CN104521208A - 通信系统、发送装置、接收装置及数字传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明得到能够在分层调制中灵活调整各线路质量的通信系统。该通信系统具有：发送装置(1a)，其对多个信号序列进行分层调制后发送；接收装置(2a)，其对接收到的信号进行分层解调；以及分层参数设定部(3)，其设定分层参数，发送装置(1a)具有在维持格雷码的同时通过分层调制将多个层的信号重叠的分层调制部(11a)，接收装置(2a)具有对分层调制后的信号进行分层解调而检测多个层的信号的分层解调部(21a)，分层参数设定部(3)设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在信号序列中混合2个映射模式的比例的映射模式混合比例，作为分层参数。

Description

通信系统、发送装置、接收装置及数字传输方法

技术领域

本发明涉及采用利用多值调制信号重叠多条线路的分层调制的通信系统。

背景技术

过去，作为同时发送数据的优先度和传输速度不同的多个数据流的方法之一，有分层地重叠单独映射的各信号的分层调制(下述非专利文献1)。分层调制中的各层能够用作独立的线路。另外，假定在此进行处理的分层调制的各层是第一层的线路质量最高(误比特率低)，越到下位层，线路质量越低(误比特率高)。

通常，通过分层调制来复用2个流时的各层被分成QPSK(Quadrature Phase ShiftKeying)等高可靠性线路(第一层)、和与第一层重叠的QAM(Quadrature AmplitudeModulation)等低可靠性线路(第二层)。此时，过去的分层调制中两者的线路质量是固定的，在使用分层调制时存在线路设计的自由度较低的问题。

针对前述问题，在下述非专利文献2中公开有通过变更重叠时各层的信号点的尺寸(星座尺寸)来调整线路质量的技术。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：M.Morimoto,M.Okada,and S.Komaki,“A Hierarchical ImageTransmission System in a Fading Channel,”Proc.IEEE ICUPC’95,pp.769-772,April1995.

非专利文献2：Md.J.Hossain,P.K.Vitthaladevuni,M.-S.Alouini,V.K.Bhargava,andA.J.Goldsmith,“Adaptive Hierarchical Modulation for Simultaneous Voice and MulticlassData Transmission Over Fading Channels,”IEEE Trans.Veh.Technol.,vol.55,no.4,pp.1181-1194,July 2006.

发明内容

发明要解决的问题

但是，根据上述现有技术(非专利文献2)，通过变更重叠时的星座尺寸，以第二层线路的质量变差为代价，进一步改善第一层线路的质量。因此，存在难以改善第二层线路的质量的问题。

另外，根据上述现有技术(非专利文献2)，分层方法是单纯地重叠独立进行比特映射的多个层。因此，存在难以在分层后的相邻信号点之间保持格雷码的关系的问题，即难以在相邻信号点之间保持仅1比特不同的关系。

本发明正是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到能够在分层调制中灵活调整各线路质量的通信系统。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题并达到目的，本发明的通信系统通过分层调制将多个信号序列重叠后同时传输，其特征在于，该通信系统具有：发送装置，其对多个信号序列进行分层调制后发送；接收装置，其对接收到的信号进行分层解调；以及分层参数设定单元，其设定所述发送装置的分层调制和所述接收装置的分层解调所需要的分层参数，所述发送装置具有分层调制单元，该分层调制单元根据所述分层参数，在维持格雷码的同时，通过分层调制将多个层的信号重叠，所述接收装置具有分层解调单元，该分层解调单元根据所述分层参数，通过分层解调对分层调制后的信号进行解调及分离，检测多个层的信号，所述分层参数设定单元设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在所述信号序列中混合2个映射模式的比例的映射模式混合比例，作为所述分层参数。

发明效果

本发明的通信系统发挥能够在分层调制中灵活调整各线路质量的效果。

附图说明

图1是表示分层调制的概念的图。

图2是表示调制方式固有的参数的图。

图3是表示导入了分层比率的分层调制的星座例的图。

图4是表示导入了分层比率的分层调制的星座例的图。

图5是表示导入了分层比率的分层调制的星座例的图。

图6是表示导入了分层比率的分层调制的星座例的图。

图7是表示导入了分层比率的分层调制的信号点计算公式的示例的图。

图8是表示QPSK+16QAM中的第一层的映射模式例的图。

图9是表示QPSK+16QAM中的第一层和第二层的映射模式的详细情况的图。

图10是表示QPSK+16QAM中的第一层的映射模式候选的示例的图。

图11是表示映射模式混合比例的示例的图。

图12是表示分层参数的概况的图。

图13是表示分层参数的效果的图。

图14是表示实施方式1的通信系统的结构例的图。

图15是表示通信系统的传输处理的流程图。

图16是表示实施方式2的通信系统的结构例的图。

图17是表示实施方式3的通信系统的结构例的图。

具体实施方式

下面，根据附图详细说明本发明的通信系统的实施方式。另外，不能用本实施方式限定本发明。

实施方式1

简单说明过去的分层调制。图1是表示分层调制的概念的图。分层调制中的各层能够用作独立的线路。通过分层调制来复用2个流时的各层被分成QPSK等高可靠性线路(第一层)、和与第一层重叠的QAM等(例如16QAM)低可靠性线路(第二层)。

下面，说明在本实施方式中进行分层调制时使用的分层参数即分层比率、映射模式、映射模式混合比例这三个参数。为了简化起见，以通过分层调制将2条线路重叠的情况为例进行说明。另外，以对第一层分配QPSK(2比特)、对第二层分配16QAM(4比特)的情况为例进行说明。以下，将该分层模式记作QPSK+16QAM。此时，分层后的等效调制码元相当于64QAM。另外，进行重叠的组合是一个例子，但不限于该组合。

首先，作为第一参数对分层比率进行说明。分层比率ρ是表示对第一层重叠第二层时的信号功率比的参数，取0<ρ≤1的范围内的值。在ρ＝1时，分层调制码元成为与通常的M-QAM调制码元(M为4以上的2的幂乘的整数)相同的星座，ρ越接近0，越接近仅有第一层的调制码元的星座。

在前述非专利文献2中，定义与该分层比率相同意思的参数，调整分层后的第一层的线路质量。但是，在过去的分层调制中，需要在发送侧进行按照第一层的信号点使第二层的信号点的相位旋转、切换同相(I-ch)/反相(Q-ch)、取复数共轭等处理后进行重叠，以便维持格雷码的关系。另外，在这种情况下，在接收侧也需要按照该规则对各线路进行解调。

因此，在本实施方式中，实施在维持格雷码的关系的同时导入了分层比率的新的比特映射。分层比率能够用I-ch/Q-ch独立地设定，因而将I-ch的分层比率记作ρ_i，将Q-ch的分层比率记作ρ_q。并且，用b表示各比特，在此假设各比特取b＝±1的值。分层后的等效调制码元相当于64QAM，因而I-ch/Q-ch各为3比特，将I-ch的3比特记作b_i0、b_i1、b_i2，将Q-ch的3比特记作b_q0、b_q1、b_q2。此时，关于映射比特质量，对于I-ch而言是b_i0质量最高，b_i2质量最低。对于Q-ch而言是b_q0质量最高，b_q2质量最低。并且，将第一层的2比特设为b_fL0、b_fL1，将第二层的4比特设为b_sL0、b_sL1、b_sL2、b_sL3。在此，假设第一层的质量优先，对第一层分配{b_fL0、b_fL1}＝{b_i0、b_q0}，对第二层分配{b_sL0、b_sL1、b_sL2、b_sL3}＝{b_i1、b_i2、b_q1、b_q2}。

将第一层(上位层)的I-ch/Q-ch的比特振幅系数分别设为A_fL，i、A_fL，q，将第二层(下位层)的I-ch/Q-ch的比特振幅系数分别设为A_sL，i、A_sL，q时，分层调制后的I-ch信号s_i和Q-ch信号s_q分别能够用下面的式(1)、(2)表示。另外，在各式中，假定√(X)表示X的平方根。

$s_i=(A_{\mathrm{fL},i}/\sqrt{\mathrm{}}\left({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{hm}}\right))\&times;b_{i0}(4-A_{\mathrm{sL},i}\&times;b_{i1}\left(2{-b}_{i2}\right))...\left(1\right)$

$s_q=(A_{\mathrm{fL},q}/\sqrt{\mathrm{}}\left({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{hm}}\right))\&times;b_{q0}(4-A_{\mathrm{sL},q}\&times;b_{q1}(2-b_{q2}))...\left(2\right)$

其中，β_hm表示分层后的等效调制码元的调制方式固有参数，各调制方式的参数如图2所示(在M-QAM调制中，β＝2(M-1)/3)。图2是表示调制方式固有的参数的图。例如，在等效调制码元(调制方式)是64QAM时β_hm＝42。对(1√(β_hm))进行乘积是为了归一化，以使分层调制后的平均信号功率为1。另外，A_fL，i、A_fL，q、A_sL，i、A_sL，q分别如下面的式(3)～(6)所示是利用分层比率规定的。

$A_{\mathrm{fL},i}=\sqrt{\mathrm{}}(({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{hm}}-{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{sL}}{\mathrm{\&rho;}}_i)/({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{hm}}-{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{sL}}))=\sqrt{\mathrm{}}((42-10{\mathrm{\&rho;}}_i)/(42-10))...\left(3\right)$

$A_{\mathrm{fL},q}=\sqrt{\mathrm{}}(({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{hm}}-{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{sL}}{\mathrm{\&rho;}}_q)/({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{hm}}-{\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{sL}}))=\sqrt{\mathrm{}}((42-10{\mathrm{\&rho;}}_q)/(42-10))...\left(4\right)$

$A_{\mathrm{sL},i}=\sqrt{\mathrm{}}\left({\mathrm{\&rho;}}_i\right)/A_{\mathrm{fL},i}---\left(5\right)$

$A_{\mathrm{sL},q}=\sqrt{\mathrm{}}\left({\mathrm{\&rho;}}_q\right)/A_{\mathrm{fL},q}---\left(6\right)$

其中，β_sL表示第二层的调制码元固有参数。在此由于是16QAM，因而参照图2，β_sL＝10。在上述式(3)～(6)中，在设ρ_i＝1、ρ_q＝1时，A_fL，i＝A_fL，q＝A_sL，i＝A_sL，q＝1，在这种情况下，式(1)、(2)提供被格雷编码后的与通常的64QAM相同的比特映射。另外，在相对于式(1)、(2)的定义使代码反转的情况下，比特映射同样能够维持格雷码，因而能够容易地理解包含在本实施方式所示的范围内。下面，将此时的I-ch/Q-ch信号计算公式表示成为式(7)、(8)。

$s_i=-(A_{\mathrm{fL},i}/\sqrt{\mathrm{}}\left({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{hm}}\right))\&times;b_{i0}(4-A_{\mathrm{sL},i}\&times;b_{i1}\left(2{-b}_{i2}\right))...\left(7\right)$

$s_q=-(A_{\mathrm{fL},q}/\sqrt{}\left({\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{hm}}\right))\&times;b_{q0}(4-A_{\mathrm{sL},q}\&times;b_{q1}(2-b_{q2}))...\left(8\right)$

图3～图6是表示导入了分层比率的分层调制的星座例的图。图3表示在QPSK+16QAM的分层调制中ρ_i＝1、ρ_q＝1时的分层调制码元的星座。另外，作为参考，图4表示ρ_i＝0.5、ρ_q＝0.5时、图5表示ρ_i＝0.5、ρ_q＝0.2时、图6表示ρ_i＝0.05、ρ_q＝0.1时的分层调制码元的星座。通过比较图3～图6可知，分层比率越小，越接近第一层的QPSK的星座。

本实施方式的比特映射法也能够适用于不同的分层模式。作为QPSK+16QAM以外的示例，例如有QPSK+QPSK、QPSK+64QAM、QPSK+256QAM、16QAM+16QAM、16QAM+64QAM，导入了此时的分层比率的比特映射法如图7所示。图7是表示导入了分层比率的分层调制的信号点计算公式的示例的图。对于以上所示的各分层模式，示出等效调制码元、第一层分配比特、第二层分配比特、上位比特振幅系数、下位比特振幅系数、信号点计算公式(比特映射)。

另外，上述的比特映射法中的I-ch/Q-ch是独立的，因而也能够适用于I-ch/Q-ch的比特数不对称时的分层，但省略图示。

上述的比特映射法能够实现在维持格雷码的同时体现了分层比率的分层调制，但使，根据分层比率能够实现的线路质量调整只能实现提高第一层的质量、其代价是第二层的质量变差的调整，不能提高第二层的质量。

因此，在本实施方式中，为了解决上述问题，导入第二个参数即映射模式作为分层参数。下面对映射模式进行说明。

在QPSK+16QAM的分层调制中，第一层在1调制码元中进行2比特映射。分层后的等效调制码元相当于64QAM，因而对I-ch/Q-ch各分配3比特。假设将第一层的2比特分别分配给I-ch/Q-ch各1比特，如图8所示，存在模式A～I合计9种映射模式。图8是表示QPSK+16QAM中的第一层的映射模式例的图。其中，过去的分层调制适应于模式A。

当决定第一层的映射模式时，第二层的映射模式也被唯一地决定，因此两者是一对一的关系。图9是表示QPSK+16QAM中的第一层和第二层的映射模式的详细情况的图，是将图8所示的模式A～I中的第一层和第二层的比特映射汇总成一览表而得到的图。例如，模式B是相对于模式A将第一层的2比特中的1比特从b_q0分配变更成b_q1而得到的模式。因此，模式B的第一层线路的质量与模式A相比下降。但是，由于第二层线路的4比特中的1比特的质量提高，因而第二层线路的质量改善。这样，模式A～I的第一层线路、第二层线路的质量彼此不同。过去的分层调制的模式A的第二层线路最差，其它的模式是与过去相比第二层线路的质量得到改善的模式。因此，通过导入映射模式，能够实现按照分层比率不能实现的第二层线路的质量改善。

根据图9所示的等效调制码元内的分配图可知，例如模式I是第一层的2比特成为质量最差的分配的模式，在这种情况下，第二层线路的质量比第一层好。这样的模式违反前述的越是上位层质量越好的前提，因而虽然作为映射模式存在，但是不包含在映射模式候选中。根据预先确认特性的结果可知，在QPSK+16QAM的示例中，模式F、H、I从映射模式候选中去除。图10是表示QPSK+16QAM中的第一层的映射模式候选的示例的图，是表示针对第一层有效的映射模式候选的图。从图10所示的模式候选中选择映射模式，作为本实施方式的分层参数之一。

另外，除了上述的QPSK+16QAM的分层以外，同样存在多种映射模式，因而能够将映射模式适用于任意的分层调制，但省略说明。

根据以上可知，通过在分层调制时选择合适的映射模式，能够以第一层的线路质量为代价，改善第二层的线路质量。但是，在以QPSK+16QAM为例时，如图10所示，有效的映射模式只有6种模式，模式之间的质量差异是离散的，因而难以实现灵活的质量调整。

因此，在本实施方式中，为了解决上述问题，导入第三个参数即映射模式混合比例作为分层参数。下面对映射模式混合比例进行说明。

在数字通信中，通常通过时间复用、频率复用或者代码复用等，使用多个分层调制码元进行复用传输。在这种情况下，通过混合多种映射模式的分层调制码元，能够实现要构成的映射模式之间的中间质量。通过调整要混合的映射模式及其构成比例，能够实现仅选择映射模式难以实现的灵活的质量调整。

图11是表示映射模式混合比例的示例的图，是示出导入了映射模式混合比例的示例的图。在图11中，例1是将模式A和模式B的分层调制码元按照1:1的比例进行混合的示例。在这种情况下，所得到的整体特性在第一层和第二层都成为模式A和模式B的中间质量。同样，例2表示将模式A和模式B按照1:3的比例进行混合的情况，能够得到比例1更接近模式B的线路质量的质量。例3是将模式B和模式E按照2:1的比例进行混合的示例。也可考虑将三种以上的模式进行混合的情况，但省略图示，在实现模式之间的中间质量时，特定的2个模式的混合即可。另外，在作为2个模式选择相同模式时，当然什么样的混合比例都能够实现该模式的质量。

以上说明了本实施方式的三个分层参数。将这些参数进行汇总而得到的表如图12所示。图12是表示分层参数的概况的图。

作为第一参数的分层比率能够在I-ch/Q-ch中分别设定分层时的下位层的信号功率比。关于分层比率，将I-ch的分层比率记作ρ_i，将Q-ch的分层比率记作ρ_q。分层比率是使上位层高质量化、使下位层低质量化的参数。

作为第二参数的映射模式用于从映射模式候选中选择2个模式(包含重复)。映射模式使上位层离散地低质量化、使下位层离散地高质量化。

作为第三参数的映射模式混合比例用于设定上述选择出的映射模式的混合比例。按照任意的比率设定选择出的映射模式。在使上位层低质量化的情况下能够任意调整，在使下位层高质量化的情况下能够任意调整。

另外，图13是表示分层参数的效果的图。以平均误比特率特性为例示出3个分层参数的质量调整范围的概念。如在图12中说明的那样，能够利用分层参数实现过去不能实现的各线路的灵活的质量调整。

另外，在上述的分层参数的说明中，以重叠两层的分层调制为例进行了说明，但不限于此，也能够将分层参数适用于重叠三层以上的分层调制。在这种情况下，分成第一层和除此以外的下位层来规定上述分层参数，然后在剩余的下位层中分成最上位层和除此以外的下位层来规定分层参数，通过反复执行以上步骤，无论哪层都能够适用分层参数。

另外，在上述的分层参数的说明中，以QPSK+16QAM的分层为例进行了说明，但不限于此，本领域技术人员容易理解到只要是PSK(Phase Shift Keying)调制和QAM调制的分层，都能够与调制多值数无关地规定上述的分层参数。

下面，作为具体的结构，参照附图说明本实施方式的通信系统、发送装置和接收装置。

图14是表示本实施方式的通信系统的结构例的图。通信系统由发送装置1a、接收装置2a、分层参数设定部3构成。另外，发送装置1a具有受理来自外部的分层参数的设定并进行分层调制的分层调制部11a。另外，接收装置2a具有受理来自外部的分层参数并进行分层解调的分层解调部21a。

作为通信系统的一例，为了容易进行说明，示出从发送装置1a向接收装置2a进行一对一的数字传输的系统。作为一例，假设传输对象数据有2种，分别通过分层调制的第一层线路和第二层线路进行传输。还可考虑在除了分层调制以外的通信方式中应用各种方式，例如有串行载波传输、OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)传输、代码复用传输等，可以是任何传输方式。因此，在此不限定除了分层调制以外的具体的通信方式。

在分层参数设定部3中，在发送装置1a的分层调制部11a和接收装置2a的分层解调部21a设定根据用户的操作等而决定的分层参数。

在发送装置1a中，分层调制部11a通过分层调制将2种数据重叠，并生成分层调制码元进行发送。分层调制部11a受理来自能够设定分层参数的分层参数设定部3的设定，进行分层调制。

在接收装置2a中，分层解调部21a从接收到的分层调制码元中，通过分层解调对被重叠成两层的数据进行解调及分离，检测2种数据。分层解调部21a受理来自能够设定分层参数的分层参数设定部3的设定，进行分层解调。

在此，使用流程图说明图14所示的通信系统的传输处理。图15是表示通信系统的传输处理的流程图。首先，在分层参数设定部3中，对发送装置1a的分层调制部11a和接收装置2a的分层解调部21a设定分层参数(步骤S1)。在发送装置1a中，分层调制部11a根据分层参数，通过分层调制将数据重叠，生成分层调制码元进行发送(步骤S2)。在接收装置2a中，分层解调部21a从接收到的分层调制码元中，通过分层解调对被重叠的数据进行解调及分离，检测各个数据(步骤S3)。

在本实施方式中示例的通信系统，对于第一层线路和第二层线路预先设定已决定的分层参数，以便使满足分别规定的必要的线路质量。假定必要的线路质量根据适用的对象数据和适用对象的系统而不同，但是能够利用前述的分层参数灵活调整线路质量，因而通过在向系统导入时设定满足必要的线路质量的参数，能够应对各种数据和系统。

另外，在本实施方式中示例出采用将不同的两层重叠的分层调制的情况，但不限于此，也能够适用于将三层以上重叠的情况，此时的分层参数能够利用前述的方法决定。

另外，在本实施方式中，以发送装置1a和接收装置2a各1台的一对一的数字传输系统为例进行了说明，但不限于此，也可以是发送装置1a有多台，还可以是接收装置2a有多台。

另外，在本实施方式中，以发送装置1a与接收装置2a之间的传输路径为一条的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以如MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统那样在发送接收之间存在多条传输路径。

如以上说明的那样，根据本实施方式，在通信系统中使用由分层比率、映射模式、映射模式混合比例这三个参数构成的分层参数，发送装置发送对多个数据进行分层调制并重叠后的信号，接收装置对接收到的被重叠的信号进行分层解调，检测多个数据。此时，能够根据分层参数的各三个参数的设定而灵活调整各线路质量，能够满足规定的传输质量。

实施方式2

在本实施方式中，在发送装置中决定分层参数。对与实施方式1不同的部分进行说明。

图16是表示本实施方式的通信系统的结构例的图。通信系统由发送装置1b和接收装置2b构成。另外，发送装置1b具有：分层调制部11b，其受理分层参数的设定并进行分层调制；分层参数控制部12，其决定分层参数。另外，接收装置2b具有受理分层参数的设定并进行分层解调的分层解调部21b。

与实施方式1同样，作为通信系统的一例，示出从发送装置1b向接收装置2b进行一对一的数字传输的系统。假设通过分层调制的第一层线路和第二层线路来传输2种传输数据。另外，在本实施方式中，假设另外存在从接收装置2b向发送装置1b的反馈线路，从接收装置2b向发送装置1b通知线路质量信息(例如，信道质量信息CQI(Channel Quality Indicator))。另外，与实施方式1同样，还可考虑在除了分层调制以外的通信方式中应用各种方式，因而不限定除了分层调制以外的具体的通信方式。

在发送装置1b中，分层调制部11b通过分层调制将2种数据重叠，生成分层调制码元进行发送。在本实施方式中，分层参数控制部12根据从接收装置2b反馈的线路质量信息，决定分层参数以便满足规定的传输质量(线路质量)，并通知给分层调制部11b。在发送装置1b中，将分层参数和分层调制码元一起发送给接收装置2b。另外，对接收装置2b的通知方法不限于此，也可以与来自接收装置2b的反馈同样地，使用与信号传输不同的线路从发送装置1b通知给接收装置2b。

在接收装置2b中，分层解调部21b从接收到的分层调制码元中，通过分层解调对被重叠成两层的数据进行解调及分离，检测2种数据。在本实施方式中，分层解调部21b从发送装置1b受理分层参数的设定通知，进行分层解调。

另外，决定分层参数的主体与实施方式1不同，但是，图16所示的通信系统的传输处理与图15的流程图相同。

在本实施方式中示例的通信系统，对于第一层线路和第二层线路，由发送装置1b的分层参数控制部12自适应地决定分层参数，以便满足分别规定的必要的线路质量，在接收装置2b的分层调制部21b中适当设定进行传输。在信号传输的线路质量随时间而变动的情况下，能够通过控制分层参数来满足必要的线路质量。

另外，在本实施方式中示例出采用将不同的两层重叠的分层调制的情况，但不限于此，也能够适用于将三层以上重叠的情况，此时的分层参数能够利用前述的方法决定。

另外，在本实施方式中，以发送装置1b和接收装置2b各1台的一对一的数字传输系统为例进行了说明，但不限于此，也可以是发送装置1b有多台，还可以是接收装置2b有多台。

另外，在本实施方式中，以发送装置1b与接收装置2b之间的传输路径为一条的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以如MIMO系统那样在发送接收之间存在多条传输路径。

如以上说明的那样，根据本实施方式，在通信系统中由发送装置决定分层参数。在这种情况下，也能够得到与实施方式1相同的效果。

实施方式3

在本实施方式中，在接收装置中决定分层参数。对与实施方式1、2不同的部分进行说明。

图17是表示本实施方式的通信系统的结构例的图。通信系统由发送装置1c和接收装置2c构成。另外，发送装置1c具有受理分层参数的设定并进行分层调制的分层调制部11c。接收装置2c具有：分层解调部21c，其受理分层参数的设定并进行分层解调；分层参数控制部22，其决定分层参数。

与实施方式1、2同样，作为通信系统的一例，示出从发送装置1c向接收装置2c进行一对一的数字传输的系统。假设通过分层调制的第一层线路和第二层线路来传输2种传输数据。另外，在本实施方式中，假设另外存在从接收装置2c向发送装置1c的反馈线路，将接收装置2c决定的分层参数通知给发送装置1c。另外，与实施方式1、2同样，还可考虑在除了分层调制以外的通信方式中应用各种方式，因而不限定除了分层调制以外的具体的通信方式。

在发送装置1c中，分层调制部11c通过分层调制将2种数据重叠，生成分层调制码元进行发送。在本实施方式中，分层调制部11c利用从接收装置2c通知的分层参数进行分层调制。

在接收装置2c中，分层解调部21c从接收到的分层调制码元中，通过分层解调对被重叠成两层的数据进行解调及分离，检测2种数据。在本实施方式中，分层参数控制部22根据本装置估计出的线路质量信息，决定分层参数以便满足规定的传输质量(线路质量)，并通过分层解调部21c和反馈线路通知给发送装置1c。

另外，决定分层参数的主体与实施方式1不同，但是，图17所示的通信系统的传输处理与图15的流程图相同。

在本实施方式中示例的通信系统，对于第一层线路和第二层线路，由接收装置2c的分层参数控制部22自适应地决定分层参数，以便满足分别规定的必要的线路质量，通过反馈线路在发送装置1c的分层调制部11c中适当设定进行传输。在信号传输的线路质量随时间而变动的情况下，能够通过控制分层参数而满足必要的线路质量

另外，在本实施方式中示例出采用将不同的两层重叠的分层调制的情况，但不限于此，也能够适用于将三层以上重叠的情况，此时的分层参数能够利用前述的方法决定。

另外，在本实施方式中，以发送装置1c和接收装置2c各1台的一对一的数字传输系统为例进行了说明，但不限于此，也可以是发送装置1b有多台，还可以是接收装置2c有多台。

另外，在本实施方式中，以发送装置1c和接收装置2c之间的传输路径为一条的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以如MIMO系统那样在发送接收之间存在多条传输路径。

如以上说明的那样，根据本实施方式，在通信系统中由接收装置决定分层参数。在这种情况下，也能够得到与实施方式1、2相同的效果。

另外，对各实施方式进行了说明，但是，对于这些实施方式的各构成要素、各处理步骤的组合，当然能够实现各种变形例。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的通信系统在数字通信的系统中是有用的，尤其适于使用分层调制的系统。

标号说明

1a、1b、1c发送装置；2a、2b、2c接收装置；3分层参数设定部；11a、11b、11c分层调制部；12、22分层参数控制部；21a、21b、21c分层解调部。

Claims (14)

1.一种通信系统，其通过分层调制将多个信号序列重叠后同时传输，其特征在于，该通信系统具有：

发送装置，其对多个信号序列进行分层调制后发送；

接收装置，其对接收到的信号进行分层解调；以及

分层参数设定单元，其设定所述发送装置的分层调制和所述接收装置的分层解调所需要的分层参数，

所述发送装置具有分层调制单元，该分层调制单元根据所述分层参数，在维持格雷码的同时，通过分层调制将多个层的信号重叠，

所述接收装置具有分层解调单元，该分层解调单元根据所述分层参数，通过分层解调对分层调制后的信号进行解调及分离，检测多个层的信号，

所述分层参数设定单元设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在所述信号序列中混合2个映射模式的比例的映射模式混合比例，作为所述分层参数。

2.一种通信系统，其通过分层调制将多个信号序列重叠后同时传输，其特征在于，该通信系统具有：

发送装置，其对多个信号序列进行分层调制后发送；以及

接收装置，其对接收到的信号进行分层解调，

所述发送装置具有：

分层参数设定单元，其设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在所述信号序列中混合2个映射模式的比例的映射模式混合比例，作为所述发送装置的分层调制和所述接收装置的分层解调所需要的分层参数；以及

分层调制单元，其根据所述分层参数，在维持格雷码的同时，通过分层调制将多个层的信号重叠，

所述接收装置具有分层解调单元，该分层解调单元根据所述分层参数，通过分层解调对分层调制后的信号进行解调及分离，检测多个层的信号。

3.根据权利要求2所述的通信系统，其特征在于，在所述接收装置向所述发送装置通知线路质量信息的情况下，所述分层参数设定单元根据所述线路质量信息设定所述分层参数。

4.一种通信系统，其通过分层调制将多个信号序列重叠后同时传输，其特征在于，该通信系统具有：

发送装置，其对多个信号序列进行分层调制后发送；以及

接收装置，其对接收到的信号进行分层解调，

所述发送装置具有分层调制单元，该分层调制单元根据由所述接收装置设定的分层参数，在维持格雷码的同时，通过分层调制将多个层的信号重叠，

所述接收装置具有：

分层参数设定单元，其设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在所述信号序列中混合2个映射模式的比例的映射模式混合比例，作为所述发送装置的分层调制和所述接收装置的分层解调所需要的分层参数；以及

分层解调单元，其根据所述分层参数，通过分层解调对分层调制后的信号进行解调及分离，检测多个层的信号。

5.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，所述分层参数设定单元根据本装置估计出的线路质量信息设定所述分层参数。

6.一种构成通信系统的发送装置，该通信系统通过分层调制将多个信号序列重叠后同时传输，该发送装置对多个信号序列进行分层调制后发送，其特征在于，

所述发送装置具有分层调制单元，在本装置外部设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在所述信号序列中混合2个映射模式的比例的映射模式混合比例，作为所述分层调制所需要的分层参数的情况下，所述分层调制单元根据所述分层参数，在维持格雷码的同时，通过分层调制将多个层的信号重叠。

7.一种构成通信系统的发送装置，该通信系统通过分层调制将多个信号序列重叠后同时传输，该发送装置对多个信号序列进行分层调制后发送，其特征在于，

所述发送装置具有：

分层参数控制单元，其设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在所述信号序列中混合2个映射模式的比例的映射模式混合比例，作为所述分层调制所需要的分层参数；以及

分层调制单元，其根据所述分层参数，在维持格雷码的同时，通过分层调制将多个层的信号重叠。

8.根据权利要求7所述的发送装置，其特征在于，在所述接收装置向所述发送装置通知线路质量信息的情况下，所述分层参数控制单元根据所述线路质量信息设定所述分层参数。

9.一种构成通信系统的接收装置，该通信系统通过分层调制将多个信号序列重叠后同时传输，该接收装置对接收到的信号进行分层解调，其特征在于，

所述接收装置具有分层解调单元，在本装置外部设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在所述信号序列中混合2个映射模式的比例的映射模式混合比例，作为所述分层解调所需要的分层参数的情况下，所述分层解调单元根据所述分层参数，通过分层解调对分层调制后的信号进行解调及分离，检测多个层的信号。

10.一种构成通信系统的接收装置，该通信系统通过分层调制将多个信号序列重叠后同时传输，该接收装置对接收到的信号进行分层解调，其特征在于，

所述接收装置具有：

分层参数控制单元，其设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在所述信号序列中混合2个映射模式的比例的映射模式混合比例，作为所述分层调制所需要的分层参数；以及

分层解调单元，其根据所述分层参数，通过分层解调对分层调制后的信号进行解调及分离，检测多个层的信号。

11.根据权利要求10所述的接收装置，其特征在于，所述分层参数控制单元根据本装置估计出的线路质量信息设定所述分层参数。

12.一种通信系统中的数字传输方法，该通信系统通过分层调制将多个信号序列重叠后同时传输，其特征在于，该数字传输方法包含：

分层参数设定步骤，设定构成所述发送系统的发送装置的分层调制和接收装置的分层解调所需要的分层参数；

分层调制步骤，所述发送装置根据所述分层参数，在维持格雷码的同时，通过分层调制将多个层的信号重叠；以及

分层解调步骤，所述接收装置根据所述分层参数，通过分层解调对分层调制后的信号进行解调及分离，检测多个层的信号。

13.根据权利要求12所述的数字传输方法，其特征在于，

在所述分层参数设定步骤中，设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在所述信号序列中混合2个映射模式的比例的映射模式混合比例，作为所述分层参数。

14.根据权利要求12或13所述的数字传输方法，其特征在于，在所述分层参数设定步骤中，根据所述接收装置估计出的线路质量信息设定所述分层参数。