JPWO2002065723A1

JPWO2002065723A1 - 多値変調方法、多値復調方法及び多値変復調方法

Info

Publication number: JPWO2002065723A1
Application number: JP2002564911A
Authority: JP
Inventors: 道明高野; 阿部　実; 実阿部; 邦之鈴木; 段　勁松; 勁松段; 信緒藤原; 順靖山口; 卓也山崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2004-06-17
Also published as: DE60129306D1; US20030112888A1; EP1271874A1; DE60129306T2; CN1422479A; EP1271874B1; WO2002065724A1; WO2002065723A1; EP1271874A4

Abstract

少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットになるようにデータのビット列をマッピングする。

Description

技術分野
この発明は、複数のシンボルから構成されたデータを変調又は復調する多値変調方法、多値復調方法及び多値変復調方法に関するものである。
背景技術
従来の多値変調方法では、第１図に示すように、複数のシンボルから構成されたデータを多値変調して送信するが（第１図では、１シンボルが４ビットの１６ＱＡＭである例を示している）、第２図に示すように、そのデータのビット数が無線フレームのビット数に満たない場合、データを多値変調することができないので、そのデータにダミービットを付加してインターリーブを実施する。
これにより、データの多値変調が可能になるが、ダミービットは“０”又は“１”以外のＤＴＸビットであり、また、各シンボルに対するダミービットの挿入位置はランダムに決定されるため、インターリーブ後の各シンボル（ダミービットを含むシンボル）の送信電力は小さくなることもあるが、大きくなることもある。
従来の多値変調方法は以上のように構成されているので、データを構成するシンボルの送信電力が必ずしも小さくならず、シンボルの送信電力が大きくなる場合には、他の信号との干渉が大きくなるなどの課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、シンボルの送信電力を小さくして、他の信号との干渉を小さくすることができる多値変調方法及び多値変復調方法を得ることを目的とする。
また、この発明は、他の信号との干渉が小さいデータを受信して復調することができる多値復調方法及び多値変復調方法を得ることを目的とする。
発明の開示
この発明に係る多値変調方法は、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットになるようにデータのビット列をマッピングするものである。
このことによって、シンボルの送信電力を小さくして、他の信号との干渉を小さくすることができる効果がある。
この発明に係る多値復調方法は、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットであることを考慮してデータを多値復調するようにしたものである。
このことによって、他の信号との干渉が小さいデータを受信して復調することができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、複数のシンボルから構成されたデータのビット数が無線フレームのビット数に満たない場合、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットになるようにデータのビット列をマッピングし、マッピング後のデータを多値変調して送信する一方、そのデータを受信すると、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットであることを考慮してデータを多値復調するようにしたものである。
このことによって、シンボルの送信電力を小さくして、他の信号との干渉を小さくすることができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、１シンボルが４ビットの１６ＱＡＭである場合、シンボルの下位２ビットに“０”のダミービットを配置するようにしたものである。
このことによって、シンボルの送信電力を小さくすることができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、１シンボルが４ビットの１６ＱＡＭである場合、送信電力をＯＦＦにするようにしたものである。
このことによって、シンボルの送信電力を小さくすることができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、１シンボルが６ビットの６４ＱＡＭである場合、シンボルの真中２ビットに“０”のダミービットを配置するようにしたものである。
このことによって、シンボルの送信電力を小さくすることができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、１シンボルが６ビットの６４ＱＡＭである場合、シンボルの真中２ビットに“０”のダミービットを配置するとともに、シンボルの下位２ビットに“１”のダミービットを配置するようにしたものである。
このことによって、シンボルの送信電力を小さくすることができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、１シンボルが６ビットの６４ＱＡＭである場合、シンボルの全ビットに“０”のダミービットを配置するようにしたものである。
このことによって、シンボルの送信電力を小さくすることができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、データにダミービットを付加するに際して、複数のシンボルに分散してダミービットを配置するようにしたものである。
このことによって、フェージングの影響による誤りを防止することができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、１シンボル当たりダミービットを２ビット配置し、全シンボルにダミービットを配置しても、付加する必要のあるダミービットが余る場合、あるシンボルにダミービットを４ビット配置するようにしたものである。
このことによって、フェージングの影響による誤りを防止することができるとともに、データ全体の送信電力を小さくすることができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、データをマルチコードで送信する場合、各コードにおけるダミービットの配置位置が相互に重ならないようにマッピングするものである。
このことによって、フェージングの影響による誤りを防止することができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、データにダミービットを付加するに際して、シンボルの信号点配置ができる限り内側に位置するように“０”のダミービット又は“１”のダミービットを選択して配置するようにしたものである。
このことによって、シンボルの送信電力を小さくすることができる効果がある。
この発明に係る多値変復調方法は、シンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が定義されたテーブルを参照して“０”のダミービット又は“１”のダミービットを選択するようにしたものである。
このことによって、構成の複雑化を招くことなく、簡単にシンボルの送信電力を小さくすることができる効果がある。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
第３図はこの発明の実施の形態１による多値変復調方法が適用する多値変復調システムを示す構成図であり、図において、１は複数のシンボルから構成されたデータを多値変調して送信する多値変調装置、２は複数のシンボルから構成されたデータを受信して多値復調する多値復調装置である。
１１は複数のシンボルから構成されたデータを生成する送信データ生成部、１２は送信データ生成部１１により生成されたデータのビット数が無線フレームのビット数に満たない場合、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットになるように当該データのビット列をマッピングするチャネルコーディング部、１３はチャネルコーディング部１２から出力されたデータを多値変調する変調部、１４は変調部１３により多値変調されたデータをアンテナ１５から無線送信させるＲＦ部、１５はアンテナである。
１６はアンテナ、１７は多値変調装置１から送信されたデータを受信するＲＦ部、１８はＲＦ部１７により受信されたデータを多値復調する復調部、１９は復調部１８により多値復調されたデータからダミービットを除去するチャネルデコーディング部である。
第４図はこの発明の実施の形態１による多値変調方法を示すフローチャート、第５図はこの発明の実施の形態１による多値復調方法を示すフローチャートである。
次に動作について説明する。
まず、多値変調装置１の送信データ生成部１１は、第６図に示すように、複数のシンボルから構成されたデータを生成する（ステップＳＴ１）。ここでは、説明の便宜上、１シンボルが４ビットのデータを生成し、１６ＱＡＭの多値変調を行うものとする。
チャネルコーディング部１２は、送信データ生成部１１により生成されたデータのビット数が無線フレームのビット数に満たない場合、データを多値変調することができないので、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットになるように当該データのビット列をマッピングする（ステップＳＴ２，ＳＴ３）。
即ち、第７図に示すように、シンボルの下位２ビットに“０”のダミービットが配置されるようにデータのビット列をマッピングする。下位２ビットが“０”のシンボルの信号点は、ＩＱ座標における原点（電力の振幅が零の点）に隣接する斜線領域に配置される。したがって、当該シンボルの送信電力が小さいものになる。
変調部１３は、チャネルコーディング部１２がデータのビット列をマッピングすると、第７図に示すように、マッピング後のデータを多値変調する（ステップＳＴ４）。
ＲＦ部１４は、変調部１３により多値変調されたデータをアンテナ１５から無線送信させる（ステップＳＴ５）。
一方、多値復調装置２のＲＦ部１７は、多値変調装置１がデータを送信すると、そのデータを受信する（ステップＳＴ１１）。
復調部１８は、ＲＦ部１７がデータを受信すると、そのデータを多値復調する（ステップＳＴ１２）。
チャネルデコーディング部１９は、復調部１８がデータを多値復調すると、そのデータからダミービットを除去する（ステップＳＴ１３）。即ち、どのシンボルのどのビットがダミービットであることを事前に多値変調装置１から通知を受けることにより、ダミービットの挿入位置を認識し、そのデータからダミービットを除去する。
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットになるようにデータのビット列をマッピングするので、シンボルの送信電力を小さくして、他の信号との干渉を小さくすることができる効果を奏する。
なお、この実施の形態１では、シンボルの下位２ビットに“０”のダミービットを配置するものについて示したが、送信電力をＯＦＦにするようにしてもよい。
実施の形態２．
上記実施の形態１では、１シンボルが４ビットの１６ＱＡＭを行うものについて示したが、第８図に示すように１シンボルが６ビットの６４ＱＡＭを行う場合には、シンボルの真中２ビットに“０”のダミービットを配置するようにする。
この場合、第９図に示すように、真中２ビットが“０”のシンボルの信号点は、ＩＱ座標における原点に近い斜線領域に配置される。
これにより、シンボルの送信電力が小さくなるが、更に小さくする必要がある場合には、シンボルの真中２ビットに“０”のダミービットを配置するとともに、シンボルの下位２ビットに“０”のダミービットを配置する。
この場合、第９図に示すように、シンボルの信号点はＩＱ座標における原点に隣接する網掛領域に配置される。
なお、１シンボルが６ビットの６４ＱＡＭを行う場合でも、送信電力をＯＦＦにするようにしてもよい。
実施の形態３．
上記実施の形態１，２では、シンボルの所定のビットにダミービットを配置するものについて示したが、第１０図に示すように、複数のシンボルに分散してダミービットを配置することにより、ダミービットを極力均一にマッピングする。
これにより、フェージングの影響による誤りを防止することができる効果を奏する。
実施の形態４．
上記実施の形態３では、複数のシンボルに分散してダミービットを配置するものについて示したが、第１１図に示すように、１シンボル当たりダミービットを２ビット配置し、全シンボルにダミービットを配置しても、付加する必要のあるダミービットが余る場合、あるシンボルにダミービットを４ビット配置するようにする（第１１図の例では、図中右側に位置するシンボルにダミービットを４ビット配置している）。
これにより、フェージングの影響による誤りを防止することができるとともに、データ全体の送信電力を小さくすることができる効果を奏する。
実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、特に言及していないが、第１２図に示すように、多値変調装置１がデータをマルチコードで送信する場合、各コードにおけるダミービットの配置位置が相互に重ならないようにマッピングするようにする。
これにより、フェージングの影響による誤りを防止することができる効果を奏する。
実施の形態６．
上記実施の形態１では、シンボルの下位２ビットに“０”のダミービットを配置するものについて示したが、シンボルの配置が下位２ビットに限らない場合には、次のようにしてもよい。
即ち、１シンボルが４ビット｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝の１６ＱＡＭの場合、“０”，“１”，“ＤＴＸ（ダミービット）”の生起確率が等しいと仮定すると、３^４＝８１通りのビットの組み合わせが等確率で生起する。
そこで、１シンボルを構成する４ビット｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝の中に１以上のダミービットが存在する場合、そのシンボルの信号点配置ができる限り内側に位置するようにするため、即ち、そのシンボルの送信電力をできる限り小さくするため、それらのダミービットを“０”又は“１”のビットに置換する。
具体的には、１シンボルを構成する４ビット｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝の中に１以上のダミービットが存在する場合、第１３図及び第１４図のテーブル（シンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブル）を参照して“０”又は“１”のビットをダミービットとして配置する。例えば、｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝＝｛Ｄ，Ｄ，１，０｝の場合、｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝を｛０，０，１，０｝に置換する。
ここで、第１５図は１６ＱＡＭの信号点配置を示す説明図であり、第１６図は各位相点の電力を説明する説明図である。
第１６図に示すように、第１５図におけるＡの位相点の電力が最も小さく、次にＢの位相点の電力が小さく、Ｃの位相点の電力が最も大きい。したがって、置換後のビット配列の位相点ができる限り、Ａの位相点になるように上記テーブルが構築されている。ただし、Ａの位相点にならない場合には、Ｂの位相点になるように上記テーブルが構築され、さらに、Ｂの位相点にならない場合には、Ｃの位相点になるように上記テーブルが構築されている。
実施の形態７．
上記実施の形態６では、１シンボルが４ビット｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝の１６ＱＡＭの場合に適用するものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、１シンボルが６ビット｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５｝の６４ＱＡＭの場合に適用してもよい。
６４ＱＡＭの場合、“０”，“１”，“ＤＴＸ（ダミービット）”の生起確率が等しいと仮定すると、３^６＝７２９通りのビットの組み合わせが等確率で生起する。
１シンボルを構成する６ビット｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５｝の中に１以上のダミービットが存在する場合、第１７図〜第３０図のテーブル（シンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブル）を参照して“０”又は“１”のビットをダミービットとして配置する。例えば、｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５｝＝｛０，０，Ｄ，１，Ｄ，０｝の場合、｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５｝を｛０，０，０，１，１，０｝に置換する。
ここで、第３１図は６４ＱＡＭの信号点配置を示す説明図であり、第３２図は６４ＱＡＭの各位相点の電力を説明する説明図である。
第３２図は第３１図における位相点のうち、Ａ→Ｉの位相点の順に電力が大きくなることを示している。したがって、置換後のビット配列の位相点ができる限り、ＡやＢの位相点になるように上記テーブルが構築されている。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係る多値変復調方法等は、データの送信電力を小さくして、他の信号との干渉を小さくする必要があるシステムに適している。
具体的には、基地局及び移動局の送信側において、多値変調するシステムに適している。
【図面の簡単な説明】
第１図はデータのビット列とシンボルの信号点配置を示す説明図である。
第２図はダミービットを挿入する状況を説明する説明図である。
第３図はこの発明の実施の形態１による多値変復調方法が適用する多値変復調システムを示す構成図である。
第４図はこの発明の実施の形態１による多値変調方法を示すフローチャートである。
第５図はこの発明の実施の形態１による多値復調方法を示すフローチャートである。
第６図はデータのビット列とシンボルの信号点配置を示す説明図である。
第７図はダミービットを挿入した場合のシンボルの信号点配置を説明する説明図である。
第８図はデータのビット列とシンボルの信号点配置を示す説明図である。
第９図はダミービットを挿入した場合のシンボルの信号点配置を説明する説明図である。
第１０図はダミービットの分散配置を示す説明図である。
第１１図はダミービットの配置例を示す説明図である。
第１２図はデータをマルチコードで送信する場合のダミービットの配置例を示す説明図である。
第１３図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第１４図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第１５図は１６ＱＡＭの信号点配置を示す説明図である。
第１６図は１６ＱＡＭの各位相点の電力を説明する説明図である。
第１７図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第１８図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第１９図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第２０図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第２１図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第２２図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第２３図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第２４図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第２５図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第２６図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第２７図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第２８図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第２９図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第３０図はシンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が予め定義されたテーブルを示す説明図である。
第３１図は６４ＱＡＭの信号点配置を示す説明図である。
第３２図は６４ＱＡＭの各位相点の電力を説明する説明図である。

Claims

複数のシンボルから構成されたデータを多値変調して送信する際、そのデータのビット数が無線フレームのビット数に満たない場合、そのデータにダミービットを付加して多値変調する多値変調方法において、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットになるように上記データのビット列をマッピングすることを特徴とする多値変調方法。
複数のシンボルから構成されたデータを受信して多値復調する多値復調方法において、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットであることを考慮して上記データを多値復調することを特徴とする多値復調方法。
複数のシンボルから構成されたデータのビット数が無線フレームのビット数に満たない場合、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットになるように上記データのビット列をマッピングし、マッピング後のデータを多値変調して送信する一方、そのデータを受信すると、少なくとも１以上のシンボルの所定のビットがダミービットであることを考慮して上記データを多値復調することを特徴とする多値変復調方法。
１シンボルが４ビットの１６ＱＡＭである場合、シンボルの下位２ビットに“０”のダミービットを配置することを特徴とする請求の範囲第３項記載の多値変復調方法。
１シンボルが４ビットの１６ＱＡＭである場合、送信電力をＯＦＦにすることを特徴とする請求の範囲第３項記載の多値変復調方法。
１シンボルが６ビットの６４ＱＡＭである場合、シンボルの真中２ビットに“０”のダミービットを配置することを特徴とする請求の範囲第３項記載の多値変復調方法。
１シンボルが６ビットの６４ＱＡＭである場合、シンボルの真中２ビットに“０”のダミービットを配置するとともに、シンボルの下位２ビットに“１”のダミービットを配置することを特徴とする請求の範囲第３項記載の多値変復調方法。
１シンボルが６ビットの６４ＱＡＭである場合、送信電力をＯＦＦにすることを特徴とする請求の範囲第３項記載の多値変復調方法。
データにダミービットを付加するに際して、複数のシンボルに分散してダミービットを配置することを特徴とする請求の範囲第３項記載の多値変復調方法。
１シンボル当たりダミービットを２ビット配置し、全シンボルにダミービットを配置しても、付加する必要のあるダミービットが余る場合、あるシンボルにダミービットを４ビット配置することを特徴とする請求の範囲第３項記載の多値変復調方法。
データをマルチコードで送信する場合、各コードにおけるダミービットの配置位置が相互に重ならないようにマッピングすることを特徴とする請求の範囲第３項記載の多値変復調方法。
データにダミービットを付加するに際して、シンボルの信号点配置ができる限り内側に位置するように“０”のダミービット又は“１”のダミービットを選択して配置することを特徴とする請求の範囲第３項記載の多値変復調方法。
シンボルの信号点配置をできる限り内側に位置させるダミービットのビット値が定義されたテーブルを参照して“０”のダミービット又は“１”のダミービットを選択することを特徴とする請求の範囲第１２項記載の多値変復調方法。