JP2013081247A - 無線通信システムにおけるデータの伝送装置及びその伝送方法 - Google Patents

無線通信システムにおけるデータの伝送装置及びその伝送方法 Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信システムにおいて、最初の伝送または再伝送における信頼性を向上させることができる伝送装置及びその伝送方法を提供する。
【解決手段】伝送方法は、第1の符号化されたビットを備える符号化されたデータを生成するために入力データを符号化し、第1のインターリーブされたビットを生成するために第1の符号化されたビットをインターリーブし、処理されたビットを生成するために第1の符号化されたビットを部分的にスワップし、インターリーブされたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップさせ、変調シンボルを伝送する。
【選択図】図16

Description

本発明は、無線通信システムにおけるデータの伝送装置及びその伝送方法に関し、特に、データ伝送の信頼性を向上させることができる伝送装置及びその伝送方法に関する。
高速度、高品質な無線データサービスに関して、信号歪みやノイズ等がない純粋な信号を受信することは、実際上、極めて困難である。上記した信号への負の影響は、無線通信システムにおける無線チャネル環境に起因する。無線通信システムにおいては、無線チャネル環境は、ホワイトノイズや、フェーディングにより引き起こされる信号電力変化、他の利用者による遮蔽や干渉、及び多チャネル信号のためにしばしば変化する。データをモバイル端末に受信する場合には、その負の影響は、モバイル端末の移動と頻繁な速度変化が原因で引き起こされるドップラー効果をさらに含む。
それにより、無線通信システムにおける信号伝送と受信に伴う信号歪みの影響やノイズの低減には大量の時間と資源を使ってきた。ここで、低信頼性且つ時間変動するチャネルを伴う通信システムに関する技術として、AMCS(Adaptive Modulation and Coding Scheme;適応変調符号化技術)や、HARQ(Hybrid Automatic Repeat request;ハイブリッド自動再送要求)が、一般的に知られている。
AMCSは、下りリンクのチャネル環境の変動に応じて送信データの変調方式や符号化率を適応的に変化させる。下りリンクのチャネルの品質は、一般的には、ユーザ装置(UE:User Equipment)が受信した下りリンクの信号の信号対ノイズ比(S
NR:Signal‐to‐Noise Ratio)の測定により評価される。ユーザ装置は、チャネルの品質情報を上りリンクを用いて基地局(BS:Base Station)へフィードバックする。それから基地局は、このチャネル品質情報に基づいて下りリンクチャネル環境を評価し、下りリンクチャネル環境の評価に従って、チャネル符号器に適用する適切な変調方式と符号化率を決定する。
一方、HARQは、自動再送要求(ARQ)及び順方向誤り訂正(FEC)を併用して初期に伝送されたデータパケットのエラーを補正するために使用される再伝送制御技法である。HARQを実行する方式としては、チェイス合成法(CC:Chase Combining)、全体的増加冗長法(FIR:Full Incremental Redundancy)及び部分的増加冗長法(PIR:PartialIncremental Redundancy)が含まれる。
図1は、典型的な高速無線データパケット通信システムに用いる伝送器及び受信器を示すブロック図である。図1に示すように、伝送器100は、符号器110と、チャネルインターリーバー120と、変調器130とを含む。符号器110は、情報ビットを入力すると、所定の符号化率で情報ビットを符号化する。符号化率R(R=n/k,nはkに対し、素数である)が、例えば1/2または3/4で設定されている場合に、符号器110が、k情報ビットの入力に対して、n符号化されたビットを出力する。フェーディングチャネルにおいて頻繁に生じるバーストエラーは、インターリービングにより防止することができる。チャネルインターリーバー120は、エラー制御符号化の欠陥を克服し、バーストエラーが引き起したデータ損失を低減するために、同じ情報を有する符号化されたビ
ットを分配するインターリービングを実行する。変調器130は、QPSK(4相位相偏移変調)、8PSK(8相位相偏移変調)、16QAM(16値直交振幅変調)、及び64QAM(64値直交振幅変調)等のような所定の変調方式において、インターリーブされたビットを変調する。その変調されたデータは、通信チャネル190を介して伝送される。通信チャネル190は、典型的には、低信頼性且つ時間変動するチャネル環境にさらされる無線通信チャネルである。好ましくは、伝送器100は、符号器110に対して符号化率を選択でき、また、変調器130に対して変調方式を選択できる制御器をさらに含む。
受信器101は、復号器160と、デインターリーバー150、及び復調器140を含む。復調器140は、受信されたデータを対応するビット領域配列に復調する。そして、デインターリーバー150は、インターリーバー120によって適用された入力ビット配列の所定の疑似ランダム置換、またはランダム置換を適用することによって、復調器140から伝送されたビット配列のデインターリービングを実行する。そして、復号器160は、情報ビットを出力するためにデインターリーブされたデータを複号する。
前述のように、変調器130は、インターリーブされたビットに対するQPSK、8PSK、16QAM及び64QAM等を含む様々な変調方式をサポートしている。変調器130においては、インターリーブされたデータは変調シンボルにマップされ、そのシンボルマッピングは、X軸に沿うIチャネルとY軸に沿うQチャネルとを備える二次元のシンボル信号点配置においてシンボル配置の指定を参照する。変調オーダーが増加するにつれて、1個の変調シンボルでのビットの数量も増加する。1個の変調シンボルにマップされたビットは、それらの位置によって異なる伝送信頼性を備える。伝送信頼性に関しては、I(In Phase;同位相)‐Q(Quadrature Phase;直角位相)信号点配置において、左右及び上下により定義される巨視的な領域を示す変調シンボルの
2つのビットは、比較的に高信頼性を有している。巨視的領域内の微小領域を示すその他のビットは、比較的に低信頼性を有する。
図2は、16QAMの典型的な信号点配置を示す図である。図2に示すように、1個の16QAM変調シンボルは、1個の信頼性パターン[H,L,H,L](Hは高信頼性を意味し、Lは低信頼性を意味する。)において4ビット[a3,a2,a1,a0]を含む。即ち、2ビット[a1,a3]は、比較的に高信頼性を有し、2ビット[a0,a2]は、比較的に低信頼性を有する。図3は、64QAMの典型的な信号点配置を示す図である。図3に示すように、1個の64QAM変調シンボルは、1個の信頼性パターン[H,M,L,H,M,L](Mは中信頼性を意味する。)において6ビット[a5,a4,a3,a2,a1,a0]を含む。
しかしながら、従来のHARQにおいては、初期に伝送されるビットとそれらの再伝送ビットとも信頼性としては同一である。低信頼性である位置にマップされたビットは、再伝送においても低信頼性を有することとなる。また、高信頼性である位置にマップされたビットにも、同様のことが起こる。
IEEE802.16標準によれば、順方向誤り訂正(FEC)方式の1個は、デュオバイナリターボ符号であり、畳み込みターボ符号とも称する。図4は、従来のCTC符号器を示すブロック図である。図4に示すように、CTC符号器400は、CTCインターリーバー410と、第1要素符号器421と、第2要素符号器422とを含む。Aコード及びBコードを入力すると、CTC符号器400は、Aコードと、Bコードと、Y1コードと、W1コードと、Y2コードと、W2コードといった6個のコード群を出力し、そのうち、Aコード及びBコードは、システマティック部分である。そのほかに、Y1コードおよびW1コードは、第1要素符号器421により生成されたパリティ部分である。また、Y2コード及びW2コードは、第2要素符号器422により生成されたパリティ部分で
ある。
図5は、CTC符号器の従来のチャネルインターリービング方式500を示す概略図である。図5によれば、チャネルインターリーバーは、以下の操作を実行する。その操作とは、ビットセパレーション51、サブブロックインターリービング52、ビットグループ化53、及びビット選択54である。ビットセパレーション51の操作において、CTC符号器400から出力された符号化されたビットは、順次に6個のサブブロックに分配される。その6個のサブブロックとしては、Aコードサブブロック551と、Bコードサブブロック552と、Y1コードサブブロック553と、Y2コードサブブロック554と、W1コードサブブロック555と、W2コードサブブロック556とが含まれる。これらの6個のサブブロックは、サブブロックインターリービング52の操作において、サブブロックインターリーバー591,592,593,594,595及び596にそれぞれ入力される。ビットグループ化53において、インターリーブされたAコードサブブロック及びBコードサブブロックの配列は、ビットグループ561及びビットグループ562にそれぞれグループ化される。また、Y1コードサブブロック及びY2コードサブブロックの配列は、ビット単位で多重化され、ビットグループ563を形成する。また、W1コードサブブロック及びW2コードサブブロックの配列は、ビット単位で多重化され、ビットグループ564を形成する。ビット選択54において、グループ化されたビットは、サブブロックを生成するために連続的且つ循環的に選択され、変調器に供給される。
しかしながら、上記したチャネルインターリービング方式には、以下の短所がある。まず第1に、連続する符号化ビットが、信号点配置における同じレベルの信頼性を有するビット位置にマップされる。第2に、16QAMを使用する場合であれば、サブブロックY1(W1)およびサブブロックY2(W2)が、図6に示すように、常に、より低い信頼性およびより高い信頼性のビット位置にそれぞれマップされることとなる。そして第3に、同じ情報ビットに相当するシステマティックビット及びパリティビットの信頼度分布が、単一ではない。
そのため、本発明の目的としては、無線通信システムにおいて、最初の伝送または再伝送における信頼性を向上させることができる伝送装置及びその伝送方法を提供することである。
本発明の目的は、無線通信システムの伝送器におけるデータの再伝送のための以下の伝送方法を提供することによって達成される。その伝送方法は、第1の符号化されたビットを備える符号化されたデータを生成するために、入力データを符号化するステップと、第1のインターリーブされたビットを生成するために、第1の符号化されたビットをインターリーブするステップと、処理されたビットを生成するために、第1の符号化されたビットを部分的にスワップするステップと、インターリーブされたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップさせるステップと、変調シンボルを伝送するステップとを含み、第1の符号化されたビットを部分的にスワップするステップは、第1の符号化されたビットを、第1のビット分配と第2のビット分配とに分割させるステップと、スワップされた第2のビット分配を生成するために、所定のスワッピングパターンに基づいて第2のビット分配のビットをスワップするステップと、処理されたビットを形成するために、第1のビット分配と、スワップされた第2のビット分配とを合成するステップと、を含む。
好ましくは、受信器から再伝送要求を受信するステップと、所定のスワッピングパターンに基づいて第1のビット分配のビットをスワップするステップと、処理されたビットを形成するために、スワップされた第1のビット分配と、第2のビット分配とを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、処理されたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップさせるステップと、変調シンボルを受信器に再伝送するステップと、をさらに含む。
符号化されたデータが、第2の符号化されたビットをさらに備える場合に、第2のインターリーブされたビットを生成するために、第2の符号化されたビットをインターリーブするステップと、処理されたビットを形成するために、部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、第2のインターリーブされた符号化ビットとを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、をさらに含んでもよい。
所定の多重化パターンは、部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、第2のインターリーブされた符号化ビットとを、N(Nは正の整数)ビット毎に多重化させるように定義されてもよい。
部分的にスワップされた第2の符号化されたビットを生成するために、第2の符号化されたビットを部分的にスワップするステップと、処理されたビットを形成するために、部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、部分的にスワップされた第2の符号化されたビットとを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、をさらに含んでもよい。
第2の符号化されたビットを部分的にスワップするステップは、第2の符号化されたビットを、第3のビット分配と第4のビット分配とに分割させるステップと、スワップされた第2のビット分配を生成するために、所定のスワッピングパターンに基づいて前記第4のビット分配のビットをスワップするステップと、第3のビット分配とスワップされた第4のビット分配とを合成するステップと、をさらに含む。
所定の多重化パターンは、部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、部分的にスワップされた第2の符号化されたビットとを、N(Nは正の整数)ビット毎に多重化させるように定義されてもよい。
この発明の他の局面においては、伝送装置は、第1の符号化されたビット及び第2の符号化されたビットを生成するために、入力データを符号化可能な符号器と、第1のインターリーブされた符号化ビット及び第2のインターリーブされた符号化ビットを生成するために、第1の符号化されたビット及び前記第2の符号されたビットをインターリーブすることが可能なチャネルインターリーバーと、部分的にスワップされた第1のインターリーブされた符号化ビットを生成するために、第1のインターリーブされた符号化ビットを部分的にスワップし、処理されたビットを生成するために、部分的にスワップされた第1のインターリーブされた符号化ビットと、第2のインターリーブされた符号化ビットとを合成することが可能な部分スワップユニットと、処理されたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップすることが可能な変調器と、変調シンボルを伝送可能な伝送器と、を含む。
部分スワップユニットは、さらに、部分的にスワップされた第2のインターリーブされた符号化ビットを生成するために、第2のインターリーブされた符号化ビットを部分的にスワップし、処理されたビットを形成するために、部分的にスワップされた第1のインターリーブされた符号化ビットと、部分的にスワップされた第2のインターリーブされた符号化ビットとを合成するのが好ましい。
この発明のさらに他の局面においては、伝送方法は、第1の符号化されたビットを備える符号化されたデータを生成するために、入力データを符号化するステップと、第1のインターリーブされたビットを生成するために、第1の符号化されたビットをインターリーブするステップと、処理されたビットを生成するために、第1の符号化されたビットを部分的にスワップするステップと、インターリーブされたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップさせるステップと、変調シンボルを伝送するステップとを含み、符号化されたデータがさらに、第2の符号化されたビットを含むとき、さらに、第2のインターリーブされたビットを生成するために、前記第2の符号化されたビットをインターリーブするステップと、処理されたビットを形成するために、部分的にスワップされた第1符号化ビットと第2のインターリーブされたビットとを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、をさらに含む。
好ましくは、受信器から再伝送要求を受信するステップと、所定のスワッピングパターンに基づいて第1のビット分配のビットをスワップするステップと、処理されたビットを形成するために、スワップされた第1のビット分配と、第2のビット分配とを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、処理されたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップさせるステップと、変調シンボルを受信器に再伝送するステップと、をさらに含む。
受信器から再伝送要求を受信するステップと、所定のスワッピングパターンに基づいて第1のビット分配のビットをスワップするステップと、処理されたビットを形成するために、スワップされた第1のビット分配と、第2のビット分配とを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、処理されたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップさせるステップと、変調シンボルを受信器に再伝送するステップと、をさらに含むのが好ましい。
所定の多重化パターンは、部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、第2のインターリーブされた符号化ビットとを、N(Nは正の整数)ビット毎に多重化させるように定義されてもよい。
部分的にスワップされた第2の符号化されたビットを生成するために、第2の符号化されたビットを部分的にスワップするステップと、処理されたビットを形成するために、部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、部分的にスワップされた第2の符号化されたビットとを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、をさらに含んでもよい。
第2の符号化されたビットを部分的にスワップするステップは、第2の符号化されたビットを、第3のビット分配と第4のビット分配とに分割させるステップと、スワップされた第2のビット分配を生成するために、所定のスワッピングパターンに基づいて第4のビット分配のビットをスワップするステップと、第3のビット分配とスワップされた第4のビット分配とを合成するステップと、をさらに含むのが好ましい。
所定の多重化パターンは、部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、部分的にスワップされた第2の符号化されたビットとを、N(Nは正の整数)ビット毎に多重化させるように定義されてもよい。
以下の添付図面は、本発明のさらなる理解のために添付されたものであり、本発明に係る実施例を示す。この図面と、以下の説明とによって、本発明の原理を説明する。
従来の典型的な伝送器及び受信器を示すブロック図である。 16QAMの典型的な信号点配置を示す図である。 64QAMの典型的な信号点配置を示す図である。 従来のCTC符号器を示すブロック図である。 CTC符号器の従来のチャネルインターリービング方式を示す概略図である。 従来のチャネルインターリービング方式における16QAMのコードビットの信頼性を示す概略図である。 本発明に係る第1の実施例の伝送方法を示すフローチャートである。 本発明に係る第2の実施例の伝送方法を示すフローチャートである。 本発明に係るビットスワップ方式の具体的な代表例を示す図である。 本発明に係る第1の実施例の伝送装置を示すブロック図である。 本発明に係る第3の実施例の伝送方法を示すフローチャートである。 本発明に係る伝送方法の多重化方式の第1の具体的な代表例を示す図である。 本発明に係る伝送方法の多重化方式の第2の具体的な代表例を示す図である。 本発明に係る伝送方法の多重化方式の第3の具体的な代表例を示す図である。 本発明に係る伝送方法の多重化方式の第4の具体的な代表例を示す図である。 本発明に係る第4の実施例の伝送方法を示すフローチャートである。 本発明に係る伝送方法の部分スワッピング方式を示す概略図である。 CTC符号器に適用された本発明に係る部分スワッピング方式の具体的な代表例を示す図である。 本発明に係る伝送方法の第5の実施例を示すフローチャートである。 CTC符号器に適用された伝送方法の具体的な代表例を示す図である。 本発明に係る伝送装置の第2の実施例を示すブロック図である。
本発明の以下の詳細な説明では、当該詳細な説明の一部を構成する添付図面が参照され、これら図面は、本発明の特定の実施例を示すものである。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施例を実施すること、機械的、電気的な変更及び手順の変更を加えることが可能であることが、当業者によって理解されるべきである。また、可能な限り、同じ符号により各添付図面における同じ部品あるいは近似部品を参照する。
図7は、本発明に係る第1の実施例の伝送方法を示すフローチャートである。本発明の第1の実施例には、以下のステップが含まれる。ステップ701は、QAM信号点配置パターンにマップされた第1のデータを伝送する最初の伝送ステップである。そしてステップ702として、再伝送ステップにおいて、第1のデータの反転である第2のデータが、QAM信号点配置パターンにマップされ、再伝送される。なお、そのQAM信号点配置パターンが、16QAM信号点配置パターンであると共に、第1のデータは、ビット配列(b3,b2,b1,b0)であり、第2のデータは、ビット配列(b0,b1,b2,b3)であることが好ましい。16QAM信号点配置パターンの変調シンボルが4ビット[a3,a2,a1,a0]を含み、ビット[a3,a1]が高信頼性を有すると共に、ビット[a2,a0]が低信頼性を有するとき、最初の伝送において16QAM信号点配置パターンにおける低信頼性の位置にマップされたビット[b2,b0]のデータは、再伝送において高信頼性の位置にマップされることが可能となる。
また、QAM信号点配置パターンが、64QAM信号点配置パターンであり、第1のデータは、ビット配列(b5,b4,b3,b2,b1,b0)であり、第2のデータは、ビット配列(b0,b1,b2,b3,b4,b5)であることが好ましい。64QAM信号点配置パターンの変調シンボルが6ビット[a5,a4,a3,a2,a1,a0]を含み、ビット[a5,a2]が高信頼性を有し、ビット[a4,a1]が中信頼性を有し、ビット[a3,a0]が低信頼性を有するとき、最初の伝送において64QAM信号点配置パターンにおける低信頼性の位置にマップされたビット[b3,b0]のデータは、再伝送において高信頼性の位置にマップされることが可能となる。従って、データの再伝送の信頼性を有効に改善できる。
図8は、本発明に係る第2の実施例の伝送方法を示すフローチャートである。図8に示すように、この第2の実施例には、以下のステップが含まれる。ステップ711として、QAM信号点配置パターンにマップされたビット配列を最初の伝送において伝送する。そして、ステップ712において、受信器からの再伝送要求が受信されたかどうかを判断する。再伝送要求が受信された場合に、ステップ713に進んで、再配列されたビット配列を生成するために、ビット配列をスワップすることにより再配列を実行する。それからステップ714に進んで、再伝送ステップにおいて、QAM信号点配置パターンにマップされた再配列されたビット配列を伝送する。
図9は、本発明に係るビットスワップ方式の具体的な代表例を示す図である。図9の具体的な代表例(A)に示すように、16QAM信号点配置パターンにおいて、ビット配列721(b3,b2,b1,b0)は、ステップ713において、b3及びb1を、b2及びb0とスワップすることにより再配列され、ビット配列722(b2,b3,b0,b1)が生成される。
図9の具体的な代表例(B)に示すように、64QAM信号点配置パターンにおいて、
ビット配列723(b5,b4,b3,b2,b1,b0)は、ステップ713において、b5、b3、及びb1を、b4、b2、及びb0とスワップすることにより再配列され、ビット配列724(b4,b5,b2,b3,b0,b1)が生成される。また、図9の具体的な代表例(C)に示すように、他の代表例においては、ビット配列723(b5,b4,b3,b2,b1,b0)は、ステップ713において、b5及びb2を、b3及びb0とスワップすることにより再配列され、ビット配列725(b3,b4,b5,b0,b1,b2)が生成される。
再配列は、ビット配列を反転することにより実行されることが好ましい。即ち、図9の具体的な代表例(D)に示すように、再配列されたビット配列727(b0,b1,・・・,bL−2,bL−1,bL)は、ビット配列726(bL,bL−1,bL−2,・・・,b1,b0)の反転である。但し、Lは2より大きい正の整数である。
図10は、本発明に係る第1の実施例の伝送装置を示すブロック図である。伝送装置730は、符号器731と、チャネルインターリーバー732と、ビットスワップユニット733と、変調器734と、伝送器735とを含む。符号器731は、入力データ741を符号化することが可能であり、符号化されたビット742を出力する。チャネルインターリーバー732は、インターリーブされたビット743を生成するために、符号化されたビット742をインターリーブすることができる。最初の伝送において、変調器734は、インターリーブされたビット743を所定の変調方式における変調シンボル744にマップすることができる。そして、変調シンボル744は、伝送器735によって伝送される。
伝送装置730が、受信器からの再伝送要求749を受信すると、ビットスワップユニット733は、インターリーブされたビット743をスワップしてビット745を生成する。そして、変調器734は、スワップされたビット745を所定の変調方式における変調シンボル744にマップさせる。それから、伝送器735は、その変調シンボル744を受信器に伝送する。上記所定の変調方式は、16QAM変調方式、または64QAM変調方式であることが好ましい。ビットスワップユニット733により実行されるビットスワップ方式については、上記と同様であるため、詳しい説明を省略する。好ましくは、ビットスワップユニット733は、チャネルインターリーバー732内において実行され、ビットスワップ方式も、チャネルインターリーバー732により実行される。
図11は、本発明に係る第3の実施例の伝送方法を示すフローチャートである。この第3の実施例には、以下のステップが含まれる。ステップ801において、第1の符号化されたビットおよび第2の符号化されたビットを備える符号化されたデータを生成するために、入力データを符号化する。ステップ802において、処理されたビットを形成するために、第1の符号化されたビットと、第2の符号化されたビットとを、Nビット毎に多重化させる。但し、Nは1より大きい整数である。ステップ803において、処理されたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップさせる。そして、ステップ804において、変調シンボルは伝送される。なお、所定の変調方式が16QAMである場合は、Nは2または6であることが好ましい。また、所定の変調方式が64QAMである場合は、Nは3または6であることが好ましい。
図12は、本発明に係る伝送方法の多重化方式の第1の具体的な代表例を示す図である。図12においては、CTC符号器に以下のような多重化方式が適用されている。即ち、Y1コードに相当し、サブブロックインターリーバー593から出力されたデータと、Y2コードに相当し、サブブロックインターリーバー594から出力されたデータとが、6ビット毎に多重化される。同様に、W1コードに相当し、サブブロックインターリーバー595から出力されたデータと、W2コードに相当し、サブブロックインターリーバー596から出力されたデータとが、6ビット毎に多重化される。その結果、本発明の多重化方式においては、Y1コード、Y2コード、W1コード、及びW2コードは、16QAM変調方式または64QAM変調方式における伝送において、より均一な信頼性を得ること
ができる。
図13は、本発明に係る伝送方法の多重化方式の第2の具体的な代表例を示す図である。この体表例においては、Aコードに相当し、サブブロックインターリーバー591から出力されたデータと、Bコードに相当し、サブブロックインターリーバー592から出力されたデータとが、6ビット毎に多重化される。それにより、システマティックビット(AコードとBコード)及びパリティビット(Y1コード、Y2コード、W1コード、及びW2コード)が、伝送において、より均一な信頼性を得ることができる。
図14は、本発明に係る伝送方法の多重化方式の第3の具体的な代表例を示す図である。図14においては、CTC符号器に以下のような多重化方式が適用されている。即ち、Y1コードに相当し、サブブロックインターリーバー593から出力されたデータと、Y2コードに相当し、サブブロックインターリーバー594から出力されたデータとが、2ビット毎に多重化される。同様に、W1コードに相当し、サブブロックインターリーバー595から出力されたデータと、W2コードに相当し、サブブロックインターリーバー596から出力されたデータとが、2ビット毎に多重化される。その結果、本発明の多重化方式においては、Y1コード、Y2コード、W1コード、及びW2コードは、16QAM変調方式における伝送において、より均一な信頼性を得ることができる。
図15は、本発明に係る伝送方法の多重化方式の第4の具体的な代表例を示す図である。図15においては、CTC符号器に以下のような多重化方式が適用されている。即ち、Y1コードに相当し、サブブロックインターリーバー593から出力されたデータと、Y2コードに相当し、サブブロックインターリーバー594から出力されたデータとが、3ビット毎に多重化される。同様に、W1コードに相当し、サブブロックインターリーバー595から出力されたデータと、W2コードに相当し、サブブロックインターリーバー596から出力されたデータとが、3ビット毎に多重化される。その結果、本発明の多重化方式においては、Y1コード、Y2コード、W1コード、及びW2コードは、64QAM変調方式における伝送において、より均一な信頼性を得ることができる。
好ましくは、Aコードに相当し、サブブロックインターリーバー591から出力されたデータと、Bコードに相当し、サブブロックインターリーバー592から出力されたデータとは、必要に応じて、2ビットまたは3ビット毎に多重化される。
図16は、本発明に係る第4の実施例の伝送方法を示すフローチャートであり、図17は、本発明に係る伝送方法の部分スワッピング方式を示す概略図である。図16に示すように、この第4の実施例には、以下のステップが含まれる。ステップ900において、第1の符号化されたビットを備える符号化されたデータを生成するために、入力データを符号化する。ステップ901において、第1のインターリーブされたビットを生成するために、第1の符号化されたビットをインターリーブする。そうすると、図17に示すように、インターリーブされたビット910が生成される。ステップ902において、処理されたビットを生成するために、第1のインターリーブされたビットを部分的にスワップする。そうすると、図17に示すように、処理されたビット913が生成される。ステップ903において、処理されたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップさせ、そしてステップ904において、その変調シンボルを伝送する。ステップ902には、さらに以下のステップ902a、902b、及び902cが含まれることが好ましい。ステップ902aにおいて、インターリーブされたビットを、第1のビット分配と第2のビット分配とに分割する。図17に示すように、ビット分配911およびビット分配912は、それぞれ上記の第1のビット分配および第2のビット分配として参照される。第1のビット分配と第2のビット分配との比は、m:nとなる。但し、m及びnは、0以上の整数であり、例えばこの比は、1:0、1:1、または1:2等となる。
ステップ902bにおいて、スワップされた第2のビット分配を生成するために、所定のスワッピングパターンに基づいて、第2のビット分配のビットをスワップする。ステップ902cにおいて、処理されたビットを形成するために、第1のビット分配と、スワップされた第2のビット分配とを合成する。
符号化されたデータが第2の符号化されたビットを備える場合には、この実施例は、さらに、第2のインターリーブされたビットを生成するために、第2の符号化されたビットをインターリーブするステップと、処理されたビットを形成するために、部分的にスワップされた第1のインターリーブされたビットと、第2のインターリーブされたビットとを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップとを含んでもよい。そして、図17に示すように、処理されたビット923が生成される。
好ましくは、部分的にスワップされた第2のインターリーブされたビットを生成するために、第2のインターリーブされたビットを必要に応じて部分的にスワップする。また、処理されたビットを形成するために、部分的にスワップされた第1のインターリーブされたビットと、部分的にスワップされた第2のインターリーブされたビットとを、所定の多重化パターンに基づいて合成する。例えば、所定のスワッピングパターンに基づいて、インターリーブされたビット930のビット分配931に対してビットスワップを実行する。そして、処理されたビットを生成するために、部分的にスワップされたインターリーブされたビット910及び930を、所定の多重化パターンに基づいて合成する。ここで、図17においては、理解の容易のために、ビットスワップが実行されたビット分配を、斜線で描かれたビット分配として示す。
また、好ましくは、ビットスワップが実行されるビット分配は、再伝送時に変更される。例えば、受信器から再伝送要求を受信した場合に、第1のビット分配のビットを所定のスワッピングパターンに基づいてスワップする。そして、処理されたビットを形成するために、スワップされた第1のビット分配と、第2のビット分配とを、所定の多重化パターンに基づいて合成する。そこで、処理されたビットは、所定の変調方式における変調シンボルにマップされる。それから、変調シンボルを受信器に再伝送する。
図18は、CTC符号器に適用された本発明に係る部分スワッピング方式の具体的な代表例を示す図である。A’コード、B’コード、Y1’コード、Y2’コード、W1’コード、及びW2’コードは、それぞれ、インターリーブされたAコード、Bコード、Y1コード、Y2コード、W1コード、及びW2コードを表している。斜線で描かれたブロックは、ビットスワップが実行されたビット分配を表している。(A)方式、および(B)方式は、二種類の部分スワッピング方式である。A’コード、B’コード、Y1’コード、Y2’コード、W1’コード、及びW2’コードのスワップされたビット分配の位置は、その二種類の具体的な代表例において異なる。そのため、これらの二つの方式は、それぞれ最初の伝送及び再伝送に適用されてもよい。
ここで、上記した伝送方法の四つの実施例において説明したビット反転方式と、ビットスワッピング方式と、ビット部分スワッピング方式と、多重化方式とは、必要に応じて、より優れた効果を得るために併用されてもよい。図19は、本発明に係る伝送方法の第5の実施例を示すフローチャートである。まず、ステップ941において、第1の符号化されたビットと、第2の符号化されたビットとを生成するために、入力データを符号化する。そして、ステップ942において、第1のインターリーブされたビット及び第2のインターリーブされたビットを生成するために、上記第1の符号化されたビット及び第2の符号されたビットをそれぞれインターリーブする。それから、ステップ943において、第1のインターリーブされたビット及び第2のインターリーブされたビットを、それぞれ部分的にスワップする。ステップ944において、処理されたビットを生成するために、部分的にスワップされた第1のインターリーブされたビットと、部分的にスワップされた第2のインターリーブされたビットとを、所定の多重化パターンに基づいて合成する。上記処理されたビットは、さらなる伝送のために、ステップ945において、所定の変調方式における変調シンボルにマップされる。
図20は、CTC符号器に適用された伝送方法の具体的な代表例を示す図である。図20において、CTC符号器より出力されたビット配列を、Aコードと、Bコードと、Y1コードと、Y2コードと、W1コードと、W2コードとに分割する。そのうち、Aコード及びBコードは、システマティックビットであり、Y1コード、Y2コード、W1コード、及びW2コードは、パリティビットである。Aコード、Bコード、Y1コード、Y2コード、W1コード、及びW2コードは、サブブロックインターリーバー591、592、593、594、595、及び596に、インターリービングのために供給される。そして、インターリーブされたコードに、部分的にスワップを実行する。斜線で描かれたブロックは、ビットスワップが実行されたビット分配を示す。ここで、ビットスワップ方式としては、例えば、図9の具体的な代表例(A)に示すようなビットスワップ方式が挙げられる。斜線で描かれたブロックにおいては、第1のビットが第3のビットとスワップされ、第4のビットが第6のビットとスワップされ、第7のビットが第9のビットとスワップされる。そして、このようなスワッピング規則は、さらに他のビットに対しても連続的に繰り返して実行される。部分的にスワップされたインターリーブされたビット961及び962は、処理されたビット971及び972としてダイレクトにマップされる。部分的にスワップされたインターリーブされたビット963及び964は、処理されたビット973を形成するために、図15に示す多重化方式に基づいて多重化される。同様に、部分的にスワップされたインターリーブされたビット965及び966は、処理されたビット974を形成するために、図15に示す多重化方式に基づいて多重化される。
図21は、本発明に係る伝送装置の第2の実施例を示すブロック図である。伝送装置990は、符号器731と、チャネルインターリーバー991と、変調器734と、伝送器735とを含む。チャネルインターリーバー991は、サブブロックインターリーバー992と、部分スワップユニット993と、多重化ユニット994とをさらに含む。符号器731は、符号化されたビット742を生成するために、入力データ741を符号化することができる。サブブロックインターリーバー992は、符号されたビット742をインターリーブすることができる。部分スワップユニット993は、比例値9932に基づいて、ビットスワップするためのビット分配の位置を決定する。そして、部分スワップユニット993は、サブブロックインターリーバー992より出力されたインターリーブされたビットに対し、所定のスワッピングパターン9931に基づいて、部分的にスワップを実行する。処理されたビット9942を生成するために、多重化ユニット994は、所定の多重化パターン9941に基づいて、部分スワップユニット993より出力されたビットを多重化することができる。変調器734は、処理されたビット9942を所定の変調方式における変調シンボルにマップさせることができる。そして、伝送器735は、その変調シンボルを遠隔の受信器に伝送することができる。
以上、本発明に関して、特定の好ましい実施例を参照して説明したが、添付した特許請求の範囲により定義されているように、本発明の理念及び範囲から逸脱することなく、形状及び細部において種々の変更を加えることが可能であることが、当業者により理解されるべきであろう。
100 伝送器、101 受信器、110,731 符号器、120,732,991 チャネルインターリーバー、130,734 変調器、140 復調器、150 デインターリーバー、160 復号器、190 通信チャネル、400 CTC符号器、410 CTCインターリーバー、421 第1要素符号器、422 第2要素符号器、500 CTC符号器の従来のチャネルインターリービング方式、51,52,53,54,701,702,711,712,713,714,801,802,803,804,900,901,902,902a,902b,902c,904,941,942,943,944,945 作業ステップ、551,552,553,554,555,556 コードサブブロック、561,562,563,564 ビットグループ、591,592,593,594,595,596,992 サブブロックインターリーバー、721,723,726 ビット配列、722,724,725,727 再配列されたビット配列、730,990 伝送装置、733 ビットスワップユニット、735 伝送器、741 入力データ、742 符号化されたビット、743,910,930 インターリーブされたビット、744 変調シンボル、745 スワップされたビット、749 再伝送要求、911,912,931,932 ビット分配、913,923,933,971,972,973,974,9942 処理されたビット、961,962,963,964,965,966 部分的にスワップされたインターリーブされたビット、993 部分スワップユニット、9931 スワッピングパターン、9932 比例値、994 多重化ユニット、9941 多重化パターン。

Claims (16)

  1. 第1の符号化されたビットを備える符号化されたデータを生成するために、入力データを符号化するステップと、
    第1のインターリーブされたビットを生成するために、前記第1の符号化されたビットをインターリーブするステップと、
    処理されたビットを生成するために、前記第1の符号化されたビットを部分的にスワップするステップと、
    前記インターリーブされたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップさせるステップと、
    前記変調シンボルを伝送するステップとを含み、
    前記第1の符号化されたビットを部分的にスワップするステップは、
    前記第1の符号化されたビットを、第1のビット分配と第2のビット分配とに分割させるステップと、
    スワップされた第2のビット分配を生成するために、所定のスワッピングパターンに基づいて前記第2のビット分配のビットをスワップするステップと、
    前記処理されたビットを形成するために、前記第1のビット分配と、前記スワップされた第2のビット分配とを合成するステップと、を含む伝送方法。
  2. 受信器から再伝送要求を受信するステップと、
    前記所定のスワッピングパターンに基づいて前記第1のビット分配のビットをスワップするステップと、
    前記処理されたビットを形成するために、前記スワップされた第1のビット分配と、前記第2のビット分配とを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、
    前記処理されたビットを前記所定の変調方式における変調シンボルにマップさせるステップと、
    前記変調シンボルを前記受信器に再伝送するステップと、をさらに含む、請求項1に記載の伝送方法。
  3. 前記符号化されたデータが、第2の符号化されたビットをさらに備える場合に、
    第2のインターリーブされたビットを生成するために、前記第2の符号化されたビットをインターリーブするステップと、
    前記処理されたビットを形成するために、前記部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、前記第2のインターリーブされた符号化ビットとを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、をさらに含む、請求項1に記載の伝送方法。
  4. 前記所定の多重化パターンは、前記部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、前記第2のインターリーブされた符号化ビットとを、N(Nは正の整数)ビット毎に多重化させるように定義される、請求項3に記載の伝送方法。
  5. 部分的にスワップされた第2の符号化されたビットを生成するために、前記第2の符号化されたビットを部分的にスワップするステップと、
    前記処理されたビットを形成するために、前記部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、前記部分的にスワップされた第2の符号化されたビットとを、前記所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、をさらに含む、請求項4に記載の伝送方法。
  6. 前記第2の符号化されたビットを部分的にスワップするステップは、
    前記第2の符号化されたビットを、第3のビット分配と第4のビット分配とに分割させるステップと、
    スワップされた第2のビット分配を生成するために、所定のスワッピングパターンに基づいて前記第4のビット分配のビットをスワップするステップと、
    前記第3のビット分配と前記スワップされた第4のビット分配とを合成するステップと、をさらに含む、請求項5に記載の伝送方法。
  7. 前記所定の多重化パターンは、前記部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、前記部分的にスワップされた第2の符号化されたビットとを、N(Nは正の整数)ビット毎に多重化させるように定義される、請求項5に記載の伝送方法。
  8. 第1の符号化されたビット及び第2の符号化されたビットを生成するために、入力データを符号化可能な符号器と、
    第1のインターリーブされた符号化ビット及び第2のインターリーブされた符号化ビットを生成するために、前記第1の符号化されたビット及び前記第2の符号されたビットをインターリーブすることが可能なチャネルインターリーバーと、
    部分的にスワップされた第1のインターリーブされた符号化ビットを生成するために、前記第1のインターリーブされた符号化ビットを部分的にスワップし、処理されたビットを生成するために、前記部分的にスワップされた第1のインターリーブされた符号化ビットと、前記第2のインターリーブされた符号化ビットとを合成することが可能な部分スワップユニットと、
    前記処理されたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップすることが可能な変調器と、
    前記変調シンボルを伝送可能な伝送器と、を含む、伝送装置。
  9. 前記部分スワップユニットは、さらに、部分的にスワップされた第2のインターリーブされた符号化ビットを生成するために、前記第2のインターリーブされた符号化ビットを部分的にスワップし、前記処理されたビットを形成するために、前記部分的にスワップされた第1のインターリーブされた符号化ビットと、前記部分的にスワップされた第2のインターリーブされた符号化ビットとを合成する、請求項8に記載の伝送装置。
  10. 第1の符号化されたビットを備える符号化されたデータを生成するために、入力データを符号化するステップと、
    第1のインターリーブされたビットを生成するために、前記第1の符号化されたビットをインターリーブするステップと、
    処理されたビットを生成するために、前記第1の符号化されたビットを部分的にスワップするステップと、
    前記インターリーブされたビットを所定の変調方式における変調シンボルにマップさせるステップと、
    前記変調シンボルを伝送するステップとを含み、
    前記符号化されたデータがさらに、第2の符号化されたビットを含むとき、さらに、
    第2のインターリーブされたビットを生成するために、前記第2の符号化されたビットをインターリーブするステップと、
    前記処理されたビットを形成するために、前記部分的にスワップされた第1符号化ビットと前記第2のインターリーブされたビットとを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、をさらに含む、伝送方法。
  11. 受信器から再伝送要求を受信するステップと、
    前記所定のスワッピングパターンに基づいて前記第1のビット分配のビットをスワップするステップと、
    前記処理されたビットを形成するために、前記スワップされた第1のビット分配と、前記第2のビット分配とを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、
    前記処理されたビットを前記所定の変調方式における変調シンボルにマップさせるステップと、
    前記変調シンボルを前記受信器に再伝送するステップと、をさらに含む、請求項10に記載の伝送方法。
  12. 受信器から再伝送要求を受信するステップと、
    前記所定のスワッピングパターンに基づいて前記第1のビット分配のビットをスワップするステップと、
    前記処理されたビットを形成するために、前記スワップされた第1のビット分配と、前記第2のビット分配とを、所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、
    前記処理されたビットを前記所定の変調方式における変調シンボルにマップさせるステップと、
    前記変調シンボルを前記受信器に再伝送するステップと、をさらに含む、請求項11に記載の伝送方法。
  13. 前記所定の多重化パターンは、前記部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、前記第2のインターリーブされた符号化ビットとを、N(Nは正の整数)ビット毎に多重化させるように定義される、請求項10に記載の伝送方法。
  14. 部分的にスワップされた第2の符号化されたビットを生成するために、前記第2の符号化されたビットを部分的にスワップするステップと、
    前記処理されたビットを形成するために、前記部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、前記部分的にスワップされた第2の符号化されたビットとを、前記所定の多重化パターンに基づいて合成するステップと、をさらに含む、請求項13に記載の伝送方法。
  15. 前記第2の符号化されたビットを部分的にスワップするステップは、
    前記第2の符号化されたビットを、第3のビット分配と第4のビット分配とに分割させるステップと、
    スワップされた第2のビット分配を生成するために、所定のスワッピングパターンに基づいて前記第4のビット分配のビットをスワップするステップと、
    前記第3のビット分配と前記スワップされた第4のビット分配とを合成するステップと、をさらに含む、請求項14に記載の伝送方法。
  16. 前記所定の多重化パターンは、前記部分的にスワップされた第1の符号化されたビットと、前記部分的にスワップされた第2の符号化されたビットとを、N(Nは正の整数)ビット毎に多重化させるように定義される、請求項14に記載の伝送方法。
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