JPWO2007074524A1 - 多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法並びに送信機及び受信機 - Google Patents
多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法並びに送信機及び受信機 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2007074524A1 JPWO2007074524A1 JP2007551837A JP2007551837A JPWO2007074524A1 JP WO2007074524 A1 JPWO2007074524 A1 JP WO2007074524A1 JP 2007551837 A JP2007551837 A JP 2007551837A JP 2007551837 A JP2007551837 A JP 2007551837A JP WO2007074524 A1 JPWO2007074524 A1 JP WO2007074524A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bit
- symbol
- bits
- symbol arrangement
- arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/25—Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM]
- H03M13/256—Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM] with trellis coding, e.g. with convolutional codes and TCM
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/25—Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM]
- H03M13/258—Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM] with turbo codes, e.g. Turbo Trellis Coded Modulation [TTCM]
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
- H03M13/2957—Turbo codes and decoding
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
- H03M13/2957—Turbo codes and decoding
- H03M13/296—Particular turbo code structure
- H03M13/2966—Turbo codes concatenated with another code, e.g. an outer block code
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/35—Unequal or adaptive error protection, e.g. by providing a different level of protection according to significance of source information or by adapting the coding according to the change of transmission channel characteristics
- H03M13/356—Unequal error protection [UEP]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0041—Arrangements at the transmitter end
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
- H04L1/0059—Convolutional codes
- H04L1/006—Trellis-coded modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
- H04L1/0064—Concatenated codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L2001/0098—Unequal error protection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
Abstract
Description
ここで、上記の格子状16QAM、(4,12)サーキュラー16QAM、(8,8)スター16QAM、8PSKのそれぞれにおけるシンボルへのビット割り当て(マッピング)方法について、図43〜図47を用いて説明する。なお、図43〜図46において、白丸がビット(符号)“0”を、黒丸がビット“1”を表している。
格子状16QAMの場合は、例えば図43に示すようなビット割り当てが行なわれる。
即ち、1ビット目は、図43の(1)に示すように、IQ平面におけるQ軸(虚軸)を中心とした象限判定により、Q軸の紙面左側(I軸(実軸)の負の領域)の8シンボルにビット“1”が、Q軸の紙面右側(I軸の正の領域)の8シンボルにビット“0”がそれぞれ割り当てられる。2ビット目は、図43の(2)に示すように、I軸を中心とした象限判定により、I軸の紙面上側(Q軸の正の領域)の8シンボルにビット“0”が、I軸の紙面下側(Q軸の負の領域)の8シンボルにビット“1”がそれぞれ割り当てられる。
サーキュラー16QAMの場合は、例えば図44に示すようなビット割り当てが行なわれる。
即ち、1ビット目は、図44の(1)に示すように、IQ平面におけるQ軸を中心とした象限判定により、Q軸の紙面左側(I軸の負の領域)の各円上の8シンボルにビット“1”が、Q軸の紙面右側(I軸の正の領域)の各円上の8シンボルにビット“0”がそれぞれ割り当てられる。2ビット目は、図44の(2)に示すように、I軸を中心とした象限判定により、I軸の紙面上側(Q軸の正の領域)の各円上の8シンボルにビット“0”が、I軸の紙面下側(Q軸の負の領域)の各円上の8シンボルにビット“1”がそれぞれ割り当てられる。
(8,8)スター16QAMの場合は、例えば図45に示すようなビット割り当てが行なわれる。
即ち、1ビット目は、図45の(1)に示すように、IQ平面におけるQ軸を中心とした象限判定により、Q軸の紙面左側(I軸の負の領域)の各円上の8シンボルにビット“1”が、Q軸の紙面右側(I軸の正の領域)の各円上の8シンボルにビット“0”がそれぞれ割り当てられ、2ビット目は、図45の(2)に示すように、I軸を中心とした象限判定により、I軸の紙面上側(Q軸の正の領域)の各円上の8シンボルにビット“0”が、I軸の紙面下側(Q軸の負の領域)の各円上の8シンボルにビット“1”がそれぞれ割り当てられる。
(A4)8PSK
8PSK(3ビットで1シンボルを送信)の場合は、例えば図46に示すようなビット割り当てが行なわれる。
〔B〕ターボ符号及びビットコレクション方法を用いたシステム
上述したように、多値変調方式ではシンボルへのマッピング処理において、1シンボルにおけるシンボル判定基準の相違に応じてビット間に尤度(品質)の高低、つまり、誤りにくいビットと誤りやすいビットとが生じる(一般に、I軸又はQ軸中心の象限判定による1ビット目及び2ビット目に比べて3ビット目及び4ビット目の方が誤りやすい)。したがって、後記特許文献1でも述べられているように、各ビットの品質を考慮しないでマッピングを行なうと、符号化方式によっては受信側の復号結果の性能が劣化する場合がある。
しかしながら、上述したターボ符号及びビットコレクション処理を組み合わせて用いるシステムの場合は、このような等間隔の信号点配置が誤り率の観点から必ずしも最適とはいえない。また、ビットコレクション処理も必ずしも最適とはいえない。
(1)本発明の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法は、複数ビットで1シンボルを送信する多値変調方式により信号を変調して送信する送信機と、該送信機からの受信信号をシンボル判定して復調する受信機とをそなえたディジタル無線通信システムにおいて、該送信機が、送信すべき情報系列を符号化して重要度の異なる複数の符号を生成する符号化過程と、前記複数ビットのうち、該受信機でのシンボル判定時に尤度が大きくなる傾向にあるビットに対して、前記符号化過程で得られた前記複数の符号のうち重要度の高い符号が優先的に割り当てられるようビット配置を制御するビットコレクション過程と、前記ビットコレクション過程で得られたビット配置に従って、前記複数ビットへの前記符号の割り当てを行なって所定のシンボル配置で前記情報系列を多値変調する多値変調過程と、前記ビットコレクション過程における前記重要度の異なる符号の割合に応じて、前記シンボル配置を等間隔配置から変更する方向に制御するシンボル配置制御過程とを有するとともに、該受信機が、該送信機から受信した信号を前記変更したシンボル配置に関する情報に基づいて復調する復調過程と、前記復調過程で復調された信号を復号して前記情報系列を得る復号過程とを有することを特徴としている。
(3)また、該送信機の前記シンボル配置制御過程において、前記複数ビットのうち前記重要度の低い符号が割り当てられるビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御してもよい。
(12)また、前記ビットコレクション過程において、前記複数の符号のうち重要度の低い複数種類の符号の比率が前記複数ビット毎に均等となるように前記ビット配置を制御してもよい。
(14)また、該受信機が、前記重要度の異なる符号の割合に対する前記シンボル配置に関する情報を予めメモリに保持しておき、該送信機が、前記割合に関する情報を該受信機へ通知する過程を有するとともに、該受信機が、該送信機から通知された前記割合に関する情報に基づいて前記シンボル配置に関する情報を該メモリから読み出し、読み出した情報に基づいて前記復調を行なう過程を有しいてもよい。
(16)また、本発明の送信機は、複数ビットで1シンボルを送信する多値変調方式により信号を変調して送信する送信機と、該送信機からの受信信号をシンボル判定して復調する受信機とをそなえたディジタル無線通信システムに用いられる前記送信機であって、送信すべき情報系列を符号化して重要度の異なる複数の符号を生成する符号化手段と、前記複数ビットのうち、該受信機でのシンボル判定時に尤度が大きくなる傾向にあるビットに対して、前記符号化手段で得られた前記複数の符号のうち重要度の高い符号が優先的に割り当てられるようビット配置を制御するビットコレクション手段と、該ビットコレクション手段で得られたビット配置に従って、前記複数ビットへの前記符号の割り当てを行なって所定のシンボル配置で前記情報系列を多値変調する多値変調手段と、該ビットコレクション手段における前記重要度の異なる符号の割合に応じて、前記シンボル配置を等間隔配置から変更する方向に制御するシンボル配置制御手段とをそなえたことを特徴としている。
(18)また、該シンボル配置制御手段は、前記複数ビットのうち前記重要度の低い符号が割り当てられるビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御してもよい。
(27)また、該ビットコレクション手段は、前記複数の符号のうち重要度の低い複数種類の符号の比率が前記複数ビット毎に均等となるように前記ビット配置を制御するのが好ましい。
(29)また、前記重要度の高い符号はターボ符号における組織符号であり、前記重要度の低い符号は前記ターボ符号におけるパリティ符号であってもよい。
(30)さらに、本発明の受信機は、複数ビットで1シンボルを送信する多値変調方式により信号を変調して送信する送信機と、該送信機からの受信信号をシンボル判定して復調する受信機とをそなえたディジタル無線通信システムに用いられる前記受信機であって、該送信機から受信した信号を、該送信機において前記重要度の異なる符号の割合に応じて等間隔配置から変更されたシンボル配置に関する情報に基づいて復調する復調手段と、該復調手段で復調された信号を復号して該送信機の送信した情報系列を得る復号手段とをそなえたことを特徴としている。
(32)また、本受信機は、前記重要度の異なる符号の割合に対する前記シンボル配置に関する情報を保持するメモリをさらにそなえ、該復調手段が、該送信機から通知される前記割合に関する情報に基づいて前記シンボル配置に関する情報を該メモリから読み出し、読み出した情報に基づいて前記復調を行なってもよい。
(1)送信すべき情報系列の符号化により得られる重要度の異なる符号の割合(例えば、符号化率に応じて変化する)に応じて、シンボル配置を等間隔配置から変更する方向に制御することで、重要度の高い符号(あるいは、低い符号)を誤りにくくすることができるので、ビットコレクション処理による効果を十分に発揮させて、多値変調方式の誤り率を改善することができる。
(3)さらに、前記ビットコレクション過程において、前記複数の符号のうち重要度の低い複数種類の符号の比率が前記複数ビット毎に均等となるように前記ビット配置を制御すれば、さらに誤り率の改善効果を得ることができる。
11 符号化率/変調方式決定部(送信パラメータ決定部)
12 ターボ符号化部(符号化手段)
13 レートマッチング部
14 ビットコレクション部(ビットコレクション手段)
15 変調部(多値変調手段)
16 増幅器(AMP)
17 送信アンテナ
18 制御部(シンボル配置制御手段)
19 振幅/角度計算部(シンボル移動量計算部)
2 受信機
21 受信アンテナ
22 復調部(シンボル配置情報受信手段)
23 符号化率/変調方式決定部(送信パラメータ決定部)
24 復調部(復調手段)
25 ビットコレクション部
26 レートマッチング部
27 ターボ復号部(復号手段)
28 振幅/角度計算部(シンボル移動量計算部)
191 変換テーブル
〔1〕概要説明
多値変調方式を採用するディジタル無線通信システムにおいて、符号化後に行なうビットコレクション処理の効果を大きくすることを目的として、従来は前述したごとく等間隔で並べられているシンボル配置を移動させて(ずらして)受信側での誤り率を改善する。例えば、誤り耐性を強めたいビットの尤度が大きくなるようにIQ平面においてシンボルを等間隔配置から変更(移動)させる(ずらす)制御を行なう。
図2は本発明の第1実施形態に係るターボ符号及びビットコレクションを用いたディジタル無線通信システムの構成を示すブロック図で、この図2に示すディジタル無線通信システムは、送信機1と受信機2とをそなえて構成され、送信機1は例えば無線基地局装置(BTS:Base Transceiving Station)に、受信機2は移動端末(MS:Mobile Station)に適用することができる。
ビットコレクション部(ビットコレクション手段)14は、前述した通り、上記レートマッチング後のビット系列について、デフォルト設定(モード)の場合、1シンボルにおける尤度(品質)の高い1ビット目及び2ビット目に組織ビット(S)が優先的に割り当てられるようにビットコレクションを行なうものである。ただし、後述するように、尤度の高い1ビット目及び2ビット目にパリティビット(P1,P2)が優先的に割り当てられるようビットコレクションを行なうモード(反転モード)も存在する。
増幅器16は、上記変調部15により得られた変調データ〔ただし、図示しないディジタル/アナログ変換器及び周波数変換器(アップコンバータ)等により得られるアナログ無線信号〕を所要の送信信号レベルに増幅するものであり、送信アンテナ17は、増幅後の送信信号を伝搬路へ送信するものである。
即ち、ビットコレクション部14でのビットコレクション処理を、組織ビット(S)とパリティビット(P1,P2)の割合(配分比)(主として、前記符号化率に依存する)に応じて制御してパリティビットの割り当て方法を制御するとともに、変調部15でのマッピング処理を前記符号化率に応じて制御して複素平面(IQ平面)におけるシンボル配置を等間隔配置からシンボル単位で所要量だけ移動制御(シンボル配置制御)することができ、前記符号化率に応じたビットコレクション制御情報をビットコレクション部14に、シンボル移動量情報(振幅、位相)を変調部15にそれぞれ与えることができる。
例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)のHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)仕様では、パケットを送信する前に制御チャネルにて受信機2へシグナリングを行ない、これによって、送信機1側で適応的に選択した符号化率や変調方式に関する情報(送信パラメータ)を予め送信側から受信側に伝えておくようになっているので、これを利用して上記制御情報の通知が可能である。
復調部(復調手段)24は、上記符号化率/変調方式決定部23から通知される情報に基づいて、受信信号のうち上記制御情報以外のデータ(ユーザデータ)を送信機1での変調方式に対応した復調方式で上記シンボル移動量情報(シンボル配置に関する情報)を加味して(基づいて)復調するものである。
上述のごとく構成された本実施形態のシステムでは、送信機1において、符号化率/変調方式決定部11で決定された符号化率で送信データがターボ符号化部12によりターボ符号化され(符号化過程)、レートマッチング部13及びビットコレクション部14にてそれぞれレートマッチング処理及びビットコレクション処理を施された後(ビットコレクション過程)、当該ビットコレクション処理によるビット配置に従って、変調部15にて符号化率/変調方式決定部11で決定された変調方式(例えば、16QAM)で変調処理(シンボルへのマッピング処理)が施される(多値変調過程)。
一方、受信機2では、受信アンテナ21にて、上記送信機1からの無線信号が受信され、当該受信信号に含まれる制御情報が復調部22にて復調され、当該制御情報に基づいて符号化率/変調方式決定部23にて送信機1で用いられた符号化率及び変調方式が同定され、変調方式に関する情報が復調部24へ、符号化率に関する情報がターボ復号部27へそれぞれ通知される。なお、上記制御情報にシンボル移動量情報が含まれている場合は、当該情報も復調部24へ通知される。
例えば、符号化率が1/4未満で、図3に示すように、ビットコレクション処理において組織ビット(S1〜S4)が1ビット目(第1ビット)のみに割り当てられる(網がけ部参照)ことになる場合は、組織ビット(S1〜S4)が割り当てられる1ビット目の尤度のみを大きくする。この場合は、シンボル配置を変えることに加えて、ビットコレクション部14でのビットコレクション方法も変えることで、より最適化を行なうことができる。
これに対して、ビットコレクション方法を変更した場合(パリティP1,P2を横方向に敷き詰める場合)は、図5に示すようになる。即ち、1シンボルにおける各ビットに対するパリティP1,P2の配分は次表2に示すようになる。
(2.1.1)格子状16QAMの場合
この場合、制御部18は、例えば図6に示すように、IQ平面において、虚軸(Q軸)に最も近い8シンボル(符号5参照)がお互いに離れる方向に移動させる(シンボルの振幅、位相を変化させることを意味する。以下、同じ)制御を行なう(矢印7参照)。ここで、電力(送信電力:以下、同じ)を一定とする(つまり、シンボル配置変更前後で電力が変わらないようにする。以下、同じ)場合には、虚軸から遠い外側の8シンボル(符号6参照)については内側(虚軸に近づく方向)に移動させる(矢印8参照)。
この場合、制御部18は、例えば図7に示すように、虚軸(Q軸)に最も近い4シンボル(符号5参照)がお互いに離れる方向(Q軸から離れる方向)に移動させる制御を行なう。その際、電力を一定とする場合には、移動対象のシンボルを同一円に沿って移動させる(矢印7参照)。
以上より、符号化率と最適な移動量の関係も考えることができる。即ち、符号化率が小さい程、最適な半径比が小さくなるので、最適な移動量は大きくなる。逆に、符号化率が大きい程、最適な半径比が大きくなるので、最適な移動量は小さくなる。
(2.1.3)(8,8)スター16QAMの場合
この場合、制御部18は、例えば図8に示すように、虚軸(Q軸)に最も近い8シンボル(符号5参照)がお互いに離れる方向(Q軸から離れる方向)に移動させる制御を行なう。ここで、電力を一定とする場合には、移動対象のシンボルは同一円に沿って移動させる(矢印7参照)。なお、この場合も、最適な移動量は内円と外円の半径比によって変わる。
例えば、符号化率が1/4以上、1/2未満の場合で、図9に示すように、ビットコレクション処理において組織ビット(S1〜S12)が1ビット目(第1ビット)と2ビット目(第2ビット)に割り当てられる(網がけ部参照)ことになる場合は、組織ビット(S1〜S12)が割り当てられる1ビット目と2ビット目の尤度を大きくする。
この場合、制御部18は、例えば図10に示すように、16シンボルすべてを移動制御する。即ち、組織ビット(S)に関係する内側の(I軸及びQ軸に近い)シンボルは外方向(I軸及びQ軸から離れる方向)へ移動させるため、電力を一定とする場合は外側のシンボルを内側方向(I軸及びQ軸に近づく方向)へ移動させる。これにより、I軸又はQ軸を中心とする象限判定である1ビット目、2ビット目(第1,第2ビット)の尤度は大きくなる(I軸又はQ軸からの距離判定である3ビット目(第3ビット)、4ビット目(第4ビット)の尤度はシンボル密度が高くなるので小さくなる)。
(2.2.2)(4,12)サーキュラー16QAMの場合
この場合、制御部18は、例えば図11に示すように、外側の円上で実軸(I軸)に近い4シンボル(符号6参照)及び虚軸(Q軸)に近い4シンボル(符号5参照)の計8シンボルを移動制御する。その際、電力を一定とする場合、移動対象のシンボルは同一円に沿って移動させる(矢印7参照)。これにより、I軸又はQ軸を中心とする象限判定である1ビット目、2ビット目の尤度が大きくなる(I軸又はQ軸からの距離判定である3ビット目、4ビット目の尤度は小さくなる)。
このように、最適なシンボル移動量を設定することで、ビットコレクション処理の効果の方が大きくなり、全体としては復号後の特性を改善できる。
この場合、制御部18は、前記第1態様と同様にシンボル配置を変えることに加えて、ビットコレクション部14でのビットコレクション方法も変更することで、より最適化を行なうことができる。
ここで、(8,8)スター16QAMの場合は、3ビット目と4ビット目の尤度が異なるため、3ビット目で均等にパリティP1とパリティP2を割り当て、4ビット目も同様に均等にパリティP1,P2を割り当てる。格子状16QAMと(4,12)サーキュラー16QAMでは、3ビット目と4ビット目の尤度は等しいので、3ビット目と4ビット目を合計した中でパリティP1とパリティP2が均等な数になっていれば良い。故に、格子状16QAMと(4,12)サーキュラー16QAMについては、従来通りのビットコレクション方法でよい。
これに対して、横方向のビットコレクションを行なうと、図14に示すようになり、1シンボルにおける各ビットに対するパリティP1,P2の配分は次表4に示すようになる。
(2.2.4)(8,8)スター16QAMで移動させるシンボル
制御部18は、例えば図15に示すように、16シンボル全てを移動制御する。即ち、I軸に近い8シンボル(符号6参照)はお互いに離れる方向(I軸から離れる方向)に移動させるとともに、Q軸に近い8シンボル(符号5参照)もお互いに離れる方向(Q軸から離れる方向)に移動させる。その際、電力を一定とする場合、移動対象のシンボルは同一円に沿って移動させる(矢印7参照)。これにより、1ビット目、2ビット目の尤度が大きくなる(3ビット目の尤度はシンボル密度が高くなるので小さくなる)。なお、シンボルを同一円に沿って移動させる場合は4ビット目の尤度は変わらない。
(2.3)第3態様(3ビット目と4ビット目の尤度を大きくする場合)
例えば、符号化率が1/2以上、3/4未満の場合で、図17に示すように、ビットコレクション処理において組織ビット(S1〜S22)が1〜3ビット目(第1〜第3ビット)の途中まで割り当てられる(網がけ部参照)ことになる場合は、受信機2では、数少ないパリティビット(P1,P2)の重要度が高くなるので、パリティビットP1,P2が割り当てられる3ビット目と4ビット目の尤度を大きくする。
(2.3.1)格子状16QAMの場合
この場合、制御部18は、図18に示すように、16シンボルの全てを移動制御する。即ち、I軸及びQ軸に近い内側の8シンボルはI軸及びQ軸に近づく方向に移動させる。その際、電力を一定とする場合、内側の(I軸、Q軸に近い)シンボルを内方向へ移動させるため、外側の(I軸、Q軸から遠い)シンボルは外方向へ移動させる。これにより、3ビット目、4ビット目の尤度が大きくなる(1ビット目、2ビット目の尤度は小さくなる)。
(2.3.2)(4,12)サーキュラー16QAMの場合
この場合、制御部18は、図19に示すように、実軸(I軸)に近い4シンボル(符号6参照)及び虚軸(Q軸)に近い4シンボル(符号5参照)の計8シンボルをそれぞれI軸、Q軸に近づく方向に移動制御する。その際、電力を一定とする場合、移動対象のシンボルは同一円に沿って移動させる(矢印7参照)。これにより、3ビット目、4ビット目の尤度は大きくなる(1ビット目、2ビット目の尤度はシンボル密度が高くなるので小さくなる)。
(2.3.3)(8,8)スター16QAMの場合
この場合、制御部18は、シンボルの配置を均等配置から変更することに加えて、第1態様と同様にビットコレクション方法も変更することで、より最適化を行なうことができる。仮に、従来通りの縦方向のビットコレクションを行なうとすると、図20に示すようになる。即ち、1シンボルにおける各ビットに対するパリティP1,P2の配分は次表5に示すようになる。
これに対して、横方向のビットコレクションを行なうと、図21に示すようになり、1シンボルにおける各ビットに対するパリティP1,P2の配分は次表6に示すようになる。
(2.3.4)(8,8)スター16QAMで移動させるシンボル
制御部18は、図22に示すように、16シンボル全てを移動制御する。即ち、I軸に近い8シンボル(符号6参照)はお互いに近づく方向(I軸に近づく方向)に、Q軸に近い8シンボル(符号5参照)もお互いに近づく方向(Q軸に近づく方向)にそれぞれ移動させる。その際、電力を一定とする場合、移動対象のシンボルは同一円に沿って移動させる(矢印7参照)。これにより、3ビット目の尤度が大きくなる(1ビット目と2ビット目の尤度は小さくなる)。また、内側の円と外側の円の半径の比を大きくすれば(矢印8参照)、4ビット目の尤度を大きくすることができる。
(2.4)第4態様(4ビット目の尤度だけを大きくする場合)
例えば、符号化率が3/4以上の場合で、例えば図23に示すように、ビットコレクション処理において組織ビット(S1〜S27)が1〜3ビット目のすべてに割り当てられる(網がけ部参照)ことになる場合は、パリティビット(P1,P2)が割り当てられる4ビット目のみの尤度を大きくする。
(2.4.1)格子状16QAMの場合
この場合、制御部18は、図24に示すように、16シンボルの全てを移動制御する。即ち、I軸に近い8シンボルを内側(I軸に近づく方向)に移動させるとともに、I軸から遠い8シンボルを外側(I軸から離れる方向)に移動させる。これにより、4ビット目の尤度が大きくなる(2ビット目の尤度は小さくなる)。なお、1ビット目と3ビット目の尤度は変わらない。
(2.4.2)(4,12)サーキュラー16QAMの場合
この場合、制御部18は、図25に示すように、実軸(I軸)及び虚軸(Q軸)にそれぞれ近い8シンボルをI軸及びQ軸に近づく方向に移動制御する。その際、電力を一定とする場合、移動対象のシンボルは同一円に沿って移動させる。これにより、4ビット目の尤度が大きくなる(1ビット目、2ビット目の尤度は小さくなる)。
(2.4.3)(8,8)スター16QAMの場合
この場合、制御部18は、図26に示すように、内円と外円の半径比を小さくする制御を行なう(矢印9参照)。その際、電力を一定とする場合、内円の半径だけでなく外円の半径も変化させる。これにより、4ビット目の尤度が大きくなる(1ビット目、2ビット目、3ビット目の尤度は小さくなる)。
(2.5)第5態様(8PSKの場合)
(2.5.1)1ビット目の尤度を大きくしたい場合
8PSKの場合も、制御部18は、ビットコレクション部14でのビットコレクション方法を変更する(横方向のビットコレクションを行なう)(図27参照)。また、制御部18は、図28に示すように、虚軸(Q軸)に最も近い4シンボル(符号5参照)がお互いに離れる方向に移動制御する。その際、電力を一定とする場合、移動対象のシンボルは円に沿って移動させる(矢印7参照)。
この場合も、制御部18は、図29に示すように、ビットコレクション部14でのビットコレクション方法を変更する(横方向のビットコレクションを行なう)。また、制御部18は、図30に示すように、8シンボルの全てを移動制御する。即ち、虚軸(Q軸)に近い4シンボル(符号5参照)をQ軸から離れる方向に、実軸(I軸)に近い4シンボル(符号6参照)をI軸から離れる方向にそれぞれ移動させる。その際、電力を一定とする場合、移動対象のシンボルは円に沿って移動させる(矢印7参照)。
この場合、ビットコレクション方法を変更しても意味がない(同じ割り当てになる)ので、従来通りの縦方向のビットコレクション方法でよい。制御部18は、図32に示すように、8シンボル全てを移動制御する。即ち、Q軸に近い4シンボル(符号5参照)はQ軸に近づく方向に、I軸に近い4シンボル(符号6参照)はI軸に近づく方向に移動させる。その際、電力を一定とする場合、移動するシンボルは円に沿って移動させる。
上述した第1〜第4態様までの方法を時間によって適応的に変化させることで、より最適化することができる。即ち、制御部18は、例えば図33に示すように、初めの4シンボル(太実線両矢印31参照)については前記第4態様を適用して図32中の(1)で示すごとく内円と外円の半径の比を大きくするようにシンボルを移動させ、その後に続く5シンボル(太実線両矢印32参照)については、例えば前記第2態様を適用して図33中の(2)で示すごとく組織ビットSの誤り耐性を強めるようにシンボルを移動させる。
上述した例では、組織ビットは1ビット目から順に配置されることを前提としており、組織ビットが増えるにつれて、順に、2ビット目、3ビット目にも組織ビットが割り当てられるが、組織ビットとパリティビットとの関係を反転して、1ビット目にパリティビットから割り当てていく方法も考えられる(例えば、前記非特許文献5のChapter 4.5.4.3,Chapter 4.5.7,Chapter 4.6.2.1等参照)。
以上のように、符号化率(組織ビットとパリティビットの割合)に応じて、シンボル配置を等間隔配置から変更する方向に制御することで、ターボ符号を用いる際の16値又は8値変調方式の誤り率を改善することができる。これはビットコレクション処理を行なう場合に、従来の16点のシンボルが等間隔に並ぶシンボル(信号点)配置では十分にビットコレクション処理の効果を得られなかったが、シンボルを等間隔配置から移動させて、所望のビットの尤度を大きくし重要度の高い組織ビット(又はパリティ)を誤りにくくすることで、ビットコレクション処理の効果が大きくなるためである。
図34は本発明の第2実施形態に係るターボ符号及びビットコレクションを用いたディジタル無線通信システムの構成を示すブロック図で、この図34に示すディジタル無線通信システムも、送信機1と受信機2とをそなえて構成され、送信機1は例えば無線基地局装置(BTS)に、受信機2は移動端末(MS)に適用することができ、図2に示す構成に比して、送信機1に振幅/角度計算部19が付加されるとともに、受信機2に振幅/角度計算部28が付加されている点が異なる。なお、他の既述の符号と同一符号を付したものは、特に断らない限り、既述のものと同一若しくは同様のものである。
つまり、本実施形態では、第1実施形態のように振幅比、角度等の送信機1側でのシンボル移動量情報を受信機2へ送信される制御情報(シグナリングパケット)に含めるのではなく、予め送信機1及び受信機2の双方で同じ変換テーブル191を具備しておくことで、制御情報量を増やすことなく、第1実施形態と同等の処理を可能としているのである。
〔4〕その他
・各変調方式の誤り率とPAPR(Peak-to-Average Power Ratio)の関係について
復号後のBER特性とBLER特性は、符号化率=1/3の場合、格子状16QAMでは、Raw BER特性、復号後のBER特性、BLER特性のいずれも良いが、(8,8)スター16QAM及び(4,12)サーキュラー16QAMに比べてPAPRは大きい。(8,8)スター16QAMでは、Raw BER特性は上記3方式の中で最も悪いが、復号後のBER特性及びBLER特性は、格子状16QAMと同等程度の特性が得られる。つまり、符号化の効果を最も得ることができる方式であるといえる。(4,12)サーキュラー16QAMでは、Raw BER特性、復号後のBER特性、BLER特性は、いずれも格子状16QAMよりも悪いが、PAPRは上記3方式の中で最も小さい。
[Raw BER]
格子状16QAM>(4,12)サーキュラー16QAM>(8,8)スター16QAM
優(良)←――――――――――――――――――――――――→劣(悪)
[復号後の BER及びBLER (符号化率=1/3)]
格子状16QAM≒(8,8)スター16QAM>(4,12)サーキュラー16QAM
優(良)←――――――――――――――――――――――――→劣(悪)
[PAPR]
(4,12)サーキュラー16QAM>(8,8)スター16QAM>格子状16QAM
優(良)←――――――――――――――――――――――――→劣(悪)
・本発明のアイディアとPAPRへの影響について
格子状16QAMでは、符号化率が1/2よりも小さい場合は、図9により前述したように、外側に配置されたシンボルが内側方向に集まるように移動させるので、PAPRが小さくなる。これに対し、符号化率が1/2よりも大きい場合は、図17により前述したように、逆に外側のシンボルは中心から遠ざかるように移動させるのでPAPRは大きくなる。
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
〔5〕付記
(付記1)
複数ビットで1シンボルを送信する多値変調方式により信号を変調して送信する送信機と、該送信機からの受信信号をシンボル判定して復調する受信機とをそなえたディジタル無線通信システムにおいて、
該送信機が、
送信すべき情報系列を符号化して重要度の異なる複数の符号を生成する符号化過程と、
前記複数ビットのうち、該受信機でのシンボル判定時に尤度が大きくなる傾向にあるビットに対して、前記符号化過程で得られた前記複数の符号のうち重要度の高い符号が優先的に割り当てられるようビット配置を制御するビットコレクション過程と、
前記ビットコレクション過程で得られたビット配置に従って、前記複数ビットへの前記符号の割り当てを行なって所定のシンボル配置で前記情報系列を多値変調する多値変調過程と、
前記ビットコレクション過程における前記重要度の異なる符号の割合に応じて、前記シンボル配置を等間隔配置から変更する方向に制御するシンボル配置制御過程とを有するとともに、
該受信機が、
該送信機から受信した信号を前記変更したシンボル配置に関する情報に基づいて復調する復調過程と、
前記復調過程で復調された信号を復号して前記情報系列を得る復号過程とを有することを特徴とする、多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記2)
該送信機の前記シンボル配置制御過程において、
前記複数ビットのうち前記重要度の高い符号が割り当てられるビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記1記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記3)
該送信機の前記シンボル配置制御過程において、
前記複数ビットのうち前記重要度の低い符号が割り当てられるビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記1記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記4)
前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記第1ビットのみに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記2記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記5)
前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記の第1ビットと第2ビットとに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビット及び第2ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記2記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記6)
前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記第1〜第3ビットに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第3ビット及び前記第4ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記2記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記7)
前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記第4ビットのみに前記重要度の低い符号が割り当てられることになる場合に、当該第4ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記3記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記8)
前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記第1ビットのみに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記2記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記9)
前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記の第1ビットと第2ビットとに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットと第2ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記2記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記10)
前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記第3ビットのみに前記重要度の低い符号が割り当てられることになる場合に、当該第3ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記3記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記11)
前記シンボル配置制御過程において、
前記シンボル配置の変更前後で送信電力が変化しない方向に前記シンボル配置制御を行なうことを特徴とする、付記1〜10のいずれか1項に記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記12)
前記ビットコレクション過程において、
前記複数の符号のうち重要度の低い複数種類の符号の比率が前記複数ビット毎に均等となるように前記ビット配置を制御することを特徴とする、付記1記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記13)
該送信機が、
前記シンボル配置制御過程で変更したシンボル配置に関する情報を事前に該受信機へ通知する過程をさらに有することを特徴とする、付記1記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記14)
該受信機が、前記重要度の異なる符号の割合に対する前記シンボル配置に関する情報を予めメモリに保持しておき、
該送信機が、
前記割合に関する情報を該受信機へ通知する過程を有するとともに、
該受信機が、
該送信機から通知された前記割合に関する情報に基づいて前記シンボル配置に関する情報を該メモリから読み出し、読み出した情報に基づいて前記復調を行なう過程を有することを特徴とする、付記1記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記15)
前記重要度の高い符号がターボ符号における組織符号であり、前記重要度の低い符号が前記ターボ符号におけるパリティ符号であることを特徴とする、付記1〜14のいずれか1項に記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
(付記16)
複数ビットで1シンボルを送信する多値変調方式により信号を変調して送信する送信機と、該送信機からの受信信号をシンボル判定して復調する受信機とをそなえたディジタル無線通信システムに用いられる前記送信機であって、
送信すべき情報系列を符号化して重要度の異なる複数の符号を生成する符号化手段と、
前記複数ビットのうち、該受信機でのシンボル判定時に尤度が大きくなる傾向にあるビットに対して、該符号化手段で得られた前記複数の符号のうち重要度の高い符号が優先的に割り当てられるようビット配置を制御するビットコレクション手段と、
該ビットコレクション手段で得られたビット配置に従って、前記複数ビットへの前記符号の割り当てを行なって所定のシンボル配置で前記情報系列を多値変調する多値変調手段と、
該ビットコレクション手段における前記重要度の異なる符号の割合に応じて、前記シンボル配置を等間隔配置から変更する方向に制御するシンボル配置制御手段とをそなえたことを特徴とする、送信機。
(付記17)
該シンボル配置制御手段が、
前記複数ビットのうち前記重要度の高い符号が割り当てられるビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記16記載の送信機。
(付記18)
該シンボル配置制御手段が、
前記複数ビットのうち前記重要度の低い符号が割り当てられるビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記16記載の送信機。
(付記19)
前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記第1ビットのみに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記17記載の送信機。
(付記20)
前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記の第1ビットと第2ビットとに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビット及び第2ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記17記載の送信機。
(付記21)
前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記第1〜第3ビットに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第3ビット及び前記第4ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記17記載の送信機。
(付記22)
前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記第4ビットのみに前記重要度の低い符号が割り当てられることになる場合に、当該第4ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記18記載の送信機。
(付記23)
前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記第1ビットのみに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記17記載の送信機。
(付記24)
前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記の第1ビットと第2ビットとに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットと第2ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記17記載の送信機。
(付記25)
前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記第3ビットのみに前記重要度の低い符号が割り当てられることになる場合に、当該第3ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、付記18記載の送信機。
(付記26)
該シンボル配置制御手段が、
前記シンボル配置の変更前後で送信電力が変化しない方向に前記シンボル配置制御を行なうことを特徴とする、付記16〜25のいずれか1項に記載の送信機。
(付記27)
該ビットコレクション手段が、
前記複数の符号のうち重要度の低い複数種類の符号の比率が前記複数ビット毎に均等となるように前記ビット配置を制御することを特徴とする、付記16記載の送信機。
(付記28)
該シンボル配置制御手段により変更したシンボル配置に関する情報を事前に該受信機へ通知する通知手段をさらにそなえたことを特徴とする、付記16記載の送信機。
(付記29)
前記重要度の高い符号がターボ符号における組織符号であり、前記重要度の低い符号が前記ターボ符号におけるパリティ符号であることを特徴とする、付記16〜27のいずれか1項に記載の送信機。
(付記30)
複数ビットで1シンボルを送信する多値変調方式により信号を変調して送信する送信機と、該送信機からの受信信号をシンボル判定して復調する受信機とをそなえたディジタル無線通信システムに用いられる前記受信機であって、
該送信機から受信した信号を、該送信機において前記重要度の異なる符号の割合に応じて等間隔配置から変更されたシンボル配置に関する情報に基づいて復調する復調手段と、
該復調手段で復調された信号を復号して該送信機の送信した情報系列を得る復号手段とをそなえたことを特徴とする、受信機。
(付記31)
前記シンボル配置に関する情報を該送信機から受信するシンボル配置情報受信手段をさらにそなえたことを特徴とする、付記30記載の受信機。
(付記32)
前記重要度の異なる符号の割合に対する前記シンボル配置に関する情報を保持するメモリをそなえ、
該復調手段が、
該送信機から通知される前記割合に関する情報に基づいて前記シンボル配置に関する情報を該メモリから読み出し、読み出した情報に基づいて前記復調を行なうことを特徴とする、付記30記載の受信機。
Claims (32)
- 複数ビットで1シンボルを送信する多値変調方式により信号を変調して送信する送信機と、該送信機からの受信信号をシンボル判定して復調する受信機とをそなえたディジタル無線通信システムにおいて、
該送信機が、
送信すべき情報系列を符号化して重要度の異なる複数の符号を生成する符号化過程と、
前記複数ビットのうち、該受信機でのシンボル判定時に尤度が大きくなる傾向にあるビットに対して、前記符号化過程で得られた前記複数の符号のうち重要度の高い符号が優先的に割り当てられるようビット配置を制御するビットコレクション過程と、
前記ビットコレクション過程で得られたビット配置に従って、前記複数ビットへの前記符号の割り当てを行なって所定のシンボル配置で前記情報系列を多値変調する多値変調過程と、
前記ビットコレクション過程における前記重要度の異なる符号の割合に応じて、前記シンボル配置を等間隔配置から変更する方向に制御するシンボル配置制御過程とを有するとともに、
該受信機が、
該送信機から受信した信号を前記変更したシンボル配置に関する情報に基づいて復調する復調過程と、
前記復調過程で復調された信号を復号して前記情報系列を得る復号過程とを有することを特徴とする、多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 該送信機の前記シンボル配置制御過程において、
前記複数ビットのうち前記重要度の高い符号が割り当てられるビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項1記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 該送信機の前記シンボル配置制御過程において、
前記複数ビットのうち前記重要度の低い符号が割り当てられるビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項1記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記第1ビットのみに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項2記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記の第1ビットと第2ビットとに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビット及び第2ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項2記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記第1〜第3ビットに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第3ビット及び前記第4ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項2記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記第4ビットのみに前記重要度の低い符号が割り当てられることになる場合に、当該第4ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項3記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記第1ビットのみに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項2記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記の第1ビットと第2ビットとに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットと第2ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項2記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
前記シンボル配置制御過程において、
前記ビットコレクション過程によるビット配置により前記第3ビットのみに前記重要度の低い符号が割り当てられることになる場合に、当該第3ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項3記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 前記シンボル配置制御過程において、
前記シンボル配置の変更前後で送信電力が変化しない方向に前記シンボル配置制御を行なうことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 前記ビットコレクション過程において、
前記複数の符号のうち重要度の低い複数種類の符号の比率が前記複数ビット毎に均等となるように前記ビット配置を制御することを特徴とする、請求項1記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 該送信機が、
前記シンボル配置制御過程で変更したシンボル配置に関する情報を事前に該受信機へ通知する過程をさらに有することを特徴とする、請求項1記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 該受信機が、前記重要度の異なる符号の割合に対する前記シンボル配置に関する情報を予めメモリに保持しておき、
該送信機が、
前記割合に関する情報を該受信機へ通知する過程を有するとともに、
該受信機が、
該送信機から通知された前記割合に関する情報に基づいて前記シンボル配置に関する情報を該メモリから読み出し、読み出した情報に基づいて前記復調を行なう過程を有することを特徴とする、請求項1記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。 - 前記重要度の高い符号がターボ符号における組織符号であり、前記重要度の低い符号が前記ターボ符号におけるパリティ符号であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか1項に記載の多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法。
- 複数ビットで1シンボルを送信する多値変調方式により信号を変調して送信する送信機と、該送信機からの受信信号をシンボル判定して復調する受信機とをそなえたディジタル無線通信システムに用いられる前記送信機であって、
送信すべき情報系列を符号化して重要度の異なる複数の符号を生成する符号化手段と、
前記複数ビットのうち、該受信機でのシンボル判定時に尤度が大きくなる傾向にあるビットに対して、該符号化手段で得られた前記複数の符号のうち重要度の高い符号が優先的に割り当てられるようビット配置を制御するビットコレクション手段と、
該ビットコレクション手段で得られたビット配置に従って、前記複数ビットへの前記符号の割り当てを行なって所定のシンボル配置で前記情報系列を多値変調する多値変調手段と、
該ビットコレクション手段における前記重要度の異なる符号の割合に応じて、前記シンボル配置を等間隔配置から変更する方向に制御するシンボル配置制御手段とをそなえたことを特徴とする、送信機。 - 該シンボル配置制御手段が、
前記複数ビットのうち前記重要度の高い符号が割り当てられるビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項16記載の送信機。 - 該シンボル配置制御手段が、
前記複数ビットのうち前記重要度の低い符号が割り当てられるビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項16記載の送信機。 - 前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記第1ビットのみに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項17記載の送信機。 - 前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記の第1ビットと第2ビットとに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビット及び第2ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項17記載の送信機。 - 前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記第1〜第3ビットに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第3ビット及び前記第4ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項17記載の送信機。 - 前記多値変調方式が第1〜第4ビットの4ビットで1シンボルを送信する16値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記第4ビットのみに前記重要度の低い符号が割り当てられることになる場合に、当該第4ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項18記載の送信機。 - 前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記第1ビットのみに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項17記載の送信機。 - 前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記の第1ビットと第2ビットとに前記重要度の高い符号が割り当てられることになる場合に、当該第1ビットと第2ビットの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項17記載の送信機。 - 前記多値変調方式が第1〜第3ビットの3ビットで1シンボルを送信する8値変調方式であり、
該シンボル配置制御手段が、
該ビットコレクション手段によるビット配置により前記第3ビットのみに前記重要度の低い符号が割り当てられることになる場合に、当該第3ビットのみの尤度が大きくなる方向に前記シンボル配置を制御することを特徴とする、請求項18記載の送信機。 - 該シンボル配置制御手段が、
前記シンボル配置の変更前後で送信電力が変化しない方向に前記シンボル配置制御を行なうことを特徴とする、請求項16〜25のいずれか1項に記載の送信機。 - 該ビットコレクション手段が、
前記複数の符号のうち重要度の低い複数種類の符号の比率が前記複数ビット毎に均等となるように前記ビット配置を制御することを特徴とする、請求項16記載の送信機。 - 該シンボル配置制御手段により変更したシンボル配置に関する情報を事前に該受信機へ通知する通知手段をさらにそなえたことを特徴とする、請求項16記載の送信機。
- 前記重要度の高い符号がターボ符号における組織符号であり、前記重要度の低い符号が前記ターボ符号におけるパリティ符号であることを特徴とする、請求項16〜27のいずれか1項に記載の送信機。
- 複数ビットで1シンボルを送信する多値変調方式により信号を変調して送信する送信機と、該送信機からの受信信号をシンボル判定して復調する受信機とをそなえたディジタル無線通信システムに用いられる前記受信機であって、
該送信機から受信した信号を、該送信機において前記重要度の異なる符号の割合に応じて等間隔配置から変更されたシンボル配置に関する情報に基づいて復調する復調手段と、
該復調手段で復調された信号を復号して該送信機の送信した情報系列を得る復号手段とをそなえたことを特徴とする、受信機。 - 前記シンボル配置に関する情報を該送信機から受信するシンボル配置情報受信手段をさらにそなえたことを特徴とする、請求項30記載の受信機。
- 前記重要度の異なる符号の割合に対する前記シンボル配置に関する情報を保持するメモリをそなえ、
該復調手段が、
該送信機から通知される前記割合に関する情報に基づいて前記シンボル配置に関する情報を該メモリから読み出し、読み出した情報に基づいて前記復調を行なうことを特徴とする、請求項30記載の受信機。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2005/023956 WO2007074524A1 (ja) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | 多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法並びに送信機及び受信機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2007074524A1 true JPWO2007074524A1 (ja) | 2009-06-04 |
JP4684299B2 JP4684299B2 (ja) | 2011-05-18 |
Family
ID=38217760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007551837A Expired - Fee Related JP4684299B2 (ja) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | 多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法並びに送信機及び受信機 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8270525B2 (ja) |
EP (1) | EP1971098A4 (ja) |
JP (1) | JP4684299B2 (ja) |
WO (1) | WO2007074524A1 (ja) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9191148B2 (en) | 2007-06-05 | 2015-11-17 | Constellation Designs, Inc. | Methods and apparatuses for signaling with geometric constellations in a Raleigh fading channel |
JP5513377B2 (ja) | 2007-06-05 | 2014-06-04 | マジュド エフ. バーソウム | 容量を最適化したコンステレーションで信号を送信する設計方法論及び方法及び装置 |
US8265175B2 (en) | 2007-06-05 | 2012-09-11 | Constellation Designs, Inc. | Methods and apparatuses for signaling with geometric constellations |
JP5451647B2 (ja) * | 2009-02-05 | 2014-03-26 | パナソニック株式会社 | 無線通信装置 |
DE102009030675B4 (de) * | 2009-06-26 | 2019-05-16 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Signalen mit Modulationskompression |
GB2471876B (en) * | 2009-07-15 | 2011-08-31 | Toshiba Res Europ Ltd | Data communication method and apparatus |
JP5326976B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2013-10-30 | 富士通株式会社 | 無線通信装置、誤り訂正方法及び誤り訂正プログラム |
CN105103511B (zh) * | 2013-04-12 | 2019-02-15 | 太阳专利托管公司 | 发送方法 |
JP6366946B2 (ja) * | 2013-09-26 | 2018-08-01 | 日本放送協会 | 送信装置、受信装置、デジタル放送システム及びチップ |
JP6537971B2 (ja) | 2013-10-31 | 2019-07-03 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America | 送信方法 |
JP2015146556A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | 日本放送協会 | 送信装置、受信装置、デジタル放送システム及びチップ |
JP2015188167A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 日本電信電話株式会社 | 通信装置およびマッピング方法 |
US9819530B2 (en) * | 2015-03-24 | 2017-11-14 | Nec Corporation | Constellation designs with non-gray bit mapping |
US9553754B1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-01-24 | Qualcomm Incorporated | Post distortion in satellite communications |
EP3223446A1 (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-27 | Xieon Networks S.à r.l. | A method for protecting a link in an optical network |
US10715375B2 (en) | 2016-12-21 | 2020-07-14 | Nec Corporation | Modulation method, decoding method, modulation device, and demodulation device |
US11086719B2 (en) | 2019-07-16 | 2021-08-10 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Use of error correction codes to prevent errors in neighboring storage |
US11075656B2 (en) | 2019-07-16 | 2021-07-27 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Bit error reduction of communication systems using error correction |
US10911284B1 (en) | 2019-07-16 | 2021-02-02 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Intelligent optimization of communication systems utilizing error correction |
US11044044B2 (en) | 2019-07-16 | 2021-06-22 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Peak to average power ratio reduction of optical systems utilizing error correction |
US11172455B2 (en) | 2019-07-16 | 2021-11-09 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Peak to average power output reduction of RF systems utilizing error correction |
US11063696B2 (en) | 2019-07-16 | 2021-07-13 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Increasing average power levels to reduce peak-to-average power levels using error correction codes |
US11031961B2 (en) | 2019-07-16 | 2021-06-08 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Smart symbol changes for optimization of communications using error correction |
US10911141B1 (en) | 2019-07-30 | 2021-02-02 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Dynamically selecting a channel model for optical communications |
US11652567B2 (en) | 2020-12-01 | 2023-05-16 | Micron Technology, Inc. | Replacement scheme for a pulse amplitude modulated bus |
US11736320B2 (en) * | 2022-02-14 | 2023-08-22 | Ultralogic 6G, Llc | Multiplexed amplitude-phase modulation for 5G/6G noise mitigation |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0879325A (ja) * | 1994-09-05 | 1996-03-22 | Hitachi Ltd | Qam信号の送受信方法及び送信・受信装置 |
JP2003143041A (ja) * | 2001-06-18 | 2003-05-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Cdma移動通信システムにおけるデータの送受信装置およびその方法 |
JP2004040661A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線通信基地局装置、無線通信移動局装置および無線通信方法 |
JP2004201131A (ja) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 無線装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6724976B2 (en) * | 1992-03-26 | 2004-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
JP2002171298A (ja) | 2000-09-21 | 2002-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線送信装置及び送信信号マッピング方法 |
KR100539862B1 (ko) * | 2001-04-04 | 2005-12-28 | 삼성전자주식회사 | 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 데이타 송/수신장치및 방법 |
WO2002102007A1 (en) * | 2001-06-09 | 2002-12-19 | Samsung Electronics Co., Ltd | Method and apparatus for rearranging codeword sequence in a communication system |
JP3666430B2 (ja) * | 2001-09-04 | 2005-06-29 | ソニー株式会社 | 情報送信装置及び情報送信方法、並びに情報受信装置及び情報受信方法 |
BR0213283A (pt) * | 2001-10-15 | 2004-10-26 | Siemens Ag | Método de transmissão |
US7000173B2 (en) * | 2002-02-11 | 2006-02-14 | Motorola, Inc. | Turbo code based incremental redundancy |
KR100630143B1 (ko) * | 2002-09-30 | 2006-09-29 | 삼성전자주식회사 | 통신 시스템에서 셔플링 데이터의 수신 방법 및 장치 |
KR100594021B1 (ko) * | 2003-11-13 | 2006-06-30 | 삼성전자주식회사 | 무선통신 시스템에서 패킷 송수신을 위한 비트 스크램블링방법 및 장치 |
JP4539107B2 (ja) * | 2004-02-12 | 2010-09-08 | 富士通株式会社 | 送信装置、ビット配置方法 |
-
2005
- 2005-12-27 JP JP2007551837A patent/JP4684299B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-12-27 WO PCT/JP2005/023956 patent/WO2007074524A1/ja active Application Filing
- 2005-12-27 EP EP05822726A patent/EP1971098A4/en not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-06-25 US US12/145,834 patent/US8270525B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0879325A (ja) * | 1994-09-05 | 1996-03-22 | Hitachi Ltd | Qam信号の送受信方法及び送信・受信装置 |
JP2003143041A (ja) * | 2001-06-18 | 2003-05-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Cdma移動通信システムにおけるデータの送受信装置およびその方法 |
JP2004040661A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線通信基地局装置、無線通信移動局装置および無線通信方法 |
JP2004201131A (ja) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 無線装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007074524A1 (ja) | 2007-07-05 |
JP4684299B2 (ja) | 2011-05-18 |
US8270525B2 (en) | 2012-09-18 |
EP1971098A4 (en) | 2012-05-02 |
US20090161786A1 (en) | 2009-06-25 |
EP1971098A1 (en) | 2008-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4684299B2 (ja) | 多値変調方式を用いたディジタル無線通信方法並びに送信機及び受信機 | |
JP4575982B2 (ja) | 16qam方式の信号空間拡張 | |
KR102141823B1 (ko) | 통신 시스템에서 신호를 송/수신하는 방법 및 장치 | |
EP2186200B1 (en) | Apparatus and method for transmitting and receiving data in a communication system using low density parity check codes | |
CA2380142C (en) | Apparatus and method for transmitting/receiving data in a cdma mobile communication system | |
US8196020B2 (en) | Method of matching codeword size and transmitter therefor in mobile communications system | |
JP3612563B2 (ja) | マルチモードブロック符号化変調復調方法 | |
KR101555079B1 (ko) | 트렐리스 코딩 변조 및 내부 비 이진 ldpc 코드의 시리얼 연쇄 | |
US8699316B2 (en) | USF coding | |
EP2374235B1 (en) | Method and apparatus for performing harq in wireless communication system | |
JP4269858B2 (ja) | 適応変復調方式及び無線通信システム | |
US8848830B2 (en) | Method for providing a modulation scheme | |
US20020163975A1 (en) | Wireless transmission device, and transmission signal mapping method | |
JP2013081247A (ja) | 無線通信システムにおけるデータの伝送装置及びその伝送方法 | |
US20050220203A1 (en) | System & method for spreading on fading channels | |
US8571123B2 (en) | Apparatus and method for mapping symbol | |
CN108432168A (zh) | 一种解调及译码的方法和设备 | |
US7421033B2 (en) | Method for improving the performance of a coding in a radio communications system | |
JP5153588B2 (ja) | 無線通信装置 | |
US8542624B2 (en) | Method of transmitting signal | |
KR100834655B1 (ko) | 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 비트/심벌간신뢰도를 이용한 데이터 송/수신 장치 및 방법 | |
JP2008294787A (ja) | 送信装置および方法、受信装置および方法、並びにプログラム | |
Ilter et al. | An upper bound on BER in a coded two-transmission scheme with same-size arbitrary 2D constellations | |
US20110026628A1 (en) | Apparatus and method for mapping symbol |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101206 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110125 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110208 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |