JP6165443B2 - 階層変調装置及び復調装置とその方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の目的は、受信機の性能によって決定された復調次数を用いて復調及び復号を行うことで、構造と性能に制限のある受信機でも階層変調を活用したサービスを利用できる階層復調装置及びその方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、パルス位置変調を用いるネットワーク環境で通信環境とデバイスの機能面で差のある複数の受信機にサービスを同時に提供する階層変調装置及び復調装置とその方法を提供することにある。
前記符号化部は、前記レベル1にマッピングされた情報ビットから前記レベルNにマッピングされた情報ビット及び前記レベルNのエラー検証コードに基づいてレベルNのパリティを生成し、前記レベルNにマッピングされた情報ビット及び前記レベルNのエラー検証コードと前記レベルNのパリティとを連接して前記レベルNの符号化された情報ビットを生成し得る。
前記シンボルマッピング部は、前記レベル1の符号化された情報ビットから前記レベルNまでの符号化された情報ビットでそれぞれ1ビットずつ選択してレベルの順に連接し、連接されたビットを前記パルス位置変調シンボルにマッピングし得る。
前記パルス位置変調シンボルは、レベルの数に関係なく一定の周期に構成され得る。
前記パルス位置変調シンボルは、レベルの数に関係なく一定のパルス区間の長さを有してもよい。
前記シンボルマッピング部は、前記レベル1の符号化された情報ビットから前記レベルNまでの符号化された情報ビットでそれぞれ1ビットずつ選択してレベルの順に連接し、連接されたビットを前記パルス位置変調シンボルにグレイマッピングしてもよい。
前記階層変調装置は、前記受信部で受信したエラー発生情報及び前記復調次数に基づいて前記復調次数と同一の変調次数のパルス位置変調シンボルに再送信の要請された情報ビットをマッピングする制御部を更に備えることができる。
前記レベルマッピング部、前記エラー制御部、前記符号化部、及び前記シンボルマッピング部は、無線センサネットワークを構成するセンサに含まれ得る。
エラーが検出されたレベル及び前記復調次数に関する情報を含む応答信号を前記階層変調装置に送信する送信部と、を備えることを特徴とする。
前記エラー検出部は、前記レベル1から前記復調次数に対応するレベルまで推定されたビット値に含まれるCRCコードに基づいて前記受信信号のエラーを検出し得る。
前記階層復調装置は、送信装置の変調次数と受信装置の復調次数との差に基づいて発生するノイズを推定して除去するノイズ推定及び除去部を更に備えることができる。
前記階層復調装置は、前記受信信号でエラーが検出された場合、送信装置に前記エラーが検出されたレベル以上の情報ビットの再送信要請の有無を決定する再送信要請決定部を更に備えることができる。
前記復調及び復号部は、前記復調次数がKである場合にK個のブランチ復調及び復号部を含み、前記K個のブランチ復調及び復号部は、互いに付加情報をやり取りする反復復号方式を用いてそれぞれ順次にレベル1からレベルKまでのビットを推定し得る。
前記エラー検出部は、前記K個のブランチ復調及び復号部のそれぞれに接続されるK個のブランチエラー検出部を備え、前記K個のブランチエラー検出部のそれぞれは、ブランチ復調及び復号部で推定されたビットに含まれるCRCコードに基づいてレベルごとのビットのエラーを検出し得る。
前記エラー検出部は、前記K個のブランチ復調及び復号部のそれぞれに接続されるK個のブランチエラー検出部を備え、K番目のブランチエラー検出部は、残りのブランチエラー検出部よりも優先し、ブランチ復調及び復号部で推定されたビットに含まれるCRCコードに基づいて最初のレベルからK番目のレベルまで推定されたビットのエラーを検出してもよい。
前記K番目のブランチエラー検出部でエラーを検出できない場合、前記残りのブランチエラー検出部はエラー検出動作を行わなくてもよい。
前記復調及び復号部、及び前記エラー検出部は、無線センサネットワークを構成するセンサに含まれ得る。
前記レベルごとに符号化された情報ビットを生成するステップは、前記レベル1にマッピングされた情報ビットから前記レベルNにマッピングされた情報ビット及び前記レベルNのエラー検証コードに基づいてレベルNのパリティを生成し、前記レベルNにマッピングされた情報ビット及び前記レベルNのエラー検証コードと前記レベルNのパリティとを連接して前記レベルNの符号化された情報ビットを生成し得る。
前記パルス位置変調シンボルにマッピングするステップは、前記レベル1の符号化された情報ビットから前記レベルNまでの符号化された情報ビットでそれぞれ1ビットずつを選択してレベルの順に連接し、連接したビットを前記パルス位置変調シンボルにマッピングし得る。
また、階層復調装置は受信機の性能によって決定された復調次数を用いて復調及び復号を行うことで、構造と性能に制限のある受信機でも階層変調を活用したサービスを利用することができる。
また、本発明によると、パルス位置変調を用いるネットワーク環境で通信環境とデバイスの機能面で差のある複数の受信機にサービスを同時に提供することができる。
また、ブランチ復調及びデコーダを用いて反復復号を行うことによって、受信性能の向上と再送信回数の減少という効果を取得することができる。
また、エラーの検出されないチャネル状況では、最後のブランチ復調及びデコーダの復調並びに復号のみを行うことによって受信機の複雑度を低下させることができる。
120 エラー制御部
130 符号化部
140 シンボルマッピング部
150、570 制御部
160、560 送信部
170、510 受信部
211 キュー#1〜#N
220 レベルマップ
231、233、235 ロー情報ビット〔レベル1〜N)
241、243、245 エラー検証コードビット(CRC1〜N)
251、253、255 符号化
260 2N−aryパルス位置変調シンボルにマッピング
310 CRCn
320 Parityn
410 最初のパルス位置変調シンボル
411、413、415 レベル1〜Nの符号化された最初のビット
420 2番目パルス位置変調シンボル
421、423、425 レベル1〜Nの符号化された2番目ビット
430 最後のパルス位置変調シンボル
431、433、435 レベル1〜Nの符号化された最後のビット
520 ノイズ推定及び除去部
530 復調及び復号部
540 エラー検出部
550 再送信要請決定部
610 ノイズレベル推定及びノイズ除去機能部
621、623、625 第1〜第K復調及びデコーダ
631、633、635 CRC1〜CRCK検査器
640 再送信要請部
651 送信機
653 バッファ
Claims (25)
- パルス位置変調が用いられるシステムで復調次数を受信装置別の復調次数と帯域幅及びディスプレイ品質を含む機器性能に応じて選択することによって階層変復調を実現する階層変復調システムの送信装置に対応する階層変調装置であって、
情報ビットを予め設定されたレベルマップに基づいて複数のレベルにマッピングするレベルマッピング部と、
前記マッピングされた情報ビットに基づいてレベルごとにエラー検証コードを生成するエラー制御部と、
前記複数のレベルのそれぞれにマッピングされた情報ビット及び前記レベルごとに生成されたエラー検証コードに基づいてレベルごとに符号化された情報ビットを生成する符号化部と、
前記レベルごとに符号化された情報ビットを、前記符号化された情報ビットのレベルで前記符号化された情報ビットの位置に対応する位置のパルス位置変調シンボルにマッピングするシンボルマッピング部と、
前記複数のレベルは変調次数に対応し、該変調次数に関する情報を含む制御信号を階層復調装置に送信する送信部と、
前記階層復調装置からエラー発生情報及び復調次数に関する情報を含む応答信号を受信する受信部と、を備えることを特徴とする階層変調装置。 - 前記レベルマッピング部で、前記情報ビットをレベル1からレベルNまでN個のレベルにマッピングする場合、
前記エラー制御部は、レベル1にマッピングされた情報ビットからレベルNにマッピングされた情報ビットまでの全てを累積してレベルNのエラー検証コードを生成することを特徴とする請求項1に記載の階層変調装置。 - 前記符号化部は、
前記レベル1にマッピングされた情報ビットから前記レベルNにマッピングされた情報ビット及び前記レベルNのエラー検証コードに基づいてレベルNのパリティを生成し、
前記レベルNにマッピングされた情報ビット及び前記レベルNのエラー検証コードと前記レベルNのパリティとを連接して前記レベルNの符号化された情報ビットを生成することを特徴とする請求項2に記載の階層変調装置。 - 前記シンボルマッピング部は、前記レベル1の符号化された情報ビットから前記レベルNまでの符号化された情報ビットでそれぞれ1ビットずつ選択してレベルの順に連接し、連接されたビットを前記パルス位置変調シンボルにマッピングすることを特徴とする請求項3に記載の階層変調装置。
- 前記パルス位置変調シンボルは、レベルの数に関係なく一定の周期に構成されることを特徴とする請求項1に記載の階層変調装置。
- 前記パルス位置変調シンボルは、レベルの数に関係なく一定のパルス区間の長さを有することを特徴とする請求項1に記載の階層変調装置。
- 前記シンボルマッピング部は、前記レベル1の符号化された情報ビットから前記レベルNまでの符号化された情報ビットでそれぞれ1ビットずつ選択してレベルの順に連接し、連接されたビットを前記パルス位置変調シンボルにグレイマッピングすることを特徴とする請求項3に記載の階層変調装置。
- 前記受信部で受信したエラー発生情報及び前記復調次数に基づいて前記復調次数と同一の変調次数のパルス位置変調シンボルに再送信の要請された情報ビットをマッピングする制御部を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の階層変調装置。
- 前記レベルマッピング部、前記エラー制御部、前記符号化部、及び前記シンボルマッピング部は、無線センサネットワークを構成するセンサに含まれることを特徴とする請求項1に記載の階層変調装置。
- パルス位置変調が用いられるシステムで復調次数を受信装置別の復調次数と帯域幅及びディスプレイ品質を含む機器性能に応じて選択することによって階層変復調を実現する階層変復調システムの受信装置に対応する階層復調装置であって、
受信信号を復調次数に基づいて復調し、符号化された情報ビットを復号する復調及び復号部と、
前記符号化された情報ビットに含まれるエラー検証コードに基づいて受信信号のエラーを検出するエラー検出部と、
請求項1に記載の階層変調装置から送信された制御信号を前記受信信号として受信する受信部と、
エラーが検出されたレベル及び前記復調次数に関する情報を含む応答信号を前記階層変調装置に送信する送信部と、を備えることを特徴とする階層復調装置。 - 前記復調及び復号部は、前記復調次数に基づいたパルス位置変調シンボルを用いて前記受信信号を復調し、復調された信号でレベル1から前記復調次数に対応するレベルまでのビット値を推定することを特徴とする請求項10に記載の階層復調装置。
- 前記エラー検出部は、前記レベル1から前記復調次数に対応するレベルまで推定されたビット値に含まれるCRCコードに基づいて前記受信信号のエラーを検出することを特徴とする請求項11に記載の階層復調装置。
- 送信装置の変調次数と受信装置の復調次数との差に基づいて発生するノイズを推定して除去するノイズ推定及び除去部を更に備えることを特徴とする請求項10に記載の階層復調装置。
- 前記受信信号でエラーが検出された場合、送信装置に前記エラーが検出されたレベル以上の情報ビットの再送信要請の有無を決定する再送信要請決定部を更に備えることを特徴とする請求項10に記載の階層復調装置。
- 前記復調及び復号部は、前記復調次数がKである場合にK個のブランチ復調及び復号部を含み、
前記K個のブランチ復調及び復号部は、互いに付加情報をやり取りする反復復号方式を用いてそれぞれ順次にレベル1からレベルKまでのビットを推定することを特徴とする請求項10に記載の階層復調装置。 - 前記エラー検出部は、前記K個のブランチ復調及び復号部のそれぞれに接続されるK個のブランチエラー検出部を備え、
前記K個のブランチエラー検出部のそれぞれは、ブランチ復調及び復号部で推定されたビットに含まれるCRCコードに基づいてレベルごとのビットのエラーを検出することを特徴とする請求項15に記載の階層復調装置。 - 前記エラー検出部は、前記K個のブランチ復調及び復号部のそれぞれに接続されるK個のブランチエラー検出部を備え、
K番目のブランチエラー検出部は、残りのブランチエラー検出部よりも優先し、ブランチ復調及び復号部で推定されたビットに含まれるCRCコードに基づいて最初のレベルからK番目のレベルまで推定されたビットのエラーを検出することを特徴とする請求項15に記載の階層復調装置。 - 前記K番目のブランチエラー検出部でエラーを検出できない場合、前記残りのブランチエラー検出部は、エラー検出動作を行わないことを特徴とする請求項17に記載の階層復調装置。
- 前記復調及び復号部、及び前記エラー検出部は、無線センサネットワークを構成するセンサに含まれることを特徴とする請求項10に記載の階層復調装置。
- パルス位置変調が用いられるシステムで復調次数を受信装置別の復調次数と帯域幅及びディスプレイ品質を含む機器性能に応じて選択することによって階層変復調を実現する階層変復調システムの送信装置に対応する階層変調装置の階層変調方法であって、
情報ビットを予め設定されたレベルマップに基づいて複数のレベルにマッピングするステップと、
前記マッピングされた情報ビットに基づいてレベルごとにエラー検証コードを生成するステップと、
前記複数のレベルのそれぞれにマッピングされた情報ビット及び前記レベルごとに生成されたエラー検証コードに基づいてレベルごとに符号化された情報ビットを生成するステップと、
前記レベルごとに符号化された情報ビットを、前記符号化された情報ビットのレベルで前記符号化された情報ビットの位置に対応する位置のパルス位置変調シンボルにマッピングするステップと、
前記複数のレベルは変調次数に対応し、該変調次数に関する情報を含む制御信号を階層復調装置に送信するステップと、
エラー発生情報及び復調次数に関する情報を含む応答信号を前記階層復調装置から受信するステップと、を有することを特徴とする階層変調方法。 - 前記複数のレベルにマッピングするステップにおいて、前記情報ビットをレベル1からレベルNまでN個のレベルにマッピングする場合、
前記エラー検証コードを生成するステップは、レベル1にマッピングされた情報ビットからレベルNにマッピングされた情報ビットまでの全てを累積してレベルNのエラー検証コードを生成することを特徴とする請求項20に記載の階層変調方法。 - 前記レベルごとに符号化された情報ビットを生成するステップは、
前記レベル1にマッピングされた情報ビットから前記レベルNにマッピングされた情報ビット及び前記レベルNのエラー検証コードに基づいてレベルNのパリティを生成し、
前記レベルNにマッピングされた情報ビット及び前記レベルNのエラー検証コードと前記レベルNのパリティとを連接して前記レベルNの符号化された情報ビットを生成することを特徴とする請求項21に記載の階層変調方法。 - 前記パルス位置変調シンボルにマッピングするステップは、前記レベル1の符号化された情報ビットから前記レベルNまでの符号化された情報ビットでそれぞれ1ビットずつを選択してレベルの順に連接し、連接したビットを前記パルス位置変調シンボルにマッピングすることを特徴とする請求項22に記載の階層変調方法。
- パルス位置変調が用いられるシステムで復調次数を受信装置別の復調次数と帯域幅及びディスプレイ品質を含む機器性能に応じて選択することによって階層変復調を実現する階層変復調システムの受信装置に対応する階層復調装置の階層復調方法であって、
請求項20に記載の階層変調装置から送信された制御信号を受信信号として受信するステップと、
前記受信信号を復調次数に基づいて復調するステップと、
符号化された情報ビットを復号するステップと、
前記符号化された情報ビットに含まれるエラー検証コードに基づいて受信信号のエラーを検出するステップと、
エラーが検出されたレベル及び前記復調次数に関する情報を含む応答信号を前記階層変調装置に送信するステップと、を有することを特徴とする階層復調方法。 - 前記復調するステップは、前記復調次数に基づいたパルス位置変調シンボルを用いて前記受信信号を復調し、
前記復号するステップは、復調された信号でレベル1から前記復調次数に対応するレベルまでのビット値を推定することを特徴とする請求項24に記載の階層復調方法。
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