JP2751633B2 - 多値変復調通信方法及びそのシステム - Google Patents

多値変復調通信方法及びそのシステム

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JP2751633B2
JP2751633B2 JP2327956A JP32795690A JP2751633B2 JP 2751633 B2 JP2751633 B2 JP 2751633B2 JP 2327956 A JP2327956 A JP 2327956A JP 32795690 A JP32795690 A JP 32795690A JP 2751633 B2 JP2751633 B2 JP 2751633B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデジタルマイクロ波通信における多値変復調
通信方法及びそのシステムに関する。
〔従来の技術〕
従来のかかる多値変復調通信方法及びそのシステム
は、1列の2値データ列をn列に直列並列変換し、1つ
のタイムスロットのnビットからなるデータ、言いかえ
れば2n個の状態を取り得る1つの情報を2n個の信号点を
配置した1つの位相面の情報として伝送する。この場
合、変調周波数は2値変調の場合の1/nとなり、伝送に
要する搬送波帯の周波数幅も2値変調の場合の1/nとな
るので、周波数の有効利用が計れる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したように従来の多値変復調通信方法及びそのシ
ステムは、時系列として連続する各位相面の情報を独立
に扱っているので、nを自然数として、2n個の状態を取
り得る1つの多値情報を1つの位相面で扱うことに限定
しており、全体としての伝送容量をT(bps)としたと
きの変調周波数はT/n(Hz)と離散的な値となり、変調
周波数の選択の自由度が小さく、周波数有効利用の観点
で欠点を有していた。
本発明の目的は、伝送容量Tを自然数でない値で割っ
た変調周波数を実現できる多値変復調通信方法及びその
システムを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の多値変復調通信方法は、MおよびNを2に等
しいかまたは2より大きい整数とし、Pを1に等しいか
または1より大きく、かつ、N未満の整数とし、入力の
単一または複数の2値データ列をM×N+P列に変換
し、N個の値A1,A2,…ANをそれぞれ2M+P/Nにほぼ等し
くA1からANまでの積が2MN+P以上である整数として、前
記M×N+P列の2値データ列をそれぞれ値A1〜ANに対
応するM+1列のN組の2値データ列の組合せで表現す
る様に変換し、これらN組のそれぞれM+1列の2値デ
ータ列を1組のM+1列の2値データ列に変換し、この
1組のM+1列の2値データ列を入力としそれぞれの時
刻で値A1〜ANに対応する個数の信号点を位相面上に配置
して多値変調する。
本発明の多値変復調通信システムは、MおよびNを2
に等しいかまたは2より大きい整数とし、Pを1に等し
いかまたは1より大きく、かつ、N未満の整数とし、入
力の単一または複数の2値データ列をM×N+P列に変
換し、N個の値A1,A2,…ANをそれぞれ2M+P/Nにほぼ等
しくA1からANまでの積が2MN+P以上である整数として、
前記M×N+P列の2値データ列をそれぞれ値A1〜AN
対応するM+1列のN組の2値データ列の組合せで表現
する様に変換し、これらN組のそれぞれM+1列の2値
データ列を1組のM+1列の2値データ列に変換するデ
ータ変換回路と、このデータ変換回路が出力した前記1
組のM+1列の2値データ列を入力としそれぞれの時刻
で値A1〜ANに対応する個数の信号点を位相面上に配置す
る多値変調回路とを備えている。
〔実施例〕
次に本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例のブロック図である。この
実施例は、送信信号100を伝送容量T(bps),変調周波
数T/(9/2)(Hz)で伝送する場合であり、分数9/2の分
母2、分子9に対応してNを2、M×N+Pを9とす
る。PをN未満の整数である1とし、Mは結果的に4と
なる。N個=2個の値A1,A2を、それぞれ2M+P/N=22.6
……にほぼ等しく積A1×A2が2MN+P=512以上になるよう
に、それぞれ24に選ぶ。
データ列数変換回路10は送信信号100をM×N+P列
=9列の送信データ列1に変換する。データ変換回路11
は送信データ列1をN組=2組のそれぞれ(A1=A2=)
24値に対応するM+1列=5列の送信並列データ列2A,2
Bに変換する。並直列変換回路12は送信並列データ列2A,
2Bを1組の5列の送信直列データ列3に変換する。多値
変調回路13は24値に対応する5列の送信直列データ列3
により24値多値直交変調を行い変調信号4を出力する。
多値復調回路23は変調信号4を入力とし、5列の送信直
列データ列3に対応する5列の受信復調データ列5を出
力する。直並列変換回路22は5列の受信復調データ列5
を直並列変換して、各々5列の送信並列データ列2A,2B
に対応する各々5列の受信並列データ列6A,6Bを出力す
る。データ逆変換回路21は受信並列データ列6A,6Bを入
力とし、データ変換回路11が行うデータ変換の逆変換を
行い、9列の送信データ列1に対応する9列の受信デー
タ列7を出力する。データ列数逆変換回路20は受信デー
タ列7から送信信号100に対応する受信信号101を再生す
る。
第2図は第1図に示す実施例の送信側の各信号のタイ
ムチャートである。
9列の2値信号の時系列である送信データ列1の1つ
のタイムスロットは9ビットのデータ、言いかえれば29
=512種類の情報の内の1つを表している。データ変換
回路11は送信データ列1の1つのタイムスロットのデー
タを2組の送信並列データ列2A,2Bの1つのタイムスロ
ットのデータに変換する。送信並列データ列2A,2Bはそ
れぞれ24値に対応した5列の2値信号の時系列である。
5列の2値信号の時系列の1つのタイムスロットはそれ
ぞれ2進数(00000)から(11111)までに対応する最大
25=32種類のデータを表現できるが、送信並列データ列
2A,2Bはそれぞれ2進数(00000)から(10111)まで
(進数(10111)は10進数表示では23である)に対応す
る24種類のデータしかとらない。例えば、送信並列デー
タ列2Aの24種類のデータの内の21種類のデータと送信並
列データ列2Bの24種類のデータとを組合せ、更に送信並
列データ列2Aの残りの3種類のデータの内の1種類のデ
ータと送信並列データ列2Bの24種類のデータ内の8種類
のデータとを組合せれば、合計で21×24+8=512とな
るので、送信データ列1の1つのタイムスロットのデー
タを送信並列データ列2A,2Bの1つのタイムスロットの
データに変換できる。このデータ変換例では、送信並列
データ列2Aは22種類のデータしかとらないから、A1=22
と考えることもできる。この変換を行うデータ変換回路
11は、送信データ列1を9ビットの読出し信号とし、送
信並列データ列2A,2Bとしてそれぞれ5ビットのデータ
を出力するROMで実現できる。
並直列変換回路12は、送信並列データ列2A,2Bをビッ
トレートが2倍の送信直列データ列3に変換する。この
変換で、送信並列データ列2A,2Bの各ビットは送信直列
データ列3の対応する列に、送信並列データ列2Aのビッ
トが送信直列データ列3の対応する2タイムスロットの
内前の方(第2図に図示したタイムスロットA)に位置
し、送信並列データ列2Bのビットが送信直列データ列3
に対応する2タイムスロットの内後の方(第2図に図示
したタイムスロットB)に位置するように挿入される。
送信直列データ列3の各タイムスロットのデータは24
種類のデータの内のいずれかであるから、多値変調回路
13は、送信直列データ列3の各タイムスロットのデータ
を位相面上に配置した24個の信号点のいずれかに対応さ
せる様に多値直交変調を行う。24個の信号点は、6行×
6列の正方格子の合計36個の格子点から4隅のそれぞれ
3個の格子点を除いた。8角形状をなす24個の格子点に
配置すればよい。
以上説明したように第1図に示す実施例は、M×N+
P=9列のデータ列1の1つのタイムスロットの9ビッ
トのデータを、タイムスロットA,Bに対応する、時系列
として連続したN=2つの位相面の組合せの情報として
伝送する。伝送容量をT(bps)とすれば、データ列1
のクロックはT/(M×N+P)=T/9(Hz)、送信直列
データ列3のクロックはそのN=2倍のT/((M×N+
P)/N)=T/(9/2)(Hz)であるから、変調信号4の
変調周波数はT/((M×N+P)/N)=T/(9/2)(H
z)となる。2つの位相面で9ビットのデータを伝送す
るので、1つの位相面では約4.5ビットのデータを伝送
していることになり、従来例としての16QAMと32QAMとの
中間の変復調方式を提供できる。
M,N,P,ANの値が上述した実施例におけるとは異なる場
合にも、本発明を適用して同様の効果を得ることができ
る。
例えば、M=3,N=3,P=1とした場合は、送信信号を
まずM×N+P=10列の送信データ列に変換し、この10
列の送信データ列をN=3組のそれぞれM+1=4列の
送信並列データ列に変換する。2M+P/N=23+1/3=10.07
…,2MN+P=23×3+1=1024であり、12×12×12>1024で
あるから、A1=A2=A3=12として、3組の各4列の送信
並列データ列をそれぞれ12値に対応するデータ列とする
ことにより、10列の送信データ列の1つのタイムスロッ
トのデータを3組の各4列の送信並列データ列の1つの
タイムスロットのデータに変換できる。これら3組の各
4列の送信並列データ列を1組の4列の送信直列データ
列に変換する。この変換により、送信直列データ列のビ
ットレートは送信並列データ列のビットレートの3倍に
なる。送信データ列の1つのタイムスロットの10ビット
のデータは送信直列データ列の対応する3つのタイムス
ロットの各4ビットのデータとして表現される。送信直
列データ列により12値多値直交変調を行って、変調信号
を送信する。送信データ列の1つのタイムスロットの10
ビットのデータは、このタイムスロットに対応する変調
信号の時系列として連続する3つの位相面の情報の組合
せとして伝送され、伝送容量をT(bps)とすれば、変
調周波数はT/((M×N+P)/N)=T/(10/3)(Hz)
となる。
同様にして、M×N+P=2×2+1とすれば、伝送
容量T(bps)に対して変調周波数をT/(5/2)にでき
る。M×N+P=3×2+1とすれば、伝送容量T(bp
s)に対して変調周波数はT/(7/2)になる。M×N+P
=2×3+1とすれば、伝送容量T(bps)に対して変
調周波数はT/(7/3)となる。M×N+P=2×3+2
とすれば、伝送容量T(bps)に対して変調周波数はT/
(8/3)になる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、Nを複数、PをN未満
の整数として、複数Nの位相面の組合せとしてM×N+
Pビットの情報を伝送することにより、全体の伝送容量
Tを自然数でない値(M×N+P)/N、たとえば5/2,7/
2,7/3,8/3,9/2等で割った値として変調周波数を実現で
き、変調周波数の選択の自由度を増加できるので、余剰
帯域を利用することにより周波数の有効利用を実現でき
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図に示す実施例における各信号のタイムチャートで
ある。 10…データ列数変換回路、11…データ変換回路、12…並
直列変換回路、13…多値変調回路、20…データ列数逆変
換回路、21…データ逆変換回路、22…直並列変換回路、
23…多値復調回路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】MおよびNを2に等しいかまたは2より大
    きい整数とし、Pを1に等しいかまたは1より大きく、
    かつ、N未満の整数とし、入力の単一または複数の2値
    データ列をM×N+P列に変換し、N個の値A1,A2,…
    ANをそれぞれ2M+P/Nにほぼ等しくA1からANまでの積が2
    MN+P以上である整数として、前記M×N+P列の2値デ
    ータ列をそれぞれ値A1〜ANに対応するM+1列のN組の
    2値データ列の組合せで表現する様に変換し、これらN
    組のそれぞれM+1列の2値データ列を1組のM+1列
    の2値データ列に変換し、この1組のM+1列の2値デ
    ータ列を入力としそれぞれの時刻で値A1〜ANに対応する
    個数の信号点を位相面上に配置して多値変調することを
    特徴とする多値変復調通信方法。
  2. 【請求項2】MおよびNを2に等しいかまたは2より大
    きい整数とし、Pを1に等しいかまたは1より大きく、
    かつ、N未満の整数とし、入力の単一または複数の2値
    データ列をM×N+P列に変換し、N個の値A1,A2,…
    ANをそれぞれ2M+P/Nにほぼ等しくA1からANまでの積が2
    MN+P以上である整数として、前記M×N+P列の2値デ
    ータ列をそれぞれ値A1〜ANに対応するM+1列のN組の
    2値データ列の組合せで表現する様に変換し、これらN
    組のそれぞれM+1列の2値データ列を1組のM+1列
    の2値データ列に変換するデータ変換回路と、このデー
    タ変換回路が出力した前記1組のM+1列の2値データ
    列を入力としそれぞれの時刻で値A1〜ANに対応する個数
    の信号点を位相面上に配置する多値変調回路とを備えた
    ことを特徴とする多値変復調通信システム。
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