JP5773530B2 - Communication apparatus, communication system, and digital modulation / demodulation method - Google Patents
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
本発明は、複数の直交伝送路を用いた信号で通信する通信装置、通信システムおよび通信方法に関する。 The present invention relates to a communication apparatus, a communication system, and a communication method that communicate with signals using a plurality of orthogonal transmission paths.
一般に、情報を表す信号は、帯域制限により有限の帯域をもつ基底帯域(ベースバンド)信号として表される。したがって、これを用いて変調された信号は、通常、搬送波周波数fcを中心とした有限の帯域をもつ帯域信号となる。そして、このような帯域信号は、同相(I)信号,直交(Q)信号と呼ばれる基底帯域信号で表現される。 In general, a signal representing information is represented as a baseband signal having a finite band due to band limitation. Therefore, a signal modulated using this is usually a band signal having a finite band centered on the carrier frequency fc. Such band signals are represented by baseband signals called in-phase (I) signals and quadrature (Q) signals.
そして、デジタル変復調の分野では、移動通信の需要が高まりに応じて、周波数資源を有効に利用すること(周波数利用効率)が求められるようになり、複素平面(IQ平面)で表される信号点について多値化が進められてきた。 In the field of digital modulation / demodulation, as the demand for mobile communications increases, it becomes necessary to effectively use frequency resources (frequency utilization efficiency), and signal points represented by a complex plane (IQ plane). Multi-value processing has been promoted.
さらに、近年、たとえば、無線通信の分野では、無線通信システムの普及により、マイクロ波帯を中心として周波数資源の不足が顕在化しており、一層の高い周波数利用効率を達成するための伝送技術が求められている。また、特に、市街地などのマルチパスによるフェージングの影響のある環境下で、このような高い周波数利用効率を達成することが要求される傾向にある。 Furthermore, in recent years, for example, in the field of wireless communication, due to the widespread use of wireless communication systems, a shortage of frequency resources has become apparent, especially in the microwave band, and transmission techniques for achieving higher frequency utilization efficiency are demanded. It has been. In particular, there is a tendency to achieve such high frequency use efficiency in an environment that is affected by fading due to multipath such as an urban area.
また、光通信の分野などでも、デジタル光伝送システムの大容量化が進められている。ところが、デジタル光伝送システムが大容量化するのに伴い、1シンボルに割り当てられる光量が少なくなり、所望の通信品質を確保することが困難になる。このため、受信感度が高く、所望の通信品質を確保できる光伝送方式が要望されている。なお、受信感度を高くし、高い信号品質を確保するために、送受信機の構成が複雑化したのでは、大容量化によるコストメリットが相殺されてしまう。 Also, in the field of optical communication, etc., the capacity of digital optical transmission systems is being increased. However, as the capacity of a digital optical transmission system increases, the amount of light allocated to one symbol decreases, making it difficult to ensure desired communication quality. For this reason, there is a demand for an optical transmission system that has high reception sensitivity and can ensure desired communication quality. In addition, if the configuration of the transmitter / receiver is complicated in order to increase the reception sensitivity and ensure high signal quality, the cost merit due to the increase in capacity is offset.
伝送路の利用効率の向上のためには、従来から、通信分野では、周波数分割多重(FDM:Frequency Division Multiplexing)、時間分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)、符号分割多重(CDM:Code Division Multiplexing)、空間分割多重(SDM:Space Division Multiplexing)といったような、いわゆる多重化技術や、さらに、多元接続技術などが開発されてきた。さらに、光通信では、波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)などの技術も利用されている。 In order to improve the utilization efficiency of the transmission path, conventionally, in the communication field, frequency division multiplexing (FDM), time division multiplexing (TDM), code division multiplexing (CDM) is used. ), So-called multiplexing techniques such as space division multiplexing (SDM), and multiple access techniques have been developed. Furthermore, in optical communication, techniques such as wavelength division multiplexing (WDM) are also used.
さらに、近年では、たとえば、無線通信の分野では、複数の直交するサブキャリヤを用いた直交周波数分割多重方式(OFDM:orthogonal frequency-division multiplexing)と呼ばれる技術(特許文献1を参照)や、直交偏波多重技術と呼ばれる技術などが使用される。直交偏波多重技術は、アンテナから放射される電波の波面方向に着目し、互いに直交する波面をもつ独立した信号を同一周波数で伝送するものである(特許文献2,非特許文献1,非特許文献2を参照)。このような直交偏波多重技術は、光通信の分野でも使用されている。 Furthermore, in recent years, for example, in the field of wireless communication, a technique called orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) using a plurality of orthogonal subcarriers (OFDM) (see Patent Document 1), orthogonal polarization, A technique called a wave multiplexing technique is used. The orthogonal polarization multiplexing technology pays attention to the wavefront direction of radio waves radiated from an antenna and transmits independent signals having wavefronts orthogonal to each other at the same frequency (Patent Document 2, Non-Patent Document 1, Non-Patent Document). Reference 2). Such orthogonal polarization multiplexing technology is also used in the field of optical communications.
特に、同一の物理的な伝送路上で、効率よく多重化を行うためには、多重化される複数の論理的な伝送路(以下、「論理伝送路」と呼ぶ)において、1つの論理伝送路で伝送される信号が、他の論理伝送路で伝送される信号に干渉を及ぼさないことが必要であり、このため、論理伝送路が、相互に、いわゆる「直交化」していることが望ましい。上述したOFDM技術や直交偏波多重技術は、このような直交化した論理伝送路(以下、「直交論理伝送路」と呼ぶ)を利用したものである。 In particular, in order to efficiently perform multiplexing on the same physical transmission line, one logical transmission line in a plurality of logical transmission lines to be multiplexed (hereinafter referred to as “logical transmission line”). Therefore, it is necessary that the signals transmitted through the network do not interfere with the signals transmitted through other logical transmission paths. For this reason, it is desirable that the logical transmission paths are so-called “orthogonalized” with each other. . The above-described OFDM technology and orthogonal polarization multiplexing technology use such orthogonal logical transmission paths (hereinafter referred to as “orthogonal logical transmission paths”).
ただし、実際の信号伝送では、伝送路からの雑音の混入等があり、しかも、上述したようなフェージング等の影響もあるため、受信側で受信した信号を復号処理するにあたっては、復号誤り確率を小さくできるような復号法が望まれる。 However, in actual signal transmission, noise from the transmission path is mixed, and there is also the influence of fading as described above. Therefore, when decoding a signal received on the receiving side, a decoding error probability is set. A decoding method that can be reduced is desired.
このような復号法として、「受信語ynに対してQ(yn|xn)を最大にする符号語xnが送られてきた符号語と判定する」とする判定方法である「最尤復号法」が知られている。ここで、通信路の条件付確率Q(y|x)とは、「受信語yを受けとったときの符号語xの尤度」である。 As such a decoding method, it is a determination method that “determines that the code word x n that maximizes Q (y n | x n ) with respect to the received word y n is a code word that has been sent”. A “likelihood decoding method” is known. Here, the conditional probability Q (y | x) of the communication channel is “the likelihood of the codeword x when the received word y is received”.
ただし、上述したように、IQ平面での信号点の多値化が進むと、最尤復号のための演算量が指数関数的に増大してしまう。 However, as described above, as the number of signal points on the IQ plane increases, the amount of computation for maximum likelihood decoding increases exponentially.
したがって、周波数利用効率を向上させつつ、送受信機の処理負荷を抑制できる通信方式が望まれる。 Therefore, a communication method that can suppress the processing load of the transceiver while improving the frequency utilization efficiency is desired.
また、上述したように、大容量化に伴い伝送路の品質が劣化したり、あるいは、移動体通信のように伝送路の状態が、フェージングの影響のために、時間とともに変化することにも対応が必要である。 In addition, as mentioned above, the quality of the transmission path deteriorates with increasing capacity, or the state of the transmission path changes with time due to fading as in mobile communications. is necessary.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、多重通信により、周波数利用効率を向上させ、データ伝送速度を向上させることが可能な通信装置、通信システムおよび通信方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve a frequency utilization efficiency and a data transmission speed by multiplex communication, It is to provide a communication system and a communication method.
この発明の他の目的は、多重通信により、データ伝送をする場合に、伝送路の通信品質の変化に対応することが可能な通信装置、通信システムおよび通信方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a communication device, a communication system, and a communication method that can cope with a change in communication quality of a transmission line when data transmission is performed by multiplex communication.
この発明のある局面に従うと、相互に直交した複数の直交伝送路を用いて情報を伝達するための通信装置であって、送信ビット列を構成する部分ビット列を、所定の変調方式に対応した第1のコンステレーション上の第1信号点にそれぞれ対応するn系統(n:自然数)の送信1次シンボルに変換する符号化手段と、n系統の送信1次シンボルを、第2のコンステレーション上の第2信号点にそれぞれ対応する、n系統よりも少ないm系統(m:自然数)の送信2次シンボルへ変換する変換手段とを備え、少なくとも1系統の送信2次シンボルにおける第2の信号点の各々は、所定の複数種類の送信ビット列に縮退して対応しており、m系統の送信2次シンボルをそれぞれ複数の直交伝送路により伝送するために送出する送信変調手段をさらに備える。 According to an aspect of the present invention, there is provided a communication device for transmitting information using a plurality of orthogonal transmission paths orthogonal to each other, wherein a partial bit string constituting a transmission bit string is a first corresponding to a predetermined modulation scheme. Encoding means for converting to n (n: natural number) transmission primary symbols respectively corresponding to the first signal points on the constellation of the second constellation, and the n transmission primary symbols on the second constellation. Each of the second signal points in at least one transmission secondary symbol is provided with conversion means for converting into m transmission (m: natural number) transmission secondary symbols smaller than n transmissions, each corresponding to two signal points. Corresponds to a plurality of predetermined types of transmission bit strings which are degenerate and further correspond to transmission modulation means for transmitting m transmission secondary symbols for transmission through a plurality of orthogonal transmission paths. Provided.
好ましくは、変換手段は、n系統の送信1次シンボルのうち、m系統の送信1次シンボルをそれぞれ主成分とし、残りの(n−m)系統の送信1次シンボルについては、各主成分に対して振幅を順次縮小する階層化により、それぞれm系統の送信1次シンボルに重畳することで、第2のコンステレーション上の直角位相振幅変調の信号点に配置したとして、送信1次シンボルを送信2次シンボルに変換する。 Preferably, the conversion unit includes m transmission primary symbols as principal components of the n transmission primary symbols, and the remaining (nm) transmission primary symbols are applied to the principal components. On the other hand, the transmission primary symbol is transmitted assuming that it is arranged at the signal point of the quadrature amplitude modulation on the second constellation by superimposing each of the m transmission primary symbols by hierarchizing to reduce the amplitude sequentially. Convert to secondary symbol.
好ましくは、m系統に対するn系統の比を多重度とするとき、変換手段は、複数の直交伝送路の伝送路の品質に応じて、多重度を変更することにより、送信1次シンボルの系統数または送信2次シンボルの系統数を変化させる、多重度変更手段をさらに備える。 Preferably, when the ratio of n systems to m systems is a multiplicity, the converting means changes the multiplicity according to the quality of the transmission paths of the plurality of orthogonal transmission paths, so that the number of transmission primary symbol systems Alternatively, multiplicity changing means for changing the number of transmission secondary symbol systems is further provided.
この発明の他の局面に従うと、相互に直交した複数の直交伝送路を用いて情報を伝達するための通信装置であって、受信された複数の直交伝送路からの信号に対する復調処理を行って、それぞれ、送信2次シンボルに対応する受信信号に復調する受信手段と、信号空間ダイアグラムのマッピングにおいて、受信信号について、送信2次シンボルに対応する信号点について尤度を算出し、最も確からしいシンボルを受信したシンボルとして特定し、特定された送信2次シンボルに対応する送信1次シンボルを算出するための尤度判定手段とを備え、送信1次シンボルは、送信側において、送信ビット列を構成する部分ビット列を、所定の変調方式に対応した第1のコンステレーション上のn系統の第1信号点にそれぞれ対応するように変換されたものであり、送信2次シンボルは、n系統の送信1次シンボルを、第2のコンステレーション上の第2信号点にそれぞれ対応するn系統よりも少ないm系統の送信2次シンボルへ変換されたものであり、少なくとも1系統の送信2次シンボルにおける第2の信号点の各々は、所定の複数種類の送信ビット列に縮退して対応しており、尤度判定手段で算出された送信1次シンボルを対応するビット列に変換する復号手段をさらに備える。 According to another aspect of the present invention, there is provided a communication device for transmitting information using a plurality of orthogonal transmission paths orthogonal to each other, and performing demodulation processing on signals received from the plurality of orthogonal transmission paths In each of the reception means for demodulating the received signal corresponding to the transmitted secondary symbol and the mapping of the signal space diagram, the likelihood is calculated for the received signal and the signal point corresponding to the transmitted secondary symbol, and the most probable symbol And a likelihood determining means for calculating a transmission primary symbol corresponding to the specified transmission secondary symbol, and the transmission primary symbol constitutes a transmission bit string on the transmission side. The partial bit string is converted so as to correspond to the first signal points of the n systems on the first constellation corresponding to the predetermined modulation method. The transmission secondary symbols are converted from the n transmission primary symbols into m transmission secondary symbols that are fewer than the n transmissions corresponding to the second signal points on the second constellation. Each of the second signal points in at least one transmission secondary symbol corresponds to a plurality of predetermined transmission bit sequences that are degenerate, and the transmission primary symbol calculated by the likelihood determination means Is further provided with decoding means for converting the data into a corresponding bit string.
好ましくは、尤度判定手段の尤度計算における信号空間ダイアグラムのマッピングは、n系統の送信1次シンボルのうち、m系統の送信1次シンボルをそれぞれ主成分とし、残りの(n−m)系統の送信1次シンボルについては、各主成分に対して振幅を順次縮小する階層化により、それぞれm系統の送信1次シンボルに重畳することで、第2のコンステレーション上の直角位相振幅変調の信号点に配置したとして、送信1次シンボルを送信2次シンボルに変換したものに相当する。 Preferably, the mapping of the signal space diagram in the likelihood calculation of the likelihood determining means has m transmission primary symbols as principal components among the n transmission primary symbols, and the remaining (n−m) systems. For the transmission primary symbols, the quadrature amplitude modulation signal on the second constellation is superposed on each of the m transmission primary symbols by hierarchization in which the amplitude is sequentially reduced with respect to each principal component. Assuming that the transmission primary symbol is arranged at the point, it corresponds to the transmission primary symbol converted into the transmission secondary symbol.
好ましくは、m系統に対するn系統の比を多重度とするとき、送信側で、複数の直交伝送路の伝送路の品質に応じて、多重度を変更することにより、送信1次シンボルの系統数または送信2次シンボルの系統数を変化させるために、伝送路の品質に関する情報を送信側に送信する手段をさらに備える。 Preferably, when the ratio of n systems to m systems is multiplicity, on the transmission side, the multiplicity is changed according to the quality of the transmission paths of a plurality of orthogonal transmission paths, whereby the number of transmission primary symbol systems Or in order to change the number of systems of the transmission secondary symbol, it further comprises means for transmitting information on the quality of the transmission path to the transmission side.
この発明のさらに他の局面にしたがうと、相互に直交した複数の直交伝送路を用いて情報を伝達するための通信システムであって、送信装置を備え、送信装置は、送信ビット列を構成する部分ビット列を、所定の変調方式に対応した第1のコンステレーション上の第1信号点にそれぞれ対応するn系統(n:自然数)の送信1次シンボルに変換する符号化手段と、n系統の送信1次シンボルを、第2のコンステレーション上の第2信号点にそれぞれ対応する、n系統よりも少ないm系統(m:自然数)の送信2次シンボルへ変換する変換手段とを含み、少なくとも1系統の送信2次シンボルにおける第2の信号点の各々は、所定の複数種類の送信ビット列に縮退して対応しており、m系統の送信2次シンボルをそれぞれ複数の直交伝送路により伝送するために送出する送信変調手段をさらに含み、受信装置をさらに備え、受信装置は、受信された複数の直交伝送路からの信号に対する復調処理を行って、それぞれ、送信2次シンボルに対応する受信信号に復調する受信手段と、信号空間ダイアグラムのマッピングにおいて、受信信号について、送信2次シンボルに対応する信号点について尤度を算出し、最も確からしいシンボルを受信したシンボルとして特定し、特定された送信2次シンボルに対応する送信1次シンボルを算出するための尤度判定手段と、尤度判定手段で算出された送信1次シンボルを対応するビット列に変換する復号手段とを含む。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a communication system for transmitting information using a plurality of orthogonal transmission paths orthogonal to each other, comprising a transmission device, and the transmission device is a portion constituting a transmission bit string Coding means for converting the bit string into n transmission (n: natural number) transmission primary symbols respectively corresponding to the first signal points on the first constellation corresponding to a predetermined modulation scheme, and n transmissions 1 Conversion means for converting the next symbol into m secondary (m: natural number) transmission secondary symbols respectively corresponding to the second signal points on the second constellation, and having at least one Each of the second signal points in the transmission secondary symbol corresponds to a plurality of predetermined types of transmission bit strings, and m transmission secondary symbols are respectively transmitted by a plurality of orthogonal transmission paths. It further includes transmission modulation means for transmission for transmission, and further includes a reception device. The reception device performs demodulation processing on the received signals from the plurality of orthogonal transmission paths, and each corresponds to a transmission secondary symbol. In the mapping of the receiving means for demodulating the received signal and the signal space diagram, the likelihood is calculated for the signal point corresponding to the transmitted secondary symbol for the received signal, and the most probable symbol is identified and identified. Likelihood determining means for calculating a transmission primary symbol corresponding to the transmitted secondary symbol, and decoding means for converting the transmission primary symbol calculated by the likelihood determining means into a corresponding bit string.
この発明のさらに他の局面にしたがうと、相互に直交した複数の直交伝送路を用いて情報を伝達するための通信方法であって、送信側で、送信ビット列を構成する部分ビット列を、所定の変調方式に対応した第1のコンステレーション上の第1信号点にそれぞれ対応するn系統(n:自然数)の送信1次シンボルに変換するステップと、送信側で、n系統の送信1次シンボルを、第2のコンステレーション上の第2信号点にそれぞれ対応する、n系統よりも少ないm系統(m:自然数)の送信2次シンボルへ変換するステップとを備え、少なくとも1系統の送信2次シンボルにおける第2の信号点の各々は、所定の複数種類の送信ビット列に縮退して対応しており、m系統の送信2次シンボルをそれぞれ複数の直交伝送路により伝送するために送出するステップをさらに備え、受信側で、受信された複数の直交伝送路からの信号に対する復調処理を行って、それぞれ、送信2次シンボルに対応する受信信号に復調するステップと、受信側で、信号空間ダイアグラムのマッピングにおいて、受信信号について、送信2次シンボルに対応する信号点について尤度を算出し、最も確からしいシンボルを受信したシンボルとして特定し、特定された送信2次シンボルに対応する送信1次シンボルを算出するステップと、受信側で、算出された送信1次シンボルを対応するビット列に変換するステップとをさらに備える。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a communication method for transmitting information using a plurality of orthogonal transmission paths orthogonal to each other, wherein a partial bit sequence constituting a transmission bit sequence is defined on a transmission side by a predetermined bit sequence. A step of converting into n primary (n: natural number) transmission primary symbols respectively corresponding to the first signal points on the first constellation corresponding to the modulation method; And a step of converting to m secondary (m: natural number) transmission secondary symbols each corresponding to the second signal point on the second constellation, and having at least one transmission secondary symbol Each of the second signal points in FIG. 1 corresponds to a plurality of predetermined transmission bit sequences that are degenerate, so that m transmission secondary symbols are transmitted through a plurality of orthogonal transmission paths, respectively. Further comprising a step of performing a demodulation process on the received signals from the plurality of orthogonal transmission paths on the receiving side, and demodulating each of the received signals corresponding to the transmission secondary symbols; In the mapping of the signal space diagram, the likelihood is calculated for the signal point corresponding to the transmitted secondary symbol for the received signal, the most likely symbol is identified as the received symbol, and the transmission corresponding to the identified transmitted secondary symbol is performed. The method further includes a step of calculating a primary symbol, and a step of converting the calculated transmission primary symbol into a corresponding bit string on the receiving side.
本発明によれば、多重通信により、周波数利用効率を向上させ、データ伝送速度を向上させることが可能である。 According to the present invention, it is possible to improve the frequency utilization efficiency and the data transmission speed by multiplex communication.
また、この発明によれば、多重通信により、データ伝送をする場合に、伝送路の通信品質の変化に対応することが可能である。 Further, according to the present invention, it is possible to cope with a change in communication quality of a transmission path when data transmission is performed by multiplex communication.
さらに、この発明によれば、ビット列から成る情報が複数の直交伝送路において相互に多様な縮退関係を有しながら分散伝送されるため、その縮退関係を知らない第三者による傍受を困難にすることが可能である。 Furthermore, according to the present invention, information consisting of a bit string is distributed and transmitted in a plurality of orthogonal transmission paths while having various degenerate relationships with each other, making it difficult for a third party who does not know the degenerate relationship to intercept. It is possible.
以下、本発明の実施の形態の無線通信システムについて、図に従って説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, a radio communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, components and processing steps given the same reference numerals are the same or equivalent, and the description thereof will not be repeated unless necessary.
以下の例では、無線通信を例にとって説明するが、本発明は、これに限られず、光通信など、その他のデジタル変復調を利用する技術に適用可能なものである。 In the following example, wireless communication will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other techniques using digital modulation / demodulation such as optical communication.
なお、以下の説明において、「コンステレーション」とは、特定の変調方式に対応して複素送信信号をIQ平面上にマッピングする際の信号配置の全体のことをいい、「信号点」とは、コンステレーション上に配置される個々の複素送信信号のIQ平面上の座標位置のことをいい、「シンボル」とは、送信側で変調されて、基準クロックで伝送される情報の単位である「符号」であって、上記コンステレーション上の信号点のうちの1つに対応するもののことをいう。 In the following description, “constellation” refers to the entire signal arrangement when mapping a complex transmission signal on an IQ plane corresponding to a specific modulation scheme, and “signal point” refers to Refers to the coordinate position on the IQ plane of each complex transmission signal arranged on the constellation. A “symbol” is a “code” that is a unit of information that is modulated on the transmission side and transmitted by a reference clock. ", Which corresponds to one of the signal points on the constellation.
(送信機および受信機の構成の概念)
図1は、無線通信システムの構成を説明するための概念図である。
(Concept of transmitter and receiver configuration)
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a configuration of a wireless communication system.
図1に示す無線通信システムは、無線送信機1000と無線受信機2000とを含む。ここでは、説明の便宜のために、送信機と受信機とを別々の装置として説明するが、1つの装置が、送信機と受信機の機能を併せ持っても、構わない。 The wireless communication system shown in FIG. 1 includes a wireless transmitter 1000 and a wireless receiver 2000. Here, for convenience of explanation, the transmitter and the receiver are described as separate devices, but one device may have the functions of the transmitter and the receiver.
図1を参照して、無線送信機1000は、送信するべきデジタル信号を符号化し、かつ、複数の送信ビット列D1〜Dn(n:自然数)に分割する符号化/割当処理部100と、複数の送信ビット列D1〜Dnをそれぞれ対応する変調方式で変調して送信シンボルMに変調(1次変調)する変調器102−1〜102−nとを含む。ここで、「送信ビット列D1〜Dn」の各々は所定数のビットからなり、「変調方式」とは、このような送信ビット列を振幅・位相の不連続な変化により変調する方式であり、たとえば、2ビットを1シンボルとして変調する位相偏移変調方式のQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)などを意味する。 Referring to FIG. 1, a wireless transmitter 1000 encodes a digital signal to be transmitted and encodes / assigns a plurality of transmission bit strings D 1 to D n (n: natural number), Modulators 102-1 to 102-n that modulate a plurality of transmission bit strings D 1 to D n with the corresponding modulation schemes to modulate (primary modulation) transmission symbols M, respectively. Here, each of the “transmission bit sequences D 1 to D n ” includes a predetermined number of bits, and the “modulation scheme” is a scheme for modulating such a transmission bit sequence by discontinuous changes in amplitude and phase. For example, it means QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) of a phase shift keying modulation system that modulates 2 bits as one symbol.
無線送信機1000は、さらに、変調器102−1〜102−nからのn系統の送信1次シンボルを、後述するような手続きにより、m系統(m:自然数)の送信2次シンボルS1〜Smに変換する写像変換部104と、送信2次シンボルS1〜Smを、それぞれ直交伝送路へ送出するために2次変調する送信変調器106とを含む。 The wireless transmitter 1000 further converts the n transmission primary symbols from the modulators 102-1 to 102-n into m transmission (m: natural number) secondary symbols S 1 to S 1 through the procedure described below. Mapping conversion section 104 that converts to S m , and transmission modulator 106 that performs secondary modulation in order to send transmission secondary symbols S 1 to S m to the orthogonal transmission path, respectively.
ここで、写像変換部104が実行する「写像変換」とは、M={M1,M2,…,Mn}、S={S1,S2,…,Sn}とするとき、入力ベクトルMに対し、S=f(M)なる変換により出力ベクトルSを出力する変換のことを意味する。ただしn>mであって、かつ、関数f(M)は単射である。「単射」とは、写像であって、その値域に属する元はいずれもその定義域のただ一つの元の像として表されるようなもののことをいう。後に説明するように、出力ベクトルの要素のうち、少なくとも1つの要素(送信2次シンボル)Siは、2以上の入力ベクトルの組(Mj,Mk,…)に対応する。この意味で、当該送信2次シンボルに対応する信号点は、「縮退している」と呼ぶことにする。ただし、単射であるために、受信側においては、所定の2次シンボルに対応する信号点について、逆関数f-1(…)を予め定義することができ、f-1(Si)により、対応する(Mj,Mk,…)を一義的に特定できる関係にある。 Here, mapper 104 performs a "mapping conversion", M = {M 1, M 2, ..., M n}, S = {S 1, S 2, ..., S n} when a, This means that the output vector S is output by the conversion S = f (M) for the input vector M. However, n> m and the function f (M) is injective. “Injection” refers to a mapping in which any element belonging to the range is represented as a single original image of the domain. As will be described later, at least one element (transmission secondary symbol) Si among the elements of the output vector corresponds to a set of two or more input vectors (M j , M k ,...). In this sense, a signal point corresponding to the transmission secondary symbol is referred to as “degenerate”. However, since it is injective, on the receiving side, an inverse function f −1 (...) Can be defined in advance for a signal point corresponding to a predetermined secondary symbol, and f −1 (S i ) , (M j , M k ,...) Can be uniquely identified.
また、「直交伝送路」とは、1つの伝送路で伝送される信号が、他の伝送路で伝送される信号に原理的に干渉を与えない伝送路のことをいい、上述したような論理伝送路が直交している場合だけでなく、各伝送路が物理的に独立である場合も含み、複数の信号が同期して伝送されるか、非同期で伝送されるかを問わない。たとえば、互いに干渉しない程度に帯域が分離している周波数分割多重でもよいし、帯域が重なっていても、サブキャリヤを互いに直交するように構成した直交周波数分割多重方式でもよい。また、いわゆる時分割多重方式や符号分割多重などにより、独立して信号を伝送できる複数の論理伝送路を有するものであってもよい。したがって、たとえば、パケット多重やフレーム多重のような多重方式で伝送される互いに干渉しない伝送路であってもよい。 The term “orthogonal transmission path” refers to a transmission path in which a signal transmitted through one transmission path does not in principle interfere with a signal transmitted through another transmission path. It does not matter whether a plurality of signals are transmitted synchronously or asynchronously, including not only when the transmission paths are orthogonal but also when each transmission path is physically independent. For example, frequency division multiplexing in which the bands are separated so as not to interfere with each other may be used, or even if the bands overlap, an orthogonal frequency division multiplexing system in which subcarriers are configured to be orthogonal to each other may be used. Further, it may have a plurality of logical transmission paths capable of independently transmitting signals by so-called time division multiplexing or code division multiplexing. Therefore, for example, transmission paths that do not interfere with each other and are transmitted by a multiplexing method such as packet multiplexing or frame multiplexing may be used.
図1を参照して、無線受信機2000は、直交伝送路から受信した信号を2次復調して2次受信シンボルS1〜Smにそれぞれ分離するための受信復調部200と、2次受信シンボルS1〜Smに対して最尤復号(MLD:Maximum Likelihood Detection)を適用することにより、送信側と逆の写像を行う手続きにより、複数の受信ビット列D1〜Dnに変換する最尤判定器202と、受信ビット列D1〜Dnに対して復号化およびビット変換処理を行って、受信信号ビットを出力する復号化/ビット変換処理部204とを含む。 Referring to FIG. 1, radio receiver 2000 performs a secondary demodulation of a signal received from an orthogonal transmission path and separates it into secondary reception symbols S 1 to S m , and a secondary reception. Maximum likelihood decoding (MLD: Maximum Likelihood Detection) is applied to symbols S 1 to S m , and the maximum likelihood is converted into a plurality of received bit strings D 1 to D n by a procedure that performs a reverse mapping to the transmission side. It includes a determination unit 202 and a decoding / bit conversion processing unit 204 that performs decoding and bit conversion processing on the received bit strings D 1 to D n and outputs received signal bits.
ここで、特に限定されないが、たとえば、最尤判定器202は、以下のような手続きを実行する。 Here, although not particularly limited, for example, the maximum likelihood determiner 202 executes the following procedure.
まず、最尤判定器202は、受信信号に対して、送信信号として想定される全ての候補点から生成した送信信号のシンボルレプリカとの組合せに対して二乗ユークリッド距離などのメトリックが計算され、元の送信信号の尤度を算出する。そして、最尤判定器202は、最も尤度の高いシンボルレプリカを元の送信信号の送信2次シンボルと判定する。さらに、最尤判定器202は、特定された送信2次シンボルから、上述した逆変換により、送信1次シンボルを特定することで、最終的に送信ビット列を抽出する。 First, the maximum likelihood determiner 202 calculates a metric such as a square Euclidean distance for a combination of a received signal and a symbol replica of a transmission signal generated from all candidate points assumed as a transmission signal. The likelihood of the transmission signal is calculated. Then, the maximum likelihood determiner 202 determines the symbol replica having the highest likelihood as the transmission secondary symbol of the original transmission signal. Furthermore, the maximum likelihood determiner 202 finally extracts a transmission bit string by identifying the transmission primary symbol from the identified transmission secondary symbol by the inverse transformation described above.
なお、このような逆変換については、後述する。 Such inverse transformation will be described later.
(送信機および受信機の構成の概念の変形例)
図2は、無線通信システムの変形例の構成を説明するための概念図である。
(Modification of the concept of the transmitter and receiver configuration)
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a configuration of a modification of the wireless communication system.
図2に示したような無線通信システムの構成であっても、図1に示した無線通信システムと実質的に同等の動作を実現することが可能である。 Even with the configuration of the wireless communication system as shown in FIG. 2, it is possible to realize substantially the same operation as the wireless communication system shown in FIG.
図2に示した無線通信システムの変形例の構成が、図1に示した無線通信システムの構成と相違する点は、無線送信機1000の構成であるので、無線受信機2000の構成についての説明は繰り返さない。 The configuration of the modification of the radio communication system shown in FIG. 2 is different from the configuration of the radio communication system shown in FIG. Will not repeat.
図2を参照して、無線送信機1000は、送信するべきデジタル信号を符号化し、かつ、複数の送信ビット列D1〜Dn(n:自然数)に分割する符号化/割当処理部100と、複数の送信ビット列D1〜Dnをそれぞれ記憶する記憶部103−1〜103−nと、記憶部103−1〜103−nに記憶されたデータから、対応する変調方式で変調(1次変調)したことに相当するコンステレーション上のn系統の信号点に対応する送信1次シンボルのデータを、後述するような手続きにより、コンステレーション上のm系統(m:自然数)の信号点に対応する送信2次シンボルS1〜Smに変換するマッピング処理部105と、送信2次シンボルS1〜Smを、それぞれ直交伝送路へ送出するために1次変調および2次変調する送信変調器107とを含む。 Referring to FIG. 2, radio transmitter 1000 encodes a digital signal to be transmitted and encodes / assigns processor 100 that divides the digital signal into a plurality of transmission bit sequences D 1 to D n (n: natural number); a storage unit 103-1 to 103-n for storing a plurality of transmit bit sequence D 1 to D n, respectively, from the data stored in the storage unit 103-1 to 103-n, the modulation (primary modulation with corresponding modulation scheme ) The transmission primary symbol data corresponding to the n system signal points on the constellation corresponding to the constellation correspond to the m system (m: natural number) signal points on the constellation by the procedure described later. a mapping processing unit 105 for converting the transmitting secondary symbols S 1 to S m, transmit modulator transmit secondary symbols S 1 to S m, to primary modulation and secondary modulation for delivery to the respective orthogonal channels 10 7 and the like.
図3は、無線通信システムのさらに他の変形例の構成を説明するための図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of still another modification of the wireless communication system.
なお、図3では、周知のRFフロントエンドについては図示省略している。 In FIG. 3, the well-known RF front end is not shown.
図3では、直交伝送路の例として、直交周波数分割多重方式により、たとえば、m系統(m:自然数)の論理伝送路で、情報を独立して送信可能な構成を示す。 In FIG. 3, as an example of the orthogonal transmission path, a configuration is shown in which information can be independently transmitted through, for example, m systems (m: natural number) of logical transmission paths using the orthogonal frequency division multiplexing method.
すなわち、送信機1000は、送信する送信ビット列D1〜Dnを符号化し送信1次シンボルに変換する符号化/割当処理部100と、送信1次シンボルをm系統の送信2次シンボルS1〜Smに変換し、パラレル信号として出力するためのマッピング処理部105と、送信2次シンボルS1〜Smをそれぞれ直交化したサブキャリヤで1次変調するための情報変調部107−1〜107−mと、1次変調された信号を逆フーリエ拡散して、アンテナ10から送出するための逆フーリエ変換部(IFFT部)107−2とを備える。 That is, the transmitter 1000 encodes the transmission bit strings D 1 to D n to be transmitted and converts them into transmission primary symbols, and the transmission primary symbols to m systems of transmission secondary symbols S 1 to S 1 . Mapping processor 105 for converting to S m and outputting as a parallel signal, and information modulators 107-1 to 107-107 for performing primary modulation with subcarriers obtained by orthogonalizing transmission secondary symbols S 1 to S m , respectively. -M and an inverse Fourier transform unit (IFFT unit) 107-2 for performing inverse Fourier spread on the first-order modulated signal and transmitting the signal from the antenna 10.
一方、受信機2000は、アンテナ12で受信した信号をフーリエ変換するためのフーリエ変換部(FFT部)200−1と、フーリエ変換された信号を1次復調するための情報復調部200−11〜200−1mと、1次復調された信号に対して最尤復号を行って、2次シンボルを特定し、1次シンボルを算出するための最尤判定器202と、1次シンボルから送信されたビット列を抽出する復号化/ビット変換処理部204とを備える。 On the other hand, the receiver 2000 includes a Fourier transform unit (FFT unit) 200-1 for performing a Fourier transform on the signal received by the antenna 12, and an information demodulating unit 200-11 for primarily demodulating the Fourier transformed signal. 200-1m and maximum likelihood decoding is performed on the first demodulated signal, a secondary symbol is identified, and a maximum likelihood determiner 202 for calculating the primary symbol is transmitted from the primary symbol. And a decoding / bit conversion processing unit 204 for extracting a bit string.
ここでは、直交伝送路は、複数のサブキャリヤによる伝送路に相当する。 Here, the orthogonal transmission path corresponds to a transmission path by a plurality of subcarriers.
図4は、無線通信システムのさらに他の変形例の構成を説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration of still another modification of the wireless communication system.
なお、図4でも、周知のRFフロントエンドについては図示省略している。 In FIG. 4, a well-known RF front end is not shown.
図4では、直交伝送路の例として、符号分割多重方式により、たとえば、m系統の論理伝送路で、情報を独立して送信可能な構成を示す。 In FIG. 4, as an example of an orthogonal transmission path, a configuration in which information can be independently transmitted by, for example, m logical transmission paths by a code division multiplexing system.
すなわち、送信機1000は、送信する送信ビット列D1〜Dnを符号化し送信1次シンボルに変換し、送信1次シンボルをm系統の送信2次シンボルS1〜Smに変換して、パラレル信号として出力するための符号化/マッピング処理部100と、送信2次シンボルS1〜Smをそれぞれキャリヤ1次変調するための情報変調部107−11〜107−1mと、1次変調された信号をそれぞれ対応する拡散符号1〜拡散符号mにより拡散処理して2次変調してアンテナ10から送出するための拡散処理部107−21〜107−2mとを備える。ここで、拡散符号1〜拡散符号mは、相互に直交している符号である。 That is, the transmitter 1000 encodes transmission bit strings D 1 to D n to be transmitted and converts them into transmission primary symbols, converts the transmission primary symbols into m transmission secondary symbols S 1 to S m, and performs parallel processing. An encoding / mapping processing unit 100 for outputting as a signal, information modulation units 107-11 to 107-1m for primary modulation of transmission secondary symbols S 1 to S m , respectively, and primary modulation Spreading processing units 107-21 to 107-2 m for performing spreading processing on the signals with the corresponding spreading codes 1 to 2 and performing secondary modulation and transmitting from the antenna 10 are provided. Here, spreading code 1 to spreading code m are codes orthogonal to each other.
一方、受信機2000は、アンテナ12で受信した信号を、それぞれ対応する拡散符号1〜拡散符号mで逆拡散処理するための逆拡散処理部200−11〜200−1mと、逆拡散された信号をフィルタ処理するためのローパスフィルタリング処理をするためのローパスフィルタ200−21〜200−2mと、フィルタ処理された信号を1次復調するための情報復調部200−31〜200−3mと、1次復調された信号に対して最尤復号を行って、2次シンボルを特定し、1次シンボルを算出するための最尤判定器202と、1次シンボルから送信されたビット列を抽出する復号化/ビット変換処理部204とを備える。 On the other hand, the receiver 2000 includes despreading units 200-11 to 200-1m for despreading the signals received by the antenna 12 with the corresponding spreading codes 1 to m, and the despread signals. , Low-pass filters 200-21 to 200-2m for performing low-pass filtering processing, information demodulating units 200-31 to 200-3m for primarily demodulating the filtered signals, and primary Maximum likelihood decoding is performed on the demodulated signal, a secondary symbol is identified, a maximum likelihood determiner 202 for calculating the primary symbol, and a decoding / decoding for extracting a bit string transmitted from the primary symbol A bit conversion processing unit 204.
ここでは、直交伝送路は、複数の互いに直交する拡散符号で拡散された伝送路に相当する。 Here, the orthogonal transmission path corresponds to a transmission path spread by a plurality of mutually orthogonal spreading codes.
図5は、無線通信システムのさらに他の変形例の構成を説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration of still another modification of the wireless communication system.
なお、図5でも、周知のRFフロントエンドについては図示省略している。 In FIG. 5, the well-known RF front end is not shown.
図5では、直交伝送路の例として、周波数分割多重方式により、たとえば、3系統の論理伝送路で、情報を独立して送信可能な構成を示す。 In FIG. 5, as an example of the orthogonal transmission path, a configuration is shown in which information can be independently transmitted by, for example, three logical transmission paths by the frequency division multiplexing method.
送信機1000においては、送信される送信ビット列D1〜D4は、それぞれ、QPSK変調器102−1で、対応する4系統の送信1次シンボルに変換する。写像変換器104は、送信1次シンボルのデータを、コンステレーション上の3系統の信号点に対応する送信2次シンボルS1〜S3に変換する。送信2次シンボルS1〜S3は、送信変調回路106−1で複数キャリヤの信号に変調され、周波数合波回路106−2で、周波数分割多重方式により多重化されて、伝送路に送出される。 In transmitter 1000, transmission bit strings D 1 to D 4 to be transmitted are each converted into corresponding four systems of transmission primary symbols by QPSK modulator 102-1. The mapping converter 104 converts the data of the transmission primary symbol into the transmission secondary symbols S 1 to S 3 corresponding to the three signal points on the constellation. The transmission secondary symbols S 1 to S 3 are modulated into a signal of a plurality of carriers by the transmission modulation circuit 106-1, multiplexed by the frequency division multiplexing circuit 106-2 by the frequency division multiplexing method, and sent to the transmission path. The
受信機2000では、伝送路からの信号を周波数分波回路200−1および受信復調回路200−2より3系統の2次シンボルに変換する。最尤判定器202は、2次受信シンボルS1〜S3に対して最尤復号を適用することにより、送信側と逆の写像を行う手続きにより、複数の受信ビット列D1〜Dnに変換する。図示省略するものの、さらに、復号化/ビット変換処理部204が、受信ビット列D1〜Dnに対して復号化およびビット変換処理を行って、受信信号ビットを出力する。 In the receiver 2000, the signal from the transmission path is converted into three systems of secondary symbols by the frequency demultiplexing circuit 200-1 and the reception demodulation circuit 200-2. The maximum likelihood determiner 202 applies maximum likelihood decoding to the secondary received symbols S 1 to S 3 , thereby converting it into a plurality of received bit strings D 1 to D n by a procedure for performing mapping opposite to that on the transmission side. To do. Although not shown, the decoding / bit conversion processing unit 204 further performs decoding and bit conversion processing on the received bit strings D 1 to D n and outputs received signal bits.
以上、直交伝送路の例をいくつか具体例を挙げて説明した。以下では、主として、直交伝送路を実現するための手法として、周波数多重分割方式で説明を行うが、適宜、他の方式との組み合わせについても言及する。以下の説明は、以上説明したような直交伝送路を実現するための方式のうちからの単なる例示であって、本実施の形態の無線通信システムにおいては、他の直交伝送路、他の直交伝送路の組み合わせを使用することも可能である。
(符号化および割り当て処理)
以下では、以上説明したような無線通信システムにおける「符号化および割り当て処理」について、さらに詳しく説明する。
In the above, some examples of orthogonal transmission paths have been described. In the following, the frequency multiplexing division method will be mainly described as a method for realizing an orthogonal transmission path, but a combination with other methods will be referred to as appropriate. The following description is merely an example from among the methods for realizing the orthogonal transmission path as described above. In the wireless communication system according to the present embodiment, other orthogonal transmission paths and other orthogonal transmissions are used. It is also possible to use a combination of roads.
(Encoding and assignment process)
Hereinafter, the “encoding and assignment process” in the wireless communication system as described above will be described in more detail.
まず、具体例として、3系統の送信1次シンボルM1〜M3を、2系統の送信2次シンボルS1〜S2に変換する手続きについて説明する。また、直交伝送路としては、特に、限定されないが、たとえば、周波数分割多重で、2系統の伝送路について信号を同期して送信する場合を例にとって説明する。 First, as a specific example, a procedure for converting three transmission primary symbols M 1 to M 3 into two transmission secondary symbols S 1 to S 2 will be described. In addition, the orthogonal transmission path is not particularly limited, but a case will be described as an example in which signals are transmitted in synchronization with two transmission paths by frequency division multiplexing.
図6は、3系統の送信1次シンボルM1〜M3に対応する信号点のコンステレーション上の配置を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing an arrangement on the constellation of signal points corresponding to three systems of transmission primary symbols M 1 to M 3 .
図6(a)(b)(c)にそれぞれに示すように、3系統の送信1次シンボルM1〜M3がグレイ配置のQPSK変調(以下、単にQPSK)されるとする場合、これらの送信1次シンボルが、2系統の送信2次シンボルS1〜S2に合成される。 As shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, when the three primary transmission symbols M 1 to M 3 are QPSK modulated in gray (hereinafter simply referred to as QPSK), Transmission primary symbols are combined into two transmission secondary symbols S 1 to S 2 .
この場合、送信2次シンボルへの変換は、以下のように表現される。 In this case, the conversion to the transmission secondary symbol is expressed as follows.
図7は、2系統の送信2次シンボルS1〜S2の信号点配置と各信号点の信号点番号、および信号点番号に対応するデータ番号(送信ビット列に対し一意に付与した番号)と送信ビット列の2進数表現を示す値を表として示す図である。 FIG. 7 shows the signal point arrangement of the two transmission secondary symbols S 1 to S 2 , the signal point number of each signal point, and the data number corresponding to the signal point number (a number uniquely assigned to the transmission bit string) It is a figure which shows the value which shows the binary number expression of a transmission bit sequence as a table | surface.
QPSKでは、送信1次シンボルM1〜M3は2bit/信号点の割り付けをもつため、送信2次シンボルS1または送信2次シンボルS2の信号点セットは6bit、64通りの信号の写像となっている。しかし、S1成分およびS2成分の各々の表に示すように1信号点は4つのデータ番号(送信ビット列)が重なりあう配置であり、64/4=16通りの信号点位置となる。以下では、このように、複数のデータ番号(送信ビット列)が、信号空間ダイアグラム上の1つの信号点に対して重なり合って対応していることを、上述したように「信号点が縮退している」と呼ぶことにする。 In QPSK, the transmission primary symbols M 1 to M 3 have 2 bits / signal point assignment, so the signal point set of the transmission secondary symbol S 1 or the transmission secondary symbol S 2 is 6 bits, and 64 kinds of mapping of signals. It has become. However, as shown in the respective tables of the S 1 component and the S 2 component, one signal point is an arrangement in which four data numbers (transmission bit strings) overlap each other, and there are 64/4 = 16 signal point positions. In the following, as described above, a plurality of data numbers (transmission bit strings) correspond to one signal point on the signal space diagram so as to overlap each other as described above. I will call it.
このとき、このような信号点を受信した受信側では、S1成分単独あるいは、S2成分単独ではその信号点の示す情報の縮退を解くことができず、S1成分とS2成分の信号点の情報を用いることにより、その情報を得ることができる。 In this case, the receiving side which has received such a signal point, S 1 component alone or, S 2 component alone can not solve the degeneracy of the information indicated by the signal point, S 1 component and S 2 component signals By using the point information, the information can be obtained.
上述したとおり、このとき、同時に受信したS1成分、S2成分それぞれで信号点位置を判断させる際に、最尤判定器202にて尤度計算を行い、受信で各信号点がどの信号点にもっとも合致しているのかを数値化する。ここで、尤度計算値は無次元の値である。 As described above, at this time, when the signal point positions are determined based on the S 1 component and the S 2 component received at the same time, the likelihood calculation is performed by the maximum likelihood determiner 202, and which signal point is received at each signal point. It is quantified whether it is the best match. Here, the likelihood calculation value is a dimensionless value.
図8は、図7に示した例におけるS1成分の信号点とS2成分の信号点との関係を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the S 1 component signal point and the S 2 component signal point in the example shown in FIG.
図8に示すように、S1成分の1つの信号点にデータ番号51(送信ビット列110011),データ番号55(送信ビット列:110111),データ番号59(送信ビット列:111011),データ番号63(送信ビット列:111111)が縮退している。 As shown in FIG. 8, data number 51 (transmission bit string 110011), data number 55 (transmission bit string: 110111), data number 59 (transmission bit string: 1111011), data number 63 (transmission) are transmitted to one signal point of the S 1 component. Bit string: 111111) is degenerated.
これらのS1成分においては、縮退している信号点は、S2成分においては、それぞれ、信号空間ダイアグラムにおいて、異なる象限に対応している。すなわち、S2成分としては、相互の距離に余裕を有するように配置されている。 In these S 1 components, degenerate signal points correspond to different quadrants in the signal space diagram, respectively, in the S 2 component. That is, the S 2 component is arranged so as to have a margin in the mutual distance.
図9は、図7に示した例におけるS1成分の信号点とS2成分の信号点との関係を示す他の図である。 FIG. 9 is another diagram showing the relationship between the S 1 component signal point and the S 2 component signal point in the example shown in FIG.
図9に示すように、S2成分の1つの信号点にデータ番号60(送信ビット列:111100),データ番号61(送信ビット列:111101),データ番号62(送信ビット列:111110),データ番号63(送信ビット列:111111)が縮退している。 As shown in FIG. 9, S 2-component one signal point data number 60 of (transmission bit sequence: 111100), the data number 61 (transmission bit sequence: 111101), the data number 62 (transmission bit sequence: 111110), the data number 63 ( Transmission bit string: 111111) is degenerated.
これらのS2成分においては、縮退している信号点は、S1成分においては、それぞれ、信号空間ダイアグラムにおいて、異なる象限に対応している。すなわち、S1成分としては、相互の距離に余裕を有するように配置されている。 In these S 2 components, degenerate signal points correspond to different quadrants in the signal space diagram, respectively, in the S 1 component. That is, the S 1 component is arranged so as to have a margin in the mutual distance.
もちろん、図7〜図9に示したような信号点の配置は、一例にすぎず、このような配置に限定されるものではない。ただし、図7〜図9のような配置とすることで、一方の成分についての受信状況が悪化しても、直ちに、他方の受信状態がそれに対応して悪化しないような状況下では、信号点の識別を精度よく実行することが可能である。 Of course, the arrangement of signal points as shown in FIGS. 7 to 9 is merely an example, and is not limited to such an arrangement. However, with the arrangement as shown in FIGS. 7 to 9, even if the reception status of one component deteriorates, the signal point is immediately lost in a situation where the other reception status does not deteriorate correspondingly. Can be accurately identified.
そこで、図7〜図9に示したような信号点の配置の手続きを、送信1次シンボルがQPSK変調で表現される場合の好ましい手続きの例として説明すると以下のようになる。 The signal point arrangement procedure as shown in FIGS. 7 to 9 will be described as an example of a preferable procedure when the transmission primary symbol is expressed by QPSK modulation.
図10は、多重化信号の信号点配置手順を示す概念図である。 FIG. 10 is a conceptual diagram showing a signal point arrangement procedure for multiplexed signals.
1)図10(a)に示すように、m系統の送信1次シンボルM1〜Mmについては、そのまま送信2次シンボルS1〜Smのコンステレーション上に写像する。 1) As shown in FIG. 10A, the m transmission primary symbols M 1 to M m are directly mapped onto the constellation of the transmission secondary symbols S 1 to S m .
この意味で、m系統の送信1次シンボルM1〜Mmに対応する送信2次シンボルの成分を「主成分」と呼ぶことにする。主成分をシンボルS1´〜Sm´で表す。 In this sense, the components of the transmission secondary symbols corresponding to the m transmission primary symbols M 1 to M m are referred to as “principal components”. The main components are represented by symbols S 1 ′ to S m ′.
なお、ここでは、説明の便宜のために、n系統の送信1次シンボルM1〜Mnのうち、最初のm系統の送信1次シンボルM1〜Mmについて主成分として変換するものとして説明するが、主成分の変換のために選ぶ送信1次シンボルは、m系統であれば、このような選択に限られるものではない。 Here, for convenience of explanation, it is assumed that the first m transmission primary symbols M 1 to M m of n transmission primary symbols M 1 to M n are converted as principal components. However, the transmission primary symbol selected for principal component conversion is not limited to such selection as long as it is m systems.
2)(n−m)系統の送信1次シンボルについては、以下のとおりとする。 2) (n−m) transmission primary symbols are as follows.
2−1)まず、図10(b)に示すように、(m+1)番目の送信1次シンボルのIQ平面での振幅をw1倍(wは1より小さい正数)として、送信2次シンボルのコンステレーション上で上記主成分に重畳する。これを「送信信号点の階層化(1次階層化)」と呼ぶことにする。図11(b)はw=0.5の場合である。 2-1) First, as shown in FIG. 10B, the amplitude of the (m + 1) th transmission primary symbol on the IQ plane is set to w 1 times (w is a positive number smaller than 1), and the transmission secondary symbol Is superimposed on the principal component on the constellation. This is called “transmission signal point hierarchization (primary hierarchization)”. FIG. 11B shows the case where w = 0.5.
2−2)続いて、(m+i)番目(2≦i≦(n−m))の送信1次シンボルのIQ平面での振幅をwi倍として、送信2次シンボルのコンステレーション上で上記(i−1)次階層化された信号点に重畳することを、i=2からi=(n−m)まで繰り返す。これを「送信信号点のi次階層化」と呼ぶことにする。 2-2) Subsequently, (m + i) th (2 ≦ i ≦ (n- m)) the amplitude of the IQ plane of the transmitted primary symbol as w i times, the on constellation transmit secondary symbol ( i-1) It repeats superimposing on the signal layer made into the next hierarchy from i = 2 to i = (nm). This is called “i-th layering of transmission signal points”.
したがって、たとえば、主成分が、4位相偏移変調(すなわち、QPSK)である場合は、i次階層化された後の信号点の配置は、4i+1直角位相振幅変調(quadrature amplitude modulation : QAM)の配置となる。たとえば、図10(b)では、1次階層化後であるので、42直角位相振幅変調、すなわち、16QAMとなる。 Therefore, for example, when the main component is quadrature phase shift keying modulation (ie, QPSK), the arrangement of signal points after i-th layering is 4 i + 1 quadrature amplitude modulation: QAM). For example, in FIG. 10B, since it is after the first layering, 4 2 quadrature amplitude modulation, that is, 16QAM is obtained.
ここで、主成分S1´に、1次階層化により送信1次シンボルM3が重畳されていることを、以下のように表すことにする。 Here, the fact that the transmission primary symbol M 3 is superimposed on the principal component S 1 ′ by the primary layering will be expressed as follows.
<1|3>
同様にして、たとえば、主成分S1´に、1次階層化により送信1次シンボルM3が重畳され、2次階層化により送信1次シンボルM4が重畳されていることを、以下のように表すことにする。
<1 | 3>
Similarly, for example, the transmission primary symbol M 3 is superimposed on the principal component S 1 ′ by the primary layering and the transmission primary symbol M 4 is superimposed on the secondary layering as follows. I will express it in
<1|3,4>
したがって、3系統の送信1次シンボルM1〜M3について、主成分をS1´〜S2´とし、これらにそれぞれ、1次階層化により送信1次シンボルM3が重畳されている場合は、以下のように表現される。
<1 | 3,4>
Therefore, when the three primary transmission symbols M 1 to M 3 are principal components S 1 ′ to S 2 ′ and the transmission primary symbol M 3 is superimposed on each of them by primary hierarchization, respectively. It is expressed as follows.
送信2次シンボルS1:<1|3>
送信2次シンボルS2:<2|3>
同様にして、4系統の送信1次シンボルM1〜M4について、主成分をS1´〜S3´とし、これらにそれぞれ、1次階層化により送信1次シンボルM4が重畳されている場合は、以下のように表現される。
Transmission secondary symbol S 1 : <1 | 3>
Transmission secondary symbol S 2 : <2 | 3>
Similarly, for the four transmission primary symbols M 1 to M 4 , the principal components are S 1 ′ to S 3 ′, and the transmission primary symbol M 4 is superimposed on each of these by primary layering. The case is expressed as follows.
送信2次シンボルS1:<1|4>
送信2次シンボルS2:<2|4>
送信2次シンボルS3:<3|4>
3)送信2次シンボルS1〜Smは、「(自分自身の主成分)および(階層化に使用される送信1次シンボル)」以外の送信1次シンボル、すなわち、自分自身以外の主成分については、縮退している。
Transmission secondary symbol S 1 : <1 | 4>
Transmission secondary symbol S 2 : <2 | 4>
Transmission secondary symbol S 3 : <3 | 4>
3) Transmission secondary symbols S 1 to S m are transmission primary symbols other than “(own principal component) and (transmission primary symbol used for layering)”, that is, principal components other than themselves. About degenerate.
そこで、データ番号の割当として、巡回的に隣の順番となる送信2次シンボルの主成分のIQ平面上で属する象限により、縮退しているデータ番号を区別する。これは、送信ビット列を構成する複数の部分ビット列がそれぞれ送信1次シンボルに対応している場合、自分自身の主成分である送信1次シンボル以外の主成分の部分ビット列が縮退していることに対応する。そして、この縮退を、それぞれ縮退している部分ビット列が対応する送信1次シンボルを主成分とする他のコンステレーションにおいて、当該主成分がいずれの象限に存在するかに応じて解くことができるように、データ番号(送信ビット列)と送信2次シンボルとが対応していることに相当する。 Therefore, as data number assignment, the degenerated data numbers are distinguished by the quadrants that belong on the IQ plane of the principal components of the transmission secondary symbols that are cyclically adjacent. This is because, when a plurality of partial bit sequences constituting a transmission bit sequence correspond to transmission primary symbols, the partial bit sequences of principal components other than the transmission primary symbol, which are their own principal components, are degenerated. Correspond. Then, this degeneration can be solved according to which quadrant the principal component exists in another constellation whose primary component is the transmission primary symbol corresponding to the respective partial bit sequence that is degenerate. This corresponds to the correspondence between the data number (transmission bit string) and the transmission secondary symbol.
たとえば、以下のようである。 For example:
i)3系統の送信1次シンボルM1〜M3について、主成分をS1´〜S2´とし、これらにそれぞれ、1次階層化により送信1次シンボルM3が重畳されている場合
送信2次シンボルS1=<1|3>について、縮退しているデータ番号の区別は、送信2次シンボルS2=<2|3>の対応するデータ番号の信号の属する象限で区別する。
i) When the transmission primary symbols M 1 to M 3 of the three systems are principal components S 1 ′ to S 2 ′, and the transmission primary symbol M 3 is superimposed on each of them by primary hierarchization. For the secondary symbol S 1 = <1 | 3>, the degenerated data number is distinguished by the quadrant to which the signal of the data number corresponding to the transmission secondary symbol S 2 = <2 | 3> belongs.
これは、言い換えると、送信2次シンボルS1=<1|3>については、2系統の送信1次シンボルM1,M3からの1つの組合せによるビット列に、それぞれ、送信1次シンボルM2のビット列(00,01,10,00)をさらに組み合わせたものが、縮退して1つの信号点となっていることに対応する。 In other words, for the transmission secondary symbol S 1 = <1 | 3>, the transmission primary symbol M 2 is converted into a bit string by one combination from the two transmission primary symbols M 1 and M 3 , respectively. A further combination of the bit strings (00, 01, 10, 00) corresponds to a degenerate one signal point.
逆に、送信2次シンボルS2=<2|3>については、2系統の送信1次シンボルM2,M3からの1つの組合せによるビット列に、それぞれ、送信1次シンボルM1のビット列(00,01,10,00)を組み合わせたものが、縮退して1つの信号点となっていることに対応する。 On the other hand, for the transmission secondary symbol S 2 = <2 | 3>, the bit string of the transmission primary symbol M 1 is respectively added to the bit string of one combination from the two systems of transmission primary symbols M 2 and M 3. 00, 01, 10, 00) corresponds to the fact that one signal point is degenerated.
ii)4系統の送信1次シンボルM1〜M4について、主成分をS1´〜S3´とし、これらにそれぞれ、1次階層化により送信1次シンボルM4が重畳されている場合
送信2次シンボルS1=<1|4>について、縮退しているデータ番号の区別は、送信2次シンボルS2=<2|4>およびS3=<3|4>の対応するデータ番号の信号の属する象限で区別する。
ii) For the four transmission primary symbols M 1 to M 4 , the principal components are S 1 ′ to S 3 ′, and the transmission primary symbol M 4 is superimposed on each of these by primary hierarchization. For the secondary symbol S 1 = <1 | 4>, the degenerated data number is distinguished from the corresponding data number of the transmission secondary symbol S 2 = <2 | 4> and S 3 = <3 | 4>. Differentiate by the quadrant to which the signal belongs.
送信2次シンボルS2=<2|4>について、縮退しているデータ番号の区別は、送信2次シンボルS3=<3|4>およびS1=<1|4>の対応するデータ番号の信号の属する象限で区別する。 For the transmission secondary symbol S 2 = <2 | 4>, the degenerated data numbers are distinguished from the corresponding data numbers of the transmission secondary symbols S 3 = <3 | 4> and S 1 = <1 | 4>. It is distinguished by the quadrant to which the signal belongs.
送信2次シンボルS3=<3|4>について、縮退しているデータ番号の区別は、送信2次シンボルS1=<1|4>およびS2=<2|4>の対応するデータ番号の信号の属する象限で区別する。 For the transmission secondary symbol S 3 = <3 | 4>, the degenerated data numbers are distinguished by the corresponding data numbers of the transmission secondary symbols S 1 = <1 | 4> and S 2 = <2 | 4>. It is distinguished by the quadrant to which the signal belongs.
階層が2次以上となった場合でも同様である。 The same applies when the hierarchy is second or higher.
なお、以上の説明では、すべての主成分について階層化を行うものとして説明したが、たとえば、m個の主成分のうちの1部についてのみ、階層化を行う構成としてもよい。階層化を行わない主成分については、送信1次シンボルが送信2次シンボルにそのまま対応することになる。 In the above description, it has been described that all the principal components are hierarchized. However, for example, only one part of m principal components may be hierarchized. For the principal components that are not hierarchized, the transmission primary symbol corresponds to the transmission secondary symbol as it is.
以下、4系統の送信1次シンボルM1〜M4について、主成分をS1´〜S3´とし、これらにそれぞれ、1次階層化により送信1次シンボルM4が重畳した場合について、さらに説明する。 Hereinafter, with respect to the four systems of transmission primary symbols M 1 to M 4 , the principal components are S 1 ′ to S 3 ′, and the transmission primary symbol M 4 is superimposed on each of these by primary hierarchization. explain.
図11は、送信1次シンボルの信号点配置を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing the signal point arrangement of the transmission primary symbol.
図11では、第1象限が(00)、第2象限が(10)、第3象限が(11)、第4象限が(01)とするQPSK変調の信号配置を示す。 FIG. 11 shows a signal arrangement of QPSK modulation in which the first quadrant is (00), the second quadrant is (10), the third quadrant is (11), and the fourth quadrant is (01).
このような送信1次シンボルM1〜M4について、以下の数式で表されるような変換により、送信2次シンボルS1〜S3を生成するものとする。 With respect to such transmission primary symbols M 1 to M 4 , transmission secondary symbols S 1 to S 3 are generated by conversion represented by the following equation.
図12は、送信2次シンボルS1〜S3の各々についての信号点番号を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing signal point numbers for each of the transmission secondary symbols S 1 to S 3 .
図13は、送信2次シンボルS1〜S3の各信号点番号に対応する送信1次シンボルM1〜M4の組合せを説明するための図である。 FIG. 13 is a diagram for explaining combinations of transmission primary symbols M 1 to M 4 corresponding to signal point numbers of transmission secondary symbols S 1 to S 3 .
図12において、たとえば、送信2次シンボルS1成分の信号点番号1は、送信1次シンボルM1=(10),送信1次シンボルM4=(10)に対応している。 In FIG. 12, for example, signal point number 1 of the transmission secondary symbol S 1 component corresponds to the transmission primary symbol M 1 = (10) and the transmission primary symbol M 4 = (10).
そして、信号点番号1は、送信1次シンボルM2および送信1次シンボルM2については、それぞれ、4重に縮退している。 Signal point number 1 degenerates quadruplely for transmission primary symbol M 2 and transmission primary symbol M 2 , respectively.
そこで、たとえば、図13において、送信2次シンボルS1成分の信号点番号1に対応する送信ビット列(10000010)は、送信2次シンボルS2成分の信号点番号19の(10000010)、送信2次シンボルS3成分の信号点番号35の(10000010)に対応している。信号点番号19は、送信2次シンボルS2成分の信号点配置では、第1象限に対応し、信号点番号35は、送信2次シンボルS3成分の信号点配置では、第1象限に対応する。このため、受信側において、同時に送信されてきた送信2次シンボルについて、尤度判定を行い、送信2次シンボルS2成分および送信2次シンボルS3成分が、それぞれどの象限に属するかが判別でき、送信2次シンボルS1成分が信号点番号1に対応することが判別できれば、送信されたビット列が(10000010)であることを判別することが可能である。 Thus, for example, in FIG. 13, the transmission bit string (10000010) corresponding to signal point number 1 of the transmission secondary symbol S 1 component is (10000010) of transmission secondary symbol S 2 component signal point number 19 It corresponds to (10000010) symbol S 3 component signal point number 35. The signal point number 19 corresponds to the first quadrant in the signal point arrangement of the transmission secondary symbol S 2 component, and the signal point number 35 corresponds to the first quadrant in the signal point arrangement of the transmission secondary symbol S 3 component. To do. For this reason, on the receiving side, likelihood determination is performed on the transmission secondary symbols transmitted simultaneously, and it is possible to determine which quadrant each of the transmission secondary symbol S 2 component and the transmission secondary symbol S 3 component belongs to. If it can be determined that the transmitted secondary symbol S 1 component corresponds to the signal point number 1, it is possible to determine that the transmitted bit string is (10000010).
他の信号点についても同様である。したがって、このような各送信2次シンボルについてのコンステレーション上の信号点番号と、送信ビット列との対応関係を予め送信機と受信機との間で共有しておけば、受信機側で、送信されたビット列の判別が可能となる。 The same applies to other signal points. Therefore, if the correspondence between the signal point number on the constellation for each transmission secondary symbol and the transmission bit string is shared between the transmitter and the receiver in advance, transmission on the receiver side Discriminated bit strings can be discriminated.
ここで、特に限定されないが、たとえば、尤度計算の手順として、送信1次シンボルがQPSKである場合に、以下のようなものを採用することも可能である。 Here, although not particularly limited, for example, as a likelihood calculation procedure, when the transmission primary symbol is QPSK, the following may be employed.
i)尤度計算自体も、階層化して、まずは、各送信2次シンボルがどの象限に属するかを判別し、その後に、送信2次シンボルS1〜S3のうちの1つを、たとえば、伝送路の受信状態の品質に応じて適応的に選択して、さらに次の階層について信号点を判別するための尤度の計算を行うこととすれば、直交伝送路の数を削減して通信を行った場合でも、良好な通信品質を維持することが可能となる。 i) Likelihood calculation itself is also hierarchized to first determine which quadrant each transmitted secondary symbol belongs to, and then one of the transmitted secondary symbols S 1 to S 3 is, for example, If the adaptive selection is made according to the quality of the reception state of the transmission path, and the likelihood calculation for discriminating the signal point for the next layer is performed, the number of orthogonal transmission paths is reduced and communication is performed. Even when the communication is performed, it is possible to maintain good communication quality.
ii)尤度計算自体も、階層化して、まずは、伝送路の受信状態の品質に応じて適応的に選択された1つの直交伝送路について、たとえば、送信2次シンボルS1については、いずれの信号点に対応するかを最尤判定し、残りの2つの直交伝送路については、たとえば、送信2次シンボルS2〜S3について、各送信2次シンボルがどの象限に属するかを判別すれば、直交伝送路の数を削減して通信を行った場合でも、良好な通信品質を維持することが可能となる。 ii) Likelihood calculation itself is also hierarchized. First, for one orthogonal transmission path adaptively selected according to the quality of the reception state of the transmission path, for example, for any transmission secondary symbol S 1 , The maximum likelihood determination is made as to whether the signal corresponds to a signal point, and for the remaining two orthogonal transmission paths, for example, with respect to the transmission secondary symbols S 2 to S 3 , it is determined to which quadrant each transmission secondary symbol belongs. Even when communication is performed by reducing the number of orthogonal transmission paths, it is possible to maintain good communication quality.
直交伝送路の個数が増加した場合でも同様である。 The same applies when the number of orthogonal transmission paths increases.
次に、2次の階層化を行う具体例について説明する。 Next, a specific example of performing the secondary hierarchization will be described.
図14は、このような送信信号点の2次階層化を実行するための無線通信システムの構成を説明するための図である。 FIG. 14 is a diagram for explaining a configuration of a wireless communication system for executing such a secondary hierarchization of transmission signal points.
図14の例では、直交伝送路として、周波数多重分割方式の伝送路を使用しているものとしている。また、図14では、RFのフロントエンドについては、図示省略している。 In the example of FIG. 14, it is assumed that a frequency division division type transmission line is used as the orthogonal transmission line. In FIG. 14, the RF front end is not shown.
送信側では、4つのQPSK変調器102−1〜102−4で1次変調された送信1次シンボルの信号は、写像変換器104で送信2次シンボルに変換された後、送信変調回路106−1で複数キャリヤの信号に変調され、周波数合波回路106−2により、周波数分割多重され、伝送路へと送出される。 On the transmission side, the signal of the transmission primary symbol that has been primarily modulated by the four QPSK modulators 102-1 to 102-4 is converted into a transmission secondary symbol by the mapping converter 104, and then transmitted to the transmission modulation circuit 106-. 1 is modulated into a signal of a plurality of carriers, frequency division multiplexed by the frequency multiplexing circuit 106-2, and sent to the transmission line.
受信側では、伝送路からの信号を受信して、周波数分波回路200−1および受信復調回路200−2により、2次復調されて、2次シンボルに変換された後、最尤判定器202により、1次シンボルに変換されて、対応するビット列が出力される。 On the receiving side, the signal from the transmission path is received, secondarily demodulated by the frequency demultiplexing circuit 200-1 and the reception demodulating circuit 200-2, converted into a secondary symbol, and then the maximum likelihood determiner 202. Thus, it is converted into a primary symbol and a corresponding bit string is output.
また、送信1次シンボルM1〜M4について、以下の数式で表されるような変換により、送信2次シンボルS1〜S2を生成するものとする。 In addition, transmission secondary symbols S 1 to S 2 are generated by conversion represented by the following formulas for transmission primary symbols M 1 to M 4 .
すなわち、上述した記号を用いると、以下のように表される。 That is, when the above-described symbols are used, it is expressed as follows.
送信2次シンボルS1=<1|4,3>
送信2次シンボルS2=<2|3,4>
この場合、送信2次シンボルS1=<1|4,3>について、縮退しているデータ番号の区別は、送信2次シンボルS2=<2|3,4>の対応するデータ番号の信号の属する象限で区別する。また、送信2次シンボルS2=<2|3,4>について、縮退しているデータ番号の区別は、送信2次シンボルS1=<1|4,3>の対応するデータ番号の信号の属する象限で区別する。
Transmission secondary symbol S 1 = <1 | 4,3>
Transmission secondary symbol S 2 = <2 | 3,4>
In this case, for the transmission secondary symbol S 1 = <1 | 4, 3>, the degenerated data number is distinguished from the signal of the data number corresponding to the transmission secondary symbol S 2 = <2 | 3, 4>. It is distinguished by the quadrant to which it belongs. For the transmission secondary symbol S 2 = <2 | 3, 4>, the degenerated data number is distinguished from the signal of the data number corresponding to the transmission secondary symbol S 1 = <1 | 4, 3>. Distinguish by the quadrant you belong to.
図15は、図14に示した構成で、2次階層化された後の多重化信号の信号点配置を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing the signal point arrangement of the multiplexed signal after the second layering in the configuration shown in FIG.
2次階層化したことに伴い、送信2次シンボルS1およびS2は、それぞれ、43直角位相振幅変調、すなわち、64QAMの信号配置と等価となっている。 With the secondary hierarchy, the transmitted secondary symbols S 1 and S 2 are equivalent to 4 3 quadrature amplitude modulation, that is, 64QAM signal arrangement, respectively.
図16は、図15に示した信号点配置に対する信号点番号と対応する送信1次シンボルとの関係を示す図である。 FIG. 16 is a diagram showing a relationship between signal point numbers and corresponding transmission primary symbols for the signal point arrangement shown in FIG.
なお、図16においては、送信2次シンボルS1については、送信1次シンボルM2について縮退しており、送信2次シンボルS2については、送信1次シンボルM1について縮退している。 In FIG. 16, the transmission secondary symbol S 1 is degenerated for the transmission primary symbol M 2 , and the transmission secondary symbol S 2 is degenerated for the transmission primary symbol M 1 .
ただし、図16においては、縮退しているシンボルについては、図示省略し、単に、記号“××”で表示している。 In FIG. 16, however, the degenerated symbols are not shown and are simply indicated by the symbol “XX”.
(実施の形態2)
図17は、直交伝送路として偏波多重変調方式を用いる無線通信システムの構成を説明するための図である。
(Embodiment 2)
FIG. 17 is a diagram for explaining a configuration of a wireless communication system using a polarization multiplexing modulation system as an orthogonal transmission path.
図17は、図5の構成を偏波多重変調方式に対応するように変更したものであり、RFのフロントエンドについては、図示省略している。 FIG. 17 shows a configuration in which the configuration of FIG. 5 is changed to correspond to the polarization multiplexing modulation system, and the RF front end is not shown.
図17の例では、直交伝送路のうち、2系統を周波数多重伝送路とし、1系統を偏波多重伝送路として構成を示す。 In the example of FIG. 17, a configuration is shown in which two of the orthogonal transmission paths are frequency multiplexing transmission lines and one is a polarization multiplexing transmission path.
すなわち、送信2次シンボルS1〜S3のうち、送信2次シンボルS1〜S2については、垂直偏波伝送路で伝送し、残りの送信2次シンボルS3については、水平偏波伝送路で伝送する。 That is, among the transmission secondary symbols S 1 to S 3 , the transmission secondary symbols S 1 to S 2 are transmitted through the vertical polarization transmission line, and the remaining transmission secondary symbols S 3 are transmitted through the horizontal polarization transmission. Transmit on the road.
図18は、無線通信システムのさらに他の変形例の構成を説明するための図である。 FIG. 18 is a diagram for explaining the configuration of still another modification of the wireless communication system.
図18では、直交伝送路の例として、周波数分割多重方式と偏波多重方式により、たとえば、m系統の直交する伝送路で、情報を独立して送信可能な構成を示す。 In FIG. 18, as an example of an orthogonal transmission path, a configuration in which information can be independently transmitted by, for example, m systems of orthogonal transmission paths by a frequency division multiplexing system and a polarization multiplexing system.
図18において、送信機1000は、符号化/割当処理部100、変調回路102−1〜102−n、写像変換器104、周波数合波回路106−1a,106−1b、送信部106−2a,106−2b、送信アンテナ10a,10bから構成される。受信機2000は、受信アンテナ12a,12b、受信機201−1a,201−1b、周波数分波回路200−2a,200−2b、干渉補償回路200−3、伝搬路行列推定回路200−4、最尤判定器202、復号化/ビット変換処理部204から構成される。 18, a transmitter 1000 includes an encoding / assignment processing unit 100, modulation circuits 102-1 to 102-n, a mapping converter 104, frequency multiplexing circuits 106-1a and 106-1b, a transmission unit 106-2a, 106-2b and transmission antennas 10a and 10b. The receiver 2000 includes receiving antennas 12a and 12b, receivers 201-1a and 201-1b, frequency demultiplexing circuits 200-2a and 200-2b, an interference compensation circuit 200-3, a propagation path matrix estimation circuit 200-4, It consists of a likelihood determiner 202 and a decoding / bit conversion processing unit 204.
送信機1000は、送信される情報信号を符号化/割当処理部100でn系統の信号に分岐する。それぞれの系統の信号を変調回路102−1〜102−nで個別に変調処理を行う。変調回路102−1〜102−nで独立に変調されたn系統の変調信号は写像変換器104でm系統の信号に変換され、そのうちm1およびm2系統(m1+m2=m、ただしm1,m2は自然数)の信号がそれぞれ送信変調回路106−1a,106−1bで複数キャリヤの信号に変調され、周波数合波回路106−2a,106−2bにて周波数多重される。周波数多重処理された信号はそれぞれ送信部106−3a,106−3bで独立して周波数変換、増幅がなされ、2つの偏波面を有するアンテナ10a,10bから送信される。 Transmitter 1000 branches an information signal to be transmitted into n signals in encoding / assignment processing unit 100. Each system signal is individually modulated by the modulation circuits 102-1 to 102-n. The n modulation signals independently modulated by the modulation circuits 102-1 to 102-n are converted into m signals by the mapping converter 104, of which m 1 and m 2 systems (m 1 + m 2 = m, where m 1 and m 2 are natural numbers) signals are modulated into signals of a plurality of carriers by transmission modulation circuits 106-1a and 106-1b, respectively, and frequency multiplexed by frequency multiplexing circuits 106-2a and 106-2b. The frequency-multiplexed signals are frequency-converted and amplified independently by the transmitters 106-3a and 106-3b, respectively, and transmitted from the antennas 10a and 10b having two polarization planes.
受信機2000において、受信アンテナ12aと12bは2つの偏波受信アンテナである。受信機2000の2つの偏波面で受信された信号はそれぞれ後段の受信部201−1a,201−1bに入力され、そこで、フィルタリング、アンプ処理、周波数変換等がなされる。受信部201−1a,201−1bからの出力はそれぞれ周波数分波回路200−2a,200−2bに入力され、m1,m2系統のキャリヤ単位の信号に周波数分波される。周波数分波回路で分波された各キャリヤの信号は、伝搬路行列推定回路200−4でそれぞれのキャリヤに含まれるトレーニング信号から伝搬路行列Hをキャリヤ毎に推定する。2つの偏波を垂直/水平偏波とすると、送信垂直/水平偏波信号にトレーニング信号を挿入し、受信側で受信垂直/水平偏波信号にトレーニング信号を検出した時にマッチトパルスを出力するマッチトフィルタを適用する。 In the receiver 2000, the receiving antennas 12a and 12b are two polarization receiving antennas. Signals received at the two polarization planes of the receiver 2000 are respectively input to subsequent receiving units 201-1a and 201-1b, where filtering, amplifier processing, frequency conversion, and the like are performed. Outputs from the receiving units 201-1a and 201-1b are input to frequency demultiplexing circuits 200-2a and 200-2b, respectively, and are demultiplexed into carrier unit signals of m 1 and m 2 systems. Each carrier signal demultiplexed by the frequency demultiplexing circuit estimates a propagation path matrix H for each carrier from a training signal included in each carrier by a propagation path matrix estimation circuit 200-4. If the two polarizations are vertical / horizontal polarization, a training signal is inserted into the transmission vertical / horizontal polarization signal, and a matched pulse is output when the reception side detects the training signal in the reception vertical / horizontal polarization signal. Apply a matched filter.
キャリヤ単位で検出された伝搬路行列Hを用いて受信信号の干渉補償を干渉補償回路200−3で行う。干渉補償は、たとえば、MMSE(Minimum Mean Square Error)法を適用することで実現できる。干渉補償された信号は、受信復調回路200−5a,200−5bにより1次復調された後、最尤判定器202に入力され、キャリヤ単位で復調処理がなされる。最尤判定器202からはマルチキャリヤ信号それぞれの情報信号が独立に出力されるので、復号化/ビット変換処理部204で1系統の信号に変換し、送信された情報信号を復元する。 The interference compensation circuit 200-3 performs interference compensation of the received signal using the propagation path matrix H detected in units of carriers. Interference compensation can be realized, for example, by applying a MMSE (Minimum Mean Square Error) method. The interference-compensated signal is primarily demodulated by the reception demodulation circuits 200-5a and 200-5b, and then input to the maximum likelihood determiner 202, where demodulation processing is performed on a carrier basis. Since the maximum likelihood determiner 202 outputs each information signal of the multicarrier signal independently, the decoding / bit conversion processing unit 204 converts the information signal into one signal and restores the transmitted information signal.
(実施の形態3)
図19は、実施の形態3の無線通信システムの構成を説明するためのブロック図である。
(Embodiment 3)
FIG. 19 is a block diagram for explaining a configuration of a wireless communication system according to the third embodiment.
図19に示した構成は、図5に示した無線通信システムを以下に説明するように変形した構成である。 The configuration shown in FIG. 19 is a configuration obtained by modifying the radio communication system shown in FIG. 5 as described below.
すなわち、図19に示す構成では、写像変換器の写像変換関数を、多重度制御器によって切り替える。 That is, in the configuration shown in FIG. 19, the mapping conversion function of the mapping converter is switched by the multiplicity controller.
より詳しくは、図19に示した構成において、送信側の多重度制御器110は、周波数多重分割方式において、伝送路の品質(S/N等)に応じて、使用する直交伝送路の数、階層化の次数および多重度(n/m)を切り替える。可変写像変換器104´は、多重度制御器110からの制御にしたがって、このような伝送路の数、階層化の次数や多重度を変更する。すなわち、多重度制御器110からの制御によって、可変写像変換器104´の使用する写像関数や、送信変調回路106−1および周波数合波回路106−2による多重化処理が変更される。 More specifically, in the configuration shown in FIG. 19, the multiplicity controller 110 on the transmission side uses the number of orthogonal transmission paths to be used in the frequency division division scheme according to the quality (S / N, etc.) of the transmission paths. Switch the hierarchy order and multiplicity (n / m). The variable map converter 104 ′ changes the number of transmission lines, the order of layering, and the multiplicity according to the control from the multiplicity controller 110. That is, under the control of the multiplicity controller 110, the mapping function used by the variable mapping converter 104 ′ and the multiplexing processing by the transmission modulation circuit 106-1 and the frequency multiplexing circuit 106-2 are changed.
このような伝送路の品質は、受信機側から制御チャンネルを通して送信機側にフィードバックされる構成とすることができる。そして、多重度制御器110が、i)使用可能な直交伝送路の数、ii)階層化の次数および多重度(n/m)の切り替えの情報、および、iii)必要によっては、信号点と送信ビット列との対応関係としていずれを使用するかという情報については、同じく制御チャネルを使用して、送信機側から受信機側の多重度制御器210に通知する。 Such transmission path quality can be fed back from the receiver side to the transmitter side through a control channel. Then, the multiplicity controller 110 determines whether i) the number of usable orthogonal transmission lines, ii) information on switching of the order of layering and multiplicity (n / m), and iii) signal points depending on necessity. Information about which one to use as the correspondence relationship with the transmission bit string is similarly notified from the transmitter side to the multiplicity controller 210 on the receiver side using the control channel.
受信機側の多重度制御器210は、送信機側からの通知にしたがって、周波数分波回路20−1および受信復調回路200−2の経路を切り替え、可変最尤判定器202´の判定アルゴリズムを切り替えて、対応する復調・復号処理を実行する。 The multiplicity controller 210 on the receiver side switches the paths of the frequency demultiplexing circuit 20-1 and the reception demodulation circuit 200-2 in accordance with the notification from the transmitter side, and determines the determination algorithm of the variable maximum likelihood determination unit 202 ′. Switch to execute the corresponding demodulation / decoding process.
多重度の制御の例としては、たとえば、その時点の伝送路の状態に応じて、所定レベルよりも良好なS/Nを有しており使用可能と判定される直交伝送路の数が多い場合には多重度を小さく、少ない場合は多重度を大きくする構成とすることが可能である。また、多重度の制御の他の例としては、たとえば、伝送路品質が良好な場合は多重度を大きく、劣悪な場合は多重度を小さくする構成とすることが可能である。あるいは、多重度の制御のさらに他の例としては、たとえば、伝送路品質が良好な場合は階層化の次数を大きく、劣悪な場合は階層化の次数を小さくする構成とすることが可能である。 As an example of multiplicity control, for example, when there are a large number of orthogonal transmission lines that have an S / N better than a predetermined level and are determined to be usable, depending on the state of the transmission line at that time It is possible to adopt a configuration in which the multiplicity is small and the multiplicity is large when the number is small. As another example of multiplicity control, for example, it is possible to increase the multiplicity when the transmission path quality is good and to reduce the multiplicity when it is poor. Alternatively, as yet another example of multiplicity control, for example, it is possible to increase the layering order when the transmission path quality is good, and to reduce the layering order when the channel quality is poor. .
なお、以上の説明では、直交伝送路として周波数分割多重の伝送路について説明したが、直交伝送路としては、直交周波数分割多重の伝送路であってもよい。また、図20の構成は多重度(n/m)の制御のためmを切り替える構成であるが、同様にnを切り替えて多重度を変化させる構成も好ましい。 In the above description, the frequency division multiplexing transmission path is described as the orthogonal transmission path. However, the orthogonal transmission path may be an orthogonal frequency division multiplexing transmission path. 20 is a configuration in which m is switched for controlling the multiplicity (n / m), but a configuration in which n is switched to change the multiplicity is also preferable.
(実施の形態4)
図20は、実施の形態4の無線通信システムの構成を説明するためのブロック図である。
(Embodiment 4)
FIG. 20 is a block diagram for illustrating a configuration of a wireless communication system according to the fourth embodiment.
図20に示した構成は、図19に示した無線通信システムを以下に説明するように変形した構成である。 The configuration shown in FIG. 20 is a configuration obtained by modifying the radio communication system shown in FIG. 19 as described below.
すなわち、図20に示す構成では、写像変換器の写像変換関数を、多重度制御器によって切り替える構成に加えて、周波数分割多重の伝送路に加えて、直交伝送路として偏波多重伝送路も組み合わせて用いる。 That is, in the configuration shown in FIG. 20, in addition to the configuration in which the mapping conversion function of the mapping converter is switched by the multiplicity controller, in addition to the frequency division multiplexing transmission path, a polarization multiplexing transmission path is also combined as an orthogonal transmission path. Use.
より詳しくは、図20に示した構成において、送信側の多重度制御器110は、周波数多重分割方式および偏波多重方式を用いて、伝送路の品質(S/N等)に応じて、使用する直交伝送路の数、階層化の次数および多重度(n/m)を切り替える。可変写像変換器104´は、多重度制御器110からの制御にしたがって、このような伝送路の数、階層化の次数や多重度を変更する。すなわち、多重度制御器110からの制御によって、可変写像変換器104´の使用する写像関数や、周波数/偏波可変マルチプレクサ106´による多重化処理が変更される。 More specifically, in the configuration shown in FIG. 20, the multiplicity controller 110 on the transmission side uses the frequency division division method and the polarization multiplexing method according to the quality of the transmission path (S / N, etc.). The number of orthogonal transmission lines, the order of layering, and the multiplicity (n / m) are switched. The variable map converter 104 ′ changes the number of transmission lines, the order of layering, and the multiplicity according to the control from the multiplicity controller 110. That is, under the control of the multiplicity controller 110, the mapping function used by the variable mapping converter 104 ′ and the multiplexing process by the frequency / polarization variable multiplexer 106 ′ are changed.
周波数/偏波可変マルチプレクサ106´は、直交伝送路として使用する周波数分割多重の伝送路と、これらと偏波多重との組合せを変更してマルチプレクスする。ここで、特に限定されないが、たとえば、予め変更する周波数分割多重の伝送路の数と偏波多重との組合せを規定しておき、これらにそれぞれ対応する信号処理の経路を形成しておき、多重度制御器110からの制御によって、経路を切り替える構成とすることができる。 The frequency / polarization variable multiplexer 106 ′ multiplexes the frequency division multiplexing transmission path used as the orthogonal transmission path and the combination of these and the polarization multiplexing. Here, although not particularly limited, for example, the number of frequency division multiplexing transmission paths to be changed in advance and the combination of polarization multiplexing are defined, and signal processing paths corresponding to these combinations are formed. A path can be switched by control from the severe controller 110.
このような伝送路の品質も、受信機側から制御チャンネルを通して送信機側にフィードバックされる構成とすることができる。そして、多重度制御器110が、i)使用可能な直交伝送路の数、ii)階層化の次数および多重度(n/m)の切り替えの情報、およびiii)必要によっては、信号点と送信ビット列との対応関係としていずれを使用するかという情報については、同じく制御チャネルを使用して、送信機側から受信機側の多重度制御器210に通知する。 Such a transmission path quality can also be fed back from the receiver side to the transmitter side through a control channel. Then, the multiplicity controller 110 transmits i) the number of usable orthogonal transmission lines, ii) information on the order of layering and switching of the multiplicity (n / m), and iii) signal points and transmissions if necessary. Information about which one to use as the correspondence with the bit string is similarly notified from the transmitter side to the multiplicity controller 210 on the receiver side using the control channel.
受信機側の多重度制御器210は、送信機側からの通知にしたがって、周波数/偏波可変デマルチプレクサ200´の信号処理の経路を切り替え、可変最尤判定器202´の判定アルゴリズムを切り替えて、対応する復調・復号処理を実行する。 The multiplicity controller 210 on the receiver side switches the signal processing path of the frequency / polarization variable demultiplexer 200 ′ in accordance with the notification from the transmitter side, and switches the determination algorithm of the variable maximum likelihood determiner 202 ′. The corresponding demodulation / decoding process is executed.
多重度の制御の例は、実施の形態3と同様であるので、説明は繰り返さない。 An example of multiplicity control is the same as in the third embodiment, and thus description thereof will not be repeated.
以上説明した各実施の形態の無線通信システムの構成によれば、多重通信により、複数の伝送路としての通信品質を維持して、周波数利用効率を向上させ、データ伝送速度を向上させることが可能である。 According to the configuration of the wireless communication system of each embodiment described above, it is possible to maintain communication quality as a plurality of transmission paths, improve frequency utilization efficiency, and improve data transmission speed by multiplex communication. It is.
また、各実施の形態の無線通信システムの構成によれば、多重通信により、データ伝送をする場合に、複数の伝送路の各々の通信品質の変化に対して多重度等を適応的に変化させて、全体としての通信品質を維持して通信することが可能である。 In addition, according to the configuration of the wireless communication system of each embodiment, when data transmission is performed by multiplex communication, the multiplicity and the like are adaptively changed with respect to the change in communication quality of each of the plurality of transmission paths. Thus, communication can be performed while maintaining the communication quality as a whole.
今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。 Embodiment disclosed this time is an illustration of the structure for implementing this invention concretely, Comprising: The technical scope of this invention is not restrict | limited. The technical scope of the present invention is shown not by the description of the embodiment but by the scope of the claims, and includes modifications within the wording and equivalent meanings of the scope of the claims. Is intended.
100 符号化/割当処理部、102−1〜102−n 変調器、104 写像変換部、106,107 送信変調器、200 受信復調部、202 最尤判定器、204 復号化/ビット変換処理部、103−1〜103−n 記憶部、105 マッピング処理部、1000,1000 無線送信機、2000 無線受信機。 100 encoding / assignment processing unit, 102-1 to 102-n modulator, 104 mapping conversion unit, 106, 107 transmission modulator, 200 reception demodulation unit, 202 maximum likelihood determination unit, 204 decoding / bit conversion processing unit, 103-1 to 103-n storage unit, 105 mapping processing unit, 1000, 1000 wireless transmitter, 2000 wireless receiver.
Claims (8)
送信ビット列を構成する部分ビット列を、所定の変調方式に対応した第1のコンステレーション上の第1信号点にそれぞれ対応するn系統(n:自然数)の送信1次シンボルに変換する符号化手段と、
前記n系統の送信1次シンボルを、第2のコンステレーション上の第2信号点にそれぞれ対応する、n系統個よりも少ないm系統(m:自然数)の送信2次シンボルへ変換する変換手段とを備え、
少なくとも1系統の前記送信2次シンボルにおける前記第2の信号点の各々は、所定の複数種類の送信ビット列に縮退して対応しており、
前記m系統の送信2次シンボルをそれぞれ前記複数の直交伝送路により伝送するために送出する送信変調手段をさらに備える、通信装置。 A communication device for transmitting information using a plurality of orthogonal transmission paths orthogonal to each other,
Encoding means for converting a partial bit string constituting a transmission bit string into n primary system (n: natural number) transmission primary symbols respectively corresponding to first signal points on a first constellation corresponding to a predetermined modulation method; ,
Conversion means for converting the n transmission primary symbols to m transmission (m: natural number) transmission secondary symbols, each corresponding to the second signal point on the second constellation, and fewer than n transmissions. With
Each of the second signal points in at least one of the transmission secondary symbols corresponds to a predetermined plurality of types of transmission bit strings that are degenerated.
A communication apparatus further comprising transmission modulation means for transmitting the m transmission secondary symbols for transmission through the plurality of orthogonal transmission paths.
前記n系統の送信1次シンボルのうち、m系統の送信1次シンボルをそれぞれ主成分とし、残りの(n−m)系統の送信1次シンボルについては、各主成分に対して振幅を順次縮小する階層化により、それぞれ前記m系統の送信1次シンボルに重畳することで、前記第2のコンステレーション上の直角位相振幅変調の信号点に配置したとして、前記送信1次シンボルを前記送信2次シンボルに変換する、請求項1記載の通信装置。 The converting means includes
Of the n transmission primary symbols, m transmission primary symbols are used as principal components, and the remaining (nm) transmission primary symbols are sequentially reduced in amplitude with respect to each principal component. The transmission primary symbols are arranged at the signal points of quadrature amplitude modulation on the second constellation by superimposing the transmission primary symbols on the m systems, respectively. The communication device according to claim 1, wherein the communication device converts the symbol.
前記変換手段は、前記複数の直交伝送路の伝送路の品質に応じて、前記多重度を変更することにより、送信1次シンボルの系統数または送信2次シンボルの系統数を変化させる、多重度変更手段をさらに備える、請求項1または2記載の通信装置。 When the ratio of the n systems to the m systems is multiplicity,
The converting means changes the number of transmission primary symbols or the number of transmission secondary symbols by changing the multiplicity according to the quality of the transmission paths of the plurality of orthogonal transmission paths. The communication apparatus according to claim 1, further comprising a changing unit.
受信された前記複数の直交伝送路からの信号に対する復調処理を行って、それぞれ、送信2次シンボルに対応する受信信号に復調する受信手段と、
信号空間ダイアグラムのマッピングにおいて、前記受信信号について、前記送信2次シンボルに対応する信号点について尤度を算出し、最も確からしいシンボルを受信したシンボルとして特定し、前記特定された送信2次シンボルに対応する送信1次シンボルを算出するための尤度判定手段とを備え、
前記送信1次シンボルは、送信側において、送信ビット列を構成する部分ビット列を、所定の変調方式に対応した第1のコンステレーション上のn系統の第1信号点にそれぞれ対応するように変換されたものであり、前記送信2次シンボルは、前記n系統の送信1次シンボルを、第2のコンステレーション上の第2信号点にそれぞれ対応する前記n系統よりも少ないm系統の送信2次シンボルへ変換されたものであり、少なくとも1系統の前記送信2次シンボルにおける前記第2の信号点の各々は、所定の複数種類の送信ビット列に縮退して対応しており、
前記尤度判定手段で算出された送信1次シンボルを対応するビット列に変換する復号手段をさらに備える、通信装置。 A communication device for transmitting information using a plurality of orthogonal transmission paths orthogonal to each other,
Receiving means for performing demodulation processing on the received signals from the plurality of orthogonal transmission paths and demodulating the received signals corresponding to the transmission secondary symbols, respectively;
In mapping of the signal space diagram, the likelihood is calculated for the signal point corresponding to the transmission secondary symbol for the received signal, the most likely symbol is identified as the received symbol, and the identified transmission secondary symbol is identified. Likelihood determining means for calculating a corresponding transmitted primary symbol,
The transmission primary symbol is converted on the transmission side so that the partial bit string constituting the transmission bit string corresponds to each of the n first signal points on the first constellation corresponding to the predetermined modulation scheme. The transmission secondary symbols are converted from the n transmission primary symbols to m transmission secondary symbols that are smaller than the n transmissions corresponding to the second signal points on the second constellation. Each of the second signal points in the transmission secondary symbol of at least one system is converted into a predetermined plurality of types of transmission bit strings and corresponds,
A communication apparatus further comprising decoding means for converting a transmission primary symbol calculated by the likelihood determining means into a corresponding bit string.
送信側で、前記複数の直交伝送路の伝送路の品質に応じて、前記多重度を変更することにより、送信1次シンボルの系統数または送信2次シンボルの系統数を変化させるために、伝送路の品質に関する情報を送信側に送信する手段をさらに備える、請求項4または5に記載の通信装置。 When the ratio of the n systems to the m systems is multiplicity,
In order to change the number of transmission primary symbols or the number of transmission secondary symbols by changing the multiplicity according to the quality of the transmission paths of the plurality of orthogonal transmission paths, The communication apparatus according to claim 4, further comprising means for transmitting information on the quality of the road to the transmission side.
送信装置を備え、前記送信装置は、
送信ビット列を構成する部分ビット列を、所定の変調方式に対応した第1のコンステレーション上の第1信号点にそれぞれ対応するn系統(n:自然数)の送信1次シンボルに変換する符号化手段と、
前記n系統の送信1次シンボルを、第2のコンステレーション上の第2信号点にそれぞれ対応する、n系統個よりも少ないm系統(m:自然数)の送信2次シンボルへ変換する変換手段とを含み、
少なくとも1系統の前記送信2次シンボルにおける前記第2の信号点の各々は、所定の複数種類の送信ビット列に縮退して対応しており、
前記m系統の送信2次シンボルをそれぞれ前記複数の直交伝送路により伝送するために送出する送信変調手段をさらに含み、
受信装置をさらに備え、前記受信装置は、
受信された前記複数の直交伝送路からの信号に対する復調処理を行って、それぞれ、送信2次シンボルに対応する受信信号に復調する受信手段と、
信号空間ダイアグラムのマッピングにおいて、前記受信信号について、前記送信2次シンボルに対応する信号点について尤度を算出し、最も確からしいシンボルを受信したシンボルとして特定し、前記特定された送信2次シンボルに対応する送信1次シンボルを算出するための尤度判定手段と、
前記尤度判定手段で算出された送信1次シンボルを対応するビット列に変換する復号手段とを含む、通信システム。 A communication system for transmitting information using a plurality of orthogonal transmission paths orthogonal to each other,
A transmission device, wherein the transmission device comprises:
Encoding means for converting a partial bit string constituting a transmission bit string into n primary system (n: natural number) transmission primary symbols respectively corresponding to first signal points on a first constellation corresponding to a predetermined modulation method; ,
Conversion means for converting the n transmission primary symbols to m transmission (m: natural number) transmission secondary symbols, each corresponding to the second signal point on the second constellation, and fewer than n transmissions. Including
Each of the second signal points in at least one of the transmission secondary symbols corresponds to a predetermined plurality of types of transmission bit strings that are degenerated.
Transmission modulation means for transmitting the m transmission secondary symbols for transmission through the plurality of orthogonal transmission paths, respectively.
A receiving device, wherein the receiving device is
Receiving means for performing demodulation processing on the received signals from the plurality of orthogonal transmission paths and demodulating the received signals corresponding to the transmission secondary symbols, respectively;
In mapping of the signal space diagram, the likelihood is calculated for the signal point corresponding to the transmission secondary symbol for the received signal, the most likely symbol is identified as the received symbol, and the identified transmission secondary symbol is identified. Likelihood determining means for calculating a corresponding transmitted primary symbol;
And a decoding unit that converts the transmission primary symbol calculated by the likelihood determination unit into a corresponding bit string.
送信側で、送信ビット列を構成する部分ビット列を、所定の変調方式に対応した第1のコンステレーション上の第1信号点にそれぞれ対応するn系統(n:自然数)の送信1次シンボルに変換するステップと、
送信側で、前記n系統の送信1次シンボルを、第2のコンステレーション上の第2信号点にそれぞれ対応する、n系統個よりも少ないm系統(m:自然数)の送信2次シンボルへ変換するステップとを備え、
少なくとも1系統の前記送信2次シンボルにおける前記第2の信号点の各々は、所定の複数種類の送信ビット列に縮退して対応しており、
送信側で、前記m系統の送信2次シンボルをそれぞれ前記複数の直交伝送路により伝送するために送出するステップをさらに備え、
受信側で、受信された前記複数の直交伝送路からの信号に対する復調処理を行って、それぞれ、送信2次シンボルに対応する受信信号に復調するステップと、
受信側で、信号空間ダイアグラムのマッピングにおいて、前記受信信号について、前記送信2次シンボルに対応する信号点について尤度を算出し、最も確からしいシンボルを受信したシンボルとして特定し、前記特定された送信2次シンボルに対応する送信1次シンボルを算出するステップと、
受信側で、前記算出された送信1次シンボルを対応するビット列に変換するステップとをさらに備える、通信方法。 A communication method for transmitting information using a plurality of orthogonal transmission paths orthogonal to each other,
On the transmission side, the partial bit string constituting the transmission bit string is converted into n-system (n: natural number) transmission primary symbols respectively corresponding to the first signal points on the first constellation corresponding to a predetermined modulation method. Steps,
On the transmission side, the n transmission primary symbols are converted into m transmission (m: natural number) transmission secondary symbols corresponding to the second signal points on the second constellation, which are smaller than n transmissions. And a step of
Each of the second signal points in at least one of the transmission secondary symbols corresponds to a predetermined plurality of types of transmission bit strings that are degenerated.
The transmitting side further comprises a step of transmitting the m transmission secondary symbols for transmission through the plurality of orthogonal transmission paths, respectively.
Performing a demodulation process on the received signals from the plurality of orthogonal transmission paths on the receiving side, and demodulating the received signals corresponding to the transmission secondary symbols respectively;
On the receiving side, in mapping of the signal space diagram, for the received signal, likelihood is calculated for the signal point corresponding to the transmitted secondary symbol, the most likely symbol is identified as the received symbol, and the identified transmission Calculating a transmitted primary symbol corresponding to the secondary symbol;
The communication method further comprising a step of converting the calculated transmission primary symbol into a corresponding bit string on the receiving side.
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