JP2003530755A - アナログチャネルを介してディジタルデータをａ／ｄコンバータへ送信する方法 - Google Patents
アナログチャネルを介してディジタルデータをａ／ｄコンバータへ送信する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 誤り訂正符号化技術によって訂正することができないほど大きい値を有する危険な量子化ノイズの発生を低減するように、アナログチャネル２２を介してＡ／Ｄコンバータにディジタルデータを送信する。
【解決手段】 プロセスは、入力信号点のシーケンスをプリコーディングしてアナログチャネルにおけるシンボル間干渉（ＩＳＩ）をあらかじめ補償（前補償）することにより、出力信号のシーケンスを生成することを含む。少なくとも１つの出力信号は、ＩＳＩによって、プリコーディングがＩＳＩに整合している場合にＡ／Ｄコンバータの量子化レベル間にある信号点を表す信号へと歪みを受ける。他の出力信号は、ＩＳＩによって、プリコーディングがＩＳＩに整合している場合にＡ／Ｄコンバータの量子化レベルの信号点を表す信号へと歪みを受けることになる。大多数の入力信号点は、Ａ／Ｄコンバータの量子化レベルである。
Description
【０００１】
本発明は、アナログチャネルを通じてディジタルデータを送信することに関す
る。
る。
【０００２】
多くの通信システムでは、モデムがディジタルデータを送信するために使用さ
れる。モデムは、データを信号点のシーケンスに変換し、アナログチャネルを介
してその信号点を近端の中央局（電話局）へ送信する。近端中央局では、パルス
符号変調音声符号器（ＰＣＭボコーダ）が、受信した信号点を量子化レベルのセ
ットにマッピングする。近端中央局は、ディジタルネットワークを介して、量子
化レベルのシーケンスを、アップストリーム（上流）の、遠端の送受信器へ送信
する。
れる。モデムは、データを信号点のシーケンスに変換し、アナログチャネルを介
してその信号点を近端の中央局（電話局）へ送信する。近端中央局では、パルス
符号変調音声符号器（ＰＣＭボコーダ）が、受信した信号点を量子化レベルのセ
ットにマッピングする。近端中央局は、ディジタルネットワークを介して、量子
化レベルのシーケンスを、アップストリーム（上流）の、遠端の送受信器へ送信
する。
【０００３】
アナログチャネルでは、連続時間信号は広がり（チャネルブロードニング）、
シンボル間干渉（ＩＳＩ：inter-symbol interference）と呼ばれる現象を通じ
て重なり合う。ＩＳＩを除去するため、従来のモデムは、アナログチャネルへの
送信前の信号をプリコーディング(precode)する。プリコーディングの後には、
チャネルブロードニングはＩＳＩを生成しない。その代わりに、チャネルブロー
ドニングは、プリコーディング前のもとのコンステレーション（原コンステレー
ション）の信号点を表していた信号を、拡大された信号コンステレーションの信
号点を表す信号に変換する。従来、原コンステレーションおよび拡大コンステレ
ーションは、ＰＣＭボコーダの量子化レベルから導出されている。このようなコ
ンステレーションに基づくプリコーディングは、チャネルノイズおよびエコーが
ない場合には、良好なノイズ性能を提供する。
シンボル間干渉（ＩＳＩ：inter-symbol interference）と呼ばれる現象を通じ
て重なり合う。ＩＳＩを除去するため、従来のモデムは、アナログチャネルへの
送信前の信号をプリコーディング(precode)する。プリコーディングの後には、
チャネルブロードニングはＩＳＩを生成しない。その代わりに、チャネルブロー
ドニングは、プリコーディング前のもとのコンステレーション（原コンステレー
ション）の信号点を表していた信号を、拡大された信号コンステレーションの信
号点を表す信号に変換する。従来、原コンステレーションおよび拡大コンステレ
ーションは、ＰＣＭボコーダの量子化レベルから導出されている。このようなコ
ンステレーションに基づくプリコーディングは、チャネルノイズおよびエコーが
ない場合には、良好なノイズ性能を提供する。
【０００４】
量子化は、アナログチャネルから受信した信号の連続値を、受信信号のサンプ
リングと打ち切りまたは丸めのいずれかとを含むプロセスによる離散レベルによ
って置き換える。量子化は、連続値を離散レベルで置き換えるため、送信データ
中にノイズを導入する。この量子化ノイズの大きさ（絶対値）は、ＰＣＭボコー
ダの量子化レベル間の距離に依存する。
リングと打ち切りまたは丸めのいずれかとを含むプロセスによる離散レベルによ
って置き換える。量子化は、連続値を離散レベルで置き換えるため、送信データ
中にノイズを導入する。この量子化ノイズの大きさ（絶対値）は、ＰＣＭボコー
ダの量子化レベル間の距離に依存する。
【０００５】
遠端送受信器は、ディジタルネットワークを介して、ダウンストリーム（下流
）の近端中央局へ信号点を送信する。近端中央局では、信号点は、他のデータを
アップストリームへ伝送するのと同じアナログチャネルを介して下流のモデムへ
送信される連続時間信号に変換される。遠端送受信器からの信号点の値が近端中
央局における量子化レベルに対応する場合には、ダウンストリーム伝送は量子化
ノイズを発生しない。量子化ノイズが生じないのは、ディジタルネットワークが
信号点を歪ませないからである。そこで、近端中央局は、遠端送受信器から、量
子化レベルに対応する信号点を受信することになる。
）の近端中央局へ信号点を送信する。近端中央局では、信号点は、他のデータを
アップストリームへ伝送するのと同じアナログチャネルを介して下流のモデムへ
送信される連続時間信号に変換される。遠端送受信器からの信号点の値が近端中
央局における量子化レベルに対応する場合には、ダウンストリーム伝送は量子化
ノイズを発生しない。量子化ノイズが生じないのは、ディジタルネットワークが
信号点を歪ませないからである。そこで、近端中央局は、遠端送受信器から、量
子化レベルに対応する信号点を受信することになる。
【０００６】
従来のプリコーダ（プリコーディング装置）は、信号点がＰＣＭボコーダの量
子化レベルであるような拡大コンステレーションを使用する。しかし、ＰＣＭボ
コーダはアナログチャネルから信号点を受信し、アナログチャネルは、信号への
ＩＳＩとは別に他のノイズを導入する。この他のチャネルノイズにより、受信信
号点は、拡大コンステレーションのものとは異なる値をとり、量子化レベルとは
異なることになる。また、ＰＣＭボコーダにおける量子化の前に、ダウンストリ
ーム伝送からのエコーが受信信号点に付加される。エコーによっても、信号点は
、量子化レベルとは異なる値をとることになる。両方の理由により、量子化レベ
ルの値を拡大コンステレーションの各信号点に割り当てると、量子化ノイズのレ
ベルが許容できないものになることがある。
子化レベルであるような拡大コンステレーションを使用する。しかし、ＰＣＭボ
コーダはアナログチャネルから信号点を受信し、アナログチャネルは、信号への
ＩＳＩとは別に他のノイズを導入する。この他のチャネルノイズにより、受信信
号点は、拡大コンステレーションのものとは異なる値をとり、量子化レベルとは
異なることになる。また、ＰＣＭボコーダにおける量子化の前に、ダウンストリ
ーム伝送からのエコーが受信信号点に付加される。エコーによっても、信号点は
、量子化レベルとは異なる値をとることになる。両方の理由により、量子化レベ
ルの値を拡大コンステレーションの各信号点に割り当てると、量子化ノイズのレ
ベルが許容できないものになることがある。
【０００７】
１つの特徴によれば、本発明は、アナログチャネルを介してＡ／Ｄコンバータ
にディジタルデータを送信するプロセスを提供する。このプロセスは、入力信号
点のシーケンスをプリコーディングしてアナログチャネルにおけるシンボル間干
渉（ＩＳＩ）をあらかじめ補償（前補償）することにより、出力信号のシーケン
スを生成するステップを含む。少なくとも１つの出力信号は、ＩＳＩによって、
プリコーディングがＩＳＩに整合している場合にＡ／Ｄコンバータの量子化レベ
ル間にある信号点を表す信号へと歪みを受ける。他の出力信号は、ＩＳＩによっ
て、プリコーディングがＩＳＩに整合している場合にＡ／Ｄコンバータの量子化
レベルの信号点を表す信号へと歪みを受けることになる。大多数の入力信号点は
、Ａ／Ｄコンバータの量子化レベルである。
にディジタルデータを送信するプロセスを提供する。このプロセスは、入力信号
点のシーケンスをプリコーディングしてアナログチャネルにおけるシンボル間干
渉（ＩＳＩ）をあらかじめ補償（前補償）することにより、出力信号のシーケン
スを生成するステップを含む。少なくとも１つの出力信号は、ＩＳＩによって、
プリコーディングがＩＳＩに整合している場合にＡ／Ｄコンバータの量子化レベ
ル間にある信号点を表す信号へと歪みを受ける。他の出力信号は、ＩＳＩによっ
て、プリコーディングがＩＳＩに整合している場合にＡ／Ｄコンバータの量子化
レベルの信号点を表す信号へと歪みを受けることになる。大多数の入力信号点は
、Ａ／Ｄコンバータの量子化レベルである。
【０００８】
もう１つの特徴によれば、本発明は、ダウンストリームおよびアップストリー
ムの両方向でアナログチャネルを通じてデータを通信するプロセスを提供する。
このプロセスは、ダウンストリーム伝送により引き起こされるエコーレベルをモ
ニタするステップと、アナログチャネルを通じてのダウンストリーム伝送のため
のパワーレベルをより低い値に再設定するステップを含む。再設定が行われるの
は、モニタされたエコーレベルがアナログチャネルを通じてのアップストリーム
データ伝送と干渉すると判定された場合である。 本発明のその他の利点は、当業者には、発明の詳細な説明および図面から明ら
かとなる。
ムの両方向でアナログチャネルを通じてデータを通信するプロセスを提供する。
このプロセスは、ダウンストリーム伝送により引き起こされるエコーレベルをモ
ニタするステップと、アナログチャネルを通じてのダウンストリーム伝送のため
のパワーレベルをより低い値に再設定するステップを含む。再設定が行われるの
は、モニタされたエコーレベルがアナログチャネルを通じてのアップストリーム
データ伝送と干渉すると判定された場合である。 本発明のその他の利点は、当業者には、発明の詳細な説明および図面から明ら
かとなる。
【０００９】
従来のモデムにおいて、量子化ノイズが生じるのは、信号点がＰＣＭボコーダ
によって量子化される前に、送信信号点がチャネルノイズによって歪みを受ける
からである。同様に、全二重システムにおけるエコーは、信号点がＰＣＭボコー
ダによって量子化される前に送信信号点を歪ませる。このような状況に鑑みると
、量子化ノイズを消去することは不可能である。
によって量子化される前に、送信信号点がチャネルノイズによって歪みを受ける
からである。同様に、全二重システムにおけるエコーは、信号点がＰＣＭボコー
ダによって量子化される前に送信信号点を歪ませる。このような状況に鑑みると
、量子化ノイズを消去することは不可能である。
【００１０】
さまざまな実施例は、誤り訂正符号化技術によって訂正することができないほ
ど大きい値を有する危険な量子化ノイズの発生を低減する。こうして、このよう
な大きい量子化ノイズの低減は、送信データを回復する受信機の能力を改善する
ことができる。
ど大きい値を有する危険な量子化ノイズの発生を低減する。こうして、このよう
な大きい量子化ノイズの低減は、送信データを回復する受信機の能力を改善する
ことができる。
【００１１】
図１に、ディジタルデータのための全二重通信システム１０を示す。システム
１０は、ユーザ送受信器１２、近端中央局１４、および遠端送受信器１６を有す
る。ユーザ送受信器１２は、アナログチャネル２０、例えば、電話ローカルルー
プ（加入者線）を介して、近端中央局１４に接続される。ユーザ送受信器１２の
例としてはモデムがある。遠端送受信器１６は、ディジタルネットワーク２２を
介して近端中央局１４に接続される。遠端送受信器１６の例としては、インター
ネットサービスプロバイダのサーバがある。
１０は、ユーザ送受信器１２、近端中央局１４、および遠端送受信器１６を有す
る。ユーザ送受信器１２は、アナログチャネル２０、例えば、電話ローカルルー
プ（加入者線）を介して、近端中央局１４に接続される。ユーザ送受信器１２の
例としてはモデムがある。遠端送受信器１６は、ディジタルネットワーク２２を
介して近端中央局１４に接続される。遠端送受信器１６の例としては、インター
ネットサービスプロバイダのサーバがある。
【００１２】
ここで、アップストリーム（上流）およびダウンストリーム（下流）とはそれ
ぞれ、ユーザ送受信器１２から遠端送受信器１６へ、および、遠端送受信器１６
からユーザ送受信器１２へのデータフローを指す。これらの２つのデータフロー
は、中央局１４およびそこにあるＰＣＭボコーダが、アナログチャネル２０を通
じてデータを送信する後または前のいずれにおいてデータを処理するかの点で異
なる。
ぞれ、ユーザ送受信器１２から遠端送受信器１６へ、および、遠端送受信器１６
からユーザ送受信器１２へのデータフローを指す。これらの２つのデータフロー
は、中央局１４およびそこにあるＰＣＭボコーダが、アナログチャネル２０を通
じてデータを送信する後または前のいずれにおいてデータを処理するかの点で異
なる。
【００１３】
図２に、図１のシステム１０がアップストリーム方向に流れるディジタルデー
タをどのように処理するかを示す。近端送受信器１２に配置された送信器は、デ
ィジタルデータＤｎのシーケンスを受け取る。送信器は、受け取ったＤｎをトレ
リス符号器２８に送り、そこでＤｎは順に符号化され、符号化ディジタル信号点
Ｐｎの出力ストリームが生成される。この符号化により、その後に遠端送受信器
１６において伝送誤りを低減することが可能となる。符号器２８の例としては、
Ｖ．３４およびＶ．９０モデムで用いられる４Ｄの１６状態、３２状態または６
４状態トレリス符号器がある。このような符号器の詳細は、米国特許第５，４１
８，７９８号および第４，７１３，８１７号に記載されている。
タをどのように処理するかを示す。近端送受信器１２に配置された送信器は、デ
ィジタルデータＤｎのシーケンスを受け取る。送信器は、受け取ったＤｎをトレ
リス符号器２８に送り、そこでＤｎは順に符号化され、符号化ディジタル信号点
Ｐｎの出力ストリームが生成される。この符号化により、その後に遠端送受信器
１６において伝送誤りを低減することが可能となる。符号器２８の例としては、
Ｖ．３４およびＶ．９０モデムで用いられる４Ｄの１６状態、３２状態または６
４状態トレリス符号器がある。このような符号器の詳細は、米国特許第５，４１
８，７９８号および第４，７１３，８１７号に記載されている。
【００１４】
トレリス符号器２８は、Ｐｎをプリコーダ３０に送り、プリコーダ３０は、ア
ナログチャネル２０′におけるシンボル間干渉（ＩＳＩ）があらかじめ補償（前
補償）された信号点Ｓｎのシーケンスを生成する。プリコーダ３０から、信号点
Ｓｎを表す連続時間信号が増幅器３２に送られる。増幅器３２は、信号を係数「
α−１′」倍に増幅する。この係数は、アナログチャネル２０′における減衰を
あらかじめ補償するように選択される。増幅器３２は、増幅された信号をアナロ
グチャネル２０′に送信する。
ナログチャネル２０′におけるシンボル間干渉（ＩＳＩ）があらかじめ補償（前
補償）された信号点Ｓｎのシーケンスを生成する。プリコーダ３０から、信号点
Ｓｎを表す連続時間信号が増幅器３２に送られる。増幅器３２は、信号を係数「
α−１′」倍に増幅する。この係数は、アナログチャネル２０′における減衰を
あらかじめ補償するように選択される。増幅器３２は、増幅された信号をアナロ
グチャネル２０′に送信する。
【００１５】
アナログチャネル２０′について、入力および出力の連続時間信号はそれぞれ
、信号伝送期間中に送信されたディジタル信号α−１′ＳｎおよびＶｎを表す。
以下、主として、これらの等価なディジタル信号について考える。
、信号伝送期間中に送信されたディジタル信号α−１′ＳｎおよびＶｎを表す。
以下、主として、これらの等価なディジタル信号について考える。
【００１６】
アナログチャネル２０′は、ユーザ送受信器１２内のプリコーダ３０と、近端
中央局１４内のＰＣＭボコーダ３４との間のアナログ要素を含む。したがって、
チャネル２０′は、図１に示された、アナログチャネル２０と、ユーザ送受信器
１２の出力部分と、近端中央局１４の入力部分とを含むことになる。アナログチ
ャネル２０′は、送信信号点を係数α倍に減衰させ、等価ディジタルフィルタ応
答ｈｉで信号点をフィルタリングする。「ｈｉ」は、ｉ番前の伝送期間の信号点
が現在の伝送期間の信号点に生じるＩＳＩの量を記述する。アナログチャネル２
０′はまた、チャネルノイズ、例えば、ガウシアンノイズを入力信号に付加し、
信号点を表す出力信号Ｖｎを生成する。
中央局１４内のＰＣＭボコーダ３４との間のアナログ要素を含む。したがって、
チャネル２０′は、図１に示された、アナログチャネル２０と、ユーザ送受信器
１２の出力部分と、近端中央局１４の入力部分とを含むことになる。アナログチ
ャネル２０′は、送信信号点を係数α倍に減衰させ、等価ディジタルフィルタ応
答ｈｉで信号点をフィルタリングする。「ｈｉ」は、ｉ番前の伝送期間の信号点
が現在の伝送期間の信号点に生じるＩＳＩの量を記述する。アナログチャネル２
０′はまた、チャネルノイズ、例えば、ガウシアンノイズを入力信号に付加し、
信号点を表す出力信号Ｖｎを生成する。
【００１７】
データ通信の前またはその期間中に、ユーザ送受信器１２および遠端中央局１
６は、チャネル検査を実行して、アナログチャネル２０′を特徴づけるパラメー
タｈｉおよびαを推定する。このチャネル検査により、ユーザ送受信器１２は、
チャネル２０′により生じるフィルタリングｈｉおよび減衰αをあらかじめ補償
するように、プリコーダ３０および増幅器３２のそれぞれのパラメータｈｉ′、
α−１′を設定することができる。
６は、チャネル検査を実行して、アナログチャネル２０′を特徴づけるパラメー
タｈｉおよびαを推定する。このチャネル検査により、ユーザ送受信器１２は、
チャネル２０′により生じるフィルタリングｈｉおよび減衰αをあらかじめ補償
するように、プリコーダ３０および増幅器３２のそれぞれのパラメータｈｉ′、
α−１′を設定することができる。
【００１８】
アナログチャネル２０′から、出力信号点Ｖｎは、近端中央局１４におけるエ
コーによってさらに損傷される。このエコーは、近端中央局１４に配置されたハ
イブリッド装置３６におけるインピーダンス不整合により生じる。ハイブリッド
装置３６により、ダウンストリーム方向に流れる信号点の一部はアップストリー
ム方向に反射される。エコーで損傷された信号点Ｖｎ′（Ｖｎ′＝Ｖｎ＋エコー
）は、ＰＣＭボコーダ３４によって受信される。ＰＣＭボコーダ３４は、信号点
Ｖｎ′を量子化して、出力ディジタルワードＲｎを生成する。信号点Ｖｎ′はチ
ャネルノイズおよびエコーを含むため、ＰＣＭボコーダ３４は、ディジタルワー
ドＲｎ中に量子化ノイズを導入することになる。
コーによってさらに損傷される。このエコーは、近端中央局１４に配置されたハ
イブリッド装置３６におけるインピーダンス不整合により生じる。ハイブリッド
装置３６により、ダウンストリーム方向に流れる信号点の一部はアップストリー
ム方向に反射される。エコーで損傷された信号点Ｖｎ′（Ｖｎ′＝Ｖｎ＋エコー
）は、ＰＣＭボコーダ３４によって受信される。ＰＣＭボコーダ３４は、信号点
Ｖｎ′を量子化して、出力ディジタルワードＲｎを生成する。信号点Ｖｎ′はチ
ャネルノイズおよびエコーを含むため、ＰＣＭボコーダ３４は、ディジタルワー
ドＲｎ中に量子化ノイズを導入することになる。
【００１９】
ＰＣＭボコーダ３４は、既知のμ則または既知のＡ則に従って、損傷された信
号点Ｖｎ′を８ビットワードに量子化する。以下では、ＰＣＭボコーダ３４の量
子化則の例としてμ則を用いる。近端中央局１４は、ディジタルネットワーク２
２を介して、Ｒｎのシーケンスをアップストリームの遠端送受信器１６へ送信す
る。
号点Ｖｎ′を８ビットワードに量子化する。以下では、ＰＣＭボコーダ３４の量
子化則の例としてμ則を用いる。近端中央局１４は、ディジタルネットワーク２
２を介して、Ｒｎのシーケンスをアップストリームの遠端送受信器１６へ送信す
る。
【００２０】
遠端送受信器１６では、受信器が、ディジタルネットワーク２２から、「エコ
ー」で損傷されたＲｎを受信する。並行して、それぞれのＲｎは、モニタ装置に
送られ、エコーの推定値が差し引かれた信号点Ｒｎ′を生成するように処理され
る。モニタ装置は、各Ｒｎから信頼性情報を導出する。ビタビ復号器３８は、エ
コーを差し引いたＲｎ′のシーケンスを復号して、出力データ値Ｄｎ′のシーケ
ンスを生成する。Ｄｎ′は、ユーザ送受信器１２によってもともと送信された入
力データ値Ｄｎの推定である。トレリス符号器２８によって前に実行された符号
化のおかげで、遠端送受信器１６は、ビタビ復号器３８を用いて、ノイズで損傷
されたディジタルワードＲｎ′から送信データを回復することができる。
ー」で損傷されたＲｎを受信する。並行して、それぞれのＲｎは、モニタ装置に
送られ、エコーの推定値が差し引かれた信号点Ｒｎ′を生成するように処理され
る。モニタ装置は、各Ｒｎから信頼性情報を導出する。ビタビ復号器３８は、エ
コーを差し引いたＲｎ′のシーケンスを復号して、出力データ値Ｄｎ′のシーケ
ンスを生成する。Ｄｎ′は、ユーザ送受信器１２によってもともと送信された入
力データ値Ｄｎの推定である。トレリス符号器２８によって前に実行された符号
化のおかげで、遠端送受信器１６は、ビタビ復号器３８を用いて、ノイズで損傷
されたディジタルワードＲｎ′から送信データを回復することができる。
【００２１】
ビタビ復号器３８は、エコーの除去の前に、受信ディジタルワードＲｎから導
出された信頼性情報を考慮に入れる。ＰＣＭボコーダ３４の大きい量子化レベル
に対応するディジタルワードＲｎは信頼性が低い。その理由は、このようなＲｎ は、大きい量子化ノイズを含む可能性があるためである。信頼性情報はまた、コ
ンステレーションの最小距離ｄの関数でもある。
出された信頼性情報を考慮に入れる。ＰＣＭボコーダ３４の大きい量子化レベル
に対応するディジタルワードＲｎは信頼性が低い。その理由は、このようなＲｎ は、大きい量子化ノイズを含む可能性があるためである。信頼性情報はまた、コ
ンステレーションの最小距離ｄの関数でもある。
【００２２】
信頼性情報は、ビタビ復号器３８のフロントエンドで計算される１次元（１Ｄ
）枝メトリックをスケーリングするために用いられる。スケーリング係数β（Ｒｎ ）の値は、Ｒｎの値に対する可能な最大の量子化ノイズｑと、信号点Ｐｎの１
Ｄコンステレーションにおける最小距離ｄとの間の関係に依存する。例示的なβ
（Ｒｎ）は次の形を有する。 β（Ｒｎ）＝１ （ｑ＜ｄ／２の場合） β（Ｒｎ）＝（０．７５）２ （ｑ＝ｄ／２の場合） β（Ｒｎ）＝（０．３７５）２ （ｑ＝ｄの場合） β（Ｒｎ）＝（０．１８７５）２ （ｑ＞ｄの場合） β（Ｒｎ）の値は、Ｒｎによって表される信号点の絶対値にほぼ反比例する。そ
の理由は、量子化ノイズは信号点の絶対値とともに増大するからである。
）枝メトリックをスケーリングするために用いられる。スケーリング係数β（Ｒｎ ）の値は、Ｒｎの値に対する可能な最大の量子化ノイズｑと、信号点Ｐｎの１
Ｄコンステレーションにおける最小距離ｄとの間の関係に依存する。例示的なβ
（Ｒｎ）は次の形を有する。 β（Ｒｎ）＝１ （ｑ＜ｄ／２の場合） β（Ｒｎ）＝（０．７５）２ （ｑ＝ｄ／２の場合） β（Ｒｎ）＝（０．３７５）２ （ｑ＝ｄの場合） β（Ｒｎ）＝（０．１８７５）２ （ｑ＞ｄの場合） β（Ｒｎ）の値は、Ｒｎによって表される信号点の絶対値にほぼ反比例する。そ
の理由は、量子化ノイズは信号点の絶対値とともに増大するからである。
【００２３】
ビタビ復号器３８は、それぞれの符号器状態（またはそれぞれの生き残りパス
）ごとにパスメトリックを計算する。４次元（４Ｄ）トレリス符号の場合、各パ
スメトリックは、４Ｄ枝メトリックの累積である。それぞれの４Ｄ枝メトリック
は、４Ｄコンステレーションの信号点の４Ｄサブセットに関連づけられる。これ
らの４Ｄサブセットは、１Ｄ拡大コンステレーションの４個の１Ｄサブセットの
連接から構成されるため、各４Ｄ枝メトリックは、４個の１Ｄ枝メトリックの和
となる。
）ごとにパスメトリックを計算する。４次元（４Ｄ）トレリス符号の場合、各パ
スメトリックは、４Ｄ枝メトリックの累積である。それぞれの４Ｄ枝メトリック
は、４Ｄコンステレーションの信号点の４Ｄサブセットに関連づけられる。これ
らの４Ｄサブセットは、１Ｄ拡大コンステレーションの４個の１Ｄサブセットの
連接から構成されるため、各４Ｄ枝メトリックは、４個の１Ｄ枝メトリックの和
となる。
【００２４】
４Ｄトレリス符号の場合、スケーリングされた１Ｄ枝メトリックが以下のよう
に計算される。トレリス符号の状態数に依存して、１Ｄ拡大コンステレーション
、例えば、図５、図６、図８、または図９のコンステレーションが、２個または
４個の１Ｄサブセットに分割される。図５、図６、図８、または図９において、
各１Ｄサブセットは、最後のビット（２個の１Ｄサブセットの場合）または最後
の２ビット（４個の１Ｄサブセットの場合）について同じ値を有するビットパタ
ーンに対応する信号点からなる。受信信号点Ｒｎ′について、１Ｄメトリックが
、各１Ｄサブセットごとに計算される。１Ｄメトリックは、Ｒｎと、１Ｄサブセ
ットにおいて最も近い信号点との間の２乗ユークリッド距離である。その後、１
Ｄ枝メトリックは、４Ｄ枝メトリックおよびパスメトリックを計算するために使
用される前にスケーリングされる。
に計算される。トレリス符号の状態数に依存して、１Ｄ拡大コンステレーション
、例えば、図５、図６、図８、または図９のコンステレーションが、２個または
４個の１Ｄサブセットに分割される。図５、図６、図８、または図９において、
各１Ｄサブセットは、最後のビット（２個の１Ｄサブセットの場合）または最後
の２ビット（４個の１Ｄサブセットの場合）について同じ値を有するビットパタ
ーンに対応する信号点からなる。受信信号点Ｒｎ′について、１Ｄメトリックが
、各１Ｄサブセットごとに計算される。１Ｄメトリックは、Ｒｎと、１Ｄサブセ
ットにおいて最も近い信号点との間の２乗ユークリッド距離である。その後、１
Ｄ枝メトリックは、４Ｄ枝メトリックおよびパスメトリックを計算するために使
用される前にスケーリングされる。
【００２５】
再びユーザ送受信器１２についてみると、プリコーダ３０は、アナログチャネ
ル２０′でのＩＳＩについて信号点Ｐｎのシーケンスをあらかじめ補償（前補償
）するトムリンソン型装置である。前補償は、原コンステレーションの入力信号
点Ｐｎ（これは、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルから導出される）を、出力
信号点Ｓｎで置き換えることを含む。プリコーディングがチャネルＩＳＩに整合
している場合、その後のアナログチャネル２０′によるフィルタリングは、出力
信号点Ｓｎを信号点Ｖｎに変換し、Ｖｎは、チャネルノイズがない場合、原コン
ステレーションを超えるある拡大コンステレーションに属する。原コンステレー
ションおよび拡大コンステレーションはプリコーダ３０を規定する。
ル２０′でのＩＳＩについて信号点Ｐｎのシーケンスをあらかじめ補償（前補償
）するトムリンソン型装置である。前補償は、原コンステレーションの入力信号
点Ｐｎ（これは、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルから導出される）を、出力
信号点Ｓｎで置き換えることを含む。プリコーディングがチャネルＩＳＩに整合
している場合、その後のアナログチャネル２０′によるフィルタリングは、出力
信号点Ｓｎを信号点Ｖｎに変換し、Ｖｎは、チャネルノイズがない場合、原コン
ステレーションを超えるある拡大コンステレーションに属する。原コンステレー
ションおよび拡大コンステレーションはプリコーダ３０を規定する。
【００２６】
プリコーダ３０は、フィードバックループ４２、加算器４４、および剰余装置
４６を有する。
４６を有する。
【００２７】
フィードバックループ４２は、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ４８を
有する。ＦＩＲフィルタ４８は、前の信号期間中に出力された信号点Ｓｎをフィ
ルタリングする。ＦＩＲフィルタ４８は、チャネル２０′のディジタル応答に整
合したディジタル応答を有する。実施例のプリコーダ３０では、フィルタ４８の
応答は、初期化プロセス中のチャネル２０′の応答に整合される。フィルタの応
答は次の通りである。
有する。ＦＩＲフィルタ４８は、前の信号期間中に出力された信号点Ｓｎをフィ
ルタリングする。ＦＩＲフィルタ４８は、チャネル２０′のディジタル応答に整
合したディジタル応答を有する。実施例のプリコーダ３０では、フィルタ４８の
応答は、初期化プロセス中のチャネル２０′の応答に整合される。フィルタの応
答は次の通りである。
【数１】
ただし、Ｚ−ｉは、ｉ個の信号期間の遅延である。各信号期間中に、ＦＩＲフィ
ルタ４８は、フィードバック信号点Ｆｎを生成する。
ルタ４８は、フィードバック信号点Ｆｎを生成する。
【００２８】
フィルタ４８によるフィードバックの量は、次式で定義されるパラメータγに
よって記述される。
よって記述される。
【数２】
フィードバックすなわちγが大きくなると、近端中央局１４における出力信号点
Ｖｎの平均絶対値も大きくなる。Ｖｎが大きくなると量子化ノイズが大きくなる
ため、量子化ノイズを小さく保つには、γの値を小さくするほうが一般に好まし
い。部分的には、γの値は、ユーザ送受信器１２の出力部分の性質によって定ま
る。γの値はまた、拡大コンステレーションのサイズを決定する。
Ｖｎの平均絶対値も大きくなる。Ｖｎが大きくなると量子化ノイズが大きくなる
ため、量子化ノイズを小さく保つには、γの値を小さくするほうが一般に好まし
い。部分的には、γの値は、ユーザ送受信器１２の出力部分の性質によって定ま
る。γの値はまた、拡大コンステレーションのサイズを決定する。
【００２９】
各信号期間中に、加算器４４は、入力信号点Ｐｎからフィードバック信号Ｆｎ
を差し引いて、アナログチャネル２０′でのＩＳＩがあらかじめ補償された信号
Ｑｎを生成する。信号Ｑｎは次式で与えられる。
Ｑｎを生成する。信号Ｑｎは次式で与えられる。
【数３】
【００３０】
剰余装置４６は、正または負の剰余量Ｍ（Ｐｎ）をＱｎに加えて、あらかじめ
選択された範囲に入る出力信号Ｓｎを生成する。すなわち、Ｓｎ＝Ｑｎ＋Ｍ（Ｐｎ ）である。チャネルノイズがない場合、アナログチャネル２０′を通してのＳｎ の伝送は次のものを生成する。 Ｖｎ＝Ｐｎ＋Ｍ（Ｐｎ）
選択された範囲に入る出力信号Ｓｎを生成する。すなわち、Ｓｎ＝Ｑｎ＋Ｍ（Ｐｎ ）である。チャネルノイズがない場合、アナログチャネル２０′を通してのＳｎ の伝送は次のものを生成する。 Ｖｎ＝Ｐｎ＋Ｍ（Ｐｎ）
【００３１】
したがって、Ｖｎは、剰余量Ｍ（Ｐｎ）を加えることによってＰｎの原コンス
テレーションを超えて構成されるある拡大コンステレーションに属する。この拡
大コンステレーションは、信号点Ｐｎの原コンステレーションと、原コンステレ
ーションの点から剰余量Ｍ（Ｐｎ）だけすれた信号点とを含む。剰余量Ｍ（Ｐｎ ）によって関連づけられる信号点は、遠端送受信器１６によって、同じ原信号点
Ｐｎに対応するものと認識される。
テレーションを超えて構成されるある拡大コンステレーションに属する。この拡
大コンステレーションは、信号点Ｐｎの原コンステレーションと、原コンステレ
ーションの点から剰余量Ｍ（Ｐｎ）だけすれた信号点とを含む。剰余量Ｍ（Ｐｎ ）によって関連づけられる信号点は、遠端送受信器１６によって、同じ原信号点
Ｐｎに対応するものと認識される。
【００３２】
拡大コンステレーションの信号点の間隔は不均一（非一様）であるため、剰余
量Ｍ（Ｐｎ）はＰｎの値に依存する。剰余装置４６は、Ｐｎの値に対する入力端
子５２を有する。
量Ｍ（Ｐｎ）はＰｎの値に依存する。剰余装置４６は、Ｐｎの値に対する入力端
子５２を有する。
【００３３】
剰余装置４６は、Ｑｎが、あらかじめ選択された負のしきい値より小さいか、
それとも、あらかじめ選択された正のしきい値より大きいかに応じて、それぞれ
正または負の剰余量Ｍ（Ｐｎ）を信号点Ｑｎに加える。剰余装置４６のいくつか
の実施例は、値がＰｎに依存して−（１／２）Ｍ（Ｐｎ）に等しい可変しきい値
を使用する。剰余装置４６の別の実施例は、固定しきい値を使用する。負および
正の固定しきい値は、例えば、それぞれＴ−＝−（１／２）×［すべての正の剰
余量Ｍ（Ｐｎ）の最大値］、およびＴ＋＝−（１／２）×［すべての負の剰余量
Ｍ（Ｐｎ）の最小値］、である。ここで、最大あるいは最小とは、原コンステレ
ーション内の信号点についての、Ｍ（Ｐｎ）の最大値あるいは最小値を指す。
それとも、あらかじめ選択された正のしきい値より大きいかに応じて、それぞれ
正または負の剰余量Ｍ（Ｐｎ）を信号点Ｑｎに加える。剰余装置４６のいくつか
の実施例は、値がＰｎに依存して−（１／２）Ｍ（Ｐｎ）に等しい可変しきい値
を使用する。剰余装置４６の別の実施例は、固定しきい値を使用する。負および
正の固定しきい値は、例えば、それぞれＴ−＝−（１／２）×［すべての正の剰
余量Ｍ（Ｐｎ）の最大値］、およびＴ＋＝−（１／２）×［すべての負の剰余量
Ｍ（Ｐｎ）の最小値］、である。ここで、最大あるいは最小とは、原コンステレ
ーション内の信号点についての、Ｍ（Ｐｎ）の最大値あるいは最小値を指す。
【００３４】
量子化ノイズの絶対値は、信号点Ｖｎの絶対値が増大するとともに増大する。
絶対値の大きい信号点の場合、エコーおよびチャネルノイズは、遠端送受信器１
６が訂正することのできない量子化ノイズを引き起こすことがある。したがって
、平均として小さい信号点ＶｎをＰＣＭボコーダ３４へ送信するプリコーダ３０
は、通常、この危険なタイプの量子化ノイズを少量しか生成しない。固定しきい
値の絶対値は可変しきい値より大きいため、固定しきい値を有する剰余装置４６
の実施例は、剰余量を信号点Ｑｎに加えることが少なく、したがって、ＰＣＭボ
コーダ３４において大きい絶対値の信号点Ｖｎを生じることも少なくなる。この
ため、固定しきい値を有するプリコーダ３０は、可変しきい値を有するプリコー
ダ３０よりも小さい量子化ノイズを生成することが多い。他方、可変しきい値を
有するプリコーダ３０は、低い平均出力パワーを生成するはずである。したがっ
て、可変しきい値のプリコーダ３０を有する送受信器１２であれば、アナログチ
ャネル２０′での高い減衰を補償することができる。
絶対値の大きい信号点の場合、エコーおよびチャネルノイズは、遠端送受信器１
６が訂正することのできない量子化ノイズを引き起こすことがある。したがって
、平均として小さい信号点ＶｎをＰＣＭボコーダ３４へ送信するプリコーダ３０
は、通常、この危険なタイプの量子化ノイズを少量しか生成しない。固定しきい
値の絶対値は可変しきい値より大きいため、固定しきい値を有する剰余装置４６
の実施例は、剰余量を信号点Ｑｎに加えることが少なく、したがって、ＰＣＭボ
コーダ３４において大きい絶対値の信号点Ｖｎを生じることも少なくなる。この
ため、固定しきい値を有するプリコーダ３０は、可変しきい値を有するプリコー
ダ３０よりも小さい量子化ノイズを生成することが多い。他方、可変しきい値を
有するプリコーダ３０は、低い平均出力パワーを生成するはずである。したがっ
て、可変しきい値のプリコーダ３０を有する送受信器１２であれば、アナログチ
ャネル２０′での高い減衰を補償することができる。
【００３５】
従来のプリコーダは、チャネルノイズおよびエコーがない場合に、信号点が受
信器のＰＣＭボコーダ（例えば、図２のＰＣＭボコーダ３４）に到着するときに
量子化レベルの値を正確に有するように、アナログチャネル２０′でのＩＳＩを
あらかじめ補償しようとしていた。残念ながら、チャネルノイズおよびエコーは
予測することができないため、送信前にあらかじめ補償することができない。相
当のチャネルノイズおよびエコーがある場合、従来のプリコーディングは、受信
器のＰＣＭボコーダでの量子化レベルに信号点を整合することができないため、
大きい量子化ノイズを生じることがある。
信器のＰＣＭボコーダ（例えば、図２のＰＣＭボコーダ３４）に到着するときに
量子化レベルの値を正確に有するように、アナログチャネル２０′でのＩＳＩを
あらかじめ補償しようとしていた。残念ながら、チャネルノイズおよびエコーは
予測することができないため、送信前にあらかじめ補償することができない。相
当のチャネルノイズおよびエコーがある場合、従来のプリコーディングは、受信
器のＰＣＭボコーダでの量子化レベルに信号点を整合することができないため、
大きい量子化ノイズを生じることがある。
【００３６】
プリコーダ３０は、エコーおよびチャネルノイズがある場合に、平均として、
大きい量子化ノイズを生じる可能性の少ない拡大コンステレーションを有する。
量子化ノイズが小さくなるのは、プリコーダ３０の拡大コンステレーションの信
号点は、同じ数の信号点および最小距離を有する従来の拡大コンステレーション
においてよりも、平均絶対値が小さいからである。量子化ノイズが小さいほうが
、後で遠端送受信器１６で復号することにより容易に訂正される。
大きい量子化ノイズを生じる可能性の少ない拡大コンステレーションを有する。
量子化ノイズが小さくなるのは、プリコーダ３０の拡大コンステレーションの信
号点は、同じ数の信号点および最小距離を有する従来の拡大コンステレーション
においてよりも、平均絶対値が小さいからである。量子化ノイズが小さいほうが
、後で遠端送受信器１６で復号することにより容易に訂正される。
【００３７】
図３に、μ則量子化を実現するＰＣＭボコーダの量子化レベルを示す。μ則は
、ゼロ量子化レベルと、１２７個の正レベルと、１２７個の負レベルとを有する
。正および負の量子化レベルは、ゼロ量子化レベルをはさんで対称的に位置し、
セグメント±Ａ１〜±Ａ８に分かれる。セグメント±Ａ１〜±Ａ８の１つのセグ
メント内では、量子化レベルはほぼ一様間隔である。セグメント間では、レベル
間の距離は、セグメントインデックスとともに、セグメント±Ａ１の場合の１か
ら、セグメント±Ａ８の場合の１２８まで増大する。
、ゼロ量子化レベルと、１２７個の正レベルと、１２７個の負レベルとを有する
。正および負の量子化レベルは、ゼロ量子化レベルをはさんで対称的に位置し、
セグメント±Ａ１〜±Ａ８に分かれる。セグメント±Ａ１〜±Ａ８の１つのセグ
メント内では、量子化レベルはほぼ一様間隔である。セグメント間では、レベル
間の距離は、セグメントインデックスとともに、セグメント±Ａ１の場合の１か
ら、セグメント±Ａ８の場合の１２８まで増大する。
【００３８】
隣り合う量子化レベルの間の距離は、それらのレベルの近くに位置する信号点
に関連する量子化ノイズを決定する。したがって、量子化誤りは、セグメント±
Ａ８に配置された信号点の場合のほうが、他のセグメント±Ａ１〜±Ａ７に配置
された信号点の場合よりも高い。量子化ノイズの絶対値は、平均として、プリコ
ーダの拡大コンステレーションの信号点の平均絶対値が小さい場合ほど、小さく
なる。
に関連する量子化ノイズを決定する。したがって、量子化誤りは、セグメント±
Ａ８に配置された信号点の場合のほうが、他のセグメント±Ａ１〜±Ａ７に配置
された信号点の場合よりも高い。量子化ノイズの絶対値は、平均として、プリコ
ーダの拡大コンステレーションの信号点の平均絶対値が小さい場合ほど、小さく
なる。
【００３９】
再び図２を参照すると、トレリス符号器２８は、ＰＣＭボコーダ３４の量子化
レベルに対応する信号点Ｐｎを生成する。プリコーダ３０および増幅器３２が、
チャネルＩＳＩおよび減衰を正確にあらかじめ補償するように設定されていると
き（これをチャネルＩＳＩに整合しているという）、プリコーダ３０は、信号点
Ｐｎを出力信号点Ｓｎに変換する。このような設定の場合、チャネルＩＳＩは、
Ｓｎを表す出力信号を、チャネルノイズおよびエコーがない場合の拡大コンステ
レーションの点を表す信号に変換することになる。プリコーダ３０に関連する拡
大コンステレーションの信号点の一部は、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルで
はない。正当な量子化レベルに対応しない信号点を使用することにより、プリコ
ーダ３０は、拡大コンステレーションの信号点の平均絶対値を小さくすることが
できる。このような信号点の平均絶対値を小さくすると、チャネルノイズおよび
エコーがある場合のＰＣＭボコーダ３４からの量子化ノイズの平均絶対値が小さ
くなるため、量子化ノイズは、遠端送受信器１６での復号中に、より容易に訂正
されることが可能となる。
レベルに対応する信号点Ｐｎを生成する。プリコーダ３０および増幅器３２が、
チャネルＩＳＩおよび減衰を正確にあらかじめ補償するように設定されていると
き（これをチャネルＩＳＩに整合しているという）、プリコーダ３０は、信号点
Ｐｎを出力信号点Ｓｎに変換する。このような設定の場合、チャネルＩＳＩは、
Ｓｎを表す出力信号を、チャネルノイズおよびエコーがない場合の拡大コンステ
レーションの点を表す信号に変換することになる。プリコーダ３０に関連する拡
大コンステレーションの信号点の一部は、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルで
はない。正当な量子化レベルに対応しない信号点を使用することにより、プリコ
ーダ３０は、拡大コンステレーションの信号点の平均絶対値を小さくすることが
できる。このような信号点の平均絶対値を小さくすると、チャネルノイズおよび
エコーがある場合のＰＣＭボコーダ３４からの量子化ノイズの平均絶対値が小さ
くなるため、量子化ノイズは、遠端送受信器１６での復号中に、より容易に訂正
されることが可能となる。
【００４０】
新しい拡大コンステレーションは、量子化レベルではない信号点を有するため
、このようなコンステレーションは、チャネルノイズおよびエコーがない場合で
も、ある量子化ノイズを生成する。システム１０は、この新たな量子化ノイズの
生成と、チャネルノイズおよびエコーがある場合にＰＣＭボコーダ３４の大きい
量子化ノイズ（例えば、セグメント±Ａ８、およびいくつかの実施例ではセグメ
ント±Ａ７、に関連するノイズ）の低減との間で、妥協を図る。例示的な大きい
量子化ノイズは、関連するコンステレーションの最小距離ｄの２倍以上の絶対値
を有する。
、このようなコンステレーションは、チャネルノイズおよびエコーがない場合で
も、ある量子化ノイズを生成する。システム１０は、この新たな量子化ノイズの
生成と、チャネルノイズおよびエコーがある場合にＰＣＭボコーダ３４の大きい
量子化ノイズ（例えば、セグメント±Ａ８、およびいくつかの実施例ではセグメ
ント±Ａ７、に関連するノイズ）の低減との間で、妥協を図る。例示的な大きい
量子化ノイズは、関連するコンステレーションの最小距離ｄの２倍以上の絶対値
を有する。
【００４１】
プリコーダ３０の新しい拡大コンステレーションは、基礎となる信号点の空間
から構成される。この基礎空間は、μ則の量子化レベルの非一様性を考慮に入れ
る。
から構成される。この基礎空間は、μ則の量子化レベルの非一様性を考慮に入れ
る。
【００４２】
図４に、信号点間の最小距離が３２の新しい拡大コンステレーションを構成す
るための基礎空間５４を示す。コンステレーションは、μ則量子化を使用するＰ
ＣＭボコーダ３４へ信号点を送信するように設計される。空間５４は、低、中、
および高絶対値信号点５５〜５７を有する。低絶対値点５５は、ＰＣＭボコーダ
３４の量子化レベルであり、最も低いほうの、すなわち、９９１．５までの絶対
値を有する。低絶対値点５５は、最小距離３２で一様な間隔を有する。中絶対値
点５６は、より大きい、すなわち、１，０３９．５〜１，９９９．５の絶対値を
有し、同じくＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルである。中絶対値点５６は、距
離６４で一様な間隔を有する。高絶対値点５７は、最も大きいほうの、すなわち
、２，０６３．５より大きい絶対値を有し、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベル
である信号点と、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルでない信号点とを有する。
信号点５７のうち、μ則の量子化レベルでないものは「＊」で示されている。
るための基礎空間５４を示す。コンステレーションは、μ則量子化を使用するＰ
ＣＭボコーダ３４へ信号点を送信するように設計される。空間５４は、低、中、
および高絶対値信号点５５〜５７を有する。低絶対値点５５は、ＰＣＭボコーダ
３４の量子化レベルであり、最も低いほうの、すなわち、９９１．５までの絶対
値を有する。低絶対値点５５は、最小距離３２で一様な間隔を有する。中絶対値
点５６は、より大きい、すなわち、１，０３９．５〜１，９９９．５の絶対値を
有し、同じくＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルである。中絶対値点５６は、距
離６４で一様な間隔を有する。高絶対値点５７は、最も大きいほうの、すなわち
、２，０６３．５より大きい絶対値を有し、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベル
である信号点と、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルでない信号点とを有する。
信号点５７のうち、μ則の量子化レベルでないものは「＊」で示されている。
【００４３】
μ則の量子化レベルでない信号点を含めることにより、高絶対値点５７の間の
距離が、図３に示したようなＰＣＭボコーダ３４のセグメント±Ａ８の場合の約
１２８から、基礎空間５４における３２へと低減される。信号点間の距離が小さ
くなることにより、基礎空間５４から導出される拡大コンステレーションにおい
てのほうが、図３に示したようなμ則の量子化レベルのみから導出される拡大コ
ンステレーションにおいてよりも、信号点の充填密度を高くすることが可能とな
る。充填密度が高くなることは、エコーおよびチャネルノイズが、信号点Ｖｎ′
を、μ則の絶対値の小さい領域（こちらのほうがその後の量子化ノイズが小さく
なる）のほうへシフトする可能性が高くなることを意味する。量子化ノイズが小
さいほうが、遠端送受信器１６のビタビ復号器３８での復号によって容易に訂正
されることが可能となる。こうして、基礎空間５４から導出される拡大コンステ
レーションに基づくプリコーダ３０は、図３に示した量子化レベルのみから導出
される拡大コンステレーションを使用する従来のプリコーダよりも、小さい絶対
値の量子化ノイズを生成することになる。
距離が、図３に示したようなＰＣＭボコーダ３４のセグメント±Ａ８の場合の約
１２８から、基礎空間５４における３２へと低減される。信号点間の距離が小さ
くなることにより、基礎空間５４から導出される拡大コンステレーションにおい
てのほうが、図３に示したようなμ則の量子化レベルのみから導出される拡大コ
ンステレーションにおいてよりも、信号点の充填密度を高くすることが可能とな
る。充填密度が高くなることは、エコーおよびチャネルノイズが、信号点Ｖｎ′
を、μ則の絶対値の小さい領域（こちらのほうがその後の量子化ノイズが小さく
なる）のほうへシフトする可能性が高くなることを意味する。量子化ノイズが小
さいほうが、遠端送受信器１６のビタビ復号器３８での復号によって容易に訂正
されることが可能となる。こうして、基礎空間５４から導出される拡大コンステ
レーションに基づくプリコーダ３０は、図３に示した量子化レベルのみから導出
される拡大コンステレーションを使用する従来のプリコーダよりも、小さい絶対
値の量子化ノイズを生成することになる。
【００４４】
図５および図６は、図４の基礎空間５４から導出される拡大コンステレーショ
ンを示す。これらの拡大コンステレーションでは、それぞれ４０点および４８点
の原コンステレーション６２、７２の信号点間の最小距離は３２である。信号点
６２、７２は、ビットパターン６３、７３を表す。拡大コンステレーションはま
た、上位部分６４、７４および下位部分６５、７５を有し、そこで信号点はそれ
ぞれ、正の剰余量６７、７７および負の剰余量６８、７８の加算によって、原コ
ンステレーション６２、７２の信号点と関係づけられる。剰余量の加算によって
関係づけられる信号点は、同じビットパターン６３、７３を表す。
ンを示す。これらの拡大コンステレーションでは、それぞれ４０点および４８点
の原コンステレーション６２、７２の信号点間の最小距離は３２である。信号点
６２、７２は、ビットパターン６３、７３を表す。拡大コンステレーションはま
た、上位部分６４、７４および下位部分６５、７５を有し、そこで信号点はそれ
ぞれ、正の剰余量６７、７７および負の剰余量６８、７８の加算によって、原コ
ンステレーション６２、７２の信号点と関係づけられる。剰余量の加算によって
関係づけられる信号点は、同じビットパターン６３、７３を表す。
【００４５】
プリコーダ３０において信号点Ｑｎに正／負の剰余量を加算するための例示的
な固定しきい値として、例えば、図５および図６の拡大コンステレーションにお
いてそれぞれ、−９０８／＋９０８および−１，０４０／＋１，０４０に設定す
ることができる。剰余量を加算するための可変しきい値は、剰余量自体の値に−
１／２を乗じたものである。
な固定しきい値として、例えば、図５および図６の拡大コンステレーションにお
いてそれぞれ、−９０８／＋９０８および−１，０４０／＋１，０４０に設定す
ることができる。剰余量を加算するための可変しきい値は、剰余量自体の値に−
１／２を乗じたものである。
【００４６】
図４の基礎空間５４から図５および図６の拡大コンステレーションを導出する
ためには、所望の拡大コンステレーション内の信号点の必要とされる数を数える
。信号点の必要数は、所望の上位部分６４、７４および下位部分６５、７５の数
によって決定される。そして、基礎空間５４からの、その必要数の最低絶対値の
信号点を、拡大コンステレーションの信号点とする。
ためには、所望の拡大コンステレーション内の信号点の必要とされる数を数える
。信号点の必要数は、所望の上位部分６４、７４および下位部分６５、７５の数
によって決定される。そして、基礎空間５４からの、その必要数の最低絶対値の
信号点を、拡大コンステレーションの信号点とする。
【００４７】
図７に、信号点間の最小距離が１６の拡大コンステレーションを構成するため
に用いられる基礎空間８０を示す。コンステレーションは、図２に示したような
ＰＣＭボコーダ３４へ送信を行うプリコーダ３０用に設計される。基礎空間８０
は、低、中、および高絶対値信号点８２、８４、８６を有する。低および中絶対
値点８２、８４は、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルであり、９９１．５まで
の絶対値を有する。低および中絶対値点８２、８４は、３２までの距離の間隔を
有する。高絶対値点８６は、より大きい、すなわち、１，０２３．５〜１，８０
７．５の絶対値を有し、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルである信号点と、Ｐ
ＣＭボコーダ３４の量子化レベルでない信号点とを有する。ＰＣＭボコーダ３４
の量子化レベルでない信号点は「＊」で示されている。
に用いられる基礎空間８０を示す。コンステレーションは、図２に示したような
ＰＣＭボコーダ３４へ送信を行うプリコーダ３０用に設計される。基礎空間８０
は、低、中、および高絶対値信号点８２、８４、８６を有する。低および中絶対
値点８２、８４は、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルであり、９９１．５まで
の絶対値を有する。低および中絶対値点８２、８４は、３２までの距離の間隔を
有する。高絶対値点８６は、より大きい、すなわち、１，０２３．５〜１，８０
７．５の絶対値を有し、ＰＣＭボコーダ３４の量子化レベルである信号点と、Ｐ
ＣＭボコーダ３４の量子化レベルでない信号点とを有する。ＰＣＭボコーダ３４
の量子化レベルでない信号点は「＊」で示されている。
【００４８】
この場合も、μ則の量子化レベルでない信号点を空間８０に含めることにより
、高絶対値点８６の間の距離が低減される。図２の復号器３８によって扱うこと
ができる量子化ノイズの絶対値は、コンステレーションの最小距離ｄの関数であ
るとともに、トレリス符号器２８によって実行される符号化の関数である。量子
化ノイズの絶対値が小さいときのほうが、ノイズは復号中に容易に訂正すること
ができる。４Ｄの６４状態トレリス符号の場合、ビタビ復号器３８は、絶対値ｄ
の量子化ノイズを扱うことができるが、絶対値２ｄの量子化ノイズを扱うことは
できない。絶対値２ｄの可能性のある量子化ノイズを有する信号点を拡大コンス
テレーションで使用しなければならない場合、点が正当な量子化レベルに対応し
ているか否かはあまり重要ではない。実際、信号点の充填密度が高くなると（こ
れは、一部の点を不正な量子化レベルに割り当てることによって達成される）、
エコーまたはチャネルノイズが信号点Ｖｎ′の絶対値を、復号器３８によって訂
正可能な関連する量子化ノイズに対する値にまで低下させる確率が増大する。
、高絶対値点８６の間の距離が低減される。図２の復号器３８によって扱うこと
ができる量子化ノイズの絶対値は、コンステレーションの最小距離ｄの関数であ
るとともに、トレリス符号器２８によって実行される符号化の関数である。量子
化ノイズの絶対値が小さいときのほうが、ノイズは復号中に容易に訂正すること
ができる。４Ｄの６４状態トレリス符号の場合、ビタビ復号器３８は、絶対値ｄ
の量子化ノイズを扱うことができるが、絶対値２ｄの量子化ノイズを扱うことは
できない。絶対値２ｄの可能性のある量子化ノイズを有する信号点を拡大コンス
テレーションで使用しなければならない場合、点が正当な量子化レベルに対応し
ているか否かはあまり重要ではない。実際、信号点の充填密度が高くなると（こ
れは、一部の点を不正な量子化レベルに割り当てることによって達成される）、
エコーまたはチャネルノイズが信号点Ｖｎ′の絶対値を、復号器３８によって訂
正可能な関連する量子化ノイズに対する値にまで低下させる確率が増大する。
【００４９】
図８および図９は、図７の基礎空間８０から導出される拡大コンステレーショ
ンを示す。これらの拡大コンステレーションは、それぞれ４０点および４８点の
原コンステレーション９２、１０２を提供する。拡大コンステレーションでは、
信号点間の最小距離は１６である。信号点９２、１０２は、ビットパターン９３
、１０３を表す。拡大コンステレーションは、上位部分９４、１０４および下位
部分９５、１０５を有し、そこで信号点はそれぞれ、正の剰余量９７、１０７お
よび負の剰余量９８、１０８の加算によって、原コンステレーション９２、１０
２の信号点と関係づけられる。関係づけられる信号点は、同じビットパターン９
３、１０３に対応する。
ンを示す。これらの拡大コンステレーションは、それぞれ４０点および４８点の
原コンステレーション９２、１０２を提供する。拡大コンステレーションでは、
信号点間の最小距離は１６である。信号点９２、１０２は、ビットパターン９３
、１０３を表す。拡大コンステレーションは、上位部分９４、１０４および下位
部分９５、１０５を有し、そこで信号点はそれぞれ、正の剰余量９７、１０７お
よび負の剰余量９８、１０８の加算によって、原コンステレーション９２、１０
２の信号点と関係づけられる。関係づけられる信号点は、同じビットパターン９
３、１０３に対応する。
【００５０】
プリコーダ３０において信号点Ｑｎに正／負の剰余量を加算するための例示的
な固定しきい値として、例えば、図８および図９の拡大コンステレーションにお
いてそれぞれ、−４５９／＋４５９および−５２４／＋５２４に設定することが
できる。
な固定しきい値として、例えば、図８および図９の拡大コンステレーションにお
いてそれぞれ、−４５９／＋４５９および−５２４／＋５２４に設定することが
できる。
【００５１】
図８および図９の拡大コンステレーションを導出するためには、拡大コンステ
レーション内の信号点の必要と数え、図７の基礎空間８０からの最低絶対値の信
号点を、拡大コンステレーションの信号点として使用する。このコンステレーシ
ョンにより、ノイズおよびエコーは信号点Ｖｎ′をより小さい値にシフトするた
め、量子化ノイズは小さくなり、後の復号中に、より容易に訂正される。
レーション内の信号点の必要と数え、図７の基礎空間８０からの最低絶対値の信
号点を、拡大コンステレーションの信号点として使用する。このコンステレーシ
ョンにより、ノイズおよびエコーは信号点Ｖｎ′をより小さい値にシフトするた
め、量子化ノイズは小さくなり、後の復号中に、より容易に訂正される。
【００５２】
図１および図２を参照すると、近端中央局１４が別の量子化則に従って動作す
るＡ／Ｄコンバータを有するような通信システム１０の実施例もまた、プリコー
ダ３０の拡大コンステレーションを設計する際に用いられる基礎空間を有する。
信号点間のあらかじめ選択された最小距離を有する基礎空間を構成するため、量
子化則の量子化レベルは、高または低絶対値レベルとしてラベルされる。高絶対
値レベルでは、量子化ノイズは大きすぎるため、基礎空間から導出されるコンス
テレーションによるあらかじめ選択されたチャネル符号化方式によって訂正する
ことができない。高絶対値レベルについては、各量子化レベルに対応する信号点
が、基礎空間に付加される。隣り合う信号点間の距離が、あらかじめ選択された
最小距離に等しいことが保証されるように、高絶対値レベルどうしの間で、追加
の信号点が基礎空間に付加される。最後に、基礎空間は、低絶対値量子化レベル
に対応する信号点を、これらの点の間の最小距離があらかじめ選択された最小距
離に等しくなるように付加することによって、完成される。
るＡ／Ｄコンバータを有するような通信システム１０の実施例もまた、プリコー
ダ３０の拡大コンステレーションを設計する際に用いられる基礎空間を有する。
信号点間のあらかじめ選択された最小距離を有する基礎空間を構成するため、量
子化則の量子化レベルは、高または低絶対値レベルとしてラベルされる。高絶対
値レベルでは、量子化ノイズは大きすぎるため、基礎空間から導出されるコンス
テレーションによるあらかじめ選択されたチャネル符号化方式によって訂正する
ことができない。高絶対値レベルについては、各量子化レベルに対応する信号点
が、基礎空間に付加される。隣り合う信号点間の距離が、あらかじめ選択された
最小距離に等しいことが保証されるように、高絶対値レベルどうしの間で、追加
の信号点が基礎空間に付加される。最後に、基礎空間は、低絶対値量子化レベル
に対応する信号点を、これらの点の間の最小距離があらかじめ選択された最小距
離に等しくなるように付加することによって、完成される。
【００５３】
拡大コンステレーションは、基礎空間から、最低絶対値の必要数の信号点を選
択することによって形成される。
択することによって形成される。
【００５４】
ダウンストリーム伝送からのエコーは、アップストリーム伝送に伴う量子化ノ
イズを増大させるため、図１に示した通信システム１０のいくつかの実施例は、
アップストリーム伝送に伴う量子化ノイズを低減するためにダウンストリーム伝
送からのエコーレベルを低減する。図１０に、通信システム１０のこのような１
つの実施例を例示する。
イズを増大させるため、図１に示した通信システム１０のいくつかの実施例は、
アップストリーム伝送に伴う量子化ノイズを低減するためにダウンストリーム伝
送からのエコーレベルを低減する。図１０に、通信システム１０のこのような１
つの実施例を例示する。
【００５５】
図１０は、図１の通信システムの一実施例におけるダウンストリーム伝送を示
すブロック図である。ダウンストリーム伝送では、遠端送受信器１６は、入力デ
ィジタルデータＤｎをチャネル符号器１１０に送る。符号器１１０は、データレ
ートを犠牲にしたり、ダウンストリーム伝送における誤り率性能を劣化させたり
することなく、アナログチャネル２０′に送信される信号パワーを低減すること
ができる符号化方式によって、符号化信号点Ｐｎを生成する。符号器１１０の例
としては、Ｖ．３４およびＶ．９０標準に準拠したトレリス符号器や、米国特許
第６，１５７，６７８号に記載されている確率的トレリス符号器がある。符号器
１１０は、ディジタルネットワーク２２を介して、信号点Ｐｎのシーケンスを近
端中央局１４へ送信する。
すブロック図である。ダウンストリーム伝送では、遠端送受信器１６は、入力デ
ィジタルデータＤｎをチャネル符号器１１０に送る。符号器１１０は、データレ
ートを犠牲にしたり、ダウンストリーム伝送における誤り率性能を劣化させたり
することなく、アナログチャネル２０′に送信される信号パワーを低減すること
ができる符号化方式によって、符号化信号点Ｐｎを生成する。符号器１１０の例
としては、Ｖ．３４およびＶ．９０標準に準拠したトレリス符号器や、米国特許
第６，１５７，６７８号に記載されている確率的トレリス符号器がある。符号器
１１０は、ディジタルネットワーク２２を介して、信号点Ｐｎのシーケンスを近
端中央局１４へ送信する。
【００５６】
低下したダウンストリームパワーは、近端中央局１４におけるアップストリー
ムへのエコーを低減する。低下したエコーは、アップストリーム伝送における量
子化ノイズを低減する。いくつかの実施例では、ダウンストリーム平均パワーレ
ベルは、アップストリーム伝送のデータレートを増大させるために、最適パワー
、または、このような伝送に対する規制許容パワーレベルに対して、約３〜６デ
シベルだけ低減される。例示的な実施例では、ダウンストリームパワーは、最小
距離が低減されたコンステレーションを用いて低減される。
ムへのエコーを低減する。低下したエコーは、アップストリーム伝送における量
子化ノイズを低減する。いくつかの実施例では、ダウンストリーム平均パワーレ
ベルは、アップストリーム伝送のデータレートを増大させるために、最適パワー
、または、このような伝送に対する規制許容パワーレベルに対して、約３〜６デ
シベルだけ低減される。例示的な実施例では、ダウンストリームパワーは、最小
距離が低減されたコンステレーションを用いて低減される。
【００５７】
近端中央局１４では、ＰＣＭボコーダ３４′は、遠端送受信器１６からのディ
ジタル信号点Ｐｎをアナログ信号に変換する。出力アナログ信号は、時間に関し
て連続であるが、ディジタル信号点Ｘｎを表す。この変換は、量子化ノイズを生
成しない。Ｐｎのコンステレーションは、ＰＣＭボコーダ３４′の量子化レベル
しか含まないからである。さらに、アナログチャネルとは異なり、ディジタルネ
ットワーク２２は、そこを通って伝送される信号点Ｐｎをひずませない。変換後
、Ｘｎを表す信号はハイブリッド装置３６に送られる。Ｘｎを表す信号から、ハ
イブリッド装置３６は、ダウンストリームでの信号点Ｘｎ′を表す出力信号と、
アップストリームでのエコーを生成する。
ジタル信号点Ｐｎをアナログ信号に変換する。出力アナログ信号は、時間に関し
て連続であるが、ディジタル信号点Ｘｎを表す。この変換は、量子化ノイズを生
成しない。Ｐｎのコンステレーションは、ＰＣＭボコーダ３４′の量子化レベル
しか含まないからである。さらに、アナログチャネルとは異なり、ディジタルネ
ットワーク２２は、そこを通って伝送される信号点Ｐｎをひずませない。変換後
、Ｘｎを表す信号はハイブリッド装置３６に送られる。Ｘｎを表す信号から、ハ
イブリッド装置３６は、ダウンストリームでの信号点Ｘｎ′を表す出力信号と、
アップストリームでのエコーを生成する。
【００５８】
アナログチャネル２０′は、ハイブリッド装置３６から受け取った信号点Ｘｎ
′を表す信号を、チャネルノイズ、ＩＳＩ、および減衰で歪ませた後、信号点Ｔｎ
を表す歪んだ信号をユーザ送受信器１２へ配信する。
【００５９】
ユーザ送受信器１２は、伝送ノイズを訂正して推定データ値Ｄｎ′のシーケン
スを回復する復号器１１４を有する。復号器１１４は、遠端送受信器１６で実行
される符号化のタイプに適応した復号アルゴリズムを使用する。
スを回復する復号器１１４を有する。復号器１１４は、遠端送受信器１６で実行
される符号化のタイプに適応した復号アルゴリズムを使用する。
【００６０】
図１１に、送信（伝送）パワーを設定するために図１、図２、および図１０の
遠端送受信器１６によって用いられるプロセス１２０を示す。遠端送受信器１６
は、ダウンストリーム伝送によって生成されるエコーレベルをモニタする（ステ
ップ１２２）。このエコーは、近端中央局１４内のハイブリッド装置３６によっ
て生成される。エコーレベルが、例えば量子化ノイズの生成により、アップスト
リームデータ伝送と干渉するのに十分なほど大きい場合、遠端送受信器１６は、
エコーレベルを低下させるために平均ダウンストリームパワーを低減する（１２
４）。ダウンストリームパワーを低減することは、ダウンストリーム伝送に対し
て、より小さいサイズまたはより小さい最小距離を有するコンステレーションを
使用することを含むことが可能である。遠端送受信器１６はまた、データレート
を低下させたり、ダウンストリーム誤り性能を劣化させたりすることなく、ダウ
ンストリームパワーを低減することができるように、ダウンストリーム伝送の前
に符号化方式をデータに適用することも可能である。
遠端送受信器１６によって用いられるプロセス１２０を示す。遠端送受信器１６
は、ダウンストリーム伝送によって生成されるエコーレベルをモニタする（ステ
ップ１２２）。このエコーは、近端中央局１４内のハイブリッド装置３６によっ
て生成される。エコーレベルが、例えば量子化ノイズの生成により、アップスト
リームデータ伝送と干渉するのに十分なほど大きい場合、遠端送受信器１６は、
エコーレベルを低下させるために平均ダウンストリームパワーを低減する（１２
４）。ダウンストリームパワーを低減することは、ダウンストリーム伝送に対し
て、より小さいサイズまたはより小さい最小距離を有するコンステレーションを
使用することを含むことが可能である。遠端送受信器１６はまた、データレート
を低下させたり、ダウンストリーム誤り性能を劣化させたりすることなく、ダウ
ンストリームパワーを低減することができるように、ダウンストリーム伝送の前
に符号化方式をデータに適用することも可能である。
【００６１】
再び図２を参照すると、プリコーダ３０の別の実施例は、原コンステレーショ
ンのサイズの３倍以上のサイズを有する拡大コンステレーションを使用する。例
えば、この拡大コンステレーションは、複数の上位部分もしくは複数の下位部分
またはその両方を有することも可能である。このような大きいコンステレーショ
ンは、フィードバックパラメータγの値が大きい場合に好ましいことがある。こ
のような値に対して、フィードバックループ４２は、より大きい絶対値の信号Ｆｎ を生成し、加算器４４は、より大きい絶対値の信号Ｑｎを生成する可能性が高
くなる。
ンのサイズの３倍以上のサイズを有する拡大コンステレーションを使用する。例
えば、この拡大コンステレーションは、複数の上位部分もしくは複数の下位部分
またはその両方を有することも可能である。このような大きいコンステレーショ
ンは、フィードバックパラメータγの値が大きい場合に好ましいことがある。こ
のような値に対して、フィードバックループ４２は、より大きい絶対値の信号Ｆｎ を生成し、加算器４４は、より大きい絶対値の信号Ｑｎを生成する可能性が高
くなる。
【００６２】
いくつかの実施例では、拡大コンステレーションは、原コンステレーションの
非整数倍の大きさである。
非整数倍の大きさである。
【００６３】
他の実施例では、近端中央局１４のＰＣＭボコーダ３４は、新たなアナログ−
ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータで置き換えられる。この新たなＡ／Ｄコンバー
タは、μ則でない新たな量子化則に従って、受け取った信号点を量子化する。こ
のような実施例の場合、プリコーダ３０は、新たな量子化則の量子化レベルに対
応する信号点を有する原コンステレーションと、量子化レベルであるいくつかの
信号点および新たな量子化則の量子化レベルでない他の信号点を有する拡大コン
ステレーションとを有する。
ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータで置き換えられる。この新たなＡ／Ｄコンバー
タは、μ則でない新たな量子化則に従って、受け取った信号点を量子化する。こ
のような実施例の場合、プリコーダ３０は、新たな量子化則の量子化レベルに対
応する信号点を有する原コンステレーションと、量子化レベルであるいくつかの
信号点および新たな量子化則の量子化レベルでない他の信号点を有する拡大コン
ステレーションとを有する。
【００６４】
いくつかの実施例では、トレリス符号器２８およびプリコーダ３０は、単一の
符号器／プリコーダへと結合される。結合した符号器／プリコーダは、依然とし
て、原コンステレーションおよび拡大コンステレーションによって特徴づけられ
る。結合した符号器／プリコーダは、ＩＳＩのないアナログチャネル２０′をあ
らかじめ補償するように設定されているとき、すなわち、フィードバック係数ｈｉ がゼロに設定されているときには、原コンステレーションの信号点Ｓｎを生成
する。これらのコンステレーションは、前述のように、近端中央局１４の量子化
レベルに関連づけられた値の信号点を有する。
符号器／プリコーダへと結合される。結合した符号器／プリコーダは、依然とし
て、原コンステレーションおよび拡大コンステレーションによって特徴づけられ
る。結合した符号器／プリコーダは、ＩＳＩのないアナログチャネル２０′をあ
らかじめ補償するように設定されているとき、すなわち、フィードバック係数ｈｉ がゼロに設定されているときには、原コンステレーションの信号点Ｓｎを生成
する。これらのコンステレーションは、前述のように、近端中央局１４の量子化
レベルに関連づけられた値の信号点を有する。
【００６５】
いくつかの実施例では、原コンステレーションの信号点の一部は、ＰＣＭボコ
ーダ３４の量子化レベルに対応しない。しかし、原コンステレーション内の点の
大多数は量子化レベルに対応する。
ーダ３４の量子化レベルに対応しない。しかし、原コンステレーション内の点の
大多数は量子化レベルに対応する。
【００６６】
その他の実施例は、当業者には、上記の詳細な説明、図面、および特許請求の
範囲に照らして明らかである。
範囲に照らして明らかである。
【図１】
ディジタルデータを伝送する通信システムの図である。
【図２】
図１の通信システムにおいてデータがアップストリームへどのように流れるか
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】
いくつかのＰＣＭボコーダによって使用されるμ則量子化レベルを示す図であ
る。
る。
【図４】
ＰＣＭボコーダへ送信を行うボコーダに対する、最小距離３２の拡大コンステ
レーションを構成するための基礎となる信号点の空間を示す図である。
レーションを構成するための基礎となる信号点の空間を示す図である。
【図５】
ＰＣＭボコーダへ送信するデータをプリコーディングするために用いられる最
小距離３２の拡大コンステレーションを示す図である。
小距離３２の拡大コンステレーションを示す図である。
【図６】
ＰＣＭボコーダへ送信するデータをプリコーディングするために用いられる最
小距離３２のもう１つの拡大コンステレーションを示す図である。
小距離３２のもう１つの拡大コンステレーションを示す図である。
【図７】
ＰＣＭボコーダへ送信を行うボコーダに対する、最小距離１６の拡大コンステ
レーションを構成するための基礎となる信号点の空間を示す図である。
レーションを構成するための基礎となる信号点の空間を示す図である。
【図８】
ＰＣＭボコーダへ送信するデータをプリコーディングするために用いられる最
小距離１６の拡大コンステレーションを示す図である。
小距離１６の拡大コンステレーションを示す図である。
【図９】
ＰＣＭボコーダへ送信するデータをプリコーディングするために用いられる最
小距離１６のもう１つの拡大コンステレーションを示す図である。
小距離１６のもう１つの拡大コンステレーションを示す図である。
【図１０】
図１の通信システムの一実施例において、データがダウンストリームへどのよ
うに流れるかを示すブロック図である。
うに流れるかを示すブロック図である。
【図１１】
図１、図２、および図１０の通信システムにおいて、ダウンストリームパワー
レベルを設定するプロセスの流れ図である。
レベルを設定するプロセスの流れ図である。
１０ 全二重通信システム
１２ ユーザ送受信器
１４ 近端中央局
１６ 遠端送受信器
２０，２０′ アナログチャネル
２２ ディジタルネットワーク
２８ トレリス符号器
３０ プリコーダ
３２ 増幅器
３４，３４′ ＰＣＭボコーダ
３６ ハイブリッド装置
３８ ビタビ復号器
４２ フィードバックループ
４４ 加算器
４６ 剰余装置
４８ 有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ
５２ Ｐｎの値に対する入力端子
５４ 基礎空間
５５ 低絶対値信号点
５６ 中絶対値信号点
５７ 高絶対値信号点
６２，７２ 原コンステレーション
６３，７３ ビットパターン
６４，７４ 上位部分
６５，７５ 下位部分
６７，７７ 正の剰余量
６８，７８ 負の剰余量
８０ 基礎空間
８２ 低絶対値信号点
８４ 中絶対値信号点
８６ 高絶対値信号点
９２，１０２ 原コンステレーション
９３，１０３ ビットパターン
９４，１０４ 上位部分
９５，１０５ 下位部分
９７，１０７ 正の剰余量
９８，１０８ 負の剰余量
１１０ チャネル符号器
１１４ 復号器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＣＡ，Ｊ
Ｐ，ＫＲ
Claims (10)
- 【請求項１】 アナログチャネルを介してディジタルデータをＡ／Ｄコンバ
ータへ送信する方法において、 アナログチャネルでのＩＳＩをあらかじめ補償するように入力信号点のシーケ
ンスをプリコーディングすることによって出力信号のシーケンスを生成するステ
ップを有し、 少なくとも１つの出力信号は、ＩＳＩによって、プリコーディングがＩＳＩに
整合している場合にＡ／Ｄコンバータの量子化レベル間にある信号点を表す信号
へ歪まされ、他の出力信号は、ＩＳＩによって、プリコーディングがＩＳＩに整
合している場合にＡ／Ｄコンバータの量子化レベルである信号点を表す信号へ歪
まされ、入力信号点の大多数はＡ／Ｄコンバータの量子化レベルであることを特
徴とする、アナログチャネルを介してディジタルデータをＡ／Ｄコンバータへ送
信する方法。 - 【請求項２】 量子化レベルはＰＣＭボコーダの量子化レベルであることを
特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 もう１つの出力信号は、ＩＳＩによって、Ａ／Ｄコンバータ
の量子化レベル間にある信号点を表す信号へと歪まされ、第１および第２の出力
信号は量子化レベルの相異なる対の間にあることを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】 アナログチャネルを介してディジタルデータをＡ／Ｄコンバ
ータへ送信する送信器において、 アナログチャネルでのＩＳＩに対して入力信号点のシーケンスをあらかじめ補
償するように設定され、原コンステレーションおよび拡大コンステレーションに
よって特徴づけられるプリコーダを有し、 原コンステレーションの信号点の大多数は、Ａ／Ｄコンバータの量子化レベル
であり、 拡大コンステレーションは、Ａ／Ｄコンバータの量子化レベルでない少なくと
も１つの信号点を有することを特徴とする、アナログチャネルを介してディジタ
ルデータをＡ／Ｄコンバータへ送信する送信器。 - 【請求項５】 コンステレーション内の点の一部を特徴づける量子化レベル
は、ＰＣＭボコーダの量子化レベルであることを特徴とする請求項４記載の送信
器。 - 【請求項６】 プリコーダは、 入力信号点からプリコーダによって生成されるあらかじめ補償された信号点か
らフィードバック信号点を生成するディジタルフィルタと、 フィードバック信号点と、関連する入力信号点とを結合する加算器と、 加算器から受け取った信号点からしきい値範囲内にある信号点を生成する剰余
装置とを有することを特徴とする請求項５記載の送信器。 - 【請求項７】 アナログチャネルを通じてダウンストリームおよびアップス
トリームの両方向にデータを通信する方法において、 ダウンストリームデータ伝送により生じるエコーレベルを表す量をモニタする
ステップと、 エコーレベルが、アナログチャネルを通じてのアップストリームデータ伝送と
干渉すると判定されたことに応答して、アナログチャネルを通じてのダウンスト
リーム伝送のパワーレベルを、より低い値に再設定するステップとを有すること
を特徴とする、アナログチャネルを通じてダウンストリームおよびアップストリ
ームの両方向にデータを通信する方法。 - 【請求項８】 前記再設定するステップは、より低い平均パワーレベルをア
ナログチャネル上に生成する、ダウンストリームデータ伝送のためのコンステレ
ーションを選択することを含むことを特徴とする請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 ディジタルネットワークと、該ディジタルネットワークに直
列に接続されたアナログチャネルとを有する混合チャネルを介して、ディジタル
データを送受信する送受信器において、 ディジタルデータを誤り符号化すること、および、混合チャネルを介してダウ
ンストリームの目的送受信器へ符号化されたデータを送信することが可能な送信
器と、 混合チャネルを介して目的アップストリームの目的送受信器から送信された受
信ディジタルデータを誤り復号することが可能な受信器とを有し、 送信器は、ダウンストリーム伝送からのエコーが目的送受信器からのアップス
トリーム伝送と干渉すると判定されたことに応答して、ダウンストリーム伝送パ
ワーを低減するように設定されることを特徴とする、ディジタルデータを送受信
する送受信器。 - 【請求項１０】 送信器は、パワーレベルが目的送受信器からのアップスト
リーム伝送においてしきい値を超えるノイズレベルを生じると判定されたことに
応答して、ダウンストリーム伝送パワーを低下させるように設定されることを特
徴とする請求項９記載の送受信器。
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