JP2019106700A - Transmitter, receiver, transmission method, and reception method - Google Patents

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Abstract

To provide a transmitter capable of transmitting signals with a transmission method suitable for actual environment.SOLUTION: A transmitter 10A includes: a modulation circuit 11A that is configured to modulate signals by performing mapping of a data string only to four signal points each of which has the phase different by 90 degrees from the neighboring signal points, which are four signal points including at least two signal points in which the amplitudes are different from each other by means of QAM (Quadrature Amplitude Modulation); and a transmission circuit 18A that is configured to allot the data strings which are mapped to the four signal points by means of modulation by the modulation circuit 11A to subcarriers OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) of which are different from each other and transmit the same via radio.SELECTED DRAWING: Figure 21

Description

本発明は、送信機、受信機、送信方法、及び、受信方法に関する。   The present invention relates to a transmitter, a receiver, a transmission method, and a reception method.

一つの媒体を共有するために、複数の信号を合成信号に多重化することは、データ通信において一般的な方法である。従来、データを伝送する様々なサービスは、時間または周波数で多重化されている。また、様々なサービスの重畳が実際にTDM(Time Division Multiplexing)またはFDM(Frequency Division Multiplexing)より容量を増やすことが示されている(非特許文献1〜3)。   Multiplexing multiple signals into a composite signal to share a single medium is a common method in data communication. Conventionally, the various services that transmit data are time or frequency multiplexed. Also, it has been shown that the superposition of various services actually increases the capacity compared to Time Division Multiplexing (TDM) or Frequency Division Multiplexing (FDM) (Non-Patent Documents 1 to 3).

重畳変調は、再利用率が1の広帯域伝送(WiB:Wideband transmission)と呼ばれる、近年提案された新規地上波放送システムのコア要素でもある(非特許文献4)。WiBでは、隣接する送信機が個々のサービスを伝送している。WiBに関し、非特許文献5では、パワー分割方法がブロードキャスト環境において有益であろうと推測された。非特許文献5では、ほぼ最大容量で動作できる受信機の実装として、利用可能な帯域幅にわたる各送信機からの均一なパワー分布を用いるのではなく、不均一なパワー分布を用いることが提案されている。   Superimposed modulation is also a core element of a recently proposed new terrestrial broadcast system called Wideband transmission (WiB) having a reuse factor of 1 (Non-Patent Document 4). In WiB, adjacent transmitters transmit individual services. For WiB, in [5], it was speculated that the power partitioning method would be useful in a broadcast environment. Non-Patent Document 5 proposes using a non-uniform power distribution rather than using a uniform power distribution from each transmitter over the available bandwidth as a receiver implementation that can operate at near maximum capacity ing.

欧州特許出願公開第3334075号明細書European Patent Application Publication No. 3334075

ETSI EN 302 755、「Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB−T2)(デジタルビデオブロードキャスティング(DVB):第2世代地上デジタルテレビ放送システム(DVB−T2)用フレーム構造チャネル符号化および変調)」、第1.4.1版、2015年2月ETSI EN 302 755, "Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2) (Digital Video Broadcasting (DVB): second-generation digital terrestrial television broadcasting system Frame structure channel coding and modulation for (DVB-T2) ”, version 1.4.1, February 2015 P. P. BergmansおよびT. M. Cover、「Cooperative broadcasting(放送連携システム)」、IEEE Trans. Inf. Theory、第20巻、第3号、1974年5月、p.317‐324P. P. Bergmans and T.W. M. Cover, "Cooperative broadcasting (broadcast cooperation system)", IEEE Trans. Inf. Theory, Vol. 20, No. 3, May 1974, p. 317-324 S. I. Park、他、「Low Complexity Layered Division for ATSC 3.0(ATSC3.0における低複雑度レイヤ分割)」、IEEE Transactions on Broadcasting、第62巻、第1号、2016年3月、p.233‐243S. I. Park et al., "Low Complexity Layered Division for ATSC 3.0 (Low Complexity Layer Division in ATSC 3.0)", IEEE Transactions on Broadcasting, Vol. 62, No. 1, March 2016, p. 233-243 E. Stare、J. J. Gimenez、P. Klenner、「WIB: a new system concept for digital terrestrial television (DTT)(WIB:地上デジタルテレビ(DTT)における新規システム概念)」、IBCカンファレンス2016E. Stare, J.M. J. Gimenez, P .; Klenner, "WIB: a new system concept for digital terrestrial television (DTT) (WIB: new system concept in digital terrestrial television (DTT))", IBC Conference 2016 DVB−TM−WiB Study Mission Input Document TM−WIB0088、「Suggested approach forward for optimized interference cancellation processing(最適化干渉キャンセレーション処理の提案手法)」DVB-TM-WiB Study Mission Input Document TM-WIB 0088, "Suggested approach forward for optimized interference cancellation processing (proposed method for optimized interference cancellation processing)" ATSC規格:Physical Layer Protocol(物理層プロトコル)(A/322)、2017年6月ATSC Standard: Physical Layer Protocol (A / 322), June 2017

しかしながら、非特許文献5では、理想ガウス信号を用いて議論がなされている。そのため、パワー分割方法を、実際の環境に適用するにあたり改善の余地がある。   However, in Non-Patent Document 5, an argument is made using an ideal Gaussian signal. Therefore, there is room for improvement in applying the power division method to the actual environment.

そこで、本発明は、実際の環境に、より適した送信方法で信号を送信する送信機等を提供する。   Thus, the present invention provides a transmitter or the like that transmits a signal by a transmission method more suitable for the actual environment.

本発明の一態様に係る送信機は、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる少なくとも2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する変調回路と、前記変調回路による変調により前記4個の信号点にマッピングされた前記データ列を、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する送信回路とを備える。   A transmitter according to one aspect of the present invention is four signal points including at least two signal points having different amplitudes from each other by QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and the phase is different by 90 degrees from adjacent signal points. A modulation circuit that modulates data strings by mapping only to four signal points, and the data strings mapped to the four signal points by modulation by the modulation circuit are mutually different in OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) And a transmitting circuit that allocates to different subcarriers and transmits by radio.

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。   These general or specific aspects may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a recording medium such as a computer readable CD-ROM, and the system, the method, the integrated circuit, the computer program And any combination of recording media.

本発明の送信機は、実際の環境に、より適した送信方法で信号を送信することができる。   The transmitter of the present invention can transmit signals in a transmission manner that is more suitable for the actual environment.

図1は、実施の形態に係るATSC3.0の2層LDMに対するコンステレーション重畳をする送信機の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a transmitter that performs constellation superposition on a two-layer LDM of ATSC 3.0 according to the embodiment. 図2は、実施の形態に係るWiBの伝送シナリオの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a transmission scenario of WiB according to the embodiment. 図3は、実施の形態に係る2層のLDMおよびWiBに適用可能な重畳変調のシステムモデルの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a system model of superposition modulation applicable to the two-layer LDM and WiB according to the embodiment. 図4は、実施の形態に係るパワー分布の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a power distribution according to the embodiment. 図5は、実施の形態に係る2つの送信機のうちの第一送信機に対する非グレイマッピングaQAMの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of non-gray mapping aQAM for the first transmitter of the two transmitters according to the embodiment. 図6は、実施の形態に係る2つの送信機のうちの第二送信機に対する非グレイマッピングaQAMの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of non-gray mapping aQAM for a second transmitter of two transmitters according to the embodiment. 図7は、実施の形態に係る2つの送信機のうちの第一送信機に対するグレイマッピングaQAMの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of gray mapping aQAM for the first transmitter of the two transmitters according to the embodiment. 図8は、実施の形態に係る2つの送信機のうちの第二送信機に対するグレイマッピングaQAMの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of gray mapping aQAM for the second transmitter of the two transmitters according to the embodiment. 図9は、実施の形態に係るジョイントデマッピング、様々なC/IおよびC/N条件、および、2つの送信機に対する1bit/s/Hzレートの説明図である。FIG. 9 is an illustration of joint demapping, various C / I and C / N conditions, and 1 bit / s / Hz rates for two transmitters according to an embodiment. 図10は、実施の形態に係る3つの送信機のうちの第一送信機に対するaQAMの説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of aQAM for a first transmitter among three transmitters according to the embodiment. 図11は、実施の形態に係る3つの送信機のうちの第二送信機に対するaQAMの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of aQAM to a second transmitter of three transmitters according to the embodiment. 図12は、実施の形態に係る3つの送信機のうちの第三送信機に対するaQAMの説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of aQAM for the third transmitter of the three transmitters according to the embodiment. 図13は、実施の形態に係るパワー分割の概念を2つの送信機のQAM信号に置き換えたものの説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of one in which the concept of power division according to the embodiment is replaced with QAM signals of two transmitters. 図14は、実施の形態に係るパワー分割の概念を3つの送信機のQAM信号に置き換えたものの説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of one in which the concept of power division according to the embodiment is replaced with QAM signals of three transmitters. 図15は、実施の形態に係る符号化率8/15に対するATSC3.0からのパリティ検査行列の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a parity check matrix from ATSC 3.0 with respect to a coding rate 8/15 according to the embodiment. 図16は、実施の形態に係る符号化率8/15のLDPCに対する変数ノード次数分布の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of variable node degree distribution for LDPC with a coding rate of 8/15 according to the embodiment. 図17は、実施の形態に係る送信機が2つの重畳変調の説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of two superposition modulation in which the transmitter according to the embodiment is two. 図18は、実施の形態に係るパワー分割QAMへの調和ビットインターリーバの説明図である。垂直実線は、どのセルタイプがどの変数ノードに接続されるかのハイライトを示している。FIG. 18 is an explanatory diagram of a harmonic bit interleaver to power division QAM according to the embodiment. Vertical solid lines indicate highlights of which cell type is connected to which variable node. 図19は、実施の形態に係る送信機が3つのビットインタリーブの説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of a transmitter according to an embodiment of three bit interleaving. 図20は、実施の形態に係る受信機の説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of a receiver according to the embodiment. 図21は、実施の形態の変形例に係る送信機の構成を示すブロック図である。FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a transmitter according to a modification of the embodiment. 図22は、実施の形態の変形例に係る送信機が実行する送信方法を示すフロー図である。FIG. 22 is a flowchart showing a transmission method performed by a transmitter according to a modification of the embodiment. 図23は、実施の形態の変形例に係る受信機の構成を示すブロック図である。FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a modification of the embodiment. 図24は、実施の形態の変形例に係る受信機が実行する受信方法を示すフロー図である。FIG. 24 is a flowchart showing a reception method performed by a receiver according to a modification of the embodiment.

(本発明の基礎となった知見)
本発明は、重畳変調用非対称QAM、および、適合ビットインターリーブに関する。本発明は、デジタルデータをブロードキャストするデジタル通信分野に適用され、特に、様々なサービスタイプを静止ユーザおよび移動ユーザへ同時に配信する、重畳に基づいた、近年の多重化方式向け新規伝送技術に適用される。
(Findings that formed the basis of the present invention)
The present invention relates to asymmetric QAM for superposition modulation and adaptive bit interleaving. The invention applies to the field of digital communications that broadcast digital data, and in particular to superposition-based modern multiplexing-oriented new transmission techniques for simultaneously delivering various service types to stationary and mobile users. Ru.

一つの媒体を共有するために、複数の信号を合成信号に多重化することは、データ通信において一般的な方法である。従来、データを伝送する様々なサービスは、時間または周波数で多重化されている。これらの方法は、時分割多重化(TDM)および周波数分割多重化(FDM)と呼ばれる。TDMおよびFDMの実際の適用については、DVB−T2(非特許文献1)、および、優れたワンセグシステムを有する日本のISDB−T規格に記載されている。DVB−T2(非特許文献1)では、各々が独自の変調と時間インターリーバを特徴とする複数のいわゆるPLP(物理層パイプ)が、専用タイムスロットにおいてある周波数帯を共有しており、ISDB−T規格では、周波数領域において厳密に分けられた分割セグメントでデータを伝送することにより、個々のセグメントの省エネ部分受信が可能になる。   Multiplexing multiple signals into a composite signal to share a single medium is a common method in data communication. Conventionally, the various services that transmit data are time or frequency multiplexed. These methods are called time division multiplexing (TDM) and frequency division multiplexing (FDM). The practical application of TDM and FDM is described in DVB-T2 (Non-Patent Document 1), and the Japanese ISDB-T standard with an excellent One-Seg system. In DVB-T2 (Non-Patent Document 1), a plurality of so-called PLPs (Physical Layer Pipes), each characterized by its own modulation and time interleaver, share a certain frequency band in a dedicated time slot, ISDB- According to the T standard, energy saving partial reception of individual segments is enabled by transmitting data in strictly divided divided segments in the frequency domain.

FDMおよびTDMは、媒体を共有するのにスペクトル効率が最もよい方法ではないと知られてからずいぶんになる。これらの利点は、実装のしやすさとより関係している。非特許文献2には、様々なサービスの重畳が実際にTDMまたはFDMより容量を増やすことが示されている。最近になり、この形式の多重化が、現在の規格、つまりATSC3.0であり、階層分割多重化(LDM:Layered Division Multiplexing)とも呼ばれている(非特許文献3、6)。   FDM and TDM will be known for a long time as they are not the most spectrally efficient way to share media. These advantages are more related to ease of implementation. Non-Patent Document 2 shows that superposition of various services actually increases capacity over TDM or FDM. Recently, this type of multiplexing is the current standard, that is, ATSC 3.0, and is also called Layered Division Multiplexing (LDM) (Non-Patent Documents 3 and 6).

また、重畳変調は、再利用率が1の広帯域伝送(Wideband transmission)の省略形であるWiBと呼ばれる、近年提案された新規地上波放送システムのコア要素でもある(非特許文献4)。WiBでは、隣接する送信機が個々のサービスを伝送している。暗黙の再利用率1により、特に送信機間の干渉領域における受信機は、伝送された信号全ての和信号を受信する。しかしながら、受信機の立場からすると、この受信信号は、階層分割多重化から得られた信号のように見える。したがって、正しく設計されたFEC符号化および変調方式と共に、受信機は、逐次干渉キャンセレーション(Successive Interference Cancellation)技術を利用して、データを読み出すことができる。   In addition, superposition modulation is also a core element of a recently proposed new terrestrial broadcast system called WiB, which is an abbreviation of Wideband transmission with a reuse factor of 1 (Non-Patent Document 4). In WiB, adjacent transmitters transmit individual services. With an implicit reuse factor of 1, the receiver, especially in the interference region between transmitters, receives the sum signal of all transmitted signals. However, from the perspective of a receiver, this received signal looks like a signal obtained from layer division multiplexing. Thus, with a correctly designed FEC encoding and modulation scheme, the receiver can read data using Successive Interference Cancellation techniques.

直観的にいえば、容量におけるTDM/FDMを通じた重畳変調の強みは、時間領域または周波数領域で中断することなく1より多いサービスを同時に伝送することにより得られる。重畳変調の個別使用事例であって、また、その利点が最も顕著な使用事例は、移動受信機および固定受信機へのサービス提供である。通常、移動受信および固定受信はそれぞれ、低SNR(信号対雑音比)および高SNRを特徴とする。ここで、移動体向けサービスは、固定向けサービスの存在だけでなく低SNRにも耐えるのに十分に低いデータ速度で行われる。一方、固定向けサービスの受信機は、比較的高いSNRを上手く利用して、ロバストな移動体向けレイヤをまず検出してからそのデータを差し引き、そして、固定向けサービスに実際に望ましいデータを検出することによって処理を進めることができる。   Intuitively, the strength of superposition modulation via TDM / FDM in capacity is obtained by transmitting more than one service simultaneously without interruption in the time domain or frequency domain. A separate use case of superposition modulation, and the use case in which the advantages are most striking, is the provision of services to mobile and fixed receivers. Usually, mobile reception and fixed reception are characterized by low SNR (signal to noise ratio) and high SNR, respectively. Here, mobile services are performed at a data rate sufficiently low to withstand low SNR as well as the presence of fixed services. On the other hand, fixed-point service receivers make good use of relatively high SNRs to first detect a robust mobile-oriented layer and then subtract that data, and to detect data that is actually desirable for fixed-point services You can proceed with the process.

WiBに関し、非特許文献5では、パワー分割手法がブロードキャスト環境において有益であろうと推測された。利用可能な帯域幅にわたる各送信機からの均一なパワー分布を用いるのではなく、不均一なパワー分布が、ほぼ最大容量で動作するように繰り返し受信機実装に対して提言されている。しかしながら、理想ガウス信号を用いて議論がなされた。   For WiB, it was speculated in [5] that power partitioning techniques would be useful in a broadcast environment. Rather than using a uniform power distribution from each transmitter over the available bandwidth, a non-uniform power distribution has been suggested for iterative receiver implementations to operate at near maximum capacity. However, discussions have been made using ideal Gaussian signals.

以上のように、非特許文献5に記載のパワー分割方法を、実際の環境に適用するにあたり改善の余地がある。   As described above, there is room for improvement in applying the power division method described in Non-Patent Document 5 to an actual environment.

そこで、本発明の一態様に係る送信機は、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる少なくとも2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する変調回路と、前記変調回路による変調により前記4個の信号点にマッピングされた前記データ列を、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する送信回路とを備える。   Therefore, a transmitter according to one aspect of the present invention is a signal point including 90 signal points and 90 adjacent signal points including at least two signal points having different amplitudes according to QAM (Quadrature Amplitude Modulation). A modulation circuit that modulates by mapping a data sequence to only four different signal points, and a data sequence mapped to the four signal points by modulation by the modulation circuit are represented by OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) And a transmitter circuit for wireless transmission by assigning to different subcarriers.

上記態様によれば、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している他の送信機が存在する場合であって、他の送信機が同一のサブキャリアにおいて信号を送信したときでも、QAMの復調を成功させ得る。QAM変調に用いる4個の信号点のうちの少なくとも2個の信号点の振幅が互いに異なるので、当該送信機がQAM変調に使用する信号点と、他の送信機がQAM変調に使用する信号点とを重ならないように配置することができるからである。よって、本発明の一態様に係る送信機は、実際の環境において、より適した送信方法で信号を送信することができる。なお、このようなQAMを非対称QAMともいう。   According to the above aspect, it is possible to demodulate QAM even when there is another transmitter in which at least a part of the transmittable area overlaps, and another transmitter transmits a signal on the same subcarrier. Can be successful. Since the amplitudes of at least two of the four signal points used for QAM modulation are different from each other, the signal point used by the transmitter for QAM modulation and the signal point used by other transmitters for QAM modulation And can be arranged so as not to overlap each other. Thus, the transmitter according to an aspect of the present invention can transmit signals in a more suitable transmission method in an actual environment. Note that such QAM is also referred to as asymmetric QAM.

例えば、前記4個の信号点のうち、位相が互いに180度異なる2個の信号点は、IQ平面において原点からの距離が互いに等しく、前記4個の信号点のうち、前記2個の信号点を除く2個の信号点は、IQ平面において原点からの距離が互いに等しくてもよい。   For example, among the four signal points, two signal points whose phases are different from each other by 180 degrees have equal distances from the origin in the IQ plane, and the two signal points among the four signal points are the two signal points. The two signal points other than may have equal distances from the origin in the IQ plane.

上記態様によれば、送信機は、より容易に、QAM変調によってデータ列を送信することができる。   According to the above aspect, the transmitter can more easily transmit the data sequence by QAM modulation.

例えば、前記データ列は、第一データと、前記第一データより前方又は後方の第二データとを含み、前記変調回路は、前記第一データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、前記第二データを非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、前記送信回路は、変調された前記第一データと、変調された前記第二データとを時分割で送信してもよい。   For example, the data string includes a first data and a second data before or after the first data, and the modulation circuit modulates the first data by mapping the first data to a signal point based on gray arrangement. Modulation by mapping the second data to signal points based on a non-gray arrangement, and the transmitting circuit transmits the modulated first data and the modulated second data in a time division manner. May be

上記態様によれば、互いに異なるエラー耐性を有する2つの信号点の配置である、グレイ配置と非グレイ配置との両方を時分割で用いることによって、いずれか一方を用いる場合よりエラー耐性を高めることができる。   According to the above aspect, by using both the gray arrangement and the non-gray arrangement in time division, which is an arrangement of two signal points having different error resistances, it is possible to make the error resistance higher than when either one is used. Can.

例えば、前記データ列は、第三データと、前記第三データより前方又は後方の第四データとを含み、前記変調回路は、前記第三データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、前記第四データを非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、前記送信回路は、変調された前記第三データを第一周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、変調された前記第四データを、前記第一周波数帯域とは異なる第二周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信してもよい。   For example, the data string includes third data and fourth data preceding or following the third data, and the modulation circuit modulates the third data by mapping it to a signal point based on gray arrangement. Modulation by mapping the fourth data to a signal point based on a non-gray arrangement, and the transmission circuit allocates and transmits the modulated third data to subcarriers to be transmitted in a first frequency band, The modulated fourth data may be allocated to subcarriers for transmission in a second frequency band different from the first frequency band for transmission.

上記態様によれば、互いに異なるエラー耐性を有する2つの信号点の配置である、グレイ配置と非グレイ配置との両方を周波数分割で用いることによって、いずれか一方を用いる場合よりエラー耐性を高めることができる。   According to the above aspect, by using both of the gray arrangement and the non-gray arrangement in frequency division, which is an arrangement of two signal points having different error resistances, it is possible to make the error resistance higher than when either one is used. Can.

例えば、前記データ列は、第五データと、前記第五データより前方又は後方の第六データとを含み、前記変調回路は、前記第五データを前記QAMにより変調し、前記第六データをQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)により変調し、前記送信回路は、変調された前記第五データを第一電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、変調された前記第六データを前記第一電力より小さい第二電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信してもよい。   For example, the data string includes fifth data and sixth data preceding or following the fifth data, the modulation circuit modulates the fifth data by the QAM, and QPSK the sixth data. Modulating according to (Quadrature Phase Shift Keying), the transmission circuit assigns the modulated fifth data to a subcarrier for transmission with the first power and transmits the subcarrier, and the modulated sixth data is transmitted from the first power. It may be allocated and transmitted to a subcarrier that transmits with a small second power.

上記態様によれば、LDMにおいて高電力で送信されるサブキャリアの信号のエラー耐性を非対称QAMにより高めるとともに、低電力で送信されるサブキャリアでも信号を送信することができる。   According to the above aspect, it is possible to increase the error resistance of the signal of the subcarrier transmitted with high power in the LDM by asymmetric QAM, and to transmit the signal even with the subcarrier transmitted with low power.

例えば、前記データ列は、LDPC(Low−Density Parity−Check)符号を含み、前記送信機は、さらに、前記変調回路が前記第五データとして変調するデータが、前記LDPC符号のうち次数が所定より高いノードになるように前記データ列内のビットの並べ替えをするビットインタリーバを備え、前記変調回路は、前記ビットインタリーバが前記並べ替えをした後の前記データ列を変調してもよい。   For example, the data string includes an LDPC (Low-Density Parity-Check) code, and the transmitter is further configured to convert data modulated by the modulation circuit as the fifth data from a predetermined order of the LDPC code. The bit interleaver may be configured to rearrange bits in the data train to be a high node, and the modulation circuit may modulate the data train after the bit interleaver performs the rearrangement.

上記態様によれば、LDPC符号のうちの次数が比較的高いノード、つまり、データ列の復号における訂正能力が比較的高いビットを、より確実に受信機に受信させることができる。これにより、データ列全体を復号できる確率を上昇させることができる。   According to the above aspect, it is possible to cause the receiver to more reliably receive a node of a relatively high degree of the LDPC code, that is, a bit with a relatively high correction capability in decoding of a data string. This can increase the probability that the entire data string can be decoded.

例えば、前記変調回路は、前記4個の信号点をIQ平面上で原点の周りに所定の角度だけ回転させた新たな4個の信号点を、前記4個の信号点として用いて変調してもよい。   For example, the modulation circuit modulates using the four new signal points obtained by rotating the four signal points on the IQ plane by a predetermined angle around the origin as the four signal points. It is also good.

上記態様によれば、IQ平面(つまり複素平面)上で、もとの4個の信号点と、新たな4個の信号点とが重なることを回避できる。これにより、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している他の送信機が存在する場合であって、他の送信機が同一のサブキャリアにおいて信号を送信したときでも、信号点が重なることを回避することで、QAMの復調を成功させ得る。   According to the above aspect, it is possible to avoid that the original four signal points and the new four signal points overlap on the IQ plane (that is, the complex plane). Thus, when there are other transmitters in which at least a part of the transmittable area overlaps, signal points overlap even when the other transmitters transmit signals on the same subcarrier. By avoiding, QAM can be successfully demodulated.

例えば、前記送信機は、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している複数の送信機のうちの一の送信機であり、前記所定の角度は、180度を前記複数の送信機の個数で除算した角度であってもよい。   For example, the transmitter is one transmitter out of a plurality of transmitters in which at least a part of a transmittable area overlaps, and the predetermined angle is 180 degrees by the number of the plurality of transmitters. It may be a divided angle.

上記態様によれば、これにより、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している他の送信機が存在する場合に、IQ平面上での信号点の位置をなるべく離すことができる。これにより、受信誤りが発生する確率を低減できる。   According to the above aspect, this makes it possible to separate the positions of the signal points on the IQ plane as much as possible when there are other transmitters in which at least a part of the transmittable area overlaps. This can reduce the probability that a reception error will occur.

また、本発明の一態様に係る受信機は、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにマッピングされることで変調され、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信する受信回路と、前記受信回路が受信した前記信号を、前記QAMによって前記4個の信号点にデータ列をマッピングすることにより復調する復調回路とを備える。   In the receiver according to one aspect of the present invention, four signal points including two signal points having different amplitudes from each other according to QAM (Quadrature Amplitude Modulation) are 90 degrees in phase with an adjacent signal point. A receiver circuit which is modulated by being mapped to only four different signal points and which is allocated to different subcarriers of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) to receive a wirelessly transmitted signal, and the receiver circuit receives the signal. And a demodulation circuit that demodulates the signal by mapping data sequences to the four signal points by the QAM.

上記態様によれば、受信機は、上記の送信機がデータ列を非対称QAMで変調して無線で送信した信号を受信し、もとのデータ列を復元することができる。本発明の一態様に係る受信機は、実際の環境において、より適した送信方法で送信機が送信した信号を受信し得る。   According to the above aspect, the receiver is able to receive the signal transmitted by radio by modulating the data string by the above-mentioned transmitter with asymmetric QAM, and restore the original data string. A receiver according to an aspect of the present invention may receive a signal transmitted by a transmitter in a more suitable transmission manner in a practical environment.

また、本発明の一態様に係る送信方法は、変調回路が、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調し、送信回路が、前記変調回路による変調により前記4個の信号点にマッピングされた前記データ列を、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する。   Further, in the transmission method according to one aspect of the present invention, the modulation circuit includes four signal points including two signal points having different amplitudes according to QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and the adjacent signal points The data sequence is modulated by mapping the data sequence to only four signal points that are 90 degrees out of phase, and the transmitting circuit is configured to transmit the data sequence mapped to the four signal points by modulation by the modulation circuit as OFDM (Orthogonal). Allocate to different sub-carriers of Frequency Division Multiplexing) and transmit by radio.

上記態様によれば、上記の送信装置と同様の効果を奏する。   According to the above aspect, the same effect as that of the above transmission apparatus can be obtained.

また、本発明の一態様に係る受信方法は、受信回路が、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにマッピングされることで変調され、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信し、復調回路が、前記受信回路が受信した前記信号を、前記QAMによって前記4個の信号点にマッピングすることにより復調する。   In the reception method according to one aspect of the present invention, the reception circuit is four signal points including two signal points having different amplitudes according to QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and the adjacent signal points The modulation is performed by mapping only to four signal points different in phase by 90 degrees, and allocated to different subcarriers of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) to receive a signal transmitted by radio, and a demodulation circuit The signal received by the receiving circuit is demodulated by mapping the four signal points by the QAM.

上記態様によれば、上記の受信装置と同様の効果を奏する。   According to the above aspect, the same effect as that of the above receiving apparatus can be obtained.

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。   These general or specific aspects may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a recording medium such as a computer readable CD-ROM, and the system, the method, the integrated circuit, the computer program Or it may be realized by any combination of recording media.

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。   Embodiments will be specifically described below with reference to the drawings.

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   The embodiments described below are all inclusive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited thereto. Further, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claim indicating the highest concept are described as arbitrary components.

(実施の形態)
本実施の形態では、実際の環境に、より適した送信方法で信号を送信する送信機などについて説明する。
Embodiment
In this embodiment, a transmitter which transmits a signal by a transmission method more suitable for an actual environment will be described.

まず、本実施の形態に係る送信機について概要を説明する。   First, an outline of a transmitter according to the present embodiment will be described.

本開示における著者は、概念を実現する具体的な手段を2つ提案する。   The author in the present disclosure proposes two specific means to realize the concept.

1つ目の手段は、非対称QAMである。その最もシンプルな形式では、IQ平面上で原点を挟んで径方向に正反対の2つのシンボルに、残り2つのシンボルを犠牲にしてより大きな振幅が与えられるQPSK信号をベースにしてもよい。このような事例のビットマッピングは、2つの隣り合うシンボルが1ビットだけ異なるように非グレイ方法で選択されることが好ましいと考えられる。第二送信機が、同じ非対称QAMだが90度回転したものを用いる場合、第一送信機からの振幅がより大きいシンボルは、振幅がより小さいシンボルと重なっており、これらシンボルの混合のSINRがより大きくなるという効果がある。この概念は、規則的な矩形コンステレーションを対応して湾曲させるか(skewing)、または、刈る(shearing)ことによって、より高次なQAMに拡張させることができる。   The first means is asymmetric QAM. In its simplest form, it may be based on a QPSK signal in which the two diametrically opposite symbols across the origin on the IQ plane are given greater amplitude at the expense of the other two symbols. It is believed that the bit mapping in such a case is preferably selected in a non-gray manner such that two adjacent symbols differ by one bit. If the second transmitter uses the same asymmetric QAM but rotated 90 degrees, then the symbols with higher amplitude from the first transmitter overlap with the symbols with lower amplitude and the SINR of the mixture of these symbols is more It has the effect of becoming larger. This concept can be extended to higher order QAM by skewing or shearing a regular rectangular constellation accordingly.

2つ目の手段は、送信機ごとに異なる、特に、パワー分割効果という目的に適合させたビットインターリーバである。ここでの背景として、フィールドに展開された全てのLDPC−FEC符号は、均一でない変数ノード分布を有する。おおまかに述べると、高次、中次、低次の変数ノードがある。次数によって、1つのノードが有する、他の隣接ノードへの接続数が決定される。したがって、高次の変数ノードには、デマッパ出力から信頼性のある入力も与えることが重要である。変数ノードのデマッパ出力へのマッチングは、ビットインターリーバによって達成される。単純な設計では、全ての送信機に対して同じビットインターリーバが用いられるであろう。ここでの提案は、高次の変数ノードがハイパワーな周波数帯部分と適合するように送信機のパワー分割比に合わせたビットインターリーバを採用することである。   The second means is a bit interleaver which is different for each transmitter, in particular adapted for the purpose of power splitting effect. By way of background here, all LDPC-FEC codes expanded in the field have variable node distribution which is not uniform. Broadly speaking, there are high-order, middle-order, low-order variable nodes. The order determines the number of connections to other adjacent nodes that one node has. Therefore, it is important to provide reliable input from the demapper output to high-order variable nodes. Matching of variable nodes to the demapper output is accomplished by a bit interleaver. In a simple design, the same bit interleaver would be used for all transmitters. The proposal here is to adopt a bit interleaver tailored to the power split ratio of the transmitter so that higher order variable nodes match the high power frequency band part.

特許文献1に係る「重畳変調用繰り返しデマッピング」に基づく受信機は、2以上の送信機から信号を検出するために理想的に作成されるであろう。   A receiver based on "Iterative demapping for superposition modulation" according to the patent document 1 would be ideally created to detect signals from two or more transmitters.

本発明は、パワー分割の実現を目的とした非対称QAM(省略形は「aQAM」)と、LDPC符号の変数ノードをチャネル上のパワー分布に好適に適合させるビットインターリーバとを備える。   The present invention comprises asymmetric QAM (abbreviated as "aQAM") for the purpose of realizing power division, and a bit interleaver for suitably adapting variable nodes of an LDPC code to power distribution on a channel.

以降において、本実施の形態に係る送信機などについて具体的に説明する。   Hereinafter, the transmitter according to the present embodiment will be specifically described.

(1)階層分割多重化(LDM)
図1は、ATSC3.0の2層LDMに対するコンステレーション重畳をする送信機10の説明図である。
(1) Hierarchical division multiplexing (LDM)
FIG. 1 is an explanatory diagram of a transmitter 10 that performs constellation superposition on a two-layer LDM of ATSC 3.0.

LDMの基本概念を、2層の場合について図1で説明する。文脈によって、これらの層は、上層および下層、または、移動体向けレイヤおよび固定向けレイヤもしくは静止向けレイヤと呼ばれる。なお、ATSC3.0では、上層をコアレイヤ、下層をエンハンスドレイヤと呼ぶ。それ以外の点では、階層分割多重化は、図1で示すように規定される。   The basic concept of LDM is described in the case of two layers in FIG. Depending on the context, these layers are referred to as upper and lower layers, or mobile-oriented and fixed-oriented or stationary-oriented layers. In ATSC 3.0, the upper layer is called a core layer, and the lower layer is called an enhanced layer. Otherwise, hierarchical division multiplexing is defined as shown in FIG.

原理的には、当然、2より多い層も考えられる。どちらの層も1以上のPLPを搬送できる。上層は、移動受信を対象とした低速サービスxUを伝送し、下層は、静止受信を対象とした高速サービスxLを伝送する。   In principle, of course, more than two layers are also conceivable. Either layer can carry one or more PLPs. The upper layer transmits the low-speed service xU for mobile reception, and the lower layer transmits the high-speed service xL for stationary reception.

送信機10は、入力される上層の情報ビットをBICM(Bit−Interleaved Coded Modulation)変調して低速サービスxUを出力する上層のBICM変調部11と、入力される下層の情報ビットをBICM変調して高速サービスxLを出力する下層のBICM変調部12とを備える。   The transmitter 10 performs BICM (Bit-Interleaved Coded Modulation) modulation of upper layer information bits to be input and outputs the low-speed service xU by BICM modulating the upper layer information bits and lower layer information bits to be input. And a lower layer BICM modulator 12 for outputting a high-speed service xL.

LDM合成器13は、レベル制御部14(インジェクションレベルコントローラともいう)と、正規化部15とを備える。   The LDM synthesizer 13 includes a level control unit 14 (also referred to as an injection level controller) and a normalization unit 15.

レベル制御部14は、下層の電力を低減させる正の倍率α≦1を与えた後、2層を重畳して、正規化されていない信号xU+αxLを生成する。続いて、正規化部15が、合成信号を、適切な倍率βで単位出力に正規化する。その後、合成信号は、ここでは網羅性のために追加されている、時間インタリーバ16(TI:Time Interleaver)、周波数インタリーバ17(FI:Frequency Interleaver)、ならびに、OFDM変調部18およびフレーム化部(不図示)を通り抜ける。   After giving a positive magnification α ≦ 1 for reducing the power of the lower layer, the level controller 14 superposes the two layers to generate an unnormalized signal xU + αxL. Subsequently, the normalization unit 15 normalizes the synthesized signal into a unit output with an appropriate magnification β. Thereafter, the combined signal is added here for the sake of completeness, the time interleaver 16 (TI: Time Interleaver), the frequency interleaver 17 (FI: Frequency Interleaver), and an OFDM modulator 18 and a framer Pass through).

ここで、上層及び下層のBICM変調部は、それぞれ、変調回路に相当する。また、OFDM変調部18及びフレーム化部は、送信回路に相当する。   Here, the upper and lower BICM modulation units respectively correspond to modulation circuits. Also, the OFDM modulation unit 18 and the framing unit correspond to a transmission circuit.

一般に、送信機10に対応する受信機の動作は、上層にしか関心がない移動受信機は上層しか検出もしないというように理解される。下層に関心がある静止受信機は、逐次干渉キャンセレーション(Successive Interference Cancellation)を行う、つまり、まず、上層を検出する必要がある。そして、受信機は、上層が成功裏に検出されたとみなして、検出された上層を再変調し、受信セルから再変調されたセルを差し引いた後、下層を検出する。   In general, the operation of the receiver corresponding to the transmitter 10 is understood as a mobile receiver that is only interested in the upper layer will also detect only the upper layer. Stationary receivers of interest to the lower layer need to perform successive interference cancellation, ie, first to detect the upper layer. The receiver then remodulates the detected upper layer, assuming that the upper layer was successfully detected, subtracts the remodulated cell from the received cell, and then detects the lower layer.

(1.1)広帯域伝送(WiB)
非特許文献4では、周波数再利用率が1であることを利用して送信機が明示的に干渉を許容できる次世代DTTシステムについて述べている。WiBのさらなる面は、干渉に対処するために、非常に大きな帯域幅(例えば約220MHzになる従来型DTTに現在用いられるUHF帯の残り全体)と、高ロバストな伝送モードとを使用して、従来の伝送概念よりも伝送電力を著しく削減することである。
(1.1) Broadband transmission (WiB)
Non-Patent Document 4 describes a next-generation DTT system in which a transmitter can explicitly tolerate interference by using a frequency reuse factor of one. A further aspect of WiB uses a very large bandwidth (e.g. the whole of the rest of the UHF band currently used for conventional DTT to be about 220 MHz) and a highly robust transmission mode to address interference. It is a significant reduction of transmission power over conventional transmission concepts.

図2は、2つの送信機S0及びS1が、それぞれ、同一周波数帯の信号x0およびx1を発するWiBの概念について示している。図中の楕円は、送信機のカバーエリアを表している。干渉領域21内の受信機は、2つの送信機S0及びS1の両方の伝送信号を合わせた信号を観測する。   FIG. 2 shows the concept of WiB in which two transmitters S0 and S1 emit signals x0 and x1 in the same frequency band, respectively. The oval in the figure represents the coverage area of the transmitter. The receiver in the interference area 21 observes the combined signal of the two transmitters S0 and S1.

上記のとおり、LDMおよびWiBは、それぞれ、重畳変調(SM)の個別事例である。LDMでは、送信機が伝送信号を明示的に加算する。また、WiBでは、同一周波数帯の利用により、互いに異なる送信機からの送信信号を受信機で暗示的に足し合わせることになる。   As mentioned above, LDM and WiB are each individual cases of superposition modulation (SM). In LDM, the transmitter explicitly adds the transmitted signals. In WiB, transmission signals from different transmitters are implicitly added by the receiver by using the same frequency band.

したがって、原理上、受信機のフロントエンドにとって、重畳がどの方法で生じたかは関係ない。LDMとWiBの両方に適用可能なシステムモデルを図3に示す。係数h0およびh1は、倍率またはチャネル係数として機能し得る。前者の場合、システムモデルはLDMを表し、後者の場合、WiBを表す。   Thus, in principle, it does not matter to the receiver front end how the superposition occurs. A system model applicable to both LDM and WiB is shown in FIG. The coefficients h0 and h1 may function as scaling factors or channel coefficients. In the former case, the system model represents LDM and in the latter case WiB.

(2)パワー分割
非特許文献5から核となる概念を図4に示す。x軸は、有用な帯域幅として、y軸は、電力として理解されるべきである。2つの送信機は、2分割されたこの帯域幅を共有するとする。第一送信機S0は、第一サブバンドにおけるより大きな電力P1aと、第二サブバンドにおけるより小さい電力P1bとを用いる。第二送信機S1は、第一送信機S0とは逆に動作する。つまり、第二送信機S1は、第二サブバンドにおけるより大きな電力P2bと、第一サブバンドにおけるより小さい電力P2aとを用いる。
(2) Power Division The concept of the core from Non-Patent Document 5 is shown in FIG. The x-axis should be understood as useful bandwidth and the y-axis as power. Two transmitters share this bandwidth divided by two. The first transmitter S0 uses a higher power P1a in the first sub-band and a lower power P1b in the second sub-band. The second transmitter S1 operates in reverse to the first transmitter S0. That is, the second transmitter S1 uses higher power P2b in the second subband and lower power P2a in the first subband.

(3)非対称QAM(aQAM: asymmetric QAM)
変調回路(つまり変調部)は、QAMによって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する。また、送信回路は、前記変調回路による変調により前記4個の信号点にマッピングされた前記データ列を、OFDMの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する。上記のQAMによる変調方法をaQAMともいう。
(3) Asymmetric QAM (aQAM: asymmetric QAM)
The modulation circuit (that is, the modulation section) is data based on QAM in four signal points including two signal points whose amplitudes are different from each other, and only in four signal points whose phases are different by 90 degrees from the adjacent signal points. Modulate by mapping columns. Also, the transmission circuit assigns the data strings mapped to the four signal points by the modulation by the modulation circuit to different subcarriers of OFDM and transmits them by radio. The above QAM modulation method is also called a QAM.

具体的には、上記4個の信号点のうち、位相が互いに180度異なる2個の信号点は、IQ平面において原点からの距離が互いに等しく、上記4個の信号点のうち、上記2個の信号点を除く2個の信号点は、IQ平面において原点からの距離が互いに等しい。   Specifically, among the four signal points, two signal points having phases different from each other by 180 degrees have equal distances from the origin in the IQ plane, and the two signal points among the four signal points The two signal points other than the signal point are equal in distance from the origin in the IQ plane.

aQAMについて、以降でさらに詳しく説明する。   The aQAM will be described in more detail below.

図5は、IQ平面における非対称QAMの信号点の一例を示している。スカラー「a」は、ビットラベル00を伝送する第一信号点(シンボル)の振幅を表す。正反対かつ最も近い信号点にはビットラベル01が与えられており、これにより、ビットマッピングが全体として非グレイマッピングになっている。なお、非グレイマッピングとは、非グレイ配置に基づく信号点に基づくマッピングをいう。   FIG. 5 shows an example of asymmetric QAM signal points in the IQ plane. The scalar "a" represents the amplitude of the first signal point (symbol) transmitting the bit label 00. The opposite and closest signal point is given a bit label 01, which makes the bit mapping as a whole non gray mapping. In addition, non-gray mapping means mapping based on signal points based on non-gray arrangement.

信号点が4つで非グレイマッピングの非対称QAMに対するコンステレーションは、以下の(式1)のように表すことができる。   The constellation for asymmetric QAM with four constellation points and non-gray mapping can be expressed as (Equation 1) below.

Figure 2019106700
Figure 2019106700

この場合、第二送信機については、IQ平面における原点を中心として左回りにコンステレーションを90度回転する。一例を図6に示す。   In this case, for the second transmitter, the constellation is rotated 90 degrees counterclockwise around the origin in the IQ plane. An example is shown in FIG.

なお、図5及び図6に示されるコンステレーションは、QPSKのコンステレーションをベースとして、ビットラベル11及び10の信号点の振幅を大きくしたものに相当するともいえる。   The constellations shown in FIG. 5 and FIG. 6 can be said to correspond to those in which the amplitudes of the signal points of the bit labels 11 and 10 are enlarged based on the constellation of QPSK.

また、信号点が4つでグレイマッピングの非対称QAMに対するコンステレーションは、以下の(式2)のように表すことができる。一例を図7に示す。なお、グレイマッピングとは、グレイ配置に基づく信号点に基づくマッピングをいう。   Also, the constellation for asymmetric QAM with four signal points and gray mapping can be expressed as (Equation 2) below. An example is shown in FIG. Gray mapping refers to mapping based on signal points based on gray arrangement.

Figure 2019106700
Figure 2019106700

この場合、非グレイマッピングの場合と同様に、第二送信機については、IQ平面における原点を中心として左回りにコンステレーションを90度回転する。一例を図8に示す。   In this case, as in the case of non-gray mapping, for the second transmitter, the constellation is rotated 90 degrees counterclockwise around the origin in the IQ plane. An example is shown in FIG.

なお、図7及び図8に示されるコンステレーションは、QPSKのコンステレーションをベースとして、ビットラベル01及び10の信号点の振幅を大きくしたものに相当するともいえる。   The constellations shown in FIGS. 7 and 8 can be said to correspond to those in which the amplitudes of the signal points of the bit labels 01 and 10 are increased based on the constellation of QPSK.

性能利得を正しく理解できるように、図9は、AWGN(Additive White Gaussian Noise)チャネルでの様々なC/IおよびC/NについてのdB条件に対する非対称QAMの1bit/s/Hz曲線を示している。   FIG. 9 shows a 1 bit / s / Hz curve of asymmetric QAM for dB conditions for various C / I and C / N in Additive White Gaussian Noise (AWGN) channel so that the performance gain can be understood correctly. .

特に、C/Iが0dBの場合、同じような電力で2つの伝送信号を受信すると、あるシンボルの組み合わせが完全に消えてしまうので、従来のQPSKによる伝送では非常に高いSNRが必要となる。図9に示される3つの変調方式のうちでは、C/Iが0dBの場合、非グレイマッピングのaQAMが最もよい性能を示す。   In particular, when C / I is 0 dB, when two transmission signals are received with similar power, a combination of symbols disappears completely, so that the conventional QPSK transmission requires a very high SNR. Among the three modulation schemes shown in FIG. 9, a non-Gray mapped aQAM shows the best performance when C / I is 0 dB.

一方、C/Iが非常に大きい、または、非常に小さい場合、非対称QAMはロスを生じさせる。ここでaQAMはQPSKの形態をとるものの非グレイマッピングである。したがって、本発明の一実施形態では、FECブロックを有するグレイマッピング非対称QAMと非グレイマッピング非対称QAMとの組み合わせを想定する。   On the other hand, asymmetric QAM causes losses if C / I is very large or very small. Here, aQAM is a non-gray mapping in the form of QPSK. Thus, in one embodiment of the present invention, a combination of gray mapped asymmetric QAM with FEC block and non gray mapped asymmetric QAM is assumed.

例えば、グレイマッピング非対称QAMと非グレイマッピング非対称QAMとを時分割で組み合わせる。具体的には、前記データ列が、第一データと、第一データより前方又は後方の第二データとを含む場合、変調回路は、第一データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、第二データ列を非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調する。そして、送信回路は、変調された第一データと、変調された第二データとを時分割で送信する。   For example, gray mapping asymmetric QAM and non-gray mapping asymmetric QAM are combined in time division. Specifically, when the data string includes the first data and the second data preceding or following the first data, the modulation circuit maps the first data to the signal points based on the gray arrangement. Modulate and modulate by mapping the second data sequence to signal points based on the non-gray arrangement. Then, the transmission circuit transmits the modulated first data and the modulated second data in a time division manner.

また、例えば、グレイマッピング非対称QAMと非グレイマッピング非対称QAMとを周波数分割で組み合わせる。具体的には、データ列が、第三データと、第三データより前方又は後方の第四データとを含む場合、変調回路は、第三データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、第四データを非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調する。そして、送信回路は、変調された第三データを第一周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、変調された第四データを、第一周波数帯域とは異なる第二周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信する。   Also, for example, gray mapping asymmetric QAM and non-gray mapping asymmetric QAM are combined by frequency division. Specifically, when the data string includes the third data and the fourth data preceding or following the third data, the modulation circuit modulates the third data by mapping the signal points based on the gray arrangement. And modulation by mapping the fourth data to signal points based on the non-gray arrangement. Then, the transmission circuit assigns the modulated third data to the subcarrier for transmission in the first frequency band and transmits it, and transmits the modulated fourth data in the second frequency band different from the first frequency band. Allocate to subcarriers and transmit.

なお、上記では、送信機が2つ存在する場合に、一方の送信機が送信する信号点のコンステレーションを90度回転すると説明した。つまり、より一般的には、変調回路は、4個の信号点をIQ平面上で原点の周りに所定の角度だけ回転させた新たな4個の信号点を、上記4個の信号点として用いて変調してもよい。そして、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している複数の送信機が存在する場合に、180度を複数の送信機の個数で除算した角度だけ、IQ平面上で原点の周りにコンステレーションを回転させてもよい。   In addition, in the above, when two transmitters exist, it demonstrated that the constellation of the signal point which one transmitter transmits transmits 90 degree | times. That is, more generally, the modulation circuit uses four new signal points obtained by rotating four signal points by a predetermined angle around the origin on the IQ plane as the four signal points. May be modulated. Then, in the case where there are a plurality of transmitters in which at least a part of the transmittable area is overlapped, a constellation is divided around the origin on the IQ plane by an angle obtained by dividing 180 degrees by the number of the plurality of transmitters. You may rotate it.

具体的には、送信機が3つの場合は、コンステレーションを60度回転する。このようにして、決してシンボル消去にならないコンステレーションを必ず作成することができる。3つの送信機に対する個々の例を、図10、図11、および、図12に示す。   Specifically, in the case of three transmitters, the constellation is rotated 60 degrees. In this way, it is possible to create a constellation that will never be symbol erasure. An individual example for three transmitters is shown in FIG. 10, FIG. 11 and FIG.

(3.1)パワー分割および非対称QAM
パワー分割の概念をQAM信号に置き換えたものを図13に示す。高電力信号には、非対称QAMを用い、低電力信号には、従来の低電力のQPSK信号を用いる。
(3.1) Power Division and Asymmetric QAM
What replaced the concept of power division with a QAM signal is shown in FIG. For high power signals, asymmetric QAM is used, and for low power signals, conventional low power QPSK signals are used.

具体的には、データ列が、第五データと、前記第五データより前方又は後方の第六データとを含む場合、変調回路は、第五データを非対称QAMにより変調し、第六データをQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)により変調する。そして、送信回路は、変調された第五データを第一電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、変調された第六データを第一電力より小さい第二電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信する。なお、高電力信号の送信に用いられる電力値の幅は、低電力信号の送信に用いられる電力の幅より大きいという特徴を有していてもよい。このようにすれば、電力値の幅が比較的大きい高電力信号を用いて非対称QAMを利用できる利点がある。   Specifically, when the data string includes fifth data and sixth data preceding or following the fifth data, the modulation circuit modulates the fifth data by asymmetric QAM and QPSK the sixth data. Modulate by (Quadrature Phase Shift Keying). Then, the transmission circuit assigns the modulated fifth data to the subcarrier for transmission with the first power and transmits it, and assigns the modulated sixth data to the subcarrier for transmission with the second power smaller than the first power. Send. The width of the power value used for transmission of the high power signal may have a feature that it is larger than the width of power used for transmission of the low power signal. In this way, there is an advantage that asymmetric QAM can be used using a high power signal with a relatively wide power value.

2より多い受信機を考慮するのであれば、非特許文献5は、3区画へのさらなるパワー分割を提案している。この概念は図14に示される。高電力信号は、非対称QAMで搬送され、低電力信号は、低電力のQPSK信号で搬送される。   If one considers more than two receivers, NPL 5 proposes a further power split into three partitions. This concept is illustrated in FIG. High power signals are carried in asymmetric QAM, and low power signals are carried in low power QPSK signals.

なお、相対的な電力レベルは、ネットワーク設計に依存し、ネットワークが配備されるときに割り当てることができる。さらに、これらのレベルは、L1シグナリングで伝達されるとし、データ検出時点で受信機に知られる。   Note that the relative power levels depend on the network design and can be assigned when the network is deployed. Furthermore, these levels are assumed to be conveyed in L1 signaling and are known to the receiver at the time of data detection.

(4)非正則LDPC符号
符号化率8/15の長いLDPC符号に対するATSC3.0からの典型的なパリティ検査行列を図15に示す。パリティ検査行列内の前方でチェックノードがより高密度であることが明らかに見て分かる。
(4) Non-regular LDPC Code A typical parity check matrix from ATSC 3.0 for a long LDPC code with a coding rate of 8/15 is shown in FIG. It can be clearly seen that the check nodes are more dense forward in the parity check matrix.

そして、列ごとにパリティ検査行列の全ての値を足し合わせることにより、エッジの次数の分布を明示的にプロットすることができる。その結果を図16に示す。この場合、最も大きな部分の変数ノードは、次数2および3を有する。また、最大の次数である次数19を有する変数ノードからなる比較的大きなグループが存在する。この比較的大きなグループが、本発明で着目する高次変数ノードグループである。   Then, by summing all the values of the parity check matrix for each column, it is possible to explicitly plot the distribution of edge orders. The results are shown in FIG. In this case, the largest part of the variable nodes has orders 2 and 3. There is also a relatively large group of variable nodes with degree 19 which is the largest degree. This relatively large group is the high-order variable node group focused on in the present invention.

(5)パワー分割および調和ビットインターリーバ
図17は、送信機が2つである場合の重畳変調の図である。ビットインターリーバπ0およびπ1は、FEC符号化部とマッピング部とを接続する構成要素である。
(5) Power Division and Harmonic Bit Interleaver FIG. 17 is a diagram of superposition modulation when there are two transmitters. Bit interleavers π0 and π1 are components that connect the FEC encoding unit and the mapping unit.

説明の便宜上、ビットインタリーバπ0は、0からFEC符号語長−1(FEC符号語長マイナス1)までの数列、つまり、ビットインターリーブに関する中立であり、ビットインタリーバπ1は、その逆の数列、つまり、FEC符号語長−1から0までの数列とすることができる。言い換えれば、ビットインタリーバπ0は、入力されたビット列をそのまま出力し、ビットインタリーバπ1は、入力されたビット列の順序を反対にして出力する。   For convenience of explanation, the bit interleaver π0 is a sequence from 0 to FEC code word length-1 (FEC code word length minus 1), ie, neutral with respect to bit interleaving, and the bit interleaver π1 is an inverse sequence thereof, ie, The FEC code word length can be a sequence from -1 to 0. In other words, the bit interleaver π0 outputs the input bit string as it is, and the bit interleaver π1 reverses the order of the input bit string and outputs it.

図18は、正味の効果を示している。ここで、高電力P1aで送信されるセルは、ビットインタリーバπ0により、第一LDPC符号の高次変数ノードに接続されている。また、高電力P2bで送信されるセルは、ビットインタリーバπ1により、第二LDPC符号の高次変数ノードに接続されている。   FIG. 18 shows the net effect. Here, the cell transmitted with high power P1a is connected to the high-order variable node of the first LDPC code by the bit interleaver π0. Also, the cell transmitted with high power P2b is connected to the high-order variable node of the second LDPC code by the bit interleaver π1.

このように、データ列が、LDPC(Low−Density Parity−Check)符号を含んでいる場合、送信機は、さらに、変調回路が第五データ(つまり高電力で送信するサブキャリアに割り当てるデータ)として変調するデータが、LDPC符号のうち次数が所定より高いノードになるようにデータ列内のビットの並べ替えをするビットインタリーバを備える。そして、変調回路は、ビットインタリーバが並べ替えをした後のデータ列を変調する。なお、次数が所定より高いノードは、例えば、最大次数の1/2より次数が高いノードであり、例えば図18では、最大次数である19の1/2である、10.5より次数が高いノードである。このようにすることで、誤り訂正能力が比較的高いビットを高い確率で受信機に受信させることができ、他のビットの誤り訂正率を向上させ、その結果、データ列全体の誤り訂正率を向上させることができる。   As described above, when the data string includes an LDPC (Low-Density Parity-Check) code, the transmitter further determines that the modulation circuit transmits fifth data (that is, data to be allocated to subcarriers transmitting at high power). The data interleaver includes a bit interleaver that rearranges bits in a data string such that data to be modulated is a node whose order is higher than a predetermined one of LDPC codes. Then, the modulation circuit modulates the data sequence after being rearranged by the bit interleaver. Note that a node whose order is higher than a predetermined level is, for example, a node whose order is higher than 1⁄2 of the maximum order, and in FIG. 18, for example, the order is higher than 10.5 which is 1⁄2 of 19 which is the maximum order. It is a node. By doing this, it is possible to cause the receiver to receive bits with relatively high error correction ability with high probability, improve the error correction rates of other bits, and as a result, the error correction rate of the entire data string. It can be improved.

高次変数ノードを任意の所望エリアに移動させるビットインターリーバを定義するのは簡単なことである。したがって、第三送信機に対し、高次変数ノードをFECブロックの中央側へ移動させるインターリーバを定義することは容易である。例えば、第一送信機S0、第二送信機S1及び第三送信機S2のビットインタリーバにより並び替えられたビット列を図19に示す。このような並び替えにより所定より次数が高いノードを、高電力で送信するサブキャリアに割り当てることができる。   Defining a bit interleaver to move high-order variable nodes to any desired area is straightforward. Therefore, it is easy to define an interleaver that moves high-order variable nodes to the center side of the FEC block for the third transmitter. For example, FIG. 19 shows a bit string rearranged by the bit interleaver of the first transmitter S0, the second transmitter S1, and the third transmitter S2. By such rearrangement, it is possible to assign a node higher in order than a predetermined number to a subcarrier transmitting with high power.

(6)受信機
図20は、受信機50の説明図である。図20に示される受信機50は、図1に示される送信機10が無線で送信する信号を受信する受信機である。
(6) Receiver FIG. 20 is an explanatory diagram of the receiver 50. As shown in FIG. The receiver 50 shown in FIG. 20 is a receiver that receives a signal that the transmitter 10 shown in FIG. 1 transmits wirelessly.

受信機50が受信した信号は、OFDM復調部51により復調され、周波数デインタリーバ52(Frequency Deinterleaver)、及び、時間デインタリーバ53(Time Deinterleaver)を通過する。なお、OFDM復調部51は、受信回路に相当する。   The signal received by the receiver 50 is demodulated by the OFDM demodulation unit 51 and passes through a frequency deinterleaver 52 (Frequency Deinterleaver) and a time deinterleaver 53 (Time Deinterleaver). The OFDM demodulation unit 51 corresponds to a reception circuit.

上層のBICM復調部54は、BICM変調された信号を復調することで、上層の情報ビットを生成する。BICM復調部54が行う処理は、送信機10のBICM変調部11が行う変調処理に対応する復調処理である。   The upper layer BICM demodulation unit 54 demodulates the BICM modulated signal to generate upper layer information bits. The processing performed by the BICM demodulation unit 54 is demodulation processing corresponding to the modulation processing performed by the BICM modulation unit 11 of the transmitter 10.

次に、生成された上層の情報ビットを、上層のBICM変調部55が変調し、変調後の信号を、時間デインタリーバ53が出力した信号から差し引く。差し引いた後の信号を下層のBICM復調部56が復調することで、下層の情報ビットを生成する。なお、上層及び下層のBICM復調部は、それぞれ、復調回路に相当する。   Next, the upper layer information bit generated is modulated by the upper layer BICM modulation unit 55, and the modulated signal is subtracted from the signal output from the time deinterleaver 53. The lower layer BICM demodulation unit 56 demodulates the signal after subtraction to generate lower layer information bits. The upper and lower BICM demodulation units correspond to demodulation circuits, respectively.

このように、受信機は、QAMによって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにマッピングされることで変調され、OFDMの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信する受信回路と、受信回路が受信した信号を、上記QAMによって4個の信号点にマッピングすることにより復調する復調回路とを備える。   Thus, the receiver is mapped by QAM to only four signal points including two signal points having different amplitudes from each other and having a phase difference of 90 degrees with respect to the adjacent signal points. Reception circuit that is modulated by modulation and assigned to different subcarriers of OFDM and receives a signal transmitted wirelessly, and demodulation is performed by mapping the signal received by the reception circuit to four signal points by the QAM. And a demodulation circuit.

これにより、受信機は、実際の環境により適した送信機が送信する信号を受信することができる。   This allows the receiver to receive the signal transmitted by the transmitter that is better suited to the actual environment.

(7)まとめ
ブロードキャスト分野における重畳変調には、非対称なパワー分布が有効である。本開示では、このようなパワー分布を実現するために非対称QAMを用いることを提案する。非対称QAMは、グレイマッピングセルと非グレイマッピングセルとの組み合わせにおける信号のハイパワー部分に用いられる。低電力セルは、対称QPSK信号として伝送される。さらに、高次変数ノードを高電力で送信される非対称QAMセルに合わせるために、調和ビットインターリーブを提案する。これは、反復FEC復号の収束に有用である。
(7) Summary Asymmetrical power distribution is effective for superposition modulation in the broadcast field. The present disclosure proposes to use asymmetric QAM to realize such power distribution. Asymmetric QAM is used for the high power part of the signal in the combination of gray and non gray mapping cells. The low power cells are transmitted as symmetric QPSK signals. Furthermore, harmonic bit interleaving is proposed to align higher order variable nodes with asymmetric QAM cells transmitted at high power. This is useful for the convergence of iterative FEC decoding.

(変形例)
本変形例では、上記実施の形態に係る送信機、送信方法、受信機及び受信方法の変形例を説明する。
(Modification)
In this modification, modifications of the transmitter, the transmission method, the receiver, and the reception method according to the above embodiment will be described.

図21は、本変形例に係る送信機10Aの構成を示すブロック図である。   FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a transmitter 10A according to the present modification.

図21に示されるように送信機10Aは、QAMによって、互いに振幅が異なる少なくとも2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する変調回路11Aと、変調回路11Aによる変調により4個の信号点にマッピングされたデータ列を、OFDMの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する送信回路18Aとを備える。   As shown in FIG. 21, the transmitter 10A is four signal points including at least two signal points having different amplitudes according to QAM, and four signals having a phase difference of 90 degrees with the adjacent signal points. A modulation circuit 11A that modulates by mapping a data string only to a point, and a data string mapped to four signal points by modulation by the modulation circuit 11A are allocated to different subcarriers of OFDM and transmitted by radio And a circuit 18A.

図22は、本変形例に係る送信機10Aが実行する送信方法を示すフロー図である。   FIG. 22 is a flowchart showing a transmission method performed by the transmitter 10A according to the present modification.

図22に示されるように、ステップS101において、変調回路11Aが、QAMによって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する。   As shown in FIG. 22, in step S101, the modulation circuit 11A is four signal points including two signal points having mutually different amplitudes by QAM, and the phase is different by 90 degrees from the adjacent signal points. Modulate by mapping the data sequence to only 4 signal points.

ステップS102において、送信回路18Aが、変調回路11Aによる変調により4個の信号点にマッピングされたデータ列を、OFDMの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する。   In step S102, the transmission circuit 18A assigns the data sequences mapped to four signal points by modulation by the modulation circuit 11A to different subcarriers of OFDM and transmits them by radio.

これにより、送信機10Aは、実際の環境に、より適した送信方法で信号を送信し得る。   Thereby, the transmitter 10A can transmit a signal by a transmission method more suitable for the actual environment.

図23は、本変形例に係る受信機50Aの構成を示すブロック図である。   FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of a receiver 50A according to the present modification.

図23に示されるように受信機50Aは、QAMによって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにマッピングされることで変調され、OFDMの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信する受信回路51Aと、受信回路51Aが受信した信号を、上記QAMによって4個の信号点にマッピングすることにより復調する復調回路54Aとを備える。   As shown in FIG. 23, the receiver 50A is four signal points including two signal points having different amplitudes according to QAM, and four signal points having a phase difference of 90 degrees with respect to the adjacent signal points. The receiver circuit 51A that is modulated by mapping only to different OFDM allocated to different sub-carriers and receives the signal transmitted by radio, and the signal received by the receiver circuit 51A are the four signal points according to the QAM. And a demodulation circuit 54A for performing demodulation by mapping to

図24は、本変形例に係る受信機50Aが実行する受信方法を示すフロー図である。   FIG. 24 is a flowchart showing the reception method performed by the receiver 50A according to the present modification.

図24に示されるように、ステップS201において、受信回路51Aが、QAMによって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにマッピングされることで変調され、OFDMの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信する。   As shown in FIG. 24, in step S201, the reception circuit 51A is four signal points including two signal points having different amplitudes by QAM, and the phase is different by 90 degrees from the adjacent signal points. It is modulated by being mapped to only 4 signal points and allocated to different subcarriers of OFDM to receive a wirelessly transmitted signal.

ステップS202において、復調回路54Aが、受信回路51Aが受信した信号を、上記QAMによって4個の信号点にマッピングすることにより復調する。   In step S202, the demodulation circuit 54A demodulates the signal received by the reception circuit 51A by mapping the signal to four signal points by the QAM.

これにより、受信機50Aは、実際の環境において、より適した送信方法で送信機が送信した信号を受信し得る。   Thus, the receiver 50A may receive the signal transmitted by the transmitter in a more suitable transmission method in the actual environment.

なお、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記実施の形態の送信機などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。   In the above embodiment, each component may be configured by dedicated hardware or may be realized by executing a software program suitable for each component. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded in a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory. Here, the software for realizing the transmitter and the like of the above embodiment is a program as follows.

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、変調回路が、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調し、送信回路が、前記変調回路による変調により前記4個の信号点にマッピングされた前記データ列を、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する送信方法を実行させる。   That is, in this program, the modulation circuit is four signal points including two signal points having different amplitudes according to QAM (Quadrature Amplitude Modulation) in the computer, and the phase is 90 degrees with the adjacent signal points. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation is performed by mapping a data string to only four different signal points, and a transmitter circuit maps the data string mapped to the four signal points by modulation by the modulation circuit. Are assigned to different sub-carriers from each other and are transmitted by radio.

また、このプログラムは、コンピュータに、受信回路が、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにマッピングされることで変調され、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信し、復調回路が、前記受信回路が受信した前記信号を、前記QAMによって前記4個の信号点にデータ列をマッピングすることにより復調する受信方法を実行させる。   In addition, in this program, in the computer, the receiving circuit is four signal points including two signal points different in amplitude according to QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and the phase is 90 degrees with the adjacent signal points. Modulated by mapping only to 4 different signal points, assign to different subcarriers of OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) and receive a wirelessly transmitted signal, and the demodulation circuit receives the signal received by the reception circuit The received signal is demodulated by mapping data sequences to the four signal points by the QAM.

以上、一つまたは複数の態様に係る送信機などについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。   As mentioned above, although the transmitter which concerns on one or several aspect etc. was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to this embodiment. Without departing from the spirit of the present invention, various modifications that can be conceived by those skilled in the art may be applied to the present embodiment, and modes configured by combining components in different embodiments may also be in the scope of one or more aspects. May be included within.

本発明は、受信機に対して無線で信号を送信する送信機に適用できる。例えば、受信機としてのテレビジョン受像機に対して、デジタル放送信号を送信する送信機に適用できる。   The present invention is applicable to a transmitter that transmits a signal wirelessly to a receiver. For example, the present invention can be applied to a transmitter that transmits a digital broadcast signal to a television receiver as a receiver.

10、10A、S0、S1、S2 送信機
11、12、55 BICM変調部
11A 変調回路
13 LDM合成器
14 レベル制御部
15 正規化部
16 時間インタリーバ
17 周波数インタリーバ
18 OFDM変調部
18A 送信回路
21 干渉領域
50、50A 受信機
51 OFDM復調部
51A 受信回路
52 周波数デインタリーバ
53 時間デインタリーバ
54、56 BICM復調部
54A 復調回路
10, 10A, S0, S1, S2 Transmitters 11, 12, 55 BICM Modulator 11A Modulator 13 LDM Synthesizer 14 Level Controller 15 Normalizer 16 Temporal Interleaver 17 Frequency Interleaver 18 OFDM Modulator 18A Transmitter 21 Interference Region 50, 50A Receiver 51 OFDM demodulator 51A receiver 52 Frequency deinterleaver 53 Time deinterleaver 54, 56 BICM demodulator 54A demodulator

Claims (11)

QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる少なくとも2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する変調回路と、
前記変調回路による変調により前記4個の信号点にマッピングされた前記データ列を、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する送信回路とを備える
送信機。
By QAM (Quadrature Amplitude Modulation), the data sequence is mapped to only four signal points including at least two signal points having different amplitudes, which are 90 degrees different in phase from adjacent signal points. A modulation circuit that modulates by
A transmitter comprising: the data sequences mapped to the four signal points by the modulation by the modulation circuit are allocated to different subcarriers of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and wirelessly transmitted.
前記4個の信号点のうち、位相が互いに180度異なる2個の信号点は、IQ平面において原点からの距離が互いに等しく、
前記4個の信号点のうち、前記2個の信号点を除く2個の信号点は、IQ平面において原点からの距離が互いに等しい
請求項1に記載の送信機。
Of the four signal points, two signal points whose phases are different by 180 degrees have equal distances from the origin in the IQ plane,
The transmitter according to claim 1, wherein among the four signal points, two signal points excluding the two signal points have equal distances from an origin in an IQ plane.
前記データ列は、第一データと、前記第一データより前方又は後方の第二データとを含み、
前記変調回路は、
前記第一データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、
前記第二データを非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、
前記送信回路は、
変調された前記第一データと、変調された前記第二データとを時分割で送信する
請求項1又は2に記載の送信機。
The data string includes first data and second data forward or backward from the first data,
The modulation circuit is
Modulate by mapping the first data to signal points based on gray arrangement,
Modulate by mapping the second data to signal points based on a non-gray arrangement,
The transmitter circuit is
The transmitter according to claim 1 or 2, wherein the modulated first data and the modulated second data are transmitted by time division.
前記データ列は、第三データと、前記第三データより前方又は後方の第四データとを含み、
前記変調回路は、
前記第三データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、
前記第四データを非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、
前記送信回路は、
変調された前記第三データを第一周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、
変調された前記第四データを、前記第一周波数帯域とは異なる第二周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の送信機。
The data string includes third data and fourth data preceding or following the third data,
The modulation circuit is
Modulate the third data by mapping to signal points based on gray arrangement,
Modulate by mapping the fourth data to signal points based on the non-gray arrangement,
The transmitter circuit is
Assigning the modulated third data to subcarriers for transmission in a first frequency band for transmission;
The transmitter according to any one of claims 1 to 3, wherein the modulated fourth data is allocated to subcarriers to be transmitted in a second frequency band different from the first frequency band for transmission.
前記データ列は、第五データと、前記第五データより前方又は後方の第六データとを含み、
前記変調回路は、
前記第五データを前記QAMにより変調し、
前記第六データをQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)により変調し、
前記送信回路は、
変調された前記第五データを第一電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、
変調された前記第六データを前記第一電力より小さい第二電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の送信機。
The data string includes fifth data and sixth data preceding or following the fifth data,
The modulation circuit is
The fifth data is modulated by the QAM,
The sixth data is modulated by QPSK (Quadrature Phase Shift Keying),
The transmitter circuit is
Assigning the modulated fifth data to a subcarrier to be transmitted at a first power for transmission;
The transmitter according to any one of claims 1 to 4, wherein the modulated sixth data is allocated to a subcarrier that transmits with a second power smaller than the first power and transmitted.
前記データ列は、LDPC(Low−Density Parity−Check)符号を含み、
前記送信機は、さらに、
前記変調回路が前記第五データとして変調するデータが、前記LDPC符号のうち次数が所定より高いノードになるように前記データ列内のビットの並べ替えをするビットインタリーバを備え、
前記変調回路は、
前記ビットインタリーバが前記並べ替えをした後の前記データ列を変調する
請求項5に記載の送信機。
The data string includes an LDPC (Low-Density Parity-Check) code, and
The transmitter further comprises
The bit interleaver reorders bits in the data string such that data modulated by the modulation circuit as the fifth data is a node having a degree higher than a predetermined order in the LDPC code,
The modulation circuit is
The transmitter according to claim 5, wherein the bit interleaver modulates the data sequence after the reordering.
前記変調回路は、
前記4個の信号点をIQ平面上で原点の周りに所定の角度だけ回転させた新たな4個の信号点を、前記4個の信号点として用いて変調する
請求項1〜6のいずれか1項に記載の送信機。
The modulation circuit is
The new four signal points obtained by rotating the four signal points on the IQ plane by a predetermined angle around the origin are modulated as the four signal points. The transmitter according to item 1.
前記送信機は、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している複数の送信機のうちの一の送信機であり、
前記所定の角度は、180度を前記複数の送信機の個数で除算した角度である
請求項7に記載の送信機。
The transmitter is one of a plurality of transmitters in which at least a part of a transmittable area is overlapped,
The transmitter according to claim 7, wherein the predetermined angle is an angle obtained by dividing 180 degrees by the number of the plurality of transmitters.
QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにマッピングされることで変調され、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信する受信回路と、
前記受信回路が受信した前記信号を、前記QAMによって前記4個の信号点にマッピングすることにより復調する復調回路とを備える
受信機。
By QAM (Quadrature Amplitude Modulation), four signal points including two signal points having different amplitudes are mapped to only four signal points that are 90 degrees out of phase with adjacent signal points. A reception circuit that is modulated and assigned to different subcarriers of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) to receive a wirelessly transmitted signal;
A demodulation circuit that demodulates the signal received by the reception circuit by mapping the signal to the four signal points using the QAM.
変調回路が、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調し、
送信回路が、前記変調回路による変調により前記4個の信号点にマッピングされた前記データ列を、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する
送信方法。
A modulation circuit is data only at four signal points including two signal points having different amplitudes according to QAM (Quadrature Amplitude Modulation) and which are 90 degrees different in phase from adjacent signal points. Modulate by mapping the columns,
A transmission method, wherein a transmission circuit assigns the data strings mapped to the four signal points by modulation by the modulation circuit to different subcarriers of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and transmits them by radio.
受信回路が、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって、互いに振幅が異なる2個の信号点を含む4個の信号点であって、隣接する信号点と位相が90度異なる4個の信号点だけにマッピングされることで変調され、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信し、
復調回路が、前記受信回路が受信した前記信号を、前記QAMによって前記4個の信号点にマッピングすることにより復調する
受信方法。
The receiving circuit maps four signal points including two signal points having different amplitudes according to QAM (Quadrature Amplitude Modulation) to only four signal points having a phase difference of 90 degrees with the adjacent signal points. Modulated by being modulated and assigned to different subcarriers of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) to receive signals transmitted by radio,
And a demodulation circuit that demodulates the signal received by the reception circuit by mapping the signal to the four signal points using the QAM.
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