JP4719795B2 - ダイバーシチと１６ｑａｍ方式のコンスタレーション再配置とを使用する移動通信システムのデータ送信 - Google Patents

ダイバーシチと１６ｑａｍ方式のコンスタレーション再配置とを使用する移動通信システムのデータ送信 Download PDF

Info

Publication number
JP4719795B2
JP4719795B2 JP2008509306A JP2008509306A JP4719795B2 JP 4719795 B2 JP4719795 B2 JP 4719795B2 JP 2008509306 A JP2008509306 A JP 2008509306A JP 2008509306 A JP2008509306 A JP 2008509306A JP 4719795 B2 JP4719795 B2 JP 4719795B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
16qam constellation
data
symbol
modulation
16qam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008509306A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008541517A (ja
JP2008541517A5 (ja
Inventor
エドラー フォン エルプバルト アレクサンダー ゴリチェク
クリスティアン ヴェンゲルター
勇 吉井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Publication of JP2008541517A publication Critical patent/JP2008541517A/ja
Publication of JP2008541517A5 publication Critical patent/JP2008541517A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4719795B2 publication Critical patent/JP4719795B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

本発明は、通信システムにおいて、１６ＱＡＭコンスタレーションと１６ＱＡＭコンスタレーションのダイバーシチ再配置とを使用してデータビットストリームを送信および受信する方法に関する。さらに、本方法を実行する装置を提供する。
１６ＱＡＭ
１６ＱＡＭ（直交振幅変調）は、例えばＩＭＴ２０００ベースの移動通信システム（例：ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００）において一般に使用されるデジタル変調方式である。複素信号空間（一般に１６ＱＡＭコンスタレーションが示される）内の相異なる信号点によって、１６個の変調シンボルが規定される。これらの点のそれぞれが１つの１６ＱＡＭシンボルを表す。
バイナリ情報送信システムの場合、１６ＱＡＭシンボルの１つを決定するのに、４個の異なるビットを使用することができる。従って、１つの１６ＱＡＭシンボルは、４個のビットから成り（または１ワードによって表すことができる）、複素平面における複素数によって表される。一般的には、変調シンボルの複素数は、複素平面内のＩ軸およびＱ軸に対する直交座標系の同相成分および直交成分（Ｉ成分およびＱ成分）によって表すことができる。さらに、これらの軸により複素平面が４つの象限に分けられる。変調シンボルを複素平面における実部および虚部によって表すことは、極座標成分（すなわち半径および角度）によって表すことと同等である。
本発明を正しく理解できるように、本明細書においては、１６ＱＡＭシンボルの特定のコンスタレーションとして、複素平面の象限内の信号点が、信号空間の２つの直交方向における４個の点による正方形を形成するように配置されるコンスタレーションを前提とする。従って、そのようなマッピングは、一般に正方形１６ＱＡＭまたは格子状１６ＱＡＭとして知られている。図１および図２は、２つの例を示す。
本発明では、１６ＱＡＭシンボルが正方形１６ＱＡＭマッピングを使用して配置されることを前提とする。なお、例えば図２に示したような回転した１６ＱＡＭコンスタレーションについても、回転した１６ＱＡＭコンスタレーションが図１のコンスタレーションとしてみなされるように複素平面の軸を選択できることが、当業者には明らかであろう。
一般には、いわゆるグレイマッピングを使用して、１６ＱＡＭコンスタレーションにおける１６個の変調シンボルを、各シンボルにマッピングされる４連ビット（quadruple of bits）に関連付ける。このグレイマッピング方式によると、水平方向または垂直方向に隣接する変調シンボルは、１個のビットのみが異なる。
１６ＱＡＭにおけるサブセットの区分
一般的には、特定のビットの論理値に対応するシンボル領域が規定されるように、コンスタレーションの中の一連のシンボルをサブセットに区分することができる。１６ＱＡＭコンスタレーションの場合、４ビットが一単位であるため、４つのサブセット（各ビットに対して１つのサブセット）が存在する。さらに、各サブセットを２つのシンボル領域（対応するサブセットにおける各ビットの２つの論理値に対応する）に分けることができる。
明らかに、さまざまなサブセット区分が存在する。しかしながら、サブセット区分のいくつかは、例えば、誤り率のパフォーマンスの観点において等価である。しかしながら、特定の区分方式が他の区分方式よりも広く使用されている。例えば、非特許文献１および図１１には、いわゆるグレイマッピングの場合のサブセットの区分方式の４つの例が記載されている。
１６ＱＡＭグレイマッピングの場合のコンスタレーション再配置
グレイマッピングの場合、同じワードの２つ以上のバージョンを送信するならば、コンスタレーション再配置方法によってパフォーマンスが向上することが判明している。グレイマッピングのコンスタレーション再配置方式は、コンスタレーションの中の選択された１６ＱＡＭシンボルの位置によって、ビットの信頼性レベルが異なることに基づく。従って、再配置規則は、信頼性レベルを平均化する効果が達成されるように、再配置後のバージョンにおける１６ＱＡＭシンボルの位置を変更することを目的とする。１６ＱＡＭグレイマッピングのコンスタレーション再配置の詳細については、本出願人の特許文献１または特許文献２を参照されたい。
送信ダイバーシチ方式
いくつかの周知の送信ダイバーシチ手法が存在する。本文書において使用する用語「送信ダイバーシチ」は、同じデータに関連する１つ以上のバージョンを、いくつか（少なくとも２つ）のダイバーシチブランチにおいて送信することを意味する。例えば、以下の方式は送信ダイバーシチとしてみなされる（例えば、非特許文献２参照）。
■サイトダイバーシチ：送信信号を、複数の異なる場所（例：セルラー環境における複数の異なる基地局）から発する。
■アンテナダイバーシチ：送信信号を、複数の異なるアンテナ（例：マルチアンテナ基地局の複数の異なるアンテナ）から発する。
■偏波ダイバーシチ：送信信号を複数の異なる偏波にマッピングする。
■周波数ダイバーシチ：送信信号を、例えば、複数の異なる搬送波周波数にマッピングする、あるいは複数の異なる周波数ホッピング系列にマッピングする。
■時間ダイバーシチ：送信信号を複数の異なるインタリーブ系列にマッピングする。このダイバーシチには、要求時にデータを再送信するＡＲＱ方式が含まれる。
■符号ダイバーシチ：送信信号を、例えばＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システムにおける複数の異なる符号にマッピングする。
上に引用した本出願人の特許出願および特許には、コンスタレーション再配置方式と送信ダイバーシチとを組み合わせて使用することにより、移動通信環境において送信信号のビット誤り率を大幅に改善できることが示されている。１６ＱＡＭグレイマッピングの場合には４つの異なるコンスタレーションを考慮することが最適であることが示されている。しかしながら、必要なコンスタレーションの数が低減するように、あるいは達成される誤りパフォーマンスが向上するように、通信、特に移動通信環境において使用する変調符号化方式を最適化することが依然として求められている。
欧州特許第１，２９３，０５９号明細書 国際公開第２００４／０３６８１７号パンフレット Chindapol, A., Ritcey, J.A., "Design, analysis, and performance evaluation for BICM-ID with square QAM constellations in Rayleighfading channels", IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Volume 19, Issue 5, May 2001, p.944〜957 J.D. Gibson, "The Mobile Communications Handbook", IEEE Press, 1996, Chapter 12.2
従って、本発明の目的は、上に引用した本出願人の特許出願および特許に記載されているシステムと比較してビット誤り率が改善する変調符号化方式を提供することである。本発明のさらなる目的は、上に引用した本出願人の特許出願および特許に記載されているシステムと比較して、必要なコンスタレーションが少ない変調符号化方式を提供することである。
この目的は、独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明の１つの主たる側面は、所定のマッピング規則による１６ＱＡＭコンスタレーションを、ダイバーシチ方式と、所定のコンスタレーション再配置と組み合わせて使用することである。マッピング規則は、１６個の４連ビット（データワードとも称する）のうちのどの４連ビットを、１６ＱＡＭコンスタレーションのどの変調シンボル（データシンボルとも称する）にマッピングするかを規定する。１６個の変調シンボルは、例えば、複素座標平面における４行および４列において表すことができる。
例えば、マッピング規則は、以下のように表現することができる。
ａ）変調シンボルを表す４個のデータビットのうちの第１データビットによって、１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方が、その論理値に基づいて選択される。２つの連続するシンボル領域のそれぞれは、互いに隣接する２行によって形成される。
ｂ）当該変調シンボルを表す４個のデータビットのうちの第２データビットによって、１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方が、その論理値に基づいて選択される。２つの連続するシンボル領域のそれぞれは、互いに隣接する２列によって形成される。
ｃ）当該変調シンボルを表す４個のデータビットのうちの第３データビットによって、１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方が、その論理値に基づいて選択される。２つの連続しないシンボル領域のそれぞれは、互いに隣接しない２行によって形成される。
ｄ）当該変調シンボルを表す４個のデータビットのうちの第４データビットによって、１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方が、その論理値に基づいて選択される。２つの連続しないシンボル領域のそれぞれは、互いに隣接しない２列によって形成される。
重要な点として、これらのマッピング規則では、例えば、変調シンボルを表す４連ビットの最上位ビットが、上の規則に規定される特定の１つの領域を論理値に従って選択する必要はない。４連ビットのうちのどのビットが、上述した４つのマッピング規則の中で規定される４つのシンボル領域のうちのどれを選択するかは、本発明が提案する変調符号化方式のパフォーマンスには影響しない。
上の規則ａ）、ｂ）、ｃ）、およびｄ）と等価である、上記のマッピング規則に代わる規定は、以下のように表現することができる。この場合、正方形１６ＱＡＭコンスタレーションを表すことのできる複素平面の軸を、図１に示したように選択するものと想定する。これらの軸は、複素信号空間を４つの象限に分ける。１６ＱＡＭコンスタレーションのこの表現を前提とすると、ＱＡＭコンスタレーションのマッピング規則は次の基準を満たす。
ａ'）最小ユークリッド距離を有する一象限内の変調シンボル間のハミング距離が１である。
ｂ'）最小ユークリッド距離を有する隣接象限内の変調シンボル間のハミング距離が２である。
ｃ'）複素座標平面の原点に対して互いに正反対である変調シンボル間のハミング距離が４である。
さらに、以下の追加の規則を考慮することができる。
ｄ'）最小ユークリッド距離よりも大きいユークリッド距離または最小ユークリッド距離の２倍の平方根に等しいユークリッド距離を有する一象限内の変調シンボル間のハミング距離が２である。
ｅ'）最小ユークリッド距離よりも大きいユークリッド距離または最小ユークリッド距離の２倍の平方根に等しいユークリッド距離を有する隣接象限内の変調シンボル間のハミング距離が３である。
これらの等価である代替のマッピング規則に加えて、本発明の別の側面は、１６ＱＡＭコンスタレーション再配置とともに送信ダイバーシチ方式を使用することである。４連ビットのそれぞれを２回以上送信する。この場合、上記のマッピング規則（バージョン）に従った、１６ＱＡＭコンスタレーションの異なる配置のバージョンを使用し、使用する送信ダイバーシチ方式に従って、４連ビットを送信する。１６ＱＡＭコンスタレーションのバージョンは、以下のダイバーシチ再配置規則に基づいて再配置される。
１．第１のバージョンにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する変調シンボルを、第２のバージョンにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する。
２．第１のバージョンにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２のバージョンにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する。
３．第１のバージョンにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２のバージョンにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する。
より具体的には、これらの再配置規則は、上記に代えて以下のように規定することができる。
１．第１のバージョンにおいてハミング距離が１であり２乗ユークリッド距離が４Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が１６Ｄであり、またはこの逆である。
２．ハミング距離が２である２つの変調シンボル
■２乗ユークリッド距離が４Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が３６Ｄであり、またはこの逆である。
■２乗ユークリッド距離が８Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が３２Ｄであり、またはこの逆である。
■２乗ユークリッド距離が２０Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が２０Ｄである。
３．ハミング距離が３である２つの変調シンボル
■２乗ユークリッド距離が８Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が５２Ｄであり、またはこの逆である。
■２乗ユークリッド距離が２０Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が４０Ｄであり、またはこの逆である。
４．ハミング距離が４である２つの変調シンボル
■２乗ユークリッド距離が８Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が７２Ｄであり、またはこの逆である。
■２乗ユークリッド距離が４０Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が４０Ｄである。
本発明の第１の例示的な実施形態によると、複素座標平面における４行および４列において表すことのできる１６個の変調シンボルをそれぞれが有する第１の１６ＱＡＭコンスタレーションと第２の１６ＱＡＭコンスタレーションとを使用して、通信システムにおいてデータビットストリームを送信する方法が提供される。この実施形態によると、１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれは、４個のデータビットの組合せによって表すことができる。さらに、これら２つのコンスタレーションは、上記マッピング規則に従う（ａ）〜ｄ）を参照）。
従って、この実施形態による方法は、データビットストリームからデータワードの系列を形成するステップを含む。次いで、データワードのそれぞれを、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングし、マッピング規則に従う第１のダイバーシチ配置バージョンを得て、さらに、データワードのそれぞれを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングし、マッピング規則に従う第２のダイバーシチ配置バージョンを得る。
本発明のこの実施形態による第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションは、さらに次の再配置規則にも従う。すなわち、２個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有するように、再配置する。さらに、３個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有するように、再配置する。さらに、４個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有するように、再配置する。
第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルと、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルとを、送信ダイバーシチ方式に従って送信する。
本発明の別の実施形態によると、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションは、すでに上に概説したように、
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離が１であり２乗ユークリッド距離が４Ｄである２個の変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離が１６Ｄである変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離が２であり２乗ユークリッド距離が４Ｄである２個の変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離が３６Ｄである変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離が２であり２乗ユークリッド距離が８Ｄである２個の変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離が３２Ｄである変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離が２であり２乗ユークリッド距離が２０Ｄである２個の変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離が２０Ｄである変調シンボルに再配置するステップと、
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離が３であり２乗ユークリッド距離が８Ｄである２個の変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離が５２Ｄである変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離が３であり２乗ユークリッド距離が２０Ｄである２個の変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離が４０Ｄである変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離が４であり２乗ユークリッド距離が８Ｄである２個の変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離が７２Ｄである変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離が４であり２乗ユークリッド距離が４０Ｄである２個の変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離が４０Ｄである変調シンボルに再配置するステップと、
よって得られる。
１６ＱＡＭシンボルを表すことのできる複素平面は４つの象限を有し、本発明のさらなる実施形態によると、第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションが従うマッピング規則は、以下の基準を満たす。
■最小２乗ユークリッド距離を有する一象限内の変調シンボル間のハミング距離が１である。
■最小２乗ユークリッド距離を有する隣接象限内の変調シンボル間のハミング距離が２である。
■複素座標平面の原点に対して互いに正反対である変調シンボルのハミング距離が４である。
この実施形態の変形例においては、最小２乗ユークリッド距離よりも大きい２乗ユークリッド距離または最小２乗ユークリッド距離の２倍の平方根に等しい２乗ユークリッド距離を有する一象限内の変調シンボル間のハミング距離が２である。
さらには、この実施形態の別の変形例によると、最小２乗ユークリッド距離よりも大きい２乗ユークリッド距離または最小２乗ユークリッド距離の２倍の平方根に等しい２乗ユークリッド距離を有する隣接象限内の変調シンボル間のハミング距離が３である。
本発明の別の実施形態によると、データワードを形成する前にデータビットストリームを符号器によって符号化することができる。
１つのさらなる実施形態によると、データ送信のためのダイバーシチ方式として、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる変調シンボルと、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる変調シンボルとを、互いに並列に送信するダイバーシチ方式を使用する。
使用できる別の代替のダイバーシチ方式として、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる変調シンボルと、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる変調シンボルとを、相異なる時刻に送信する方式が予測される。
さらに、別の実施形態による本発明は、通信システムにおいてデータビットストリームを受信する方法を提供する。データビットストリームは、送信装置によって送信ダイバーシチ方式を使用して送信された送信データであり、送信装置によって第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して変調されたものである。第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれは、複素座標平面における４行および４列において表すことのできる１６個の変調シンボルを有する。さらに、第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれは、４個のデータビットの組合せによって選択することができる。２つの１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれは、上記マッピング規則に従う（ａ）〜ｄ）を参照）。
本発明のこの実施形態によると、データビットストリームのデータワードを含み、かつ送信装置によって第１の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された送信信号を、受信装置において受信する。さらに、データビットストリームのデータワードを含み、かつ第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された別の送信信号も、受信する。
次いで、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して４個のデータビットのデータワードによって表される変調シンボルを検出することによって、送信信号を復調する。これによって、受信した変調シンボルの各データビットに、受信した変調シンボルの各ビットの論理値の確率を示すメトリック（metric）、または、受信した変調シンボルの各ビットの論理値を示すメトリックを関連付ける。
次いで、送信装置によって第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる、受信した変調シンボルの各データビットを、送信装置によって第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる、受信した変調シンボルのデータビットに関連付ける。
さらに、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる各データビットを、各データビットのメトリックと、関連付けられるデータビットのメトリックとに基づいて、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる関連付けられるデータビットと合成し、データビットストリームを再構築する。
本発明のこの実施形態においては、受信した変調シンボルの中のデータビットの関連付けは、以下の関連付け規則に基づく。
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における各データビットに関連付ける。
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における各データビットに関連付ける。
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における各データビットに関連付ける。
本発明の別の実施形態は、上述した送信方法のさまざまな実施形態を送信装置において使用することに関する。通信システムにおいて、第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用してデータビットストリームを送信する送信装置を提供する。２つのコンスタレーションのそれぞれは、複素座標平面における４行および４列において表すことのできる１６個の変調シンボルを有し、先に規定したマッピング規則に従う（上のａ）〜ｄ）を参照）。
送信装置は、データビットストリームからデータワードの系列を形成する処理手段（例：プロセッサ、ＤＳＰ、専用のハードウェアコンポーネント）を備える。データストリームは、例えば、音声符号器、ソフトウェアアプリケーション、あるいは、データビットストリームを受信装置に送信する任意の他のソースから提供することができる。
さらに、送信装置は、シンボルマッピング部を備え、このマッピング部は、各データワードを第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、マッピング規則に従う第１のダイバーシチ配置バージョンを得て、かつ、各データワードを第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、マッピング規則に従う第２のダイバーシチ配置バージョンを得る。従って、コンスタレーション再配置手段（上述した処理手段と同等または同等ではない手段）によって、送信装置は、以下の再配置規則に従うことによって第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを得ることができる。
■２個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する。
■３個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する。
■４個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する。
さらに、送信装置は、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルと第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルとを、送信ダイバーシチ方式に従って送信する送信器を備えることができる。
本発明の別の実施形態は、上述した実施形態およびその変形例のうちの１つによる送信方法のステップを実行するように構成される手段を備える送信装置を提供する。
本発明のさらなる実施形態は、上に概説した受信方法を使用することに関する。通信システムにおいてデータビットストリームを受信する受信装置であって、データビットストリームが、送信ダイバーシチを使用して送信装置によって送信されたものである、受信装置を提供する。データビットストリームは、送信装置によって第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して変調されたものである。第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションは、複素座標平面における４行および４列において表すことができ、その変調シンボルのそれぞれを４個のデータビットの組合せによって表すことができる。２つの１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれは、上記ａ）〜ｄ）のマッピング規則に従う。
この実施形態による受信装置は、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された、データビットストリームのデータワードを含む送信信号を受信し、かつ、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された、データビットストリームのデータワードを含む送信信号を、受信する受信器を備えることができる。
さらに、受信装置は、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して４個のデータビットのデータワードによって表される変調シンボルを検出することによって送信信号を復調する復調器を備えることができる。復調時、受信した変調シンボルのデータビットのそれぞれに、受信した変調シンボルの各ビットの論理値の確率を示すメトリック、または、受信した変調シンボルの各ビットの論理値を示すメトリックを関連付ける。
さらに、この受信装置は、データビットストリーム再構築手段（例：プロセッサ、ＤＳＰ、任意のその他の種類の適切なハードウェアおよび／またはソフトウェア）を備えることができ、この再構築装置は、送信装置によって第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる受信した変調シンボルのデータビットのそれぞれを、送信装置によって第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる受信した変調シンボルのデータビットに関連付けて、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされるデータビットのそれぞれを、各データビットのメトリックと、関連付けられるデータビットのメトリックとに基づいて、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる関連付けられるデータビットと合成し、データビットストリームを再構築する。
データビットストリーム再構築手段は、受信した変調シンボルの中のデータビットの関連付けを、以下の関連付け規則に基づいて行うように、さらに構成される。
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、の各データビットに関連付ける。
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、の各データビットに関連付ける。
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、の各データビットに関連付ける。
さらに、本発明の別の実施形態においては、受信装置は、本発明が提案する具体的な符号化変調方式のうちの１つに従って動作するさらなるコンポーネントおよび手段を備えることができる。
さらに、さまざまな実施形態およびそれらの変形例による本発明は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアにおいて実施できることを認識されたい。従って、本発明の別の実施形態は、命令を格納するコンピュータ可読媒体であって、この命令が送信装置のプロセッサによって実行されることに起因して、送信装置が、通信システムにおいて、第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用してデータビットストリームを送信する、コンピュータ可読媒体に関する。第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれは、複素座標平面における４行および４列において表すことのできる１６個の変調シンボルを有する。１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれは、４個のデータビットの組合せによって表すことができる。第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれは、上記のａ）〜ｄ）によって規定されるマッピング規則に従う。
命令に起因して、送信装置は、データビットストリームからデータワードの系列を形成するステップと、データワードのそれぞれを第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、マッピング規則に従う第１のダイバーシチ配置バージョンを得るステップと、データワードのそれぞれを第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、マッピング規則に従う第２のダイバーシチ配置バージョンを得るステップと、によってデータビットストリームを送信する。第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションは、さらに以下の再配置規則に従って得られる。
■２個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有するように、再配置する。
■３個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有するように、再配置する。
■４個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有するように、再配置する。
さらに、命令がプロセッサによって実行されることに起因して、送信装置が、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルと第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルとを、送信ダイバーシチ方式に従って送信する。
本発明の別の実施形態は、命令を格納するコンピュータ可読媒体であって、この命令が送信装置のプロセッサによって実行されることに起因して、送信装置が、上記のさまざまな実施形態およびその変形例のうちの１つによる送信方法のステップを実行する、コンピュータ可読媒体に関する。
本発明の別の実施形態は、命令を格納するコンピュータ可読媒体であって、この命令が受信装置によって実行されることに起因して、受信装置が、通信システムにおいてデータビットストリームを受信する。データビットストリームは、送信装置によって送信ダイバーシチを使用して送信されたものであり、それぞれが１６個の変調シンボルを有する第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信装置によって変調されたものである。上に概説したように、第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションは、複素座標平面における４行および４列において表すことができ、第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれは、４個のデータビットの組合せによって表すことができる。さらに、１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれは、上のａ）〜ｄ）に規定されるマッピング規則に従う。
命令に起因して、受信装置が、以下のステップ、すなわち、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された、データビットストリームのデータワードを含む送信信号を受信するステップと、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された、データビットストリームのデータワードを含む送信信号を受信するステップと、第１および第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して４個のデータビットのデータワードによって表される変調シンボルを検出することによって送信信号を復調し、それによって、受信した変調シンボルのデータビットのそれぞれに、受信した変調シンボルの各ビットの論理値の確率を示すメトリック、または、受信した変調シンボルの各ビットの論理値を示すメトリックを関連付けるステップと、送信装置によって第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる受信した変調シンボルのデータビットのそれぞれを、送信装置によって第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる、受信した変調シンボルのデータビットに関連付けるステップと、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされるデータビットのそれぞれを、各データビットのメトリックと、関連付けられるデータビットのメトリックとに基づいて、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる関連付けられるデータビットと合成して、データビットストリームを再構築するステップと、によって、データビットストリームを受信する。この場合、受信した変調シンボルの中のデータビットの関連付けは、以下の関連付け規則に基づく。
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、の各データビットに関連付ける。
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、の各データビットに関連付ける。
■第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、の各データビットに関連付ける。
以下では、添付の図面を参照しながら本発明についてさらに詳しく説明する。図面における類似または対応する細部は、同じ参照数字によって表してある。
以下の段落では、本発明のさまざまな実施形態について説明する。実施形態のほとんどは、移動環境における実施に依存せずに概説してあるが、これは例示を目的とするのみである。
さらに、上の背景技術に示した詳細な説明は、以下に説明する例示的な実施形態を正しく理解することを目的としているにすぎず、移動通信ネットワークにおけるプロセスおよび機能の説明した特定の実施形態に本発明を制限するようには理解されないものとする。
本発明の１つの側面は、１６ＱＡＭコンスタレーションのマッピング規則の規定である。新しいマッピング（本文書においては「ＡＩＣＯマッピング」とも称する）の特性に関する以下のさらに詳しい説明を正しく理解できるように、以下の説明において頻繁に使用するいくつかの用語の定義を最初に示しておく。
２進要素０および１（あるいは−１および１と表される）から成るシンボルのハミング重みは、２進要素から成るワードの中の０ではない（すなわち１である）要素の数である。従って、１６ＱＡＭシンボルにマッピングされる４ビットワードのハミング重みは、整数０（すなわちワード「００００」）、整数１（例えばワード「００１０」）、整数２（例えばワード「１０１０」）、整数３（例えばワード「１１１０」）、整数４（すなわちワード「１１１１」）をとることができる。偶数のハミング重み値は「偶数ハミング重みパリティ」とも称し、奇数のハミング重み値は「奇数ハミング重みパリティ」とも称する。
２進数の１つ以上の桁から成る２個のシンボルの間のハミング距離は、桁値を位置ごとに比較したときに異なる桁の数である。従って、ワード「００００」とワード「１１１１」のハミング距離は４であり、なぜなら、４つの桁すべての値が異なるためである。ワード「１０００」とワード「００１０」のハミング距離は２であり、なぜなら、左端と左から３番目の桁の値が異なるためである。
提案するＡＩＣＯマッピングは以下の特性を満たし、この特性は図３に説明してある。
ａ''）第１のハミング重みパリティを有するすべてのワードを、図３における斜線の変調シンボルまたは白色の変調シンボルのいずれかに一義的にマッピングする。
ｂ''）第２のハミング重みパリティを有するすべてのワードを、図３における斜線の変調シンボルまたは白色の変調シンボルのいずれかに一義的にマッピングする。
ｃ''）上記の２つの特性は互いに相補的であり、すなわち、偶数ハミング重みのワードを破線の変調シンボルにマッピングする場合、奇数ハミング重みのワードを白色の変調シンボルにマッピングする。
ｄ''）第１のコンスタレーションシンボルを１８０度回転させると、第２のワードを伝える第２のコンスタレーションシンボルになり、第２のワードは、第１のコンスタレーションシンボルによって伝えられる第１のワードのビット反転ワード（binary complement）である。
図４から理解できるように、１６ＱＡＭコンスタレーションにおけるシンボルのそれぞれは、２個、３個または４個の最も近い隣接シンボルを持つ。従って、上記の最初の２つの特性は、以下のように代替的に表現することができる。
ａ'''）第１のハミング重みパリティを有するすべてのワードを、２個の最も近い隣接シンボルまたは４個の最も近い隣接シンボルを有する変調シンボルのいずれかに一義的にマッピングする。
ｂ'''）第２のハミング重みパリティを有するすべてのワードを、３個の最も近い隣接シンボルを有する変調シンボルに一義的にマッピングする。
これらの特性の注目すべき結果として、最も近いいくつかの隣接シンボルにおいてグレイ原理に違反する。従って、本発明が提案するこのマッピングは、非グレイマッピングと称することもできる。上記のＡＩＣＯマッピング規則の最後の特性は、互いに正反対位置にあるコンスタレーションシンボルが、反転関係にある（binary inverted）ワードを搬送することを意味する。従って、このマッピングは、本文書においては正反対反転コンスタレーションマッピング（Antipodal Inverted Constellation Mapping）、すなわちＡＩＣＯマッピングと称する。この非グレイ特性の結果として、特定のビットによって選択されるシンボル領域が異なる。
図９〜図１２は、複素平面において１６ＱＡＭコンスタレーションを表現した場合における、本発明の実施形態による、データワードの個々のビットからシンボル領域への例示的な対応、すなわち、データワードの各ビットの論理値に基づいて各シンボル領域の１つが選択される状況を示す。従って、図９〜図１２は、対応する変調シンボルにマッピングされる４連データビットの個々のビットによって、複数の異なるシンボル領域のうちの１つが、その論理値に基づいて選択される状況を示す。
図９〜図１２において、Ｓｉ ｊはシンボル領域を表し、この場合、ｊは、マッピングする４連データビットのデータビット番号１、２、３または４を表すインデックスであり、ｉは、論理ビット値（ｂまたはその反転ｂ）を表す。この一般的な表現においては、実際の論理ビット値（０または１、あるいは−１および１）、あるいはデータワード内のビット位置は重要ではないことが、当業者には理解されるであろう。
図９は、４連ビットの第１のデータビットから、垂直方向に連続する２つのシンボル領域Ｓｂ １およびＳ ｂ １の一方への例示的な対応を示す。データビットの論理値ｂまたはｂに基づいて、２つのシンボル領域のうちの一方が選択される。それぞれが２個のビットに対する２つの連続するシンボル領域Ｓｂ １およびＳ ｂ １が存在することに留意されたい。これに相応して、図１０は、４連ビットの第２のデータビットが、水平方向に連続する２つのシンボル領域Ｓｂ ２およびＳ ｂ ２の一方にマッピングされる状況を示す。従って、４連ビット（データワード）のうちの２個のビットは、複素平面において１６ＱＡＭコンスタレーションを表現したときの連続するシンボル領域を選択する。
さらに、図１１は、４連ビットの第３のデータビットによって、連続しない垂直方向の２つのシンボル領域Ｓｂ ３およびＳ ｂ ３の一方が選択される例示的な状況を示し、図１２は、４連ビットの第４のデータビットによって、連続しない水平方向の２つのシンボル領域Ｓｂ ４およびＳ ｂ ４の一方が選択される例示的な状況を示す。このように、４連ビット（データワード）のうちの残りの２個のビットは、複素平面において１６ＱＡＭコンスタレーションを表現したときの連続しないシンボル領域を選択する。
図９〜図１２において、図９における２つの連続するシンボル領域Ｓｂ １およびＳ ｂ １の一方を選択する「第１のデータビット」が、データワードの最上位ビットである必要はないことに留意されたい。同様に、「第２、第３、および第４のデータビット」が、それぞれ、データワードの２番目、３番目、４番目のビットに一致する必要はない。同様に、図９〜図１２におけるシンボル領域の例示的な選択は、データワードの２個の最上位ビットのそれぞれが、図９および図１０に示した連続するシンボル領域のうちの一方のシンボル領域を選択し、データワードの２個の最下位ビットのそれぞれが、図１１および図１２に示した２つの連続しないシンボル領域のうちの一方のシンボル領域を選択するという形態（当然ながらこの実施形態は可能である）に制限されるようには解釈されないものとする。
この提案するＡＩＣＯマッピング方式と、従来のグレイマッピング方式との違いを理解できるように、図１３〜図１６には、グレイ方式の場合の同等の対応するシンボル領域を示してある。図１３〜図１６から認識されるように、データワードの４個のビットのうちの２個のビットについては、グレイマッピングとＡＩＣＯマッピングとにおいてシンボル領域の違いは存在しない。しかしながら、残りの２個のビットについてはシンボル領域が異なる。グレイマッピングにおいては、論理ビット値によって、連続する領域からの変調シンボルまたは連続しない領域からの変調シンボルのいずれかが使用されるが、ＡＩＣＯマッピングにおいては、論理ビット値にかかわらず２つの連続しない領域からの変調シンボルが使用される。
前述した非特許文献１には、グレイマッピングおよびその他のマッピングが、それぞれの領域マッピングを含めて提示される。しかしながら、Ｃｈｉｎｄａｐｏｌらの論文に提示されるコンスタレーションは、この論文に提示される反復復号化方式（iterative decoding scheme）において使用することが意図される。本発明は、受信器における反復構造を必要としておらず、従って、送信器および受信器において単純なハードウェアを使用できることに留意されたい。
図９〜図１２から理解できるように、変調シンボルは、変調シンボルの垂直方向の分離については、１列あたり４個の変調シンボルを含む４列に配置され、変調シンボルの水平方向の分離については、１行あたりの変調シンボルを含む４行に配置される。図９〜図１２に示した１６ＱＡＭコンスタレーションの例示的な図解に基づくと、上記のａ''）〜ｄ''）に概説したマッピングは、以下のように代替的に表現することができる。
ａ）変調シンボルを表す４個のデータビットのうちの第１データビットが、１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を、その論理値に基づいて選択する。２つの連続するシンボル領域のそれぞれは、互いに隣接する２行によって形成される。
ｂ）当該変調シンボルを表す４個のデータビットのうちの第２データビットが、１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を、その論理値に基づいて選択する。２つの連続するシンボル領域のそれぞれは、互いに隣接する２列によって形成される。
ｃ）各変調シンボルを表す４個のデータビットのうちの第３データビットが、１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を、その論理値に基づいて選択する。２つの連続しないシンボル領域のそれぞれは、互いに隣接しない２行によって形成される。
ｄ）各変調シンボルを表す４個のデータビットのうちの第４データビットが、１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を、その論理値に基づいて選択する。２つの連続しないシンボル領域のそれぞれは、互いに隣接しない２列によって形成される。
上に簡単に説明したように、グレイマッピングのための送信ダイバーシチ構造（例えば時間領域におけるダイバーシチ（ＡＲＱ、ＨＡＲＱ））は、１６ＱＡＭコンスタレーションの少なくとも第２バージョンが、ダイバーシチ送信を目的として信号空間において第１のバージョンに対して再配置されるならば、恩恵がある。本発明のもう１つの主たる側面は、上記ＡＩＣＯマッピングによる送信ダイバーシチシナリオにおいて使用するためのコンスタレーション再配置規則の規定である。
前述したように、１６ＱＡＭコンスタレーションの各信号点は、２個、３個または４個の最も近い隣接信号点を持つ（図４を参照：右上の象限の中のシンボルについて、シンボルを結ぶ線によって例示してある）。
以下の説明において、ｄは、図３に示したように、１６ＱＡＭコンスタレーションにおける変調シンボルと、変調シンボルの同相成分および直交成分を表す軸の一方との間の最小ユークリッド距離を表す。これに相応して、Ｄは、最小２乗ユークリッド距離を表し、すなわち、ｄ２＝Ｄである。従って、２個の変調シンボルの間の最小２乗ユークリッド距離は、（２ｄ）２または４Ｄである。第１のコンスタレーションバージョンが上記のＡＩＣＯマッピングの規定に従うものと想定すると、その場合のハミング距離と（２乗）ユークリッド距離に関する特性は、以下に説明するものとなる。
図５および図６は、ＡＩＣＯマッピングの１次元におけるハミング距離および２乗ユークリッド距離、すなわち、２次元の複素信号空間の各行または各列における変調シンボルのハミング距離および２乗ユークリッド距離を示す。この図は、単純化を目的とすることが当業者には理解されるであろう。これらの距離特性は、各次元のハミング距離および２乗ユークリッド距離を加えることによって、２次元の１６ＱＡＭの場合に容易に拡張することができる。図５および図６において、変数Ｄは、正規化を目的として使用する。１６ＱＡＭコンスタレーションを使用する場合、通常では平均パワーが１となるようにコンスタレーションのシンボル間の距離を正規化する。従って、この例示的な実施形態においては、Ｄは１／１０に等しい。
次の表は、１つのグレイマッピングバージョンおよび１つのＡＩＣＯマッピングバージョンにおける距離の特性を示す（シンボルとそれ自身との間の自明な距離０を含む）。
Figure 0004719795
１６ＱＡＭコンスタレーションのすべてのシンボルについて、特定のハミング距離を有する一対のシンボルの２乗ユークリッド距離の発生頻度を数えて合計してある。従って、ハミング距離が０である場合は１６回生じ、なぜなら、１６ＱＡＭコンスタレーションには１６個の相異なるシンボルが存在するためである。
（本出願の最初の部分において紹介したように）グレイマッピングのコンスタレーション再配置方式を使用して２つのバージョンを送信する場合において、シンボル対のそれぞれについて、両方のバージョンにおける距離を合成する。例えば、上の表において、グレイマッピングの場合にハミング距離が１である２個のシンボルの２乗ユークリッド距離は、４Ｄまたは３６Ｄのいずれかであることを認識できる。両方のバージョンにおいてグレイマッピングを使用するため、このことは第１のバージョンおよび第２のバージョンについてあてはまり、従って、合成後の距離として生じうるのは、８Ｄ（＝４Ｄ＋４Ｄ）、４０Ｄ（＝４Ｄ＋３６Ｄ＝３６Ｄ＋４Ｄ）、７２Ｄ（＝３６Ｄ＋３６Ｄ）のいずれかである。しかしながら、グレイマッピングのコンスタレーション再配置の概念を詳しく検討してみると、２つのバージョンを使用したときの生じうる合成距離は、８Ｄまたは４０Ｄのいずれかである。すべてのハミング距離について、すべてのシンボル対について両方のバージョンにおける距離を合成した結果としての距離特性は、次の表に示したとおりになる。
Figure 0004719795
上の表から認識できるように、グレイマッピングのコンスタレーション再配置方式を使用する場合、特定のハミング距離に対する結果としての２乗ユークリッド距離がいくつか存在することがあるため、一義的な距離分布が存在しない。しかしながら、後から説明するようにＡＩＣＯマッピングを使用する場合、以下の一連のコンスタレーション再配置規則を使用してＡＩＣＯコンスタレーションの２つのバージョンを合成するとき、一義的な距離分布が可能である。
１．第１のバージョンにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２のバージョンにおいて４個の最も近い隣接シンボルを持つように再配置する。
２．第１のバージョンにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２のバージョンにおいて３個の最も近い隣接シンボルを持つように再配置する。
３．第１のバージョンにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、第２のバージョンにおいて２個の最も近い隣接シンボルを持つように再配置する。
これらの再配置規則は、代替的に以下のように規定することができる。
１．ハミング距離が１である２つの変調シンボル
ａ）２乗ユークリッド距離が４Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が１６Ｄである。
ｂ）２乗ユークリッド距離が１６Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が４Ｄである。
２．ハミング距離が２である２つの変調シンボル
ａ）２乗ユークリッド距離が４Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が３６Ｄである。
ｂ）２乗ユークリッド距離が３６Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が４Ｄである。
ｃ）２乗ユークリッド距離が８Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が３２Ｄである。
ｄ）２乗ユークリッド距離が３２Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が８Ｄである。
ｅ）２乗ユークリッド距離が２０Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が２０Ｄである。
３．ハミング距離が３である２つの変調シンボル
ａ）２乗ユークリッド距離が８Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が５２Ｄである。
ｂ）２乗ユークリッド距離が５２Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が８Ｄである。
ｃ）２乗ユークリッド距離が２０Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が４０Ｄである。
ｄ）２乗ユークリッド距離が４０Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が２０Ｄである。
４．ハミング距離が４である２つの変調シンボル
ａ）２乗ユークリッド距離が８Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が７２Ｄである。
ｂ）２乗ユークリッド距離が７２Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が８Ｄである。
ｃ）２乗ユークリッド距離が４０Ｄである２個の変調シンボルは、第２のバージョンにおいて２乗ユークリッド距離が４０Ｄである。
本文書においては、上記の規則に従う、互いに関連するＡＩＣＯ（またはグレイ）マッピングの２つのバージョンを、ＡＩＣＯ（またはグレイ）ダイバーシチ配置マッピングまたはバージョンと称する。ダイバーシチ配置バージョンにおいて、上記の規則に従ってシンボルがどのように再配置されるかを表したグラフィックを、以下では「再配置パターン」と称する。
本発明の実施形態による、提案する例示的な再配置パターンとしては、例えば図１７に示したように２個の信号点が第１のバージョンと第２のバージョンとの間でその位置を交換するパターンが挙げられる。図１７において、４個の変調シンボルは、再配置後のコンスタレーションにおいて位置が変わらない、すなわち、位置を自身と交換することに留意されたい。あるいは、本発明の別の実施形態においては、再配置パターンを図１８に示したように方向性（directional）とすることができる。
第１および第２の送信用のＡＩＣＯ１６ＱＡＭコンスタレーションの２つのダイバーシチ配置バージョンとして、上に規定した再配置規則に従うバージョンを使用すると、コンスタレーションが正反対性を持つため、再配置パターンが原点に対して対称であることに気付く。
図１９および図２０は、上に規定した規則に従う、ＡＩＣＯマッピングの再配置後のコンスタレーションバージョンの例を示し、それぞれ、図７および図８に示したＡＩＣＯコンスタレーションの再配置後のバージョンを示す。従って、図７および図１９は、２つのダイバーシチ配置バージョンを表し、図８および図２０も同様である。
コンピュータ援用調査により、上記の一連の再配置規則から８つの異なる可能な再配置パターンが見つかった。図２３〜図３０は、これらのパターンを示す。図１７および図１８は、それぞれ図２８および図２７と同等であることに気づく。図２３〜図３０において、矢印は、ＡＩＣＯ１６ＱＡＭコンスタレーションの第１のバージョンにおけるシンボルに対応するデータワードが、第２の再配置されたバージョンにおけるＡＩＣＯ１６ＱＡＭコンスタレーションのどのシンボルを識別するかを示す。これらの８つの例示的な使用可能パターンのそれぞれは、上に規定した再配置の特性の必要条件を満たす。従って、これらの８つの使用可能パターンは、パフォーマンスの観点において同等である。
次の表は、２つのグレイバージョンと２つのＡＩＣＯバージョンの場合について、２つのダイバーシチ配置バージョンの距離を合成したときの結果をまとめてある。
Figure 0004719795
上の表は、１６ＱＡＭコンスタレーションのすべての信号点について、第１および第２のコンスタレーションバージョンにおける、特定のハミング距離を有する一対のシンボルについて生じる２乗ユークリッド距離を数えて合計した頻度を示す。
提案する構造の恩恵は、モンテカルロ式の数値シミュレーションによって証明された。図２１に示したシミュレーション結果は、異なるコンスタレーションによってデータワードを２回送信する方式を使用する場合として、グレイマッピングおよびＡＩＣＯマッピングを使用し、符号化されない信号を加法的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）環境において用いた場合のビット誤り率パフォーマンスの比較を示す。この図に示した結果は、変調シンボルの各ビットに対して極めて単純な単段ＬＬＲ計算器を適用した後、ダイバーシチ送信／受信における対応するビットのＬＬＲを合成し、その結果としての合成後のＬＬＲの符号に応じた硬判定によって得られたものである。
図２２は、送信アンテナダイバーシチと、上に提案したＡＩＣＯコンスタレーション再配置方式とを使用する、本発明の実施形態による送信装置を、単純化したブロック図として示す。２つの異なるダイバーシチブランチへの入力として、各４ビットワードを使用し、これらのダイバーシチブランチは、いくつかの４ビットワードのブロックを単位とする、互いに独立したワードインタリーブを（オプションとして）使用する。次いで、これらのワードを、前のセクションにおいて概説した関係を示す２つの異なるＡＩＣＯマッピングを使用して、複素シンボルにマッピングする。次いで、これらの信号のそれぞれを送信アンテナ構造に転送する。
本発明は、任意のタイプのダイバーシチ方式と組み合わせて使用できることに留意されたい。以下では、本発明の実施形態による、別の例示的な送信器構造および受信器構造について、さらに詳しく説明する。
図３１は、本発明の１つの実施形態による送信装置３１０１と受信装置３１１０とを示す。送信装置３１０１においては、高位層から入力データストリームを提供する。この入力データストリームは、例えば、通話中の音声通信からの音声、あるいは任意のタイプのデータ通信とすることができる。オプションとして、前方誤り訂正（ＦＥＣ）を使用する符号器３１０２において、入力データストリームを符号化することができる。符号器３１０２は、例えば、畳み込み符号器、ターボ符号器またはブロック符号器とすることができる。
オプションとして、入力データストリームを２つのダイバーシチブランチに分割した後にインタリーバ３１０３および３１０４に供給することができ、これらのインタリーバ３１０３および３１０４は、互いに独立してそれぞれのストリームをインタリーブし、または同じインタリーブ方式を使用する。インタリーバ３１０３および３１０４は、それぞれ、１６ＱＡＭマッピング手段３１０５および３１０６に出力し、これらの手段３１０５，３１０６は、ストリームのデータビットを、４個のビット（４連ビット）を単位として、１６個の変調シンボルの１つにマッピングする。上述したように、１６ＱＡＭマッピング手段３１０５および３１０６は、上に説明した第１のＡＩＣＯ１６ＱＡＭコンスタレーションおよび第２の再配置後のＡＩＣＯ１６ＱＡＭコンスタレーション（ダイバーシチ配置マッピング）を使用し、この場合、第２のコンスタレーションバージョンは、第１のコンスタレーションバージョンを再配置したバージョンであり、本明細書に前述した再配置規則に従う。
図３１に示した本発明の実施形態においては、例示を目的として、周波数ダイバーシチ方式を使用する。従って、セクション３１０７および３１０８は、１６ＱＡＭマッピング手段３１０５および３１０６によって出力された変調シンボルを、それぞれ、相異なる搬送波周波数ｆｉおよびｆｊにマッピングする。変調された信号を送信器３１０９に供給し、送信器３１０９は、この信号を受信装置３１１０に送信する。
本発明の別の実施形態においては、送信ダイバーシチを目的として３つ以上のバージョンを使用することができる。例えば、３つのバージョンを使用してデータを送信することができ、例えば、第１のバージョンおよび第２のバージョンがＡＩＣＯダイバーシチ配置マッピングであり、第３のバージョンは、使用する第１のバージョンまたは第２のバージョンとの特別な関係を持たない。このとき、第４のバージョンが、第３のバージョンとともに、２つの新しいＡＩＣＯダイバーシチ配置バージョンを形成することができる。しかしながら、第３のバージョンと第４のバージョンとの間の関係（すなわち再配置パターン）は、第１のバージョンと第２のバージョンとの間の関係と異なっていてもよい。
例えば、第１のバージョンと第２のバージョンとの間の再配置パターンを双方向性とするが、第３のバージョンと第４のバージョンとの間の再配置パターンを一方向性とすることができる。両方のパターンが同じ「方向性」を示す場合でも、パターンそれぞれの細部は異なっていてよい。
次の表は、上述したように４つのグレイコンスタレーションマッピングと４つのＡＩＣＯコンスタレーションバージョンとを使用するダイバーシチ送信の場合の距離の統計値の例を示す。
Figure 0004719795
本文書に示したいくつかの距離特性表においては、２個の変調シンボルの間のハミング距離に対して特定の２乗ユークリッド距離が生じる頻度を示してある。このため、すべての信号点に対するすべての信号点の差を評価する。従って、合計で１６×１６＝２５６個の距離値が存在し、この２５６という値は、リストされる頻度すべてを合計することによっても得られる。信号点とそれ自身との間のハミング距離および２乗ユークリッド距離はいずれも０であり、コンスタレーションの中には合計で１６個の相異なる変調シンボルが存在するため、ユークリッド距離およびハミング距離の値０は、正確に１６回得られる。同様に、頻度の合計は、ハミング距離が１である場合には必ず６４であり、ハミング距離が２である場合には必ず９６であり、ハミング距離が３である場合には必ず６４であり、ハミング距離が４である場合には必ず１６である。
ここまでの説明では、図１に示したような１６ＱＡＭコンスタレーションを表現するのに、ＡＩＣＯマッピングの実軸および虚軸に基づくことが、当業者には明らかであろう。例えば図２に示したような回転したコンスタレーションを考慮する場合、直交軸も同様に回転させなくてはならない。具体的には、ここまでの説明において使用した用語「行」および「列」は、それぞれ、回転した「行」および回転した「列」と解釈する必要がある。
次に、図３１に戻り、受信装置の構造についてさらに詳しく説明する。本発明の１つの実施形態によると、受信装置３１１０の受信器３１１１は、周波数ｆｉおよびｆｊにて送信装置３１０１によって送信された信号を受信する。受信した信号を、復調器３１１２および３１１３に出力し、これらの復調器は、それぞれの信号において個々の変調シンボルを検出する。言い換えれば、これらの復調器は、送信装置３１０１によって使用された第１の１６ＱＡＭコンスタレーションと第２の再配置された１６ＱＡＭコンスタレーションとに従って相異なる周波数にて送信された相異なるダイバーシチブランチを関連付ける。この場合、変調ビットからデータワード（４連ビット）へのマッピングを解決する（ｒｅｖｅｒｓｅ）ことができるようにするには、送信装置によって使用されるシンボルマッピングの情報を受信装置３１１０に渡し、または受信装置３１１０が認識する必要があることが明らかである。
さらに、復調器３１１２および３１１３は、データワードの各ビットにメトリックを関連付け、これにより、受信したデータワードの個々のデータビットの論理値を再構築できるようにする。データワードの各データビットに対するこのメトリックの内容は、使用する復号化方式に依存し、これについては後からさらに詳しく説明する。さらに、復調器３１１２および３１１３は、送信装置３１０１におけるインタリーバ３１０３および３１０４によって使用されるインタリーブ方式を認識し、またはその情報を受け取ることができる（例：（１つ以上の）インタリーブパターンを事前に規定しておくことによって、あるいは制御信号を送ることによって）。データワードと個々のデータビットのメトリックとがデータビットストリーム再構築手段３１１４に提供され、データビットストリーム再構築手段３１１４は、２つのダイバーシチブランチからのデータビット対を、２つのダイバーシチブランチの個々のビットに関連付けられるメトリックに基づいて合成する。
入力データビットストリームを送信側において符号化する場合、受信装置３１１０は、データビットストリーム再構築手段３１１４によって提供されるデータストリームを復号化するための復号器３１１５をさらに備える。
受信装置３１１０の個々のコンポーネントの構造は、個々の受信装置３１１０において使用される復調／復号化方式に依存することに留意されたい。送信装置によって送信される元の入力データビットストリームを正しく再構築するうえで重要なこととして、受信装置３１１０は、相異なるダイバーシチブランチのデータビットまたは各データワードを関連付ける目的で、変調シンボルからデータシンボルへの逆マッピングを提供することができる。
データワードの個々のビットに関連付けられるメトリックは、受信装置の方式に応じて異なる内容を持つことができる。例えば、軟判定を使用して復号化を実行する場合、メトリックは、個々のデータビットの論理値が−１あるいは１である確率を示す１つ以上の確率値を示すことができる。この目的の場合、メトリックは、例えば、次式によって規定される対数尤度比（ＬＬＲ）とすることができる。
Figure 0004719795
この式において、ｐ（ｘｉ＝１）は、ビットｘｉが論理値１に等しい確率であり、ｐ（ｘｉ＝０）は、ビットｘｉが論理値−１に等しい確率である。このように、ＬＬＲの符号がビットｘｉの論理値を直接示し、ＬＬＲの絶対値が、その判定の確実性を示す。受信装置においてＬＬＲを用いるときには、例えば、データビット対のデータビットのＬＬＲを単純に加えることによって、データビット対（２つのダイバーシチブランチによるデータビットとその反復）から再構築後のデータビットを再構築することができ、再構築後のデータビットの論理値は、ＬＬＲの合計の符号に基づいて判定することができる。
図３２は、周波数ｆｉおよびｆｊにて受信した信号からデータビットストリームｒｉ １，ｒｉ ２，ｒｉ ３，ｒｉ ４，．．．およびｒｊ １，ｒｊ ２，ｒｊ ３，ｒｊ ４，．．．を再構築する方法を示す。これらのデータビットストリームは、それぞれ、シンボル（Ｉｉ，Ｑｉ）および（Ｉｊ，Ｑｊ）について測定される同相成分Ｉｉおよび直交成分Ｑｉと、同相成分Ｉｊおよび直交成分Ｑｊによって表すことができる。シンボル（Ｉｉ，Ｑｉ）および（Ｉｊ，Ｑｊ）のそれぞれは、ＡＩＣＯ１６ＱＡＭコンスタレーションの第１のバージョンと再配置後の第２のバージョンとを使用して、４連ビットｘ１ ｉ，ｘ２ ｉ，ｘ３ ｉ，ｘ４ ｉおよびｘ１ ｊ，ｘ２ ｊ，ｘ３ ｊ，ｘ４ ｊにマッピングされ、これらは、シンボル（Ｉｉ，Ｑｉ）および（Ｉｊ，Ｑｊ）のそれぞれの対応する４連ビットを示す。シンボル成分（Ｉｉ，Ｑｉ）および（Ｉｊ，Ｑｊ）の実際の値と、１６ＱＡＭコンスタレーションにおける変調シンボルからの結果の（２乗ユークリッド）距離とに基づいて、ビットｘ１ ｉ，ｘ２ ｉ，ｘ３ ｉ，ｘ４ ｉおよびｘ１ ｊ，ｘ２ ｊ，ｘ３ ｊ，ｘ４ ｊのそれぞれに、ＬＬＲ、すなわち、ＬＬＲ（ｘ１ ｉ），ＬＬＲ（ｘ２ ｉ），ＬＬＲ（ｘ３ ｉ），ＬＬＲ（ｘ４ ｉ）、およびＬＬＲ（ｘ１ ｊ），ＬＬＲ（ｘ２ ｊ），ＬＬＲ（ｘ３ ｊ），ＬＬＲ（ｘ４ ｊ）を関連付けることができ、これらのＬＬＲは、各ビットが論理値−１または１に等しい確実性を示す。次いで、連続する４連ビットｘ１ ｉ，ｘ２ ｉ，ｘ３ ｉ，ｘ４ ｉおよびｘ１ ｊ，ｘ２ ｊ，ｘ３ ｊ，ｘ４ ｊによって形成されるビットストリームをデインタリーブ（de-interleave）することができ、ストリーム内のひとまとまりのデータビットを検出する。次いで、関連付けられるデータビット（ビット対）のＬＬＲを合成することによって、再構築されたデータビットストリームｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４を構築することができる。
受信装置３１１０において硬判定を用いるときには、メトリックが各データビットの論理値を直接示すことができる。さらに、この場合には、（送信された）データビットストリームを再構築するためにデータビット対を合成するステップでは、ビット対のデータビットのメトリックを単純に加算することができる。また、軟判定の使用と組み合わせる、すなわち、データビット対のデータビットの論理値を合計する前に、各論理値を検出するときの確実性を示す確率値を使用して論理値に加重することも可能である。
本発明の別の実施形態は、上述したさまざまな実施形態を、ハードウェアおよびソフトウェアを使用して実施することに関する。上述したさまざまな方法と、上述したさまざまな論理ブロック、モジュール、あるいは回路は、例えば、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）またはその他のプログラマブルロジックデバイスなどのコンピューティングデバイスを使用して、実施または実行できることを認識されたい。さらに、本発明のさまざまな実施形態は、これらのデバイスの組合せによって実行する、あるいは具体化することもできる。
さらに、本発明のさまざまな実施形態は、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施する、あるいはハードウェアに直接実装することもできる。また、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装の組合せも可能である。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読媒体（例：ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ）に格納することができる。
正方形マッピングによる１６ＱＡＭシンボルコンスタレーションを示す。 正方形マッピングによる１６ＱＡＭシンボルコンスタレーションを示す。 複素信号空間における偶数および奇数のハミング重みワードに基づく信号点の区分を表す。 正方形１６ＱＡＭコンスタレーションにおけるシンボルの最も近い隣接シンボルの特性を示す。 本発明の実施形態による１６ＱＡＭコンスタレーションの場合の、１次元において生じるコンスタレーションシンボル間のハミング距離を示す。 本発明の実施形態による１６ＱＡＭコンスタレーションの場合の、１次元において生じるコンスタレーションシンボル間の２乗ユークリッド距離を示す。 本発明の例示的な実施形態によるＡＩＣＯマッピング原則を使用してワードを信号点にマッピングする例を示す。 本発明の例示的な実施形態によるＡＩＣＯマッピング原則を使用してワードを信号点にマッピングする例を示す。 本発明の例示的な実施形態によるＡＩＣＯマッピングを使用した場合の、正方形１６ＱＡＭコンスタレーションにおける構成ビット（データワード）から各シンボルへの例示的な領域マッピングを示す。 本発明の例示的な実施形態によるＡＩＣＯマッピングを使用した場合の、正方形１６ＱＡＭコンスタレーションにおける構成ビット（データワード）から各シンボルへの例示的な領域マッピングを示す。 本発明の例示的な実施形態によるＡＩＣＯマッピングを使用した場合の、正方形１６ＱＡＭコンスタレーションにおける構成ビット（データワード）から各シンボルへの例示的な領域マッピングを示す。 本発明の例示的な実施形態によるＡＩＣＯマッピングを使用した場合の、正方形１６ＱＡＭコンスタレーションにおける構成ビット（データワード）から各シンボルへの例示的な領域マッピングを示す。 グレイマッピングを使用した場合の、正方形１６ＱＡＭコンスタレーションにおける構成ビット（データワード）からそのシンボルへの領域マッピングを示す。 グレイマッピングを使用した場合の、正方形１６ＱＡＭコンスタレーションにおける構成ビット（データワード）からそのシンボルへの領域マッピングを示す。 グレイマッピングを使用した場合の、正方形１６ＱＡＭコンスタレーションにおける構成ビット（データワード）からそのシンボルへの領域マッピングを示す。 グレイマッピングを使用した場合の、正方形１６ＱＡＭコンスタレーションにおける構成ビット（データワード）からそのシンボルへの領域マッピングを示す。 本発明の１つの実施形態による双方向再配置パターンを使用した場合の、第１および第２のバージョンにおける１６ＱＡＭコンスタレーションシンボルの間の例示的な再配置関係を示す。 本発明の別の実施形態による一方向再配置パターンを使用した場合の、第１および第２のバージョンにおける１６ＱＡＭコンスタレーションシンボルの間の再配置関係を示す。 ＡＩＣＯマッピングによる１６ＱＡＭコンスタレーションの例として、図１７に示した本発明の実施形態による再配置パターンに従って再配置され、図７に示したＡＩＣＯマッピングによる１６ＱＡＭコンスタレーションの再配置後のバージョンであるコンスタレーションを示す。 ＡＩＣＯマッピングによる１６ＱＡＭコンスタレーションの例として、図１７に示した本発明の実施形態による再配置パターンに従って再配置され、図８に示したＡＩＣＯマッピングによる１６ＱＡＭコンスタレーションの再配置後のバージョンであるコンスタレーションを示す。 グレイ１６ＱＡＭマッピングとＡＩＣＯ１６ＱＡＭマッピングについて、１つの元のマッピングバージョンと１つの再配置マッピングバージョンとを使用し、加法的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）環境において符号化せずに送信した場合のモンテカルロシミュレーションの結果を示す。 本発明の実施形態による、２つのブランチを使用する送信アンテナダイバーシチのための送信装置構造の例示的なブロック図を示す。 本発明の実施形態による、指定された再配置規則を満たす再配置関係を示す。 本発明の実施形態による、指定された再配置規則を満たす再配置関係を示す。 本発明の実施形態による、指定された再配置規則を満たす再配置関係を示す。 本発明の実施形態による、指定された再配置規則を満たす再配置関係を示す。 本発明の実施形態による、指定された再配置規則を満たす再配置関係を示す。 本発明の実施形態による、指定された再配置規則を満たす再配置関係を示す。 本発明の実施形態による、指定された再配置規則を満たす再配置関係を示す。 本発明の実施形態による、指定された再配置規則を満たす再配置関係を示す。 本発明の別の実施形態による例示的な送信器および受信器のブロック図を示す。 本発明の別の実施形態による、復調およびデータストリーム再構築の例示的なプロセスを示す。

Claims (16)

  1. 複素座標平面における４行および４列において表すことのできる１６個の変調シンボルをそれぞれが有する第１の１６ＱＡＭコンスタレーションと第２の１６ＱＡＭコンスタレーションとを使用して、通信システムにおいてデータビットストリームを送信する方法であって、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれが、４個のデータビットの組合せによって表すことができ、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれが、以下のマッピング規則、
    ■変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第１データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第２データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２列によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第３データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第４データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２列によって形成される、
    に従い、
    前記方法は、
    前記データビットストリームからデータワードの系列を形成するステップと、
    データワードのそれぞれを第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、前記マッピング規則に従う第１のダイバーシチ配置バージョンを得るステップと、
    データワードのそれぞれを第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、前記マッピング規則に従う第２のダイバーシチ配置バージョンを得るステップと、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの前記変調シンボルと、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの前記変調シンボルとを、送信ダイバーシチ方式に従って送信するステップと、
    を含み、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションが、さらに以下の再配置規則、
    ■２個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する、
    ■３個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する、
    ■４個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する、
    に従って得られる方法。
  2. 前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションが、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離１および２乗ユークリッド距離４Ｄを有する変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離１６Ｄを有する変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離２および２乗ユークリッド距離４Ｄを有する変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離３６Ｄを有する変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離２および２乗ユークリッド距離８Ｄを有する変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離３２Ｄを有する変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離２および２乗ユークリッド距離２０Ｄを有する変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離２０Ｄを有する変調シンボルに再配置するステップと、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離３および２乗ユークリッド距離８Ｄを有する変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離５２Ｄを有する変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離３および２乗ユークリッド距離２０Ｄを有する変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離４０Ｄを有する変調シンボルに再配置するステップ（またはこの逆）と、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離４および２乗ユークリッド距離８Ｄを有する変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離７２Ｄを有する変調シンボルに再配置する（またはこの逆）ステップと、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいてハミング距離４および２乗ユークリッド距離４０Ｄを有する変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２乗ユークリッド距離４０Ｄを有する変調シンボルに再配置するステップと、
    によって得られる、請求項１に記載の方法。
  3. 前記複素平面が４つの象限を備え、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションが従う前記マッピング規則が、以下の基準、
    最小２乗ユークリッド距離を有する一象限内の変調シンボル間のハミング距離が１である、
    最小２乗ユークリッド距離を有する隣接象限内の変調シンボル間のハミング距離が２である、
    前記複素座標平面の原点に対して互いに正反対である変調シンボル間のハミング距離が４である、
    を満たす、請求項１または請求項２に記載の方法。
  4. 前記最小２乗ユークリッド距離よりも大きい２乗ユークリッド距離または前記最小２乗ユークリッド距離の２倍の平方根に等しい２乗ユークリッド距離を有する一象限内の変調シンボルのハミング距離が２である、請求項３に記載の方法。
  5. 前記最小２乗ユークリッド距離よりも大きい２乗ユークリッド距離または前記最小２乗ユークリッド距離の２倍の平方根に等しい２乗ユークリッド距離を有する隣接象限内の変調シンボル間のハミング距離が３である、請求項３または請求項４に記載の方法。
  6. 前記データワードを形成する前に前記データビットストリームを符号化するステップをさらに含む、請求項１から請求項５のいずれかに記載の方法。
  7. 前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる前記変調シンボルと、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる前記変調シンボルとが、互いに並列に送信される、請求項１から請求項６のいずれかに記載の方法。
  8. 前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる前記変調シンボルと、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる前記変調シンボルとが、相異なる時刻に送信される、請求項１から請求項６のいずれかに記載の方法。
  9. 通信システムにおいてデータビットストリームを受信する方法であって、前記データビットストリームが、送信装置によって送信ダイバーシチを使用して送信され、かつ、それぞれが１６個の変調シンボルを有する第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して前記送信装置によって変調され、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションが、複素座標平面における４行および４列において表すことができ、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれが、４個のデータビットの組合せによって表すことができ、前記１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれが、以下のマッピング規則、
    ■変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第１データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２行によって形成され、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第２データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２列によって形成され、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第３データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２行によって形成され、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第４データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２列によって形成される、
    に従い、
    前記方法は、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された、前記データビットストリームのデータワードを含む送信信号を受信するステップと、
    前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された、前記データビットストリームのデータワードを含む送信信号を受信するステップと、
    それぞれ、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して４個のデータビットのデータワードによって表される変調シンボルを検出することによって前記送信信号を復調し、それによって、受信した変調シンボルのデータビットのそれぞれに、前記受信した変調シンボルの前記各ビットの前記論理値の確率を示すメトリック、または、前記受信した変調シンボルの前記各ビットの前記論理値を示すメトリックを関連付けるステップと、
    前記送信装置によって前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる前記受信した変調シンボルのデータビットのそれぞれを、前記送信装置によって前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる、前記受信した変調シンボルのデータビットに関連付けるステップと、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされるデータビットのそれぞれを、前記各データビットの前記メトリックと、前記関連付けられるデータビットの前記メトリックとに基づいて、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる関連付けられるデータビットと合成して、前記データビットストリームを再構築するステップと、
    を含み、
    前記受信した変調シンボルの中のデータビットの前記関連付けが、以下の関連付け規則、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における前記各データビットに関連付ける、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における前記各データビットに関連付ける、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における前記各データビットに関連付ける、
    に基づく方法。
  10. 複素座標平面における４行および４列において表すことのできる１６個の変調シンボルをそれぞれが有する第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して、通信システムにおいてデータビットストリームを送信する送信装置（３１０１）であって、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれが、４個のデータビットの組合せによって表すことができ、前記装置が、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれの以下のマッピング規則、
    ■変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第１データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第２データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２列によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第３データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第４データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２列によって形成される、
    に従うように構成され、
    前記データビットストリームからデータワードの系列を形成する処理手段と、
    データワードのそれぞれを第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、前記マッピング規則に従う第１のダイバーシチ配置バージョンを得るシンボルマッピング部（３１０５）と、
    データワードのそれぞれを第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、前記マッピング規則に従う第２のダイバーシチ配置バージョンを得るシンボルマッピング部（３１０６）と、
    以下の再配置規則、
    ■２個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する、
    ■３個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する、
    ■４個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する、
    に従うことによって、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを得るコンスタレーション再配置手段と、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの前記変調シンボルと、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの前記変調シンボルとを、送信ダイバーシチ方式に従って送信する送信器と、
    を備える送信装置（３１０１）。
  11. 請求項２から請求項８のいずれかに記載の方法のステップを実行するように構成される手段をさらに備える、請求項１０に記載の送信装置。
  12. 通信システムにおいてデータビットストリームを受信する受信装置（３１１０）であって、前記データビットストリームが、送信ダイバーシチを使用して送信装置によって送信され、かつ、それぞれが１６個の変調シンボルを有する第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して前記送信装置によって変調され、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションが、複素座標平面における４行および４列において表すことができ、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれが、４個のデータビットの組合せによって表すことができ、前記１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれが、以下のマッピング規則、
    ■変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第１データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第２データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２列によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第３データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第４データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２列によって形成される、
    に従い、
    前記装置は、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された、前記データビットストリームのデータワードを含む送信信号を受信し、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された、前記データビットストリームのデータワードを含む送信信号を受信する受信器（３１１１）と、
    それぞれ、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して４個のデータビットのデータワードによって表される変調シンボルを検出することによって前記送信信号を復調し、それによって、受信した変調シンボルのデータビットのそれぞれに、前記受信した変調シンボルの前記各ビットの前記論理値の確率を示すメトリック、または、前記受信した変調シンボルの前記各ビットの前記論理値を示すメトリックを関連付ける復調器（３１１２，３１１３）と、
    前記送信装置によって前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる前記受信した変調シンボルのデータビットのそれぞれを、前記送信装置によって前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる前記受信した変調シンボルのデータビットに関連付け、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされるデータビットのそれぞれを、前記各データビットの前記メトリックと、前記関連付けられるデータビットの前記メトリックとに基づいて、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる関連付けられるデータビットと合成して、前記データビットストリームを再構築するデータビットストリーム再構築手段（３１１４）と、
    を備え、
    前記データビットストリーム再構築手段（３１１４）が、前記受信した変調シンボルの中のデータビットの前記関連付けを、以下の関連付け規則、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における前記各データビットに関連付ける、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における前記各データビットに関連付ける、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における前記各データビットに関連付ける、
    に基づいて行うように構成される受信装置（３１１０）。
  13. 命令を格納するコンピュータ可読媒体であって、前記命令が送信装置のプロセッサによって実行されることに起因して、前記送信装置が、複素座標平面における４行および４列において表すことのできる１６個の変調シンボルをそれぞれが有する第１の１６ＱＡＭコンスタレーションと第２の１６ＱＡＭコンスタレーションとを使用して、通信システムにおいてデータビットストリームを送信し、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれが、４個のデータビットの組合せによって表すことができ、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれが、以下のマッピング規則、
    ■変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第１データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第２データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２列によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第３データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第４データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２列によって形成される、
    に従い、
    前記命令に起因して、前記送信装置が、
    前記データビットストリームからデータワードの系列を形成するステップと、
    データワードのそれぞれを第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、前記マッピング規則に従う第１のダイバーシチ配置バージョンを得るステップと、
    データワードのそれぞれを第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、前記マッピング規則に従う第２のダイバーシチ配置バージョンを得るステップと、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの前記変調シンボルと、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの前記変調シンボルとを、送信ダイバーシチ方式に従って送信するステップと、
    によって、データビットストリームを送信し、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションが、さらに以下の再配置規則、
    ■２個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する、
    ■３個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する、
    ■４個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有するように再配置する、
    に従って得られるコンピュータ可読媒体。
  14. 前記送信装置の前記プロセッサによって実行されることに起因して、前記送信装置が、請求項２から請求項８のいずれかに記載の前記方法のステップを実行する命令をさらに格納する、請求項１３に記載のコンピュータ可読媒体。
  15. 命令を格納するコンピュータ可読媒体であって、前記命令が受信装置によって実行されることに起因して、前記受信装置が、通信システムにおいてデータビットストリームを受信し、前記データビットストリームが、前記送信装置によって送信ダイバーシチを使用して送信され、かつ、それぞれが１６個の変調シンボルを有する第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して前記送信装置によって変調され、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションが、複素座標平面における４行および４列において表すことができ、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれが、４個のデータビットの組合せによって表すことができ、前記１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれが、以下のマッピング規則、
    ■変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第１データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第２データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２列によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第３データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第４データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２列によって形成される、
    に従い、
    前記命令に起因して、前記受信装置が、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された、前記データビットストリームのデータワードを含む送信信号を受信するステップと、
    前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して送信された、前記データビットストリームのデータワードを含む送信信号を受信するステップと、
    それぞれ、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションを使用して４個のデータビットのデータワードによって表される変調シンボルを検出することによって前記送信信号を復調し、それによって、受信した変調シンボルのデータビットのそれぞれに、前記受信した変調シンボルの前記各ビットの前記論理値の確率を示すメトリック、または、前記受信した変調シンボルの前記各ビットの前記論理値を示すメトリックを関連付けるステップと、
    前記送信装置によって前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる前記受信した変調シンボルのデータビットのそれぞれを、前記送信装置によって前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる、前記受信した変調シンボルのデータビットに関連付けるステップと、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされるデータビットのそれぞれを、前記各データビットの前記メトリックと、前記関連付けられるデータビットの前記メトリックとに基づいて、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにマッピングされる関連付けられるデータビットと合成して、前記データビットストリームを再構築するステップと、
    によって、前記データビットストリームを受信し、
    前記受信した変調シンボルの中のデータビットの前記関連付けが、以下の関連付け規則、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における前記各データビットに関連付ける、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて３個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における前記各データビットに関連付ける、
    ■前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて４個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、のデータビットのそれぞれを、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションにおいて２個の最も近い隣接シンボルを有する、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボル、における前記各データビットに関連付ける、
    に基づくコンピュータ可読媒体。
  16. 複素座標平面における４行および４列において表すことのできる１６個の変調シンボルをそれぞれが有する第１の１６ＱＡＭコンスタレーションと第２の１６ＱＡＭコンスタレーションとを使用して、通信システムにおいてデータビットストリームを送信する方法であって、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルのそれぞれが、４個のデータビットの組合せによって表すことができ、前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションおよび前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションのそれぞれが、以下のマッピング規則、
    ■変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第１データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第２データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続するシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続するシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接する２列によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第３データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２行によって形成される、
    ■当該変調シンボルを表す前記４個のデータビットのうちの第４データビットが、その論理値に基づいて、前記１６ＱＡＭコンスタレーションの２つの連続しないシンボル領域のうちの一方を選択し、前記２つの連続しないシンボル領域のそれぞれが、互いに隣接しない２列によって形成される、
    に従い、
    前記データビットストリームからデータワードの系列を形成するステップと、
    データワードのそれぞれを第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、前記マッピング規則に従う第１のダイバーシチ配置バージョンを得るステップと、
    データワードのそれぞれを第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの変調シンボルにマッピングして、前記マッピング規則に従う第２のダイバーシチ配置バージョンを得るステップと、
    前記第１の１６ＱＡＭコンスタレーションの前記変調シンボルと、前記第２の１６ＱＡＭコンスタレーションの前記変調シンボルとを、送信ダイバーシチ方式に従って送信するステップと、
    を含む方法。
JP2008509306A 2005-05-04 2005-05-04 ダイバーシチと１６ｑａｍ方式のコンスタレーション再配置とを使用する移動通信システムのデータ送信 Active JP4719795B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2005/004891 WO2006117014A1 (en) 2005-05-04 2005-05-04 Data transmissions in a mobile communication system employing diversity and constellation rearrangement of a 16 qam scheme

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008541517A JP2008541517A (ja) 2008-11-20
JP2008541517A5 JP2008541517A5 (ja) 2010-11-04
JP4719795B2 true JP4719795B2 (ja) 2011-07-06

Family

ID=35395761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008509306A Active JP4719795B2 (ja) 2005-05-04 2005-05-04 ダイバーシチと１６ｑａｍ方式のコンスタレーション再配置とを使用する移動通信システムのデータ送信

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7920645B2 (ja)
EP (2) EP2106084B1 (ja)
JP (1) JP4719795B2 (ja)
CN (1) CN101213809B (ja)
DE (1) DE602005016728D1 (ja)
WO (1) WO2006117014A1 (ja)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE553580T1 (de) * 2005-07-26 2012-04-15 Panasonic Corp Bitbetriebene umordnungs-diversität für aico- abbildung
JP5089270B2 (ja) * 2007-06-29 2012-12-05 パナソニック株式会社 マルチアンテナ送信装置
CN101447854B (zh) * 2007-11-27 2012-11-07 上海华为技术有限公司 数据发送/转发/处理方法及装置
CN101483463B (zh) * 2008-01-11 2013-06-05 华为技术有限公司 一种基于多分集的数据发送方法及装置
US8867662B2 (en) 2008-03-31 2014-10-21 Qualcomm Incorporated Multidimensional constellations for coded transmission
ES2540916T3 (es) * 2008-05-09 2015-07-14 Vodafone Holding Gmbh Procedimiento y sistema de comunicación de datos
US8135087B2 (en) * 2008-12-05 2012-03-13 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for signal detection using log likelihood ratio
US8503558B2 (en) * 2008-12-16 2013-08-06 Electronics And Telecommunications Research Institute Signal modulating device, signal transmitting method, and code generating method
US8422611B2 (en) * 2009-06-17 2013-04-16 Techwell, Inc. Analog equalizer systems and methods for baseband video signals
CN101800616B (zh) * 2009-02-10 2012-11-21 富士通株式会社 数据中继装置、通信装置和方法
WO2011068119A1 (ja) * 2009-12-01 2011-06-09 日本電気株式会社 データ伝送方法、データ受信方法、データ変調装置及びデータ復調装置
CN102148797B (zh) * 2010-02-08 2014-02-12 上海贝尔股份有限公司 合并的多数据流的传输技术
WO2011108866A2 (ko) * 2010-03-03 2011-09-09 엘지전자 주식회사 Ｈａｒｑ를 위한 데이터 처리 방법 및 장치
US9723496B2 (en) 2011-11-04 2017-08-01 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for interference cancellation by a user equipment using blind detection
US20130114437A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-09 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for interference cancellation by a user equipment using blind detection
US8848830B2 (en) * 2011-11-17 2014-09-30 Intel Mobile Communications GmbH Method for providing a modulation scheme
US9143785B2 (en) 2012-10-25 2015-09-22 Allen LeRoy Limberg COFDM broadcast systems employing turbo coding
KR102415609B1 (ko) * 2013-01-11 2022-06-30 선 페이턴트 트러스트 데이터 처리방법, 프리코딩 방법, 통신장치
US9143377B2 (en) * 2013-03-14 2015-09-22 Qualcomm Incorporated Demapper for rotated QAM constellations
CN103516650B (zh) * 2013-09-10 2016-06-01 华中科技大学 一种mimo无线通信非相干酉空时调制的对跖解调方法及对跖解调器
RU2641448C1 (ru) * 2013-12-23 2018-01-17 Общество С Ограниченной Ответственностью "Космонет" Способ передачи и приема сигналов кам (квадратурной амплитудной модуляции)
US20170353247A1 (en) * 2015-03-24 2017-12-07 Nec Laboratories America, Inc. Constellation design for use in communication systems
US9819530B2 (en) * 2015-03-24 2017-11-14 Nec Corporation Constellation designs with non-gray bit mapping
CN106301718B (zh) * 2015-05-14 2019-06-07 上海朗帛通信技术有限公司 一种多用户叠加的星座点映射方法和装置
EP3298743B1 (en) * 2015-05-21 2019-03-20 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Modulation for a wireless communication network
BE1023259B1 (nl) * 2015-12-24 2017-01-13 Newtec Cy N.V. Transmitter
US10531705B2 (en) 2016-03-02 2020-01-14 Nike, Inc. Hydrogel tie layer
KR102535075B1 (ko) * 2016-05-12 2023-05-26 인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크 비트들의 세트의 두 심볼로의 변조 및 상이한 통신 리소스들을 통한 심볼 전송
CN109756275B (zh) * 2017-11-03 2021-10-15 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种解调方法及解调装置
US10411941B2 (en) * 2017-12-07 2019-09-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Semi-orthogonal multiple access with power-adaptive constellation
CN112929318B (zh) * 2021-02-09 2022-05-03 电子科技大学 光接入网星座整形安全接入方法
CN115941419B (zh) * 2022-11-30 2024-05-14 华中科技大学 一种广义星座调制映射方法、装置和通信系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5931965A (en) * 1994-11-23 1999-08-03 At&T Wireless Services, Inc. Cyclic trellis coded modulation
EP0998087A1 (en) * 1998-10-30 2000-05-03 Lucent Technologies Inc. Multilevel transmission system and method with adaptive mapping
US6195396B1 (en) * 1995-12-19 2001-02-27 Alcatel Telspace Encoding/decoding system using 16-QAM modulation encoded in multi-level blocks
US20020199147A1 (en) * 2001-06-18 2002-12-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting and receiving data in a CDMA mobile communication system
WO2004036817A1 (en) * 2002-10-18 2004-04-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Constellation rearrangement for transmit diversity schemes

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07114419B2 (ja) * 1989-04-12 1995-12-06 株式会社東芝 Ｑａｍ通信システム
EP0884879A3 (en) * 1997-06-13 1999-03-17 Canon Kabushiki Kaisha QAM transmission using spread spectrum and sequence estimation
EP1523122A3 (en) * 1997-07-09 2007-04-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Data transmission between a central device and a plurality of remote devices
US8054810B2 (en) * 2001-06-25 2011-11-08 Texas Instruments Incorporated Interleaver for transmit diversity
CN1309196C (zh) * 2001-10-15 2007-04-04 西门子公司 传输方法
KR101000388B1 (ko) * 2003-05-15 2010-12-13 엘지전자 주식회사 이동 통신 시스템 및 이 이동 통신 시스템에서 신호를처리하는 방법
KR100995031B1 (ko) * 2003-10-01 2010-11-19 엘지전자 주식회사 다중입력 다중출력 시스템에 적용되는 신호 전송 제어 방법
US7623589B2 (en) * 2006-07-14 2009-11-24 Intel Corporation Cooperative multiple-access using user-clustering and space-time-frequency coding techniques for higher reliability reception

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5931965A (en) * 1994-11-23 1999-08-03 At&T Wireless Services, Inc. Cyclic trellis coded modulation
US6195396B1 (en) * 1995-12-19 2001-02-27 Alcatel Telspace Encoding/decoding system using 16-QAM modulation encoded in multi-level blocks
EP0998087A1 (en) * 1998-10-30 2000-05-03 Lucent Technologies Inc. Multilevel transmission system and method with adaptive mapping
US20020199147A1 (en) * 2001-06-18 2002-12-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting and receiving data in a CDMA mobile communication system
WO2004036817A1 (en) * 2002-10-18 2004-04-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Constellation rearrangement for transmit diversity schemes
JP2005533462A (ja) * 2002-10-18 2005-11-04 松下電器産業株式会社 送信ダイバーシチ方式のためのコンスタレーションリアレンジメント

Also Published As

Publication number Publication date
CN101213809A (zh) 2008-07-02
EP1878188A1 (en) 2008-01-16
US20110255623A1 (en) 2011-10-20
US8270531B2 (en) 2012-09-18
WO2006117014A1 (en) 2006-11-09
DE602005016728D1 (de) 2009-10-29
EP2106084B1 (en) 2012-02-15
JP2008541517A (ja) 2008-11-20
EP1878188B1 (en) 2009-09-16
EP2106084A1 (en) 2009-09-30
US7920645B2 (en) 2011-04-05
US20090052576A1 (en) 2009-02-26
CN101213809B (zh) 2011-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4719795B2 (ja) ダイバーシチと１６ｑａｍ方式のコンスタレーション再配置とを使用する移動通信システムのデータ送信
JP4668319B2 (ja) Ａｉｃｏマッピングにおけるビット操作による再配置ダイバーシチ
JP4575982B2 (ja) １６ｑａｍ方式の信号空間拡張
JP3545726B2 (ja) 受信側装置
US8724738B2 (en) Multidimensional constellations for coded transmission
US20120033752A1 (en) Wireless communication device and wireless communication method
CN102148796B (zh) 使用16-qam星座发送和接收数据比特流的方法、发送装置及接收装置
CN110506401B (zh) 用于延迟比特交织编码调制的发送器和接收器
US8537917B2 (en) Apparatus and method for mapping symbol
KR20040103530A (ko) 부호화 변조 시스템에서의 비트 매핑 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080318

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100913

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110308

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110404

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4719795

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250