JP2003229835A - 多元接続システム及び多元接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限られたリソースを有効利用してより多くの
ユーザを収容することができる新たな多元接続方式を提
案する。 【解決手段】 多元接続システムにおいて、下りリンク
における基地局２００は、情報ビット系列ｂ^（０），ｂ
^（１），ｂ^（２）をＭ個の数値からなる符号化系列ｘ
^（０），ｘ^（１），ｘ^（２）に変換する３つの変換器２
０１と、符号化系列ｘ^（０），ｘ^（１），ｘ^（２）に対
して定数ａ^（０），ａ^（１），ａ^（２）を乗算する３つ
の乗算器２０２と、得られた定数倍符号化系列ａ^（０）
ｘ^（０），ａ ^（１）ｘ^（１），ａ^（２）ｘ^（２）を要素
毎に加算する加算器２０３とを備える。一方、端末３０
０_０，３００_１，３００_２は、それぞれ、受信値ｙ
^（０），ｙ ^（１），ｙ^（２）に基づいて、情報ビット系
列ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）のうち、少なくとも１
つの情報ビット系列に対する復号を行い、必要な情報ビ
ット系列を出力する復号器３０２を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基地局と複数の端
末との間で多元接続を行うことによってデータの送受信
を行う多元接続システム及び多元接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば、移動体通信や深宇宙通信
といった通信分野、及び地上波又は衛星ディジタル放送
といった放送分野の研究が著しく進められているが、そ
れに伴い、誤り訂正符号化及び復号の効率化を目的とし
て符号理論に関する研究も盛んに行われている。

【０００３】符号性能の理論的限界としては、いわゆる
シャノン（C. E. Shannon）の通信路符号化定理によっ
て与えられるシャノン限界が知られている。

【０００４】符号理論に関する研究は、このシャノン限
界に近い性能を示す符号を開発することを目的として行
われている。近年では、シャノン限界に近い性能を示す
符号化方法として、例えば、いわゆるターボ符号と称さ
れる並列連接畳み込み符号（Parallel Concatenated Co
nvolutional Codes；以下、ＰＣＣＣという。）や縦列
連接畳み込み符号（Serially Concatenated Convolutio
nal Codes；以下、ＳＣＣＣという。）が開発されてい
る。

【０００５】一方、近年では、これらの符号に対する復
号方法についても研究が盛んに行われている。具体的に
は、連接符号における内符号の復号出力や繰り返し復号
法における各繰り返し復号動作の出力を軟出力とするこ
とで、シンボル誤り率を小さくする研究がなされてお
り、それに適した復号方法に関する研究が盛んに行われ
ている。例えば畳み込み符号等の所定の符号を復号した
際のシンボル誤り率を最小にする方法としては、「Bah
l, Cocke, Jelinek and Raviv, "Optimal decoding of
linear codes for minimizing symbol error rate", IE
EE Trans. Inf. Theory, vol. IT-20, pp. 284-287, Ma
r. 1974」に記載されているＢＣＪＲアルゴリズムや、
このＢＣＪＲアルゴリズムを改良した「Robertson, Vil
lebrun and Hoeher, "A comparison of optimal and su
b-optimal MAP decoding algorithmsoperating in the
domain", IEEE Int. Conf. on Communications, pp. 10
09-1013, June 1995」に記載されているＭａｘ−Ｌｏｇ
−ＭＡＰアルゴリズム及びＬｏｇ−ＭＡＰアルゴリズム
（以下、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム及びＬ
ｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムという。）が知られてい
る。上述したＰＣＣＣ又はＳＣＣＣを復号する際には、
これらのＢＣＪＲアルゴリズム、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣ
ＪＲアルゴリズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに
基づく最大事後確率（Maximum A Posteriori probabili
ty；ＭＡＰ）復号を行う複数の復号器の間で、いわゆる
繰り返し復号を行うことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、符号化を行
う場合には、符号化して得られたビットデータに対し
て、例えば、８相位相変調方式（8-Phase Shift Keyin
g；以下、８ＰＳＫ変調方式という。）、１６相直交振
幅変調方式（16-Quadrature Amplitude Modulation；以
下、１６ＱＡＭ変調方式という。）又は６４相直交振幅
変調方式（64-Quadrature Amplitude Modulation；以
下、６４ＱＡＭ変調方式という。）といった予め定めら
れた多値変調方式に基づく信号点のマッピングが行われ
る。

【０００７】しかしながら、符号化においては、予め定
められた多値変調方式に基づく信号点のマッピングを用
いた場合には、符号化したデータの雑音に対する余裕と
マッピングによって算出される雑音に対する余裕とを完
全に一致させることはできず、ビットエラーレート等の
伝送特性を劣化させていた。

【０００８】一方、移動体通信等の通信システムにおい
ては、所定の符号化が施された複数系統の情報系列が多
元接続され、各基地局又は端末によって復号される。こ
の移動体通信等において用いられる多元接続方式として
は、いわゆる時分割多元接続（Time Division Multiple
Access；ＴＤＭＡ）やいわゆる周波数分割多元接続（F
requency Division Multiple Access；ＦＤＭＡ）が用
いられている。これらの多元接続方式は、互いに直交関
係となるように時間又は周波数等のリソースを分割し、
それぞれのリソースに対して異なるユーザの信号を割り
当てることによって実現される。

【０００９】しかしながら、これらの多元接続方式にお
いては、リソースが限定された場合には、多重化できる
ユーザの信号数が制限されることになる。そのため、特
に移動体通信のユーザ数が増加の一途を辿る実情を克服
するための新たな多元接続方式が待望されている。

【００１０】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、多値変調方式等を伴う符号化において、
高い性能での符号化を容易に実現することができる理論
的に最適と思われる符号化方式を新たに開発するととも
に、この符号化を適用した新たな多元接続方式を提案
し、限られたリソースを有効利用してより多くのユーザ
を収容することができる多元接続システム及び多元接続
方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる多元接続システムは、基地局と複数の端
末との間で多元接続を行うことによってデータの送受信
を行う多元接続システムであって、各ユーザの情報を所
定の形式に変換して伝送する下りリンクにおける基地局
は、所定のビットからなる第１のユーザの第１の情報ビ
ット系列をＭ個の数値からなる第１の符号化系列に変換
する第１の変換手段と、この第１の変換手段によって変
換されて得られた第１の符号化系列に対して第１の定数
を乗算する第１の乗算手段と、所定のビットからなる第
２のユーザの第２の情報ビット系列をＭ個の数値からな
る第２の符号化系列に変換する少なくとも１つの第２の
変換手段と、この第２の変換手段によって変換されて得
られた第２の符号化系列に対して第２の定数を乗算する
少なくとも１つの第２の乗算手段と、第１の乗算手段に
よって乗算されて得られた第１の定数倍符号化系列と、
第２の乗算手段によって乗算されて得られた第２の定数
倍符号化系列とを要素毎に加算して加算符号化系列を生
成する加算手段と、加算符号化系列を送信信号として送
信する送信手段とを備え、基地局によって伝送された加
算符号化系列に対して所定の雑音が加算された受信信号
を受信する端末は、それぞれ、受信信号を入力する受信
手段と、この受信手段から供給された受信値に基づい
て、第１の情報ビット系列又は第２の情報ビット系列の
うち、少なくとも１つの情報ビット系列に対する復号を
行い、必要な情報ビット系列を出力する復号手段とを備
えることを特徴としている。

【００１２】このような本発明にかかる多元接続システ
ムは、第１の符号化系列に対して第１の乗算手段によっ
て第１の定数が乗算された第１の定数倍符号化系列と、
第２の符号化系列に対して第２の乗算手段によって第２
の定数が乗算された第２の定数倍符号化系列とを加算手
段によって加算して加算符号化系列を生成して基地局か
ら伝送し、この加算符号化系列に対して所定の雑音が加
算された受信値に基づいて、第１の情報ビット系列又は
第２の情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビ
ット系列に対する復号を各端末における復号手段によっ
て行う。

【００１３】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる多元接続方法は、基地局と複数の端末との間で多元
接続を行うことによってデータの送受信を行う多元接続
方法であって、各ユーザの情報を所定の形式に変換して
伝送する下りリンクにおける基地局によって所定のビッ
トからなる第１のユーザの第１の情報ビット系列をＭ個
の数値からなる第１の符号化系列に変換する工程と、基
地局によって第１の情報ビット系列を変換して得られた
第１の符号化系列に対して第１の定数を乗算する工程
と、基地局によって所定のビットからなる第２の情報ビ
ット系列をＭ個の数値からなる第２の符号化系列に変換
する少なくとも１つの工程と、基地局によって第２の情
報ビット系列を変換して得られた第２の符号化系列に対
して第２の定数を乗算する少なくとも１つの工程と、基
地局によって第１の符号化系列に対して第１の定数を乗
算して得られた第１の定数倍符号化系列と、第２の符号
化系列に対して第２の定数を乗算して得られた第２の定
数倍符号化系列とを要素毎に加算して加算符号化系列を
生成する工程と、基地局によって加算符号化系列を送信
信号として送信する工程と、基地局によって伝送された
加算符号化系列に対して所定の雑音が加算された受信信
号を受信する端末によって受信信号を入力する工程と、
端末によって受信された受信値に基づいて、第１の情報
ビット系列又は第２の情報ビット系列のうち、少なくと
も１つの情報ビット系列に対する復号を行い、必要な情
報ビット系列を出力する工程とを備えることを特徴とし
ている。

【００１４】このような本発明にかかる多元接続方法
は、第１の符号化系列に対して第１の定数が乗算された
第１の定数倍符号化系列と、第２の符号化系列に対して
第２の定数が乗算された第２の定数倍符号化系列とを基
地局によって加算して加算符号化系列を生成して伝送
し、この加算符号化系列に対して所定の雑音が加算され
た受信値に基づいて、第１の情報ビット系列又は第２の
情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット系
列に対する復号を各端末によって行う。

【００１５】さらに、上述した目的を達成する本発明に
かかる多元接続システムは、基地局と複数の端末との間
で多元接続を行うことによってデータの送受信を行う多
元接続システムであって、情報を所定の形式に変換して
伝送する上りリンクにおける端末は、それぞれ、所定の
ビットからなる情報ビット系列をＭ個の数値からなる符
号化系列に変換する変換手段と、この変換手段によって
変換されて得られた符号化系列に対して所定の定数を乗
算する乗算手段とを備え、複数の端末のそれぞれによっ
て伝送された定数倍符号化系列が多重化された信号に対
して所定の雑音が加算された受信信号を受信する基地局
は、受信信号を入力する受信手段と、この受信手段から
供給された受信値に基づいて、端末のそれぞれに対応す
る複数の情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報
ビット系列に対する復号を行い、必要な情報ビット系列
を出力する復号手段とを備えることを特徴としている。

【００１６】このような本発明にかかる多元接続システ
ムは、符号化系列に対して乗算手段によって所定の定数
が乗算された定数倍符号化系列が各端末から伝送され、
これらの定数倍符号化系列が多重化された信号に対して
所定の雑音が加算された受信値に基づいて、端末のそれ
ぞれに対応する複数の情報ビット系列のうち、少なくと
も１つの情報ビット系列に対する復号を基地局における
復号手段によって行う。

【００１７】さらにまた、上述した目的を達成する本発
明にかかる多元接続方法は、基地局と複数の端末との間
で多元接続を行うことによってデータの送受信を行う多
元接続方法であって、情報を所定の形式に変換して伝送
する上りリンクにおける端末のそれぞれによって所定の
ビットからなる情報ビット系列をＭ個の数値からなる符
号化系列に変換する工程と、端末のそれぞれによって情
報ビット系列を変換して得られた符号化系列に対して所
定の定数を乗算する工程と、複数の端末のそれぞれによ
って伝送された定数倍符号化系列が多重化された信号に
対して所定の雑音が加算された受信信号を受信する基地
局によって受信信号を入力する工程と、基地局によって
受信された受信値に基づいて、端末のそれぞれに対応す
る複数の情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報
ビット系列に対する復号を行い、必要な情報ビット系列
を出力する工程とを備えることを特徴としている。

【００１８】このような本発明にかかる多元接続方法
は、符号化系列に対して所定の定数が乗算された定数倍
符号化系列が各端末から伝送され、これらの定数倍符号
化系列が多重化された信号に対して所定の雑音が加算さ
れた受信値に基づいて、端末のそれぞれに対応する複数
の情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット
系列に対する復号を基地局によって行う。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。

【００２０】この実施の形態は、ディジタル情報を図示
しない送信装置によって符号化し、その出力を雑音のあ
る通信路を介して図示しない受信装置に入力して、この
受信装置によって復号するチャネルモデルに適用したデ
ータ送受信システムを、移動体通信等の基地局と複数の
端末との間で多元接続を行うことによってデータの送受
信を行う多元接続システムに適用したものである。この
多元接続システムにおいて、データを送信する側は、後
述する伝送率の小さな符号を用いて伝送率が大きな符号
を構成して伝送することができるものであって、既存の
信号点のマッピング方法の概念を変える符号化を行うも
のである。一方、多元接続システムにおいて、データを
受信する側は、このような送信側によって符号化がなさ
れた符号を受信し、この符号の復号を高精度且つ容易に
行うものである。

【００２１】まず、多元接続システムの説明に先立っ
て、本発明における"符号化"について、以下のように定
義する。

【００２２】すなわち、ここで述べる符号化は、いわゆ
る通信路符号化を意味するが、広義に解し、ある情報が
存在するとき、与えられた通信路に対して信号を変換す
ることを意味するものとする。通信路として最も重要で
あるものは、白色ガウス雑音が加えられるユークリッド
空間で表されるものである。通常、データ伝送分野にお
いては、伝送速度［ビット／ｓ］や占有帯域が問題とな
る。しかしながら、サンプリング定理により、１［ｓ］
×１［Ｈｚ］内の信号は、２個の実数又は１個の複素数
で記述されることから、時間や周波数の概念は、ここで
述べる符号化においては考慮する必要がなく、単純にベ
クトル空間における次元数に置換することができる。す
なわち、ここで述べる符号化とは、図１に示すように、
「Ｎビットからなる論理情報を２^Ｎ個の符号語としてＭ
個の数値からなる符号化系列に変換する」ことであると
定義することができる。

【００２３】ここで、符号化の対象、すなわち、変換の
対象となる論理情報のビット数Ｎと、変換先のベクトル
空間における次元数Ｍとを用いて、次式（１）に示すよ
うに、伝送率（Transmission Rate）Ｃというパラメー
タを定義する。

【００２４】

【数１】

【００２５】すなわち、伝送率Ｃは、実数１次元あたり
に伝送されるビット数を意味するものである。ここで、
符号理論においては、情報ビット数を"ｋ"、符号長を"
ｎ"として、次式（２）に示すように、符号化率Ｒが定
義される。伝送率Ｃは、例えば２相位相変調方式（Bina
ry Phase Shift Keying；以下、ＢＰＳＫ変調方式とい
う。）のように１つの符号ビットを１個の実数にマッピ
ングする場合には、符号化率Ｒと同一のものとなる。

【００２６】

【数２】

【００２７】伝送率Ｃは、符号化率Ｒと比較すると、い
わゆる符号化変調（coded modulation）を含む一般的な
符号化を考える場合には、符号化率Ｒよりも意義がある
ことが多いパラメータといえる。この伝送率Ｃと等価な
次元を有するパラメータとして、周波数あたりの伝送速
度Ｕ［ビット／ｓ／Ｈｚ］がある。ここで、サンプリン
グ定理により、１［Ｈｚ］あたりで２個の実数が単位時
間で伝送されることから、伝送率Ｃと伝送速度Ｕとの間
には、次式（３）に示す関係が成立する。伝送率Ｃは、
伝送速度Ｕと比較した場合であっても、上述したよう
に、符号化においては時間や周波数の概念が不要である
ことから、伝送速度Ｕよりも意義があるパラメータとい
える。

【００２８】

【数３】

【００２９】ここで、シャノン（C. E. Shannon）の通
信路符号化定理における最大通信路容量Ｃ_ｍａｘ［ビッ
ト］は、次式（４）で表される。

【００３０】

【数４】

【００３１】上式（４）は、加法的白色ガウス雑音（Ad
ditive White Gaussian Noise；以下、ＡＷＧＮとい
う。）が加えられて信号対雑音比が"Ｓ／Ｎ"である通信
路において、１個の実数あたりにＣ_ｍａｘ［ビット］の
情報を誤りなく伝送できることを意味している。また、
１ビットあたりの情報のエネルギは、通常、"Ｅ
_ｂ［Ｊ］"と表される。すなわち、１個の実数あたりに
Ｃ_ｍａｘ［ビット］の情報を伝送する場合には、１個の
実数あたりのエネルギは、Ｃ_ｍａｘ・Ｅ_ｂ［Ｊ］で表さ
れる。雑音電力密度ｎ_０［Ｊ］のＡＷＧＮチャネルにお
いては、１個の実数あたりに加算される雑音のエネルギ
は、"ｎ_０／２［Ｊ］"となることから、最大通信路容量
Ｃ_ｍａｘは、通信路容量の限界式に当てはめると、次式
（５）に示すように表される。

【００３２】

【数５】

【００３３】一方、１個の実数あたりにＣ［ビット］の
情報を伝送する際に必要となる最小の１ビットあたりの
信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０の値を"ξ_ｍｉｎ"とする
と、通信路容量Ｃ［ビット］は、次式（６）で表され、
これを"ξ_ｍｉｎ"について解くと、次式（７）で表され
る。

【００３４】

【数６】

【００３５】

【数７】

【００３６】さて、以下では、以上のように定義される
符号化を行う送信装置と、この送信装置によって符号化
がなされた符号の復号を行う受信装置とを備えるデータ
送受信システムについて説明する。なお、本発明の実施
の形態として示す多元接続システムは、後述するよう
に、このデータ送受信システムにおける送信装置及び受
信装置を、それぞれ、下りリンクと上りリンクとに応じ
て、基地局又は端末に適用して実現される。

【００３７】まず、データ送受信システムにおける送信
装置について説明する。この送信装置は、上述した伝送
率の小さな符号を用いて、順次伝送率が大きな符号を構
成するものである。ここではまず、送信装置の現実的な
具体的構成の説明に先立って、送信装置が行う符号化の
基本的な原理について説明する。

【００３８】Ｌ個の情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ
^（１），・・・，ｂ^{（Ｌ−１）}｝があり、ｌ番目の情報
ビット系列ｂ^（ｌ）は、次式（８）に示すように、Ｎビ
ットの情報ビットｂ_ｎ ^（ｌ）（ｎ＝０，１，・・・，Ｎ
−１）から構成されるものとする。

【００３９】

【数８】

【００４０】そして、上式（８）で表される情報ビット
ｂ_ｎ ^（ｌ）を情報ビット系列毎に写像する符号化を行っ
て得られる次式（９）に示す実数値系列ｘ^（ｌ）を考え
る。なお、以下では、実数値系列ｘ^（ｌ）を符号化系列
ｘ^（ｌ）と称するものとする。

【００４１】

【数９】

【００４２】ここで、符号化系列ｘ^（ｌ）は、系列によ
らずＭ個の数値からなるＭ次元実数ベクトルであり、次
式（１０）で表される。

【００４３】

【数１０】

【００４４】このとき、伝送率Ｃ^（ｌ）は、次式（１
１）で表される。

【００４５】

【数１１】

【００４６】この符号化において、伝送誤り率を"０"又
は"０"に十分近い値にするために必要な最小の１ビット
あたりの信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０の値を"ξ^（ｌ）"
とする。また、以下では、説明の便宜上、符号ｘは、次
式（１２）に示すように、Ｍ次元ガウス分布をなすもの
とする。

【００４７】

【数１２】

【００４８】情報ビット系列ｂ^（０）に対する符号化ｘ
^（０）＝ｘ^（０）（ｂ^（０））によって得られた符号化
系列ｘ^（０）を、雑音電力密度ｎ_０［Ｊ］のＡＷＧＮチ
ャネルで正確に伝送するために必要となる１ビットあた
りのエネルギＥ_ｂ ^（０）［Ｊ］は、次式（１３）に示す
ように、１個の実数あたりの雑音の分散"ｎ_０／２"の２
ξ倍となる。

【００４９】

【数１３】

【００５０】このとき、１個の実数あたりの信号の分散
ν^（０）は、次式（１４）に示すように算出される。

【００５１】

【数１４】

【００５２】ここで、情報ビット系列ｂ^（１）に対する
符号化ｘ^（１）＝ｘ^（１）（ｂ^{（１ ）}）によって得られ
た符号化系列ｘ^（１）を、この伝送系に加算して正確に
伝送することを考える。符号化系列ｘ^（０）は、符号化
系列ｘ^（１）にとっては無関係であり、雑音としてしか
みえないはずであることから、符号化系列ｘ^（１）を正
確に伝送するために必要となる１ビットあたりのエネル
ギＥ_ｂ ^（１）［Ｊ］を、次式（１５）に示すように、元
々の雑音と符号ｘ^（１）のエネルギの和に対してξ
^（ｌ）倍に設定する。

【００５３】

【数１５】

【００５４】このとき、１個の実数あたりの信号の分散
ν^（１）は、次式（１６）に示すように算出される。

【００５５】

【数１６】

【００５６】さらに、同様の操作として、情報ビット系
列ｂ^（２）に対する符号化ｘ^（２）＝ｘ^（２）（ｂ
^（２））によって得られた符号化系列ｘ^（２）を、この
伝送系に加算して正確に伝送することを考える。符号化
系列ｘ^（０），ｘ^（１）は、符号化系列ｘ^（２）にとっ
ては無関係であり、雑音としてしか見えないはずである
ことから、符号化系列ｘ^（２）を正確に伝送するために
必要となる１ビットあたりのエネルギＥ_ｂ ^（２）［Ｊ］
を、次式（１７）に示すように、元々の雑音と符号ｘ
^（０），ｘ^（１）のエネルギの和に対してξ^（２）倍に
設定する。また、このときの１個の実数あたりの信号の
分散ν^（２）は、次式（１８）に示すように算出され
る。

【００５７】

【数１７】

【００５８】

【数１８】

【００５９】以後、同様の操作を情報ビット系列ｂ
^{（Ｌ−１）}まで行うと、符号化系列ｘ^{（ Ｌ−１）}を正確
に伝送するために必要となる１ビットあたりのエネルギ
Ｅ_ｂ ^{（Ｌ −１）}［Ｊ］は、次式（１９）に示すようにな
り、このときの１個の実数あたりの信号の分散ν
^{（Ｌ−１）}は、次式（２０）に示すように算出される。

【００６０】

【数１９】

【００６１】

【数２０】

【００６２】以上の操作を１つの伝送系としてとらえ、
各情報ビット系列に対する平均振幅を"ａ^（ｉ）"とする
と、情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），・・・，ｂ
^{（Ｌ −１）}｝に対する符号化系列は、次式（２１）及び
次式（２２）で表される。

【００６３】

【数２１】

【００６４】

【数２２】

【００６５】なお、以下では、符号化系列ｘ^（ｌ）をそ
れぞれ定数ａ^（ｌ）倍した系列を定数倍符号化系列と称
し、符号化系列ｇ（ｂ^（０），ｂ^（１），・・・，ｂ
^{（Ｌ− １）}）を加算符号化系列と称するものとする。な
お、この加算符号化系列ｇ（ｂ ^（０），ｂ^（１），・・
・，ｂ^{（Ｌ−１）}）は、数値系列を２つずつ組み合わせ
た複素数値系列であってもよい。

【００６６】送信装置は、このような原理に基づいて、
入力した複数の情報ビット系列｛ｂ ^（０），ｂ^（１），
・・・，ｂ^{（Ｌ−１）}｝に対する符号化及び／又は変調
を含む変換処理を行い、加算符号化系列ｇ（ｂ^（０），
ｂ^（１），・・・，ｂ^{（Ｌ− １）}）に変換し、通信路に
伝送する。すなわち、送信装置は、入力した複数の情報
ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），・・・，ｂ
^{（Ｌ−１）}｝のそれぞれに対して所定の変換処理を行
い、得られた符号化系列｛ｘ^（０），ｘ^（１），・・
・，ｘ^{（Ｌ−１）}｝のそれぞれに対して定数
｛ａ^（０），ａ^（１），・・・，ａ^{（Ｌ −１）}｝を乗算
し、得られた定数倍符号化系列を要素毎に加算して加算
符号化系列ｇ（ｂ^（０），ｂ^（１），・・・，ｂ
^{（Ｌ−１）}）を生成する。

【００６７】このとき、送信装置は、基本的には、上式
（２２）に示したように、任意の符号化系列ｘ^（ｌ）に
対して乗算する定数ａ^（ｌ）として、雑音と、それ以前
に加算された定数倍符号化系列ａ^（０）ｘ^（０），ａ
^（１）ｘ^（１），・・・，ａ^{（ ｌ−１）}ｘ^{（ｌ−１）}と
同一の統計的性質を有する系列との和が加算される通信
路を介して、符号化系列ｘ^（ｌ）が正確に伝送されるよ
うに、すなわち、情報ビット系列ｂ^（ｌ）に対するビッ
トエラーレートが十分小さくなるように設定する。な
お、ここでの定数倍符号化系列ａ^（ｌ）ｘ^（ｌ）が有す
る統計的性質とは、分散、確率密度関数及びパワースペ
クトルの形状等を示すものである。

【００６８】具体的には、定数ａ^（０）は、雑音が加算
される通信路を介して符号化系列ｘ ^（０）を伝送するも
のとみなしたとき、情報ビット系列ｂ^（０）に対するビ
ットエラーレートが十分小さくなるように設定される。
また、定数ａ^（１）は、雑音と、定数倍符号化系列ａ
^（０）ｘ^（０）と同一の統計的性質を有する系列との和
が加算される通信路を介して符号化系列ｘ^（１）を伝送
するものとみなしたとき、情報ビット系列ｂ^（１）に対
するビットエラーレートが十分小さくなるように設定さ
れる。さらに、定数ａ^（２）は、雑音と、定数倍符号化
系列ａ^（０）ｘ^{（ ０）}，ａ^（１）ｘ^（１）と同一の統計
的性質を有する系列との和が加算される通信路を介して
符号化系列ｘ^（２）を伝送するものとみなしたとき、情
報ビット系列ｂ^（２）に対するビットエラーレートが十
分小さくなるように設定される。

【００６９】ここで、情報ビット系列ｂ^（ｌ）に対する
ビットエラーレートが十分小さくなるか否かの基準は、
理論的考察によって求めてもよく、シミュレーションに
よって求めてもよい。なお、十分に小さいビットエラー
レートとしては、最終的にシステムとして必要とするビ
ットエラーレートよりも低い値とするのが順当であり、
例えば"１０^−５"程度が望ましい。

【００７０】このように、送信装置は、各情報ビット系
列ｂ^（ｌ）に対して等しい重みを与えながら定数ａ
^（ｌ）を設定することができる。

【００７１】また、送信装置は、符号毎に雑音に対する
マージンを変化させて定数ａ^（ｌ）を設定するようにし
てもよい。

【００７２】すなわち、送信装置は、任意の符号化系列
ｘ^（ｌ）に対して乗算する定数ａ^{（ ｌ）}として、想定さ
れる雑音に比してＧ^（ｌ）［ｄＢ］だけ大きな雑音と、
それ以前に加算された定数倍符号化系列ａ^（０）ｘ
^（０），ａ^（１）ｘ^（１），・・・，ａ^{（ｌ−１）}ｘ
^{（ｌ−１）}と同一の統計的性質を有する系列との和が加
算される通信路を介して、符号化系列ｘ^（ｌ）が正確に
伝送されるように、すなわち、情報ビット系列ｂ^（ｌ）
に対するビットエラーレートが十分小さくなるように設
定する。

【００７３】具体的には、定数ａ^（０）は、上述したよ
うに、雑音が加算される通信路を介して符号化系列ｘ
^（０）を伝送するものとみなしたとき、情報ビット系列
ｂ^{（０ ）}に対するビットエラーレートが十分小さくなる
ように設定される。また、定数ａ^（１）は、想定される
雑音に比してＧ^（１）［ｄＢ］だけ大きい雑音と、定数
倍符号化系列ａ^（０）ｘ^（０）と同一の統計的性質を有
する系列との和が加算される通信路を介して符号化系列
ｘ^（１）を伝送するものとみなしたとき、情報ビット系
列ｂ^（１）に対するビットエラーレートが十分小さくな
るように設定される。さらに、定数ａ^（２）は、想定さ
れる雑音に比してＧ^（１）［ｄＢ］だけ大きい雑音と、
定数倍符号化系列ａ^（０）ｘ^（０），ａ^（１）ｘ^（１）
と同一の統計的性質を有する系列との和が加算される通
信路を介して符号化系列ｘ^（２）を伝送するものとみな
したとき、情報ビット系列ｂ^（２）に対するビットエラ
ーレートが十分小さくなるように設定される。

【００７４】このように、送信装置は、各情報ビット系
列ｂ^（ｌ）に対して異なる重みを与えながら定数ａ
^（ｌ）を容易に設定することができる。この設定方法
は、後述するように、各情報ビット系列ｂ^（ｌ）の重要
度が異なる場合に有効であり、重要な情報ビット系列ｂ
^（ｌ）ほど、大きい定数ａ^（ｌ）が設定されることにな
る。

【００７５】なお、送信装置は、例えばレイリーフェー
ジング・チャネル（Rayleigh fading channel）といっ
た変動する通信路を介した伝送を行う場合であっても、
上述した方法と同様の操作によって定数ａ^（ｌ）を設定
することができる。情報ビット系列ｂ^（ｌ）に対するビ
ットエラーレートが十分小さくなるか否かの基準は、所
望のビットエラーレートを実現するために必要となるエ
ネルギＥ_ｂ［Ｊ］が通信路の状態によって変化すること
から、想定するチャネルモデルを用いた考察やシミュレ
ーションによって判断することができる。また、送信装
置は、後述するように、通信路の状態変化に適応的に対
応して定数ａ^（ｌ）を設定することもできる。

【００７６】いずれにせよ、送信装置は、所望のビット
エラーレートを実現するエネルギＥ _ｂ［Ｊ］で情報ビッ
ト系列ｂ^（ｌ）を伝送するために、定数ａ^（ｌ）を符号
化系列ｘ^（ｌ）に対して乗算する。

【００７７】ここで、このような送信装置によって符号
化されて得られる加算符号化系列ｇの信号点配置につい
て考える。なお、ここでは、説明の便宜上、符号化系列
ｘ^{（ ｌ）}を生成する際に、系列によらず、ＢＰＳＫ変調
方式に基づく信号点のマッピングを行うものとする。

【００７８】符号化系列ｘ^（０）は、ＢＰＳＫ変調方式
が施されていることから、いわゆるＩＱ平面におけるＩ
軸上の"１"，"−１"に信号点が配置される。したがっ
て、定数倍符号化系列ａ^（０）ｘ^（０）は、図２中黒丸
で示すように、Ｉ軸上の"ａ^{（ ０）}"，"−ａ^（０）"に信
号点が配置されたものとなる。ここで、"ａ^（０）"の絶
対値は、系列によって異なるものであることはいうまで
もない。

【００７９】したがって、このようなＢＰＳＫ変調方式
が施されて得られる定数倍符号化系列ａ
^（０）ｘ^（０），ａ^（１）ｘ^（１）を加算することによ
って得られる加算符号化系列ａ^（０）ｘ^（０）＋ａ
^（１）ｘ^（１）の信号点配置は、図３中黒丸で示すよう
に、２^２＝４個の信号点がＩ軸上に配置された振幅変調
方式（AmplitudeShift Keying；以下、ＡＳＫ変調方式
という。）に類似したものとなる。同様に、定数倍符号
化系列ａ^（０）ｘ^（０），ａ^（１）ｘ^（１），ａ^（２）
ｘ^（２）を加算することによって得られる加算符号化系
列ａ^（０）ｘ^（０）＋ａ^（１）ｘ^{（ １）}＋ａ^（２）ｘ
^（２）の信号点配置は、図４中黒丸で示すように、２^３
＝８個の信号点がＩ軸上に配置されたＡＳＫ変調方式に
類似したものとなる。最終的には、定数倍符号化系列ａ
^（０）ｘ^（０），ａ^（１）ｘ^（１），ａ
^（２）ｘ^（２），・・・，ａ^{（Ｌ−１）}ｘ^{（Ｌ−１）}を
加算することによって得られる加算符号化系列ｇ（＝ａ
^（０）ｘ^（０）＋ａ^（１）ｘ^（１）＋ａ^（２）ｘ^（２）
＋・・・＋ａ^{（Ｌ−１）}ｘ^{（Ｌ−１）}）の信号点配置
は、２^Ｌ個の信号点がＩ軸上に配置されたＡＳＫ変調方
式に類似したものとなる。

【００８０】ここで、通常のＡＳＫ変調方式において
は、図５に４ＡＳＫ変調方式による場合を示すように、
信号点が等間隔に配置される。しかしながら、ここで提
案する符号化においては、上述したように、所望のビッ
トエラーレートを実現するエネルギＥ_ｂ［Ｊ］で情報ビ
ット系列ｂ^（ｌ）が伝送されるように定数ａ^（ｌ）を設
定しており、これに基づいて信号点を配置した場合に
は、加算符号化系列ｇにおける信号点が必ずしも等間隔
になるとは限らず、むしろ図３及び図４に示したように
非等間隔になる。この正当性について、４ＡＳＫ変調方
式を例に挙げて説明する。

【００８１】信号点が等間隔に配置される必然性を探る
ために、４ＡＳＫ変調方式における各信号点を、次式
（２３）に示すように与え、ｘを変化させて情報量を求
める。ここで、分散は、"１"になるようにしてある。

【００８２】

【数２３】

【００８３】送信する信号の情報量Ｈ［ビット］は、ｘ
！＝１である場合には、ｘを変化させるまでもなく次式
（２４）で表され、２ビットとなる。

【００８４】

【数２４】

【００８５】一方、通信路が雑音電力密度ｎ_０のＡＷＧ
Ｎチャネルであるものとすると、受信側で受信する情報
量Ｉは、受信値を"ｙ"として、次式（２５）で表され
る。なお、次式（２５）における"ｐ（ｙ｜ｘ_ｉ）"は、
次式（２６）で表される。

【００８６】

【数２５】

【００８７】

【数２６】

【００８８】信号対雑音比Ｓ／Ｎを"１２［ｄＢ］"とし
たときのｘの配置に対する情報量を算出すると、図６に
示すように、２点の極大値をとる曲線で表される。同図
から明らかなように、情報量は、ｘ＝１．３４，０．４
５の場合に極大となり、２ビット近傍になる。この状態
は、次式（２７）に示す信号点が等間隔である通常の４
ＡＳＫ変調方式の場合に相当する。これにより、信号点
が等間隔に配置される正当性が示される。なお、同図か
ら明らかなように、情報量は、ｘ＝１．０の場合にはＢ
ＰＳＫ変調方式と同様となり、１ビット以上伝送できな
いことになる。

【００８９】

【数２７】

【００９０】続いて、この状態から信号対雑音比Ｓ／Ｎ
を低下させ、極大となる情報量が１ビットになる信号対
雑音比Ｓ／Ｎを求める。すなわち、上述した伝送率Ｃ
が"１．０"となる状態を求める。信号対雑音比Ｓ／Ｎ
を"１．９６［ｄＢ］"としたときのｘの配置に対する情
報量は、図７に示すように、ｘの変化に対して１ビット
近傍で緩やかに変化するものとなる。同図における情報
量が１ビット近傍である領域を拡大すると、図８に示す
ように、２点の極大値をとる曲線で表される。同図から
明らかなように、情報量は、ｘ＝１．４，０．２の場合
に極大となり、情報量を最大にする信号点配置は、次式
（２８）に示すように、非等間隔のものであることがわ
かる。

【００９１】

【数２８】

【００９２】これらの事実は、最適な信号点配置が信号
対雑音比Ｓ／Ｎに依存して決定されることを示してい
る。すなわち、ここで提案する符号化においては、所望
のビットエラーレートを実現するエネルギＥ_ｂ［Ｊ］で
情報ビット系列ｂ^（ｌ）が伝送されるように定数ａ
^（ｌ）を設定する際に、信号点が等間隔に配置される既
存のマッピング方式に拘泥することなく、信号点が非等
間隔に配置されるマッピングを行う方が特性が向上する
ことになる。なお、信号対雑音比Ｓ／Ｎを極度に低下さ
せた場合には、信号点配置は、次式（２９）に示すよう
に、いわば３ＡＳＫ変調方式といえる状態になることを
確認した。

【００９３】

【数２９】

【００９４】このように、送信装置は、所望のビットエ
ラーレートを実現するエネルギＥ_ｂ［Ｊ］で情報ビット
系列ｂ^（ｌ）を伝送するために、定数ａ^（ｌ）を符号化
系列ｘ^（ｌ）に対して乗算し、得られた定数倍符号化系
列ａ^（ｌ）ｘ^（ｌ）を加算することにより、信号点が非
等間隔に配置された加算符号化系列ｇを生成する。勿
論、送信装置は、信号点が等間隔に配置された加算符号
化系列ｇを生成することもあり、これは、上述したよう
に、信号対雑音比Ｓ／Ｎに依存して決定される。

【００９５】ここで、Ｌ個の情報ビット系列
｛ｂ^（０），ｂ^（１），・・・，ｂ^{（Ｌ−１）}｝が伝送
されることによる合計の伝送率を"Ｃ'"とすると、伝送
率Ｃ'は、次式（３０）で表される。

【００９６】

【数３０】

【００９７】そして、情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ
^（１），・・・，ｂ^{（Ｌ−１）}｝が要している平均の１
ビットあたりの情報のエネルギを"Ｅ_{ｂ・ａｖｅ}［Ｊ］"
とすると、このエネルギＥ_{ｂ・ａｖｅ}［Ｊ］は、次式
（３１）で表される。

【００９８】

【数３１】

【００９９】このとき、エラーレートを"０"とするため
に必要となる最小の１ビットあたりの信号対雑音電力比
Ｅ_{ｂ・ａｖｅ}／ｎ_０の値を"ξ_ａｖｅ'"とすると、この
ξ_{ａ ｖｅ}'は、次式（３２）で表される。

【０１００】

【数３２】

【０１０１】ここで、Ｌ個の符号化系列｛ｘ^（０），ｘ
^（１），・・・，ｘ^{（Ｌ−１）}｝が次式（３３）で表さ
れるシャノンの限界式を満たしているものとする。

【０１０２】

【数３３】

【０１０３】したがって、上式（３３）を上式（３２）
に代入すると、次式（３４）が得られる。

【０１０４】

【数３４】

【０１０５】これは、Ｌ個の符号化系列｛ｘ^（０），ｘ
^（１），・・・，ｘ^{（Ｌ−１）}｝がシャノンの限界式を
満たしている場合には、送信装置によって最終的に生成
された符号も同様にシャノンの限界式を満たすものとな
ることを示している。

【０１０６】このように、送信装置は、シャノンの限界
式を満たす符号を生成することができるものである。

【０１０７】さて、以下では、このような符号化を行う
送信装置の現実的な具体的構成について詳述する。な
お、ここでは、説明の便宜上、送信装置は、３つの情報
ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝を入力す
るものとする。

【０１０８】例えば図９に示すように、送信装置１０
は、情報ビット系列ｂ^（ｉ）を入力して符号化系列ｘ
^（ｉ）へと変換する３つの変換器１１_０，１１_１，１１
_２と、これらの変換器１１_０，１１_１，１１_２のそれぞ
れによって変換されて得られた符号化系列ｘ^（ｉ）に対
して定数ａ^（ｉ）を乗算する３つの乗算器１２_０，１２
_１，１２_２と、乗算器１２_０によって乗算されて得られ
た定数倍符号化系列ａ^{（０ ）}ｘ^（０）と乗算器１２_１に
よって乗算されて得られた定数倍符号化系列ａ^{（１ ）}ｘ
^（１）とを要素毎に加算する加算器１３_０と、この加算
器１３_０によって加算されて得られた加算符号化系列ａ
^（０）ｘ^（０）＋ａ^（１）ｘ^（１）と乗算器１２_２によ
って乗算されて得られた定数倍符号化系列ａ^（２）ｘ
^（２）とを要素毎に加算する加算器１３_１と、この加算
器１３_１によって加算されて得られた加算符号化系列ｇ
（＝ａ^（０）ｘ^（０）＋ａ^（１）ｘ^（１）＋ａ^（２）ｘ
^（２））を外部へと送信する送信部１４とを備える。

【０１０９】なお、入力される情報ビット系列｛ｂ
^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝は、互いに独立した３チ
ャンネルの情報であってもよく、１つの情報ビット系列
を３つに分割したものであってもよい。また、これらの
情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^{（ １）}，ｂ^（２）｝は、
同一ビット数であっても互いに異なるビット数であって
もよく、各ビット数をＮ_０，Ｎ_１，Ｎ_２とする。

【０１１０】変換器１１_０，１１_１，１１_２は、それぞ
れ、ここでは図示しないが、所定の符号化器と変調器と
を有し、入力したＮ_０，Ｎ_１，Ｎ_２ビットからなる情報
ビット系列ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）を"１"，"−
１"からなるユークリッド空間における信号へと変換す
る。変換器１１_０，１１_１，１１_２は、それぞれ、この
変換処理として、いかなる符号化及び変調を行ってよ
く、極言すれば、情報ビット系列ｂ^（０），ｂ^（１），
ｂ^（２）を符号化することなく変調してもよい。いずれ
にせよ、変換器１１_０，１１_１，１１_２は、それぞれ、
Ｎ_０，Ｎ_１，Ｎ_２ビットからなる情報ビット系列ｂ
^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）をＭ個の数値からなる符号
化系列に変換する。

【０１１１】このような変換器１１_０，１１_１，１１_２
としては、例えば図１０に示すように、いわゆるターボ
符号と称される並列連接畳み込み符号（Parallel Conca
tenated Convolutional Codes；以下、ＰＣＣＣとい
う。）及びＢＰＳＫ変調方式を行うものが考えられる。

【０１１２】この変換器１１_ｊは、同図に示すように、
例えば畳み込み演算を行う２つの要素符号化器２１_０，
２１_１と、入力したデータの順序を並べ替えるインター
リーバ２２と、入力したデータを適宜間引くパンクチャ
器２３と、入力したデータの順序を並べ替えるチャネル
用のチャネル・インターリーバ２４と、ＢＰＳＫ変調方
式に基づいて信号点のマッピングを行うＢＰＳＫマッピ
ング器２５とを有する。

【０１１３】要素符号化器２１_０，２１_１は、例えば再
帰的な畳み込み演算を行うものとして構成される。要素
符号化器２１_０，２１_１は、互いに同一のものであって
も異なるものであってもよい。要素符号化器２１_０，２
１_１としては、例えば図１１に示すように、２つの排他
的論理和回路３１_０，３１_１と、２つのシフトレジスタ
３２_０，３２_１とを有する要素符号化器２１_ｊが考えら
れる。

【０１１４】この要素符号化器２１_ｊにおいて、排他的
論理和回路３１_０は、インターリーバ２２が要する処理
時間と同時間だけ遅延された情報ビット系列ｂ^（ｉ）を
構成する情報ビットｂ_ｎ ^（ｉ）又はインターリーバ２２
から供給されたインターリーブデータと、シフトレジス
タ３２_０，３２_１から供給されるデータとを用いて排他
的論理和演算を行い、演算結果を排他的論理和回路３１
_１及びシフトレジスタ３２_０に供給する。

【０１１５】また、排他的論理和回路３１_１は、排他的
論理和回路３１_０から供給されるデータとシフトレジス
タ３２_１から供給されるデータとを用いて排他的論理和
演算を行い、演算結果を出力データとして外部に出力す
る。

【０１１６】さらに、シフトレジスタ３２_０は、保持し
ている１ビットのデータを排他的論理和回路３１_０及び
シフトレジスタ３２_１に供給し続ける。そして、シフト
レジスタ３２_０は、クロックに同期させて、排他的論理
和回路３１_０から供給される１ビットのデータを新たに
保持し、このデータを排他的論理和回路３１_０及びシフ
トレジスタ３２_１に新たに供給する。

【０１１７】さらにまた、シフトレジスタ３２_１は、保
持している１ビットのデータを排他的論理和回路３１_０
及び排他的論理和回路３１_１に供給し続ける。そして、
シフトレジスタ３２_１は、クロックに同期させて、シフ
トレジスタ３２_０から供給される１ビットのデータを新
たに保持し、このデータを排他的論理和回路３１_０及び
排他的論理和回路３１_１に新たに供給する。

【０１１８】このような要素符号化器２１_ｊからなる要
素符号化器２１_０は、情報ビット系列ｂ_ｎ ^（ｉ）を入力
すると、各情報ビットｂ_ｎ ^（ｉ）に対して畳み込み演算
を行い、演算結果を１ビットの出力データＤａとして後
段のパンクチャ器２３に出力する。また、要素符号化器
２１_１も、要素符号化器２１_０と同様に、インターリー
バ２２から供給されるインターリーブデータＤｂを入力
すると、各ビットデータに対して畳み込み演算を行い、
演算結果を１ビットの出力データＤｃとして後段のパン
クチャ器２３に出力する。

【０１１９】インターリーバ２２は、情報ビット系列ｂ
^（ｉ）を入力し、この情報ビット系列ｂ^（ｉ）を構成す
る情報ビットｂ_ｎ ^（ｉ）の順序を予め格納している置換
位置情報に基づいて並べ替え、インターリーブデータＤ
ｂを生成する。インターリーバ２２は、生成したインタ
ーリーブデータＤｂを要素符号化器２１_１に供給する。

【０１２０】パンクチャ器２３は、要素符号化器２
１_０，２１_１から供給された２系列の出力データＤａ，
Ｄｃを所定の規則に基づいて択一的に選択することによ
って間引き、ビット数が削減されたパンクチャデータＤ
ｄとしてチャネル・インターリーバ２４に供給する。

【０１２１】チャネル・インターリーバ２４は、要素符
号化器２１_１、インターリーバ２２及びパンクチャ器２
３が要する処理時間と同時間だけ遅延された情報ビット
系列ｂ^（ｉ）と、パンクチャ器２３から供給されたパン
クチャデータＤｄとを入力し、これらの情報ビット系列
ｂ^（ｉ）を構成する情報ビットｂ_ｎ ^（ｉ）及びパンクチ
ャデータＤｄを構成する各ビットデータの順序を予め格
納している置換位置情報に基づいて並べ替え、Ｍビット
からなるインターリーブデータＤｅを生成する。チャネ
ル・インターリーバ２４は、生成したインターリーブデ
ータＤｅをＢＰＳＫマッピング器２５に供給する。な
お、このチャネル・インターリーバ２４は、必ずしも必
要なものではなく、例えばバースト的に生じる誤りを分
散させることによって特性を向上させることを主目的と
して設けられるものである。

【０１２２】ＢＰＳＫマッピング器２５は、チャネル・
インターリーバ２４から供給されたインターリーブデー
タＤｅを、クロックに同期させて、ＢＰＳＫ変調方式の
伝送シンボルにマッピングする。マッピング器２５は、
生成した伝送シンボルを符号化系列ｘ^（ｉ）として外部
に出力する。

【０１２３】このような変換器１１_ｊは、情報ビット系
列ｂ^（ｉ）を入力すると、この情報ビット系列ｂ^（ｉ）
を組織成分データとして、チャネル・インターリーバ２
４に供給するとともに、要素符号化器２１_０による情報
ビット系列ｂ^（ｉ）の畳み込み演算の結果得られる出力
データＤａと、要素符号化器２１_１によるインターリー
ブデータＤｂの畳み込み演算の結果得られる出力データ
Ｄｃとをパンクチャしてチャネル・インターリーバ２４
に供給する。そして、変換器１１_ｊは、チャネル・イン
ターリーバ２４から供給されたインターリーブデータＤ
ｅをＢＰＳＫ変調方式の伝送シンボルにマッピングし、
符号化系列ｘ^（ｉ）として外部に出力する。

【０１２４】以下では、説明の便宜上、変換器１１_０，
１１_１，１１_２は、同一のものであるものとし、同図に
示す変換器１１_ｊであるものとして説明する。

【０１２５】すなわち、このような変換器１１_ｊからな
る変換器_０は、入力したＮ_０ビットからなる情報ビット
系列ｂ^（０）をＭ次元実数ベクトル空間に配置するよう
に変換して得られたＭ個の数値からなる符号化系列ｘ
^（０）を乗算器１２_０に供給する。また、変換器１１_ｊ
からなる変換器_１は、入力したＮ_１ビットからなる情報
ビット系列ｂ^（１）をＭ次元実数ベクトル空間に配置す
るように変換して得られたＭ個の数値からなる符号化系
列ｘ^（１）を乗算器１２_１に供給する。さらに、変換器
１１_ｊからなる変換器_２は、入力したＮ_２ビットからな
る情報ビット系列ｂ^（２）をＭ次元実数ベクトル空間に
配置するように変換して得られたＭ個の数値からなる符
号化系列ｘ^（２）を乗算器１２_２に供給する。

【０１２６】乗算器１２_０は、変換器１１_０から供給さ
れた符号化系列ｘ^（０）に対して、上述した方法に基づ
いて設定された定数ａ^（０）を乗算する。乗算器１２_０
は、乗算して得られた定数倍符号化系列ａ^（０）ｘ
^（０）を加算器１３_０に供給する。

【０１２７】乗算器１２_１は、乗算器１２_０と同様に、
変換器１１_１から供給された符号化系列ｘ^（１）に対し
て、上述した方法に基づいて設定された定数ａ^（１）を
乗算する。乗算器１２_１は、乗算して得られた定数倍符
号化系列ａ^（１）ｘ^（１）を加算器１３_０に供給する。

【０１２８】乗算器１２_２は、乗算器１２_０，１２_１と
同様に、変換器１１_２から供給された符号化系列ｘ
^（２）に対して、上述した方法に基づいて設定された定
数ａ^{（２ ）}を乗算する。乗算器１２_２は、乗算して得ら
れた定数倍符号化系列ａ^（２）ｘ ^（２）を加算器１３_１
に供給する。

【０１２９】加算器１３_０は、乗算器１２_０から供給さ
れた定数倍符号化系列ａ^（０）ｘ^{（ ０）}と、乗算器１２
_１から供給された定数倍符号化系列ａ^（１）ｘ^（１）と
を要素毎にユークリッド的に加算する。加算器１３
_０は、加算して得られた加算符号化系列ａ^（０）ｘ
^（０）＋ａ^（１）ｘ^（１）を加算器１３_１に供給する。

【０１３０】加算器１３_１は、加算器１３_０から供給さ
れた加算符号化系列ａ^（０）ｘ^{（０ ）}＋ａ^（１）ｘ
^（１）と、乗算器１２_２から供給された定数倍符号化系
列ａ^{（２ ）}ｘ^（２）とを要素毎にユークリッド的に加算
する。加算器１３_１は、加算して得られた最終的な加算
符号化系列ｇ（＝ａ^（０）ｘ^（０）＋ａ^（１）ｘ^（１）
＋ａ^（２）ｘ^（２））を送信部１４に供給する。

【０１３１】送信部１４は、外部へとデータを送信する
インターフェースである。送信部１４は、加算器１３_１
から供給された加算符号化系列ｇを送信信号ｇ'とし
て、外部へと送信する。

【０１３２】このような送信装置１０は、３つの情報ビ
ット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ ^（２）｝を入力する
と、これらの情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ
^{（２ ）}｝に対して所定の符号化を施し、所望のビットエ
ラーレートを実現するエネルギＥ_ｂ［Ｊ］で情報ビット
系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝をそれぞれ伝送
するために、得られた符号化系列｛ｘ^（０），
ｘ^（１），ｘ^（２）｝に対して定数｛ａ^（０），ａ
^（１），ａ^（２）｝を乗算する。そして、送信装置１０
は、得られた定数倍符号化系列｛ａ^（０）ｘ^（０），ａ
^（１）ｘ^（１），ａ^（２）ｘ ^（２）｝を加算して加算符
号化系列ｇを生成する。この送信装置１０によって得ら
れた加算符号化系列ｇからなる送信信号は、通信路を伝
送する際に雑音ｎが加算され、後述する受信装置へと到
達する。

【０１３３】つぎに、データ送受信システムにおける受
信装置について説明する。この受信装置は、次式（３
５）に示すように、送信装置によって伝送された加算符
号化系列ｇからなる送信信号に対して雑音ｎが加算され
た受信値ｙ^（Ｌ）を受信し、少なくとも１つの情報ビッ
ト系列ｂ^（ｌ）に対する復号を可能とするものである。
特に、受信装置は、受信値ｙ^（Ｌ）を受信すると、送信
装置によって符号化された情報ビット系列ｂ^（ｌ）のう
ち、少なくとも、最後に加算されて最も大きい情報ビッ
トエネルギＥ_ｂで伝送された系列である最高次の情報ビ
ット系列ｂ^{（Ｌ− １）}に対する復号を可能とするもので
ある。

【０１３４】

【数３５】

【０１３５】この受信装置は、一般的には図１２に示す
構成にしたがって実現することができる。すなわち、同
図に示す受信装置５０は、上述した送信装置における各
変換器に対応するＬ個の復号器５１_Ｌ−１，５
１_Ｌ−２，・・・，５１_０と、上述した送信装置におけ
る各変換器と同一のＬ−１個の変換器５２_Ｌ−１，５２
_Ｌ−２，・・・，５１_１と、上述した送信装置における
各乗算器と同一のＬ−１個の乗算器５３_Ｌ−１，５３
_Ｌ−２，・・・，５３_１と、Ｌ−１個の差分器５４
_Ｌ−１，５４_Ｌ−２，・・・，５４_１とを備えるもので
ある。

【０１３６】受信装置５０は、まず最初に情報ビット系
列ｂ^{（Ｌ−１）}に対する復号を行う。情報ビットエネル
ギＥ_ｂ ^{（Ｌ−１）}は、上述したように、雑音ｎと符号ｘ
^{（０ ）}から符号ｘ^{（Ｌ−２）}までの電力密度の和に対し
てξ倍に設定されていることから、受信装置５０は、エ
ラーレートが"０"又は"０"に十分近い値で復号すること
ができる。受信装置５０は、図示しない受信部を介して
入力した受信値ｙ^{（Ｌ ）}を用いて、復号器５１_Ｌ−１に
よって情報ビット系列ｂ^{（Ｌ−１）}に対する復号を正確
に行ったものとすると、復号の結果得られた情報ビット
系列ｂ^{（Ｌ−１ ）}を変換器５２_Ｌ−１によって再符号化
し、得られた符号化系列ｘ^{（Ｌ−１）}に対して乗算器５
３_Ｌ−１によって定数ａ^{（Ｌ−１）}を乗算する。そし
て、受信装置５０は、乗算器５３_Ｌ−１から出力された
定数倍符号化系列ａ^{（Ｌ−１）}ｘ^{（ Ｌ−１）}を受信値ｙ
^（Ｌ）から差分器５４_Ｌ−１によって要素毎に差分す
る。これにより、受信装置５０は、次式（３６）に示す
ように、送信装置によって情報ビット系列ｂ^{（Ｌ−２）}
まで符号化して得られた符号を受信した場合における受
信値と等価な情報ｙ^{（Ｌ−１）}を得ることができる。

【０１３７】

【数３６】

【０１３８】同様に、受信装置５０は、情報ｙ
^{（Ｌ−１）}を用いて、復号器５１_Ｌ−２によって情報ビ
ット系列ｂ^{（Ｌ−２）}に対する復号を正確に行ったもの
とすると、復号の結果得られた情報ビット系列ｂ
^{（Ｌ−２）}を変換器５２_Ｌ−２によって再符号化し、得
られた符号化系列ｘ^{（Ｌ−２）}に対して乗算器５３
_Ｌ−２によって定数ａ^{（Ｌ−２）}を乗算する。そして、
受信装置５０は、乗算器５３_Ｌ−２から出力された定数
倍符号化系列ａ^{（Ｌ−２）}ｘ^{（Ｌ−２）}を情報ｙ
^{（Ｌ−１）}から差分器５４_Ｌ−２によって要素毎に差分
する。これにより、受信装置５０は、情報ビット系列ｂ
^{（Ｌ−２）}に対する復号を行うことができるとともに、
次式（３７）に示すように、送信装置によって情報ビッ
ト系列ｂ^{（Ｌ−３）}まで符号化して得られた符号を受信
した場合における受信値と等価な情報ｙ^{（Ｌ−２）}を得
ることができる。

【０１３９】

【数３７】

【０１４０】そして、受信装置５０は、同様の操作を繰
り返すことによって順次情報ビット系列ｂ^（ｌ）に対す
る復号を行うことができ、最後の情報ビット系列ｂ
^）０）については、次式（３８）に示すように、送信装
置によって情報ビット系列ｂ^{（０ ）}まで符号化して得ら
れた符号を受信した場合における受信値と等価な情報ｙ
^{（ １）}を得ることができ、情報ビット系列ｂ^）０）に対
する復号を行うことができる。

【０１４１】

【数３８】

【０１４２】このように、受信装置５０は、受信値ｙ
^（Ｌ）を入力すると、最高次の情報ビット系列ｂ
^{（Ｌ−１）}に対する復号から行うとともに、この情報ビ
ット系列ｂ^{（ Ｌ−１）}を再符号化し、得られた符号化系
列ｘ^{（Ｌ−１）}に対して定数ａ^{（Ｌ− １）}を乗算し、さ
らに、受信値ｙ^（Ｌ）から定数倍符号化系列ａ
^{（Ｌ−１）}ｘ^{（ Ｌ−１）}を差し引くことにより、次の次
数の情報ビット系列ｂ^{（Ｌ−２）}に対する復号を行うこ
とができる。受信装置５０は、このような操作を最後の
情報ビット系列ｂ^（０）まで繰り返すことによって全て
の情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ ^（１），・・・，ｂ
^{（Ｌ−１）}｝に対する復号を行うことができる。

【０１４３】また、受信装置５０は、全ての情報ビット
系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），・・・，ｂ^{（Ｌ−１）}｝に
対する復号を行うのではなく、少なくとも最高次の情報
ビット系列ｂ^{（Ｌ−１）}に対する復号のみを行うといっ
たように、最高次から所定次数までの情報ビット系列ｂ
^（ｌ）に対する復号のみを行うようにしてもよい。

【０１４４】これは、例えば、種々の解像度を有する画
像データを送信装置によって符号化して伝送し、受信装
置５０によって復号して表示するアプリケーションを想
定した場合等に有効である。すなわち、送信装置は、同
一内容である画像データについて複数の解像度のものを
用意し、これらの複数の画像データのそれぞれを、複数
の情報ビット系列ｂ^（ｌ）として符号化する。このと
き、送信装置は、最も解像度の高い画像データを最も次
数の低い情報ビット系列ｂ^（０）として符号化し、順次
解像度が低くなる順序で符号化する。すなわち、送信装
置は、解像度が低い画像データほど重要度が高いものと
し、振幅を大きくした状態で伝送する。

【０１４５】これに応じて、受信装置５０は、受信値ｙ
^（Ｌ）を入力すると、情報ビット系列ｂ^（ｌ）に対する
復号を順次行い、当該受信装置５０が有する表示器の解
像度に応じた画像データを表す情報ビット系列ｂ^（ｌ）
に対する復号が終了すると、それよりも低次の情報ビッ
ト系列ｂ^（ｌ）に対する復号を行うことなく処理を終了
する。これにより、受信装置５０は、自己が表示可能な
画像データのみを選択的に復号して表示することが可能
となる。

【０１４６】このように、受信装置５０は、全ての情報
ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），・・・，ｂ
^{（Ｌ−１）}｝に対する復号を行うのではなく、重要度の
高い高次の情報ビット系列ｂ^{（Ｌ−１）}に対する復号の
みを行うこともできる。

【０１４７】ところで、シャノン限界を満足する符号
は、ある信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０を境として誤りが
完全になくなり、この信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０を下
回ると急激に誤りを生じることが知られている。ここ
で、符号全体として所要とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／
ｎ_０を少しでも下回る通信路を介して伝送を行った場合
には、受信装置は、最初の復号である最高次の情報ビッ
ト系列ｂ^{（Ｌ−１）}に対する復号を行う際に壊滅的な誤
りを引き起こし、それよりも低次の情報ビット系列ｂ
^{（Ｌ−２）}，・・・，情報ビット系列ｂ^（０）について
は、全く復号することができなくなる。一方、符号全体
として所要とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０を少しで
も上回る通信路を介して伝送を行った場合には、受信装
置は、全ての情報ビット系列ｂ^（ｌ）に対してエラーレ
ートを"０"として復号を行うことができる。

【０１４８】しかしながら、現存する実際の符号におい
ては、これほど急激な特性を得ることはできないのが現
状である。ただし、このような場合であっても、原符号
がいわゆる最大事後確率（Maximum A Posteriori proba
bility；以下、ＭＡＰという。）復号又はこれに準ずる
復号を行えるものであれば、誤りが多少なりとも残存し
てしまう現実の符号に対する復号を行うことができる。

【０１４９】そこで、データ送受信システムにおいて
は、現実的な受信装置として、ＭＡＰ復号を利用したも
のを提案する。

【０１５０】ＭＡＰ復号においては、送信信号の候補に
対する受信値の尤度（likelihood）を入力として、受信
値から推測される情報ビットの事後確率情報（a poster
ioriprobability information）が求められる。データ
送受信システムにおける伝送系は、次式（３９）で表さ
れる。ＭＡＰ復号においては、情報ビット系列ｂ^{（ｉ ）}
に対する復号を行うとき、この情報ビット系列ｂ^（ｉ）
に対する尤度は、次式（４０）に示す条件付き確率Ｐ
（ｙ^（Ｌ）｜ｂ^（ｉ））で表される。

【０１５１】

【数３９】

【０１５２】

【数４０】

【０１５３】ここで、上式（４０）における"Σ"は、ｉ
段目を除く全てのｌ段目で、全ての情報ビット系列ｂ
^（ｌ）の候補に関して和をとることを示す演算子であ
る。また、上式（４０）における"Ｐ（ｂ^（ｊ））"は、
情報ビット系列ｂ^（ｊ）が生じる確率である。なお、復
号を開始する段階においては、どの符号が受信されるの
かが不明であることから、確率Ｐ（ｂ^（ｊ））の初期値
は、次式（４１）で表される。

【０１５４】

【数４１】

【０１５５】受信装置においては、高次の符号から復号
することにより、ＭＡＰ復号を行うことによって得られ
る事後確率情報は、次の復号の尤度算出に利用すること
ができる。そのため、受信装置においては、復号結果に
多少のあやふやな誤りが残存している場合であっても、
次段の復号時にそれを加味した復号を行うことができ
る。このとき、受信装置においては、次段の復号時にお
いては前段の復号による悪影響が受継されるが、特性の
劣化が緩やかであることから壊滅的な影響にはならな
い。

【０１５６】上式（４０）に示した系列全体についての
尤度からＭ次元の要素毎の尤度に分解すると、尤度は、
次式（４２）で表される。

【０１５７】

【数４２】

【０１５８】ここで、上式（４２）における"Ｐ（ｘ_ｋ
^（ｌ））"は、情報ビット系列ｂ^{（ｊ ）}に対する符号語
のＭ次元ベクトルのｋ番目の要素が"ｘ_ｋ ^（ｌ）"となる
確率である。また、上式（４２）における"Σ"は、ｉ段
目を除く全てのｌ段目で、起こり得る全ての要素ｘ_ｋ
^（ｌ）に関して和をとることを示す演算子である。な
お、前段で全く曖昧さを残存させずに復号できた場合に
は、ある特定の要素ｘ_ｋ ^{（ｊ ）}についてＰ
（ｘ_ｋ ^（ｊ））＝１となることから、この演算は、再符
号化してキャンセルすることと等価である。

【０１５９】このように、受信装置は、原符号がＭＡＰ
復号を行えるものであれば、ある情報ビット系列ｂ
^（ｌ）に対するＭＡＰ復号結果を他の情報ビット系列に
対する尤度算出に反映させることにより、全ての情報ビ
ット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），・・・，
ｂ^{（Ｌ−１）}｝に対する復号を行うことができる。

【０１６０】なお、レイリーフェージング・チャネルと
いった変動する通信路を介した伝送を行う場合には、原
符号の所要とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０は、ＡＷ
ＧＮチャネルに比べ、若干劣化する。この場合、送信側
においては、対応する通信路で求めた所要とする信号対
雑音電力比Ｅ_ｂ／（ｎ_０＋２ν）で符号を構成すればよ
い。ただし、高次の符号に関する雑音源は、上述したよ
うに、熱雑音とより低次の符号であることから、低次の
符号は、高次の符号とともにレベル変動を生じている。
そのため、高次の符号の変動の偏差（deviation）は、
小さくなり、所要とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／（ｎ_０
＋２ν）は、小さくなる傾向にある。この結果、符号全
体として所要とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／（ｎ_０＋２
ν）は、単一の符号としての信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ
_０の劣化よりも小さくなることが期待される。そこで、
変動する通信路での振幅ｆを次式（４３）で表すと、受
信値ｙは、次式（４４）で表される。したがって、尤度
は、次式（４５）で表される。

【０１６１】

【数４３】

【０１６２】

【数４４】

【０１６３】

【数４５】

【０１６４】さて、以下では、このような復号を行う受
信装置の現実的な具体的構成について詳述する。なお、
ここでは、説明の便宜上、受信装置は、上述した送信装
置１０によって符号化されて伝送された送信信号ｇ'に
対して雑音ｎが加算された受信値ｙからなる受信信号
ｙ'を受信するものとする。すなわち、受信装置は、３
つの情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝
の軟判定（soft-decision）値を復号して得るものとす
る。

【０１６５】例えば図１３に示すように、受信装置６０
は、外部から伝送されてきた受信信号ｙ'を入力する受
信部６１と、上述した送信装置１０における変換器１１
_０，１１_１，１１_２によるＰＣＣＣに対応したターボ復
号を行う３つの復号器６２_０，６２_１，６２_２とを備え
る。

【０１６６】受信部６１は、外部からデータを受信する
インターフェースである。受信部６１は、受信信号ｙ'
を入力すると、受信値ｙとして、復号器６２_０，６
２_１，６２_２に供給する。

【０１６７】復号器６２_０，６２_１，６２_２は、それぞ
れ、送信装置１０における変換器１１_０，１１_１，１１
_２に対応して備えられるものである。復号器６２_０，６
２_１，６２_２は、それぞれ、受信値ｙから受信シンボル
に関する尤度を算出する尤度算出部６３_０，６３_１，６
３_２を有し、上述した送信装置１０における変換器１１
_０，１１_１，１１_２によるＰＣＣＣに対応したターボ復
号を行うことによって情報ビットに対する事後確率情報
を求める。これらの復号器６２_０，６２_１，６２_２につ
いては、後に詳述するものとする。

【０１６８】このような受信装置６０は、復号器６
２_０，６２_１，６２_２のそれぞれから符号化系列に対す
る事後確率情報Ｐ（ｘ^（０）｜ｙ），Ｐ（ｘ^（１）｜
ｙ），Ｐ（ｘ^（２）｜ｙ）が出力され、これらの事後確
率情報Ｐ（ｘ^（０）｜ｙ），Ｐ（ｘ ^（１）｜ｙ），Ｐ
（ｘ^（２）｜ｙ）が、それぞれ、各符号化系列｛ｘ
^（０），ｘ ^（１），ｘ^（２）｝に対する事前確率情報
（a priori probability information）Ｐ
（ｘ^（０）），Ｐ（ｘ^（１）），Ｐ（ｘ^（２））とし
て、他の復号器に対して入力されることに特徴を有する
ものである。ここで、初期状態においては、復号器６２
_０，６２_１，６２_２のそれぞれに入力される事前確率情
報Ｐ（ｘ^（０）），Ｐ（ｘ^（１）），Ｐ（ｘ^（２））
は、確率が未知であることを示す値に初期化される。こ
こでは、符号化系列｛ｘ^（０），ｘ^（１），ｘ^（２）｝
の各要素は、送信装置１０によってＢＰＳＫ変調方式に
基づく信号点のマッピングが施されていることから、Ｐ
（ｘ^（ｌ）＝１｜ｙ）＝Ｐ（ｘ^（ｌ）＝１）＝０．５，
Ｐ（ｘ^（ｌ）＝−１｜ｙ）＝Ｐ（ｘ^（ｌ）＝−１）＝
０．５とする。

【０１６９】受信装置６０は、受信値ｙを入力すると、
まず最初にこの受信値ｙを復号器６２_２に供給する。ま
た、受信装置６０においては、復号器６２_２には、符号
化系列ｘ^（０）に対する事前確率情報Ｐ（ｘ^（０））と
符号化系列ｘ^（１）に対する事前確率情報Ｐ
（ｘ^（１））とが入力される。受信装置６０において
は、復号器６２_２により、これらの受信値ｙ及び事前確
率情報Ｐ（ｘ^（０）），Ｐ（ｘ^{（１ ）}）を用いてターボ
復号を行い、符号化系列ｘ^（２）に対する事後確率情報
Ｐ（ｘ^（２）｜ｙ）及び情報ビット系列ｂ^（２）に対す
る事後確率情報Ｐ（ｂ^（２）｜ｙ）を生成する。そし
て、受信装置６０においては、事後確率情報Ｐ（ｘ^（２
）｜ｙ）が復号器６２_２から復号器６２_０，６２_１に対
して、符号化系列ｘ^{（２ ）}に対する事前確率情報Ｐ（ｘ
^（２））として供給されるとともに、事後確率情報Ｐ
（ｂ^（２）｜ｙ）が軟出力（soft-output）として外部
に出力される。

【０１７０】続いて、受信装置６０は、復号器６２_２が
要する処理時間と同時間だけ遅延された受信値ｙを復号
器６２_１に供給する。また、受信装置６０においては、
復号器６２_１には、符号化系列ｘ^（０）に対する事前確
率情報Ｐ（ｘ^（０））と復号器６２_２によって生成され
た符号化系列ｘ^（２）に対する事前確率情報Ｐ（ｘ^（
２））とが入力される。受信装置６０においては、復号
器６２_１により、これらの受信値ｙ及び事前確率情報Ｐ
（ｘ^（０）），Ｐ（ｘ^（２））を用いてターボ復号を行
い、符号化系列ｘ^（１）に対する事後確率情報Ｐ（ｘ
^（１）｜ｙ）及び情報ビット系列ｂ^（１）に対する事後
確率情報Ｐ（ｂ^（１）｜ｙ）を生成する。そして、受信
装置６０においては、事後確率情報Ｐ（ｘ^（１）｜ｙ）
が復号器６２ _１から復号器６２_０及び必要に応じて復号
器６２_２に対して、符号化系列ｘ^{（１ ）}に対する事前確
率情報Ｐ（ｘ^（１））として供給されるとともに、事後
確率情報Ｐ（ｂ^（１）｜ｙ）が軟出力として外部に出力
される。

【０１７１】そして、受信装置６０は、復号器６２_２及
び復号器６２_１が要する処理時間と同時間だけ遅延され
た受信値ｙを復号器６２_０に供給する。また、受信装置
６０においては、復号器６２_０には、復号器６２_１によ
って生成された符号化系列ｘ ^（２）に対する事前確率情
報Ｐ（ｘ^（２））と復号器６２_２によって生成された符
号化系列ｘ^（２）に対する事前確率情報Ｐ（ｘ^（２））
とが入力される。受信装置６０においては、復号器６２
_０により、これらの受信値ｙ及び事前確率情報Ｐ（ｘ
^（１）），Ｐ（ｘ^（２））を用いてターボ復号を行い、
符号化系列ｘ^{（０ ）}に対する事後確率情報Ｐ（ｘ^（０）
｜ｙ）及び情報ビット系列ｂ^（０）に対する事後確率情
報Ｐ（ｂ^（０）｜ｙ）を生成する。そして、受信装置６
０においては、事後確率情報Ｐ（ｘ^（０）｜ｙ）が復号
器６２_０から必要に応じて復号器６２_１，６２_２に対し
て、符号化系列ｘ^（０）に対する事前確率情報Ｐ（ｘ
^（０））として供給されるとともに、事後確率情報Ｐ
（ｂ^（０）｜ｙ）が軟出力として外部に出力される。

【０１７２】受信装置６０は、このような動作を行うこ
とにより、事後確率情報Ｐ（ｂ^{（２ ）}｜ｙ），Ｐ（ｂ
^（１）｜ｙ），Ｐ（ｂ^（０）｜ｙ）の順序で復号するこ
とができる。受信装置６０は、これらの事後確率情報Ｐ
（ｂ^（２）｜ｙ），Ｐ（ｂ^{（１ ）}｜ｙ），Ｐ（ｂ^（０）
｜ｙ）を図示しない硬判定（hard-decision）器によっ
て２値化することにより、情報ビット系列ｂ^（２），ｂ
^（１），ｂ^（０）を得ることができる。なお、受信装置
６０は、基本的には、高次の情報ビット系列ｂ^{（ ２）}か
ら順次１回のみ復号を行うが、いわゆるジグザグ復号や
繰り返し復号を行うこともできる。これについては、後
述するものとする。

【０１７３】以下、ターボ復号を行う復号器６２_０，６
２_１，６２_２について説明する。まず、受信装置６０に
適用する復号器６２_０，６２_１，６２_２の特徴を明確化
すべく、１つの符号化系列についてターボ復号を行う通
常のターボ復号器について説明する。なお、ここでは、
説明の便宜上、先に図１０に示した変換器１１_ｊに対応
するターボ復号器について説明する。

【０１７４】図１４に示すように、通常のターボ復号器
７０は、入力したデータの順序を元に戻すチャネル用の
チャネル・デインターリーバ７１と、間引かれたデータ
を回復するデパンクチャ器７２と、入力したデータの順
序を並べ替える２つのインターリーバ７３，７５と、Ｍ
ＡＰ復号を行う２つのＭＡＰ復号器７４，７６と、入力
したデータの順序を元に戻すデインターリーバ７７とを
有する。

【０１７５】チャネル・デインターリーバ７１は、上述
した変換器１１_ｊのようにチャネル・インターリーバ２
４が設けられた場合に対応して設けられるものである。
チャネル・デインターリーバ７１は、受信値ｙを入力
し、変換器１１_ｊにおけるチャネル・インターリーバ２
４によってインターリーブされたインターリーブデータ
Ｄｅのビット配列を、それぞれ、元の情報ビット系列ｂ
^（ｉ）及びパンクチャデータＤｄのビット配列に戻すよ
うに、受信値ｙにデインターリーブを施す。チャネル・
デインターリーバ７１は、デインターリーブして得られ
た情報ビット系列ｂ^（ｉ）に対応する系列Ｄｆをインタ
ーリーバ７３及びＭＡＰ復号器７４に供給するととも
に、得られたパンクチャデータＤｄに対応する系列Ｄｇ
をデパンクチャ器７２に供給する。

【０１７６】デパンクチャ器７２は、チャネル・デイン
ターリーバ７１から供給された系列Ｄｇに対して、変換
器１１_ｊにおけるパンクチャ器２３によって間引きされ
たビットに相当する箇所に例えば"０．０"を挿入するこ
とによって回復し、変換器１１_ｊにおける要素符号化器
２１_０，２１_１から出力された２系列の出力データＤ
ａ，Ｄｃに対応する２つの系列Ｄｈ，Ｄｉを生成する。
デパンクチャ器７２は、生成した系列ＤｈをＭＡＰ復号
器７４に供給するとともに、系列ＤｉをＭＡＰ復号器７
６に供給する。

【０１７７】インターリーバ７３は、チャネル・デイン
ターリーバ７１から供給された系列Ｄｆを入力し、この
系列Ｄｆに対して、変換器１１_ｊにおけるインターリー
バ２２と同一の置換位置情報に基づいたインターリーブ
を施す。インターリーバ７３は、生成した系列ＤｊをＭ
ＡＰ復号器７６に供給する。

【０１７８】ＭＡＰ復号器７４は、変換器１１_ｊにおけ
る要素符号化器２１_０に対応して設けられるものであ
る。ＭＡＰ復号器７４は、チャネル・デインターリーバ
７１から供給された情報ビット系列ｂ^（ｉ）に対応する
軟入力（soft-input）の系列Ｄｆ及びデパンクチャ器７
２から供給された軟入力の系列Ｄｈを入力するととも
に、デインターリーバ７７から供給された軟入力の情報
ビットに対する事前確率情報Ａｐｒ_０を入力し、これら
の系列Ｄｆ，Ｄｈ及び事前確率情報Ａｐｒ_０を用いて、
ＭＡＰ復号を行う。そして、ＭＡＰ復号器７４は、符号
の拘束条件によって求められる情報ビット系列に対する
いわゆる外部情報（extrinsic information）Ｅｘｔ_０
を生成し、この外部情報Ｅｘｔ_０をインターリーバ７５
に軟出力として出力する。なお、この外部情報Ｅｘｔ_０
は、尤度の増分を示すものである。

【０１７９】インターリーバ７５は、ＭＡＰ復号器７４
から供給された軟入力である情報ビット系列に対する外
部情報Ｅｘｔ_０に対して、変換器１１_ｊにおけるインタ
ーリーバ２２と同一の置換位置情報に基づいたインター
リーブを施す。インターリーバ７５は、生成したインタ
ーリーブデータをＭＡＰ復号器７６における情報ビット
に対する事前確率情報Ａｐｒ_１として出力する。

【０１８０】ＭＡＰ復号器７６は、変換器１１_ｊにおけ
る要素符号化器２１_１に対応して設けられるものであ
る。ＭＡＰ復号器７６は、インターリーバ７３から供給
された情報ビット系列ｂ^（ｉ）に対応する軟入力の系列
Ｄｊ及びデパンクチャ器７２から供給された軟入力の系
列Ｄｉを入力するとともに、インターリーバ７５から供
給された軟入力の情報ビットに対する事前確率情報Ａｐ
ｒ_１を入力し、これらの系列Ｄｉ，Ｄｊ及び事前確率情
報Ａｐｒ_１を用いて、ＭＡＰ復号を行う。そして、ＭＡ
Ｐ復号器７６は、符号の拘束条件によって求められる情
報ビット系列に対する外部情報Ｅｘｔ_１を生成し、この
外部情報Ｅｘｔ_１をデインターリーバ７７に軟出力とし
て出力する。なお、この外部情報Ｅｘｔ_１は、外部情報
Ｅｘｔ_０と同様に、尤度の増分を示すものである。ま
た、ＭＡＰ復号器７６は、所定の繰り返し回数での繰り
返し復号の結果得られた軟出力の外部情報に基づいて、
情報ビットに対する事後確率情報Ｐ（ｂ｜ｙ）を生成
し、復号データとして出力する。

【０１８１】デインターリーバ７７は、変換器１１_ｊに
おけるインターリーバ２２によってインターリーブされ
たインターリーブデータＤｂのビット配列を、元の情報
ビット系列ｂ^（ｉ）のビット配列に戻すように、ＭＡＰ
復号器７６から供給された軟入力の外部情報Ｅｘｔ_１に
デインターリーブを施す。デインターリーバ７７は、生
成したデインターリーブデータをＭＡＰ復号器７４にお
ける情報ビットに対する事前確率情報Ａｐｒ_０として出
力する。

【０１８２】このようなターボ復号器７０において、Ｍ
ＡＰ復号器７４，７６は、情報ビット系列ｂ^（ｉ）及び
パンクチャデータＤｄに対応する軟入力の系列と軟入力
の情報ビットに対する事前確率情報Ａｐｒ_０，Ａｐｒ_１
とを用いて、時刻ｊにおいて情報ビットが"ｂ_ｊ"である
確率、すなわち、事後確率情報Ａｐｏ（ｂ_ｊ）を算出す
る。ＭＡＰ復号器７４，７６は、次式（４６）に示すよ
うに、事後確率情報Ａｐｏ（ｂ_ｊ）を算出する。

【０１８３】

【数４６】

【０１８４】なお、上式（４６）においては、事前確率
情報Ａｐｒ（ｂ_ｋ）を次式（４７）のように定義してい
る。

【０１８５】

【数４７】

【０１８６】符号ｘは、情報ビットｂが決定されればｘ
＝ｘ（ｂ）で表される符号化によって一意に生成される
ことから、上式（４６）は、第２行目から第３行目にか
けて示すように変換される。また、上式（４６）におけ
る"Σ"は、ｃ＝｛ｃ_０，ｃ_１，・・・，ｃ_Ｎ−１｝が符
号語であり、且つ、時刻ｊにおいて情報ビットが"ｂ _ｊ"
となっている全ての系列に関して和をとることを示す演
算子である。

【０１８７】ここで、上式（４６）における第５行目
は、次式（４８）に示すように、事後確率情報Ａｐｏ
（ｂ_ｊ）に比例しているだけであることから、事後確率
情報Ａｐｏ（ｂ_ｊ）は、最終的には次式（４９）に示す
ように正規化する必要がある。

【０１８８】

【数４８】

【０１８９】

【数４９】

【０１９０】このように、ＭＡＰ復号器７４，７６は、
事前確率情報Ａｐｒ（ｂ_ｋ）＝Ｐ（ｂ_ｋ）と送信シンボ
ルの候補に対する受信シンボルの尤度Ｌ＝ｐ（ｙ_ｋ｜ｘ
_ｋ）とを用いることにより、事後確率情報Ａｐｏ
（ｂ_ｊ）を算出することができる。なお、尤度Ｌは、例
えば通信路がＡＷＧＮチャネルである場合には、雑音の
確率密度関数を次式（５０）で表すものとすれば、次式
（５１）に示すように求められる。

【０１９１】

【数５０】

【０１９２】

【数５１】

【０１９３】ターボ復号器７０において、ＭＡＰ復号器
７４，７６は、このようにして算出した事後確率情報Ａ
ｐｏ（ｂ_ｊ）と事前確率情報Ａｐｒ_０，Ａｐｒ_１との差
分を上述した外部情報Ｅｘｔ_０，Ｅｘｔ_１として出力す
る。

【０１９４】このようなＭＡＰ復号器７４，７６を備え
るターボ復号器７０は、受信値ｙを受信すると、所定の
繰り返し回数での繰り返し復号を行い、この復号動作の
結果得られた軟出力の外部情報に基づいて、ＭＡＰ復号
器７６から情報ビットに対する事後確率情報Ｐ（ｂ｜
ｙ）を復号データとして出力する。

【０１９５】さて、上述した受信装置６０においては、
このようなターボ復号器７０を改良して復号器６２_０，
６２_１，６２_２を構成する。なお、ここでは、説明の便
宜上、先に図１０に示した変換器１１_ｊに対応するター
ボ復号を行う復号器６２_０について説明する。

【０１９６】図１５に示すように、復号器６２_０は、入
力したデータの順序を元に戻すチャネル用のチャネル・
デインターリーバ８１と、間引かれたデータを回復する
デパンクチャ器８２と、入力したデータの順序を並べ替
える２つのインターリーバ８３，８５と、ＭＡＰ復号を
行う２つのＭＡＰ復号器８４，８６と、入力したデータ
の順序を元に戻すデインターリーバ８７と、入力したデ
ータを適宜間引くパンクチャ器８８と、入力したデータ
の順序を並べ替えるチャネル用のチャネル・インターリ
ーバ８９とを有する。

【０１９７】チャネル・デインターリーバ８１は、上述
したターボ復号器７０におけるチャネル・デインターリ
ーバ７１と同様に、上述した変換器１１_ｊにおけるチャ
ネル・インターリーバ２４に対応して設けられるもので
ある。チャネル・デインターリーバ８１は、受信値ｙ並
びに符号化系列ｘ^（１）に対する事前確率情報Ｐ（ｘ
^（１））及び符号化系列ｘ^（２）に対する事前確率情報
Ｐ（ｘ^（２））を入力し、変換器１１_ｊにおけるチャネ
ル・インターリーバ２４によってインターリーブされた
インターリーブデータＤｅのビット配列を、それぞれ、
元の情報ビット系列ｂ^（ｉ）及びパンクチャデータＤｄ
のビット配列に戻すように、受信値ｙ及び事前確率情報
Ｐ（ｘ^（１）），Ｐ（ｘ^（２））にデインターリーブを
施す。チャネル・デインターリーバ８１は、デインター
リーブして得られた情報ビット系列ｂ^（ｉ）に対応する
受信値ｙ及び事前確率情報Ｐ（ｘ^（１）），Ｐ（ｘ
^（２））のそれぞれについての３つの系列Ｄｋ_ｙ，Ｄｋ
_１，Ｄｋ_２をインターリーバ８３及びＭＡＰ復号器８４
に供給するとともに、得られたパンクチャデータＤｄに
対応する受信値ｙ及び事前確率情報Ｐ（ｘ^（１）），Ｐ
（ｘ^（２））のそれぞれについての３つの系列Ｄｌ_ｙ，
Ｄｌ_１，Ｄｌ_２をデパンクチャ器８２に供給する。

【０１９８】デパンクチャ器８２は、上述したターボ復
号器７０におけるデパンクチャ器７２と同様に、チャネ
ル・デインターリーバ８１から供給された系列Ｄｌ_ｙに
対して、変換器１１_ｊにおけるパンクチャ器２３によっ
て間引きされたビットに相当する箇所に例えば"０．０"
を挿入することによって回復し、変換器１１_ｊにおける
要素符号化器２１_０から出力された出力データＤａに対
応する受信値ｙについての系列Ｄｍ_ｙを生成するととも
に、要素符号化器２１_１から出力された出力データＤｃ
に対応する受信値ｙについての系列Ｄｎ_ｙを生成する。
また、デパンクチャ器８２は、チャネル・デインターリ
ーバ８１から供給された系列Ｄｌ_１，Ｄｌ_２に対して、
変換器１１_ｊにおけるパンクチャ器２３によって間引き
されたビットに相当する箇所をＰ（ｘ^（ｌ）＝１）＝
０．５，Ｐ（ｘ^（ｌ）＝−１）＝０．５として挿入する
ことによって回復し、変換器１１_ｊにおける要素符号化
器２１_０から出力された出力データＤａに対応する事前
確率情報Ｐ（ｘ^（１）），Ｐ（ｘ^（２））のそれぞれに
ついての２つの系列Ｄｍ_１，Ｄｍ_２を生成するととも
に、要素符号化器２１_１から出力された出力データＤｃ
に対応する事前確率情報Ｐ（ｘ^（１）），Ｐ
（ｘ^（２））のそれぞれについての２つの系列Ｄｎ_１，
Ｄｎ _２を生成する。デパンクチャ器８２は、生成した系
列Ｄｍ_ｙ，Ｄｍ_１，Ｄｍ_２をＭＡＰ復号器８４に供給す
るとともに、系列Ｄｎ_ｙ，Ｄｎ_１，Ｄｎ_２をＭＡＰ復号
器８６に供給する。

【０１９９】インターリーバ８３は、上述したターボ復
号器７０におけるインターリーバ７３と同様に、チャネ
ル・デインターリーバ８１から供給された系列Ｄｋ_ｙ，
Ｄｋ _１，Ｄｋ_２を入力し、これらの系列Ｄｋ_ｙ，Ｄ
ｋ_１，Ｄｋ_２に対して、変換器１１_ｊにおけるインター
リーバ２２と同一の置換位置情報に基づいたインターリ
ーブを施す。インターリーバ８３は、生成した３つの系
列Ｄｏ_ｙ，Ｄｏ_１，Ｄｏ_２をＭＡＰ復号器８６に供給す
る。

【０２００】ＭＡＰ復号器８４は、上述したターボ復号
器７０におけるＭＡＰ復号器７４と同様に、変換器１１
_ｊにおける要素符号化器２１_０に対応して設けられるも
のである。ＭＡＰ復号器８４は、チャネル・デインター
リーバ８１から供給された情報ビット系列ｂ^（ｉ）に対
応する軟入力の系列Ｄｋ_ｙ，Ｄｋ_１，Ｄｋ_２及びデパン
クチャ器８２から供給された軟入力の系列Ｄｍ_ｙ，Ｄｍ
_１，Ｄｍ_２を入力するとともに、デインターリーバ８７
から供給された軟入力の情報ビットに対する事前確率情
報Ａｐｒ_０を入力し、これらの系列Ｄｋ_ｙ，Ｄｋ_１，Ｄ
ｋ_２，Ｄｍ_ｙ，Ｄｍ_１，Ｄｍ_２及び事前確率情報Ａｐｒ
_０を用いて、ＭＡＰ復号を行う。そして、ＭＡＰ復号器
８４は、符号の拘束条件によって求められる情報ビット
系列に対する外部情報Ｅｘｔ_０を生成し、この外部情報
Ｅｘｔ_０をインターリーバ８５に軟出力として出力す
る。また、ＭＡＰ復号器８４は、所定の繰り返し回数で
の繰り返し復号の結果得られた軟出力の外部情報に基づ
いて、情報ビットに対する事後確率情報Ａｐｏ_０ｉを生
成するとともに、変換器１１_ｊにおける要素符号化器２
１_０から出力された出力データＤａに相当する符号化ビ
ットに対する事後確率情報Ａｐｏ_０ｃを生成する。ＭＡ
Ｐ復号器８４は、生成した事後確率情報Ａｐｏ _０ｉをチ
ャネル・インターリーバ８９に供給するとともに、事後
確率情報Ａｐｏ _０ｃをパンクチャ器８８に供給する。な
お、ＭＡＰ復号器８４は、上述したターボ復号器７０に
おけるＭＡＰ復号器７４と同様に尤度Ｌを算出するが、
ＭＡＰ復号器７４とは異なる演算を行う。これについて
は、後述するものとする。

【０２０１】インターリーバ８５は、上述したターボ復
号器７０におけるインターリーバ７５と同様に、ＭＡＰ
復号器８４から供給された軟入力である情報ビット系列
に対する外部情報Ｅｘｔ_０に対して、変換器１１_ｊにお
けるインターリーバ２２と同一の置換位置情報に基づい
たインターリーブを施す。インターリーバ８５は、生成
したインターリーブデータをＭＡＰ復号器８６における
情報ビットに対する事前確率情報Ａｐｒ_１として出力す
る。

【０２０２】ＭＡＰ復号器８６は、上述したターボ復号
器７０におけるＭＡＰ復号器７６と同様に、変換器１１
_ｊにおける要素符号化器２１_１に対応して設けられるも
のである。ＭＡＰ復号器８６は、インターリーバ８３か
ら供給された情報ビット系列ｂ^（ｉ）に対応する軟入力
の系列Ｄｏ_ｙ，Ｄｏ_１，Ｄｏ_２及びデパンクチャ器８２
から供給された軟入力の系列Ｄｎ_ｙ，Ｄｎ_１，Ｄｎ_２を
入力するとともに、インターリーバ８５から供給された
軟入力の情報ビットに対する事前確率情報Ａｐｒ_１を入
力し、これらの系列Ｄｎ_ｙ，Ｄｎ_１，Ｄｎ_２，Ｄｏ_ｙ，
Ｄｏ_１，Ｄｏ_２及び事前確率情報Ａｐｒ_１を用いて、Ｍ
ＡＰ復号を行う。そして、ＭＡＰ復号器８６は、符号の
拘束条件によって求められる情報ビットに対する外部情
報Ｅｘｔ _１を生成し、この外部情報Ｅｘｔ_１をデインタ
ーリーバ８７に軟出力として出力する。また、ＭＡＰ復
号器８６は、所定の繰り返し回数での繰り返し復号の結
果得られた軟出力の外部情報に基づいて、情報ビット系
列ｂ^（０）に対する事後確率情報Ｐ（ｂ^（０）｜ｙ）を
生成し、復号データとして外部へと出力するとともに、
変換器１１_ｊにおける要素符号化器２１_１から出力され
た出力データＤｃに相当する符号化ビットに対する事後
確率情報Ａｐｏ_１ｃを生成する。ＭＡＰ復号器８６は、
生成した事後確率情報Ａｐｏ_１ｃをパンクチャ器８８に
供給する。なお、ＭＡＰ復号器８６は、上述したターボ
復号器７０におけるＭＡＰ復号器７６と同様に尤度Ｌを
算出するが、ＭＡＰ復号器７６とは異なる演算を行う。
これについては、後述するものとする。

【０２０３】デインターリーバ８７は、上述したターボ
復号器７０におけるデインターリーバ７７と同様に、変
換器１１_ｊにおけるインターリーバ２２によってインタ
ーリーブされたインターリーブデータＤｂのビット配列
を、元の情報ビット系列ｂ^{（ ｉ）}のビット配列に戻すよ
うに、ＭＡＰ復号器８６から供給された軟入力の外部情
報Ｅｘｔ_１にデインターリーブを施す。デインターリー
バ８７は、生成したデインターリーブデータをＭＡＰ復
号器８４における情報ビットに対する事前確率情報Ａｐ
ｒ_０として出力する。

【０２０４】パンクチャ器８８は、ＭＡＰ復号器８４か
ら供給された符号化ビットに対する事後確率情報Ａｐｏ
_０ｃと、ＭＡＰ復号器８６から供給された符号化ビット
に対する事後確率情報Ａｐｏ_１ｃとを、変換器１１_ｊに
おけるパンクチャ器２３と同一の規則に基づいて間引
き、ビット数が削減されたパンクチャデータＤｐとして
チャネル・インターリーバ８９に供給する。

【０２０５】チャネル・インターリーバ８９は、パンク
チャ器８８が要する処理時間と同時間だけ遅延されてＭ
ＡＰ復号器８４から供給された事後確率情報Ａｐｏ_０ｉ
と、パンクチャ器８８から供給されたパンクチャデータ
Ｄｐとを入力し、これらの事後確率情報Ａｐｏ_０ｉ及び
パンクチャデータＤｐを構成する各ビットデータの順序
を、変換器１１_ｊにおけるチャネル・インターリーバ２
４と同一の置換位置情報に基づいて並べ替え、符号化系
列ｘ^（０）に対する事後確率情報Ｐ（ｘ^（０）｜ｙ）を
生成する。チャネル・インターリーバ８９は、生成した
事後確率情報Ｐ（ｘ^（０）｜ｙ）を外部へと出力する。

【０２０６】ところで、このような復号器６２_０におい
ては、送信装置１０による符号化が複数の符号化系列が
加算されたものを出力するものであることから、上式
（５１）に示したように単純に尤度を算出することがで
きない。そこで、復号器６２_０において、ＭＡＰ復号器
８４，８６は、以下のようにして尤度を算出する。

【０２０７】符号化系列ｘ^（０）に対する受信系列の時
間的にｋ番目の要素が"１"，"−１"であるとしたときの
尤度Ｌ_ｋ ^（０）（＋１），Ｌ_ｋ ^（０）（−１）は、それ
ぞれ、他の符号化系列ｘ^（１），ｘ^（２）についての確
率が得られているものとすると、次式（５２）及び次式
（５３）で表される。なお、尤度Ｌ_ｋ ^（０）（＋１），
Ｌ_ｋ ^（０）（−１）は、最終的にはそれらの和が"１"と
なるように正規化される。

【０２０８】

【数５２】

【０２０９】

【数５３】

【０２１０】すなわち、尤度Ｌ_ｋ ^（０）（＋１），Ｌ_ｋ
^（０）（−１）としては、それぞれ、可能性のある全て
の送信シンボルの候補に対して、受信シンボルを比較し
たときの尤もらしさを求め、その送信シンボルが送信さ
れる確率で重み付けして加算したものが用いられる。こ
こで、送信シンボルが送信される確率は、符号化系列ｘ
^（０）の要素が送信される確率を乗算して求めることが
できる。また、符号化系列ｘ^（０）の要素が送信される
確率としては、以前にその符号が復号されている場合に
は、その確率が用いられ、復号されていない場合には、
確率が未知であることを示す値として反映される。

【０２１１】なお、振幅に変動がある通信路を介した伝
送が行われた場合には、尤度Ｌ_ｋ ^{（ ０）}（＋１），Ｌ_ｋ
^（０）（−１）は、それぞれ、次式（５４）及び次式
（５５）を用いて算出される。なお、次式（５４）及び
次式（５５）における"ｆ_ｋ"は、通信路におけるｋ番目
の要素の振幅を示すものである。

【０２１２】

【数５４】

【０２１３】

【数５５】

【０２１４】復号器６２_０において、ＭＡＰ復号器８
４，８６は、このようにして算出した尤度Ｌ
_ｋ ^（０）（＋１），Ｌ_ｋ ^（０）（−１）を用いて事後確
率情報を算出する。

【０２１５】このようなＭＡＰ復号器８４，８６を備え
る復号器６２_０は、変換器１１_ｊにおける要素符号化器
２１_０，２１_１のそれぞれに対応するＭＡＰ復号器８
４，８６を備えることにより、復号複雑度が高い符号を
複雑度の小さい要素に分解し、ＭＡＰ復号器８４，８６
の間の相互作用によって特性を逐次的に向上させること
ができる。復号器６２_０は、受信値ｙを受信すると、所
定の繰り返し回数での繰り返し復号を行い、この復号動
作の結果得られた軟出力の外部情報に基づいて、ＭＡＰ
復号器８６から情報ビット系列ｂ^（０）に対する事後確
率情報Ｐ（ｂ^{（０ ）}｜ｙ）を復号データとして出力する
とともに、符号化系列ｘ^（０）に対する事後確率情報Ｐ
（ｘ^（０）｜ｙ）を、必要に応じて、他の復号器６
２_１，６２_２に供給する。

【０２１６】受信装置６０においては、復号器６２_１，
６２_２についても復号器６２₀と同様に構成される。す
なわち、復号器６２_１は、上式（５２）及び上式（５
３）又は上式（５４）及び上式（５５）に示したように
算出した尤度Ｌ_ｋ ^（１）（＋１），Ｌ_ｋ ^（１）（−１）
を用いて、情報ビット系列ｂ^（１）に対する事後確率情
報Ｐ（ｂ^（１）｜ｙ）及び符号化系列ｘ^（１）に対する
事後確率情報Ｐ（ｘ^{（１ ）}｜ｙ）を生成し、事後確率情
報Ｐ（ｂ^（１）｜ｙ）を復号データとして出力するとと
もに、事後確率情報Ｐ（ｘ^（１）｜ｙ）を、必要に応じ
て、他の復号器６２_０，６２_２に供給する。また、復号
器６２_２についても同様に、上式（５２）及び上式（５
３）又は上式（５４）及び上式（５５）に示したように
算出した尤度Ｌ_ｋ ^（２）（＋１），Ｌ_ｋ ^（２）（−１）
を用いて、情報ビット系列ｂ^（２）に対する事後確率情
報Ｐ（ｂ^（２）｜ｙ）及び符号化系列ｘ^（２）に対する
事後確率情報Ｐ（ｘ^（２）｜ｙ）を生成し、事後確率情
報Ｐ（ｂ^（２）｜ｙ）を復号データとして出力するとと
もに、事後確率情報Ｐ（ｘ^（２）｜ｙ）を、必要に応じ
て、他の復号器６２_０，６２_１に供給する。

【０２１７】このような復号器６２_０，６２_１，６２_２
を備える受信装置６０は、情報ビット系列ｂ^（２），ｂ
^（１），ｂ^（０）に対する事後確率情報Ｐ（ｂ^（２）｜
ｙ），Ｐ（ｂ^（１）｜ｙ），Ｐ（ｂ^（０）｜ｙ）を順次
求めることにより、情報ビット系列ｂ^（２），
ｂ^（１），ｂ^（０）の順序で復号することができる。

【０２１８】また、受信装置６０は、高次の情報ビット
系列ｂ^（２）から順次１回のみ復号を行うのではなく、
上述したように、ジグザグ復号や繰り返し復号を行うこ
ともできる。

【０２１９】具体的には、受信装置６０は、復号器６２
_２，６２_１，６２_０による復号処理を、それぞれ、"
Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"で表すものとすると、基本的には上述
したように、"Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"の順序で復号を行う
が、"Ａ"，"Ｂ"が終了した段階で、得られた符号化系列
ｘ^（１）に対する事後確率情報Ｐ（ｘ^（１）｜ｙ）を符
号化系列ｘ^（１）に対する事前確率情報Ｐ（ｘ^（１））
として復号器６２_２に供給して再度"Ａ"を行うこともで
きる。これにより、受信装置６０は、符号化系列ｘ^（２
）に対する復号の信頼性を向上させることができ、これ
に応じて、より低次の符号化系列ｘ^（１），ｘ^（０）に
対する復号の信頼性も向上させることができる。同様
に、受信装置６０は、"Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"が終了した段階
で、得られた符号化系列ｘ^（０）に対する事後確率情報
Ｐ（ｘ^（０）｜ｙ）を符号化系列ｘ^（０）に対する事前
確率情報Ｐ（ｘ^（０））として復号器６２_１に供給して
再度"Ｂ"を行い、符号化系列ｘ^（１）に対する復号の信
頼性をより向上させることもできる。すなわち、受信装
置６０は、"Ａ"，"Ｂ"，"Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"，"Ｂ"，"Ｃ"
の順序で復号を行うこともできる。

【０２２０】また、受信装置６０は、"Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"
が終了した段階で、同様の復号動作を複数回繰り返
し、"Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"，"Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"，・・・の順
序で復号を行ったり、"Ａ"，"Ｂ"，"Ａ"，"Ｂ"，"
Ｃ"，"Ｂ"，"Ｃ"が終了した段階で、同様の復号動作を
複数回繰り返し、"Ａ"，"Ｂ"，"Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"，"
Ｂ"，"Ｃ"，"Ａ"，"Ｂ"，"Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"，"Ｂ"，"
Ｃ" ，・・・の順序で復号を行うようにしてもよい。

【０２２１】このように、受信装置６０は、高次の情報
ビット系列ｂ^（２）から順次１回のみ復号を行うのでは
なく、所定の規則に基づいたジグザグ復号や繰り返し復
号を行うことができる。

【０２２２】また、受信装置６０は、尤度を求める際
に、以下のような方法を採用することにより、演算の簡
略化を図ることもできる。

【０２２３】まず、第１の方法は、復号が終了した符号
化系列がある場合に、次式（５６）に示すように、ｋ番
目の要素に対する事後確率情報Ｐ（ｘ_ｋ ^（ｌ））を最大
にする要素ｘ_ｋ ^（ｌ）を最良の候補として選出し、この
最良の候補を事前確率情報ｘ _{ｋ・ｂｅｓｔ} ^（ｌ）として
他の符号化系列に対する尤度を求めるものである。すな
わち、この第１の方法は、復号が終了した符号化系列に
ついては硬判定を行うものである。

【０２２４】

【数５６】

【０２２５】例えば、上述した復号器６２_０，６２_１，
６２_２による復号処理"Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"のうち、復号処
理"Ａ"，"Ｃ"が終了しているものとした場合、復号器６
２_１は、要素ｘ_ｋ ^（１）の尤度を、次式（５７）に示す
ように算出する。すなわち、復号器６２_１は、復号が終
了した符号化系列ｘ^（０），ｘ^（２）における最良の候
補に対する事前確率情報を"１"とみなし、他の要素に対
する事前確率情報を"０"とみなすことにより、上式（５
２）及び上式（５３）を簡略化することができる。

【０２２６】

【数５７】

【０２２７】また、第２の方法は、復号が終了した符号
化系列がある場合に、次式（５８）に示すように、軟判
定を行ったｋ番目の要素に対する期待値を事後確率情報
として求め、この事後確率情報を事前確率情報ｘ
_{ｋ・ｅｘｐ} ^（ｌ）として他の符号化系列に対する尤度を
求めるものである。

【０２２８】

【数５８】

【０２２９】例えば、上述した復号器６２_０，６２_１，
６２_２による復号処理"Ａ"，"Ｂ"，"Ｃ"のうち、復号処
理"Ａ"，"Ｃ"が終了しているものとした場合、復号器６
２_１は、要素ｘ_ｋ ^（１）の尤度を、次式（５９）に示す
ように算出することにより、上式（５２）及び上式（５
３）を簡略化することができる。

【０２３０】

【数５９】

【０２３１】さらに、第３の方法は、ある符号化系列を
復号しようとする際に、他の符号化系列が復号されてい
ない場合、これらの復号されていない符号化系列を電力
の等しいガウス雑音とみなすものである。

【０２３２】例えば、復号器６２_２は、上述した復号器
６２_２による復号処理"Ｃ"を行う場合には、要素ｘ_ｋ
^（２）の尤度を、次式（６０）に示すように算出するこ
とにより、上式（５２）及び上式（５３）を簡略化する
ことができる。なお、この場合、仮に復号が終了した符
号化系列がある場合には、これらの符号化系列について
は上述した第１の方法又は第２の方法を適用することも
できる。

【０２３３】

【数６０】

【０２３４】さて、復号するにあたって通信路にゲイン
又はロスがある場合には、受信装置６０は、この値を把
握する必要が生じる。ここでは、通信路の推定方法につ
いて説明する。

【０２３５】通常、通信路を推定するには、符号化系列
とは別途設けられたパイロット信号を用いて、ゲイン又
はロスの大きさを把握することができる。しかしなが
ら、この方法は、多くのパイロット信号を用いた場合に
は、これを伝送するためのエネルギが過大となり望まし
くない。

【０２３６】そこで、受信装置６０は、図１６に示すよ
うに、チャネル推定部９０を少なくとも復号器６２_２に
付設し、通信路を推定することができる。

【０２３７】すなわち、受信装置６０は、最も振幅が大
きい符号化系列ｘ^（２）の復号に十分な精度の振幅ｆに
ついては、推定器９１によってパイロット信号を用いる
方法や受信値ｙの大きさを判別する方法等を用いて推定
した後、復号器６２_２によって符号化系列ｘ^（２）の復
号を行う。続いて、受信装置６０は、この符号化系列ｘ
^（２）の復号が終了した際に、次式（６１）及び次式
（６２）に示すように、復号結果である情報ビット系列
ｂ^（２）に対する事後確率情報ｐ（ｂ^（２）｜ｙ）を用
いて、変換器９２によって再符号化ｇを行い、符号化系
列ｘ^（２）の推定値である硬判定値系列ｘ^（２）'を求
める。

【０２３８】

【数６１】

【０２３９】

【数６２】

【０２４０】そして、受信装置６０は、相関算出器９３
によって硬判定値系列ｘ^（２）'と受信値ｙとの相関を
算出する。通信路の振幅を"ｆ"とすると、受信値ｙは、
次式（６３）で表されることから、硬判定値系列ｘ
^（２）'に誤りがないものとすると、相関値ｆ'は、次式
（６４）によって求めることができる。なお、次式（６
４）における"・"は、内積を示す演算子である。また、
次式（６４）における分母は、大きさを正規化するため
のものであって、｜ｘ^（２）｜^２は、符号化系列ｘ
^（２）がＭ次元ベクトルであることから"Ｍ"に置換でき
る。

【０２４１】

【数６３】

【０２４２】

【数６４】

【０２４３】すなわち、受信装置６０は、符号化系列ｘ
^（０），ｘ^（２）が符号化系列ｘ^{（ ２）}とは独立である
ことから、上式（６４）によって求められる相関値ｆ'
において"Ｍ"を大きな値とすることにより、通信路の振
幅ｆを正確に推定することができる。

【０２４４】また、受信装置６０は、図１７に示すよう
に、チャネル推定部１００を少なくとも復号器６２_２に
付設し、通信路を推定することもできる。

【０２４５】すなわち、受信装置６０は、チャネル推定
部９０と同様に、最も振幅が大きい符号化系列ｘ^（２）
の復号に十分な精度の振幅ｆについては、推定器１０１
によってパイロット信号を用いる方法や受信値ｙの大き
さを判別する方法等を用いて推定した後、復号器６２_２
によって符号化系列ｘ^（２）の復号を行う。続いて、受
信装置６０は、この符号化系列ｘ^（２）の復号が終了し
た際に、次式（６５）に示すように、符号化系列ｘ
^（２）に対する事後確率情報ｐ（ｘ^（２）｜ｙ）を用い
て、符号化系列推定器１０２によって符号化系列ｘ
^（２）の推定値である硬判定値系列ｘ^（２）'を求め
る。

【０２４６】

【数６５】

【０２４７】そして、受信装置６０は、チャネル推定部
９０と同様に、相関算出器１０３によって硬判定値系列
ｘ^（２）'と受信値ｙとの相関を算出し、通信路の振幅
ｆを正確に推定することができる。

【０２４８】受信装置６０は、このようにして推定した
振幅ｆを用いて、復号器６２_１，６２_０によって符号化
系列ｘ^（１），ｘ^（０）の復号を行う。また、受信装置
６０は、推定した振幅ｆを用いて、再度、復号器６２_２
によって符号化系列ｘ^（２）の復号を行うようにしても
よい。

【０２４９】このような符号化を行う送信装置１０と復
号を行う受信装置６０とを備えるデータ送受信システム
においては、以下のようにして、通信路の状態変化に適
応的に対応して定数ａ^（ｌ）を設定することができる。
すなわち、例えば移動通信においては、移動機の移動速
度によってチャネルモデルが変化し、静止時にはスタテ
ィックチャネルであり、高速移動時にはレイリーチャネ
ルに遷移する。このような場合、データ送受信システム
においては、送信装置１０によって符号化のパラメータ
である各符号化系列ｘ^（ｌ）の振幅、すなわち、定数ａ
^（ｌ）を、通信路に応じて変化させた方が良好な特性が
得られる。

【０２５０】データ送受信システムにおいては、チャネ
ルモデルが変化する場合、通信路の状態を同定し、その
通信路に最適な定数ａ^（ｌ）を求め、この定数ａ^（ｌ）
に基づいて適応的に符号化を行う。

【０２５１】このような適応的符号化としては、いわゆ
るドゥプレックス（duplex）通信を行っている場合に、
受信側が通信路の状態を同定し、その情報を送信側にフ
ィードバックし、このフィードバックされた情報に基づ
いて送信側が適応的に符号化する方法が考えられる。

【０２５２】具体的には、データ送受信システムにおい
ては、例えば図１８に概略を示すように、チャネル推定
部を備える受信装置６０によって通信路の状態を同定
し、その結果に基づいてコントローラ１５０_１によって
符号化のパラメータ、すなわち、定数ａ^（ｌ）を決定す
る。データ送受信システムにおいては、決定された定数
ａ^（ｌ）を現時刻のパラメータＰＲ_Ｃとして用いて、復
号器によって復号を行うとともに、決定された定数ａ
^（ｌ）を次時刻のパラメータＰＲ_Ｎとして送信する。な
お、ここでの受信装置６０における復号器とは、上述し
た復号器６２_０，６２_１，６２_２に相当するものであ
る。

【０２５３】そして、データ送受信システムにおいて
は、通信路を介して受信装置６０から送信されてきた次
時刻のパラメータＰＲ_Ｎを受信すると、コントローラ１
５０_２を介してこのパラメータＰＲ_Ｎを現時刻のパラメ
ータＰＲ_Ｃとして用いて、符号化器によって符号化を行
い、通信路を介して受信装置６０へと送信する。なお、
ここでの送信装置１０における符号化器とは、上述した
変換器１１_０，１１_１，１１_２及び乗算器１２_０，１２
_１，１２_２並びに加算器１３_０，１３_１に相当するもの
である。

【０２５４】このように、データ送受信システムにおい
ては、ドゥプレックス通信を行っている場合に、受信側
が通信路の状態を同定して送信側にフィードバックし、
このフィードバックされた情報に基づいて送信側が適応
的に符号化することができ、特性を向上させることがで
きる。

【０２５５】また、適応的符号化としては、送信側が受
信している通信路の状態を同定し、送信する通信路の状
態が受信している通信路の状態と等しいものとみなし
て、受信している通信路の状態を示す情報に基づいて送
信側が適応的に符号化する方法が考えられる。

【０２５６】具体的には、データ送受信システムにおい
ては、パラメータの変更を行う際に、その変更の予告を
事前に行う場合には、例えば図１９に概略を示すよう
に、チャネル推定部を備える送信装置１０によって通信
路の状態を同定し、その結果に基づいてコントローラ１
５０_１によって符号化のパラメータ、すなわち、定数ａ
^（ｌ）を決定する。データ送受信システムにおいては、
決定された定数ａ^（ｌ）を次時刻のパラメータＰＲ_Ｎと
して、マルチプレクサによって情報ビット系列に多重さ
せ、さらに、コントローラ１５０_２から与えられている
定数ａ^（ｌ）を現時刻のパラメータＰＲ_Ｃとして用い
て、符号化器によって多重化されたデータに対する符号
化を行い、送信する。なお、ここでの送信装置１０にお
ける符号化器とは、上述した変換器１１_０，１１_１，１
１_２及び乗算器１２_０，１２_１，１２ _２並びに加算器１
３_０，１３_１に相当するものである。

【０２５７】そして、データ送受信システムにおいて
は、通信路を介して送信装置１０から送信されてきたデ
ータを受信装置６０が受信すると、復号器によって復号
を行う。このとき、データ送受信システムにおいては、
コントローラ１５０_２から与えられるパラメータＰＲ_Ｃ
を用いて復号が行われる。データ送受信システムにおい
ては、復号されたデータからデマルチプレクサによって
送信装置１０によって多重されたパラメータＰＲ_Ｎを分
離してコントローラ１５０_２に与え、パラメータを変更
させる。これにより、データ送受信システムにおいて
は、次時刻からの復号に際しては、新たなパラメータＰ
Ｒ_Ｎが現時刻のパラメータＰＲ_Ｃとして用いられ、復号
が行われる。なお、ここでの受信装置６０における復号
器とは、上述した復号器６２_０，６２_１，６２_２に相当
するものである。

【０２５８】このように、データ送受信システムにおい
ては、送信側が受信している通信路の状態を同定し、送
信する通信路の状態が受信している通信路の状態と等し
いものとみなして、受信している通信路の状態を示す情
報に基づいて送信側が適応的に符号化することができ、
受信側の処理負担を軽減することができる。

【０２５９】なお、この適応的符号化としては、パラメ
ータの変更の予告を事前に行うようにしている。これ
は、適応的符号化においては、基本的には、次時刻のデ
ータの復号に用いるパラメータを予め受信装置に対して
教える必要があるからである。しかしながら、データ送
受信システムにおいては、以下のようにして、現時刻の
パラメータを現時刻のデータに含ませて伝送することも
できる。

【０２６０】具体的には、データ送受信システムにおい
ては、例えば図２０に概略を示すように、先に図１９に
示したデータ送受信システムと同様に構成される。この
とき、受信装置６０は、パラメータが多重化されたデー
タを復号する必要がある。ここで、最高次の符号化系列
は、低次の符号化系列の電力比に比較的影響を受けるこ
となく復号することができることに着目する。

【０２６１】データ送受信システムにおいては、チャネ
ル推定部を備える送信装置１０によって通信路の状態を
同定し、その結果に基づいてコントローラ１５０_１によ
って符号化のパラメータ、すなわち、定数ａ^（ｌ）を決
定すると、この決定された定数ａ^（ｌ）を現時刻のパラ
メータＰＲ_Ｃとして、マルチプレクサによって最高次の
情報ビット系列に多重させるとともに、決定された定数
ａ^（ｌ）を現時刻のパラメータＰＲ_Ｃとして用いて、符
号化器によって多重化されたデータに対する符号化を行
い、送信する。

【０２６２】そして、データ送受信システムにおいて
は、通信路を介して送信装置１０から送信されてきたデ
ータを受信装置６０が受信すると、復号器によって最高
次の符号化系列から復号を行う。このとき、データ送受
信システムにおいては、最高次の符号化系列の復号に際
しては、コントローラ１５０_２から与えられる所定のパ
ラメータＰＲ_Ｃを用いて復号が行われる。データ送受信
システムにおいては、復号されたデータからデマルチプ
レクサによって送信装置１０によって多重されたパラメ
ータＰＲ_Ｃを分離してコントローラ１５０_２に与え、パ
ラメータを変更させる。これにより、データ送受信シス
テムにおいては、最高次よりも低次の符号化系列の復号
に際しては、新たなパラメータＰＲ_Ｃを用いた復号を行
うことができる。

【０２６３】このように、データ送受信システムにおい
ては、送信側が受信している通信路の状態を同定し、送
信する通信路の状態が受信している通信路の状態と等し
いものとみなして、受信している通信路の状態を示す情
報に基づいて送信側が適応的に符号化する際に、現時刻
のパラメータを現時刻の最高次の符号化系列に含ませる
ことができ、受信側にパラメータを予告することなく符
号化を行うことができる。

【０２６４】さて、このようなデータ送受信システムに
おける性能を評価するために、符号性能を示す上で一般
的に用いられるビットエラーレートＢＥＲと１ビットあ
たりの信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０との関係で示される
特性を、ＡＷＧＮチャネルとレイリーチャネルのそれぞ
れについてシミュレーションによって求めた。

【０２６５】このシミュレーションにおいては、原符号
として、生成多項式Ｇ（Ｄ）が次式（６６）で表される
ターボ符号を用い、インターリーバとして、各変換器間
で異なるランダムインターリーブを施すものを用い、伝
送率をＣ＝１／２とし、パンクチャパタンを次式（６
７）に示すものとし、さらに、各変換器間で異なるラン
ダムインターリーブを施すチャネル・インターリーバを
備えるものとした。そして、このシミュレーションにお
いては、各変換器に入力する情報ビット数をＮ＝２００
００、すなわち、各変換器によって生成される符号化系
列の要素数をＭ＝４００００とし、各復号器によるター
ボ復号における繰り返し回数を２０回とした。

【０２６６】

【数６６】

【０２６７】

【数６７】

【０２６８】このような条件のもと、ＡＷＧＮチャネル
における特性を求めると、図２１に示すようにまとめら
れた結果が得られるとともに、図２２に示す特性曲線が
得られた。

【０２６９】すなわち、このターボ符号の単独のＡＷＧ
Ｎ特性として、雑音の確率密度関数を次式（６８）で表
してビットエラーレートを求めると、図２２に示す特性
曲線のうち、最左側に位置する実線で表される特性曲線
が得られた。ここで、このチャネルに関する特性から符
号として所要とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０＝ξ
^（０）を"０．８［ｄＢ］"として選出すると、図２１に
示すように、定数ａ^{（０ ）}は、"０．７７５"となる。

【０２７０】

【数６８】

【０２７１】次に、チャネルモデルとして、雑音と、定
数倍符号化系列ａ^（０）ｘ^（０）と同一の統計的性質を
有する系列との和が加算される通信路を確率密度関数で
表すと、次式（６９）で表され、図２２に示す特性曲線
のうち、最左側に位置する破線で表される特性曲線が得
られた。ここで、このチャネルに関する特性から符号と
して所要とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／（ｎ_０＋２ν
^（０））＝ξ^（１）を"０．７［ｄＢ］"として選出する
と、定数ａ^（１）は、"１．１３７"となる。

【０２７２】

【数６９】

【０２７３】さらに、チャネルモデルとして、雑音と、
定数倍符号化系列ａ^（０）ｘ^（０），ａ^（１）ｘ^（１）
と同一の統計的性質を有する系列との和が加算される通
信路を想定すると、図２２に示す特性曲線のうち、最左
側に位置する一点鎖線で表される特性曲線が得られた。
ここで、このチャネルに関する特性から符号として所要
とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／（ｎ_０＋２ν^（１））＝
ξ^（２）を"０．６［ｄＢ］"とすると、定数ａ
^（２）は、"１．６５８"となる。

【０２７４】同様に、チャネルモデルとして、雑音と、
定数倍符号化系列ａ^（０）ｘ^（０），ａ
^（１）ｘ^（１），ａ^（２）ｘ^（２）と同一の統計的性質
を有する系列との和が加算される通信路を想定すると、
図２２に示す特性曲線のうち、最左側に位置する二点鎖
線で表される特性曲線が得られた。ここで、このチャネ
ルに関する特性から符号として所要とする信号対雑音電
力比Ｅ_ｂ／（ｎ_０＋２ν^（２））＝ξ ^（３）を"０．６
［ｄＢ］"とすると、定数ａ^（３）は、"２．４３０"と
なる。

【０２７５】これらの定数ａ^（ｌ）を用いることによ
り、符号として、２系列の定数倍符号化系列ａ^（０）ｘ
^（０），ａ^（１）ｘ^（１）を加算した伝送率がＣ＝２／
２である加算符号化系列と、３系列の定数倍符号化系列
ａ^（０）ｘ^（０），ａ^（１）ｘ ^（１），ａ^（２）ｘ
^（２）を加算した伝送率がＣ＝３／２である加算符号化
系列と、４系列の定数倍符号化系列ａ^（０）ｘ^（０），
ａ^（１）ｘ^（１），ａ^（２）ｘ^（２），ａ^（３）ｘ
^（３）を加算した伝送率がＣ＝４／２である加算符号化
系列とを構成することができる。これらをまとめたもの
が、図２１である。なお、ここでは、各定数倍符号化系
列ａ^（０）ｘ^（０），ａ^（１）ｘ^（１），ａ^（２）ｘ
^（２），ａ^（３）ｘ^（３）を、それぞれ、０段、１段、
２段、３段と称するものとする。なお、同図において
は、各加算符号化系列を伝送する際に期待される所要と
する平均の信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０＝ξ_ａｖｅ'も
示している。

【０２７６】このように設計された符号を用いて雑音電
力密度ｎ_０を変化させ、ＡＷＧＮチャネルにおける各系
列の特性を求めた結果、図２２に示す特性曲線が得られ
た。

【０２７７】また、同様の条件のもと、通信路推定が完
全であるものとして、フリー・インターリーブド・レイ
リーチャネル（fully-interleaved Rayleigh Channel）
における特性も求めた。図２３に示すように、符号とし
て所要とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０＝ξ^（０），
Ｅ_ｂ／（ｎ_０＋２ν^（０））＝ξ^（１），Ｅ_ｂ／（ｎ _０
＋２ν^（１））＝ξ^（２），Ｅ_ｂ／（ｎ_０＋２
ν^（２））＝ξ^（３）を、それぞれ、"２．７［ｄ
Ｂ］"，"１．９［ｄＢ］"，"１．１［ｄＢ］"，"１．０
［ｄＢ］"として選出すると、定数ａ^（０），
ａ^（１），ａ^（２），ａ^（３）は、それぞれ、"０．９
６５"，"１．４８９"，"２．１６７"，"３．２４２"と
なる。

【０２７８】このように設計された符号を用いて雑音電
力密度ｎ_０を変化させ、レイリーチャネルにおける各系
列の特性を求めた結果、図２４に示す特性曲線が得られ
た。

【０２７９】これらの図２２及び図２４から明らかなよ
うに、所要とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／（ｎ_０＋２
ν）の値は、加算する定数倍符号化系列の数が増加する
ほど、すなわち、段数が増加するほど小さくなることが
わかる。これは、加算する定数倍符号化系列の数が増加
すると、通信路がガウス分布の状態ではなくなっていく
ことによるものである。また、この加算する定数倍符号
化系列の数の増加に伴う信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／（ｎ_０
＋２ν）の値の減少の度合いは、ＡＷＧＮチャネルの場
合よりもレイリーチャネルの場合の方が顕著である。こ
れは、加算する定数倍符号化系列の数が増加すると、通
信路がガウス分布の状態ではなくなっていくことによる
ものの他、上述したように、符号の変動の偏差が小さく
なることによるものである。なお、シミュレーション結
果からは、高次の符号の復号結果の曖昧さが低次の符号
の復号に影響を与えていることもわかる。そのため、高
次の符号に対する定数ａ^（ｌ）としては、マージンを多
くとることが有効だと思われる。

【０２８０】このように、データ送受信システムは、伝
送率の小さな符号を用いて、伝送率が大きな符号を容易
に構成することができ、高い性能で容易に復号すること
ができるものであることがわかる。

【０２８１】なお、このシミュレーションにおいては、
通信路がスタティックであるか又はレイリーであるかに
よって定数ａ^（ｌ）等の符号化のパラメータを最適化し
たが、仮にレイリーチャネル用の符号化のパラメータを
用いてスタティックチャネルにおける特性を予測する
と、図２５に示すようになる。すなわち、この場合、１
段以上の符号においては、スタティックチャネルよりも
レイリーチャネルの方が所要とする信号対雑音電力比Ｅ
_ｂ／（ｎ_０＋２ν）の値が大きくなり、また、０段の符
号の所要とする信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／ｎ_０は、図２１
に示した０．８［ｄＢ］よりも１．９［ｄＢ］だけ大き
い２．７［ｄＢ］となることから、スタティックチャネ
ルにおける特性は、レイリーチャネルにおける特性より
も少なくとも１．９［ｄＢ］だけ低い信号対雑音電力比
Ｅ_ｂ／（ｎ_０＋２ν）となることが予測される。

【０２８２】以上のように、データ送受信システムにお
いては、送信装置により、複数の情報ビット系列｛ｂ
^（０），ｂ^（１），・・・，ｂ^{（Ｌ−１）}｝に対して所
定の符号化及び／又は変調を含む変換処理を施し、得ら
れた符号化系列｛ｘ^（０），ｘ ^（１），・・・，ｘ
^{（Ｌ−１）}｝に対して定数｛ａ^（０），ａ^（１），・・
・，ａ^{（Ｌ−１）}｝を乗算し、さらに、得られた定数倍
符号化系列｛ａ^（０）ｘ^{（０ ）}，ａ^（１）ｘ^（１），・
・・，ａ^{（Ｌ−１）}ｘ^{（Ｌ−１）}｝を加算して加算符号
化系列ｇを生成して伝送することにより、基本となる原
符号に制限が少なく、符号設計の自由度を格段に向上さ
せた高い性能での符号化を容易に実現して、情報ビット
系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），・・・，ｂ^{（Ｌ−１）}｝に
対して最適な符号化を行うことができ、ビットエラーレ
ートを十分に低くするための所要信号対雑音電力比Ｅ_ｂ
／ｎ_０の値を小さくすることができる。

【０２８３】また、データ送受信システムにおいては、
受信装置により、最高次の情報ビット系列ｂ^{（Ｌ−１）}
から順次復号を行うことにより、少なくとも１つの情報
ビット系列ｂ^（ｌ）に対する復号を高精度且つ容易に行
うことができる。特に、データ送受信システムにおいて
は、受信装置により、ＭＡＰ復号又はこれに準ずる復号
を行うことにより、現実の符号に対する復号を行うこと
ができる。また、データ送受信システムにおいては、受
信装置による任意の符号化系列の復号の際に、他の符号
化系列に対する情報を利用することにより、ビットエラ
ーレートを十分に低くするための所要信号対雑音電力比
Ｅ_ｂ／ｎ_０の値を小さくすることができる。

【０２８４】したがって、データ送受信システムは、帯
域が制限されている場合等、限られた個数の実数でデー
タを伝送する必要がある場合に、高い伝送率での符号化
を行いたいといった要求に十分に応えられるものであ
り、ユーザにとって優れた利便を提供することができる
ものである。

【０２８５】なお、上述した実施の形態では、基本的に
は、原符号の振幅がガウス分布をなすものとして説明し
たが、通常の符号の振幅は、ガウス分布でないことが多
く、特に、符号化率が低い符号ほど、ＢＰＳＫ変調方式
が施されている。このような場合には、符号化の過程
で、以前に加算した符号のエネルギに基づいて符号のエ
ネルギを求めるのは望ましくない。

【０２８６】ここで、ＢＰＳＫ変調方式による信号点の
２値の分布のエントロピは"１"であり、ガウス分布のエ
ントロピ（１／２）ｌｏｇ_２ （πｅ）＝１．６５より
も低い値となる。したがって、各情報ビット系列に対す
る符号化系列の振幅がガウス分布を呈していなくても、
フェージングチャネルを除いては、これにランダムな正
規直交変換を施すことによって見かけ上ガウス分布にす
ることは可能であることから、各符号がガウス分布であ
るものと仮定した結果よりも悪い結果が得られることは
ないのは明らかである。

【０２８７】そこで、原符号の振幅が非ガウス分布を呈
する場合における所要信号対雑音電力比Ｅ_ｂ／（ｎ_０＋
２ν）は、符号化器のモデルを反映した非ガウスチャネ
ルで測定すれば求めることができる。また、復号におい
ては、尤度を符号化器のモデルに即して正確に計算する
のが最適である。

【０２８８】さて、以下では、このようなデータ送受信
システムを適用した多元接続システムについて説明す
る。

【０２８９】この多元接続システムは、上述したデータ
送受信システムにおける各レベルの情報ビット系列ｂ
^（ｌ）を多元接続における各端末の情報系列とするもの
である。

【０２９０】具体的には、多元接続システムにおける下
りリンクは、３人のユーザからのデータからなる３つの
情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝を多
元接続するものとすると、図２６に示すように構成され
る。すなわち、多元接続システムは、上述した送信装置
１０が適用された基地局２００と、各情報ビット系列
｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝を出力する上述した
受信装置６０が適用された３つの端末３００_０，３００
_１，３００_２とを備える。

【０２９１】基地局２００は、上述した変換器１１_０，
１１_１，１１_２に相当する３つの変換器２０１_０，２０
１_１，２０１_２と、上述した乗算器１２_０，１２_１，１
２_２に相当する３つの乗算器２０２_０，２０２_１，２０
２_２と、上述した加算器１３ _０，１３_１に相当する加算
器２０３と、上述した送信部１４に相当する送信部２０
４とを有する。ここで、加算器２０３は、同図において
は１つのみを示しているが、基地局２００においては、
上述した送信装置１０のように２つの加算器としてもよ
い。

【０２９２】一方、端末３００_０，３００_１，３００_２
は、それぞれ、上述した受信部６１に相当する受信部３
０１_０，３０１_１，３０１_２と、復号器３０２_０，３０
２_１，３０２_２とを有する。ここで、復号器３０２
_０は、上述した３つの復号器６２ _０，６２_１，６２_２に
相当するものであり、復号器３０２_１は、少なくとも上
述した２つの復号器６２_１，６２_２に相当するものであ
り、復号器３０２_２は、少なくとも上述した１つの復号
器６２_２に相当するものである。

【０２９３】このような多元接続システムにおいては、
基地局２００によって上述した送信装置１０と同様の処
理を行うことにより、３つの情報ビット系列
｛ｂ^（０），ｂ ^（１），ｂ^（２）｝を符号化して送信信
号ｇ'に変換し、この送信信号ｇ'を外部へと送信する。

【０２９４】多元接続システムにおいては、この送信信
号ｇ'が、３人のユーザのそれぞれに対応する伝送ロス
Ｌ^（０），Ｌ^（１），Ｌ^（２）を有する通信路を介して
伝送されることにより、送信信号ｇ'に対して雑音ｎ
^（０），ｎ^（１），ｎ^（２）がそれぞれ加算され、この
信号が受信信号ｙ'^（０），ｙ'^（１），ｙ'^（２）とし
て端末３００_０，３００_１，３００_２のそれぞれによっ
て受信される。なお、伝送ロスＬ^（０），Ｌ^（１），Ｌ
^（２）は、値が小さいほどロスが大きいことを示すもの
である。

【０２９５】そして、多元接続システムにおいては、端
末３００_０，３００_１，３００_２のそれぞれによって上
述した受信装置６０と同様の処理を行うことにより、３
つの情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝
のそれぞれに対する事後確率情報Ｐ（ｂ^（０）｜ｙ），
Ｐ（ｂ^（１）｜ｙ），Ｐ（ｂ^（２）｜ｙ）を硬判定した
情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝を得
る。

【０２９６】このとき、端末３００_２は、受信値ｙ
^（２）に基づいて少なくとも情報ビット系列ｂ^（２）を
復号して得ればよいことから、上述したように、少なく
とも上述した１つの復号器６２_２に相当する復号器３０
２_２を有していればよい。また、端末３００_１は、受信
値ｙ^（１）に基づいて少なくとも情報ビット系列ｂ
^（１），ｂ^（２）を復号して得た後、必要な情報ビット
系列ｂ^（１）のみを出力することになることから、上述
したように、少なくとも上述した２つの復号器６２_１，
６２_２に相当する復号器３０２_１を有する必要がある。
さらに、端末３００_０は、受信値ｙ^（０）に基づいて情
報ビット系列ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）の全てを復
号して得た後、必要な情報ビット系列ｂ^（０）のみを出
力することになることから、上述したように、上述した
３つの復号器６２_０，６２_１，６２_２の全てに相当する
復号器３０２_０を有する必要がある。

【０２９７】このように、多元接続システムは、基地局
２００として上述した送信装置１０を適用し、端末３０
０_０，３００_１，３００_２として上述した受信装置６０
を適用することにより、下りリンクを構成することがで
きる。

【０２９８】なお、多元接続システムにおいては、基地
局２００と、各端末３００_０，３００_１，３００_２との
間での伝送ロスに差異があることが想定されることか
ら、伝送ロスの大きなユーザに対しては、上述したよう
に、高次の情報ビット系列として割り当てるのが有効で
ある。また、多元接続システムにおいては、伝送ロスの
大きなユーザのデータほど相対的に信号対雑音比Ｓ／Ｎ
が低い値で受信されることから、上述したように、伝送
ロスの大きなユーザに対して割り当てた高次の符号に対
する定数ａ^（ｌ）として、マージンを多くとるように決
定してもよい。同図においては、高次から順に符号化系
列ｘ^（２），ｘ^（１），ｘ^（０）が割り当てられている
が、これは、対応する伝送ロスＬ^（２），Ｌ^（１），Ｌ
^（０）の値の関係が、Ｌ^（２）＜Ｌ^（１）＜Ｌ^（０）と
なっていることに相当する。

【０２９９】一方、このような下りリンクに対する多元
接続システムにおける上りリンクは、同じく３人のユー
ザからのデータからなる３つの情報ビット系列｛ｂ
^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝を多元接続するものとす
ると、図２７に示すように構成される。すなわち、多元
接続システムは、上述した受信装置６０が適用された３
つの端末４００_０，４００_１，４００_２と、情報ビット
系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝を出力する上述
した送信装置１０が適用された基地局５００とを備え
る。

【０３００】端末４００_０，４００_１，４００_２は、そ
れぞれ、上述した変換器１１_０，１１_１，１１_２に相当
する変換器４０１_０，４０１_１，４０１_２と、上述した
乗算器１２_０，１２_１，１２_２に相当する乗算器４０２
_０，４０２_１，４０２_２と、上述した送信部１４に相当
する送信部４０３_０，４０３_１，４０３_２とを有する。

【０３０１】一方、基地局５００は、上述した受信部６
１に相当する受信部５０１と、上述した３つの復号器６
２_０，６２_１，６２_２に相当する復号器５０２とを有す
る。

【０３０２】このような多元接続システムにおいては、
端末４００_０，４００_１，４００_２のそれぞれによって
上述した送信装置１０と同様の処理を行うことにより、
各情報ビット系列｛ｂ^（０），ｂ^（１），ｂ^（２）｝を
それぞれ符号化して送信信号ｇ'^（０），ｇ'^（１），
ｇ'^（２）に変換し、これらの送信信号ｇ'^（０），ｇ'
^（１），ｇ'^（２）を外部へと送信する。ここで、定数
Ｇ^（０），Ｇ^（１），Ｇ ^（２）は、それぞれ、通信路上
で発生する３人のユーザのそれぞれに対応する伝送ロス
Ｌ^（０），Ｌ^（１），Ｌ^（２）に基づいて送信パワーが
制御され、Ｇ^{（０ ）}×Ｌ^（０），Ｇ^（１）×Ｌ^（１），
Ｇ^（２）×Ｌ^（２）のそれぞれが上述したように適切な
振幅となるように設定される。

【０３０３】多元接続システムにおいては、これらの送
信信号ｇ'^（０），ｇ'^（１），ｇ' ^（２）のそれぞれ
が、３人のユーザのそれぞれに対応する伝送ロスＬ
^（０），Ｌ ^（１），Ｌ^（２）を有する通信路を介して互
いに多重化されて伝送されることにより、互いに多重化
された送信信号ｇ'^（０），ｇ'^（１），ｇ'^（２）に対
して雑音ｎが加算され、この信号が受信信号ｙ'として
基地局５００によって受信される。なお、伝送ロスＬ
^（０），Ｌ^（１），Ｌ^（２）は、上述したように、値が
小さいほどロスが大きいことを示すものである。

【０３０４】そして、多元接続システムにおいては、基
地局５００によって上述した受信装置６０と同様の処理
を行うことにより、３つの情報ビット系列｛ｂ^（０），
ｂ^{（ １）}，ｂ^（２）｝のそれぞれに対する事後確率情報
Ｐ（ｂ^（０）｜ｙ），Ｐ（ｂ ^（１）｜ｙ），Ｐ（ｂ
^（２）｜ｙ）を硬判定した情報ビット系列｛ｂ^（０），
ｂ ^（１），ｂ^（２）｝を得る。

【０３０５】このように、多元接続システムは、端末４
００_０，４００_１，４００_２として上述した送信装置１
０を適用し、基地局５００として上述した受信装置６０
を適用することにより、上りリンクを構成することがで
きる。

【０３０６】なお、多元接続システムにおいては、各端
末４００_０，４００_１，４００_２と、基地局５００との
間での伝送ロスに差異があることが想定されることか
ら、伝送ロスの小さなユーザに対しては、上述したよう
に、高次の情報ビット系列として割り当てるのが有効で
ある。また、多元接続システムにおいては、伝送ロスの
大きなユーザのデータほど相対的に送信パワーに余裕が
あることから、上述したように、伝送ロスの小さなユー
ザに対して割り当てた高次の符号に対する定数Ｇ ^（ｌ）
として、マージンを多くとるように決定してもよい。同
図においては、高次から順に符号化系列ｘ^（２），ｘ
^（１），ｘ^（０）が割り当てられているが、これは、対
応する伝送ロスＬ^（２），Ｌ^（１），Ｌ^（０）の値の関
係が、Ｌ^{（２ ）}＞Ｌ^（１）＞Ｌ^（０）となっていること
に相当する。

【０３０７】以上説明したように、多元接続システムに
おいては、上述したデータ送受信システムにおける各レ
ベルの情報ビット系列ｂ^（ｌ）を多元接続における各端
末の情報系列とすることにより、限られたリソースでよ
り多くのユーザを収容することができる。また、多元接
続システムにおいては、各ユーザの伝送ロスに応じた適
切な多重化を行うことができることから、リソースを有
効利用することができる。

【０３０８】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではない。例えば、上述した実施の形態で
は、移動体通信における基地局と端末との間でデータを
送受信する際の多元接続システムについて説明したが、
本発明は、いわゆる無線ＬＡＮ（Local Area Network）
における制御局又はアクセスポイントと端末との間でデ
ータを送受信する際の多元接続システムといった各種シ
ステムにも適用することができる。すなわち、上述した
基地局は、移動体通信における基地局のみならず、無線
ＬＡＮやその他各種の通信システムにおいて同等の機能
を有する装置も含む概念である。

【０３０９】また、上述した実施の形態では、送信装置
における変換器による符号化としてターボ符号を例とし
て説明したが、本発明は、例えばリード・ソロモン符号
（Reed-Solomon code）やＢＣＨ符号（Bose-Chaudhuri-
Hocquenghem code）といったいかなる符号でも適用する
ことができる。

【０３１０】さらに、上述した実施の形態では、送信装
置における変換器による符号化としてＢＰＳＫ変調方式
を行うものとして説明したが、本発明は、例えば４相位
相変調方式（Quadrature Phase Shift Keying；ＱＰＳ
Ｋ）といった変調方式でも適用することができる。な
お、ＱＰＳＫ変調方式を適用した場合であっても、加算
符号化系列ｇにおける信号点は、上述したように、信号
対雑音比Ｓ／Ｎに依存して配置され、例えば図２８に示
すように、非等間隔に配置される。

【０３１１】さらにまた、上述した実施の形態では、送
信装置における１つの変換器に対して、１系列の情報ビ
ット系列ｂ^（ｌ）が入力されるものとして説明したが、
この情報ビット系列ｂ^（ｌ）は、例えば、１系列の２０
００ビットの情報ビットではなく、２系列の１０００ビ
ットの情報ビットとして構成されてもよい。すなわち、
本発明は、各変換器から出力される各符号化系列ｘ
^）ｌ）が全てＭ個の数値からなるものであればよい。

【０３１２】また、上述した実施の形態では、受信装置
における復号器による復号としてＭＡＰ復号を例として
説明したが、本発明は、例えばビタビ復号（Viterbi de
coding）等も適用することができる。なお、ビタビ復号
を適用した場合には、復号器は、尤度を入力することに
なるが、復号結果としては軟出力の事後確率情報を出力
することはない。そのため、この場合、復号器は、復号
結果が確率が"１"で正しいものであるとして復号するこ
とになる。

【０３１３】このように、本発明は、その趣旨を逸脱し
ない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもな
い。

【０３１４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる多元接続システムは、基地局と複数の端末との間で
多元接続を行うことによってデータの送受信を行う多元
接続システムであって、各ユーザの情報を所定の形式に
変換して伝送する下りリンクにおける基地局は、所定の
ビットからなる第１のユーザの第１の情報ビット系列を
Ｍ個の数値からなる第１の符号化系列に変換する第１の
変換手段と、この第１の変換手段によって変換されて得
られた第１の符号化系列に対して第１の定数を乗算する
第１の乗算手段と、所定のビットからなる第２のユーザ
の第２の情報ビット系列をＭ個の数値からなる第２の符
号化系列に変換する少なくとも１つの第２の変換手段
と、この第２の変換手段によって変換されて得られた第
２の符号化系列に対して第２の定数を乗算する少なくと
も１つの第２の乗算手段と、第１の乗算手段によって乗
算されて得られた第１の定数倍符号化系列と、第２の乗
算手段によって乗算されて得られた第２の定数倍符号化
系列とを要素毎に加算して加算符号化系列を生成する加
算手段と、加算符号化系列を送信信号として送信する送
信手段とを備え、基地局によって伝送された加算符号化
系列に対して所定の雑音が加算された受信信号を受信す
る端末は、それぞれ、受信信号を入力する受信手段と、
この受信手段から供給された受信値に基づいて、第１の
情報ビット系列又は第２の情報ビット系列のうち、少な
くとも１つの情報ビット系列に対する復号を行い、必要
な情報ビット系列を出力する復号手段とを備える。

【０３１５】したがって、本発明にかかる多元接続シス
テムは、第１の符号化系列に対して第１の乗算手段によ
って第１の定数が乗算された第１の定数倍符号化系列
と、第２の符号化系列に対して第２の乗算手段によって
第２の定数が乗算された第２の定数倍符号化系列とを加
算手段によって加算して加算符号化系列を生成して基地
局から伝送し、この加算符号化系列に対して所定の雑音
が加算された受信値に基づいて、第１の情報ビット系列
又は第２の情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情
報ビット系列に対する復号を各端末における復号手段に
よって行うことにより、符号設計の自由度を格段に向上
させた高い性能での符号化を容易に実現し、限られたリ
ソースを有効利用してより多くのユーザを収容すること
ができる。

【０３１６】また、本発明にかかる多元接続方法は、基
地局と複数の端末との間で多元接続を行うことによって
データの送受信を行う多元接続方法であって、各ユーザ
の情報を所定の形式に変換して伝送する下りリンクにお
ける基地局によって所定のビットからなる第１のユーザ
の第１の情報ビット系列をＭ個の数値からなる第１の符
号化系列に変換する工程と、基地局によって第１の情報
ビット系列を変換して得られた第１の符号化系列に対し
て第１の定数を乗算する工程と、基地局によって所定の
ビットからなる第２の情報ビット系列をＭ個の数値から
なる第２の符号化系列に変換する少なくとも１つの工程
と、基地局によって第２の情報ビット系列を変換して得
られた第２の符号化系列に対して第２の定数を乗算する
少なくとも１つの工程と、基地局によって第１の符号化
系列に対して第１の定数を乗算して得られた第１の定数
倍符号化系列と、第２の符号化系列に対して第２の定数
を乗算して得られた第２の定数倍符号化系列とを要素毎
に加算して加算符号化系列を生成する工程と、基地局に
よって加算符号化系列を送信信号として送信する工程
と、基地局によって伝送された加算符号化系列に対して
所定の雑音が加算された受信信号を受信する端末によっ
て受信信号を入力する工程と、端末によって受信された
受信値に基づいて、第１の情報ビット系列又は第２の情
報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット系列
に対する復号を行い、必要な情報ビット系列を出力する
工程とを備える。

【０３１７】したがって、本発明にかかる多元接続方法
は、第１の符号化系列に対して第１の定数が乗算された
第１の定数倍符号化系列と、第２の符号化系列に対して
第２の定数が乗算された第２の定数倍符号化系列とを基
地局によって加算して加算符号化系列を生成して伝送
し、この加算符号化系列に対して所定の雑音が加算され
た受信値に基づいて、第１の情報ビット系列又は第２の
情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット系
列に対する復号を各端末によって行うことにより、符号
設計の自由度を格段に向上させた高い性能での符号化を
容易に実現し、限られたリソースを有効利用してより多
くのユーザを収容することが可能となる。

【０３１８】さらに、本発明にかかる多元接続システム
は、基地局と複数の端末との間で多元接続を行うことに
よってデータの送受信を行う多元接続システムであっ
て、情報を所定の形式に変換して伝送する上りリンクに
おける端末は、それぞれ、所定のビットからなる情報ビ
ット系列をＭ個の数値からなる符号化系列に変換する変
換手段と、この変換手段によって変換されて得られた符
号化系列に対して所定の定数を乗算する乗算手段とを備
え、複数の端末のそれぞれによって伝送された定数倍符
号化系列が多重化された信号に対して所定の雑音が加算
された受信信号を受信する基地局は、受信信号を入力す
る受信手段と、この受信手段から供給された受信値に基
づいて、端末のそれぞれに対応する複数の情報ビット系
列のうち、少なくとも１つの情報ビット系列に対する復
号を行い、必要な情報ビット系列を出力する復号手段と
を備える。

【０３１９】したがって、本発明にかかる多元接続シス
テムは、符号化系列に対して乗算手段によって所定の定
数が乗算された定数倍符号化系列が各端末から伝送さ
れ、これらの定数倍符号化系列が多重化された信号に対
して所定の雑音が加算された受信値に基づいて、端末の
それぞれに対応する複数の情報ビット系列のうち、少な
くとも１つの情報ビット系列に対する復号を基地局にお
ける復号手段によって行うことにより、符号設計の自由
度を格段に向上させた高い性能での符号化を容易に実現
し、限られたリソースを有効利用してより多くのユーザ
を収容することができる。

【０３２０】さらにまた、本発明にかかる多元接続方法
は、基地局と複数の端末との間で多元接続を行うことに
よってデータの送受信を行う多元接続方法であって、情
報を所定の形式に変換して伝送する上りリンクにおける
端末のそれぞれによって所定のビットからなる情報ビッ
ト系列をＭ個の数値からなる符号化系列に変換する工程
と、端末のそれぞれによって情報ビット系列を変換して
得られた符号化系列に対して所定の定数を乗算する工程
と、複数の端末のそれぞれによって伝送された定数倍符
号化系列が多重化された信号に対して所定の雑音が加算
された受信信号を受信する基地局によって受信信号を入
力する工程と、基地局によって受信された受信値に基づ
いて、端末のそれぞれに対応する複数の情報ビット系列
のうち、少なくとも１つの情報ビット系列に対する復号
を行い、必要な情報ビット系列を出力する工程とを備え
る。

【０３２１】したがって、本発明にかかる多元接続方法
は、符号化系列に対して所定の定数が乗算された定数倍
符号化系列が各端末から伝送され、これらの定数倍符号
化系列が多重化された信号に対して所定の雑音が加算さ
れた受信値に基づいて、端末のそれぞれに対応する複数
の情報ビット系列のうち、少なくとも１つの情報ビット
系列に対する復号を基地局によって行うことにより、符
号設計の自由度を格段に向上させた高い性能での符号化
を容易に実現し、限られたリソースを有効利用してより
多くのユーザを収容することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における符号化の定義を説明するための
図である。

【図２】本発明の実施の形態として示す多元接続システ
ムに適用されるデータ送受信システムにおける送信装置
が行う符号化の過程で得られる１つの定数倍符号化系列
における信号点の配置を説明する図である。

【図３】同データ送受信システムにおける送信装置が行
う符号化の過程で得られる２つの定数倍符号化系列を加
算することによって得られる加算符号化系列における信
号点の配置を説明する図である。

【図４】同データ送受信システムにおける送信装置が行
う符号化の過程で得られる３つの定数倍符号化系列を加
算することによって得られる加算符号化系列における信
号点の配置を説明する図である。

【図５】通常の４ＡＳＫ変調方式による信号点の配置を
説明する図である。

【図６】信号対雑音比を"１２［ｄＢ］"としたときの信
号点の配置による情報量を説明する図である。

【図７】信号対雑音比を"１．９６［ｄＢ］"としたとき
の信号点の配置による情報量を説明する図である。

【図８】図７における情報量が１ビット近傍である領域
を拡大した場合の信号点の配置による情報量を説明する
図である。

【図９】同データ送受信システムにおける送信装置の現
実的な具体的構成を説明するブロック図である。

【図１０】同送信装置が有する変換器の具体的構成を説
明するブロック図である。

【図１１】同変換器が有する要素符号化器の具体的構成
を説明するブロック図である。

【図１２】本発明における復号を実現する一般的な受信
装置の構成を説明するブロック図である。

【図１３】同データ送受信システムにおける受信装置の
現実的な具体的構成を説明するブロック図である。

【図１４】通常のターボ復号器の構成を説明するブロッ
ク図である。

【図１５】同受信装置が有する復号器の具体的構成を説
明するブロック図である。

【図１６】同受信装置が有するチャネル推定部の構成を
説明するブロック図であって、情報ビット系列に対する
事後確率情報を用いて硬判定値系列を求めるチャネル推
定部の構成を説明するブロック図である。

【図１７】同受信装置が有するチャネル推定部の他の構
成を説明するブロック図であって、符号化系列に対する
事後確率情報を用いて硬判定値系列を求めるチャネル推
定部の構成を説明するブロック図である。

【図１８】適応的符号化として、受信側が通信路の状態
を同定するデータ送受信システムの概略構成を説明する
ブロック図である。

【図１９】適応的符号化として、送信側が通信路の状態
を同定するデータ送受信システムの概略構成を説明する
ブロック図であって、符号化のパラメータの変更の予告
を事前に行うデータ送受信システムの概略構成を説明す
るブロック図である。

【図２０】適応的符号化として、送信側が通信路の状態
を同定するデータ送受信システムの概略構成を説明する
ブロック図であって、現時刻の符号化のパラメータを現
時刻のデータに含ませて伝送するデータ送受信システム
の概略構成を説明するブロック図である。

【図２１】ＡＷＧＮチャネルにおける特性を求めるシミ
ュレーションで用いた符号構成を説明する図である。

【図２２】同シミュレーションで求めたＡＷＧＮチャネ
ルにおける特性を示す特性曲線を説明する図である。

【図２３】フリー・インターリーブド・レイリーチャネ
ルにおける特性を求めるシミュレーションで用いた符号
構成を説明する図である。

【図２４】同シミュレーションで求めたフリー・インタ
ーリーブド・レイリーチャネルにおける特性を示す特性
曲線を説明する図である。

【図２５】レイリーチャネル用の符号化のパラメータを
用いてスタティックチャネルにおける特性を予測した結
果の符号構成を説明する図である。

【図２６】同多元接続システムにおける下りリンクの構
成を説明するブロック図である。

【図２７】同多元接続システムにおける上りリンクの構
成を説明するブロック図である。

【図２８】同送信装置における変換器による符号化とし
てＱＰＳＫ変調方式を適用した場合に得られる加算符号
化系列における信号点の配置を説明する図である。

【符号の説明】

１０，１０_１，１０_２ 送信装置、 １１_０，１１_１，
１１_２，１１_ｊ，５２ _Ｌ−１，５２_Ｌ−２，・・・，５
１_１，９２，２０１_０，２０１_１，２０１_２，４０
１_０，４０１_１，４０１_２ 変換器、 １２_０，１
２_１，１２_２，５３_{Ｌ− １}，５３_Ｌ−２，・・・，５３
_１，２０２_０，２０２_１，２０２_２，４０２_０，４０２
_１，４０２_２ 乗算器、 １３_０，１３_１，２０３ 加
算器、 １４，２０４，４０３_０，４０３_１，４０３_２
送信部、 ２１_０，２１_１ 要素符号化器、 ２２，
８３，８５ インターリーバ、 ２３，８８ パンクチ
ャ器、 ２４，８９ チャネル・インターリーバ、 ２
５ ＢＰＳＫマッピング器、 ５０，６０，６０_１，６
０_２ 受信装置、 ５１_Ｌ−１，５１_Ｌ−２，・・・，
５１ _０，６２_０，６２_１，６２_２，３０２_０，３０
２_１，３０２_２，５０２ 復号器、 ５４_Ｌ−１，５４
_Ｌ−２，・・・，５４_１ 差分器、 ６１，３０１_０，
３０１_１，３０１_２，５０１ 受信部、 ６３_０，６３
_１，６３_２ 尤度算出部、８１ チャネル・デインター
リーバ、 ８２ デパンクチャ器、 ８４，８６ＭＡＰ
復号器、 ８７ デインターリーバ、 ９０，１００
チャネル推定部、 ９１，１０１ 推定器、 ９３，１
０３ 相関算出器、 １０２ 符号化系列推定器、 １
５０_１，１５０_２ コントローラ、 ２００，５００
基地局、３００_０，３００_１，３００_２，４００_０，４
００_１，４００_２ 端末

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局と複数の端末との間で多元接続を
   行うことによってデータの送受信を行う多元接続システ
   ムであって、 各ユーザの情報を所定の形式に変換して伝送する下りリ
   ンクにおける上記基地局は、 所定のビットからなる第１のユーザの第１の情報ビット
   系列をＭ個の数値からなる第１の符号化系列に変換する
   第１の変換手段と、 上記第１の変換手段によって変換されて得られた上記第
   １の符号化系列に対して第１の定数を乗算する第１の乗
   算手段と、 所定のビットからなる第２のユーザの第２の情報ビット
   系列をＭ個の数値からなる第２の符号化系列に変換する
   少なくとも１つの第２の変換手段と、 上記第２の変換手段によって変換されて得られた上記第
   ２の符号化系列に対して第２の定数を乗算する少なくと
   も１つの第２の乗算手段と、 上記第１の乗算手段によって乗算されて得られた第１の
   定数倍符号化系列と、上記第２の乗算手段によって乗算
   されて得られた第２の定数倍符号化系列とを要素毎に加
   算して加算符号化系列を生成する加算手段と、 上記加算符号化系列を送信信号として送信する送信手段
   とを備え、 上記基地局によって伝送された上記加算符号化系列に対
   して所定の雑音が加算された受信信号を受信する上記端
   末は、それぞれ、 上記受信信号を入力する受信手段と、 上記受信手段から供給された上記受信値に基づいて、上
   記第１の情報ビット系列又は上記第２の情報ビット系列
   のうち、少なくとも１つの情報ビット系列に対する復号
   を行い、必要な情報ビット系列を出力する復号手段とを
   備えることを特徴とする多元接続システム。
2. 【請求項２】 上記第１の乗算手段は、雑音が加算され
   る通信路を介して上記第１の符号化系列を伝送するもの
   とみなしたとき、上記第１の情報ビット系列に対するビ
   ットエラーレートが十分小さくなるように設定された上
   記第１の定数を、上記第１の符号化系列に対して乗算
   し、 上記第２の乗算手段は、上記雑音と、上記第１の定数倍
   符号化系列と同一の統計的性質を有する系列との和が加
   算される通信路を介して上記第２の符号化系列を伝送す
   るものとみなしたとき、上記第２の情報ビット系列に対
   するビットエラーレートが十分小さくなるように設定さ
   れた上記第２の定数を、上記第２の符号化系列に対して
   乗算することを特徴とする請求項１記載の多元接続シス
   テム。
3. 【請求項３】 上記第１の乗算手段は、雑音が加算され
   る通信路を介して上記第１の符号化系列を伝送するもの
   とみなしたとき、上記第１の情報ビット系列に対するビ
   ットエラーレートが十分小さくなるように設定された上
   記第１の定数を、上記第１の符号化系列に対して乗算
   し、 上記第２の乗算手段は、上記雑音に比して所定量だけ大
   きい雑音と、上記第１の定数倍符号化系列と同一の統計
   的性質を有する系列との和が加算される通信路を介して
   上記第２の符号化系列を伝送するものとみなしたとき、
   上記第２の情報ビット系列に対するビットエラーレート
   が十分小さくなるように設定された上記第２の定数を、
   上記第２の符号化系列に対して乗算することを特徴とす
   る請求項１記載の多元接続システム。
4. 【請求項４】 上記基地局は、伝送ロスの大きなユーザ
   に対して割り当てた上記第２の符号化系列に対する上記
   第２の定数として、マージンを多くとるように決定し、
   伝送ロスの小さなユーザに対して割り当てた上記第１の
   符号化系列に対する上記第１の定数として、マージンを
   少なくとるように決定することを特徴とする請求項３記
   載の多元接続システム。
5. 【請求項５】 上記第１の変換手段は、 上記第１の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
   第１の符号化手段と、 上記第１の符号化手段によって得られた系列に対して所
   定の変調方式に基づく信号点のマッピングを行い、Ｍ個
   の数値からなる上記第１の符号化系列を生成する第１の
   変調手段とを有し、 上記第２の変換手段は、 上記第２の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
   第２の符号化手段と、 上記第２の符号化手段によって得られた系列に対して所
   定の変調方式に基づく信号点のマッピングを行い、Ｍ個
   の数値からなるからなる上記第２の符号化系列を生成す
   る第２の変調手段とを有することを特徴とする請求項１
   記載の多元接続システム。
6. 【請求項６】 上記第１の符号化手段及び／又は上記第
   ２の符号化手段は、入力したデータの順序を所定の置換
   位置情報に基づいて並べ替えるチャネル用のチャネル・
   インターリーブ手段を有し、 上記第１の変調手段及び／又は上記第２の変調手段は、
   上記チャネル・インターリーブ手段から供給されたイン
   ターリーブデータに対して所定の変調方式に基づく信号
   点のマッピングを行うことを特徴とする請求項５記載の
   多元接続システム。
7. 【請求項７】 上記復号手段は、少なくとも出力する情
   報ビット系列よりも高次の情報ビット系列を変換する変
   換手段に対応した復号を行うことを特徴とする請求項１
   記載の多元接続システム。
8. 【請求項８】 上記復号手段は、上記受信値から受信シ
   ンボルに関する尤度を算出する尤度算出手段を有するこ
   とを特徴とする請求項７記載の多元接続システム。
9. 【請求項９】 上記復号手段は、上記加算手段によって
   最後に加算された最高次の上記第２の情報ビット系列か
   ら順次復号を行うことを特徴とする請求項１記載の多元
   接続システム。
10. 【請求項１０】 上記基地局は、伝送ロスの大きなユー
    ザに対しては、高次の情報ビット系列として割り当てる
    ことを特徴とする請求項１記載の多元接続システム。
11. 【請求項１１】 基地局と複数の端末との間で多元接続
    を行うことによってデータの送受信を行う多元接続方法
    であって、 各ユーザの情報を所定の形式に変換して伝送する下りリ
    ンクにおける上記基地局によって所定のビットからなる
    第１のユーザの第１の情報ビット系列をＭ個の数値から
    なる第１の符号化系列に変換する工程と、 上記基地局によって上記第１の情報ビット系列を変換し
    て得られた上記第１の符号化系列に対して第１の定数を
    乗算する工程と、 上記基地局によって所定のビットからなる第２の情報ビ
    ット系列をＭ個の数値からなる第２の符号化系列に変換
    する少なくとも１つの工程と、 上記基地局によって上記第２の情報ビット系列を変換し
    て得られた上記第２の符号化系列に対して第２の定数を
    乗算する少なくとも１つの工程と、 上記基地局によって上記第１の符号化系列に対して上記
    第１の定数を乗算して得られた第１の定数倍符号化系列
    と、上記第２の符号化系列に対して上記第２の定数を乗
    算して得られた第２の定数倍符号化系列とを要素毎に加
    算して加算符号化系列を生成する工程と、 上記基地局によって上記加算符号化系列を送信信号とし
    て送信する工程と、 上記基地局によって伝送された上記加算符号化系列に対
    して所定の雑音が加算された受信信号を受信する上記端
    末によって上記受信信号を入力する工程と、 上記端末によって受信された上記受信値に基づいて、上
    記第１の情報ビット系列又は上記第２の情報ビット系列
    のうち、少なくとも１つの情報ビット系列に対する復号
    を行い、必要な情報ビット系列を出力する工程とを備え
    ることを特徴とする多元接続方法。
12. 【請求項１２】 上記第１の符号化系列に対して上記第
    １の定数を乗算する工程では、雑音が加算される通信路
    を介して上記第１の符号化系列を伝送するものとみなし
    たとき、上記第１の情報ビット系列に対するビットエラ
    ーレートが十分小さくなるように設定された上記第１の
    定数が、上記第１の符号化系列に対して乗算され、 上記第２の符号化系列に対して上記第２の定数を乗算す
    る工程では、上記雑音と、上記第１の定数倍符号化系列
    と同一の統計的性質を有する系列との和が加算される通
    信路を介して上記第２の符号化系列を伝送するものとみ
    なしたとき、上記第２の情報ビット系列に対するビット
    エラーレートが十分小さくなるように設定された上記第
    ２の定数が、上記第２の符号化系列に対して乗算される
    ことを特徴とする請求項１１記載の多元接続方法。
13. 【請求項１３】 上記第１の符号化系列に対して上記第
    １の定数を乗算する工程では、雑音が加算される通信路
    を介して上記第１の符号化系列を伝送するものとみなし
    たとき、上記第１の情報ビット系列に対するビットエラ
    ーレートが十分小さくなるように設定された上記第１の
    定数が、上記第１の符号化系列に対して乗算され、 上記第２の符号化系列に対して上記第２の定数を乗算す
    る工程では、上記雑音に比して所定量だけ大きい雑音
    と、上記第１の定数倍符号化系列と同一の統計的性質を
    有する系列との和が加算される通信路を介して上記第２
    の符号化系列を伝送するものとみなしたとき、上記第２
    の情報ビット系列に対するビットエラーレートが十分小
    さくなるように設定された上記第２の定数が、上記第２
    の符号化系列に対して乗算されることを特徴とする請求
    項１１記載の多元接続方法。
14. 【請求項１４】 上記基地局は、伝送ロスの大きなユー
    ザに対して割り当てた上記第２の符号化系列に対する上
    記第２の定数として、マージンを多くとるように決定
    し、伝送ロスの小さなユーザに対して割り当てた上記第
    １の符号化系列に対する上記第１の定数として、マージ
    ンを少なくとるように決定することを特徴とする請求項
    １３記載の多元接続方法。
15. 【請求項１５】 上記第１の情報ビット系列を変換する
    工程は、 上記第１の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
    工程と、 上記第１の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
    工程にて得られた系列に対して所定の変調方式に基づく
    信号点のマッピングを行い、Ｍ個の数値からなる上記第
    １の符号化系列を生成する工程とを有し、 上記第２の情報ビット系列を変換する工程は、 上記第２の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
    工程と、 上記第２の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
    工程にて得られた系列に対して所定の変調方式に基づく
    信号点のマッピングを行い、Ｍ個の数値からなる上記第
    ２の符号化系列を生成する工程とを有することを特徴と
    する請求項１１記載の多元接続方法。
16. 【請求項１６】 上記第１の情報ビット系列に対して所
    定の符号化を施す工程及び／又は上記第２の情報ビット
    系列に対して所定の符号化を施す工程は、入力したデー
    タの順序を所定の置換位置情報に基づいて並べ替えてイ
    ンターリーブデータを生成するチャネル用の工程を有
    し、 上記第１の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
    工程にて得られた系列に対して所定の変調方式に基づく
    信号点のマッピングを行う工程及び／又は上記第２の情
    報ビット系列に対して所定の符号化を施す工程にて得ら
    れた系列に対して所定の変調方式に基づく信号点のマッ
    ピングを行う工程では、上記インターリーブデータに対
    して所定の変調方式に基づく信号点のマッピングが行わ
    れることを特徴とする請求項１５記載の多元接続方法。
17. 【請求項１７】 上記少なくとも１つの情報ビット系列
    に対する復号を行う工程では、少なくとも出力する情報
    ビット系列よりも高次の情報ビット系列を変換する工程
    に対応した復号が行われることを特徴とする請求項１１
    記載の多元接続方法。
18. 【請求項１８】 上記少なくとも１つの情報ビット系列
    に対する復号を行う工程は、上記受信値から受信シンボ
    ルに関する尤度を算出する工程を有することを特徴とす
    る請求項１７記載の多元接続方法。
19. 【請求項１９】 上記少なくとも１つの情報ビット系列
    に対する復号を行う工程では、上記加算符号化系列を生
    成する工程にて最後に加算された最高次の上記第２の情
    報ビット系列から順次復号が行われることを特徴とする
    請求項１１記載の多元接続方法。
20. 【請求項２０】 上記基地局は、伝送ロスの大きなユー
    ザに対しては、高次の情報ビット系列として割り当てる
    ことを特徴とする請求項１１記載の多元接続方法。
21. 【請求項２１】 基地局と複数の端末との間で多元接続
    を行うことによってデータの送受信を行う多元接続シス
    テムであって、 情報を所定の形式に変換して伝送する上りリンクにおけ
    る上記端末は、それぞれ、 所定のビットからなる情報ビット系列をＭ個の数値から
    なる符号化系列に変換する変換手段と、 上記変換手段によって変換されて得られた上記符号化系
    列に対して所定の定数を乗算する乗算手段とを備え、 複数の上記端末のそれぞれによって伝送された定数倍符
    号化系列が多重化された信号に対して所定の雑音が加算
    された受信信号を受信する上記基地局は、 上記受信信号を入力する受信手段と、 上記受信手段から供給された上記受信値に基づいて、上
    記端末のそれぞれに対応する複数の情報ビット系列のう
    ち、少なくとも１つの情報ビット系列に対する復号を行
    い、必要な情報ビット系列を出力する復号手段とを備え
    ることを特徴とする多元接続システム。
22. 【請求項２２】 低次の情報ビット系列が割り当てられ
    た第１の端末における上記乗算手段は、雑音が加算され
    る通信路を介して符号化系列を伝送するものとみなした
    とき、情報ビット系列に対するビットエラーレートが十
    分小さくなるように設定された定数を、符号化系列に対
    して乗算し、 高次の情報ビット系列が割り当てられた第２の端末にお
    ける上記乗算手段は、上記雑音と、上記第１の端末から
    伝送された定数倍符号化系列と同一の統計的性質を有す
    る系列との和が加算される通信路を介して符号化系列を
    伝送するものとみなしたとき、情報ビット系列に対する
    ビットエラーレートが十分小さくなるように設定された
    定数を、符号化系列に対して乗算することを特徴とする
    請求項２１記載の多元接続システム。
23. 【請求項２３】 低次の情報ビット系列が割り当てられ
    た第１の端末における上記乗算手段は、雑音が加算され
    る通信路を介して符号化系列を伝送するものとみなした
    とき、情報ビット系列に対するビットエラーレートが十
    分小さくなるように設定された定数を、符号化系列に対
    して乗算し、 高次の情報ビット系列が割り当てられた第２の端末にお
    ける上記乗算手段は、上記雑音に比して所定量だけ大き
    い雑音と、上記第１の端末から伝送された定数倍符号化
    系列と同一の統計的性質を有する系列との和が加算され
    る通信路を介して符号化系列を伝送するものとみなした
    とき、情報ビット系列に対するビットエラーレートが十
    分小さくなるように設定された定数を、符号化系列に対
    して乗算することを特徴とする請求項２１記載の多元接
    続システム。
24. 【請求項２４】 上記端末は、それぞれ、伝送ロスに基
    づいて送信パワーを制御し、各ユーザ間の送信信号の振
    幅が適切となるように上記定数を設定することを特徴と
    する請求項２３記載の多元接続システム。
25. 【請求項２５】 低次の情報ビット系列が割り当てられ
    た第１の端末における上記変換手段は、 情報ビット系列に対して所定の符号化を施す第１の符号
    化手段と、 上記第１の符号化手段によって得られた系列に対して所
    定の変調方式に基づく信号点のマッピングを行い、Ｍ個
    の数値からなる符号化系列を生成する第１の変調手段と
    を有し、 高次の情報ビット系列が割り当てられた第２の端末にお
    ける上記変換手段は、 情報ビット系列に対して所定の符号化を施す第２の符号
    化手段と、 上記第２の符号化手段によって得られた系列に対して所
    定の変調方式に基づく信号点のマッピングを行い、Ｍ個
    の数値からなるからなる符号化系列を生成する第２の変
    調手段とを有することを特徴とする請求項２１記載の多
    元接続システム。
26. 【請求項２６】 上記第１の符号化手段及び／又は上記
    第２の符号化手段は、入力したデータの順序を所定の置
    換位置情報に基づいて並べ替えるチャネル用のチャネル
    ・インターリーブ手段を有し、 上記第１の変調手段及び／又は上記第２の変調手段は、
    上記チャネル・インターリーブ手段から供給されたイン
    ターリーブデータに対して所定の変調方式に基づく信号
    点のマッピングを行うことを特徴とする請求項２５記載
    の多元接続システム。
27. 【請求項２７】 上記復号手段は、 低次の情報ビット系列が割り当てられた第１の端末にお
    ける上記変換手段に対応した復号を行う第１の復号手段
    と、 高次の情報ビット系列が割り当てられた第２の端末にお
    ける上記変換手段に対応した復号を行う少なくとも１つ
    の第２の復号手段とを有することを特徴とする請求項２
    １記載の多元接続システム。
28. 【請求項２８】 上記第１の復号手段及び上記第２の復
    号手段は、それぞれ、上記受信値から受信シンボルに関
    する尤度を算出する尤度算出手段を有することを特徴と
    する請求項２７記載の多元接続システム。
29. 【請求項２９】 上記復号手段は、最高次の情報ビット
    系列から順次復号を行うことを特徴とする請求項２１記
    載の多元接続システム。
30. 【請求項３０】 伝送ロスの小さなユーザの上記端末ほ
    ど、高次の情報ビット系列として割り当てられることを
    特徴とする請求項２１記載の多元接続システム。
31. 【請求項３１】 基地局と複数の端末との間で多元接続
    を行うことによってデータの送受信を行う多元接続方法
    であって、 情報を所定の形式に変換して伝送する上りリンクにおけ
    る上記端末のそれぞれによって所定のビットからなる情
    報ビット系列をＭ個の数値からなる符号化系列に変換す
    る工程と、 上記端末のそれぞれによって上記情報ビット系列を変換
    して得られた上記符号化系列に対して所定の定数を乗算
    する工程と、 複数の上記端末のそれぞれによって伝送された定数倍符
    号化系列が多重化された信号に対して所定の雑音が加算
    された受信信号を受信する上記基地局によって上記受信
    信号を入力する工程と、 上記基地局によって受信された上記受信値に基づいて、
    上記端末のそれぞれに対応する複数の情報ビット系列の
    うち、少なくとも１つの情報ビット系列に対する復号を
    行い、必要な情報ビット系列を出力する工程とを備える
    ことを特徴とする多元接続方法。
32. 【請求項３２】 低次の情報ビット系列が割り当てられ
    た第１の端末によって符号化系列に対して定数を乗算す
    る工程では、雑音が加算される通信路を介して符号化系
    列を伝送するものとみなしたとき、情報ビット系列に対
    するビットエラーレートが十分小さくなるように設定さ
    れた定数が、符号化系列に対して乗算され、 高次の情報ビット系列が割り当てられた第２の端末によ
    って符号化系列に対して定数を乗算する工程では、上記
    雑音と、上記第１の端末から伝送された定数倍符号化系
    列と同一の統計的性質を有する系列との和が加算される
    通信路を介して符号化系列を伝送するものとみなしたと
    き、情報ビット系列に対するビットエラーレートが十分
    小さくなるように設定された定数が、符号化系列に対し
    て乗算されることを特徴とする請求項３１記載の多元接
    続方法。
33. 【請求項３３】 低次の情報ビット系列が割り当てられ
    た第１の端末によって符号化系列に対して定数を乗算す
    る工程では、雑音が加算される通信路を介して符号化系
    列を伝送するものとみなしたとき、情報ビット系列に対
    するビットエラーレートが十分小さくなるように設定さ
    れた定数が、符号化系列に対して乗算され、 高次の情報ビット系列が割り当てられた第２の端末によ
    って符号化系列に対して定数を乗算する工程では、上記
    雑音に比して所定量だけ大きい雑音と、上記第１の端末
    から伝送された定数倍符号化系列と同一の統計的性質を
    有する系列との和が加算される通信路を介して符号化系
    列を伝送するものとみなしたとき、情報ビット系列に対
    するビットエラーレートが十分小さくなるように設定さ
    れた定数が、符号化系列に対して乗算されることを特徴
    とする請求項３１記載の多元接続方法。
34. 【請求項３４】 上記端末は、それぞれ、伝送ロスに基
    づいて送信パワーを制御し、各ユーザ間の送信信号の振
    幅が適切となるように上記定数を設定することを特徴と
    する請求項３３記載の多元接続方法。
35. 【請求項３５】 低次の情報ビット系列が割り当てられ
    た第１の端末によって第１の情報ビット系列を変換する
    工程は、 上記第１の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
    工程と、 上記第１の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
    工程にて得られた系列に対して所定の変調方式に基づく
    信号点のマッピングを行い、Ｍ個の数値からなる第１の
    符号化系列を生成する工程とを有し、 高次の情報ビット系列が割り当てられた第２の端末によ
    って第２の情報ビット系列を変換する工程は、 上記第２の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
    工程と、 上記第２の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
    工程にて得られた系列に対して所定の変調方式に基づく
    信号点のマッピングを行い、Ｍ個の数値からなる第２の
    符号化系列を生成する工程とを有することを特徴とする
    請求項３１記載の多元接続方法。
36. 【請求項３６】 上記第１の情報ビット系列に対して所
    定の符号化を施す工程及び／又は上記第２の情報ビット
    系列に対して所定の符号化を施す工程は、入力したデー
    タの順序を所定の置換位置情報に基づいて並べ替えてイ
    ンターリーブデータを生成するチャネル用の工程を有
    し、 上記第１の情報ビット系列に対して所定の符号化を施す
    工程にて得られた系列に対して所定の変調方式に基づく
    信号点のマッピングを行う工程及び／又は上記第２の情
    報ビット系列に対して所定の符号化を施す工程にて得ら
    れた系列に対して所定の変調方式に基づく信号点のマッ
    ピングを行う工程では、上記インターリーブデータに対
    して所定の変調方式に基づく信号点のマッピングが行わ
    れることを特徴とする請求項３５記載の多元接続方法。
37. 【請求項３７】 上記少なくとも１つの情報ビット系列
    に対する復号を行う工程は、 低次の情報ビット系列が割り当てられた第１の端末によ
    って第１の情報ビット系列を変換する工程に対応した復
    号を行う工程と、 高次の情報ビット系列が割り当てられた第２の端末によ
    って第２の情報ビット系列を変換する工程に対応した復
    号を行う少なくとも１つの工程とを有することを特徴と
    する請求項３１記載の多元接続方法。
38. 【請求項３８】 上記第１の端末によって上記第１の情
    報ビット系列を変換する工程に対応した復号を行う工程
    及び上記第２の端末によって上記第２の情報ビット系列
    を変換する工程に対応した復号を行う少なくとも１つの
    工程は、それぞれ、上記受信値から受信シンボルに関す
    る尤度を算出する工程を有することを特徴とする請求項
    ３７記載の多元接続方法。
39. 【請求項３９】 上記少なくとも１つの情報ビット系列
    に対する復号を行う工程では、最高次の上記第２の情報
    ビット系列から順次復号が行われることを特徴とする請
    求項３１記載の多元接続方法。
40. 【請求項４０】 伝送ロスの小さなユーザの上記端末ほ
    ど、高次の情報ビット系列として割り当てられることを
    特徴とする請求項３１記載の多元接続方法。