JPH05300181A - Device and method for encoding modulation for mobile communication - Google Patents
Device and method for encoding modulation for mobile communicationInfo
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- JPH05300181A JPH05300181A JP3029259A JP2925991A JPH05300181A JP H05300181 A JPH05300181 A JP H05300181A JP 3029259 A JP3029259 A JP 3029259A JP 2925991 A JP2925991 A JP 2925991A JP H05300181 A JPH05300181 A JP H05300181A
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、符号化変調技術に関
し、特にチャネル応用、例えばセルラー移動通信のフェ
ージングにおけるそうした技術の使用に関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to coded modulation techniques, and more particularly to the use of such techniques in channel applications, such as fading cellular mobile communications.
【0002】[0002]
【従来の技術】過去10年の間、トレリス符号化変調
が、付加白色ガウス雑音(AWGN)を伴うチャネルに
対する実際的な電力効率且つ帯域幅効率をもつ変調技術
であることが明らかされた。この技術は、今や商用電話
線モデムに幅広く使用され、これらのモデムのラインレ
ートを19.2Kbit/sにも増加させている。BACKGROUND OF THE INVENTION Over the past decade, trellis coded modulation has been shown to be a practical power and bandwidth efficient modulation technique for channels with additive white Gaussian noise (AWGN). This technology is now widely used in commercial telephone line modems, increasing the line rate of these modems to 19.2 Kbit / s.
【0003】更に近年、トレリス符号化変調技術の、そ
れ以上のクラスのチャネルへの適用可能性、特に高速フ
ェージングチャネル、即ち信号振幅が短時間内に激しく
変化するのでそれを探知し且つそれにより正確に伝送情
報を復元することが実際的でないチャネルへの適用可能
性が調査されている。実際、信号振幅はかなり弱いの
で、信号振幅が探知されたとしても正確なデータの復元
は不可能である。More recently, the applicability of the trellis coded modulation technique to higher classes of channels, especially fast fading channels, has been detected and therefore accurate because the signal amplitude changes drastically in a short time. Applicability to channels where recovering transmission information is impractical is being investigated. In fact, the signal amplitude is so weak that accurate data recovery is not possible even if the signal amplitude is detected.
【0004】様々な型の移動通信のチャネルはこのカテ
ゴリーに入る。電話線モデムの適用におけるように、そ
のようなチャネルでのトレリス符号化の使用は、(いわ
ゆる「非符号化」変調の方法に比べて)、信号電力のい
わゆる「符号化利得」をもたらす。究極的な結果とし
て、追加的な信号帯域を必要とせずに正確な情報復元の
能力が強化される。Various types of mobile communication channels fall into this category. The use of trellis coding in such channels, as in telephone line modem applications, results in a so-called "coding gain" of signal power (compared to so-called "uncoded" modulation methods). The net result is an enhanced ability to recover accurate information without the need for additional signal bandwidth.
【0005】不運なことに、所与量の符号化利得により
達成された誤り率性能の改善は、高速フェージングチャ
ネルにおいては電話線チャネルにおけるよりも非常に低
いことが分かった。例えば、3dBの符号化利得は、電
話線チャネルでの誤り率を3桁も改善するが、高速フェ
ージングチャネルでは3分の1しか改善しない。この不
釣合いは、主に高速フェージングチャネルのまさに本
質、即ちフェージング性質から生じる。Unfortunately, the improvement in error rate performance achieved with a given amount of coding gain has been found to be much lower in the fast fading channel than in the telephone line channel. For example, a coding gain of 3 dB improves the error rate on the telephone line channel by as much as three orders of magnitude, but only by a third on the fast fading channel. This imbalance mainly results from the very nature of the fast fading channel, the fading nature.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来技術は、いわゆる
「ビルトイン時間ダイバーシティ」を示す特定のトレリ
ス符号(a)と伝送された信号点を再配列するインター
リーブ/ディインターリーブ技術(b)との組み合せを
用いることで、チャネルでの高速フェージングの発生を
考慮に入れること、そしてそれにより増大した符号化利
得を与えることが可能であることを認識してきた。しか
し、同時に、一般的にそうした従来技術の解決法は、特
定の応用に対しては完全に満足できるものではない。デ
ジタルセルラー移動通信(以下単に「移動通信」と呼
ぶ)はCKその有名な例である。In the prior art, a combination of a specific trellis code (a) exhibiting so-called "built-in time diversity" and an interleave / deinterleave technique (b) for rearranging the transmitted signal points is used. It has been recognized that, by using it, it is possible to take into account the occurrence of fast fading in the channel and thereby provide increased coding gain. However, at the same time, generally such prior art solutions are not entirely satisfactory for the particular application. Digital cellular mobile communication (hereinafter simply referred to as "mobile communication") is a famous example of CK.
【0007】特に、そのような方法の可能性のある符号
化利得の実現には、十分な量の伝送遅延が送信機と受信
機の双方に導入されるような特性を持つインターリーバ
/ディインターリーバの使用が必要とされる。例えば移
動通信システムのリアルタイムの性質は、そのような遅
延はシステム特性に重要な負の影響を与えることを意味
する。In particular, in order to realize the possible coding gain of such a method, an interleaver / de-interleaver with the property that a sufficient amount of transmission delay is introduced at both the transmitter and the receiver. The use of riva is required. For example, the real-time nature of mobile communication systems means that such delays have a significant negative impact on system characteristics.
【0008】更に、可能性のある符号化利得の実現は、
今や次世代移動通信に関する北アメリカ標準になってい
る時分割多元接続(TDMA)を使用するシステムで
は、更に大きな遅延を必要としている。(この効果は、
TDMAシステムでは、特定の一つの源から生じる信号
点は他の場合に比べ一層互いに近接していると言う事実
から生じる。)加えて、あらゆる特定の信号点を出力す
るために、トレリス復号器が多数の続いて来る信号点を
受信するまで待つ必要があるとの事実により、ある程度
の付加遅延を生じ、そして/または幾つかの特定の応用
においてチャネル容量の幾らかを無駄にする。そうした
応用は、ブロック毎に符号化する音声符号器を含むシス
テムを包含する。Further, the possible coding gain realizations are:
Systems that use Time Division Multiple Access (TDMA), which is now the North American standard for next generation mobile communications, require even greater delays. (This effect is
In a TDMA system this results from the fact that the signal points originating from one particular source are closer together than in other cases. In addition, there is some additional delay due to the fact that the trellis decoder has to wait until it receives a large number of subsequent signal points in order to output every particular signal point, and / or some It wastes some of the channel capacity in some particular applications. Such applications include systems that include a speech encoder that encodes block by block.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ビルト
イン時間ダイバーシティを伴ったインターリーブされた
ブロック符号化変調を利用することで、多くの効果を有
し、上述した従来技術と同等または優れた符号化利得を
達成する。その効果として、実行の際複雑さが小さく、
インターリーバ/ディインターリーバ及び符号器の遅延
がより少なく、いくつかの符号に対するより高い帯域幅
効率が利用可能で、複雑さ、電力効率及び帯域幅効率に
おいて望みのトレードオフを持つシステム設計を達成す
る際柔軟性が増大し、そして一般的なシステムとして問
題が少ない。According to the present invention, the use of interleaved block coded modulation with built-in time diversity has many advantages and is equivalent or superior to the prior art described above. Achieve coding gain. The effect is that it is less complex to implement,
Achieve system designs with lower interleaver / deinterleaver and encoder delays, higher bandwidth efficiency for some codes, and desired trade-offs in complexity, power efficiency, and bandwidth efficiency Flexibility is increased, and there are few problems as a general system.
【0010】好ましい実施例においては、移動通信及び
他の高速フェージングチャネルの特質である信号振幅の
高速変化を償うために、一定振幅型の信号配列が使われ
る。更に、そうしたチャネルで起こる搬送波位相の高速
変化のため、ノンコヒーレント差分検波法の使用が好ま
しい。これらの基準の両方は、M点差分位相シフトキー
イング、即ちM−DPSK、を使用することで都合よく
満たされる。In the preferred embodiment, constant amplitude signal constellations are used to compensate for the rapid changes in signal amplitude that are characteristic of mobile communications and other fast fading channels. Furthermore, the use of non-coherent differential detection is preferred due to the fast changes in carrier phase that occur in such channels. Both of these criteria are conveniently met using M-point differential phase shift keying, or M-DPSK.
【0011】本発明によれば、信号点がインターリーバ
により再配列される特定の方法が、使用される特定のブ
ロック符号に整合され、それによりインターリーバの有
効だが現実的ではない大きさを増加させ、そうして前に
述べたインターリーバ/ディインターリーバ遅延を減少
させるという効果を奏する。According to the invention, the particular way in which the signal points are rearranged by the interleaver is matched to the particular block code used, thereby increasing the effective but impractical size of the interleaver. And thus has the effect of reducing the interleaver / deinterleaver delays previously described.
【0012】[0012]
【実施例】図1の伝送システムにおいて、リード線11
上の入力データは、2N次元ブロック符号器/マッパに
T秒の信号間隔当りmビット(ここでmは整数または分
数である)の率で加えられる。ブロック符号器/マッパ
13はN個の信号間隔に相当するビットよりなる入力デ
ータのブロックを集積し、そして選択された2N次元ブ
ロック符号を、集積されたN×mビットを(m+r)個
の符号化ビットのN群に符号化するために使用する。こ
れらの群は続いてリード線16上に与えられる。ここ
で、パラメータrはブロック符号器/マッパ13により
導入された信号間隔当りの冗長ビットの平均数である。
(m+r)ビット群の各々の許容ビットパターンは、2
次元(2D)M(≦2m+r)−PSK配列の特定の信号
点に関連する。ここでMは選ばれた整数である。特に、
n番目の信号間隔の間にリード線16上にある信号点を
Pnと表示する。ブロック符号は、各信号点は2次元で
あり、ブロック符号器/マッパ13による「符号語」出
力の各々はN個の信号点で表されるので、「2N次元」
であると呼ばれる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the transmission system of FIG.
The input data above is applied to the 2N-dimensional block encoder / mapper at a rate of m bits per signal interval of T seconds, where m is an integer or fraction. The block encoder / mapper 13 integrates a block of input data consisting of bits corresponding to N signal intervals, and outputs the selected 2N-dimensional block code to the integrated N × m bits of (m + r) codes. It is used to encode N groups of encoded bits. These groups are subsequently provided on lead 16. Here, the parameter r is the average number of redundant bits per signal interval introduced by the block encoder / mapper 13.
The allowable bit pattern of each of the (m + r) bit groups is 2
It is associated with a particular signal point of the dimension (2D) M (≤2m + r ) -PSK constellation. Here, M is a selected integer. In particular,
The signal point on the lead wire 16 during the nth signal interval is designated as P n . The block code is “2N-dimensional” because each signal point is two-dimensional and each “code word” output by the block encoder / mapper 13 is represented by N signal points.
Called.
【0013】ここで用いられる用語と概念の理解を確か
にするために、図2を参照する。2N次元ブロック符号
器/マッパは、2N次元「符号語」を生成する。各信号
語は、N個の「信号点」の連続よりなる。各信号点は、
図2において8個の信号点を有する位相シフトキーイン
グ配列、すなわち8−PSK、として図式的に示されて
いる、所定の2次元「配列」の中の一点である。To ensure an understanding of the terms and concepts used herein, reference is made to FIG. The 2N-dimensional block encoder / mapper produces a 2N-dimensional “codeword”. Each signal word consists of a succession of N “signal points”. Each signal point is
2 is a point in a given two-dimensional "array", which is shown diagrammatically in FIG. 2 as a phase shift keying array with eight signal points, or 8-PSK.
【0014】この2N次元符号語は、N個の「信号間
隔」の間、各信号間隔に1信号点が送られる。すべての
2N次元符号語の集合は、各符号語が2N次元配列の
「要素」である「2N次元配列」と呼ばれる。2N次元
配列はまた、コードブックまたは文字体系と呼ばれる。
以下の説明において、2N次元符号語の各々は、構成す
るN次元配列中の2個のN次元構成要素の連結としてし
ばしば扱われる。ここで、構成するN次元配列は、2N
次元配列と同時に到着する。この見方は、N/2,N/
4等の次元の要素及び配列に対して反復される。In this 2N-dimensional codeword, one signal point is sent in each signal interval during N "signal intervals". The set of all 2N-dimensional codewords is called a "2N-dimensional array", where each codeword is an "element" of the 2N-dimensional array. 2N-dimensional arrays are also called codebooks or scripts.
In the following description, each 2N-dimensional codeword is often treated as a concatenation of two N-dimensional components in the constituent N-dimensional array. Here, the configured N-dimensional array is 2N
It arrives at the same time as the dimensional array. This view is N / 2, N /
Iterate over 4 dimensional elements and arrays.
【0015】図1示されるように、N×m入力ビットの
各々の群に対応してリード線16上の符号器/マッパ1
3により出力されるN個の連続する2次元信号点が、イ
ンターリーバ21に加えられる。インターリーバの機能
は、特定の符号語に属する信号点が伝送の際に時間的に
互いに分離されるように、信号点Pnを再配列すること
である。この方法は、チャネルのフェージングが符号語
のN個の信号点の1個以上に影響を及ぼす可能性を減少
させる。As shown in FIG. 1, the encoder / mapper 1 on the lead 16 corresponds to each group of N × m input bits.
The N consecutive two-dimensional signal points output by 3 are added to the interleaver 21. The function of the interleaver is to rearrange the signal points P n such that the signal points belonging to a particular codeword are temporally separated from each other during transmission. This method reduces the likelihood that channel fading will affect one or more of the N signal points of the codeword.
【0016】好ましい実施例において、ブロック符号器
/マッパ13で用いられるブロック符号は、以下で詳細
に述べるようにビルトイン時間ダイバーシティを有し、
且つ、また以下で述べるように、この信号点の時間分離
はそうした符号の伝送データを正確に復元させる能力を
非常に高める。更に本発明によれば、ブロック符号及び
インターリーバ再配列アルゴリズムは、この能力を更に
高めるために共同して選択される。In the preferred embodiment, the block code used in the block encoder / mapper 13 has built-in time diversity, as will be described in detail below.
And, as also described below, this time separation of the signal points greatly enhances the ability to accurately recover the transmitted data of such codes. Further in accordance with the present invention, the block code and interleaver rearrangement algorithm are jointly selected to further enhance this capability.
【0017】最後に、リッド線24上のインターリーバ
により出力される再配列された信号点Qnは、その出力
が今度は高速フェージングチャネル30に加えられる変
調器25に加えられる。変調器25は以下でより詳しく
説明する。Finally, the rearranged signal points Q n output by the interleaver on the lid line 24 are applied to a modulator 25 whose output is in turn applied to the fast fading channel 30. The modulator 25 will be described in more detail below.
【0018】受信機において、復調器41及びディイン
ターリーバ44は、それぞれ変調器25とインターリー
バ21の機能の逆を行う。従って、リード線45上のデ
ィインターリーバの出力は、符号器/マッパ13の出力
でリード線16上に現れる信号点の連続に対応してい
る、受信されたがチャネルが損なわれた信号点Pnの連
続である。これらは、元の伝送された入力データをリー
ド線53上に復元して供給するブロック復号器51に加
えられる。In the receiver, the demodulator 41 and the deinterleaver 44 perform the reverse functions of the modulator 25 and the interleaver 21, respectively. Therefore, the output of the deinterleaver on lead 45 corresponds to the succession of signal points appearing on lead 16 at the output of encoder / mapper 13, the received but channel corrupted signal point P. It is a sequence of n . These are applied to the block decoder 51 which restores and supplies the original transmitted input data on the lead 53.
【0019】本発明によれば、以下により詳しく述べる
ように、ブロック復号器51は、AWGN環境において
トレリス符号化信号のために従来使用された最大見込み
復号器と同様に、いわゆる「ソフト決定」に基づいて動
作する。In accordance with the present invention, the block decoder 51, as will be described in more detail below, is a so-called "soft decision", similar to the maximum likelihood decoder conventionally used for trellis coded signals in the AWGN environment. Work based.
【0020】この時点で、図1のに示した実施例で実行
される、符号Iと呼ばれる第1のブロック符号変調方式
の説明を用いて、時間ダイバーシティ符号化の概念を説
明することは有益であろう。At this point, it is instructive to explain the concept of time diversity coding using the description of the first block code modulation scheme, referred to as code I, implemented in the embodiment shown in FIG. Ah
【0021】特に、図3に示されるような8−PSK信
号配列が4次元(4D)符号を実行するのに用いられ
る。これはその符号により生成される各符号語が8−P
SK配列の2つの2次元点よりなることを意味する。こ
れらの点は、それぞれの信号間隔中に伝送される。配列
の8個の点は、0から7までの数字でラベル付けされ
る。この場合、パラメータmとrは、どちらも1.5に
等しく、もちろんN=2である。このように、ブロック
符号器/マッパ13は、2個の連続する信号間隔の各々
で3ビット語を生成する。そうした語の各々は、そのビ
ット値により信号点0乃至7の特定の1つを特定する。In particular, an 8-PSK signal constellation as shown in FIG. 3 is used to implement a 4-dimensional (4D) code. This means that each codeword generated by that code is 8-P
It is meant to consist of two two-dimensional points in the SK array. These points are transmitted during each signal interval. The eight points in the array are labeled with numbers from 0 to 7. In this case, the parameters m and r are both equal to 1.5 and of course N = 2. Thus, the block encoder / mapper 13 produces a 3-bit word at each of two consecutive signal intervals. Each such word identifies by its bit value a particular one of signal points 0-7.
【0022】リード線16上の符号語内のリード線11
上のブロック符号器/マッパ13に入力された(N×
m)の符号化/マッピングは、図4の表に示される。こ
こで括弧の中の3ビットパターンの各々は、(m+r
=)3個の符号化されたビットの値を示し、単なるその
関連した信号点の10進のラベルの2進値である。23
=8通りのビットパターンがあり、それ故8通りの符号
語がある。表記的には、各符号語は以下では、x及びy
をそれぞれ符号語を構成する第1信号点と第2信号点と
して、(x,y)の形で表される。Lead 11 within the codeword on lead 16
Input to the upper block encoder / mapper 13 (N ×
The coding / mapping of m) is shown in the table of FIG. Here, each of the 3-bit patterns in parentheses is (m + r
=) Indicates the value of the three encoded bits and is simply the binary value of the decimal label of its associated signal point. Two three
= 8 bit patterns, and thus 8 code words. Notationally, each codeword is referred to below as x and y.
In the form of (x, y) as the first signal point and the second signal point respectively constituting the code word.
【0023】符号Iの符号語の各々は、構成する2次元
点の両方ともが他のいかなる符号語とも異なることが重
要である。よって、例えば、符号語(0,0)の第1又
は第2信号点は、いかなる他の符号語の第1又は第2信
号点と等しくない。この性質の重要性は、2個の構成信
号点の内の1個の振幅がチャネルフェージングにより著
しく減衰され、その結果それにより搬送された情報が完
全に失われた場合を考えると理解できる。符号語のもう
一方の構成する信号点が正確に復元される限り、それに
も関わらずその情報を復元することは可能である。It is important that each of the codewords of code I is different from any other codeword in both of its two-dimensional points. Thus, for example, the first or second signal point of codeword (0,0) is not equal to the first or second signal point of any other codeword. The importance of this property can be understood by considering the case where the amplitude of one of the two constituent signal points is significantly attenuated by channel fading, resulting in the complete loss of the information carried thereby. As long as the other constituent signal point of the codeword is accurately restored, it is possible to nevertheless restore that information.
【0024】特に、復元された符号語の第1信号点が
「3」であり、第2信号点が失われたとすると、他の符
号語はどれも第1信号点として「3」を持たないので、
伝送された符号語はそれにも関わらず(3,7)であっ
たと決定される。(この分析は、復号化処理がどのよう
に好ましく実行されるかについて簡単化し過ぎている
が、説明のためには有用である。)In particular, if the first signal point of the restored codeword is "3" and the second signal point is lost, then no other codeword has "3" as the first signal point. So
It is determined that the transmitted codeword was nevertheless (3,7). (This analysis oversimplifies how the decoding process is preferably performed, but is useful for illustration.)
【0025】このように、この符号は、時間ダイバーシ
ティの機構を介して、フェージングにより導入された伝
送誤りに、ビルトインされた高度な免疫を与える。即
ち、各入力データビットについての情報は、符号化信号
中に時間領域で冗長的に現れる。このように、例えば、
入力ビットパターン010の3個のビットの各々に関す
る情報は、対応する符号語(3,7)の第1信号点
「3」と第2信号点「7」の両方の中に現れる。Thus, this code provides a high degree of built-in immunity to transmission errors introduced by fading through the mechanism of time diversity. That is, the information about each input data bit appears redundantly in the encoded signal in the time domain. Thus, for example,
Information about each of the three bits of the input bit pattern 010 appears in both the first signal point "3" and the second signal point "7" of the corresponding codeword (3,7).
【0026】一般的に言って、Xを1より大きな整数と
すると、配列された信号点の連続よりなる各符号語が、
他の符号語の各々に対して少なくともX個の信号点の位
置だけ異なるならば、符号はX倍の時間ダイバーシティ
を持つと言われる。よって、符号Iは2倍のビルトイン
時間ダイバーシティをもつと評価される。図3の信号点
を、2倍のビルトイン時間ダイバーシティを示す4次元
符号語のコードブックに結合する方法は、実際に多数あ
る。しかし、都合のよいことに、図4に示されるもの
は、(2倍時間ダイバーシティの要求に与えられた)符
号語の間の最小自乗ユークリッド距離を最大化するとい
う更に有利な点を持つ。それは、全体の符号化法の誤り
免疫を更に高める。この符号の距離は、「4」である。Generally speaking, if X is an integer greater than 1, each codeword consisting of a series of signal points arranged is
A code is said to have X times the time diversity if it differs from each of the other code words by at least X signal point positions. Therefore, the code I is evaluated to have twice the built-in time diversity. There are actually many ways to combine the signal points of FIG. 3 into a codebook of four-dimensional codewords that shows twice the built-in time diversity. Advantageously, however, the one shown in FIG. 4 has the further advantage of maximizing the least squared Euclidean distance between codewords (given to the requirement of double time diversity). It further enhances the error immunity of the whole coding scheme. The distance of this code is "4".
【0027】説明されているものは符号化変調法である
ことをここで強調しておくことは重要である。これによ
り、a)冗長ビットの導入により生じる信号帯域幅の要
求を減らすために、信号配列の大きさが2m信号点以上
に増やされ、さらにb)ブロック符号化と配列マッピン
グは相互に依存する、という意味がある。これは、a)
冗長ビットの導入は信号帯域幅の拡張により与えられ、
b)ブロック符号化と配列マッピングは互いに何の関係
がない、という点において、従来のブロック符号化法と
著しい対称をなす。It is important to emphasize here that what is described is a coded modulation method. This a) increases the size of the signal constellation beyond 2 m signal points to reduce the signal bandwidth requirement caused by the introduction of redundant bits, and b) block coding and constellation mapping are interdependent. Has the meaning. This is a)
The introduction of redundant bits is given by the extension of the signal bandwidth,
b) The block coding and array mapping have a significant symmetry with the conventional block coding method in that they have nothing to do with each other.
【0028】更に具体的には、ここで、a)2次元・M
−PSK配列からの信号点を用いる本発明の符号を、
b)例えばリード・ソロモン符号又は他のブロック符号
を使用して入力ビットをブロック符号化し、各信号点は
同じ2次元・M−PSK配列からそれぞれ取られた信号
点の連続として結果として生じた符号化ビットを伝送す
る方法と、比べることは適節である。More specifically, here, a) two-dimensional M
The code of the invention using signal points from the PSK constellation,
b) Block-code the input bits using, for example, a Reed-Solomon code or other block code, each signal point resulting in a sequence of signal points each taken from the same two-dimensional M-PSK constellation. It is appropriate to compare it with the method of transmitting the encoded bit.
【0029】そのような場合、結果として生じた伝送信
号点の連続の集合は、X倍時間ダイバーシティやいくら
かの符号化利得と言った、本発明の符号の特性の幾つか
を有する。しかし、そうした方法は、本発明の場合と異
なり、伝送信号点の連続の間の最小ユークリッド距離に
関係がない。結果として、伝送信号点の連続の間の最小
自乗ユークリッド距離は、問題の文字体系に関連した
「絶対最小自乗ユークリッド距離」としてこの中で定義
される距離と同程度に小さい。その距離は、ダイバーシ
ティパラメータ「X」を掛けられた、2次元M−PSK
配列の信号点のあらゆる対の最小自乗ユークリッド距離
として与えられる。In such a case, the resulting set of transmitted signal points will have some of the characteristics of the inventive code, such as X times time diversity and some coding gain. However, such a method is not related to the minimum Euclidean distance between the series of transmitted signal points, unlike the present invention. As a result, the least-squares Euclidean distance between a series of transmitted signal points is as small as the distance defined therein as the "absolute least-squares Euclidean distance" associated with the script in question. The distance is a two-dimensional M-PSK multiplied by the diversity parameter "X".
It is given as the least squares Euclidean distance of every pair of signal points in the array.
【0030】こうして、例えば、2倍の時間ダイバーシ
ティを有し、且つ図3の2次元・M−PSK配列を使用
する4次元符号の絶対最小自乗ユークリッド距離は、符
号語(0,0),(1,1),(2,2),・・・,
(7,7)よりなる4次元符号の符号語の間の最小自乗
ユークリッド距離である1.17である。Thus, for example, the absolute least square Euclidean distance of a four-dimensional code having twice the time diversity and using the two-dimensional M-PSK array of FIG. 3 is the codeword (0,0), ( 1, 1), (2, 2), ...
The least square Euclidean distance between the code words of the four-dimensional code consisting of (7, 7) is 1.17.
【0031】本発明の符号は、対称的に、前述の絶対最
小自乗ユークリッド距離よりも大きい、伝送信号点の連
続の間即ち符号語間の最小自乗ユークリッド距離を有す
る。例えば、同じく2倍のダイバーシティを持ち、同じ
く図3の配列を使う符号Iでは、符号語間の最小自乗ユ
ークリッド距離は、4である。The code of the present invention symmetrically has a least-squares Euclidean distance between consecutive transmission signal points, that is, between codewords, which is larger than the above-mentioned absolute least-squares Euclidean distance. For example, for code I, which also has twice the diversity and also uses the array of FIG. 3, the least square Euclidean distance between codewords is 4.
【0032】更に異なる点として、従来のブロック符号
化方式は一般的に、非符号化方式に使用されるのと同じ
配列を使用する。よって、例えば、非符号化システムで
信号間隔当りm(mは整数)情報ビットを伝送するため
には、使用される配列は、2m個の変調信号点を持つ。
たとえ信号間隔当りr冗長ビットが常用のブロック符号
により導入されたとしても、それでも同一の配列が使用
され、ボー・レートはこれらの冗長ビットを収容するた
めに(m+r)/m倍になる。対称的に、本発明のよう
な符号化変調法は、2m個以上の変調信号点を有するよ
うに配列の大きさを拡張することで少なくとも冗長ビッ
トの一部を収容する。As a further difference, conventional block coding schemes generally use the same constellation that is used for non-coding schemes. Thus, for example, for transmitting m (m is an integer) information bits per signal interval in an uncoded system, the constellation used has 2 m modulation signal points.
Even if r redundant bits per signal interval were introduced by a conventional block code, the same constellation would still be used, and the baud rate would be (m + r) / m times to accommodate these redundant bits. In contrast, a coded modulation method such as the present invention accommodates at least some of the redundant bits by extending the array size to have 2 m or more modulation signal points.
【0033】更に、入力ビットパターンを図4の様々な
符号語に割り当てる方法はたくさんある。しかし、都合
の良いことに、図3に示した特定の割当方法は、伝送さ
れた符号語が不正確に復号されたときに生じるビット誤
り率を減らすという更なる利点を持つ。特に、グレイ符
号型の方法が、入力ビットパターンを符号語に割り当て
るために使われる。Further, there are many ways to assign the input bit pattern to the various codewords of FIG. However, advantageously, the particular allocation method shown in FIG. 3 has the additional advantage of reducing the bit error rate that occurs when the transmitted codeword is incorrectly decoded. In particular, Gray code type methods are used to assign input bit patterns to codewords.
【0034】符号語の第2信号点が失われ、情報ビット
が第1の受信された信号点だけに基づいて復元されると
仮定してみる。図4において、その第1信号点がユーク
リッド距離において互いに最も近いような符号語が、1
つのビット位置だけが異なるビットパターンにどのよう
に割り当てられるか注目してみる。その基にある概念
は、互いに最近接の位置にある信号点は、最も互いに混
同されやすい信号点だということである。これはそうで
あるので、ビットパターンの割り当てのための前述のグ
レイ符号化型の方法の採用は、ビット誤りの最小の数が
そのような最も起こり易い復号化誤りに関連することを
保証する。Suppose that the second signal point of the codeword is lost and the information bits are recovered only based on the first received signal point. In FIG. 4, the code word whose first signal point is closest to each other in Euclidean distance is 1
Notice how only one bit position is assigned to a different bit pattern. The underlying concept is that the signal points that are closest to each other are the signal points that are most likely to be confused with each other. As this is the case, the adoption of the previously described Gray coding type method for bit pattern allocation ensures that the minimum number of bit errors is associated with such most probable decoding errors.
【0035】このように、信号点0と1はそれらの間に
最小の距離を有するので、ビットパターン「000」と
「001」はそれぞれ、1個のビット位置だけ異なる信
号点に割り当てられる。(この特別の符号が、第1信号
点の仮定されたフェージングに対するそうした増大した
誤り訂正能力を同時に与えることは可能ではない。しか
し幾つかの全般の利点は、それにも関わらず、1つの場
合だけを扱うことで達成される。)Thus, since the signal points 0 and 1 have the minimum distance between them, the bit patterns "000" and "001" are assigned to signal points which differ by one bit position, respectively. (It is not possible for this particular code to simultaneously provide such increased error correction capability for the assumed fading of the first constellation. However, some general advantages are nevertheless only in one case. Is achieved by dealing with.)
【0036】最後に、このグレイ符号化の概念は、この
中で説明される他の符号において、それについての特別
の言及がそこでなされなくても、いつでも、その限り
は、有効に使用されることに注意する。Finally, this concept of Gray coding is to be used effectively in the other codes described herein, at any time, even if no special mention is made thereof. Be careful.
【0037】もし特定の1個の信号点がフェージングに
より失われるならば、時間的に近い信号点も失われる可
能性が高いと認識される。それ故、当業者に知られる原
理に従って、符号のビルトイン時間ダイバーシティによ
り与えられる誤り免疫は、各符号語の2つの信号点を時
間的に分離することで高められ、その結果、符号語の2
個の点が同時にフェージングする可能性は低くなる。図
1のリード線16上の信号点Pnがインターリーバ21
に加えられるのは、この目的のためである。If one particular signal point is lost due to fading, it is recognized that there is a high possibility that a signal point close in time is also lost. Therefore, according to principles known to those skilled in the art, the error immunity provided by the code's built-in time diversity is enhanced by temporally separating the two constellation points of each codeword, which results in 2
It is less likely that individual points will fade at the same time. The signal point P n on the lead wire 16 in FIG.
Is added for this purpose.
【0038】具体的にいうと、インターリーバ21は、
J個の符号語のフレームを取り入れ且つ記憶する。符号
語がインターリーバ内に保持された記憶行列のそれぞれ
の行に記憶されているところが図5に図式的に描かれて
いる。図に描かれた時点で、第1符号語の信号点P1及
びP2は第1行に記憶され、信号点P3及びP4は第2行
に記憶される。Specifically, the interleaver 21 is
Take and store frames of J codewords. The codewords are stored diagrammatically in FIG. 5 where they are stored in respective rows of a storage matrix held in an interleaver. At the times depicted in the figure, the signal points P 1 and P 2 of the first codeword are stored in the first row and the signal points P 3 and P 4 are stored in the second row.
【0039】最も直接的に実行できる型においては、イ
ンターリーバはJ個の全ての符号語が読み込まれるまで
待機する。それからそれは、符号語を構成する信号点を
1列ずつ、即ち初めに奇数の番号の信号点P1,P3,
…,P2J-1を、そしてそれから偶番号の信号点P2,
P4,…,P2Jを読み出す。(より効率的に実行する場
合では、リード線24上の信号点の同期フローを保証す
るのに十分な符号語が読み込まれている限りは、すべて
のJ個の符号語が読み込まれる前に奇数番号の信号点を
インターリーバが読み出し始めることが可能である。)In the most straightforward form, the interleaver waits until all J codewords have been read. It then arranges the signal points that make up the codeword row by row, i.e. initially the odd-numbered signal points P 1 , P 3 ,
…, P 2J-1 , and then the even-numbered signal point P 2 ,
Read out P 4 , ..., P 2J . (For more efficient execution, all J codewords are odd before they are read, as long as enough codewords have been read to ensure a synchronous flow of the signal points on lead 24. It is possible for the interleaver to start reading the signal point of the number.)
【0040】信号点は、フレーム中の符号語の対応する
信号点の位置で一緒にグループ化されることに注目す
る。即ち、i=1,2,…,Nとすると、フレームの符
号語のそれぞれi番目の信号点は、それぞれの群に配置
される。こうして、望んだように、各符号語の2つの信
号点は、インターリーバ出力リード線24上に再配列さ
れた連続中に現れるが、今や有利なことに時間的にかな
り離れて、明確にはJ信号間隔だけ離れている。この処
理は明らかにJ個の符号語の連続フレームについて繰り
返す。Note that the signal points are grouped together at the positions of the corresponding signal points of the codeword in the frame. That is, when i = 1, 2, ..., N, each i-th signal point of the codeword of the frame is arranged in each group. Thus, as desired, the two signal points of each codeword appear in a reordered series on the interleaver output lead 24, but now advantageously far apart in time and clearly. J signal intervals apart. This process is obviously repeated for successive frames of J codewords.
【0041】理想的には、パラメータJが興味のある媒
体の最小速度に信号レートを掛けたもので搬送波長を割
ったものの1/4より大きいか等しいとき、インターリ
ーバの有効性は最大となる。(この公式は、周波数分割
多元接続(FDMA)方式が使用される場合のように、
移動通信チャネル当り1人のユーザだけがいるとの仮定
に基づく。何人かのユーザが1つのチャネルに時間多重
化されている、いわゆるTDMA方式の場合に関する考
察は、以下のより都合のよい時点で取り扱われる。)Ideally, the effectiveness of the interleaver is maximized when the parameter J is greater than or equal to 1/4 of the minimum velocity of the medium of interest times the signal rate times the carrier wavelength. . (This formula states that, as when Frequency Division Multiple Access (FDMA) schemes are used,
Based on the assumption that there is only one user per mobile communication channel. A consideration for the case of the so-called TDMA scheme, where some users are time-multiplexed on one channel, will be dealt with at a more convenient point below. )
【0042】しかし、特定の応用においては、インター
リーバ/ディインターリーバにより導入される伝送遅延
を減らすために、この最適値より小さいJの値が使用さ
れなければならない。(これは、望みのデータ処理量の
レベルを保証するために、すなわち、さもなくば会話に
導入される不自然な会話の遅れを避けるために、必要で
ある。)However, in certain applications, a value of J less than this optimum value must be used to reduce the transmission delay introduced by the interleaver / deinterleaver. (This is necessary to ensure the desired level of data throughput, ie to avoid unnatural speech delays that would otherwise be introduced into the conversation.)
【0043】最後に、インターリーバによりリード線2
4上に出力された再配列された信号点Qnは、π/Mシ
フトM−DPSK変調器25に加えられる。その搬送波
の位相は、前の信号間隔中の位相から、定数π/Mラジ
アンを増やされた2πQn/Mだけシフトされる。本発
明によれば、そうしたπ/Mシフト変調器の使用によ
り、ピーク電力と平均電力の比を減らすのに役立ち、受
信機の潜在的なタイミング復元の問題が改善される。Finally, the interleaver leads 2
The rearranged signal points Q n output on 4 are applied to the π / M shift M-DPSK modulator 25. The phase of the carrier is shifted from the phase during the previous signal interval by 2πQ n / M increased by the constant π / M radian. According to the present invention, the use of such a π / M shift modulator helps reduce the ratio of peak power to average power and alleviates potential receiver timing recovery problems.
【0044】更に、本発明によれば、伝送された信号点
がインターリーブされるとの事実が、M−DSPK復調
処理により導入される雑音標本間の相関を復号器におい
て都合よく除去される。Furthermore, according to the invention, the fact that the transmitted signal points are interleaved advantageously removes in the decoder the correlation between the noise samples introduced by the M-DSPK demodulation process.
【0045】符号Iは、1.5ビット/信号間隔の帯域
幅効率を有し、さらに、10-3のビット誤り率を仮定す
ると媒体速度が時速20(60)マイルの移動チャネル
のために、同一の情報ビットレートを有するいわば非符
号化4−DPSK法である、8.9(14.3)dBの
符号化利得を有する。これらの符号化利得は、人間の要
因、特に会話の遅延、の考慮により決定される37ms
という特有の「インターリービング長」(インターリー
ビングフレームの大きさ、この場合は2Jである、を信
号レートで割ったもので与えられる)を仮定する。これ
らの符号化利得は、約900MHzの搬送波の周波数を
仮定した。これから後は、他の符号における符号化利得
はすべてこれらの条件のもとに記される。Code I has a bandwidth efficiency of 1.5 bits / signal spacing and, for a mobile channel with a medium speed of 20 (60) miles an hour, assuming a bit error rate of 10 -3 , It has a coding gain of 8.9 (14.3) dB, which is a so-called uncoded 4-DPSK method with the same information bit rate. These coding gains are 37 ms, which is determined by human factors, especially speech delay.
A particular "interleaving length" (given by the interleaving frame size, in this case 2J, divided by the signal rate). These coding gains assumed a carrier frequency of about 900 MHz. From now on, all coding gains in other codes are noted under these conditions.
【0046】ここでフェージングチャネルでの使用に適
切な幾つかの代替的なブロック符号化変調方式を示す。
これらの符号は、いくらかより高度な復号器の複雑さを
受け入れることで、この第1の符号に比べて様々な程度
のより大きな帯域幅効率及び/又は符号化利得を達成す
る。(この目的では、復号器の複雑さは、以下で説明す
る復号化処理を実行する際に行われることが必要である
情報ビット当りの加算及び/又は比較の数であると理解
される。)Here are some alternative block coded modulation schemes suitable for use in fading channels.
These codes achieve varying degrees of greater bandwidth efficiency and / or coding gain compared to this first code by accepting somewhat higher decoder complexity. (For this purpose, the complexity of the decoder is understood to be the number of additions and / or comparisons per information bit that need to be made in performing the decoding process described below.)
【0047】符号IIと呼ばれる第2の符号を図式的に表
したものを図6及び図7に示す。これは、8次元(8
D)符号であり、それは最初に、図3に示された型の2
次元8−PSK配列の連結対から特定の要素を選択する
ことで形成される構成4次元8−PSK配列を定義する
ことで達せられる。所望の8次元配列は、その後同様
に、4次元配列の連結対から特定の要素を選択すること
で形成される。この8次元符号の各要素は、この8次元
符号の符号語として用いられる。A schematic representation of a second code called II is shown in FIGS. 6 and 7. This is the 8th dimension (8
D) code, which is initially a 2 of the type shown in FIG.
This is accomplished by defining a constituent 4-dimensional 8-PSK array formed by selecting particular elements from a concatenated pair of dimensional 8-PSK arrays. The desired eight-dimensional array is then similarly formed by selecting specific elements from the concatenated pairs of four-dimensional arrays. Each element of this 8-dimensional code is used as a code word of this 8-dimensional code.
【0048】特に、4次元配列に含めるものとして、2
3×23=64個の可能な4次元要素の半分を選択する。
それらは、(a,b)の形をした要素である。ここで
「a」及び「b」は、図3に示された2次元8−PSK
配列の両方が偶数の2次元信号点が又は両方が奇数の2
次元信号点のいずれかである。よって、例えば、(0,
0)や(5,7)は4次元配列の信号点だが、(2,
5)や(7,0)はそうではない。図6に示すように、
4次元配列の32個の要素は、4個の部分集合S0,
…,S3に分割される。In particular, as the elements to be included in the four-dimensional array, 2
3 × 2 3 = select half of 64 possible 4D elements.
They are elements in the form of (a, b). Here, "a" and "b" are the two-dimensional 8-PSK shown in FIG.
Two-dimensional signal points with both even numbers in the array or two with both odd numbers
It is one of the dimensional signal points. So, for example, (0,
0) and (5, 7) are signal points of a four-dimensional array, but (2,
5) and (7,0) are not. As shown in FIG.
The 32 elements of the four-dimensional array are the four subsets S 0 ,
..., it is divided into S 3.
【0049】最後に、8次元配列に含めるものとして、
25×25=1024個の可能な8次元要素の4分の1を
選択する。これらの256個の要素は、図7のコードブ
ックに示されている4個の4次元部分集合対の要素であ
る。具体的に言うと、4次元要素の特定対の連結は、第
1及び第2の4次元要素が属する4次元部分集合の対が
それぞれ図7に示した4つのパターンの1つである場合
だけに限り、8次元配列の要素である。Finally, as what is included in the 8-dimensional array,
Select 1/4 of 2 5 × 2 5 = 1024 possible 8-dimensional elements. These 256 elements are the elements of the four 4D subset pairs shown in the codebook of FIG. Specifically, the connection of a specific pair of four-dimensional elements is performed only when the pair of four-dimensional subsets to which the first and second four-dimensional elements belong is one of the four patterns shown in FIG. Is an element of an 8-dimensional array.
【0050】よって、例えば、(0,0,1,5)は、
a)(0,0)と(1,5)はどちらも4次元部分集合
S0の要素であり、且つ、b)(S0,S0)のパターン
は4個の許容された4次元部分集合対のパターンの1つ
であるので、8次元配列の要素である。一方、(0,
2,0,6)は、a)(0,2)と(0,6)は部分集
合S0とS3の要素であり、b)(S0,S3)のパターン
は4個の許容された4次元部分集合対のパターンの1つ
ではないので、8次元配列の要素ではない。Thus, for example, (0,0,1,5) is
a) (0,0) and (1,5) are both elements of the four-dimensional subset S 0 , and b) the pattern of (S 0 , S 0 ) is four allowed four-dimensional parts Since it is one of the patterns of a set pair, it is an element of an 8-dimensional array. On the other hand, (0,
2, 0, 6) is a) (0, 2) and (0, 6) are elements of the subsets S 0 and S 3 , and b) (S 0 , S 3 ) has 4 allowed patterns. It is not an element of an 8D array because it is not one of the patterns of the 4D subset pair created.
【0051】特定の符号を生成する上述の方法は、一般
的に以下のように定義される。(a)はじめの要素の集
合とするためにはじめの配列の信号点の特定の連結を選
択する。(b)すぐ前に定義された要素の集合を部分集
合にグループ化する。(c)ステップ(b)の部分集合
の選択された連結の要素の少なくとも一部を選択する。
そのような要素の各々は、連結のそれぞれの部分集合か
ら各々取られた要素の連続である。(d)2N次元要素
が形成されるまでステップ(b),(c)及び(d)を
繰り返す。それによりそれらの要素は2N次元符号語と
なる。The above method of generating a particular code is generally defined as follows. (A) Select a particular concatenation of the signal points in the first array to make the set of first elements. (B) Group the set of elements defined immediately before into a subset. (C) Select at least some of the elements of the selected concatenation of the subset of step (b).
Each such element is a sequence of elements each taken from a respective subset of the concatenation. (D) Steps (b), (c) and (d) are repeated until a 2N-dimensional element is formed. As a result, those elements become 2N-dimensional codewords.
【0052】このように形成された8次元配列は28=
256符号語を有するので、この符号は、各8次元符号
語に対し8情報ビットの通信をすることができる。一般
的に、ビットパターンを特定の符号語に割り当てる方法
が用いられる。しかし、(上で説明したようにグレイ符
号の使用の可能性を利用するためとともに)実行の複雑
さを減らすために、符号化/マッピング処理が2つの段
階に分割される。図7に示されるように、2ビットは、
特定の4次元部分集合対を選択するために使用され、一
方、図6に示されるように、3ビットは選択された2個
の4次元部分集合の各々の8個の要素の内の1個を選択
するために使用される。この段階で全部で6ビットが使
用され、もちろんすべて合わせると8ビットが使われ
る。The eight-dimensional array formed in this way is 2 8 =
Having 256 codewords, this code is capable of communicating 8 information bits for each 8-dimensional codeword. Generally, a method of assigning a bit pattern to a specific code word is used. However, in order to reduce the implementation complexity (as well as exploiting the possibility of using Gray codes as explained above), the coding / mapping process is split into two stages. As shown in FIG. 7, 2 bits are
It is used to select a particular 4D subset pair, while as shown in FIG. 6, 3 bits is 1 out of 8 elements of each of the 2 4D subsets selected. Used to select. A total of 6 bits are used at this stage, and of course all 8 bits are used together.
【0053】第1の符号と同様に、第2の符号は、以下
で見られるように2倍のビルトイン時間ダイバーシティ
を示す。まず第一に、図6に示される4次元部分集合の
各々はそれ自身2倍のビルトイン時間ダイバーシティを
有する。(実際、4次元部分集合S0自身は前述した符
号Iと同一であることが解る。更に、他の3個の部分集
合の各々はその代わりに使用され得る。)このように、
いかなる4次元部分集合の対でも2倍のビルトイン時間
ダイバーシティを示すことが保証される。Like the first code, the second code exhibits twice the built-in time diversity, as will be seen below. First of all, each of the four-dimensional subsets shown in FIG. 6 has itself twice the built-in time diversity. (In fact, it can be seen that the four-dimensional subset S 0 itself is the same as the code I described above. Furthermore, each of the other three subsets can be used instead.) Thus
Any pair of 4D subsets is guaranteed to show twice the built-in time diversity.
【0054】特に、2つの8次元要素が同一の4次元部
分集合対に属する即ち図7の同じ行の記載に由来するな
らば、それらの2つの8次元要素は、2次元信号点位置
の少なくとも2個、ある場合には4個すべてが異なるこ
とが簡単に確かめられる。加えて、2個の8次元要素が
異なる4次元部分集合対に属する即ち図7の異なる行の
記載に由来するならば、それらの2つの8次元要素は、
第1の構成4次元要素で少なくとも1つの2次元信号点
位置が、そして第2の構成4次元要素でも少なくとも1
つの2次元信号点位置が異なることが、また簡単に確か
められる。これは、各4次元部分集合は図7のコードブ
ックの2つの列の各々に1回だけしか現れないとの事実
から生じる。こうして前述のように、あらゆる2つの8
次元符号語は、互いに少なくとも2個の2次元信号点位
置が異なることが保証される。In particular, if two two-dimensional elements belong to the same four-dimensional subset pair, ie come from the description in the same row of FIG. 7, those two eight-dimensional elements are at least at two-dimensional signal point positions. It is easy to see that two, and in some cases all four, are different. In addition, if two eight-dimensional elements belong to different four-dimensional subset pairs, i.e. come from the description in the different rows of Figure 7, then those two eight-dimensional elements are
At least one two-dimensional signal point position in the first constituent four-dimensional element, and at least one in the second constituent four-dimensional element
It is also easy to see that the two two-dimensional signal point positions are different. This results from the fact that each four-dimensional subset appears only once in each of the two columns of the codebook of FIG. Thus, as mentioned above, every two 8
The dimension codewords are guaranteed to differ from each other in at least two two-dimensional signal point positions.
【0055】この符号のインターリービングは、上述し
たインタリービング方法を用いて実行され、この際、符
号語が、インターリーバに行当り1符号語で行で読み込
まれ、その後初めに全符号語の第1の2次元要素、次に
全符号語の第2の2次元要素、以下同様、と列で読み出
されるものとして概念化される、前述のインターリービ
ング方法を使用することで実行される。代わりに、図8
及び図9の符号IIIと関連した以下で述べるインターリ
ービング方式が用いられ得る。The interleaving of this code is performed using the interleaving method described above, where the codewords are read into the interleaver row by row, one codeword per row, and then first of all codewords. Performed by using the above-described interleaving method, which is conceptualized as being read in a column, the two-dimensional element of 1, then the second two-dimensional element of all codewords, and so on. Instead, FIG.
And the interleaving scheme described below in connection with reference numeral III in FIG. 9 may be used.
【0056】いまちょうど説明した型の符号の説明にお
いて、2倍のビルトイン時間ダイバーシティを与えるこ
とが可能な方法は多く存在する。例えば、a)4次元配
列を選択する、b)選択された4次元配列をそれに分割
することになる部分集合の特定の数を選択する、c)選
択された4次元配列を前述の数の部分集合に分割する、
若しくはd)コードブックのために特定の8次元配列、
即ち特定の4次元部分集合の対を選択する、ための可能
な方法が多くある。In describing the type of code just described, there are many ways in which it is possible to provide twice the built-in time diversity. For example, a) selecting a four-dimensional array, b) selecting a particular number of subsets that will divide the selected four-dimensional array into it, and c) selecting the selected four-dimensional array as a fraction of the aforementioned number. Split into sets,
Or d) a specific 8-dimensional array for the codebook,
That is, there are many possible ways to select a particular 4-dimensional subset pair.
【0057】例えば、32要素4次元配列は、先の例で
は選択されなかった32要素で構成される。例えば(S
0,S0),(S1,S1),(S2,S3),及び(S3,
S2)のような、上で議論された基準を満たす4個の4
次元部分集合の対で異なるものは、コードブックとして
使用され得る。一方、2倍ビルトイン時間ダイバーシテ
ィを与える別の方法は、(以下で述べるように)符号化
利得、帯域幅効率、及び複雑さにおいて大きな相違を示
す。For example, the 32 element four-dimensional array is composed of 32 elements which are not selected in the above example. For example (S
0 , S 0 ), (S 1 , S 1 ), (S 2 , S 3 ), and (S 3 ,
S 4 ), such as 4 4 that meet the criteria discussed above
Different pairs of dimensional subsets can be used as codebooks. On the other hand, another method of providing twice the built-in time diversity shows significant differences in coding gain (as described below), bandwidth efficiency, and complexity.
【0058】図6及び図7の符号IIは、2.0ビット/
信号間隔の帯域幅効率、及び時速20(60)マイルの
媒体速度における8.4(14.5)dBの符号化利得
を有する。このように、この符号は、図4の符号Iと本
質的に同じ符号化利得を達成しながら、より大きな帯域
幅効率を与えることが解る。しかし、この「改良」は、
符号Iに比べて若干の複雑さと、時速20マイル以下で
のいくらか劣る性能(例えば、時速10マイルでは符号
Iの7.2dBに対し符号IIは5.4dBである)を犠
牲として達成された。Reference numeral II in FIGS. 6 and 7 indicates 2.0 bits /
It has a bandwidth efficiency of signal spacing and a coding gain of 8.4 (14.5) dB at a medium speed of 20 (60) miles per hour. Thus, it can be seen that this code provides greater bandwidth efficiency while achieving essentially the same coding gain as code I of FIG. However, this "improvement" is
It was achieved at the expense of some complexity as compared to code I and some poorer performance at 20 mph or less (eg, code I was 7.2 dB vs. code II at 5.4 dB at 10 mph).
【0059】図8及び図9は、符号Iと同じ帯域幅効率
(1.5ビット/信号間隔)を与えるが、再び幾らか増
した複雑さを代償にして、十分大きな符号化利得を達成
する2倍ビルトイン時間ダイバーシティを伴った別の8
次元符号である符号IIIが描かれている。FIGS. 8 and 9 give the same bandwidth efficiency (1.5 bits / signal spacing) as code I, but again at the cost of some increased complexity to achieve a sufficiently large coding gain. Another 8 with double built-in time diversity
A dimensional code, Code III, is depicted.
【0060】図8に示すように、符号IIIは、初めに図
6の32要素4次元8−PSK配列の4つの部分集合S
0,S1,S2及びS3の各々を、それぞれが2個の要素よ
りなる4つのより細かい部分集合に分割することで構成
される。結果として生じるより細かい部分集合は、T0
乃至T15と表示される。図9のコードブックに示される
ように、4次元要素の特定の対の連結は、第1及び第2
の4次元要素が属する4次元部分集合対がそれぞれ図9
に示されている16個のパターンの一つである場合に限
り、8次元配列の要素である。As shown in FIG. 8, the code III is initially four subsets S of the 32-element 4-dimensional 8-PSK array of FIG.
Each of 0 , S 1 , S 2, and S 3 is constructed by dividing it into four smaller subsets, each consisting of two elements. The resulting finer subset is T 0.
Through T 15 . As shown in the codebook of FIG. 9, the concatenation of a particular pair of four-dimensional elements can be done in the first and second
The four-dimensional subset pairs to which the four-dimensional elements of
It is an element of an 8-dimensional array only if it is one of the 16 patterns shown in FIG.
【0061】8次元配列には全体で64符号語がある。
図9に更に示すように、4ビットが特定の4次元部分集
合対を選択するのに使われ、一方、図8に示すように、
2ビットが各4次元部分集合の2要素の1つを選択する
のに使われ、全体で合わせて6ビットが使われる。There are 64 codewords in total in the 8-dimensional array.
As further shown in FIG. 9, 4 bits are used to select a particular 4-dimensional subset pair, while as shown in FIG.
Two bits are used to select one of the two elements of each four-dimensional subset, for a total of six bits.
【0062】都合のよいことに、この符号は、時速20
(60)マイルの媒体速度において移動チャネルに対し
て10.1(17.1)dBの符号利得を有する。こう
してこの符号は、前述の2つの符号のどちらよりも大き
な符号化利得を与えることが解る。Conveniently, this code is 20
It has a code gain of 10.1 (17.1) dB for the mobile channel at a medium speed of (60) miles. It can thus be seen that this code gives a greater coding gain than either of the two codes mentioned above.
【0063】これらのより大きな符号化利得がどのよう
に生じるかを完全に理解するために、a)計算しやす
く、さらにb)チャネルフェージング性能の表示を与え
る、パラメータを定義することは有益である。この中で
「X倍時間ダイバーシティでの最小自乗ユークリッド距
離」、すなわちMDX、と呼ばれるこのパラメータは、
フェージングチャネルのためにX倍時間ダイバーシティ
を有する符号の設計に有用であり、且つ、互いに正確に
X信号点位置だけ異なるあらゆる2個の符号語間の最小
自乗ユークリッド距離である。To fully understand how these larger coding gains occur, it is useful to define parameters that are a) easy to calculate and b) give an indication of the channel fading performance. . This parameter, called "least squares Euclidean distance at X times time diversity", or MDX, is
It is the least squared Euclidean distance between any two codewords that are useful for designing codes with X times time diversity for fading channels and that differ exactly from each other by X signal point positions.
【0064】一般的に、この距離が大きい程、符号化利
得は大きい。例えば、媒体速度、インターリービング
長、符号の次元の数、及びあらゆる2符号語間の全最小
ユークリッド距離を包含するその他の要因も、符号化利
得に影響を及ぼし、その結果同一のMDXを持つ2つの
符号でもいくらか異なる符号化利得を示す。しかし、一
般的には、インターリービング長が、特定の符号語の信
号点が独立にフェージングすることを保証するのに十分
である限り、MDXと符号化利得の間に高い相関があ
る。Generally, the larger this distance, the larger the coding gain. Other factors, including, for example, medium speed, interleaving length, number of code dimensions, and total minimum Euclidean distance between every two codewords also affect the coding gain, resulting in the same MDX. The three codes show somewhat different coding gains. However, in general, there is a high correlation between MDX and coding gain as long as the interleaving length is sufficient to ensure that the signal points for a particular codeword are fading independently.
【0065】仮定された37msのインターリービング
長及び時速20マイルの媒体速度が与えられると、その
ような独立フェージングは実際に例えばいままでに説明
された4次元及び8次元符号に対して保証される。この
ように、これらの3つの符号に対するそれぞれ4,4,
及び8のMDXは、はじめの2つの符号については実質
的に同じ符号化利得を、3番目の符号については十分大
きな符号化利得を導く。(この説明を通じて、MDXの
引用された値はすべて、半径1のM−PSK配列を仮定
して計算されたものである。)Given an assumed interleaving length of 37 ms and a medium speed of 20 mph, such independent fading is indeed guaranteed for eg the 4D and 8D codes described thus far. . Thus, for these three codes 4, 4, respectively
MDXs 8 and 8 lead to substantially the same coding gain for the first two codes and a sufficiently large coding gain for the third code. (Throughout this discussion, all quoted values for MDX were calculated assuming an M-PSK constellation of radius 1.)
【0066】図6及び図7の符号に関して、符号IIIの
インターリービングは上述のインターリービング方式を
用いて実行される。しかし、本発明によれば、インター
リーバにより信号点が再配列される特有の方法は、a)
上述のようなシステムの考慮によりインターリーバが強
要される所与のインターリービング距離のために、イン
ターリーバの有効性、即ち符号化利得へのインターリー
ビング処理の貢献、を増大させる、又はb)所与の符号
化利得のレベルのために、より短いインターリービング
長を許し、それによりさもなくば満たされないシステム
の要求を恐らく満たすように使用されて、特有のブロッ
ク符号に整合される。With respect to the codes of FIGS. 6 and 7, the interleaving of code III is performed using the interleaving scheme described above. However, according to the invention, the particular way in which the signal points are rearranged by the interleaver is
Increase the effectiveness of the interleaver, i.e. the contribution of the interleaving process to the coding gain, for a given interleaving distance, where the consideration of the system as described above forces the interleaver, or b) It is used to allow shorter interleaving lengths for a given level of coding gain, thereby possibly meeting system requirements that would otherwise not be met and matched to a unique block code.
【0067】図8及び図9の符号を見ると、2個の信号
点だけが異なるすべての符号語は、第1及び第2の信号
点位置又は第3及び第4の信号点位置が異なることが観
察される。これはそうであるので、図5のインターリー
バのために前に設定した論理に従って、特に、図10に
示されるように、初めにすべての符号語の第1の2次元
信号点(図10の列A)、次にすべての符号語の第3の
2次元信号点(列C)、それから第2の2次元信号点
(列B)、そして第4の2次元信号点(列D)のよう
に、信号点の列がインターリーバから読み出される順番
を再配列することは効果的である。この方法は、あらゆ
る符号語の第1信号点と第2信号点を、J信号間隔にで
はなく2J信号間隔で分離する効果がある。第3信号点
と第4信号点についても同様である。Looking at the symbols in FIGS. 8 and 9, all codewords that differ only in two signal points have different first and second signal point positions or third and fourth signal point positions. Is observed. This is so, according to the logic previously set for the interleaver of FIG. 5, in particular, as shown in FIG. 10, first the first two-dimensional signal points (of FIG. Column A), then the third two-dimensional signal point (column C) of all codewords, then the second two-dimensional signal point (column B), and the fourth two-dimensional signal point (column D). Moreover, it is effective to rearrange the order in which the sequence of signal points is read from the interleaver. This method has the effect of separating the first signal point and the second signal point of every codeword at 2J signal intervals rather than at J signal intervals. The same applies to the third signal point and the fourth signal point.
【0068】より一般的な場合では、X信号点位置だけ
異なる符号語の信号点を最大限分離し、そうして所望の
X倍ビルトイン時間ダイバーシティをもたらすために、
符号語の構造に応じて、様々な再配列方法がインターリ
ーバ内で使用され得ることが理解される。より形式的に
言うと、正確にX信号点位置だけ異なり、且つ符号語間
距離MDXを有する文字体系の符号語の特定のものが与
えられ、それらのX信号点位置の2つをk番目とq番目
の信号点位置として示すと、インターリーバは、k番目
とq番目の信号点位置での信号点が、再配列された連続
の中でJ信号点以上離されるような、各フレームの符号
語の信号点の再配列された連続を生成するように動作す
る。この一般的な原則が与えられると、以下で説明され
る他の様々な符号と関連して有利に使用されるインター
リーバの構造を更に説明することは不必要である。In the more general case, to maximize the separation of signal points of codewords that differ by X signal point positions, and thus provide the desired X-fold built-in time diversity,
It will be appreciated that various rearrangement methods may be used within the interleaver, depending on the structure of the codeword. More formally, given a particular one of the codewords of the alphabet that differ exactly by X signal point positions and have inter-codeword distance MDX, two of those X signal point positions are k-th. When shown as the q-th signal point position, the interleaver determines the code of each frame such that the signal points at the k-th and q-th signal point positions are separated by J signal points or more in the rearranged sequence. It operates to generate a rearranged sequence of signal points of a word. Given this general principle, it is unnecessary to further describe the structure of the interleaver that is advantageously used in connection with the various other codes described below.
【0069】図11乃至図13において、符号I及び符
号IIと同一のMDX(即ち4)を有する2倍ビルトイン
時間ダイバーシティを伴った16次元符号である、符号
IVが描かれている。しかし、16次元符号は、より低い
符号化利得(同一のインターリービング長における)を
代償とした現時点までに説明された符号と比べて、十分
高い帯域幅効率(2+3/8ビット/信号間隔)を与え
る。復号器の複雑さも、すでに説明された符号の場合よ
りもいくらか大きい。11 to 13, the code is a 16-dimensional code with double built-in time diversity, which has the same MDX (ie, 4) as the codes I and II.
IV is drawn. However, 16-dimensional codes have significantly higher bandwidth efficiencies (2 + 3/8 bits / signal spacing) than codes described to date at the cost of lower coding gain (at the same interleaving length). give. The complexity of the decoder is also somewhat greater than for the codes already described.
【0070】まず初めに図3の2次元8−PSK配列の
連結対から形作られた64要素で構成される4次元8−
PSK配列を定義する。4次元配列はそれから、図11
に示すように、S0乃至S7の8個の部分集合に分類され
る。(部分集合S0乃至S3は、図6で示されている4個
の部分集合と同一であることに注意する。)そして、構
成8次元配列は4次元配列の連結対から特定の要素を選
択することで形成される。特に、8次元配列を構成する
ために64個の可能な部分集合対から32個を選択し
た。8次元配列は、211個の要素よりなるが、図12に
示されるように各々が4個の4次元部分集合対よりなる
8個の部分集合に分類される。8個の8次元部分集合
は、S' 0,S' 1,…,S' 7と示される。First of all, a four-dimensional 8-composed of 64 elements formed from concatenated pairs of the two-dimensional 8-PSK array of FIG.
Define the PSK sequence. The four-dimensional array is then shown in FIG.
As shown in FIG. 7 , the data is classified into eight subsets S 0 to S 7 . (Note that the subsets S 0 through S 3 are the same as the four subsets shown in FIG. 6.) Then, the constituent 8-dimensional array has certain elements from the concatenated pair of the 4-dimensional array. It is formed by selecting. In particular, 32 were selected from 64 possible subset pairs to construct an 8-dimensional array. The eight-dimensional array consists of 2 11 elements, but as shown in FIG. 12, it is classified into eight subsets each consisting of four 4-dimensional subset pairs. 8 dimensional subset of eight, S '0, S' 1 , ..., indicated as S '7.
【0071】最後に、16次元配列に含めるために211
×211個の可能な16次元配列の8分の1を選択する。
これらの219個の要素は、図13のコードブックに示さ
れている8個の8次元部分集合対の要素である。具体的
に言うと、8次元要素の特定の対の連結は、もし第1及
び第2の構成8次元要素が属する8次元部分集合の対が
各々図13に示さている8個のパターンの1つならば、
そしてその場合に限り、16次元配列の要素である。Finally, 2 11 for inclusion in the 16-dimensional array.
× 2 Select 1/8 of 11 possible 16-dimensional arrays.
These 2 19 elements are the elements of the 8 8-dimensional subset pairs shown in the codebook of FIG. Specifically, the concatenation of a particular pair of 8-dimensional elements is such that if the pair of 8-dimensional subsets to which the first and second constituent 8-dimensional elements belong, each of the eight patterns shown in FIG. If one
And in that case only, it is an element of a 16-dimensional array.
【0072】図11乃至図13に更に示されているよう
に、3ビットが特定の8次元部分集合対を選択するのに
使用される。ここで2個の選択された8次元部分集合対
の各々から特定の4次元部分集合対を選択するのに2ビ
ットが使用され、すなわちこのレベルでは合わせて4ビ
ットが使用され、さらに4個の選択された4次元部分集
合の各々から2次元点の特定の対を選択するために3ビ
ットが使用され、すなわちこのレベルで合わせて12ビ
ットが使用され、結局全体では19ビットが使用され
る。各符号語は8信号間隔に渡って伸びるので、帯域幅
効率は19/8=2+3/8ビット/信号間隔である。As further shown in FIGS. 11-13, 3 bits are used to select a particular 8-dimensional subset pair. Here 2 bits are used to select a particular 4 dimensional subset pair from each of the 2 selected 8 dimensional subset pairs, ie 4 bits in total are used at this level, and 4 more Three bits are used to select a particular pair of two-dimensional points from each of the selected four-dimensional subsets, i.e. a total of 12 bits are used at this level, resulting in a total of 19 bits. Since each codeword extends over 8 signal intervals, the bandwidth efficiency is 19/8 = 2 + 3/8 bits / signal interval.
【0073】この符号は、時速20(60)マイルの媒
体速度での移動チャネルにおいて6.8(13.9)d
Bの符号化利得を有する。This code is 6.8 (13.9) d in a moving channel at a medium speed of 20 (60) mph.
It has a coding gain of B.
【0074】ここまで、様々な符号が、準グラフ的方法
を用いて説明されてきた。代わりに、ブロック符号器/
マッパ、例えば図1のブロック符号器/マッパ13、を
構成する多くの論理要素の動作を定義するいくつかの簡
単なブール式を用いて、符号がそれぞれ説明できる。こ
の後者の方法は、次の符号に対するグラフ的方法は表現
するのに複雑であるので、次の符号を説明するのに今使
用される。あらゆる先行技術の符号は、またこの後者の
方法を用いて説明されてきたことが理解される。逆に、
以下に進行するブール式は、他の符号のために為された
準グラフ的表現を構築するために使用され得る。Up to this point, various codes have been described using a quasi-graphic method. Instead of the block encoder /
Each of the codes can be described using some simple Boolean expressions that define the operation of the many logical elements that make up the mapper, eg, the block encoder / mapper 13 of FIG. This latter method is now used to describe the next code because the graphical method for the next code is complicated to represent. It is understood that any prior art code has also been described using this latter method. vice versa,
The Boolean expressions that proceed below can be used to build quasi-graphic representations made for other codes.
【0075】特に、この次の符号は、2倍ビルトイン時
間ダイバーシティを伴なうもう一つの16次元8−PS
K符号であり、さらにこの符号は、図8及び図9の符号
IIIと同一のMDX(即ち8)を有する。この符号は、
最高の帯域幅効率も最大の符号化利得も持っていない
が、これらのパラメータの両方の有用な組合せを都合よ
く与える。具体的に言うと、8.5(時速20マイル)
及び16.7(時速60マイル)の符号化利得及び20
ビット/信号間隔の帯域幅効率を有する。復号器の複雑
さは、説明したすべての符号の中で最大である。In particular, this next code is another 16-dimensional 8-PS with double built-in time diversity.
K code, and this code is the code of FIGS. 8 and 9.
It has the same MDX as III (ie 8). This code is
It has neither the highest bandwidth efficiency nor the highest coding gain, but conveniently provides a useful combination of both of these parameters. Specifically, 8.5 (20 mph)
And a coding gain of 16.7 (60 mph) and 20
Has bandwidth efficiency of bit / signal spacing. The decoder complexity is the highest of all the codes described.
【0076】図14に示すように、図1のリード線11
上の8信号間隔に渡って集積された16入力ビットが、
回路に加えられ、この回路はリード線1341−2,1
351−2,1361−2及び1371−2の各々の上
の3ビットにより、16入力ビットと関連する16次元
符号語を構成している図1のリード線16上の特定の8
個の2次元点を最終的に特定する。As shown in FIG. 14, the lead wire 11 of FIG.
16 input bits integrated over the 8 signal intervals above
In addition to the circuit, this circuit has leads 1341-2,1
The three bits on each of 351-2, 1361-2 and 1371-2 make up the particular 8 on lead 16 of FIG. 1 which make up the 16-dimensional codeword associated with the 16 input bits.
Finally, the two-dimensional points are specified.
【0077】((以下で説明される図15及び図21と
同様に)、図14では、特定のリード線の集合、例えば
リード線11、上を運ばれるものとして示されるビット
の数は、N信号間隔に渡って集められたビットの数であ
ることに注意する。これは、例えば、リード線の特定の
集合により運ばれるものとして示されるビットの数が信
号間隔当りのビットの平均数である図1と対称的であ
る。)(As in FIGS. 15 and 21 described below), in FIG. 14, the number of bits shown as being carried over a particular set of leads, eg lead 11, is N. Note that this is the number of bits collected over the signal interval, which is, for example, the number of bits indicated as being carried by a particular set of leads is the average number of bits per signal interval. (Symmetrical to FIG. 1.)
【0078】すでに(グラフ的に)説明した符号の場合
のように、マッピングは段階的に実行される。特に、リ
ード線11上の16ビットは、その出力リード線131
1及び1312の各々に10ビットを供給する16次元
−8次元配列マッパ変換器に加えられる。これらの10
ビットの各々は、構成8次元配列の特定の要素と関係し
ている。これらの8次元要素の特定の組合せだけが、リ
ード線1311及び1312に現れる。以下で更により
明らかになるように、この制限は、例えば、16次元配
列が特定の選択された8次元部分集合の対からのみなる
という図11乃至図13の符号IVの制限に対応する。As in the case of the codes already described (graphically), the mapping is performed in stages. In particular, the 16 bits on lead wire 11 are output lead wire 131
A 16-dimensional to 8-dimensional array mapper converter providing 10 bits to each of 1 and 1312. These ten
Each of the bits is associated with a particular element of the constituent 8-dimensional array. Only particular combinations of these eight-dimensional elements appear on leads 1311 and 1312. As will become more apparent below, this constraint corresponds, for example, to the constraint labeled IV in FIGS. 11-13, in which a 16-dimensional array consists only of pairs of a particular selected 8-dimensional subset.
【0079】次の段階では、リード線1311及び13
12上のビットは、それぞれ8次元−4次元配列マッパ
変換器132及び133に加えられる。例えば、変換器
132はその出力リード線1321及び1322の各々
に6ビットを供給する。これらの6ビットの各々は、構
成4次元配列の特定の要素に関係し、そして、符号IVが
構成される方法に再び対応して、これらの4次元要素の
特定の組合せだけがリード線1321及び1322上に
現れる。変換器133は変換器132と同一である。実
行に応じて、そうした変換器の一つだけが使用される。
各々がリード線1311と1312上にある10ビット
の2個の群は、引き続いてこの一つの変換器に送られ
る。In the next step, the leads 1311 and 13
The bits on 12 are applied to 8-D to 4-D array mapper converters 132 and 133, respectively. For example, converter 132 provides 6 bits on each of its output leads 1321 and 1322. Each of these 6 bits is associated with a particular element of the constituent four-dimensional array, and, again corresponding to the way the code IV is constructed, only certain combinations of these four-dimensional elements lead 1321 and Appears on 1322. The converter 133 is the same as the converter 132. Only one such converter is used, depending on the implementation.
The two groups of 10 bits, each on leads 1311 and 1312, are subsequently sent to this one converter.
【0080】最後の段階では、リード線1321−2及
び1331−2上のビットは、それぞれ4次元配列マッ
パ134乃至137に加えられる。例えば、マッパ13
4は、その出力リード線1341及び1342の各々の
上に3ビットを供給する。これらの3ビットの各々は図
3の8−PSK配列の特定の点に関係し、そして2つの
2次元点の26=64個の全ての組合せが使用される。
マッパ134乃至137は同一である。変換器132乃
び133の場合のように、そうしたマッパの一つだけが
使用される。In the final step, the bits on leads 1321-2 and 1331-2 are added to four-dimensional array mappers 134-137, respectively. For example, mapper 13
4 supplies 3 bits on each of its output leads 1341 and 1342. Each of these 3 bits is associated with a particular point in the 8-PSK constellation of FIG. 3, and all 2 6 = 64 combinations of two 2-dimensional points are used.
The mappers 134 to 137 are the same. As with the converters 132 and 133, only one such mapper is used.
【0081】16次元−8次元配列マッパ変換器13
1、8次元−4次元配列マッパ変換器132及び4次元
マッパ134の実施例が、それぞれ図15乃至図17に
示される。16-dimensional to 8-dimensional array mapper converter 13
Examples of 1-, 8-D and 4-D array mapper converters 132 and 4-D mappers 134 are shown in FIGS. 15-17, respectively.
【0082】はじめに図15を見ると、リード線11上
の16ビットは3つの群に分割される。第1群は、8次
元部分集合対選択器231に加えられるI0n乃至I3n
の4ビットよりなる。I4n乃至I9n(I10n乃至I
15n)の6ビットよりなる第2群(第3群)は、単に
通過してX4n乃至X9n(X4n+4乃至X9n+4)の出力
ビットになる。選択器231の出力ビットは、2個の4
ビットの群、即ちX0n乃至X3nとX0n+4乃至X3n+4
である。Referring first to FIG. 15, the 16 bits on lead 11 are divided into three groups. The first group is I0 n to I3 n added to the 8-dimensional subset pair selector 231.
It consists of 4 bits. I4 n to I9 n (I10 n to I
15 n) second group consisting of 6-bit (third group) is simply the output bits X4 n through X9 n (X4 n + 4 through X9 n + 4) passes. The output bit of the selector 231 has two 4 bits.
Groups of bits, namely X0 n to X3 n and X0 n + 4 to X3 n + 4
Is.
【0083】サブスクリプト「n」が付いた10ビット
は、4個の2次元信号点Pn乃至Pn +3(図1を参照)よ
りなる符号語の第1の構成8次元要素を特定するために
最終的に使用される。同様に、サブスクリプト「n+
4」が付いた10ビットは、4個の2次元信号点Pn+4
乃至Pn+7よりなる符号語の第2の構成8次元要素を特
定するために最終的に使用される。特に、ビットX0n
乃至X3nは、16個の8次元部分集合の特定の1個を
特定するが、一方ビットX4n乃至X9nは、最終的にそ
の8次元部分集合の特定の1要素を特定する。サブスク
リプト「n+4」が付いた10ビットについても同様で
ある。The 10 bits with the subscript "n" specify the first constituent eight-dimensional element of the codeword consisting of four two-dimensional signal points P n to P n +3 (see FIG. 1). Finally used for. Similarly, the subscript “n +
10 ”with“ 4 ”is four two-dimensional signal points P n + 4
Finally used to identify the second constituent 8-dimensional element of the codeword consisting of P n +7 . In particular, bit X0 n
Through X3 n specify a particular one of 16 eight-dimensional subsets, while bits X4 n through X9 n finally identify a particular one element of that eight-dimensional subset. The same applies to the 10 bits with the subscript “n + 4”.
【0084】選択器231は、次のブール式に従って、
出力ビットを与える。The selector 231 uses the following Boolean expression:
Give output bits.
【数1】 [Equation 1]
【0085】X0n乃至X9nの10ビットは、変換器1
32に加えられる。図16に示されるように、これらの
ビットはまた3個の群に分割される。第1群は、4次元
部分集合対選択器232に加えられるX0n乃至X7nの
8ビットよりなる。1ビットX8n(X9n)よりなる第
2群(第3群)は、単に通過して出力ビットY5n(Y
5n+2)になる。選択器232の出力ビットは、各々5
ビットの2個の群、即ちY0n乃至Y4nとY0n+2乃至
Y4n+2である。10 bits of X0 n to X9 n are converted by the converter 1
Added to 32. These bits are also divided into three groups, as shown in FIG. The first group consists of 8 bits X0 n to X7 n added to the four-dimensional subset pair selector 232. The second group (third group) consisting of 1-bit X8 n (X9 n ) is simply passed and output bit Y5 n (Y
5 n + 2 ). The output bits of the selector 232 are 5 each.
There are two groups of bits, Y0 n to Y4 n and Y0 n + 2 to Y4 n + 2 .
【0086】サブスクリプト「n」の付いた6ビット
は、2個の2次元信号点Pn及びPn+1よりなる、符号語
の第1構成8次元要素の第1構成4次元要素を特定する
ために最終的に使用される。同様に、サブスクリプト
「n+2」が付いた6ビットは、2個の2次元信号点P
n+2乃びPn+3よりなる、符号語の第1構成8次元要素の
第2構成4次元要素を特定するために使用される。The 6 bits with the subscript "n" specify the first constituent four-dimensional element of the first constituent eight-dimensional element of the codeword, which consists of two two-dimensional signal points P n and P n + 1. Finally used to. Similarly, the 6 bits with the subscript “n + 2” represent two two-dimensional signal points P.
Used to identify the second constituent four-dimensional element of the first constituent eight-dimensional element of the codeword consisting of n + 2 and Pn + 3 .
【0087】ビットY0n乃至Y4nは、32個の4次元
部分集合の特定の1個を特定するが、一方1ビットY5
nは、その4次元部分集合の特定の1要素を特定する。
サブスクリプト「n+2」の付いた6ビットについても
同様である。Bits Y0 n to Y4 n identify a particular one of the 32 four-dimensional subsets, while one bit Y5
n specifies a specific one element of the four-dimensional subset.
The same applies to the 6 bits with the subscript “n + 2”.
【0088】選択器232は、以下のブール式に従って
その出力ビットを与える。Selector 232 provides its output bit according to the following Boolean equation:
【数2】 [Equation 2]
【0089】Y0n乃至Y5nの6ビットは、図17に示
されるようにマッパ134に加えられる。マッパ134
の出力ビットは、各々3ビットの2個の群、即ちZ0n
乃至Z2nとZ0n+1乃至Z2n+1である。サブスクリプ
ト「n」の付いた3ビットは、2次元信号点Pnを定め
る。同様に、サブスクリプト「n+1」の付いた3ビッ
トは、2次元信号Pn+1を定める。マッパ134は、そ
の出力ビットを次のブール式に従って与える。The 6 bits Y0 n to Y5 n are added to the mapper 134 as shown in FIG. Mapper 134
Output bits of two groups of 3 bits each, namely Z0 n
Through Z2 n and Z0 n + 1 through Z2 n + 1 . The 3 bits with the subscript “n” define the two-dimensional signal point P n . Similarly, the 3 bits with the subscript “n + 1” define the two-dimensional signal P n + 1 . Mapper 134 provides its output bits according to the following Boolean expression:
【数3】 [Equation 3]
【0090】6番目の符号、符号VIのグラフ的表現は、
図18乃至図20に示される。これは、例えば図6及び
図7の符号IIに比べて、8点に対して12点(M=1
2)というより大きなM−PSK配列サイズ、少し高い
複雑さ及び符号化利得の幾らかの低下という代償のもと
に、2+3/8ビット/信号間隔という高い帯域幅効率
を達成する2倍ビルトイン時間ダイバーシティを持った
別の8次元符号である。The graphical representation of the sixth code, code VI, is
It is shown in FIGS. Compared with the reference numeral II in FIGS. 6 and 7, for example, this is 12 points for 8 points (M = 1
2) Built-in time to achieve high bandwidth efficiency of 2 + 3/8 bits / signal spacing, at the cost of larger M-PSK array size, 2) slightly higher complexity and some reduction in coding gain. It is another eight-dimensional code with diversity.
【0091】上述の他の8次元符号と同様に、符号VI
は、はじめに2次元配列の連結対から特定の要素を選択
することで形成される4次元配列を定めることで到達さ
れる。しかし、既に注意したように、この2次元配列
は、12点配列、具体的に言うと図18に示される12
PSK配列である。この符号はこのように、Mの値が2
の整数乗でないという点で独特である。望みの8次元配
列は、その後同様に4次元配列の連結対から特定の要素
を選択することで形成される。この8次元配列の各要素
は、この8次元符号の符号語として使用される。As with the other eight-dimensional codes described above, the code VI
Is reached by first defining a four-dimensional array formed by selecting specific elements from a concatenated pair of two-dimensional arrays. However, as already noted, this two-dimensional array is a 12-point array, specifically 12 shown in FIG.
It is a PSK sequence. This code is thus the value of M is 2
It is unique in that it is not an integer power of. The desired 8-dimensional array is then formed by similarly selecting a particular element from a concatenated pair of 4-dimensional arrays. Each element of this 8-dimensional array is used as a code word of this 8-dimensional code.
【0092】特に、我々は4次元配列に含めるために1
22=144個の可能な4次元要素の半分を選択する。
図6及び図7の符号VIにおけるのと同じく、それらは、
説明的に(a,b)の形の要素である、ここで「a」と
「b」は図18に示される2次元12−PSK配列の両
方とも偶数の2次元信号点か両方とも奇数の2次元信号
点のいずれかである。図19に示されるように、4次元
配列の72要素は、各々12要素からなる6個の部分集
合S0,…,S5に分割される。In particular, we use 1 for inclusion in a 4-dimensional array.
2. Select half of 2 2 = 144 possible 4D elements.
Like in VI of FIGS. 6 and 7, they are
Explanatoryly, elements of the form (a, b), where "a" and "b" are both even two-dimensional signal points or both odd two-dimensional 12-PSK arrays shown in FIG. It is one of the two-dimensional signal points. As shown in FIG. 19, 72 elements of the four-dimensional array are divided into 6 subsets S 0 , ..., S 5 each having 12 elements.
【0093】最後に、我々は8次元配列に含めるものと
して722=5184個の可能な8次元要素から768
個を選択する。768個を使用する理由を以下に説明す
る。これらの768個の要素は、図20に示される6個
の4次元部分集合対の要素の中の特定のものである。こ
の符号と前に説明された他の符号すべてとの違いに注目
する。他の8次元符号では、選択された4次元部分集合
対の各々の全ての要素は、使用され、即ち符号語であ
る。しかし、図20の場合では、この方法は各4次元部
分集合対から144符号語、総計で864個の符号語を
もたらす。しかし、768符号語だけが望まれる。それ
故この場合、以下で説明するようにして選択される図2
0の各4次元部分集合対の128要素だけが使用され
る。Finally, we have 768 out of 72 2 = 5184 possible 8D elements to include in the 8D array.
Select the pieces. The reason for using 768 will be described below. These 768 elements are specific among the elements of the 6 four-dimensional subset pairs shown in FIG. Note the difference between this code and all the other codes previously described. In other 8-dimensional codes, every element of each of the selected 4-dimensional subset pairs is used, i.e., a codeword. However, in the case of FIG. 20, this method yields 144 codewords from each 4-dimensional subset pair, for a total of 864 codewords. However, only 768 codewords are desired. Therefore, in this case, FIG. 2 selected as described below.
Only 128 elements of each 4-dimensional subset pair of 0 are used.
【0094】以上に述べたことから、特定の符号語を特
定するために10ビットが必要であることが認識されよ
う。具体的に言うと、特定の4次元部分集合対を選択す
るために3ビットが使用され(図20)、且つ、そのよ
うな対の各々は27=128要素を有しているので、別
の7ビットが特定の符号語を選択するために必要であ
る。From the above, it will be appreciated that 10 bits are needed to identify a particular codeword. Specifically, 3 bits are used to select a particular 4-dimensional subset pair (FIG. 20), and each such pair has 2 7 = 128 elements, so 7 bits of are required to select a particular codeword.
【0095】しかし、これらの10ビットのすべての可
能な組合せが許容されている訳ではなく、即ちこれは1
024個の組合せとなるが768個の符号語だけが使用
可能になっていることに注意する。実際、たとえ各4次
元部分集合対の144要素すべてが符号に含まれるとし
ても、まだ不十分な符号語数、即ち144×6=864
である。(864個の符号語すべての使用は少し大きな
帯域幅効率をもたらすが、付加処理が必要であり且つ付
加処理遅延が生じる。)However, not all possible combinations of these 10 bits are allowed, ie 1
Note that only 768 codewords are available, but 024 combinations. In fact, even if all 144 elements of each 4-dimensional subset pair are included in the code, there is still an insufficient number of code words, ie 144 × 6 = 864.
Is. (The use of all 864 codewords results in slightly higher bandwidth efficiency, but requires additional processing and incurs additional processing delay.)
【0096】それからこの点での仕事は、入力ビットの
流れから4信号間隔毎に768個の10ビット語パター
ンを生成する簡単に実行される方法を与えることであ
る。これは、2個の8次元符号語を生成するために8信
号間隔に渡って取り込まれた19ビットを処理する技術
に従って達成され、これにより前述の19/8=2+3
/8ビット/信号間隔の帯域幅効率を達成する。The task at this point is then to provide an easily implemented method of generating 768 10-bit word patterns every 4 signal intervals from the input bit stream. This is accomplished according to the technique of processing 19 bits captured over 8 signal intervals to produce two 8D codewords, which results in the above 19/8 = 2 + 3.
A bandwidth efficiency of / 8 bits / signal spacing is achieved.
【0097】具体的に言うと、図21は、入力ビットを
入力リード線201に取り込み、そして信号点Pn,
…,Pn+3を出力リード線219上に供給する回路を示
す。この回路は具体的に言うと、前置符号器208、並
列−直列群変換器209及び図1のブロック符号器/マ
ッパ13に対応するブロック符号器/マッパ213より
なる。Specifically, FIG. 21 shows that the input bit is taken into the input lead 201 and the signal point P n ,
, Pn + 3 is shown on the output lead 219. Specifically, this circuit comprises a precoder 208, a parallel-to-serial group converter 209, and a block encoder / mapper 213 corresponding to the block encoder / mapper 13 of FIG.
【0098】リード線201上の入力ビットは、それぞ
れ8,8,3ビットの3群に分割される。8ビットの2
群は前置符号器を単に通過するだけである。3ビットの
群は、その出力リード線2082及び2083上にそれ
ぞれ2ビットの2群を供給するビットパターン選択器2
081に加えられる。リード線2082上の2ビット
は、3パターン「00」,「01」,「10」の中の一
つを取るが、「11」は取らない。リード線2083上
の2ビットについても同様である。加えて、パターン
「10」はリード線2082と2083上に同時に現れ
ることはできない。このように23=8個の、リード線
2082及び2083上のビットの値の可能な異なる組
合せがある。The input bits on the lead wire 201 are divided into three groups of 8, 8 and 3 bits, respectively. 8-bit 2
The group simply passes through the precoder. The group of 3 bits is a bit pattern selector 2 which supplies 2 groups of 2 bits each on its output leads 2082 and 2083.
081 added. The 2 bits on the lead wire 2082 takes one of the three patterns "00", "01" and "10", but does not take "11". The same applies to the two bits on the lead wire 2083. In addition, pattern "10" cannot appear on leads 2082 and 2083 at the same time. Thus there are 2 3 = 8 different possible combinations of the values of the bits on leads 2082 and 2083.
【0099】前置符号器208の出力ビットは、各々1
0ビットの2群にされ、それらの群は2個の連続する8
次元符号語を特定するために順々に並列−直列変換器2
09により符号器/マッパ213に加えられる。このた
めに、10ビットの各群は、リード線2082または2
083の一方からの2ビットとその他の前置符号器入力
ビットの1ビットよりなる3ビット群、及び7ビット群
に分割される。3ビット群は、こうして3×2=6個の
可能なパターンを取り得る。それらは特定の4次元部分
集合対を選択するために使用された図20に示される6
個の可能なパターンである。7ビット群は、選択された
群から特定の符号語を選択するために使用される。The output bits of the precoder 208 are each 1
It is made into two groups of 0 bits, and those groups are two consecutive 8
Sequential parallel-to-serial converter 2 for identifying the dimension codeword
09 to the encoder / mapper 213. To this end, each group of 10 bits has a lead 2082 or 2
It is divided into a 3-bit group consisting of 2 bits from one of 083 and 1 bit of the other precoder input bits, and a 7-bit group. The 3-bit group can thus take 3 × 2 = 6 possible patterns. They were used to select a particular 4-dimensional subset pair as shown in FIG.
Are possible patterns. The 7-bit group is used to select a particular codeword from the selected group.
【0100】具体的に言うと、3ビット群と7ビット群
は、ブロック符号器/マッパ213内にある8次元−4
次元配列マッパ変換器に加えられる。3ビット群は、リ
ード線2121を介して、その出力リッド2134及び
2135上にその各々が選択された対の4次元部分集合
の1つを特定する3ビット語を夫々供給する4次元部分
集合対選択器2133に加えられる。Specifically, the 3-bit group and the 7-bit group are the 8-dimensional-4 in the block encoder / mapper 213.
Added to the dimensional array mapper converter. The 3-bit group is a 4-dimensional subset pair that supplies via lead 2121 a 3-bit word on output lids 2134 and 2135, each of which specifies one of the selected 4-dimensional subsets of the pair. It is added to the selector 2133.
【0101】残りの7ビットは、それぞれ3,2,及び
2ビットの3群に分割される。2ビットの2群は、単に
変換器2131を通り抜けるだけである。3ビットの群
は、ビットパターン選択器2081と同一として示され
たビットパターン選択器2132に加えられる。こうし
て出力リード線2136上には2ビットの値の3個の可
能な組合せがあり、リード線2137上についても同様
である。The remaining 7 bits are divided into 3 groups of 3, 2, and 2 bits, respectively. The two groups of 2 bits simply pass through the converter 2131. The group of 3 bits is added to a bit pattern selector 2132 shown as identical to the bit pattern selector 2081. Thus there are three possible combinations of 2-bit values on output lead 2136, as well as on lead 2137.
【0102】各々の出力リード線2136及び2137
上の2ビットは、リード線2138及び2139上の2
個の2ビット群の1つと共に群にされ、それぞれが3×
4=12ビットパターンの1つと推定される4ビット語
を与える。そのような12ビットパターンの各々は、リ
ード線2134及び2135上のビットにより特定され
た4次元部分集合中の特定の部分集合から特定の要素を
選択するために使用される。Each output lead 2136 and 2137
The upper 2 bits are the 2 on leads 2138 and 2139.
Are grouped with one of the two 2-bit groups, each 3 ×
Given a 4-bit word estimated to be one of the 4 = 12 bit patterns. Each such 12-bit pattern is used to select a particular element from a particular subset of the four-dimensional subset identified by the bits on leads 2134 and 2135.
【0103】リード線2136,2138及び2134
上の7ビットは、8次元符号語の第1構成4次元要素を
構成する2個の2次元信号点Pn及びPn+1をその出力リ
ード線上に供給する4次元配列マッパ2141に加えら
れる。同様に、リード線2137,2139及び213
5上の7ビットは、8次元符号語の第2構成4次元要素
を構成する2個の2次元信号点Pn+2及びPn+3をその出
力リード線上に供給する4次元配列マッパ2142に加
えられる。4次元配列マッパ2141と2142は同一
である。符号Vの場合と同様に、そうしたマッパの1つ
だけしか使用されない。Lead wires 2136, 2138 and 2134
The upper 7 bits are applied to a four-dimensional array mapper 2141 which supplies on its output lead two two-dimensional signal points P n and P n + 1 forming the first constituent four-dimensional element of the 8-dimensional codeword. . Similarly, leads 2137, 2139 and 213
The 7 bits on 5 provide the four-dimensional array mapper 2142 which supplies on its output lead the two two-dimensional signal points P n + 2 and P n + 3 forming the second constituent four-dimensional element of the eight-dimensional codeword. Added to. The four-dimensional array mappers 2141 and 2142 are the same. As with the symbol V, only one such mapper is used.
【0104】図20に示される4次元部分集合対へのビ
ットパターンの割り当て及び図19に示される各4次元
部分集合の要素へのビットパターンの割り当ては、任意
である。しかし、図19及び図20に示されるこの割り
当て方法は、伝送信号中に符号起源の直流エネルギがな
いことを保証する。The allocation of bit patterns to the four-dimensional subset pairs shown in FIG. 20 and the allocation of bit patterns to the elements of each four-dimensional subset shown in FIG. 19 are arbitrary. However, this allocation method shown in FIGS. 19 and 20 ensures that there is no DC energy of code origin in the transmitted signal.
【0105】特に我々は、特定の4次元部分集合中の4
次元要素のすべてが同一の確率で使用されることはない
と認識することから開始する。これは、4次元配列マッ
パ2141(2142)の入力リード線2136及び2
138(2137及び2139)上のビットパターンは
同一の確率で起こらないとの事実から生じる。こうし
て、特に、4個のビットパターン「1000」,「10
10」,「1001」,「1011」はそれぞれ確率1
/16で起こるが、他の8個のビットパターンはそれぞ
れ3/32の確率で起こる。In particular, we find that 4 in a particular 4D subset
We start by recognizing that not all dimensional elements are used with the same probability. This corresponds to the input lead wires 2136 and 2 of the four-dimensional array mapper 2141 (2142).
This results from the fact that the bit patterns on 138 (2137 and 2139) do not occur with the same probability. Thus, in particular, the four bit patterns "1000", "10"
10 "," 1001 ", and" 1011 "are probability 1 respectively.
/ 16, but the other eight bit patterns each occur with a probability of 3/32.
【0106】この状況により、もし特定のビットパター
ンを4次元部分集合の特定の要素に割り当てるときに注
意が払われないならば、符号中の直流平衡の欠如を引き
起こす。しかし、好ましい実施例では、4次元要素の第
1座標の和が零であり、第2、第3及び第4座標につい
ても同様であるように、等しい確率を持ったビットパタ
ーンが図19の各々の4次元部分集合のそれぞれの4次
元要素に割り当てられることが保証されるように注意が
払われる。This situation causes a lack of DC balance in the code if care is not taken when assigning a particular bit pattern to a particular element of the four-dimensional subset. However, in the preferred embodiment, the sum of the first coordinates of the four-dimensional elements is zero, and the same for the second, third and fourth coordinates, so that bit patterns with equal probabilities are shown in FIG. Care is taken to ensure that it is assigned to each 4D element of the 4D subset of.
【0107】例えば、既に述べたような、そのそれぞれ
が1/16の確率を持つ2個のビットパターン「100
0」と「1010」を考えてみる。再び図18を参照し
て、さらに2次元信号点は半径「A」の円上にあると仮
定すると、ビットパターン「1000」が割り当てられ
る4次元部分集合S4の4次元要素(0,0)の座標
は、(A,0)と(A,0)であることが解る。同様
に、ビットパターン「1010」が割り当てられる同一
の4次元部分集合S4の4次元要素(6,6)の座標
は、(−A,0)と(−A,0)であることが解る。上
述の規準を適用すると、第1座標の和は(A)+(−
A)=0であり、第2座標の和は(0)+(0)=0で
あり、第3座標の和は(A)+(−A)=0であり、そ
して第4座標の和は(0)+(0)=0である。For example, as described above, two bit patterns "100" each of which has a probability of 1/16.
Consider "0" and "1010". Referring again to FIG. 18, further two-dimensional signal point is four-dimensional elements having a radius Assuming that on a circle "A", four-dimensional subset S 4 which is allocated the bit pattern "1000" (0,0) It can be seen that the coordinates of are (A, 0) and (A, 0). Similarly, it can be seen that the coordinates of the four-dimensional elements (6, 6) of the same four-dimensional subset S 4 to which the bit pattern “1010” is assigned are (−A, 0) and (−A, 0). . Applying the above criteria, the sum of the first coordinates is (A) + (-
A) = 0, the sum of the second coordinates is (0) + (0) = 0, the sum of the third coordinates is (A) + (− A) = 0, and the sum of the fourth coordinates. Is (0) + (0) = 0.
【0108】上で説明した規準は長期的直流平衡を保証
する。図19に示すような様々な4次元部分集合に渡る
特定の4次元要素へのビットパターンの割り当て及び図
20に示すような4次元部分集合対へのビットパターン
の割り当てに更なる制限を課すことにより、短期直流平
衡も達成されるという効果がある。The criteria described above guarantee long-term DC balance. Imposing further restrictions on the assignment of bit patterns to specific 4D elements across various 4D subsets as shown in FIG. 19 and to the assignment of bit patterns to 4D subset pairs as shown in FIG. This has the effect that short-term DC balance is also achieved.
【0109】図19において、異なる4次元部分集合に
おけるそのどれもが特定の2次元要素から始まる6個の
4次元要素は、特有の1個のビットパターンに割り当て
られることに注意する必要がある。従って、例えば、ビ
ットパターン「0110」に割り当てられた4次元要素
はすべてが、その第1番目の2次元信号点として「8」
を有する。It should be noted in FIG. 19 that six 4D elements, any of which in different 4D subsets begin with a particular 2D element, are assigned to one unique bit pattern. Therefore, for example, all the four-dimensional elements assigned to the bit pattern “0110” are “8” as the first two-dimensional signal points.
Have.
【0110】更に、必ずしもすべての4次元部分集合が
等しい確率で使用されるのではないことに注意する必要
がある。このことは、4次元部分集合対選択器2133
の入力リード線2121のビットパターンは等しい確率
で起こらないとの事実から生じる。こうして特に、「1
00」と「101」の2個のビットパターンはそれぞれ
1/8の確率で起こるが、他の4個のビットパターンは
それぞれ3/16の確率で発生する。Furthermore, it should be noted that not all 4-dimensional subsets are used with equal probability. This means that the four-dimensional subset pair selector 2133
Of the input leads 2121 of the above does not occur with equal probability. Thus, in particular, "1
The two bit patterns "00" and "101" each occur with a probability of 1/8, while the other four bit patterns occur with a probability of 3/16.
【0111】図19において、特定の第1の2次元点を
有する部分集合S4のあらゆる4次元要素に対して、そ
れと同一の第1の2次元点及び平衡する第2の2次元点
を有する4次元要素が、部分集合S5に割り当てられる
ことに注意する必要がある。従って、例えば、部分集合
S4は4次元要素(1,7)を包含しているので、部分
集合S5は4次元要素(1,1)を包含する。前述の結
果として、部分集合S5は、他の部分集合よりも部分集
合S4とによりより多くの「直流平衡」を示す。In FIG. 19, for every four-dimensional element of the subset S 4 having a particular first two-dimensional point, it has the same first two-dimensional point and a balanced second two-dimensional point. Note that four-dimensional elements are assigned to subset S 5 . Thus, for example, subset S 4 contains four-dimensional element (1,7), and thus subset S 5 contains four-dimensional element (1,1). As a result of the foregoing, the subset S 5 exhibits more “DC balance” with the subset S 4 than with the other subsets.
【0112】同様に、4次元部分集合S0は部分集合S3
と「直流平衡」を示し、4次元部分集合S1は部分集合
S2と「直流平衡」を示す。図20に示す好ましい実施
例では、8次元配列を形成するために6個の4次元部分
集合対を選択すること、及び新たな「直流平衡した」4
次元部分集合S4及びS5が等しい確率1/8で使用され
ると共に他の4個の4次元部分集合が等しい確率3/1
6で使用されるように入力ビットパターンを選択された
4次元部分集合対に割り当てること、に注意が払われ
る。Similarly, the four-dimensional subset S 0 is a subset S 3
And “DC balance”, and the four-dimensional subset S 1 represents “DC balance” with the subset S 2 . In the preferred embodiment shown in FIG. 20, selecting six 4D subset pairs to form an 8D array, and a new "DC balanced" 4
The dimensional subsets S 4 and S 5 are used with equal probability 1/8 and the other four 4-dimensional subsets are equal probability 3/1.
Care is taken to assign the input bit pattern to the selected 4-dimensional subset pair as used in 6.
【0113】この符号は、時速20(60)マイルの媒
体速度における移動チャネルに対して6.7(12.
1)dBの符号化利得を有する。この符号のMDXは2
であり、実際、この符号の符号化利得はここで説明され
たすべての符号の中で最も小さい。This code is 6.7 (12 ..) for moving channels at medium speeds of 20 (60) miles per hour.
1) It has a coding gain of dB. MDX of this code is 2
And, in fact, the coding gain of this code is the smallest of all the codes described here.
【0114】ここで再び図1を参照して、ブロック復号
器51の好ましい構造を説明する。同一の基本的な型の
構造は、本文書中で説明された全ての符号に対して使用
され得る。仮定されたチャネル及び変調/復調の型、例
えばノンコヒーレント検波を伴ったM−DPSKを使用
した移動チャネル、に対する復号化処理は、AWGNチ
ャネルに使用される復号化処理と同様のものである。こ
の方法は、移動チャネルの悪化及びノンコヒーレントM
−DPSK復調処理が、AWGNモデルに合わない雑音
を導入するという点で、最適ではない。しかし、この方
法は、実行するのに単純であるという利点を持ち、少な
くとも最適に近い性能を示す。Referring again to FIG. 1, the preferred structure of block decoder 51 will now be described. The same basic type of structure can be used for all codes described in this document. The decoding process for the assumed channel and modulation / demodulation type, eg mobile channel using M-DPSK with non-coherent detection, is similar to the decoding process used for AWGN channels. This method is not suitable for mobile channel degradation and non-coherent M
-The DPSK demodulation process is not optimal in that it introduces noise that does not fit the AWGN model. However, this method has the advantage of being simple to implement and exhibits at least near-optimal performance.
【0115】復号化は、伝送された2N次元符号語に対
応する特定の受信された信号の2次元点の各々を調べる
ことで進行する。特に、いわゆる「2次元点距離」が、
各2次元受信点に対して、受信点とすべての可能な伝送
2次元点との間の自乗ユークリッド距離を測定すること
により計算される。この計算を実行する際に、伝送配列
の特定の半径が仮定され、そして受信機には、その長期
平均半径が復号化の際に仮定された半径と少なくとも近
似的に等しいような出力配列を与えるために設置され
た、自動利得制御(図示せず)が設けられる。Decoding proceeds by examining each of the two-dimensional points of the particular received signal corresponding to the transmitted 2N-dimensional codeword. In particular, the so-called "two-dimensional point distance" is
For each 2D receiving point, it is calculated by measuring the squared Euclidean distance between the receiving point and all possible transmitting 2D points. In carrying out this calculation, a particular radius of the transmission constellation is assumed, and the receiver is given an output constellation whose long-term average radius is at least approximately equal to the radius assumed during decoding. An automatic gain control (not shown) is provided for this purpose.
【0116】復号器の性能は、この受信配列半径の正確
な設定に対して敏感ではない。更に、フェージングされ
た(それ故潜在的に信頼性のない)信号点の復号化処理
に対する寄与を減らすために、2次元点距離の各々は、
対応する受信2次元点の振幅に比例する因子で重み付け
されてもよい。Decoder performance is not sensitive to this exact setting of the receive constellation radius. Further, in order to reduce the contribution of the faded (and hence potentially unreliable) signal points to the decoding process, each of the two-dimensional point distances is
It may be weighted by a factor proportional to the amplitude of the corresponding received two-dimensional point.
【0117】伝送符号語に対応する受信されたN個の2
次元受信信号点は、逐次にN/2個の4次元要素に分類
される。N/2個の4次元要素の各々は、更に以下のよ
うに処理される。各4次元部分集合に対して、処理され
ている受信4次元要素に「最も近い」その部分集合の1
要素を見つける。これは、4次元部分集合の各要素を順
に取り出して、その要素に対応する2個の2次元点距離
の和を求めることで達成される。以下で「4次元部分集
合距離」と呼ばれるそうした和の最小値、に対応する4
次元要素は、「最近接」4次元要素と認定される。従っ
てここまでの結果として、各受信4次元要素に対して、
4次元部分集合の各々において特定の4次元要素及びそ
れに関連する4次元部分集合距離が特定される。Received N 2's corresponding to the transmission codeword
The dimensional received signal points are sequentially classified into N / 2 four-dimensional elements. Each of the N / 2 four-dimensional elements is further processed as follows. For each 4D subset, one of that subset "closest" to the received 4D element being processed
Find the element. This is achieved by taking each element of the four-dimensional subset in order and finding the sum of the two two-dimensional point distances corresponding to that element. 4 corresponding to the minimum of such sums, which is referred to below as the "four-dimensional subset distance"
The dimensional element is identified as the "closest" four-dimensional element. Therefore, as a result so far, for each received four-dimensional element,
Specific 4D elements and their associated 4D subset distances in each of the 4D subsets are identified.
【0118】符号が4次元符号ならば、1個の4次元部
分集合のみしかない。従って、1個の4次元要素だけが
特定され、その要素が伝送符号語であると取られる。符
号が8次元又はそれ以上の符号ならば、上述の処理が受
信8次元要素の各々に対して繰り返される。If the code is a four-dimensional code, there is only one four-dimensional subset. Therefore, only one 4D element is identified and that element is taken to be the transmission codeword. If the code is an 8-dimensional or higher code, the above process is repeated for each of the received 8-dimensional elements.
【0119】特に、受信されたN/2個の4次元受信要
素は、逐次に、その各々がその後4次元の場合と類似し
た方法で処理されるN/4個の8次元要素にグループ化
される。特に、各8次元部分集合に対して、処理されて
いる受信8次元要素に「最も近い」その部分集合の1個
の8次元要素を見つける。これは、8次元部分集合の4
次元部分集合対を順に取り出し、そしてその対に対応す
る2つの4次元部分集合距離の和を求めることにより達
成される。4次元部分集合対中の8次元要素は、前のス
テップから得られる各4次元部分集合の1要素である4
次元要素の対であり、最小のそのような和に対応し、さ
らに「8次元部分集合距離」と呼ばれるものであり、
「最近接」8次元要素として特定される。In particular, the received N / 2 four-dimensional receiving elements are sequentially grouped into N / 4 eight-dimensional elements, each of which is then processed in a manner similar to the four-dimensional case. It In particular, for each 8-dimensional subset, find the one 8-dimensional element of that subset that is "closest" to the received 8-dimensional element being processed. This is 4 of the 8D subset
This is accomplished by taking the dimension subset pairs in order and summing the two four-dimensional subset distances corresponding to that pair. The 8 dimensional element in the 4 dimensional subset pair is one element of each 4 dimensional subset obtained from the previous step 4
A pair of dimensional elements, corresponding to the smallest such sum, and further called the "8 dimensional subset distance",
Identified as the "closest" eight-dimensional element.
【0120】符号が8次元符号ならば、一つの8次元要
素が今や特定された。そうでなければ、処理は16次元
等に対して再び繰り返される。If the code is an 8-dimensional code, then an 8-dimensional element has now been identified. Otherwise, the process is repeated again for 16 dimensions and so on.
【0121】特定された符号語はそれから、例えば符号
Vについての図14乃至図17のような、符号に関する
ビット割当方法に基づいてデータビットにマップされ
る。The identified codeword is then, for example, a code
Mapped to data bits based on the bit allocation method for the code as in FIGS. 14 to 17 for V.
【0122】上で説明した復号化処理は、高度に並列な
方法で実行でき、それ故、より複雑で従ってより効果的
な、ブロック符号化方式及び/又はより高い入力データ
率の実用的な実行を可能にする復号化に要する時間の減
少をもたらす効果がある。特に、2次元要素距離は、受
信2N次元信号のN個の2次元点の各々に対してすべて
同時に計算できる。4次元及び8次元部分集合距離につ
いても同様である。更に、ひとたびディインターリーバ
出力において多数の2N次元信号が利用可能であれ、そ
れらの信号の各々は、他と独立に並列的に復号化され
る。ブロック符号のこの性質は、例えば各2次元点を直
列に処理する必要があるトレリス符号では可能ではな
い。The decoding process described above can be performed in a highly parallel manner, and thus a more complex and therefore more effective block coding scheme and / or a practical implementation of higher input data rates. This has the effect of reducing the time required for decoding that enables In particular, the two-dimensional element distances can all be calculated simultaneously for each of the N two-dimensional points of the received 2N-dimensional signal. The same applies to the 4-dimensional and 8-dimensional subset distances. Furthermore, once multiple 2N-dimensional signals are available at the deinterleaver output, each of those signals is decoded in parallel independently of the others. This property of block codes is not possible with trellis codes, which require processing each two-dimensional point in series, for example.
【0123】本発明によれば、この型の符号を、さらに
大きな性能を増大させるために空間ダイバーシティと組
み合わせることができる。特に、自動車のような受信局
は、少なくとも1/4波長離れている2又はそれ以上の
受信アンテナを与えられ、その結果、それぞれのアンテ
ナから受信された出力は互いに独立にフェージングす
る。According to the invention, this type of code can be combined with spatial diversity to further increase performance. In particular, receiving stations, such as automobiles, are provided with two or more receiving antennas separated by at least a quarter wavelength, so that the output received from each antenna fades independently of each other.
【0124】そして、復号化処理の第1ステップが、各
アンテナから受信された信号に対して実行される。その
結果の、配列の各点に関連した「予備」2次元点距離
は、他のアンテナから得られる点についての2次元点距
離に加えられる。それにより生じる和は、以下に続く復
号化処理のステップで2次元点距離として使用される
「最終」2次元点距離である。Then, the first step of the decoding process is performed on the signals received from each antenna. The resulting "preliminary" two-dimensional point distance associated with each point in the array is added to the two-dimensional point distance for points obtained from other antennas. The resulting sum is the "final" two-dimensional point distance used as the two-dimensional point distance in the subsequent decoding process steps.
【0125】前記のものは、本発明の要旨を単に説明し
たに過ぎない。例えば、本発明は主にデジタルセルラー
移動通信を例として説明されたが、他のフェージング信
号環境に等しく適用できる。更に、前記の説明は移動通
信チャネル当り1ユーザしかいないことを仮定したが、
周波数分割多重接続(FDMA)方式が使用される場
合、本発明は、幾らかのユーザが1チャネル上に時間多
重される、いわゆるTMDA方式の場合に等しく適用で
きる。そうした応用では、インターリーバの設計及びT
MDAフレームのフォーマットは、可能な最大の大きさ
でもって互いに整合する。The foregoing merely describes the gist of the present invention. For example, although the present invention has been described primarily in the context of digital cellular mobile communications, it is equally applicable to other fading signal environments. Further, while the above description assumed that there is only one user per mobile communication channel,
If a frequency division multiple access (FDMA) scheme is used, the invention is equally applicable to the so-called TMDA scheme, in which some users are time multiplexed onto one channel. In such applications, interleaver design and T
The MDA frame formats match each other with the largest possible size.
【0126】特に、インターリービング長は、TMDA
フレーム長の整数倍であり、且つ符号語の信号点の適切
な時間間隔を保証するのに十分に大きい。これは、ある
符号語からの信号点は2又はそれ以上のTMDAフレー
ム中に拡散されるという要求を導く。代わりに、フレー
ム内で可能な限り分割されている、TDMAフレーム内
で各ユーザに割り当てられるタイムスロットの数は、1
より大きい数に増やされ、それによりインターリービン
グ長の要求を減らし及び/又は性能を増大させる。これ
らの考察は、他のシステム目標の達成を可能とするでき
るだけ低い次元の符号化方式の使用に好都合である。In particular, the interleaving length is TMDA
It is an integral multiple of the frame length, and is large enough to guarantee an appropriate time interval between signal points of the codeword. This leads to the requirement that signal points from one codeword be spread out in two or more TMDA frames. Instead, the number of time slots assigned to each user in a TDMA frame, which is divided into as many frames as possible, is 1
Increased to a larger number, thereby reducing interleaving length requirements and / or increasing performance. These considerations favor the use of coding schemes with the lowest possible dimensions that allow the achievement of other system goals.
【0127】トレリス符号化方式は、遅延を導入するさ
らに大きいインターリービング長を要求するか若しくは
他のシステム要求と一致しないTMDAフレーム当り及
びユーザ当りのより多い数のタイムスロットを一般的に
必要とするので、これらの同じの考察により、トレリス
符号化方式は、本発明のブロック符号化変調方式よりも
魅力的でないものとなる。Trellis coding schemes generally require a larger number of time slots per TMDA frame and per user that either require larger interleaving lengths that introduce delays or that do not match other system requirements. So, these same considerations make the trellis coding scheme less attractive than the block coding modulation scheme of the present invention.
【0128】例えばトレリス符号化変調と比較したとき
のブロック符号化変調の使用のさらなる効果は、一旦イ
ンターリービングフレーム内に取り込まれた信号が受信
されると、トレリス符号化の場合と違って、情報はすべ
て直ちに復号化されることにある。ブロック符号化変調
のこの性質は、システムがチャネル復号器の次に音声復
号器を有する場合、トレリス符号化方式ではそうでなけ
れば生じるかもしれない遅延を回避する。A further advantage of the use of block coded modulation, for example when compared to trellis coded modulation, is that once the signal captured in the interleaving frame is received, unlike the case of trellis coded information Is to be decrypted immediately. This property of block coded modulation avoids delays that might otherwise occur with trellis coding schemes if the system has a channel decoder followed by a speech decoder.
【0129】他の変形も可能である。例えば、M=4,
6,8,12,16などのようにパラメータMの様々な
値が選択できる。1より大きい整数はどれでもパラメー
タNとして使用できる。MとNの組合せの各々におい
て、帯域幅効率、符号化利得及び実行の複雑さの様々な
組合せを与える様々な異なる符号が達せられる。Xが2
以外であるX倍時間ダイバーシティを伴った符号は、同
様に構築される。可能な符号の内のごく小数だけが、こ
の中で与えられた。選択された特定の応用で使用される
特定の符号は、その応用の特有の必要及び制限の関数で
ある。Other variations are possible. For example, M = 4
Various values of the parameter M can be selected, such as 6, 8, 12, 16 and so on. Any integer greater than 1 can be used as the parameter N. In each of the M and N combinations, a variety of different codes are reached that give different combinations of bandwidth efficiency, coding gain and implementation complexity. X is 2
Codes with X times time diversity that are other than are similarly constructed. Only a few of the possible codes have been given in this. The particular code used in a particular application selected is a function of the particular needs and restrictions of that application.
【0130】一例として、信号率即ち信号間隔の逆数の
増加は符号間干渉を導入し及び/又は増加させるので、
適節でない量の符号間干渉に遭遇することなく与えられ
たデータ率を維持するために、複雑さの起こり得る増加
及び/又は符号化利得の起こり得る減少を犠牲にさえし
て、比較的高い帯域幅効率を持った符号を選び、その結
果、信号率が容認できるほど低くに保持される。As an example, increasing the signal rate, or the reciprocal of the signal spacing, introduces and / or increases intersymbol interference.
Relatively high, even at the expense of a possible increase in complexity and / or a possible decrease in coding gain, in order to maintain a given data rate without encountering an unsuitable amount of intersymbol interference. Choose a code that has bandwidth efficiency, so that the signal rate is kept acceptably low.
【0131】更に、この中で説明された符号にビルトイ
ンされたダイバーシティは、(ダイバーシティを与える
信号点の伝送は、時間的によく離された信号間隔中で起
きることを保証することにより)時間領域で利用された
が、そのダイバーシティは、例えばそれらの信号点を物
理的に分離され独立にフェージングするチャネルで伝送
することで、他の領域でも利用できる。このように、こ
の中で開示された符号はビルトイン時間ダイバーシティ
を有するものとして説明されたが、より一般的に、ビル
トイン時間ダイバーシティがその1例である「ビルトイ
ンダイバーシティ」として説明されることができる。Furthermore, the diversity built into the code described in this document is in the time domain (by ensuring that the transmission of the signal points giving diversity takes place in well-spaced signal intervals). However, the diversity can be used in other areas, for example, by transmitting those signal points by physically separated channels and fading independently. Thus, while the codes disclosed therein have been described as having built-in time diversity, more generally, built-in time diversity can be described as one example, "built-in diversity".
【0132】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載した参
照番号は発明の容易なる理解のためで、その技術的範囲
を制限するよう解釈されるべきではない。The above description relates to one embodiment of the present invention, and those skilled in the art can think of various modified examples of the present invention, all of which are within the technical scope of the present invention. Included in. It should be noted that the reference numbers in the claims are for easy understanding of the invention and should not be construed to limit the technical scope thereof.
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、ビ
ルトイン時間ダイバーシティを有するインターリービン
グを伴ったブロック符号化変調技術が、フェージングチ
ャネルに適用される。これにより、複雑でない実行やイ
ンターリーバ/ディインターリーバや符号器での少ない
遅延や高い帯域幅効率を伴いながら、優れた符号化利得
が達成される。As described above, according to the present invention, the block coding modulation technique with interleaving having built-in time diversity is applied to a fading channel. This results in excellent coding gain with low complexity implementation, low delay in interleaver / deinterleaver and encoder and high bandwidth efficiency.
【図1】本発明の一実施例を示すデータ通信システムの
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a data communication system showing an embodiment of the present invention.
【図2】専門用語及び概念を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating technical terms and concepts.
【図3】本明細書中で開示される多くのブロック符号の
基底を形成する8−PSK配列を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an 8-PSK constellation that forms the basis of many block codes disclosed herein.
【図4】本発明による第1のブロック符号化変調方法の
ためのコードブックを示す図である。FIG. 4 shows a codebook for a first block coded modulation method according to the present invention.
【図5】第1のブロック符号化変調方法に関して図1に
示されたインターリーバの動作を表した図である。FIG. 5 is a diagram showing the operation of the interleaver shown in FIG. 1 with respect to the first block coded modulation method.
【図6】本発明による第2のブロック符号化変調方法を
グラフ的に示した図である。FIG. 6 is a diagram graphically showing a second block coding modulation method according to the present invention.
【図7】本発明による第2のブロック符号化変調方法を
グラフ的に示した図である。FIG. 7 is a diagram graphically showing a second block coding modulation method according to the present invention.
【図8】本発明による第3のブロック符号化変調方法を
グラフ的に示した図である。FIG. 8 is a diagram graphically showing a third block coding modulation method according to the present invention.
【図9】本発明による第3のブロック符号化変調方法を
グラフ的に示した図である。FIG. 9 is a diagram graphically showing a third block coding modulation method according to the present invention.
【図10】ブロック符号化変調方法に関してインターリ
ーバの動作を表した図である。FIG. 10 is a diagram showing an operation of an interleaver regarding a block code modulation method.
【図11】本発明による第4のブロック符号化変調方法
をグラフ的に示した図である。FIG. 11 is a diagram graphically showing a fourth block coding modulation method according to the present invention.
【図12】本発明による第4のブロック符号化変調方法
をグラフ的に示した図である。FIG. 12 is a diagram graphically showing a fourth block coding modulation method according to the present invention.
【図13】本発明による第4のブロック符号化変調方法
をグラフ的に示した図である。FIG. 13 is a diagram graphically showing a fourth block coding modulation method according to the present invention.
【図14】本発明による第5のブロック符号化変調方法
のための図1の符号器/マッパのブロック図である。FIG. 14 is a block diagram of the encoder / mapper of FIG. 1 for a fifth block coded modulation method according to the present invention.
【図15】図14の符号器/マッパの様々な部分を示す
詳細図である。FIG. 15 is a detailed view of various portions of the encoder / mapper of FIG.
【図16】図14の符号器/マッパの様々な部分を示す
詳細図である。16 is a detailed view showing various parts of the encoder / mapper of FIG.
【図17】図14の符号器/マッパの様々な部分を示す
詳細図である。FIG. 17 is a detailed view showing various parts of the encoder / mapper of FIG.
【図18】本発明による第6のブロック符号化変調方法
の基底を形成する12−PSK配列を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a 12-PSK array that forms the basis of a sixth block coded modulation method according to the present invention.
【図19】本発明による第6のブロック符号化変調方法
をグラフ的に示した図である。FIG. 19 is a diagram graphically showing a sixth block coding modulation method according to the present invention.
【図20】本発明による第6のブロック符号化変調方法
をグラフ的に示した図である。FIG. 20 is a diagram graphically showing a sixth block coding modulation method according to the present invention.
【図21】本発明による第6のブロック符号化変調方法
を実行するための回路ブロック図である。FIG. 21 is a circuit block diagram for carrying out a sixth block coded modulation method according to the present invention.
11 入力データ 13 2N次元ブロック符号器/マッパ 21 インタリーバ 30 フェージングチャネル 44 ディインタリーバ 51 ブロック復号器 11 Input Data 13 2N-Dimensional Block Coder / Mapper 21 Interleaver 30 Fading Channel 44 Deinterleaver 51 Block Decoder
Claims (26)
受信手段と、この入力データブロックの可能な値の一つ
にその各々が関連している符号語の文字体系を定義する
と共に上記入力データのブロックに対応して符号語の関
連するものを生成する定義及び生成手段とを有し、 上記文字体系の符号語の各々は変調信号点の所定の配列
から取られた少なくとも2個の変調信号点の組み合せよ
りなり、上記符号語の文字体系はXを1より大きな整数
とするとビルトインX倍ダイバーシティを有し、上記符
号語間の最小自乗ユークリッド距離は、上記文字体系に
関する絶対最小自乗ユークリッド距離より大きいことを
特徴とする装置。1. A receiving means for receiving a succession of blocks of input data and defining the character system of the code word, each of which is associated with one of the possible values of this input data block, and said input data block comprising: Defining and generating means for generating the associated ones of the codewords corresponding to the blocks, wherein each of the codewords of the alphabet is at least two modulation signal points taken from a predetermined array of modulation signal points. And the character system of the codeword has a built-in X times diversity, where X is an integer greater than 1, and the least square Euclidean distance between the codewords is greater than the absolute least square Euclidean distance for the character system. A device characterized by the above.
する伝送手段を更に有することを特徴とする請求項1記
載の装置。2. The apparatus according to claim 1, further comprising transmission means for transmitting a signal representing the generated codeword.
間隔であるT秒毎にmビットの速度で受信され、さらに
上記配列は、2m個の変調信号点を含むことを特徴とす
る請求項1記載の装置。3. The input data block is received at a rate of m bits every T seconds, which is a predetermined signal interval, and the array includes 2 m modulation signal points. 1. The device according to 1.
た整数であるM−PSK配列であることを特徴とする請
求項1記載の装置。4. The apparatus of claim 1, wherein the array of modulation signal points is an M-PSK array, where M is a selected integer.
ロックの各々を符号化ビットのブロックに符号化すると
共に符号化ビットのブロックの各々に応じて生成された
符号語の各1個よりなる信号点を選択することにより、
符号語の関連するものを生成することを特徴とする請求
項1記載の装置。5. The above-mentioned definition and generation means encodes each of the input data blocks into blocks of coded bits, and also signals each consisting of one codeword generated corresponding to each block of coded bits. By selecting a point,
An apparatus as claimed in claim 1, characterized in that it produces a related one of the code words.
系の他の符号語の各々と、少なくとも特定の信号点位置
Xにおいて異なることを特徴とする請求項1記載の装
置。6. The apparatus of claim 1, wherein each codeword of the alphabet differs from each of the other codewords of the alphabet at least at a particular signal point position X.
系の他の符号語の各々と少なくとも特定の信号点の位置
Xにおいて異なり、さらに上記装置は、各々の信号間隔
中に生成された符号語を含む信号点を伝送する伝送手段
を更に有することを特徴とする請求項1記載の装置。7. Each of the codewords of the script differs from each of the other codewords of the script at least at position X of a particular signal point, and the apparatus is generated during each signal interval. The apparatus according to claim 1, further comprising a transmission means for transmitting a signal point including a code word.
フレームで生じ、さらに上記装置は、各フレーム内の符
号語の対応する信号点位置での信号点は一緒に群にされ
るように各フレームの符号語の信号点を再配列する再配
列手段を更に有することを特徴とする請求項1記載の装
置。8. The generated codewords occur in successive frames of codewords, and further the apparatus is such that signal points at corresponding signal point positions of the codewords in each frame are grouped together. The apparatus according to claim 1, further comprising rearrangement means for rearranging the signal points of the codeword of each frame.
た信号点を表す信号を伝送する伝送手段を更に有するこ
とを特徴とする請求項8記載の装置。9. The apparatus of claim 8 further comprising transmission means for transmitting a signal representative of the rearranged signal points using carrier phase difference.
いる上記再配列された信号点を表す信号を伝送する伝送
手段を更に有することを特徴とする請求項8記載の装
置。10. The apparatus according to claim 8, further comprising a transmission means for transmitting a signal representing the rearranged signal points using a carrier phase difference increased by a constant value.
ームで生じ、上記符号語の各々は、N信号点よりなり、
上記装置は、i=1,2,…,Nに対してフレームの符
号語のi番目のそれぞれの信号点がそれぞれの群に配列
されるように、各フレームの符号語の信号点を再配列す
る再配列手段を更に有することを特徴とする請求項6記
載の装置。11. The generated codewords occur in successive frames of codewords, each of the codewords consisting of N signal points,
The above device rearranges the signal points of the codewords of each frame so that the i-th signal points of the codewords of the frame are arranged in their respective groups for i = 1, 2, ..., N. 7. The apparatus of claim 6 further comprising rearrangement means for
ームで生じ、上記装置は、再配列された連続で各符号語
内の信号点間の分離が増加するように、各フレームの符
号語の信号点の再配列された連続を生成する生成手段を
更に有することを特徴とする請求項6記載の装置。12. The generated codewords occur in successive frames of codewords, and the apparatus is arranged so that the codewords of each frame are increased so that the separation between signal points in each codeword is increased in a rearranged sequence. 7. The apparatus of claim 6, further comprising generating means for generating a rearranged series of signal points of
の連続フレーム内で生じ、上記文字体系の符号語の特定
のものは、それらの内の2つはk番目とq番目の信号点
位置である正確にX信号点位置だけ異なり、上記装置
は、k番目とq番目の信号点位置における信号点が連続
においてJ信号点以上分離されるように各フレームの符
号語の信号点の再配列された連続を生成する生成手段を
更に有することを特徴とする請求項6記載の装置。13. The generated codewords each occur within a continuous frame of J codewords, particular ones of the codewords of the alphabet having two of them being the kth and qth signal point positions. The above device reorders the signal points of the codeword of each frame so that the signal points at the k-th and q-th signal point positions are separated by J signal points or more in succession. 7. The apparatus according to claim 6, further comprising generating means for generating the generated sequence.
るステップと、この入力データのブロックに対応してそ
れぞれが入力データブロックの可能な値の1つに関連す
る符号語文字体系の関連する符号語を生成するステップ
とを有し、上記文字体系の符号語の各々は変調信号点の
所定の配列から取られた少なくとも2個の変調信号点の
組合せよりなり、上記符号語の文字体系はXを1より大
きい整数とするとビルトインX倍ダイバーシティを有
し、上記符号語間の最小自乗ユークリッド距離は上記文
字体系に関連した絶対最小自乗ユークリッド距離よりも
大きいことを特徴とする符号化変調方法。14. A step of receiving a succession of blocks of input data, and a corresponding codeword of a codeword alphabet corresponding to each of the blocks of input data, each codeword being associated with one of the possible values of the input data block. And each of the codewords of the script comprises a combination of at least two modulation signal points taken from a predetermined array of modulation signal points, the script of the codeword having X The coded modulation method is characterized in that it has a built-in X times diversity when an integer larger than 1, and that the least square Euclidean distance between the codewords is larger than the absolute least square Euclidean distance associated with the script.
送するステップを更に有することを特徴とする請求項1
4記載の方法。15. The method of claim 1, further comprising transmitting a signal representing the generated codeword.
4. The method described in 4.
信号間隔であるT秒毎にmビットの速度で受信され、さ
らに上記配列は、2m個以上の変調された信号点を含む
ことを特徴とする請求項15記載の方法。16. The block of input data is received at a rate of m bits every T seconds, which is a predetermined signal interval, and wherein the array includes 2 m or more modulated signal points. 16. The method according to claim 15, wherein
た整数であるM−PSK配列であることを特徴とする請
求項16記載の方法。17. The method of claim 16, wherein the constellation of modulation signal points is an M-PSK constellation where M is a selected integer.
語の1つは、入力データの各ブロックを符号化ビットの
ブロックに符号化すると共に符号化ビットの各ブロック
に対応して符号語の1つよりなる信号点を選択すること
により、生成されることを特徴とする請求項17記載の
方法。18. In the step of generating, one of the codewords is configured by encoding each block of input data into a block of coded bits and selecting one of the codewords corresponding to each block of coded bits. 18. The method of claim 17, wherein the method is generated by selecting
体系の他の符号語各々少なくとも特定信号点位置Xにお
いて異なることを特徴とする請求項14記載の方法。19. The method of claim 14, wherein each of the codewords of the alphabet differs from each other codeword of the alphabet at least at a particular signal point position X.
体系の他の符号語各々と少なくとも特定信号点位置Xに
おいて異なり、さらに上記方法は、それぞれの信号間隔
に生成された符号語を含む信号点を伝送するステップを
さらに有することを特徴とする請求項18の方法。20. Each of the codewords of the character system differs from each of the other codewords of the character system at least at a particular signal point position X, and the method further includes codewords generated at respective signal intervals. 19. The method of claim 18, further comprising the step of transmitting signal points.
続フレームに生じ、さらに上記方法は、各フレーム内の
符号語の対応する信号点位置での信号点が一緒に群にさ
れるように各フレームの符号語の信号点を再配列するス
テップをさらに有することを特徴とする請求項19記載
の方法。21. The generated codewords occur in successive frames of codewords, and the method further comprises grouping signal points at corresponding signal point positions of the codewords in each frame together. The method of claim 19, further comprising the step of rearranging the signal points of the codewords of each frame.
れた信号点を表す信号を伝送するステップを更に有する
ことを特徴とする請求項21記載の方法。22. The method of claim 21, further comprising transmitting a signal representative of the rearranged signal points using carrier phase difference.
用いる再配列された信号点を表す信号を伝送するステッ
プをさらに有することを特徴とする請求項21記載の方
法。23. The method of claim 21, further comprising the step of transmitting a signal representative of the rearranged signal points using a carrier phase difference increased by a constant.
続フレームに生じ、上記符号語の各々は、N信号点より
なり、上記方法は、i=1,2,…,Nとすると、フレ
ームの符号語の各々i番目のそれぞれの信号点がそれぞ
れの群に配列されるように、各フレームの符号語の信号
点を再配列するステップをさらに有することを特徴とす
る請求項19記載の方法。24. The generated codewords occur in successive frames of codewords, each of the codewords consisting of N signal points and the method, where i = 1, 2, ..., N, 20. The method of claim 19, further comprising rearranging the signal points of the codewords of each frame such that each i-th respective signal point of the codewords of the frame is arranged in a respective group. Method.
フレームに生じること、及び、該方法は、再配列された
連続で各符号語内の信号点間の分離が増加するように、
各フレームの符号語の信号点の再配列された連続を生成
するステップを有することを特徴とする請求項19記載
の発明。25. The generated codewords occur in successive frames of codewords, and the method is such that the separation between signal points in each codeword is increased in a rearranged sequence.
20. The invention of claim 19 including the step of generating a rearranged sequence of signal points of the codewords of each frame.
符号語の連続フレームに生じ、上記文字体系の符号語の
特定のものは、それらの2つはk番目とq番目の信号点
位置である正確にX信号点位置だけ異なり、上記方法
は、k番目とq番目の信号点位置における信号点が連続
においてJ信号点以上分離されるように各フレームの符
号語の信号点の再配列された連続を、生成するステップ
をさらに有することを特徴とする請求項19記載の方
法。26. Each of the generated codewords is J
Occurring in successive frames of codewords, the particular ones of the codewords of the above script differ in exactly two X signal point positions, the two of which are the kth and qth signal point positions, and the method Further comprising the step of generating a rearranged sequence of signal points of the codeword of each frame such that the signal points at the th and qth signal point positions are separated by more than J signal points in the sequence. The method according to claim 19.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3029259A JP2596643B2 (en) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Coded modulation apparatus for mobile communication and method thereof |
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JPH05300181A true JPH05300181A (en) | 1993-11-12 |
JP2596643B2 JP2596643B2 (en) | 1997-04-02 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010505294A (en) * | 2006-09-26 | 2010-02-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Method and system for reducing PAPR in single carrier and SCBT communication systems |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58151740A (en) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Time diversity communication system |
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1991
- 1991-01-31 JP JP3029259A patent/JP2596643B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP2010505294A (en) * | 2006-09-26 | 2010-02-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Method and system for reducing PAPR in single carrier and SCBT communication systems |
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