JP2002111770A - 非対称信号マッピングによる並列連結トレリス・コード化変調 - Google Patents

非対称信号マッピングによる並列連結トレリス・コード化変調

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エヌ、オンゴサヌシ エコ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コード化されていないビットからコード化さ
れたビット（２１）を生成し、また、コード化されてい
ないビットからコード化されたビットのインターリーブ
されたバージョン（２２）を生成することにより実行さ
れる並列連結トレリス・コード化変調を実行するための
装置および方法を提供する。 【解決手段】 第１の出力信号（Ｓ11）を生成するため
に、コード化されたビットに第１のコード化されたビッ
ト−信号マッピング（マッピング１）が適用され、第２
の出力信号（Ｓ22）を生成するために、コード化された
ビットのインターリーブされたバージョンに、第２のコ
ード化されたビット−信号マッピング（マッピング２）
が適用される。第２のコード化されたビット−信号マッ
ピングは、第１のコード化されたビット−信号マッピン
グとは異なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、デジタル
通信に関し、特にデジタル通信におけるコーディングお
よび変調に関する。
【０００２】
【従来の技術】２０００年８月２２日付けの、同時係属
米国仮出願第６０／２２７，０９３号の３５ ＵＳＣ
１１９（ｅ）（１）の優先権を主張する。本明細書にお
いては、下記の各文書は、文書の左の角括弧内の対応す
る番号により参照される。これら各文書は、引用によっ
て本明細書の記載に援用する。 ［１］１９９１年、マクミラン社発行の、Ｅ．ビグリエ
リ、Ｄ．ディブサラ、Ｐ．Ｊ．マクレーンおよびＭ．
Ｋ．シモン著、トレリス・コード化変調と応用。（E.Bi
glieri,D Divsalar,P.J.Mclane,and M.K.Simon,Introdu
ction to TrellisCoded Modulation with Application
s.MacMillan,1991.） ［２］１９９３年、通信に関する１９９３年ＩＥＥＥ国
際会議ＩＣＣ議事録１０６４〜１０７０ページ掲載の、
Ｃ．ベロウ，Ａ．グラビウおよびＰ．チチマジシマ著、
「近シャノン限界エラー修正コーディング：ターボ・コ
ード」。 ［３］１９９３年、通信に関する１９９４年ＩＥＥＥ国
際会議ＩＣＣ議事録６４５〜６４９ページ掲載の、Ｓ．
Ｌ．ゴフ、Ａ．グラビウおよびＣ．ベロウ著、「ターボ
・コードおよび高スペクトル効率変調」。 ［４］１９８９年７月、ＩＥＥＥ通信マガジン１１〜１
９ページ掲載の、Ａ．Ｊ．ビタビ、Ｅ．ゼハビ、Ｒ．パ
ドバニおよびＪ．Ｋ．ウルフ著、「トレリス・コード化
変調への実用的な方法」。 ［５］１９９６年、通信に関する１９９６年ＩＥＥＥ国
際会議ＩＣＣ議事録９６２〜９６７ページ掲載の、Ｐ．
ロバートソンおよびＴ．オルズ著、「ターボ・コードを
使用する新規帯域幅効率コーディング・スキーム」。 ［６］１９９８年２月、ＩＥＥＥ ＪＳＡＣ２０６〜２
１８ページ掲載の、Ｐ．ロバートソンおよびＴ．ウォル
ツ著、「鑽孔構成部材コードを使用する帯域幅−効率タ
ーボ・トレリス・コード化変調」。 ［７］１９９６年、通信に関する１９９６年ＩＥＥＥ国
際会議ＩＣＣ議事録９７４〜９７８ページ掲載の、Ｓ．
ベネデット、Ｄ．ディブサラ、Ｇ．モントルシおよび
Ｆ．ポララ著、「並列連結トレリス・コード化変調」。 ［８］１９９６年５月、ＩＥＥＥトランス通信５９１〜
６００ページ掲載の、Ｓ．ベネデットおよびＧ．モント
ルシ著、「並列連結コンボルーション・コードの設
計」。 ［９］１９９８年６月、１９９８年ＩＴＷ議事録１１８
〜１１９ページ掲載の、Ｏ．Ｙ．竹下、Ｏ．Ｍ．コリン
ズ、Ｐ．Ｃ．マッセイおよびＤ．Ｊ．コステロ著、「タ
ーボ・コードのフレーム・エラーについて」。(O.Y.Tak
eshita,O.M.Collins,P.C.Massey,and D.J.Costello,“O
n the frame error rate of turhbo-codes,”Proceedi
ngs of ITW 1998,pp.118-119,June 1998.) ［１０］１９９９年３月、ＩＥＥＥ通信レター３巻、６
９〜７１ページ掲載の、Ｏ．Ｙ．竹下、Ｏ．Ｍ．コリン
ズ、Ｐ．Ｃ．マッセイおよびＤ．Ｊ．コステロ著、「非
対称ターボ・コードに関する覚え書き」。 ［１１］１９９７年１月、ＩＥＥＥ通信レター、２２〜
２４ページ掲載の、Ｓ．ベネデット、Ｄ．ディブサラ、
Ｇ．モントルシおよびＦ．ポララ著、「連結コードの会
話型解読用ソフト入力ソフト出力ＡＰＰモジュール」。
【０００３】文書［１］は、トレリス・コード化変調
（ＴＣＭ）が、帯域幅を拡張しなくても、実質的なコー
ディング利得を提供することを実証している。このよう
なコーディング利得は、コーディングと変調を共同設計
することで達成される。並列連結コンボルーション・コ
ード（ＰＣＣＣ）とも呼ばれるターボ・コードは、最
初、文書［２］に掲載され、シャノン制限に近い信号対
雑音比（ＳＮＲ）内で、非常に低い誤り率を達成するこ
とが分かっている。それ故、ある種の強力な帯域幅効率
コード化変調スキームを入手する目的で、ＴＣＭとター
ボ・コードとを結合するために、種々の試みが行われて
きた。このような試みについては、文書［３］を参照さ
れたい。文書［３］に記載してある装置は、文書［４］
に記載されている実用的ＴＣＭ構造を使用している。そ
の後で、性能が改善されたスキームが、文書［５］、
［６］および［７］に発表された。
【０００４】文書［２］に記載されている元のターボ・
コードは、インターリーバを備える並列連結で、２つの
同じ回帰的システマティック・コンポーネント・コード
（ＲＳＣＣｓ）を使用している。このターボ・コード
は、低いＳＮＲ値に対して優れたビット誤り率（ＢＥ
Ｒ）を達成する。ＳＮＲが増大すると、ＢＥＲは急速に
低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、あるＳＮＲ値
を超えると、ＢＥＲが低下する率のところで急激な低下
が起こる。文書［８］、［９］および［１０］に記載さ
れているこの現象は、「エラーフロア」と呼ばれる。文
書［９］および［１０］は、文書［２］の元のターボ・
コードに対するエラーフロアが、長さ１６３８４のイン
ターリーバの場合、１０-5のところで発生することを実
証している。このようなエラーフロアは、例えば、無線
パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）用のビ
デオ通信のような、高品質データ通信アプリケーション
にとって望ましいものではない。このようなアプリケー
ションの場合には、例えば、１０-8程度のＢＥＲが必要
になる場合がある。元のターボ・コードに対するエラー
フロアは、例えば、もっと大型のインターリーバを選択
することにより低くすることができるけれども、このよ
うな選択をすると、システムがさらに複雑になり、シス
テムの待ち時間が長くなるので不利である。
【０００６】インターリーバのサイズを大きくしない
で、エラーフロアを下げるために、いくつかの試みが行
われてきた。例えば、文書［８］は、コンポーネント・
コードのフィードバック多項式を一次にすることによ
り、エラーフロアを低くすることができることを証明し
ている。このようにすると、（文書［８］からコードの
性能の優れた測定基準であることが分かっている）ター
ボ・コードの実効ハミング距離が本質的に長くなる。し
かし、エラーフロアが低減すると、（本明細書において
は、瀑布領域と呼ぶ）低いＳＮＲ領域内のＢＥＲが増大
する。（文書［９］および［１０］参照）。
【０００７】文書［９］および［１０］の著者は、瀑布
領域内において、低いエラーフロアと優れた性能との間
で折り合いをつけようと試みた。この点に関して、これ
らの著者は、一方のコンポーネント・コードが、（文書
［２］の元のターボ・コード内でのように）一次でない
フィードバック多項式を含み、他方のコンポーネント・
コードが、一次フィードバック多項式を含む非対称ター
ボ・コーディング構造を示唆した。図１は、文書［９］
および［１０］においては、非対称ＰＣＣＣと呼ばれる
このようなコーディング構造の一例を示す。図１の例の
場合には、上部コンポーネント・コード（ＲＳＣＣ１）
は、一次フィードバック多項式を含む速度１／２ＲＳＣ
Ｃであり、下部コンポーネント・コード（ＲＳＣＣ２）
は、一次でないフィードバック多項式を含む速度１／２
ＲＳＣＣである。下部コードのシステマティックは鑽孔
されているので、非対称ＰＣＣＣは、上部ブランチから
コード化されたビット出力Ｃ1およびＣ2を生成し、下部
ブランチからＣ3を生成する。
【０００８】図２は、並列連結トレリス・コード化変調
（ＰＣＴＣＭ）構造体の従来の一例を示す。図２の例の
場合には、上部ブランチおよび下部ブランチに対するＲ
ＳＣＣ２５およびマッピング２６は同じである。本明細
書においては、このタイプの構造を対称マッピングＰＣ
ＴＣＭと呼ぶ。図２に示すような従来の構造の場合に
は、ＰＣＴＣＭは、通常、所与のマッピングに対して優
れた特性を持つコンポーネント・コードに対する従来の
探索方法により設計される。（文書［６］および［７］
参照。）図２のような装置で使用される従来のマッピン
グの通常の例は、自然の（セット分割）マッピングおよ
びグレイ・マッピングを含む。各コンポーネントＲＳＣ
Ｃからのコード化ビットは、立体配図内の値をとる信号
Ｓ1およびＳ2内にマッピングされる。ＰＣＴＣＭの場合
には、探索基準は、トレリス・コードの実効ユークリッ
ド距離を最大にするためのものである（図［７］参
照）。ＰＣＣＣのように、ＰＣＴＣＭは、（ＷＰＡＮ）
用の上記ビデオ通信アプリケーションのように）ある種
のアプリケーションに対しては、十分低いエラーフロア
をいつでも供給するわけではない。このようなことは、
トレリス・コードの最大実効ユークリッド距離をもたら
すコンポーネント・コードが、所与のマッピングに対し
て識別された場合ですら、ＰＣＴＣＭ内で発生する場合
がある。中程度のサイズのインターリーバを使用した場
合には、特にこのような現象が起こる。
【０００９】図３Ａは、図２のＰＣＴＣＭ構造の特定の
例を示す。図３Ａの例は、１６−ＱＡＭ用の２ｂｐｓ／
ＨｚＰＣＴＣＭシステムである。Ｕ1およびＵ2は、通信
アプリケーションからのコード化していないビットを表
す。上部（Ｘ2およびＸ1）および下部（Ｙ2およびＹ1）
コード化ビットは、１６−ＱＡＭ信号を発生するため
に、３１のところで（例えば、総和のように）結合され
る同相（Ｉ）コンポーネントおよび直角位相（Ｑ）コン
ポーネントを形成するために、４−ＰＡＭ立体配図上に
マッピングされる。２つの異なる長さのＫビット・イン
ターリーバπ１（ＬＳＢ Ｕ１用）およびπ２（ＬＳＢ
Ｕ２用）は、図２のインターリーバ・セクション２７
を実行するために図３Ａで使用される。グレイ・マッピ
ング（図５参照）に対する最大実効ユークリッド距離を
含む速度１ ＲＳＣＣ Ｇ（Ｄ）が使用される。図４
は、図３ＡのＧ（Ｄ）の一例である。より詳細に説明す
ると、図４のＧ（Ｄ）は、グレイ・マッピング用の「最
善の」８状態ＲＳＣＣ Ｇ（Ｄ）であり、文書［７］が
それを開示している。（図４のＧ（Ｄ）は、本明細書に
記載するすべてのシミュレーションにおいて、両方の送
信機ブランチ用に使用される。）
【００１０】図３Ａのマッピングに対するもう１つの可
能性は、図６の従来の０２３１マッピングである。この
場合も、探索は、０２３１マッピングに対して優れた特
性を持つＲＳＣＣ Ｇ（Ｄ）に対して行われる。
【００１１】図３Ｂは、図２の構造体の他の例である。
図３Ｂは、２６のところで同じＱＰＳＫ（または８ＰＳ
Ｋ）マッピングを使用し、上記マッピングの結果を、送
信前に並直列変換器に送る。
【００１２】図３Ａおよび図３Ｂの各例の場合には、一
方のブランチに対するＧ（Ｄ）は、他方のブランチに対
するＧ（Ｄ）と異なるものであってもよい。
【００１３】図３Ａの例に関連して、図７および図８
は、それぞれ、ｈ0＝１３、ｈ1＝１７、ｈ2＝１５およ
びＫ＝４０９６の場合の、グレイ・マッピングおよび０
２３１マッピングを使用した例示としてのシミュレーシ
ョンを示し、Ｎ0の電力スペクトル密度を持つ追加の白
色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）を仮定する。図７および図８
のシミュレーションは、ＢＥＲをビット当りのコード化
していないＳＮＲまたはＥb／Ｎoの関数として描いてい
る。図７および図８のシミュレーションは、文書［１
１］に記載されているＰＣＴＣＭに対する反復ＭＡＰ解
読アルゴリズムを使用し、２、４、６および８に対する
結果を示す。図７（グレイ・マッピング）の場合には、
エラーフロアは、ＢＥＲ＝１０-7付近で発生する。それ
故、また、グレイ・マッピング・システムは、瀑布領域
近くで優れた性能を示すが、ＢＥＲ＝１０-8の上記要件
を満たしていない。図８（０２３１マッピング）の場合
には、エラーフロアは大きく低減していて、上記の目標
であるＢＥＲ＝１０-8のはっきり下に位置する。しか
し、瀑布領域内のＢＥＲは、図７の場合より有意に高
い。
【００１４】上記観点から、瀑布領域内で許容できる性
能を達成することができ、一方、高品質のデータ通信ア
プリケーションに対して許容できるエラーフロアを達成
するＰＣＴＣＭシステムを提供することが望ましい。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、高品質
データ・アプリケーションに適しているエラーフロア
を、異なるコード化ビット−信号マッピングを使用す
る、２つのコンポーネント・トレリス・コード・ブラン
チを含む非対称ＰＣＴＣＭシステムを提供することによ
り、瀑布領域内において提供できる性能と組合わせるこ
とにより有利に達成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図９Ａは、本発明のＰＣＴＣＭシ
ステムの例示としての実施形態の略図である。ある実施
形態の場合には、図９Ａのコード化されたビットは、図
２または図３Ａの同じ従来の方法で生成することができ
る。しかし、図９Ａのシステムの場合には、一方のブラ
ンチは、第１のコード化ビット−信号マッピング（マッ
ピング１）を使用し、他方のブランチは、上記第１のマ
ッピングとは異なる第２のコード化ビット−信号マッピ
ング（マッピング２）を使用する。ある実施形態の場合
には、マッピング１は、図３Ａおよび図５のところで説
明した４−ＰＡＭグレイ・マッピングであり、マッピン
グ２は、図３Ａおよび図６のところで説明した４−ＰＡ
Ｍ０２３１マッピングである。他の例と同様に、６−Ｐ
ＡＭグレイ・マッピングおよび６−ＰＡＭ０２３１マッ
ピングを使用することができる。他の例示としての実施
形態の場合には、（相互に異なる）第１および第２のＱ
ＰＳＫマッピングを使用することができるか、または
（相互に異なる）第１および第２の８ＰＳＫマッピング
を使用することができる。異なるブランチに対して異な
るマッピングを使用することにより、瀑布領域内の必要
な性能を、必要なエラーフロアと有利にバランスをとる
ことができる。
【００１７】図９Ａのシステムは、例えば、無線通信装
置または有線通信装置のような任意の必要な通信送信装
置で使用することができる。図９Ａのシステムは、送信
装置と関連する（例えば、ＷＰＡＮ用のビデオアプリケ
ーションのような）通信アプリケーションからコード化
していないビットを受信する。４−ＰＡＭマッピングま
たは６−ＰＡＭマッピング（図９Ｂ参照）を使用する実
施形態の場合には、通信チャネルへ１６−ＱＡＭ信号を
インターフェースする、通信チャネル・インターフェー
スに出力するための１６ＱＡＭ信号を生成するために、
（図３Ａに示すように）出力信号Ｓ11およびＳ22を組合
わせることができる。４−ＰＡＭ（または６−ＰＡＭ）
グレイ・マッピング、および４−ＰＡＭ（または６−Ｐ
ＡＭ）０２３１マッピングを図９Ｂのマッピング１およ
びマッピング２に対して使用することができる。例え
ば、４−ＰＡＭ（または６−ＰＡＭ）０２１３マッピン
グを、４−ＰＡＭ（または６−ＰＡＭ）グレイ・マッピ
ングまたは０２３１マッピングと組合わせることができ
る。第１および第２のＱＰＳＫマッピングまたは８ＰＳ
Ｋマッピング（図９Ｃ参照）を使用する実施形態の場合
には、適当な通信チャネル・インターフェース用の信号
Ｓ11およびＳ22をフォーマットするために、（図３Ｂに
示すように）並直列変換器を使用することができる。
【００１８】再び、図９Ａについて説明すると、破線で
示すように、このアーキテクチャは、任意の必要な数
（Ｎ）のブランチおよびマッパーに拡張することができ
る。ある実施形態の場合には、送信装置は、無線電話、
ラップトップ・コンピュータ、個人用携帯型情報端末に
設置されている無線送信装置であってもよい。
【００１９】図について説明すると、図９Ａ，図９Ｂお
よび図９Ｃに示す各例の場合には、一方のブランチ用の
ＲＳＣＣ Ｇ（Ｄ）は、他方のブランチ用のＲＳＣＣ
Ｇ（Ｄ）と同じものであってもよいし、異なるものであ
ってもよい。例えば、上記マッピングの１つに対して最
適なコードを、両方のマッピングに対して選択すること
もできるし、各マッピングに対して最適なコードを、そ
の関連するマッピングと一緒に使用することもできる
し、または両方のマッピングに対して１つのコードを任
意に選択することもできるし、または１つまたは２つの
コードを実験に基づいて、経験則により選択することも
できる。
【００２０】図９Ａ、図９Ｂおよび図９ＣのＰＣＴＣＭ
構造体が、その各ブランチ内で異なるコード化ビット−
信号マッピングを使用しているという事実を考慮にいれ
て、例えば、図２−図３Ｂの送信機に関連する従来の受
信機を修正して、図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃの送信装
置の実施形態が送信した信号を受信するための、適当な
無線または有線通信受信機を容易に実行することができ
る。
【００２１】図１０は、図９Ａのシステムのある実施形
態に関連するシミュレーションの結果を示す。図１０
は、１６−ＱＡＭに対する２ｂｐｓ／ＨｚＰＣＴＣＭシ
ステムに対するＢＥＲとＳＮＲとの間の関係を示す。図
７および図８のところで説明したように、文書［１１］
が記載しているＰＣＴＣＭ用の回帰ＭＡＰ解読アルゴリ
ズムが使用され、２、４、６および８解読回帰の結果を
示す。上記の図７および図８のシミュレーションの場合
のように、ｈ0＝１３、ｈ1＝１７、ｈ2＝１５であり、
インターリーバ長さＫ＝４０９６である。
【００２２】図１０を図７と比較した場合、図９Ａの非
対称マッピング・システムは、図７の対称グレイ・マッ
ピング・システムと比べると、エラーフロアが１０-7か
ら１０-8に低減していることが分かる。図１０を図８と
比較した場合、図９Ａの非対称マッピング・システム
は、図８の対称０２３１マッピング結果と比べると、瀑
布領域において、限界損失は約０．２ｄＢに過ぎないこ
とを示している。
【００２３】図１１は、図７の対称グレイ・マッピン
グ、図８の対称０２３１マッピングおよび図１０の非対
称マッピングの４番目の結果の比較のグラフである。図
１１に示すように、本発明の非対称マッピングは、エラ
ーフロアの点では、対称グラフ・マッピングより優れて
いて、一方、図８の対称０２３１マッピングに対して、
瀑布領域内の限界性能の低下しか起していない。
【００２４】図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃの例の場合に
は、マッピング１およびマッピング２は、本質的には、
同じ頻度内で使用される。しかし、図１２の例示として
の実施形態に示すように、マッピング１およびマッピン
グ２は、同じ頻度内で使用する必要はない。さらに、図
１２に示すように、両方のマッピング１およびマッピン
グ２を、信号Ｓ11を生成するために使用することがで
き、両方のマッピング１および２を、信号Ｓ22を生成す
るために使用することができる。
【００２５】図１２の例の場合には、２１のところのコ
ード化されたビット、および２２のところのコード化さ
れたビットは、各選択装置１２１および１２２に入力さ
れる。これらの選択装置は、コントローラ１２３から受
信した制御信号に応答し、その関連するコード化したビ
ットを、マッピング１を行うマッパーまたはマッピング
２を行うマッパーに転送する。それ故、信号Ｓ11を、マ
ッピング１およびマッピング２の両方により生成するこ
とができ、信号Ｓ22を、同様に、マッピング１およびマ
ッピング２の両方により生成することができる。コント
ローラ１２３は、関連頻度情報を受信し、上記情報に応
じて制御装置１２１および１２２を制御し、その結果、
信号Ｓ11およびＳ22は、マッピング１およびマッピング
２の関連頻度の組合わせを反映する。ある実施形態の場
合には、関連頻度情報は、頻度パラメータΔを含む。こ
の関連頻度パラメータは、瀑布性能とエラーフロア性能
との間の折り合いを制御するために使用することができ
る。瀑布／エラーフロア性能の異なる組合わせに、それ
ぞれ対応するΔの異なる値は、例えば、シミュレーショ
ンおよび／または実験上の観察から決定することがで
き、Δの値は、例えば、瀑布／エラーフロア性能の対応
する組合わせに対して索引された参照用テーブル内に記
憶することができる。
【００２６】図１３は、信号Ｓ11およびＳ22を生成する
ために、図１２のシステムが実行することができる例示
としの動作を示す。１３１のところで、Δの値が決定さ
れる。Δ＝無限大である場合には、Δの新しい値が１３
４のところに供給されるまで、１３２のところで、Ｓ11
およびＳ22の両方に対して、マッピング１だけが使用さ
れる（マッピング１に対する従来の対称マッピング）。
Δ＝０である場合には、Δの新しい値が１３４のところ
に供給されるまで、１３３のところで、Ｓ11およびＳ22
の両方に対して、マッピング２だけが使用される（マッ
ピング２に対する従来の対称マッピング）。Δが０でも
無限大でもない場合には、１３６のところで、Δの新し
い値が１３４のところに供給されるまで、マッピング１
が、マッピング２と同じ頻度でΔ回使用される。例え
ば、Δ＝３である場合には、図１２においてＳ11を生成
するために、マッピング１が排他的に使用される。一
方、コントローラ１２３は、Ｓ22の交互の符号を生成す
るために、マッピング１およびマッピング２を交互に使
用することができるように、選択装置１２２を制御す
る。Δ＝１／３である場合には、例えば、Ｓ22に対して
マッピング２を排他的に使用することができる。一方、
マッピング１およびマッピング２は、Ｓ11の交互の符号
を生成するために交互に使用される。
【００２７】例えば、同じ頻度（Δ＝１）で、各マッピ
ングを使用する場合には、このことは、Ｓ11を生成する
ためにマッピング１だけを使用し、Ｓ22を生成するため
にマッピング２だけを使用することにより実行すること
ができる。しかし、ある実施形態の場合には、コントロ
ーラ１２３は、各信号Ｓ11およびＳ22が、マッピング１
およびマッピング２により生成されるように、選択装置
を制御することができる。このような実施形態の場合に
は、各マッピングは、例えば、Ｓ11内で交互に符号を生
成するために、マッピング１およびマッピング２を交互
に使用することにより、また、対応して、Ｓ22内で交互
に符号を生成するために、マッピング１およびマッピン
グ２を交互に使用することにより、同じ頻度（Δ＝１）
で各マッピングを使用することができる。すなわち、Ｓ
11に対する符号マッピング・シーケンスは、マッピング
１、マッピング２、マッピング１、マッピング２等であ
り、一方、Ｓ22に対する対応する時間的シーケンスは、
マッピング２、マッピング１、マッピング２、マッピン
グ１などである。通常、「両方の切り替え」信号は、各
信号Ｓ11およびＳ22を生成するために、マッピング１と
マッピング２の両方を使用することができることを示す
ために、コントローラ１２３の入力の際に作動させるこ
とができる。その後で、コントローラ１２３は、信号Ｓ
11およびＳ22を生成するために、関連頻度パラメータΔ
に適合しながら、両方マッピングが使用されるように、
選択装置１２１および１２２を制御する。Δの選択した
値に適合する限りは、Ｓ11およびＳ22に対して任意の必
要な符号マッピング・シーケンスを使用することができ
る。
【００２８】当業者であれば、従来の通信の送信局およ
び受信局内のソフトウェア、ハードウェア、またはソフ
トウェアおよびハードウェアの組合わせを適当に修正す
ることにより、上記本発明を容易に実行することができ
ることを理解することができるだろう。
【００２９】本発明の例示としての実施形態を詳細に説
明してきたが、上記説明は、種々の実施形態で実行する
ことができる本発明の範囲を制限するものではない。
【００３０】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）通信用送信装置であって、 コード化されたビットを受信するための第１の入力と、
前記コード化されたビットのインターリーブされたバー
ジョンを受信するために第２の入力と、第１の出力信号
を生成するために、前記コード化されたビットに第１の
コード化されたビット−信号マッピングを適用するため
に、前記第１の入力に接続している第１のマッパーと、
前記第２のコード化されたビット−信号マッピングが、
前記第１のコード化されたビット−信号マッピングとは
異なる場合に、第２の出力信号を生成するために、前記
コード化されたビットのインターリーブされたバージョ
ンに第２のコード化されたビット−信号マッピングを適
用するために、前記第２の入力に接続している第２のマ
ッパーと、通信チャネルに前記出力信号をインターフェ
ースするために、前記マッパーに接続している通信チャ
ネル・インターフェースとを備える装置。 （２）第１項記載の装置において、前記通信チャネル・
インターフェースが、無線通信チャネル・インターフェ
ースである装置。 （３）第１項記載の装置において、前記装置が、無線電
話、ラップトップ・コンピュータ、および携帯情報端末
のうちの１つである装置。 （４）第１項記載の装置において、前記第１のマッピン
グが、グレイ・マッピング、０２３１マッピングおよび
０２１３マッピングのうちの１つである装置。 （５）第４項記載の装置において、前記第２のマッピン
グが、グレイ・マッピング、０２３１マッピングおよび
０２１３マッピングのうちの他のものである装置。 （６）第１項記載の装置において、前記第１のマッピン
グが、セット分割マッピングである装置。 （７）第１項記載の装置において、前記第１のマッパー
および前記第２のマッパーが、それぞれ、ＱＰＳＫマッ
ピングおよび８ＰＳＫマッピングのうちの一方を実行す
る装置。 （８）第１項記載の装置において、前記通信チャネル・
インターフェースが、前記通信チャネルにインターフェ
ースするための結合出力信号を生成するために、前記第
１および第２の出力信号を結合するために、前記第１お
よび第２のマッパーに接続しているコンバイナを含む装
置。 （９）第１項記載の装置において、前記第１のマッパー
および第２のマッパーが、それぞれ、４−ＰＡＭマッピ
ングおよび６−ＰＡＭマッピングのうちの一方を実行す
る装置。 （１０）第１項記載の装置において、前記第１の出力信
号を生成するために、前記コード化されたビットに第３
のコード化されたビット−信号マッピングを適用するた
めに、前記第１の入力に接続している第３のマッパーを
含み、前記第３のコード化されたビット−信号マッピン
グが、前記第１のコード化されたビット−信号マッピン
グとは異なり、さらに、前記第１の出力信号を生成する
ために、前記コード化されたビットにその関連コード化
されたビット−信号マッピングを適用するために、前記
第１および第３のマッパーのうちの１つを選択するため
に、前記第１の入力と前記第１および第３のマッパーと
の間に接続している選択装置を含む装置。
【００３１】（１１）第１０項記載の装置において、前
記第３のコード化されたビット−信号マッピングが、前
記第２のコード化されたビット−信号マッピングと同じ
ものである装置。 （１２）第１１項記載の装置において、前記選択装置
が、前記出力信号を生成するために、それにより前記第
１および第２のコード化されたビット−信号マッピング
が適用される関連頻度を示す情報を受信するための入力
を含み、前記選択装置が、前記関連頻度を実行するため
に、前記第１および第３のマッパーの間を切り替えるた
めの前記関連頻度情報に応答する装置。 （１３）第１項記載の装置において、前記第２の出力信
号を生成するために、前記コード化されたビットの前記
インターリーブされたバージョンに第３のコード化され
たビット−信号マッピングを適用するために、前記第２
の入力に接続している第３のマッパーを含み、前記第３
のコード化されたビット−信号マッピングが、前記第２
のコード化されたビット−信号マッピングとは異なり、
さらに、前記第２の出力信号を生成するために、前記コ
ード化されたビットのインターリーブされたバージョン
に、その関連コード化されたビット−信号マッピングを
適用するために、前記第２および第３のマッパーのうち
の１つを選択するために、前記第２の入力と前記第２お
よび第３のマッパーとの間に接続している選択装置を含
む装置。 （１４）第１３項記載の装置において、前記第３のコー
ド化されたビット−信号マッピングが、前記第１のコー
ド化されたビット−信号マッピングと同じものである装
置。 （１５）第１４項記載の装置において、前記選択装置
が、前記出力信号を生成するために、それにより前記第
２および第１のコード化されたビット−信号マッピング
が適用される、関連頻度を示す情報を受信するための入
力を含み、前記選択装置が、前記関連頻度を実行するた
めに、前記第２および第３のマッパーの間を切り替える
ための前記関連頻度情報に応答する装置。
【００３２】（１６）並列連結トレリス・コード化変調
装置であって、通信アプリケーションからコード化され
ていないビットを受信するための入力と、前記コード化
されていないビットからコード化されたビットを生成す
るために、前記入力に接続している第１のコーダと、前
記コード化されていないビットから前記コード化されて
いないビットのインターリーブされたバージョンを生成
するために、前記入力に接続しているインターリーバ
と、前記コード化されていないビットのインターリーブ
されたバージョンから前記コード化されたビットのイン
ターリーブされたバージョンを生成するために、前記イ
ンターリーバに接続している第２のコーダと、第１の出
力信号を生成するために、前記コード化されたビットに
第１のコード化されたビット−信号マッピングを適用す
るために、前記第１のコーダに接続している第１のマッ
パーと、第２の出力信号を生成するために、前記コード
化されたビットのインターリーブされたバージョンに第
２のコード化されたビット−信号マッピングを適用する
ために、前記第２のコーダに接続している第２のマッパ
ーとを備え、前記第２のコード化されたビット−信号マ
ッピングが、前記第１のコード化されたビット−信号マ
ッピングとは異なる装置。 （１７）第１６項記載の装置において、前記インターリ
ーバが、前記コード化されていないビットの最上位ビッ
トと最下位ビットを、それぞれ、インターリーブするた
めに、第１と第２のインターリーバ部分を含み、前記第
１および第２のインターリーバ部分が、異なる長さのイ
ンターリーバ部分である装置。 （１８）第１７項記載の装置において、前記第１および
第２のインターリーバ部分が、４０９６ビットのインタ
ーリーバ部分である装置。 （１９）第１６項記載の装置において、前記第１および
第２のコーダが、それぞれ、同一の回帰システマティッ
ク・コンポーネント・コードを実行する装置。 （２０）第１６項記載の装置において、前記第１のマッ
ピングが、グレイ・マッピング、０２３１マッピングお
よび０２１３マッピングのうちの１つである装置。 （２１）第２０項記載の装置において、前記第２のマッ
ピングが、グレイ・マッピング、０２３１マッピングお
よび０２１３マッピングのうちの他のものである装置。 （２２）第１６項記載の装置において、前記第１のマッ
ピングが、セット分割マッピングである装置。 （２３）第１６項記載の装置において、前記第１のマッ
パーおよび前記第２のマッパーが、それぞれ、ＱＰＳＫ
マッピングおよび８ＰＳＫマッピングのうちの一方を実
行する装置。 （２４）第１６項記載の装置において、前記第１のマッ
パーおよび第２のマッパーが、それぞれ、４−ＰＡＭマ
ッピングおよび６−ＰＡＭマッピングのうちの一方を実
行する装置。
【００３３】（２５）通信用送信方法であって、コード
化されたビットおよび前記コード化されたビットのイン
ターリーブされたバージョンを受信するステップと、第
１の出力信号を生成するために、前記コード化されたビ
ットに第１のコード化されたビット−信号マッピングを
適用するステップと、前記第２のコード化されたビット
−信号マッピングが、前記第１のコード化されたビット
−信号マッピングとは異なる場合に、第２の出力信号を
生成するために、前記コード化されたビットのインター
リーブされたバージョンに第２のコード化されたビット
−信号マッピングを適用するステップと、通信チャネル
に前記出力信号をインターフェースするステップとを含
む方法。 （２６）第２５項記載の方法において、無線通信チャネ
ルに前記出力信号をインターフェースするステップを含
む方法。 （２７）第２５項記載の方法において、前記第１の出力
信号を生成するために、前記コード化されたビットに第
３のコード化されたビット−信号マッピングを適用する
ステップを含み、前記第３のコード化されたビット−信
号マッピングが、前記第１のコード化されたビット−信
号マッピングとは異なり、さらに、前記第１の出力信号
を生成するために、前記コード化されたビットに前記第
１および第３のコード化されたビット−信号マッピング
のうちの一方を選択的に適用するステップを含む方法。 （２８）第２７項記載の方法において、前記第３のコー
ド化されたビット−信号マッピングが、前記第２のコー
ド化されたビット−信号マッピングと同じものである方
法。 （２９）第２８項記載の方法において、前記出力信号を
生成するために、それにより前記第１および第２のコー
ド化されたビット−信号マッピングが適用される関連頻
度を示す情報を受信するステップを含み、前記選択的適
用ステップが、前記関連頻度を実行するために、前記第
１および第３のコード化されたビット−信号マッピング
の間を切り替えるためのステップを含む方法。 （３０）第２５項記載の方法において、前記第２の出力
信号を生成するために、前記コード化されたビットの前
記インターリーブされたバージョンに第３のコード化さ
れたビット−信号マッピングを適用するステップを含
み、前記第３のコード化されたビット−信号マッピング
が、前記第２のコード化されたビット−信号マッピング
とは異なり、さらに、前記第２の出力信号を生成するた
めに、前記コード化されたビットのインターリーブされ
たバージョンに、前記第２および第３のコード化された
ビット−信号マッピングを選択的に適用するステップを
含む方法。 （３１）第３０項記載の方法において、前記第３のコー
ド化されたビット−信号マッピングが、前記第１のコー
ド化されたビット−信号マッピングと同じものである方
法。 （３２）第３１項記載の方法において、前記出力信号を
生成するために、それにより前記第２および第１のコー
ド化されたビット−信号マッピングが適用される、関連
頻度を示す情報を受信するステップを含み、前記選択的
に適用ステップが、前記関連頻度を実行するために、前
記第２および第３のコード化されたビット−信号マッピ
ングの間を切り替えるステップを含む方法。 （３３）第２５項記載の方法において、前記インターフ
ェース・ステップが、前記通信チャネルにインターフェ
ースするための結合出力信号を生成するために、前記第
１および第２の出力信号を結合するステップを含む方
法。
【００３４】（３４）並列連結トレリス・コード化変調
を実行するための方法であって、通信アプリケーション
からコード化されていないビットを受信するステップ
と、コード化されたビットを生成するために、前記コー
ド化されていないビットをコード化するステップと、前
記コード化されていないビットのインターリーブされた
バージョンを生成するために、前記コード化されていな
いビットをインターリーブするステップと、前記コード
化されたビットのインターリーブされたバージョンを生
成するために、前記コード化されていないビットのイン
ターリーブされたバージョンをコード化するステップ
と、第１の出力信号を生成するために、前記コード化さ
れたビットに第１のコード化されたビット−信号マッピ
ングを適用するステップと、第２の出力信号を生成する
ために、前記コード化されたビットの前記インターリー
ブされたバージョンに第２のコード化されたビット−信
号マッピングを適用するステップとを含み、前記第２の
コード化されたビット−信号マッピングが、前記第１の
コード化されたビット−信号マッピングとは異なる方
法。 （３５）第３４項記載の方法において、前記インターリ
ーブを行うステップが、前記コード化されていないビッ
トの最上位ビットを、インターリーブするための第１の
インターリーブ動作と、前記コード化されていないビッ
トの最下位ビットをインターリーブするための第２のイ
ンターリーブ動作を含み、前記第１および第２のインタ
ーリーブ動作が、異なる長さのインターリーブ動作であ
る方法。 （３６）第３５項記載の方法において、前記第１および
第２のインターリーブ動作が、４０９６ビットのインタ
ーリーブ動作である方法。 （３７）第３４項記載の方法において、前記コード化ス
テップが、それぞれ、同じ回帰システマティック・コン
ポーネント・コードを実行する方法。
【００３５】（３８）コード化されていないビットから
コード化されたビット（２１）を生成し、また、コード
化されていないビットからコード化されたビットのイン
ターリーブされたバージョン（２２）を生成することに
より、実行される並列連結トレリス・コード化変調。第
１の出力信号（Ｓ11）を生成するために、コード化され
たビットに第１のコード化されたビット−信号マッピン
グ（マッピング１）が適用され、第２の出力信号
（Ｓ22）を生成するために、コード化されたビットのイ
ンターリーブされたバージョンに、第２のコード化され
たビット−信号マッピング（マッピング２）が適用され
る。第２のコード化されたビット−信号マッピングは、
第１のコード化されたビット−信号マッピングとは異な
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＰＣＣＣシステムの略図である。
【図２】従来のＰＣＴＣＭシステムの略図である。
【図３Ａ】図１の従来のシステムの特定の例の略図であ
る。
【図３Ｂ】図２のシステムのもう１つの例である。
【図４】図３Ａの従来のシステムの一部の詳細図であ
る。
【図５】図２および図３Ａの従来のシステムで使用する
ことができるコード化ビット−信号マッピングの従来の
例である。
【図６】図２および図３Ａの従来のシステムで使用する
ことができるコード化ビット−信号マッピングの従来の
例である。
【図７】図５のマッピングを使用する図３Ａのシステム
に対する例示としてのシミュレーションの結果である。
【図８】図６のマッピングを使用する図３Ａのシステム
に対する例示としてのシミュレーションの結果である。
【図９Ａ】本発明のＰＣＴＣＭシステムの例示としての
実施形態の略図である。
【図９Ｂ】図９Ａのシステムの特定の例の略図である。
【図９Ｃ】図９Ａのシステムの特定の例の略図である。
【図１０】図９Ａのシステムに対する例示としてのシミ
ュレーションの結果である。
【図１１】図７、図８および図１０から選択したシミュ
レーションの結果の比較のグラフである。
【図１２】本発明のＰＣＴＣＭシステムのもう１つの例
示としての実施形態の略図である。
【図１３】図１２のＰＣＴＣＭにより実行することがで
きる例示としての動作である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン ギャザラー アメリカ合衆国 テキサス、リチャードソ ン、 ブルーボンネット ドライブ 2105 Ｆターム(参考） 5J065 AB01 AC02 AD13 AE02 AF02 AG06 AH02 AH09 AH14 5K004 AA05 AA08 FA05 FA06 FE05 JA03 JE01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通信用送信装置であって、 コード化されたビットを受信するための第１の入力と、 前記コード化されたビットのインターリーブされたバー
    ジョンを受信するために第２の入力と、 第１の出力信号を生成するために、前記コード化された
    ビットに第１のコード化されたビット−信号マッピング
    を適用するために、前記第１の入力に接続している第１
    のマッパーと、 前記第２のコード化されたビット−信号マッピングが、
    前記第１のコード化されたビット−信号マッピングとは
    異なる場合に、第２の出力信号を生成するために、前記
    コード化されたビットのインターリーブされたバージョ
    ンに第２のコード化されたビット−信号マッピングを適
    用するために、前記第２の入力に接続している第２のマ
    ッパーと、 通信チャネルに前記出力信号をインターフェースするた
    めに、前記マッパーに接続している通信チャネル・イン
    ターフェースとを備える装置。
  2. 【請求項２】 通信用送信方法であって、 コード化されたビットおよび前記コード化されたビット
    のインターリーブされたバージョンを受信するステップ
    と、 第１の出力信号を生成するために、前記コード化された
    ビットに第１のコード化されたビット−信号マッピング
    を適用するステップと、 前記第２のコード化されたビット−信号マッピングが、
    前記第１のコード化されたビット−信号マッピングとは
    異なる場合に、第２の出力信号を生成するために、前記
    コード化されたビットのインターリーブされたバージョ
    ンに第２のコード化されたビット−信号マッピングを適
    用するステップと、 通信チャネルに前記出力信号をインターフェースするス
    テップとを含む方法。
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