６は、サンプラ１１０２からの数２２式で示される離散時間受信信号のうち、位置決定器１１０４によって決定された各ＤＢが占有し得るＲＥ位置に基づいた受信信号を集めて、個別のＤＢのためのコヒーレント復調処理を実行する。その結果得られるソフトビットが、次段のデコーダ１１０６に入力される。

デコーダ１１０６は、例えばターボデコーダを使って、送信された情報ビットが何であ
るかを算出するための処理を実行する。
図１２は、ＨＭワード長が等しいときの、図１１の位置決定器１１０４の構成例を示す図である。

この位置決定器１１０４は、入力される受信エネルギー信号γ_l のうちその値が最も高いものを選択するように動作する。
図１２に示される位置決定器１１０４は、＃１〜＃Ｌ−１の各ＤＢに対応して階層的に構成される、決定器１２０１、セレクタ１２０２、除去器１２０３の３個のプロセッサからなる＃１〜＃Ｌ−１の階層モジュール１２００を有する。

＃ｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｌ−１）の階層モジュール１２００において、図１１の二乗則演算器１１０３（ｉ＝１の場合）又は前段の除去器１２０３（ｉ＞１の場合）から入力される現在のＨＭワード内の受信エネルギー信号γ_l に従って、決定器１２０１は当該受信エネルギー信号中で最も受信エネルギーの高いエネルギー信号を検出する。

セレクタ１２０２は、決定器１２０１が検出した受信エネルギー信号に対応するＲＥ位置の情報を、自階層モジュール１２００（＃ｉ）に対応するＤＢ_i の復調器１１０５（図１１参照）に通知する。

ＤＢ_i の復調器１１０５は、サンプラ１１０２から入力される現在のＨＭワード内の離散時間受信信号ｒ_l （ｌ＝１、２、・・・、Ｈ）のうち、通知されたＲＥ位置の受信信号に対して、ＤＢ_i のための復調処理を実行する。

除去器１２０３は、次段の階層モジュール１２００（＃ｉ＋１）でのＲＥ位置決定処理のために、現在のＨＭワード内の受信エネルギー信号から自階層モジュール１２００（＃ｉ）で検出されたＲＥ位置の受信エネルギー信号成分を除去した上で、その結果得られる受信エネルギー信号を、次段の階層モジュール１２００（＃ｉ＋１）の決定器１２０１に出力する。以下、同様の処理が＃１〜＃Ｌ−１まで、ＤＢのインデックスの昇順に、各階層モジュール１２００毎に階層的に処理される。

ｌ番目のＤＢにおけるシンボルのためにＤＢ位置を正確に抽出する確率は、次のように表せる。

図１３は、ＨＭワード長が等しくないときの、図１１の位置決定器１１０４の構成例を示す図である。
ここでの処理は、事前に決定される各ＤＢ_l毎の閾値ζ_l （ｌ＝１，２，・・・，Ｌ−１）に強く依存している。図１２に示される実施形態とは異なり、図１３に示される位置検出器１１０４は、単純に、事前に閾値が設定された、ＤＢ−１，ＤＢ−２，・・・，ＤＢ−Ｌに対応するＬ個のセレクタ１３０１（＃１）、１３０１（＃２）、・・・、１３０１（＃Ｌ）によって構成されている。

＃ｌ（ｌ＝１，２，・・・，Ｌ）のセレクタ１３０１は、図１１の二乗則演算器１１０３から入力される受信エネルギー信号γ_l の入力タイミング毎に、その受信エネルギー信号値γ_l がＬ―１個の閾値ζ_l （ｌ＝１，２，・・・，Ｌ−１）によって区切られるどの範囲に入るかを判定することにより、現在の受信タイミングがＤＢ_l のための受信タイミングであるか否かを判定し、現在の受信タイミングがＤＢ_l のための受信タイミングであると判定した場合に、その旨をＤＢ₁ に対応する復調器１１０５に通知する。

ＤＢ₁ に対応する復調器１１０５は、上記通知を受信したタイミングで、サンプラ１１０２から入力している離散時間受信信号に対して、ＤＢ_l のための復調処理を実行する。
＃１〜＃Ｌの各セレクタ１３０１は、それぞれ独立した閾値ζ_l によって、ＤＢ_l のためのＲＥ位置の検出を同時に実行することが可能であるため、位置決定器１１０４における処理遅延は小さくて済む。

図１４は、上記実施形態における位置検出の例を示す図である。この例では、ＤＢ−１，ＤＢ−２，ＤＢ−３のエネルギー信号が、予め設定された閾値によって、容易に分離できる。

位置検出のために予め設定される閾値は、仮想的な概念であり、それは一定の決定規則に従って設定されるべきである。一度各ＤＢの送信電力が決定されると、最適なＲＥ位置の決定規則は、次式で表せる。
ここでｌ＝１，２，・・・，Ｌ−１である。

ｌ番目のＤＢにおけるシンボルのためにＤＢ位置を正確に抽出する確率は、次のように表せる。
ここでζ_l はｌ番目のＤＢのエネルギー信号に対して予め設定された閾値である。

＜階層型変調のためのマッピング方法＞
階層型変調の実施形態における具体的な信号配置について以下に説明する。
階層型変調において用いられるＭ−ａｒｙ位相偏移変調（ＭＰＳＫ）やＭ−ａｒｙ直交振幅変調（ＭＱＡＭ）等の典型的な変調処理は、妥当で信頼の置ける送信信号として使うことができるＩ−Ｑポイントの配置を生成する。

図１５は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫに対するＩＱ平面上の信号配置を示している。また図１６は、１６ＱＡＭと６４ＱＡＭの信号配置を示す。
今単純に、階層型変調において、ｌ＝１，２，・・・，Ｌ−１までのＤＢ−ｌについてはＭＰＳＫが採用され、残りのＤＢ−ＬについてはＭＱＡＭが採用されると仮定する（Ｍは適当な自然数）。また、各隣り合ったＤＢ間の電力オフセットは定数Δであるとする。この仮定のもとで、Ｌ＝３とすると、３個のＤＢの信号配置は、図１７に示される如くとなる。ここでＤＢ−１、ＤＢ−２、ＤＢ−３はそれぞれ、１６ＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６Ｑ
ＡＭをそれぞれ利用している。

＜ＤＢ間の電力配置＞
以下に、図１０に示される送信器内のゲインマルチプレクサ１００２における電力制御を実現するための、ＤＢ間の電力配置について説明する。

ＨＭのための送信エネルギー
異なったＤＢに分散させられた送信電力を決めるために、隣接ＤＢ間のオフセットは定数Δであると仮定する。全てのＤＢの送信帯域幅は同じであるので、電力よりはむしろエネルギーを使うのが簡素である。いくつかのパラメータは次のように定義される。

・ε_l は、ｌ番目のＤＢの変調シンボル毎の送信エネルギーである。ここで、ｌ＝１，２，・・・，Ｌ−１である。

・
は、Ｌ番目のＤＢの変調シンボル毎の平均送信エネルギーである。

・ε_Lmaxは、Ｌ番目のＤＢの変調シンボル毎の最大送信エネルギーである。ε_Lmaxと上記平均送信エネルギーの間の関係は変調度ｋに依存する。そして、
が成立する。
ここで、μ_k は変調度ｋのエネルギー係数である。ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのμ_k の例を、表５に示す。

・
はＤＢ−ｌとＤＢ−（ｌ＋１）間のオフセットエネルギーで、これは定数となる。

・εは、ＨＭワード中の変調シンボル毎の平均送信エネルギーであり、その結果、ＨＭワード毎の総送信エネルギーは、ε_total ＝Ｈε である。

以上の定義により、全て線形化的に計算すると、次式の関係が得られる。

ワード長ＨのＨＭワードにわたって送信エネルギーを合計することにより、ＨＭワード毎の総エネルギーは、次式のように表せる。

等しいエネルギーオフセットを設定した特別な場合、即ち、
とすると、数３１式は、次式のように簡略化される。

数３１式と数３２式は、ＨＭワードにわたる変調シンボル毎の平均送信エネルギーεか、ＨＭワードにわたる変調シンボル毎の平均ＳＮＲ（信号対雑音比）χが与えられると、各ＤＢのための送信シンボルエネルギーε_l が決定できることを意味している。
このようにして決定されるエネルギー値ε_l に基づいて、ゲインマルチプレクサ１００２における各ＤＢ_l に対するゲインファクタβ_l が決定される。

各ＨＭワードのための平均送信エネルギー
各ＨＭワードのための平均送信エネルギーを決めるため、以下のような一般的な変調方式のためのいくつかの仮定をする。

・各ＲＥのための受信ＳＮＲχは定数である。

・各ＲＥの受信エネルギーはε_l である。ここで、ｌ＝１，２，・・・，Ｌである。

・受信ノイズパワースペクトル密度（ＰＳＤ：Ｐｏｗｅｒ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）は異なり、Ｎ_0,l と表記する。ここで、ｌ＝１，２，・・・，Ｌである。

以上により、次式が得られる

総送信エネルギーは、次式のように与えられる

従って、平均送信エネルギーは、次式のように書ける。

＜階層型変調のアプリケーション＞
以上説明した実施形態による階層型変調方式は、以下のような特徴を持つ。

・従来の変調方式に対して、ピークデータレートが著しく改善される。

・ＭＢＭＳ（マルチメディア・ブロードキャスト・マルチキャスト・サービス）トラフィックとユニキャストトラフィックが多重化されることによって、ＭＢＭＳのゲインが著しく向上する。

本実施形態の階層型変調方式は、時間領域と周波数領域では異なる特性を有する。本変調方式は、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ：Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）の観点から、時間領域よりも周波数領域においてシンボルを階層的に変調することが好適である。

・時間領域においては、電力増大が、最大ＰＡ設計問題を引き起こす。

・周波数領域においては、電力増大は、システムのパフォーマンスの改善によって自然に許容される。例えば、ＯＦＤＭＡシステムの電力増大は、制御チャネルと同様にリファレンスチャネルで容易に対処できる。

ピークデータレートの解析
本実施形態では、複数のＤＢを１つの搬送ブロックを使って１人のユーザに送信することができるので、ＱＡＭのような従来の変調方式に比べて、ピークデータレートを極めて高くすることができる。

本実施形態の変調方式のピークレートは、各ＤＢにおける確率及び変調方式に依存するが、前述した数８式で表現できる。これに対して、従来の変調のピークレートは、次式で与えられる。
ここでα_i とδ_i はそれぞれ、ＤＢにおいて使用される変調の確率と、ｉ番目の変調度を表している。従来の変調方式に対する本実施形態の変調方式の数値的な優位性については、後述する。

ＭＢＭＳの解析
ＭＢＭＳ（マルチメディア・ブロードキャスト・マルチキャスト・サービス）は、以下のような振る舞いと特徴を有する。

・ＭＢＭＳネットワークでは、複数のノードＢ（もしくは単一のノードＢ）が、同じデータ信号を、複数のユーザ端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）にマルチキャストする。従って、ＭＢＭＳシステムは、複数のノードＢから受信される遅延信号によって、周波数ダイバーシティを受けてしまう。

・ノードＢからのＨＡＲＱ処理と同様に、ＵＥからの制御チャネルを利用することができないため、リンク適応は実現できない。ＭＢＭＳの到達性を保証するため、各ノードＢは、大きい信号対干渉・雑音電力比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）のマージンを確保しなければならない。

結果として、一般的にＭＢＭＳサービスは、ユニキャストサービスよりも、ブロックエラーレートの点でより優れたパフォーマンスが要求される。現在のところ、例えば、第３世代（３Ｇ）携帯電話無線アクセス方式の１つであるＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の標準化団体３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）にて標準化されたＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）技術では、ＭＢＭＳとユニキャストサービスが同時に混在するとき、ＭＢＭＳは独立した周波数帯もしくは時分割を使って処理される。これは、大きなＭＢＭＳ ＳＩＮＲマージンのために、大きな周波数効率の損失を生ずる。

本実施形態によるＨＭ方式は、ＭＢＭＳとユニキャストサービスが共存している環境に対して好適である。それらは同じ周波数帯上で容易に処理できる。即ち、本実施形態による変調方式において、ＭＢＭＳサービスのためにＤＢ１を、ユニキャストサービスのためにＤＢ２を割り当てることができる。ＭＢＭＳ ＵＥのための受信ＳＩＮＲはユニキャストＵＥのための受信ＳＩＮＲよりもずっと高いため、本実施形態によるＨＭ方式において、ＭＢＭＳ ＤＢ位置をまず正しく検出し、それからユニキャストＤＢシンボルを検出することが非常に容易になる。

＜数値解析＞
以下の説明において、まずＳＩＮＲの分布を決定し、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭに対する変調符号化方式（ＭＣＳ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍ
ｅ）情報の適用の可能性について検討する。そのようなことを達成するため、まず、図１８に示されるような相互情報量（ＭＩ：Ｍｕｔｕａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を導出する。ＭＩは、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭに関連するＳＩＮＲの関数である。経験則によれば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのために要求されるＳＩＮＲは、下記表６の中央の列に示される。表６に示される各変調の確率を算出するために、数値的な仮定は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のデータ通信を高速化した規格であるＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）方式に基づいていると仮定する。この仮定は、図１９に示されるように、長期間ＳＩＮＲ（他の専門用語で言うジオメトリ）の累積確率分布（ＣＤＦ：Ｃｏｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を与える。

図１９より、表６の右列に示される、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの確率を観測できる。これらは、以下の数値計算で使用される。

ＲＥＰＭワード長の様々な指定の値に対するシステムのキャパシティを数値計算するため、まず比較シナリオのためにＤＢ数Ｌ＝２を仮定する。ここでは、ＤＢ１はＭＢＭＳサービスに、ＤＢ２はユニキャストサービスに属する。表７に、関連した前提を示す。

図２０は、ワード長が固定されたときの、変調度δ_liの様々な指定値に対する、ＲＥＰＭワード長の関数としての全体的なシステムキャパシティを示している。図２０より、ＤＢ１に対してＱＰＳＫ変調方式が採用されているとき、最適なＲＥＰＭワード長は４であることがわかる。一般的にＱＰＳＫは、ＭＢＭＳのための最も合理的な変調であり、ＲＥＰＭ方式によって達成できるゲインは、従来の変調方式に比較して、２０％以上である。

従来の変調方式に対する本実施形態によるＨＭ方式のゲインは、次式で定義できる。
ここで、ｉは変調インデックスである。
簡略化のため、以下の数値解析では、δ_li ^(HM)＝δ_２i ^(Conv)と仮定する。

図２１は、ワード長が固定されたときの、変調度δ_liの様々な指定値に対する、ＲＥＰＭワード長の関数としての、ＭＢＭＳのみのキャパシティゲインを示している。ＲＥＰＭワード長が大きいほど、高いゲインが達成されることがわかる。

図２０と図２１から導き出された結果から、ＲＥＰＭワード長は４よりも小さくすべきではないと結論付けられる。
図２２は、最大ワード長が固定された（しかしＲＥＰＭワード長は固定されない）ときの、変調度δ_liの様々な指定値に対する、ＲＥＰＭワード長の関数としての全体的なシステムキャパシティを示している。図２２より、ＤＢ１に対してＱＰＳＫ変調方式が採用されているときに最適なＲＥＰＭワード長は８であることがわかる。この値は、固定長ＲＥＰＭワードのシナリオと比べて、倍の値である。そのとき達成されるゲインは、従来の変調方式に対して、２５％以上である。

図２３は、固定長又は非固定長ＲＥＰＭワードを使用したときの最適値を示している。固定長ワードのための最適値は、非固定長ワードのためのそれよりも、常に小さいということがわかる。

言うまでもなく、ワード長が長いほどキャパシティゲインは高くなるが、本実施形態によるＨＭ方式のためのワード長は、実際には、割り当てられたＭＣＳと同様に、ペイロードサイズに基づいて決定されるべきである。

上述の実施形態に関し、さらに下記の付記を開示する。
（付記１）
伝送情報を変調して得られる変調シンボルを物理チャネル単位であるリソースエレメントにマッピングし、該マッピングが行われた所定数からなるリソースエレメントの集合から送信信号を生成し、該送信信号に対して所定の通信方式に基づく信号処理を実行して送信出力信号を生成して送信するときの変調方法であって、
それぞれ独立した情報源からの前記伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から前記伝送情報を取り出し、該各データブロックに対して予め定められた所定の変調方式を用いて該伝送情報に対して変調を行って変調シンボルを生成する第１のステップと、
前記各データブロック毎に生成された前記変調シンボルの送信電力を、前記各データブロック間で決定される送信電力比で制御する第２のステップと、
前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択し、該選択されたデータブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルの値に基づいて、前記リソースエレメントの集合において該変調シンボルを配置可能な未使用のリソースエレメント群を決定し、該決定されたリソースエレメント群中での該変調シンボルの配置を決定する第３のステップと、
該決定された配置に基づいて、前記各データブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルを前記リソースエレメントの集合にマッピングする第４のステップと、
を含むことを特徴とする階層型変調方法。
（付記２）
前記リソースエレメントの集合は、階層型変調の単位となる、所定数ずつの前記リソースエレメントからなる複数の階層型変調ワードに分割され、
前記第３のステップは、
前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択するときのデータブロック番号を１に設定する第５のステップと、
該第５のステップに続いて、前記各階層型変調ワード毎に、該各階層型変調ワードの先頭から末尾まで順に、前記リソースエレメントにリソースエレメント番号を１から順に採番する第６のステップと、
該第６のステップに続いて、現在の前記データブロック番号に対応するデータブロックに関して前記第２のステップにて得られている各変調シンボルについて、前記各階層型変調ワード内で前記リソースエレメント番号が採番されているリソースエレメントの中から該各変調シンボルの値に対応する各位置を該各変調シンボルの配置として決定する第７のステップと、
該第７のステップに続いて、既に配置が決定されているリソースエレメントを取り除くことによって、前記各階層型変調ワード内の残りの前記リソースエレメントにおいて前記リソースエレメント番号を１から順に採番し直す第８のステップと、
該第８のステップに続いて、前記データブロック番号を１つ増加させる第９のステップと、
該第９のステップに続いて、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したか否かを判定し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達していないと判定したときに前記第７のステップに実行の制御を戻し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したと判定したときに次の処理を実行する第１０のステップと、
該次の処理として、最後の前記データブロックに関して前記第２のステップにて得られている全ての変調シンボルについて、前記各階層型変調ワード内で前記リソースエレメント番号が採番されているリソースエレメントの全てを該各変調シンボルの配置として決定する第１１のステップと、
からなることを特徴とする付記１に記載の階層型変調方法。
（付記３）
前記第３のステップは、
前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択するときのデータブロック番号を１に設定する第１２のステップと、
該第１２のステップに続いて、前記階層型変調の起点リソースエレメント位置を、前記リソースエレメントの集合の先頭のリソースエレメントの位置に設定する第１３のステップと、
該第１３のステップに続いて、現在の前記データブロック番号に対応するデータブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルについて、現在の前記起点リソースエレメント位置を基準にして、配置が未だ決定されていないリソースエレメントの中から該各変調シンボルの値に対応する位置を該各変調シンボルの配置として決定する第１４のステップと、
該第１４のステップに続いて、前記起点リソースエレメント位置を、前記第１４のステップにて配置が決定された位置の次のリソースエレメント位置に更新する第１５のステップと、
現在の前記データブロック番号に対応するデータブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルが前記リソースエレメントの集合の末尾までマッピングされたか否かを判定し、該末尾までのマッピングが終了していないと判定したときに、前記第１４のステップに実行の制御を戻し、前記末尾までのマッピングが終了したと判定したときに次の処理を実行する第１６のステップと、
該次の処理として、前記起点リソースエレメント位置を、前記リソースエレメントの集合の先頭から検索して、配置が未だ決定されていない最初のリソースエレメント位置に設定する第１７のステップと、
該第１７のステップに続いて、前記データブロック番号を１つ増加させる第１８のステップと、
該第１８のステップに続いて、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したか否かを判定し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達していないと判定したときに前記第１４のステップに実行の制御を戻し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したと判定したときに次の処理を実行する第１９のステップと、
該次の処理として、最後の前記データブロックに関して前記第２のステップにて得られている全ての変調シンボルについて、配置が未だ決定されていないリソースエレメントの全てを該変調シンボルの配置として決定する第２０のステップと、
からなることを特徴とする付記１に記載の階層型変調方法。
（付記４）
複数の前記データブロックのうち最後の前記データブロック以外の前記データブロックは、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービスにおける伝送情報を伝送し、最後の前記データブロックは、ユニキャストサービスにおける伝送情報を伝送する、
ことを特徴とする付記１乃至３の何れか１項に記載の階層型変調方法。
（付記５）
それぞれ独立した情報源からの伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から取り出された伝送情報に対して変調を行って得られる変調シンボルが、物理チャネル単位である所定数からなるリソースエレメントの集合に前記各データブロック毎に送信電力比の大きい順に階層的にマッピングされ、該リソースエレメントの集合に基づいて送信出力信号が生成されて送信され伝送された信号を受信信号として受信し、該受信信号から通信信号成分を抽出して離散時間受信信号に変換し、該離散時間受信信号に対して復調及び復号を行うときの復調方法であって、
前記離散時間受信信号を、該信号のエネルギーを示す受信エネルギー信号に変換する第１のステップと、
前記離散時間受信信号から得られる前記リソースエレメント毎に、前記受信エネルギー信号を判定することにより、該各リソースエレメントが前記複数のデータブロックのうちのどれに対応するかを検出する第２のステップと、
前記各データブロック毎に、前記第２のステップにて検出された該各データブロックに対応するリソースエレメントに対応する前記離散時間受信信号に対して復調処理を実行する第３のステップと、
を含むことを特徴とする階層型復調方法。
（付記６）
前記リソースエレメントの集合は、階層型変調の単位となる、所定数ずつの前記リソースエレメントからなる複数の階層型変調ワードに分割され、
前記第２のステップは、前記各データブロック毎に送信電力比の大きい順に階層的に、入力した前記階層型変調ワード数分の受信エネルギー信号のうち該階層の処理時点において最も受信エネルギーの高い受信エネルギー信号に対応するリソースエレメントを、該階層に対応する前記データブロックに対応するリソースエレメントとして検出し、前記入力した受信エネルギー信号から該階層にて検出された受信エネルギー信号成分を除去しその結果得られる受信エネルギー信号を次の階層に入力させる処理を繰返し実行する、
ことを特徴とする付記５に記載の階層型復調方法。
（付記７）
前記第２のステップは、前記離散時間受信信号から得られる前記リソースエレメント毎に、前記受信エネルギー信号が前記各データブロック毎に設定された各閾値で区切られるどの値の範囲に入るかを判定することにより、該各リソースエレメントが前記複数のデータブロックのうちのどれに対応するかを検出する、
ことを特徴とする付記５に記載の階層型復調方法。
（付記８）
複数の前記データブロックのうち最後の前記データブロック以外の前記データブロックは、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービスにおける伝送情報を伝送し、最後の前記データブロックは、ユニキャストサービスにおける伝送情報を伝送する、
ことを特徴とする付記５乃至７の何れか１項に記載の階層型復調方法。
（付記９）
伝送情報を変調して得られる変調シンボルを物理チャネル単位であるリソースエレメントにマッピングし、該マッピングが行われた所定数からなるリソースエレメントの集合から送信信号を生成し、該送信信号に対して所定の通信方式に基づく信号処理を実行して送信出力信号を生成して通信を行う通信方法であって、
送信装置側で、
それぞれ独立した情報源からの前記伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から前記伝送情報を取り出し、該各データブロックに対して予め定められた所定の変調方式を用いて該伝送情報に対して変調を行って変調シンボルを生成する第１のステップと、
前記各データブロック毎に生成された前記変調シンボルの送信電力を、前記各データブロック間で決定される送信電力比で制御する第２のステップと、
前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択し、該選択されたデータブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルの値に基づいて、前記リソースエレメントの集合において該変調シンボルを配置可能な未使用のリソースエレメント群を決定し、該決定されたリソースエレメント群中での該変調シンボルの配置を決定する第３のステップと、
該決定された配置に基づいて、前記各データブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルを前記リソースエレメントの集合にマッピングする第４のステップと、
を実行し、
受信装置側で、
送信され伝送された前記送信出力信号を受信信号として受信し、該受信信号から通信信号成分を抽出して離散時間受信信号に変換する第５のステップと、
該離散時間受信信号を、該信号のエネルギーを示す受信エネルギー信号に変換する第６のステップと、
前記離散時間受信信号から得られる前記リソースエレメント毎に、前記受信エネルギー信号を判定することにより、該各リソースエレメントが前記複数のデータブロックのうちのどれに対応するかを検出する第７のステップと、
前記各データブロック毎に、前記第２のステップにて検出された該各データブロックに対応するリソースエレメントに対応する前記離散時間受信信号に対して復調処理を実行する第８のステップと、
を含むことを特徴とする階層型通信方法。
（付記１０）
伝送情報を変調して得られる変調シンボルを物理チャネル単位であるリソースエレメントにマッピングし、該マッピングが行われた所定数からなるリソースエレメントの集合から送信信号を生成し、該送信信号に対して所定の通信方式に基づく信号処理を実行して送信出力信号を生成して送信する送信装置であって、
それぞれ独立した情報源からの前記伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から前記伝送情報を取り出し、該各データブロックに対して予め定められた所定の変調方式を用いて該伝送情報に対して変調を行って変調シンボルを生成するデータブロックセレクタと、
前記各データブロック毎に生成された前記変調シンボルの送信電力を、前記各データブロック間で決定される送信電力比で制御するゲインマルチプレクサと、
前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択し、該選択されたデータブロックに関して前記ゲインマルチプレクサにて得られている変調シンボルの値に基づいて、前記リソースエレメントの集合において該変調シンボルを配置可能な未使用のリソースエレメント群を決定し、該決定されたリソースエレメント群中での該変調シンボルの配置を決定する変調マッパと、
該決定された配置に基づいて、前記各データブロックに関して前記ゲインマルチプレクサにて得られている変調シンボルを前記リソースエレメントの集合にマッピングするチャネルリソースエレメントマッパと、
を含むことを特徴とする階層型変調を行う送信装置。
（付記１１）
前記リソースエレメントの集合は、階層型変調の単位となる、所定数ずつの前記リソースエレメントからなる複数の階層型変調ワードに分割され、
前記変調マッパは、
前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択するときのデータブロック番号を１に設定する第１の処理と、
該第１の処理に続いて、前記各階層型変調ワード毎に、該各階層型変調ワードの先頭から末尾まで順に、前記リソースエレメントにリソースエレメント番号を１から順に採番する第２の処理と、
該第２の処理に続いて、現在の前記データブロック番号に対応するデータブロックに関して前記ゲインマルチプレクサにて得られている各変調シンボルについて、前記各階層型変調ワード内で前記リソースエレメント番号が採番されているリソースエレメントの中から該各変調シンボルの値に対応する各位置を該各変調シンボルの配置として決定する第３の処理と、
該第３の処理に続いて、既に配置が決定されているリソースエレメントを取り除くことによって、前記各階層型変調ワード内の残りの前記リソースエレメントにおいて前記リソースエレメント番号を１から順に採番し直す第４の処理と、
該第４の処理に続いて、前記データブロック番号を１つ増加させる第５の処理と、
該第５の処理に続いて、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したか否かを判定し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達していないと判定したときに前記第３の処理に実行の制御を戻し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したと判定したときに次の処理を実行する第６の処理と、
該次の処理として、最後の前記データブロックに関して前記ゲインマルチプレクサにて得られている全ての変調シンボルについて、前記各階層型変調ワード内で前記リソースエレメント番号が採番されているリソースエレメントの全てを該各変調シンボルの配置として決定する第７の処理と、
を実行することを特徴とする付記１０に記載の階層型変調を行う送信装置。
（付記１２）
前記変調マッパは、
前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択するときのデータブロック番号を１に設定する第８の処理と、
該第８の処理に続いて、前記階層型変調の起点リソースエレメント位置を、前記リソースエレメントの集合の先頭のリソースエレメントの位置に設定する第９の処理と、
該第９の処理に続いて、現在の前記データブロック番号に対応するデータブロックに関して前記ゲインマルチプレクサにて得られている変調シンボルについて、現在の前記起点リソースエレメント位置を基準にして、配置が未だ決定されていないリソースエレメントの中から該各変調シンボルの値に対応する位置を該各変調シンボルの配置として決定する第１０の処理と、
該第１０の処理に続いて、前記起点リソースエレメント位置を、前記第１０の処理にて配置が決定された位置の次のリソースエレメント位置に更新する第１１の処理と、
現在の前記データブロック番号に対応するデータブロックに関して前記ゲインマルチプレクサにて得られている変調シンボルが前記リソースエレメントの集合の末尾までマッピングされたか否かを判定し、該末尾までのマッピングが終了していないと判定したときに、前記第１０の処理に実行の制御を戻し、前記末尾までのマッピングが終了したと判定したときに次の処理を実行する第１２の処理と、
該次の処理として、前記起点リソースエレメント位置を、前記リソースエレメントの集合の先頭から検索して、配置が未だ決定されていない最初のリソースエレメント位置に設定する第１３の処理と、
該第１３の処理に続いて、前記データブロック番号を１つ増加させる第１４の処理と、
該第１４の処理に続いて、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したか否かを判定し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達していないと判定したときに前記第１０の処理に実行の制御を戻し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したと判定したときに次の処理を実行する第１５の処理と、
該次の処理として、最後の前記データブロックに関して前記ゲインマルチプレクサにて得られている全ての変調シンボルについて、配置が未だ決定されていないリソースエレメントの全てを該変調シンボルの配置として決定する第１６の処理と、
を実行することを特徴とする付記１０に記載の階層型変調を行う送信装置。
（付記１３）
複数の前記データブロックのうち最後の前記データブロック以外の前記データブロックは、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービスにおける伝送情報を伝送し、最後の前記データブロックは、ユニキャストサービスにおける伝送情報を伝送する、
ことを特徴とする付記１０乃至１２の何れか１項に記載の階層型変調を行う送信装置。
（付記１４）
それぞれ独立した情報源からの伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から取り出された伝送情報に対して変調を行って得られる変調シンボルが、物理チャネル単位である所定数からなるリソースエレメントの集合に前記各データブロック毎に送信電力比の大きい順に階層的にマッピングされ、該リソースエレメントの集合に基づいて送信出力信号が生成されて送信され伝送された信号を受信信号として受信し、該受信信号から通信信号成分を抽出して離散時間受信信号に変換し、該離散時間受信信号に対して復調及び復号を行う受信装置であって、
前記離散時間受信信号を、該信号のエネルギーを示す受信エネルギー信号に変換する二乗則演算器と、
前記離散時間受信信号から得られる前記リソースエレメント毎に、前記受信エネルギー信号を判定することにより、該各リソースエレメントが前記複数のデータブロックのうちのどれに対応するかを検出する位置決定器と、
前記各データブロック毎に、前記位置決定器にて検出された該各データブロックに対応するリソースエレメントに対応する前記離散時間受信信号に対して復調処理を実行する復調器と、
を含むことを特徴とする階層型復調を行う受信装置。
（付記１５）
前記リソースエレメントの集合は、階層型変調の単位となる、所定数ずつの前記リソースエレメントからなる複数の階層型変調ワードに分割され、
前記位置決定器は、前記各データブロック毎に送信電力比の大きい順に階層的に、入力した前記階層型変調ワード数分の受信エネルギー信号のうち該階層の処理時点において最も受信エネルギーの高い受信エネルギー信号に対応するリソースエレメントを、該階層に対応する前記データブロックに対応するリソースエレメントとして検出し、前記入力した受信エネルギー信号から該階層にて検出された受信エネルギー信号成分を除去しその結果得られる受信エネルギー信号を次の階層に入力させる処理を繰返し実行する、
ことを特徴とする付記１４に記載の階層型復調を行う受信装置。
（付記１６）
前記位置決定器は、前記離散時間受信信号から得られる前記リソースエレメント毎に、前記受信エネルギー信号が前記各データブロック毎に設定された各閾値で区切られるどの値の範囲に入るかを判定することにより、該各リソースエレメントが前記複数のデータブロックのうちのどれに対応するかを検出する、
ことを特徴とする付記１４に記載の階層型復調を行う受信装置。
（付記１７）
複数の前記データブロックのうち最後の前記データブロック以外の前記データブロックは、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービスにおける伝送情報を伝送し、最後の前記データブロックは、ユニキャストサービスにおける伝送情報を伝送する、
ことを特徴とする付記１４乃至１６の何れか１項に記載の階層型復調を行う受信装置。

リソースエレメントの構成例を示す説明図である。 ＰＰＭワード長がＭ＝４である従来のＰＰＭ変調方式が適用される例を示す説明図である。 ＲＥＰＭワード長Ｍ＝４で、ＤＢ−１とＤＢ−２がＲＥＰＭワードにマッピングされる階層型変調方式の例を示す説明図である。 ＤＢ数Ｌ＝３、ＲＥＰＭワード長Ｍ＝４におけるＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３についてのＨＭの例を示す説明図である。 ＨＭワード長が等しいＨＭに基づく変調処理を示す動作フローチャートである。 ＤＢシンボルのＲＥＰＭワードへのマッピングルールの説明図である。 ＤＢ数Ｌ＝２、ＲＥＰＭワード長Ｍ＝４、ＨＭワード長Ｈ＝４である場合のＨＭの例を示す説明図である。 ＨＭワード長が等しくないＨＭに基づく変調処理を示す動作フローチャートである。 ＲＥＰＭワード長Ｍ＝４、ＤＢ数Ｌ＝２である場合の、ＨＭワード長が異なるＨＭの例を示す説明図である。 ＨＭ方式を基本とした送信器の実施形態の構成図である。 ＨＭ方式のための二乗則演算に基づく最適受信器の実施形態の構成図である。 ＨＭワード長が等しいときの、位置決定器１１０４の構成例を示す図である。 ＨＭワード長が等しくないときの、位置決定器１１０４の構成例を示す図である。 図１３の構成を有する位置決定器１１０４による位置検出の例を示す説明図である。 ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫに対するＩＱ平面上の信号配置を示す説明図である。 １６ＱＡＭと６４ＱＡＭの信号配置を示す説明図である。 ３個のＤＢの信号配置の例を示す図である。 相互情報量対ＳＮＲの特性を示す図である。 ＨＳＤＰＡに対するジオメトリイのＣＤＦの特性を示す図である。 固定ＲＥＰＭに基づくＭＢＭＳに対する全システムキャパシティ対ＲＥＰＭワード長の特性を示す図である。 ＭＢＭＳに対するキャパシティゲイン対ＲＥＰＭワード長の特性を示す図である。 非固定ＲＥＰＭに基づくＭＢＭＳに対する全システムキャパシティ対ＲＥＰＭワード長の特性を示す図である。 固定及び非固定ＲＥＰＭに基づくＭＢＭＳに対する最適ＲＥＰＭワード長の特性を示す図である。

符号の説明

１００１ ＤＢセレクタ
１００２ ゲインマルチプレクサ
１００３ 変調マッパ
１００４ チャネルＲＥマッパ
１００５ 他処理プロセッサ
１００６ マッチトフィルタ
１１０１ サンプラ
１１０２ 二乗則演算器
１１０３ 位置決定器
１１０４ 復調器
１１０５ デコーダ
１２００ 階層モジュール
１２０１ 決定器
１２０２ セレクタ
１２０３ 除去器
１３０１ セレクタ

Claims (10)

1. 伝送情報を変調して得られる変調シンボルを物理チャネル単位であるリソースエレメントにマッピングし、該マッピングが行われた所定数からなるリソースエレメントの集合から送信信号を生成し、該送信信号に対して所定の通信方式に基づく信号処理を実行して送信出力信号を生成して送信する際の変調方法であって、
   それぞれ独立した情報源からの伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から伝送情報を取り出し、該各データブロックに対して予め定められた所定の変調方式を用いて、取り出した該伝送情報に対して変調を行って変調シンボルを生成する第１のステップと、
   前記各データブロック毎に生成された前記変調シンボルの送信電力を、前記各データブロック間で決定される送信電力比で制御する第２のステップと、
   前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択し、該選択されたデータブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルの値に基づいて、前記リソースエレメントの集合において該変調シンボルを配置可能な未使用のリソースエレメント群を決定し、該決定されたリソースエレメント群中での該変調シンボルの配置を決定する第３のステップと、
   該決定された配置に基づいて、前記各データブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルを前記リソースエレメントの集合にマッピングする第４のステップと、
   を含むことを特徴とする階層型変調方法。
2. 前記リソースエレメントの集合は、階層型変調の単位となる、所定数ずつの前記リソースエレメントからなる複数の階層型変調ワードに分割され、
   前記第３のステップは、
   前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択するときのデータブロック番号を１に設定する第５のステップと、
   該第５のステップに続いて、前記各階層型変調ワード毎に、該各階層型変調ワードの先頭から末尾まで順に、前記リソースエレメントにリソースエレメント番号を１から順に採番する第６のステップと、
   該第６のステップに続いて、現在の前記データブロック番号に対応するデータブロックに関して前記第２のステップにて得られている各変調シンボルについて、前記各階層型変調ワード内で前記リソースエレメント番号が採番されているリソースエレメントの中から該各変調シンボルの値に対応する各位置を該各変調シンボルの配置として決定する第７のステップと、
   該第７のステップに続いて、既に配置が決定されているリソースエレメントを取り除くことによって、前記各階層型変調ワード内の残りの前記リソースエレメントにおいて前記リソースエレメント番号を１から順に採番し直す第８のステップと、
   該第８のステップに続いて、前記データブロック番号を１つ増加させる第９のステップと、
   該第９のステップに続いて、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したか否かを判定し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達していないと判定したときに前記第７のステップに実行の制御を戻し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したと判定したときに次の処理を実行する第１０のステップと、
   該次の処理として、最後の前記データブロックに関して前記第２のステップにて得られている全ての変調シンボルについて、前記各階層型変調ワード内で前記リソースエレメント番号が採番されているリソースエレメントの全てを該各変調シンボルの配置として決定する第１１のステップと、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の階層型変調方法。
3. 前記第３のステップは、
   前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択するときのデータブロック番号を１に設定する第１２のステップと、
   該第１２のステップに続いて、前記階層型変調の起点リソースエレメント位置を、前記リソースエレメントの集合の先頭のリソースエレメントの位置に設定する第１３のステップと、
   該第１３のステップに続いて、現在の前記データブロック番号に対応するデータブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルについて、現在の前記起点リソースエレメント位置を基準にして、配置が未だ決定されていないリソースエレメントの中から該各変調シンボルの値に対応する位置を該各変調シンボルの配置として決定する第１４のステップと、
   該第１４のステップに続いて、前記起点リソースエレメント位置を、前記第１４のステップにて配置が決定された位置の次のリソースエレメント位置に更新する第１５のステップと、
   現在の前記データブロック番号に対応するデータブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルが前記リソースエレメントの集合の末尾までマッピングされたか否かを判定し、該末尾までのマッピングが終了していないと判定したときに、前記第１４のステップに実行の制御を戻し、前記末尾までのマッピングが終了したと判定したときに次の処理を実行する第１６のステップと、
   該次の処理として、前記起点リソースエレメント位置を、前記リソースエレメントの集合の先頭から検索して、配置が未だ決定されていない最初のリソースエレメント位置に設定する第１７のステップと、
   該第１７のステップに続いて、前記データブロック番号を１つ増加させる第１８のステップと、
   該第１８のステップに続いて、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したか否かを判定し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達していないと判定したときに前記第１４のステップに実行の制御を戻し、前記データブロック番号が前記データブロックの最大数に達したと判定したときに次の処理を実行する第１９のステップと、
   該次の処理として、最後の前記データブロックに関して前記第２のステップにて得られている全ての変調シンボルについて、配置が未だ決定されていないリソースエレメントの全てを該変調シンボルの配置として決定する第２０のステップと、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の階層型変調方法。
4. 複数の前記データブロックのうち最後の前記データブロック以外の前記データブロックは、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービスにおける伝送情報を伝送し、最後の前記データブロックは、ユニキャストサービスにおける伝送情報を伝送する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の階層型変調方法。
5. それぞれ独立した情報源からの伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から取り出された伝送情報に対して変調を行って得られる変調シンボルが、物理チャネル単位である所定数からなるリソースエレメントの集合に前記各データブロック毎に送信電力比の大きい順に階層的にマッピングされ、該リソースエレメントの集合に基づいて送信出力信号が生成されて送信され伝送された信号を受信信号として受信し、該受信信号から通信信号成分を抽出して離散時間受信信号に変換し、該離散時間受信信号に対して復調及び復号を行うときの復調方法であって、
   前記離散時間受信信号を、該信号のエネルギーを示す受信エネルギー信号に変換する第１のステップと、
   前記離散時間受信信号から得られる前記リソースエレメント毎に、前記受信エネルギー信号を判定することにより、該各リソースエレメントが前記複数のデータブロックのうちのどれに対応するかを検出する第２のステップと、
   前記各データブロック毎に、前記第２のステップにて検出された該各データブロックに対応するリソースエレメントに対応する前記離散時間受信信号に対して復調処理を実行する第３のステップと、
   を含むことを特徴とする階層型復調方法。
6. 前記リソースエレメントの集合は、階層型変調の単位となる、所定数ずつの前記リソースエレメントからなる複数の階層型変調ワードに分割され、
   前記第２のステップは、前記各データブロック毎に送信電力比の大きい順に階層的に、入力した前記階層型変調ワード数分の受信エネルギー信号のうち該階層の処理時点において最も受信エネルギーの高い受信エネルギー信号に対応するリソースエレメントを、該階層に対応する前記データブロックに対応するリソースエレメントとして検出し、前記入力した受信エネルギー信号から該階層にて検出された受信エネルギー信号成分を除去しその結果得られる受信エネルギー信号を次の階層に入力させる処理を繰返し実行する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の階層型復調方法。
7. 前記第２のステップは、前記離散時間受信信号から得られる前記リソースエレメント毎に、前記受信エネルギー信号が前記各データブロック毎に設定された各閾値で区切られるどの値の範囲に入るかを判定することにより、該各リソースエレメントが前記複数のデータブロックのうちのどれに対応するかを検出する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の階層型復調方法。
8. 伝送情報を変調して得られる変調シンボルを物理チャネル単位であるリソースエレメントにマッピングし、該マッピングが行われた所定数からなるリソースエレメントの集合から送信信号を生成し、該送信信号に対して所定の通信方式に基づく信号処理を実行して送信出力信号を生成して通信を行う通信方法であって、
   送信装置側で、
   それぞれ独立した情報源からの前記伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から前記伝送情報を取り出し、該各データブロックに対して予め定められた所定の変調方式を用いて該伝送情報に対して変調を行って変調シンボルを生成する第１のステップと、
   前記各データブロック毎に生成された前記変調シンボルの送信電力を、前記各データブロック間で決定される送信電力比で制御する第２のステップと、
   前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択し、該選択されたデータブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルの値に基づいて、前記リソースエレメントの集合において該変調シンボルを配置可能な未使用のリソースエレメント群を決定し、該決定されたリソースエレメント群中での該変調シンボルの配置を決定する第３のステップと、
   該決定された配置に基づいて、前記各データブロックに関して前記第２のステップにて得られている変調シンボルを前記リソースエレメントの集合にマッピングする第４のステップと、
   を実行し、
   受信装置側で、
   送信され伝送された前記送信出力信号を受信信号として受信し、該受信信号から通信信号成分を抽出して離散時間受信信号に変換する第５のステップと、
   該離散時間受信信号を、該信号のエネルギーを示す受信エネルギー信号に変換する第６のステップと、
   前記離散時間受信信号から得られる前記リソースエレメント毎に、前記受信エネルギー信号を判定することにより、該各リソースエレメントが前記複数のデータブロックのうち
   のどれに対応するかを検出する第７のステップと、
   前記各データブロック毎に、前記第２のステップにて検出された該各データブロックに対応するリソースエレメントに対応する前記離散時間受信信号に対して復調処理を実行する第８のステップと、
   を含むことを特徴とする階層型通信方法。
9. 伝送情報を変調して得られる変調シンボルを物理チャネル単位であるリソースエレメントにマッピングし、該マッピングが行われた所定数からなるリソースエレメントの集合から送信信号を生成し、該送信信号に対して所定の通信方式に基づく信号処理を実行して送信出力信号を生成して送信する送信装置であって、
   それぞれ独立した情報源からの前記伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から前記伝送情報を取り出し、該各データブロックに対して予め定められた所定の変調方式を用いて該伝送情報に対して変調を行って変調シンボルを生成するデータブロックセレクタと、
   前記各データブロック毎に生成された前記変調シンボルの送信電力を、前記各データブロック間で決定される送信電力比で制御するゲインマルチプレクサと、
   前記送信電力比の大きい順に階層的に前記各データブロックを順次選択し、該選択されたデータブロックに関して前記ゲインマルチプレクサにて得られている変調シンボルの値に基づいて、前記リソースエレメントの集合において該変調シンボルを配置可能な未使用のリソースエレメント群を決定し、該決定されたリソースエレメント群中での該変調シンボルの配置を決定する変調マッパと、
   該決定された配置に基づいて、前記各データブロックに関して前記ゲインマルチプレクサにて得られている変調シンボルを前記リソースエレメントの集合にマッピングするチャネルリソースエレメントマッパと、
   を含むことを特徴とする階層型変調を行う送信装置。
10. それぞれ独立した情報源からの伝送情報を伝送する複数のデータブロックの各々から取り出された伝送情報に対して変調を行って得られる変調シンボルが、物理チャネル単位である所定数からなるリソースエレメントの集合に前記各データブロック毎に送信電力比の大きい順に階層的にマッピングされ、該リソースエレメントの集合に基づいて送信出力信号が生成されて送信され伝送された信号を受信信号として受信し、該受信信号から通信信号成分を抽出して離散時間受信信号に変換し、該離散時間受信信号に対して復調及び復号を行う受信装置であって、
    前記離散時間受信信号を、該信号のエネルギーを示す受信エネルギー信号に変換する二乗則演算器と、
    前記離散時間受信信号から得られる前記リソースエレメント毎に、前記受信エネルギー信号を判定することにより、該各リソースエレメントが前記複数のデータブロックのうちのどれに対応するかを検出する位置決定器と、
    前記各データブロック毎に、前記位置決定器にて検出された該各データブロックに対応するリソースエレメントに対応する前記離散時間受信信号に対して復調処理を実行する復調器と、
    を含むことを特徴とする階層型復調を行う受信装置。