JP5287711B2

JP5287711B2 - 復調方法

Info

Publication number: JP5287711B2
Application number: JP2009508638A
Authority: JP
Inventors: ブイ、サン; シェウ、ジウン
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2027-09-19
Also published as: CN102611659A; JP2010504653A; CN102611659B; WO2008035809A1; CN101518002B; US8213552B2; AU2007214342A1; EP2064847A1; US20090323866A1; EP2064847A4; CN101518002A

Description

（関連出願についての記載）
本願は、先のオーストラリア仮特許出願２００６９０５１９７（２００６年９月２０日出願）及びオーストラリア標準特許出願（２００７年８月３１日出願）の優先権を主張するものであり、前記先の出願の全記載内容は、本書に引用をもって繰込み記載されているものとみなされる。

本発明は、無線通信ネットワークにおける受信装置において用いられる復調方法、ならびに、そのための装置およびプログラムに関する。

ターボ符号化（ターボコード）及び直交振幅変調（ＱＡＭ）を用いるシステムに関して、好ましい実施例を記述するのが便宜である。しかしながら、本発明は、ターボ符号化の利用に限定されたものと解すべきでなく、対応するデコーダが送信された情報ビットを回復するためにソフトインプットを用いるような任意の型のチャネルエンコーダを用いたシステムに対し、一般的に適用することができるものと解すべきである。

通信システムにおいては、トランスポートチャネルにおいて生じたノイズによって引き起こされる誤りを訂正するために、しばしば前方誤り訂正が採用される。例えば、通信システムにおいて、前方誤り訂正のために「ターボ符号化」を用いてもよい。送信機側において、ターボエンコーダは、情報ビットに基づいて、冗長ビットを導入する。ターボエンコーダの出力におけるエンコードビットは、変調されて受信機へ送信される。受信機側において、受信機は受信した信号を復調し、受信したエンコードビットを生成してターボデコーダへ出力する。ターボデコーダは、受信したエンコードビットをデコードして情報ビットを再生する。

コーディングゲインの利点を最大化するため、受信機は、受信したエンコードビットのそれぞれに対して、ビットが１（又は０）である確率を表す複数のレベルの尺度に関する値を割り当てる。

かかる尺度のひとつは、対数尤度比（Ｌｏｇ−ＬｉｋｅｌｉｈｏｏｄＲａｔｉｏ、ＬＬＲ）確率と呼ばれる。ＬＬＲを用いることにより、各ビットは、一般に、−ａとａ（ａ＞０）との間の数として表される。ａに近い値は送信されたビットが非常に高い確率で０であることを意味し、−ａに近い値は送信されたビットが非常に高い確率で１であることを意味する。値０は、論理ビット値が不定であることを示す。すなわち、ＬＬＲ値はソフトビットとして用いられる。

ｉ番目（ｉ＝０、１、…、Ｎ）のビットに対する対数尤度Ｌ（ｂ_ｉ）は、次のようにして計算される。

ここで、ｙは受信したＱＡＭシンボルであり、ｚは参照ＱＡＭコンスタレーションにおけるＱＡＭシンボルであり、σ^２はノイズ分散である。

この公式によると、計算複雑性（計算量）には、以下のものが含まれる。
ステップ１：σ^２の評価
ステップ２：参照ＱＡＭコンスタレーションの評価（所望の信号の平均振幅の評価）
ステップ３：距離の計算及び最小値の探索
ステップ４：Ｌ（ｂ_ｉ）を求めるための除算

各ビットについて、受信したＱＡＭシンボルとすべての参照コンスタレーションポイントとの間の距離の最小値を探索する必要があることから、上述の「通常のＬＬＲ」法は、一般に、実装するには計算複雑性が高すぎる。

したがって、本発明の目的は、計算複雑度が低い新規な方法、及び、そのための装置を提供することにある。

すなわち、本発明の目的は、従来技術の短所に対して取り組むことにある。好ましい実施例において、本発明の目的は、ソフトビットを求めるのに必要とされる距離計算の回数を減らすことにより、従来のＬＬＲ復調方法を簡単化することにある。

第１の視点において、本発明によると次の方法が提供される。すなわち、無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する方法であって、少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する工程と、データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する工程と、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を少なくとも１つの閾値に少なくとも部分的に基づいて決定する工程と、データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する工程と、受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算する工程と、を含む。

コンスタレーションシンボルの部分集合を閾値に少なくとも部分的に基づいて決定する上記工程において、受信したシンボルに関連づけられたコアコンスタレーションシンボルを閾値に少なくとも部分的に基づいて決定する工程と、コアシンボルに関連づけられた複数の付加的コンスタレーションシンボルを決定する工程と、を含むようにしてもよい。

コアシンボルに関連づけられた複数の付加的コンスタレーションポイントを決定する上記工程は、ルックアップテーブルを用いて行われることが好ましい。

受信したデータシンボルは１６ＱＡＭによって変調され、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合は５つのシンボルを含むことが好ましい。

受信したデータシンボルは６４ＱＡＭによって変調され、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合は７つのシンボルを含むことが好ましい。

第２の視点において、本発明によると、次の方法が提供される。すなわち、無線受信装置によって受信したデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する方法であって、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を、受信データシンボルに少なくとも部分的に基づいて計算された１又は２以上の閾値に少なくとも部分的に基づいて決定する工程と、データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する工程と、受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算する工程と、を含む。

第３の視点によると、本発明によって、次の装置が提供される。すなわち、無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する装置であって、少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する手段と、データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する手段と、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を少なくとも１つの閾値に少なくとも部分的に基づいて決定する手段と、データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する手段と、受信シンボルに対応するソフトビットを決定した距離に基づいて計算する手段と、を備えている。

ソフトビット計算装置は、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する際に用いられるルックアップテーブルをさらに備えていてもよい。

第４の視点によると、本発明によって、次のソフトビット計算装置が提供される。すなわち、無線受信装置によって受信したデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する装置であって、少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する平均振幅計算部と、データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する閾値振幅計算部と、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を、少なくとも１つの閾値に少なくとも部分的に基づいて決定する部分集合決定部と、データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する距離決定部と、受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算するソフトビット計算部と、を備えている。

本発明の第５の視点において、本発明の第３の視点に係る装置を含む通信受信装置が提供される。

本発明の第６の視点において、本発明に係る方法を処理し、または、本発明に係る装置を操作する、コンピュータ読み取り可能なプログラムが提供される。特に、プログラムは第１または第２の視点に係る方法において述べた処理工程を含む。

プログラムは、記憶媒体に記録してもよく、通信ネットワークを介して入手可能としてもよい。
本発明の第７の視点によると、
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する方法であって、
少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する工程と、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する工程と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する工程と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する工程と、
受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算する工程と、を含む、方法が提供される。
本発明の第８の視点によると、
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する装置であって、
少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する手段と、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する手段と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する手段と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する手段と、
受信シンボルに対応するソフトビットを決定した距離に基づいて計算する手段と、を備える、ソフトビット計算装置が提供される。
本発明の第９の視点によると、
無線受信装置によって受信したデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する方法であって、
受信データシンボルに基づいて計算された閾値と受信データシンボルとに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する工程と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する工程と、
受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算する工程と、を含む、方法が提供される。
本発明の第１０の視点によると、
無線受信装置によって受信したデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する装置であって、
少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する平均振幅計算部と、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する閾値振幅計算部と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する部分集合決定部と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する距離決定部と、
受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算するソフトビット計算部と、を備える、装置が提供される。
本発明の第１１の視点によると、
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算するプログラムであって、
少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する処理と、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する処理と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する処理と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する処理と、
受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算する処理と、を含む、プログラムが提供される。
本発明の第１２の視点によると、
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算するプログラムであって、
受信データシンボルに基づいて計算された閾値と受信データシンボルとに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する処理と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する処理と、
受信シンボルに対応するソフトビットを、決定された距離に基づいて計算する処理と、を含む、プログラムが提供される。
本発明の第１３の視点によると、
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する方法であって、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を平均振幅に基づいて計算する工程と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する工程と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する工程と、を含む、方法が提供される。
本発明の第１４の視点によると、
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する装置であって、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を平均振幅に基づいて計算する手段と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する手段と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する手段と、を備える、装置が提供される。
本発明の第１５の視点によると、
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する装置であって、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を平均振幅に基づいて計算する閾値振幅計算部と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する部分集合決定部と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する距離決定部と、を備える、装置が提供される。
本発明の第１６の視点によると、
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算するプログラムであって、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を平均振幅に基づいて計算する処理と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する処理と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する処理と、を含む、プログラムが提供される。

本発明の一実施例に係る通信受信装置を含む通信システムの概略図である。１６ＱＡＭの信号コンスタレーションマッピングを示す図である。本発明の好ましい一実施例における主な工程を示すフローチャートである。本発明の一実施例において、距離が計算される、受信シンボル及びコンスタレーション参照シンボルを表示する１６ＱＡＭ信号のコンスタレーションマップを示す図である。本発明の他の実施例において、距離が計算される、受信シンボル及びコンスタレーション参照シンボルを表示する６４ＱＡＭ信号のコンスタレーションマップを示す図である。

本発明の実施形態は、添付の図面を参照しつつ非制限的な例を用いて説明される。

本発明に係る方法を実施するための広い概念的な形態によると、ソフトビットを求めるために必要とされる距離計算の回数を減らすことにより、従来のＬＬＲ復調方法が簡単化される。このことは、好ましい一実施形態において、まず、等化受信シンボルが分布するＩＱグリッド上の領域（例えば、方形）を決定することによって達成される。領域は、パイロットシンボルから計算された閾値に基づいて見いだされる。

領域が決定されると、等化受信シンボルと参照コンスタレーションポイントのごく一部との間で距離の計算がなされる。用いられる参照コンスタレーションポイントは、好ましくはルックアップテーブルにおいて予め定義され、計算した距離はソフトビットを計算するために直接用いられる。

図１は、デジタルソース１２に接続された送信機１１を含む通信システム１０を、一般的に示している。送信機１１は、デジタルソース１２から２進入力データを受信するように構成される。送信機１１は、受信機１４によって受信される変調信号１３を生成するとともに送信する。受信機１４は、受信信号を復調し、宛先１５へ転送されるデコード２進データを再生しようとする。送信機１１はエンコーダ１６を有し、エンコーダ１６は２進入力データ２２をエンコードするためにターボコード又は畳み込み符号のようなＶｉｔｅｒｂｉエンコード法を用いるようにしてもよい。送信機は、信号マッピングブロック１７及び変調部１８を備える。受信機は、復調部１９、対数尤度評価部２０、及びデコーダ２１を備える。エンコーダと同様に、デコーダ２１はターボコード又は他のＶｉｔｅｒｂｉデコード法を用いるようにしてもよい。

送信すべき２進入力データ２２は、エンコードビットと呼ばれる２進シンボル２３の列を生成するエンコーダ１６によって、適当な符号によりエンコードされる。いくつかのエンコードビットはまとめてブロックとされ、信号マッピングブロック１７によって、信号コンスタレーション上の１点へマッピングされ、これによって、複素値の変調シンボル２４の列が生成される。この列は、受信機１４への送信のための連続的な時間領域波形を生成する、変調部１８へ入力される。

復調部１９は、受信した変調信号を復調し、複素値のソフトシンボル２５の列を生成する。各ソフトシンボルは、送信機１１によって送信された変調シンボルに対する評価値を表す。これらの評価値は、与えられた変調シンボルに関連づけられた対数尤度（ソフトビット）２６を抽出する、対数尤度評価部２０によって用いられる。デコーダ２１は、もともと送信された２進データをデコードするために対数尤度（ソフトビット）列を用い、デコード２進データ２７を再生する。

本発明の第１の実施例について、１６ＱＡＭを用いて変調された信号に基づいて記載する。図２は、方形の１６ＱＡＭコンスタレーションを示す。コンスタレーション２００はインデックスｍ＝２を有し、４^ｍポイントの信号コンスタレーションとして定義される。図２に示した方形の１６ＱＡＭコンスタレーションはインデックスｍ＝２を有し、４^ｍポイントの信号コンスタレーションとして定義される。各信号点は、０≦ｉ、ｊ＜２^ｍとして、インデックス（ｉ、ｊ）によって表される。コンスタレーション上の各ｉ、ｊ点の位置は、次の式によって与えられる。
C_i,j={(2^m-1-2i)Δ,(2^m-1-2j)Δ}
ここで、

である。

上記の式は信号コンスタレーションの平均エネルギーは１に規格化されていることを保障しており、Δは方形のＱＡＭコンスタレーションに対する規格化パラメータである。１６ＱＡＭコンスタレーションに対しては、ｍ＝２であり、

である。他の方形ＱＡＭコンスタレーションに対しては、ｍ及びΔは、いずれも値が異なる。したがって、６４ＱＡＭコンスタレーションに対しては、ｍ＝３であり、

であり、２５６ＱＡＭコンスタレーションに対しては、ｍ＝４であり、

である。

コンスタレーションにおける各信号点は、変調シンボルに関連付けられたエンコードビットのブロックを示す２進の文字列によってラベルづけされる。変調シンボルをエンコードビットのブロックに対応づけるために、グレイコード（グレイ符号）マッピングが用いられる。この場合には、コンスタレーションの各点は、ビットｂ_０、ｂ_１、ｂ_２、及びｂ_３を有する４ビットのグレイコードによって識別される。他の方形のＱＡＭコンスタレーションにおいては、グレイコードにおけるビット数は異なる。例えば、６４ＱＡＭコンスタレーションにおいては、後述の第２の実施例においてみられるように、各点は６ビットのグレイコードによって識別される。

図３は、本発明の好ましい実施例における主なステップに対するフローチャートを示す。図面を参照すると、方法３００は、ステップ３０２における、１又は２以上のパイロットシンボルの受信及び等化によって開始される。パイロットシンボルは、ステップ３０４において、後述の方法で受信等化データシンボルに適用される１又は２以上の閾値を計算するために用いられる。

好ましい形態において、ステップ３０４における閾値は、平均データシンボル振幅Ａ_ｄａｔａに基づいて決定される。平均データシンボル振幅Ａ_ｄａｔａは、知られた方法、例えば、上述した従来のＬＬＲ法によって計算することができる。Ａ_ｄａｔａを計算する好適な方法の一つは、受信パイロット信号、及びパイロットのとデータとの間のパワーの既知の比を用いることである。例えば、Ａ_ｄａｔａを計算するために以下の式を用いることができる。

ここで、Ｐ_ＰＤは、パイロットとデータとのパワーの比であり、Ｎはサンプル集合に含まれるパイロットの数であり、

は、すべてのパイロットが等しい、すなわち、y_1,p=y_2,p=…=y_N,pと仮定した場合における等化パイロットである。

平均データシンボル振幅Ａ_ｄａｔａを用いることによって、閾値Ｔ_ｊは式
T_j=A_data × C_j
を用いて計算することができる。ここで、
C_j=2×j×Δ
であり、ｊは必要とされる閾値の個数である（１６ＱＡＭに対してはｊ＝１であり、６４ＱＡＭに対してはｊ＝｛１、２、３｝である。）。スケーリング因子Δは、上記のように計算された方形ＱＡＭコンスタレーションに対する規格化パラメータである。便宜上、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭを用いる場合には、Δとして用いられる値は、次の通りである。

次に、ステップ３０８において、後の距離計算の基礎に用いられる、コアシンボルが決定される。

コアシンボルの４ビット（ｂ_０、…、ｂ_３）は、以下の基準を用いて決定される。
表１：１６ＱＡＭに関して領域の中心を決定するための基準

ここで、ｙ＿ｉ及びｙ＿ｑは、受信したシンボルｙのそれぞれＩ及びＱ成分であり、Ｔ１は上記のように決定された閾値である。

一例として、１６ＱＡＭコンスタレーション図４００を示している、図４に表された状況を考える。円４０２は、等化受信シンボルｙを表す。円４０６は、シンボルｙに最も近い参照コンスタレーションシンボルを表しており、「コアシンボル」と呼ばれる。円４０８は、コアシンボル４０６に関連付けられた参照シンボルの一組である。

図４の例において、表１の基準を用いると、コアシンボルの４ビットｂ_０、ｂ_１、ｂ_２、ｂ_３は、００００と決定される。

図３のステップ３１０において、コアシンボルの周囲の付加シンボルの一組は、ルックアップテーブルを用いて決定される。ルックアップテーブルは、コアシンボルに最も近いシンボルであって、ｉ番目のビットがコアシンボルのｉ番目のビットの反対であるものを見出すことによって定義される。このことは、図４において説明される。この例においては、コアシンボル（００００）は、コアシンボル（００００）とは１ビットだけ異なる参照シンボル４０８（０００１、００１０、０１００、１０００）によって囲まれている。以下の表は、本発明の１６ＱＡＭに係る実施例において用いられる、ルックアップテーブルＡの一例を示す。

＜ルックアップテーブルＡ＞

ルックアップテーブルは、コアシンボルに関連づけられた参照シンボルのグループを定義する。コアシンボルとともに、これらは、図３に示す方法のステップ３１２において受信シンボルｙからの距離が計算される参照シンボルの部分集合を定義する。１６個のＩＱ参照シンボル全体の集合の代わりに、このＩＱ参照シンボルの部分集合に距離計算（複数）を限定することによって、行われる距離計算の総数を大幅に削減し、アルゴリズムの全体的な複雑度を低減することができる。

本発明の好ましい形態において、距離計算に用いられる距離計量法（ｍｅｔｒｉｃ）は、以下のように計算される、ユークリッド距離ｄである。

ここで、

及びzは、それぞれ受信等化シンボル及び参照シンボルを表す。しかしながら、

のような、他の距離計量法も利用し得る。

次に、ステップ３１４において、ソフトビットが計算される。ソフトビットは、等化受信シンボルと、ルックアップテーブルにおいて定義された参照コンスタレーションシンボルの集合との間の距離から直接計算される。ソフトビット

は、次のように決定される。もし、z_cのb_iが0である場合には、

それ以外の場合には、

ここで、

は受信等化シンボルであり、z_cはコアシンボルであり、z_iはｉ番目の周辺参照シンボルであり、d_cは

とz_cとの距離であり、d_iは

とz_iとの距離である。

このようにして計算されたソフトビットは、デコーダへ転送され、従来の方法によってビットをデコードする（図３のステップ３１６）。

本発明は、６４ＱＡＭのように、より高いオーダーの変調方法においても実現しうる。一般的に、この場合に従うべき手順は、以下の変更点はあるものの、１６ＱＡＭの場合と同じである。
・上述の通り、より多くの閾値が計算される。
・６４ＱＡＭに対して、コンスタレーション参照シンボルの異なる集合が用いられ、このことは、異なるグレイコードが必要とされることを意味する。このことから、ステップ３０８において、コアシンボルを決定するための、異なった基準の集合を用いる必要が生じる。６４ＱＡＭに対して、図５に示すようにコンスタレーション定義が与えられたものとすると、コアシンボル（ｂ_０…ｂ_５）に対する６つのビットは、以下の基準を用いて決定される。

表２：６４ＱＡＭに関してコアシンボルを決定するための基準

距離計算のために、周囲の参照シンボルのいずれを用いるべきかを決定するために異なるルックアップテーブルが必要とされる。図５の例においては、以下のルックアップテーブルＢが用いられる。

＜ルックアップテーブルＢ＞

図５を参照すると、等化シンボル５０２は、コアシンボル１０１１００に最も近いことがわかる。ルックアップテーブルを用いると、図５において灰色で示された、このコアシンボルに関連付けられた参照シンボルは、０００１１０、１１１００１、１００１００、１０１０００、１０１１１０、及び１０１１０１であることがわかる。かくて、コアシンボル及び周囲の関連付けられたシンボルを含む、全ＩＱコンスタレーションの部分集合が定義され、受信シンボルｙと部分集合に含まれる各シンボルとの距離が計算される。

［拡張された適用可能性］
実施例は、方形の１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭ変調方法に記載したものの、その方法は、より高いオーダーのＱＡＭコンスタレーション（例えば、２５６ＱＡＭ）、又は、異なる定義のコンスタレーションに対しても適用することができる。

（効果）
前述のことから分かるように、好ましい実施例において、本発明によってもたらされる計算量の削減は大幅なものとなり得、例えば、１６ＱＡＭに関しては、各受信シンボルに対する距離計算の回数は１６回から５回へと削減することができ、６４ＱＡＭに関しては、距離計算の回数は６４回から７回へと削減することができる。

（プログラム）
第７の視点によると、本発明の方法は、その方法のステップに対応する特定の処理ステップを含む、対応プログラム又はプログラム群によって操作されるコンピュータによって実施することができる。処理部（ないし、複数の処理部）は、それぞれ、送信機又は受信機の装置に実装してもよい。

本明細書において開示され、および定義された発明は、言及され、または本文もしくは図面から明らかな個々の特徴のうちの２又はそれ以上のあらゆる代替的な組合せのすべてに及ぶものと理解される。これらの異なる組合せのすべては、本発明の様々な代替的な視点を構成する。

また、本明細書において用いられる「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」（または、その文法上の異形）は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語と等価であり、他の要素や特徴が存在することを排除すると解するべきでないものと理解される。

１０通信システム
１１送信機
１４受信機
１６エンコーダ
１８変調部
１９復調部
２０対数尤度評価部
２１デコーダ
２６ソフトビット

Claims

無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する方法であって、
少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する工程と、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する工程と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する工程と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する工程と、
受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算する工程と、を含む、方法。
データシンボルに対応するソフトビットを計算する請求項１に記載の方法であって、
コンスタレーションシンボルの部分集合を閾値に少なくとも部分的に基づいて決定する前記工程において、
受信したシンボルに関連づけられたコアコンスタレーションシンボルを閾値に少なくとも部分的に基づいて決定する工程と、
コアシンボルに関連づけられた複数の付加的コンスタレーションシンボルを決定する工程と、を含む、方法。
データシンボルに対応するソフトビットを計算する請求項２に記載の方法であって、
コアシンボルに関連づけられた複数の付加的コンスタレーションポイントを決定する前記工程は、
ルックアップテーブルを用いて行われる、方法。
データシンボルに対応するソフトビットを計算する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法であって、
受信したデータシンボルは１６ＱＡＭによって変調され、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合は５つのシンボルを含む、方法。
データシンボルに対応するソフトビットを計算する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法であって、
受信したデータシンボルは６４ＱＡＭによって変調され、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合は７つのシンボルを含む、方法。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する装置であって、
少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する手段と、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する手段と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する手段と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する手段と、
受信シンボルに対応するソフトビットを決定した距離に基づいて計算する手段と、を備える、ソフトビット計算装置。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する請求項６に記載の装置であって、
距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する際に用いられるルックアップテーブルをさらに備える、装置。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する請求項６又は７に記載の装置であって、
コンスタレーションシンボルの部分集合を決定する手段は、受信したシンボルに関連づけられたコアコンスタレーションシンボルを、閾値に少なくとも部分的に基づいて決定し、コアシンボルに県連づけられた複数の付加的コンスタレーションシンボルを決定するように構成されている、装置。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の装置であって、
受信したデータシンボルは１６ＱＡＭによって変調され、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合は５つのシンボルを含む、装置。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の装置であって、
受信したデータシンボルは６４ＱＡＭによって変調され、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合は７つのシンボルを含む、装置。
請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のソフトビット計算装置を備える、通信受信装置。
無線受信装置によって受信したデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する方法であって、
受信データシンボルに基づいて計算された閾値と受信データシンボルとに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する工程と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する工程と、
受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算する工程と、を含む、方法。
無線受信装置によって受信したデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する装置であって、
少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する平均振幅計算部と、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する閾値振幅計算部と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する部分集合決定部と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する距離決定部と、
受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算するソフトビット計算部と、を備える、装置。
データシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する請求項１３に記載の装置であって、
距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する際に用いられるルックアップテーブルをさらに備える、装置。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算するプログラムであって、
少なくとも１つの受信データシンボルに対する平均振幅を計算する処理と、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を計算された平均振幅に基づいて計算する処理と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する処理と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する処理と、
受信シンボルに対応するソフトビットを決定された距離に基づいて計算する処理と、を含む、プログラム。
請求項１５に記載のプログラムであって、
コンスタレーションシンボルの部分集合を閾値に少なくとも部分的に基づいて決定する前記処理において、
受信シンボルに関連づけられたコアコンスタレーションシンボルを閾値に少なくとも部分的に基づいて決定する処理と、
コアシンボルに関連づけられた複数の付加的コンスタレーションシンボルを決定する処理と、を含む、プログラム。
請求項１６に記載のプログラムであって、
コアシンボルに関連づけられた複数の付加的なコンスタレーションポイントを決定する前記処理は、ルックアップテーブルを用いて行われる、プログラム。
請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載のプログラムであって、
受信データシンボルは１６ＱＡＭによって変調され、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合は５つのシンボルを含む、プログラム。
請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載のプログラムであって、
受信データシンボルは６４ＱＡＭによって変調され、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合は７つのシンボルを含む、プログラム。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算するプログラムであって、
受信データシンボルに基づいて計算された閾値と受信データシンボルとに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する処理と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する処理と、
受信シンボルに対応するソフトビットを、決定された距離に基づいて計算する処理と、を含む、プログラム。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する方法であって、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を平均振幅に基づいて計算する工程と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する工程と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する工程と、を含む、方法。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する装置であって、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を平均振幅に基づいて計算する手段と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する手段と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する手段と、を備える、装置。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算する装置であって、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を平均振幅に基づいて計算する閾値振幅計算部と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する部分集合決定部と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する距離決定部と、を備える、装置。
無線受信装置によって受信されたデータシンボルに対応する少なくとも１つのソフトビットを計算するプログラムであって、
データシンボルに関する少なくとも１つの閾値振幅を平均振幅に基づいて計算する処理と、
前記閾値振幅と受信データシンボルに基づきコアシンボルを決定し、決定したコアシンボルとその周辺に位置する参照シンボルとから、距離決定がなされるコンスタレーションシンボルの部分集合を決定する処理と、
データシンボルの位置とコンスタレーションシンボルの部分集合に含まれる各シンボルとの距離を決定する処理と、を含む、プログラム。