KR20170128442A - 불균일 성상군 및 상이한 phy 모드들을 이용한 코딩 및 변조 장치 - Google Patents

불균일 성상군 및 상이한 phy 모드들을 이용한 코딩 및 변조 장치 Download PDF

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KR20170128442A
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Abstract

특히 IEEE 802.11에 따른 시스템에서 이용하기 위한 코딩 및 변조 장치와 방법이 제시된다. 이 장치는, 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC)에 따라 입력 데이터를 셀 워드들로 인코딩하도록 구성된 인코더, 및 상기 셀 워드들을 불균일 성상군의 성상군 값들로 변조하고, 상기 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하도록 구성된 변조기를 포함하고, 여기서, 상기 변조기는, PHY 모드, 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트에 기초하여, 특정한 불균일 성상군을 이용하도록 구성된다.

Description

불균일 성상군 및 상이한 PHY 모드들을 이용한 코딩 및 변조 장치
본 개시내용은, 코딩 및 변조 장치와 방법 뿐만 아니라, 복조 및 디코딩 장치와 방법에 관한 것이다. 또한, 본 개시내용은 전송 장치 및 방법 뿐만 아니라, 수신 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 개시내용은 컴퓨터 프로그램 및 비일시적 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 관한 것이다.
현대의 통신 시스템은 통상적으로, 특히, (전송 장치의 일부로서의) 코딩 및 변조 장치와 (수신 장치의 일부로서의) 디코딩 및 복조 장치를 채용하고 있다. 코딩 및 변조 장치는, 종종, 일반적으로 (전송기 측에서), FEC(순방향 오류 정정) 인코더, 비트 인터리버, 및 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quaternary Phase Shift Keying) 또는 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등의 스펙트럼 효율적인 변조를 이용하는 변조기의 직렬 연결을 포함하는 소위 BICM(비트 인터리빙된 코딩된 변조) 장치의 일부이다.
BICM은, 인터리버 및/또는 FEC 인코더의 이용으로 인해 양호한 성능을 허용한다. 이것은, 멀티 레벨 코딩(MLC) 코딩 방식과는 달리 합리적인 디코딩 복잡도를 가지며, 그에 따라, 모든 DVB 시스템(예를 들어, DVB-S2x), 전력선 통신(예를 들어, Homeplug AV), DAB, LTE, WiFi(IEEE 802.11), ATSC 3.0 등에서와 같이, 통신 시스템들에서 빈번하게 사용된다. 60GHz WLAN의 제1 세대는 IEEE 802.11ad에 명시되어 있다. IEEE 802.11ad에 따른 시스템은 균일 성상군(uniform constellation)을 이용한다. 수 개의 변조 및 코딩 방식(MCS)이 정의된다. 현재, 802.11ay라고 불릴 차세대 명세에 대한 가능한 기술을 조사하는 연구 그룹이 있다.
일반적으로, BICM 장치를 이용하는 시스템에서의 BICM 용량 등의 코딩 및 변조 용량은 목표 기능으로서 고려되며, 종종, 전력 정규화를 조건부로 하여 - 즉, 성상군 지점들의 평균 전력은 예를 들어 1로 정규화되어야 함 -, 이 용량이 최대화되도록 하는 최적의 성상군 지점들을 찾는 것이 바람직하다.
여기서 제공되는 "배경" 설명은 본 개시내용의 맥락을 개괄적으로 제시하기 위한 목적이다. 본 배경부에서 설명되는 범위까지의 현재 거명된 발명자(들)의 연구 뿐만 아니라 달리 출원 시점에서의 종래 기술로서 여겨질 수 없는 설명의 양태들은, 명시적으로든 묵시적으로든 본 개시내용에 대한 종래 기술로서 인정되지 않는다.
증가된 또는 최대화된 코딩 및 변조 용량과 감소된 비트 오류율 및 감소 요구 SNR(신호대 잡음비)을 수반한 수신을 제공하는 코딩 및 변조 장치와 방법을 제공하는 것이 목적이다. 복조 및 디코딩 장치와 방법 뿐만 아니라, 상기 방법들을 구현하기 위한 대응하는 컴퓨터 프로그램 및 상기 방법들을 구현하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능한 기록 매체를 제공하는 것이 또 다른 목적이다.
한 양태에 따르면, 코딩 및 변조 장치가 제공되고, 이 코딩 및 변조 장치는,
― 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC; low density parity check code)에 따라 입력 데이터를 셀 워드들로 인코딩하도록 구성된 인코더, 및
― 상기 셀 워드들을 불균일 성상군의 성상군 값으로 변조하고, 상기 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하도록 구성된 변조기를 포함하고, 여기서, 상기 변조기는, PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트에 기초하여, 청구항 1에서 정의된 불균일 성상군들 중 하나를 이용하도록 구성된다.
추가 양태에 따르면, 전송 장치가 제공되고, 이 전송 장치는,
― 입력 데이터를 성상군 값들로 인코딩하고 변조하도록 구성된 청구항 1에 청구된 코딩 및 변조 장치,
― 상기 성상군 값들을 전송될 하나 이상의 전송 스트림으로 변환하도록 구성된 변환기, 및
― 상기 하나 이상의 전송 스트림을 전송하도록 구성된 전송기를 포함한다.
또 다른 양태에 따르면, 복조 및 디코딩 장치가 제공되고, 이 복조 및 디코딩 장치는,
― 불균일 성상군의 성상군 값들을 셀 워드들로 복조하고 상기 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하도록 구성된 복조기, 및
― 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC)에 따라 셀 워드들을 출력 데이터로 디코딩하도록 구성된 디코더를 포함하고,
여기서, 상기 복조기는, PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트에 기초하여, 청구항 15에서 정의된 불균일 성상군들 중 하나를 이용하도록 구성된다.
추가 양태에 따르면, 수신 장치가 제공되고, 이 수신 장치는,
― 하나 이상의 전송 스트림을 수신하는 것,
― 하나 이상의 전송 스트림을 상기 성상군 값들로 역변환하는 것, 및
― 청구항 16에 청구된 방법에 따라 상기 성상군 값들을 출력 데이터로 복조 및 디코딩하는 것을 포함한다.
역시 추가적인 양태에 따르면, 대응하는 방법들, 컴퓨터 상에서 실행될 때 컴퓨터로 하여금 여기서 개시된 방법들의 단계들을 실행하게 하기 위한 프로그램 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램, 뿐만 아니라, 프로세서에 의해 실행될 때, 여기서 개시된 방법들이 수행되게 하는 컴퓨터 프로그램 제품을 저장한 비일시적 컴퓨터-판독가능한 기록 매체가 제공된다.
바람직한 실시예들은 종속항들에서 정의된다. 청구된 방법들, 청구된 컴퓨터 프로그램 및 청구된 컴퓨터-판독가능한 기록 매체는 청구된 장치 및 종속항들에서 정의된 것과 유사하거나 및/또는 동일한 바람직한 실시예들을 갖는다는 것을 이해해야 한다.
본 개시내용의 양태들 중 하나는, 불균일 성상군이라 불리는 이용된 성상군의 성상군 지점들이 등거리 심볼들을 갖는 규칙적인 격자 상에 위치하지 않고, 전송 장치와 전송 장치가 (예를 들어, WiFi 네트워크에서) 통신하기를 원하는 수신 장치 사이의 채널 상태에 의존하여 최적화된 장소에 위치한다. 또한, 이용되는 성상군은, 코드 레이트 및 이용되는 성상군의 원하는 성상군 지점들의 원하는 총 수에 의존하여 (바람직하게는 미리, 그러나 다른 실시예에서는 일반적으로 즉석에서) 선택된다. 코드 레이트 및 성상군 지점들의 총 수("변조 차수"라고도 함)는, 신호 대 잡음비 등의, 채널 품질에 관한 다른 파라미터들에 의존한다. 이러한 불균일 성상군들(이하에서부터 NUC라고 함)을 찾고 최적화하는 방법이 이하에서 설명될 것이다. 또한, 제안된 불균일 성상군들에 대하여, 최적화된 비트 라벨링(즉, 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들로의 비트 조합들의 최적화된 할당)이 제안된다.
전송 장치 및 수신 장치의 성능에 따라, 한 실시예에서, 전송 장치는 PHY(물리 계층) 모드로서 OFDM 또는 단일 캐리어(SC) 모드의 이용을 선택할 수 있다. SC 모드는 더 간단하고 주로 시계에서 양호한 채널 상태에 더 적합하다. OFDM 모드는 대개, 특히 다중-경로 채널 상태에 대해 증가된 성능을 제공한다. PHY 모드는 변조기에 의해 이용되는 성상군을 선택하기 위한 하나의 기준이 될 수 있다. 다른 실시예에서, SC 모드가 디폴트 모드일 수 있지만, 특히 전송 장치 및 수신 장치 양쪽 모두가 OFDM을 지원한다면, 즉, 이 경우 전송 장치가 OFDM 모드로 전송할 것을 선택할 수 있는 경우, OFDM 모드가 선택사항으로서 이용될 수 있다. 따라서, OFDM을 지원하지 않는 장치 및 방법도 역시, PHY 모드로서 SC 모드를 이용하는 경우에도 SC 모드에서 이용하기 위해 여기서 개시된 불균일 성상군들 중 하나를 이용하는 경우에, 제안된 교시를 이용할 수 있다.
표에서, M의 상이한 값들에 대해, 상이한 코드 레이트들에 대해, 및 상이한 PHY 모드들에 대해, 다양한 성상군이 제공된다. 표에 표시된 코드 레이트 R은 특정한 성상군이 정확히 이 코드 레이트에 대해서만 유효한 것으로 이해되어서는 안되고 약간 상이한 코드 레이트에 대해서도 유효하다는 점에 유의해야 한다. 변조 및 코딩 방식(MCS) 인덱스에 표시된 코드 레이트는, 예를 들어, 패딩(padding) 및 프레임 구조에 관련된 다른 제약들 때문에, 시스템의 실제 코드 레이트와는 다를 수 있다.
다음의 "불변 변환들(invariant transformations)" 중 하나 이상은 성상군의 특성에 영향을 미치지 않는다는 점에도 역시 유의해야 한다 :
1. 임의의 각도
Figure pct00001
만큼의 모든 심볼의 회전,
2. m번째 비트 y_m = b ∈ {0,1}에서 y_m = _b로의 반전, 여기서, 바(bar)는 역변환을 나타냄,
3. 비트 위치 y_k1과 y_k2의 상호교환,
4. Re {x1} 및/또는 Im {x1} 축 상의 반사,
5. 전치왜곡(predistortion),
6. 복소 평면의 임의의 라인 상의 미러링.
따라서, 변조기는 또한, 원점 주위의 각도만큼의 회전, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 라벨들의 반전, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 위치들의 상호교환 및/또는 실수부 및/또는 허수부 축 상의 반사를 통한 그룹 A 또는 그룹 B 중 임의의 것으로부터의 성상군으로부터 획득된 불균일 성상군을 이용할 수 있다. 예를 들어, 하나의 성상군 지점이 16-QAM에 대해 비트 라벨 0010을 갖는다면, 모든 첫 번째 비트 라벨들은 이 지점이 1010이 되도록 반전될 수 있다. 또한, 성상군 지점들의 위치의 반올림 등의, 다른 사소한 조작을 통해 획득된 성상군은 일반적으로 청구항들에 의해 포괄되어야 한다. 이들 동작들 중 하나 이상을 통해, 위에서 언급한 그룹에 정의된 성상군 맵핑에 대한 동등한 맵핑이 달성된다.
상기 문단들은 전반적인 소개로서 제공된 것이지, 첨부된 청구항들의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. 설명된 실시예들은, 추가의 이점과 함께, 첨부된 도면들과 연계하여 취해지는 이하의 상세한 설명을 참조함으로써 최상으로 이해될 것이다.
첨부된 도면들과 연계하여 고려될 때 이하의 상세한 설명을 참조하여 최상으로 이해되는 바와 같이, 본 개시내용의 더 완전한 이해와 많은 그 부속 이점들이 용이하게 얻어질 것이다.
도 1은 PHY 모드로서 OFDM을 이용하는 본 개시내용에 따른 전송 장치의 한 실시예의 개략도를 도시하고,
도 2는 PHY 모드로서 OFDM을 이용하는 본 개시내용에 따른 수신 장치의 한 실시예의 개략도를 도시하고,
도 3은 PHY 모드로서 단일 캐리어 모드를 이용하는 본 개시내용에 따른 전송 장치의 한 실시예의 개략도를 도시하고,
도 4는 PHY 모드로서 단일 캐리어 모드를 이용하는 본 개시내용에 따른 수신 장치의 한 실시예의 개략도를 도시하고,
도 5는 본 개시내용에 따른 통신 시스템의 실시예의 개략도를 도시하고,
도 6은 본 개시내용에 따른 16-QAM에 대한 예시적인 2차원 불균일 성상군의 다이어그램을 도시한다.
IEEE 802.11ad는 2 개의 상이한 PHY 모드를 지원한다 : (2.4 GHz 및 5 GHz의 주파수 범위에서 동작하는 "클래식" WLAN과 유사한) 직교 주파수 분할 멀티플렉스(OFDM) 모드 및 단일 캐리어(SC) 모드. 이제 도면을 참조하면, 유사한 참조 번호는 여러 도면에 걸쳐 동일하거나 대응하는 부분을 나타내며, 도 1 및 도 2는 OFDM 모드에 대한 제1 실시예를 도시하고, 도 3 및 도 4는 SC 모드에 대한 제2 실시예를 도시한다.
도 1은 PHY 모드로서의 OFDM에서 이용하기 위한 본 개시내용에 따른 코딩 및 변조 장치(20)의 한 실시예를 포함하는 본 개시내용에 따른 전송 장치(10)의 한 실시예를 도시한다. 전송 장치(10)는 LDPC(저밀도 패리티 체크) 코드를 이용하여 입력 데이터를 인코딩하기 위한 FEC(순방향 오류 정정) 인코더(11)를 포함한다. 코드 레이트는, 일반적으로 미리 결정되거나 선택되는 MCS(변조 및 코딩 방식) 인덱스에 의존할 수 있다.
전송 장치(10)는, 입력 데이터의 인코딩된 비트들을 성상군, 특히 QAM 성상군 내의 (성상군 지점이라고 불리는) 복소 심볼들로 맵핑하는 (일반적으로 변조기라고도 불리는) 성상군 맵퍼(12), 특히 QAM(직교 진폭 변조) 맵퍼를 더 포함한다. 변조 차수(즉, 성상군의 성상군 지점들의 수 M)는 또한, MCS 인덱스에 의존할 수 있다.
전송 장치(10)는, OFDM 변조를 위한 OFDM 유닛(13), 주파수 상향-변환, 전력 증폭기, 전송 필터, 디지털-아날로그 변환 등과 같은 RF 처리를 위한 RF 처리 유닛(14), 및 최종적으로 획득된 신호를 채널을 통해 수신 장치에 전송하기 위한 전송기(15)를 더 포함한다. 전송 장치(10)의 다른 실시예들에서, 입력 처리 유닛 및/또는 프레임 구축 유닛 등의 추가적인 요소들, 또는 예를 들어, IEEE 802.11ad에 따른 시스템의 전송 장치에서 통상적으로 이용되는 다른 요소들이 제공될 수도 있다.
FEC 인코더(11) 및 성상군 맵퍼(modulator)(12)는 종종 BICM(비트 인터리빙된 코딩된 변조) 장치로서 요약되고 본 개시내용에 따른 코딩 및 변조 장치(20)를 나타낸다. FEC 인코더(11)는 일반적으로 LDPC 코드에 따라 입력 데이터를 셀 워드들로 인코딩한다. 변조기(12)는 일반적으로 상기 셀 워드들을 불균일 성상군의 성상군 값들로 변조하고, 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당한다. 일반적으로, FEC 인코더(11)의 출력은 코드워드(예를 들어, 200개의 비트)로서 지칭되며, 이들은, (코드워드의) 셀 워드들이라고도 불리는, "튜플(tuple)"(예를 들어, 16-QAM의 경우 4개 비트)들로 분할된다. 그 다음, 이들 튜플들(셀 워드들)은 변조기(12)에 의해 성상군 지점들에 할당된다.
PHY 모드(이 실시예에서는 OFDM), 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M(즉, 변조 차수), 및 코드 레이트에 기초하여, 상이한 그룹들의 불균일 성상군들 중 선택된 하나가 이용된다. 성상군의 이들 상이한 그룹들의 상세사항이 이하에서 더 상세히 설명될 것이다. 성상군 및 성상군 값들은 일반적으로 미리 결정되고, 예를 들어, 성상군 스토리지(16)에 저장되거나 외부 소스로부터 회수된다. MCS 파라미터도 역시 성상군 스토리지(16) 또는 외부 소스에 저장될 수 있다.
도 2는 PHY 모드로서의 OFDM에서 이용하기 위한 본 개시내용에 따른 디코딩 및 복조 장치(40)의 한 실시예를 포함한 본 개시내용에 따른 대응하는 수신 장치(30)의 한 실시예를 도시한다. 기본적으로, 전송기 장치의 동일한 블록이 반대로 된다. 수신 유닛(31)에 의해 수신된 후, 주파수 하향-변환, 수신 필터링, 아날로그-디지털 변환 등의 RF 처리가 RF 유닛(32)에 의해 수행되고 OFDM 복조기(33)에 의해 OFDM 복조가 수행된다. 등화기(34)는 채널 왜곡의 효과를 역전시키고 QAM 디맵핑을 위해 등화된 QAM 심볼들을 (복조기라고도 불리는) QAM 디맵퍼(35)에 포워딩한다. 마지막으로, FEC 디코더(36)에서 LDPC 디코딩이 수행된다. 수신 장치(30)의 다른 실시예들에서, 출력 처리 유닛 및/또는 디프레이밍 유닛 등의 추가 요소들, 또는 IEEE 802.11ad에 따른 시스템의 수신 장치에서 통상적으로 이용되는 다른 요소들이 제공될 수도 있다.
QAM 디맵퍼(35)(복조기) 및 FEC 디코더(36)는 종종 BICM 복조 장치로서 요약되고 본 개시내용에 따른 디코딩 및 복조 장치(40)를 나타낸다. 복조기(35)는 일반적으로 불균일 성상군의 수신된 성상군 값들을 셀 워드들로 복조하여, 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들이 할당된다. 수신된 데이터에 포함된 시그널링 정보에 기초하여, 수신 장치(30)는 상이한 그룹들의 불균일 성상군들 중 어떤 선택된 하나가 전송 장치(10)에 의해 이용되었는지를 알고 있으므로, 수신 장치(30)는 복조를 위해 동일한 불균일 성상군을 이용할 수 있다. FEC 디코더(36)는 일반적으로 이용된 PHY 모드에 따라 셀 워드들을 출력 워드들로 디코딩한다. 또한, 수신 장치(30)에서, 성상군 및 성상군 값들은 성상군 스토리지(37)에 저장되거나 외부 소스로부터 회수될 수 있다.
바람직한 복조 및 디코딩은 경성 결정 값(hard decided value)들(0 및 1)과 반대되는 소프트 값(soft value)들을 고려한다. 소프트 값들은 연속적으로 분산된 수신된 값들(양자화를 포함한 A/D 변환 이후)을 (2진 (경성) 결정의 경우에서 이용되는) 2개의 상태보다 많은 상태로 표현한다. 그 이유는, 경성 결정의 경우, 불균일 성상군들은 일반적으로 최적이 아니기 때문이다. 최근, BICM 수신기는 통상적으로 어떤 식으로든 소프트 수신기이다.
도 3은 PHY 모드로서의 SC에서 이용하기 위한 본 개시내용에 따른 전송 장치(10')의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 1에 도시된 전송 장치(10)와는 달리, 전송 장치(10')는 pi/2 회전을 도입하는 pi/2 회전 유닛(17)을 포함하여, 전송 신호의 RF 속성을 개선한다. pi/2 회전은 BICM 성능에 영향을 미치지 않으므로 일반적으로 NUC 성능 및 최적화와는 무관하다. 또한, 어떠한 OFDM 유닛도 제공되지 않는다.
도 4는 PHY 모드로서의 SC에서 이용하기 위한 본 개시내용에 따른 대응하는 수신 장치(30')의 실시예를 도시한다. 도 2의 수신 장치(30)와는 달리, 수신 장치(30')는 OFDM 복조 유닛(33)을 생략하고 있다.
도 5는, 이용된 PHY 모드에 따라, 도 1에 도시된 전송 장치(10') 또는 도 3에 도시된 전송 장치(10') 중 어느 하나일 수 있는 하나의(또는 그 이상의) 전송 장치(10a, 10b (Tx))와, 이용된 PHY 모드에 따라, 도 2에 도시된 수신 장치(30) 또는 도 4에 도시된 수신 장치(30') 중 어느 하나일 수 있는 하나 이상의 수신 장치(30a, 30b(Rx))를 포함하는 본 개시내용에 따른 통신 시스템(50)의 실시예를 도시한다. 예를 들어, WiFi 액세스 포인트 또는 WiFi 라우터일 수 있는 전송 장치(10a)는, 예를 들어 인터넷으로의 액세스를 수신 장치(30a)에 제공하는 양방향 통신 채널(51)을 통해, 스마트폰, 랩탑 또는 태블릿 등의 사용자 디바이스일 수 있는 수신 장치(30a)와 통신한다. 전송 장치(10a, 10b)와 수신 장치(30a, 30b) 양쪽 모두는 상기 통신 세션에서 본 개시내용의 사상을 이용할 수 있다.
IEEE 802.11ad(WLAN, WiFi)에 따른 오늘날의 시스템은 일반적으로 균일 성상군을 이용한다. 이러한 시스템에서 이용하기 위한 몇 가지 변조 및 코딩 방식(MCS)이 정의되어 있다. 본 개시내용에 따르면, 코딩 및 변조 용량에 관해 최적화되고 IEEE 802.11에 따른, 특히 IEEE 802.11ad과 같은 버전들 또는 IEEE 802.11ay 등의 최신 버전들에 따른 시스템에서 이용될 수 있는 불균일 성상군들 및 그들의 비트 라벨링이 제안된다.
전송 장치에 대한 기본 MCS의 파라미터들은 IEEE 802.11ad에서 주어져 있다. 전술된 MCS 인덱스는, PHY 모드, QAM 변조 차수(M의 값을 나타냄) 및 이용된 코드 레이트 R을 정의한다. 수신기는 정확한 디코딩을 위해 전송기측에서 어떤 MCS 인덱스(또는 대안으로서, 어떤 PHY 모드, 변조 차수 및 코드 레이트 R)가 이용되는지를 알 필요가 있다. 따라서, 전송 장치는, 이용된 MCS 인덱스(또는 대안으로서, 어떤 PHY 모드, 변조 차수 및 코드 레이트 R)를 시그널링한다. 이 시그널링은 각각의 전송된 프레임의 시작에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 이 시그널링 정보는 프레임의 시작시에 특별한 신호 필드에서 운반될 수 있다. 이용될 수 있는 필드의 예는 HEADER 필드이다. 이러한 시그널링 정보를 삽입하기 위해, 시그널링 유닛(17)이 전송 장치(10, 10')에 제공될 수 있다.
PHY 모드로서의 OFDM의 경우에, 시그널링 정보는 전형적으로 헤더의 작은 수(특히 1 또는 2)의 OFDM 심볼들 내에서 운반된다. 이러한 작은 수의 시그널링 OFDM 심볼들은 각각의 프레임의 시작을 형성하는 짧은 트레이닝 심볼 및 긴 트레이닝 심볼에 후속된다(트레이닝 심볼 및 시그널링 심볼은 전형적으로 프리앰블이라 불린다). PHY 모드로서의 SC의 경우, 시그널링 정보는 전형적으로 헤더에서 운반된다.
전송 장치(10, 10')는 도 1 및 도 3에 점선으로 도시된 선택 유닛(18)을 선택사항으로서 포함할 수 있고, 이 선택 유닛(18)은, 수신 장치(30, 30')까지의 채널 상태에 따라 MCS 인덱스(또는 MCS 인덱스에 의해 표시되는 각각의 파라미터)를 선택한다. 불량한 채널 상태의 경우, 작은 MCS 인덱스(처리량은 더 낮지만 오류 확률이 더 작다)가 선택되고, 양호한 채널 상태의 경우, 높은 MCS 인덱스가 선택된다(처리량은 더 높지만, 비트 오류가 더 발생하기 쉽다).
다른 실시예들에서, 어떠한 이러한 선택 유닛(18)도 제공되지 않지만, 전송 장치(10, 10')는 PHY 모드로서 SC 모드만을 이용하고 SC 모드에 대해 개시된 불균일 성상군들 중 하나를 이용한다. 이것은, 전송 장치 및 수신 장치가 OFDM을 지원하지 않는 경우 특히 해당된다.
PHY 모드는, 전송 장치에서 OFDM 유닛(13) 또는 pi/2 회전 유닛(17)이 이용되는 경우에 일반적으로 영향을 미친다. 수신 장치에서, 이것은 OFDM 복조기(33)가 이용/바이패스되었는지의 여부를 정의한다.
수신 장치(30, 30')는 도 2 및 도 4에 점선으로 도시된 선택 유닛(38)을 선택사항으로서 포함할 수 있고, 이 선택 유닛(38)은, 전송 장치(10, 10')에 의해 시그널링된 시그널링 정보에 따라 MCS 인덱스(또는 MCS 인덱스에 의해 표시되는 각각의 파라미터)를 선택한다.
본 개시내용에 따르면, PHY 모드로서의 OFDM 및 SC에 대해 별도로 각각의 MCS 인덱스에 대한 NUC가 제안된다. 특히 IEEE 802.11ad의 MCS 인덱스 10-12 및 18-24에 대해 이러한 NUC들이 제안된다. 추가로, 128-QAM 및 256-QAM을 갖는 OFDM뿐만 아니라, MCS 인덱스는 (아직) 정의되지 않았지만 특히 IEEE 802.11ad 또는 IEEE 802.11ay에 따른 시스템에서 특히 이용될 수 있는, 32-QAM, 64-QAM, 128-QAM 및 256-QAM을 갖는 SC에 대해 NUC들이 제안된다.
본 개시내용에 따르면, 변조기(12)는, PHY 모드, 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트에 기초하여, 미리결정된 불균일 성상군 및 비트 라벨링을 이용하도록 구성된다. 선택 유닛(18)은, 상기 코딩 및 변조 장치를 포함하는 전송 장치와, 상기 전송 장치가 통신하고자 하는 수신 장치 사이의 채널 상태들에 기초하여, 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트를 선택하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 선택 유닛(18)은 채널 상태들이 양호할수록 더 높은 수의 M 및/또는 더 높은 코드 레이트를 갖는 성상군을 선택한다.
OFDM이 PHY 모드로서 이용되면 그리고 M = 16, 64, 128 또는 256이면, 그룹 A로부터 불균일 성상군 및 비트 라벨링이 이용되며, 그룹 A는 다음과 같이 정의된 성상군을 포함한다
― M = 16이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 16-QAM에 대한 서브 그룹 A1,
― M = 64이고 코드 레이트들이 5/8, 3/4 또는 13/16인 64-QAM에 대한 서브 그룹 A2,
― M = 128이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 128-QAM에 대한 서브 그룹 A3, 및
― M = 256이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 256-QAM에 대한 서브 그룹 A4, 여기서, 성상군 지점들은 성상군 위치 벡터 w0 ... wM-1에 의해 정의되고, 상이한 성상군들의 성상군 위치 벡터들은 다음과 같이 정의된다 :
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
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Figure pct00012
Figure pct00013
PHY 모드로서 SC가 이용되면 그리고 M = 16, 32, 64, 128 또는 256이면, 불균일 성상군과 비트 라벨링이 그룹 B로부터 이용되며, 그룹 B는 다음과 같이 정의된 성상군을 포함한다 :
― M = 16이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8 또는 3/4인 16-QAM에 대한 서브 그룹 B1,
― M = 32이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 32-QAM에 대한 서브 그룹 B2,
― M = 64이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 64-QAM에 대한 서브 그룹 B3,
― M = 128이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 128-QAM에 대한 서브 그룹 B4, 및
― M = 256이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 256-QAM에 대한 서브 그룹 B5, 여기서, 성상군 지점들은 성상군 위치 벡터 w0 ... wM-1에 의해 정의되고, 상이한 성상군들의 성상군 위치 벡터들은 다음과 같이 정의된다 :
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
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Figure pct00018
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Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
또한, 원점 주위의 각도만큼의 회전을 통해, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 라벨들의 반전을 통해, 비트 위치들의 교환을 통해, 복소 평면 내의 임의의 라인 상의 미러링을 통해, 및/또는 성상군 지점들에 대한 전치왜곡을 통해, 그룹 A 또는 그룹 B 중 어느 하나로부터의 성상군으로부터 획득된 불균일 성상군이 변조기에 의해 이용될 수 있다. 또한, 그룹 A 내지 B에 표시된 비트 라벨링은 대안으로서 하나 이상의 비트 라벨에 대해 반전될 수 있다.
도시된 바와 같이, 성상군 지점 및 비트 라벨링을 포함하는 2차원 NUC가 제안된다. 성상군 지점들, 즉, 복소 평면의 좌표들은, 제1 열이 w 벡터를 정의하고 제2 열이 다음 열(상이한 MCS 인덱스들의 경우) 내의 성상군 지점들의 비트 라벨링을 기술하는 표기법을 이용한다. 변조 차수 M = 16 및 코드레이트 R = 5/8(MCS = 11) 및 PHY 모드로서의 SC에 대해, 16-QAM에 대한 2차원 NUC에 대한 성상군을 도시하는 예시적인 다이어그램이 도 6에 도시되어 있다. 대응하는 성상군 지점 벡터는, 0000 내지 1111의 비트 라벨들에 대해, w = (+0.2173+0.4189i, +0.4326+1.1445i, -0.2173+0.4189i, -0.4326+1.1445i, +0.2173-0.4189i, +0.4326-1.1445i, -0.2173-0.4189i, -0.4326-1.1445i, +0.6578+0.2571i, +1.2088+0.5659i, -0.6578+0.2571i, -1.2088+0.5659i, +0.6578-0.2571i, +1.2088-0.5659i, -0.6578-0.2571i, -1.2088-0.5659i)이고, 여기서, i = sqrt(-1)는 허수 단위이다.
상이한 MCS 인덱스들에 대해, 특히, 상이한 코드 레이트 R에 대해, 동일한 NUC가 이용될 수 있다는 점에 유의해야 할 것이다(예를 들어, MCS 10에 대해 정의된 성상군 지점들은 NUC의 전체 수를 감소시키기 위해 MCS 10 및 MCS 11 양쪽 모두에 대해 이용될 수 있다). 따라서, 어떤 (코드 레이트 R, 변조 차수 M 및 PHY 모드를 나타내는) MCS 인덱스 또는 어떤 코드 레이트 R에 대해 각각의 성상군 지점들 및 비트 라벨들이 이용되는지가 NUC들에 대해 표에 표시되어 있다. 표시된 2개 이상의 MCS 인덱스 또는 코드 레이트 R이 있다면, 어떤 MCS 인덱스/코드 레이트 R에 대해 성상군 지점 및 비트 라벨들이 특정한 통신 시스템 또는 특정한 디바이스에 의해 이용되어야 하는지가 미리결정될 수 있다. 또한, 비트 위치들이 반전될 수 있다는 것, 즉, 비트 라벨링의 임의의 비트 위치의 비트들이 반전되어, 동일한 성능을 야기할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
비트 라벨링(즉, 어떤 비트 조합이 어떤 성상군 지점에 할당되는지)은 바람직하게는 기존의 IEEE 802.11ad 또는 IEEE 802.11ay 아키텍쳐에 최선의 방법으로 적합하도록 최적화되어, FEC 디코딩 후 최소 오류 레이트를 생성한다. 즉, 한 실시예에서, 주로 QAM 맵퍼(변조기)(12)는 공지된 레이아웃과 비교하여 변경된다. 한 실시예에서, 기존의 인터리빙은 공지된 시스템에서 제공되는 바와 같이 이용될 수 있다. 통상적으로, BICM의 최적화에서, 먼저 채널 코딩(FEC)이 설계된다. 다음 단계에서 QAM(NUC)은 FEC의 목표 SNR에 대해 최적화된다. 여기서, NUC의 비트 라벨링은, FEC와 QAM 사이에 최적화된 인터리빙을 추가하지 않고, 기존의 FEC 및 새로이 제안된 NUC와 최적으로 정합하도록 최적화되었다.
비트 라벨링 최적화를 위해, 주어진 FEC 코드에 대해, 비트들의 오류 보호는 (예를 들어, 불규칙 LDPC에 대해) 동일하지 않을 수 있다. 디맵핑 후의 LLR 값들도 역시 (비트 라벨링에 의해 주어진) 상이한 보호 레벨들을 갖는다. 가장 강한 코드 비트들이 가장 강한 LLR 위치와 정합된다면, 약한 코드 비트는 디코딩하기 어렵다. 가장 강한 LLR 위치들에 대한 가장 약한 코드 비트들의 정합도 역시 차선이다. 최적의 비트 라벨링은 상이한 보호 레벨들을 갖는 코드 비트들에 대한 상이한 LLR 견고성 레벨(robustness level)의 정합을 밸런싱한다.
명백히, 전술된 교시에 비추어 본 개시내용의 수 많은 수정과 변형이 가능하다. 따라서, 첨부된 청구항들의 범위 내에서, 본 개시내용은 (예를 들어, NUC 위치 벡터들이 더 작은 자릿수로 반올림되는 경우) 여기서 구체적으로 설명된 것과는 다른 방식으로 실시될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
따라서, 상기 논의는 단지 본 개시내용의 단지 예시적인 실시예들을 개시하고 설명할 뿐이다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 본 개시내용은 그 사상이나 본질적 특성으로부터 벗어나지 않고 다른 특정한 형태로 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 개시내용은 예시를 위한 것이지, 본 개시내용의 범위 뿐만 아니라 다른 청구항들을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 교시의 임의의 용이하게 식별가능한 변형을 포함한 본 개시내용은 어떠한 발명의 주제도 대중에게 전용되지 않도록 상기 청구항 용어의 범위를 부분적으로 정의한다.
특허청구범위에서, 용어 "포함하는"은 기타의 요소나 단계를 배제하는 것이 아니며, 부정 관사 "한" 또는 "하나의"는 복수를 배제하지 않는다. 하나의 요소 또는 기타의 유닛이 청구항에서 인용하는 수개의 항목들의 기능을 이행할 수 있다. 소정의 수단들이 서로 다른 종속항에서 인용되고 있다는 단순한 사실이, 이득을 위해 이들 수단들의 조합이 사용될 수 없다는 것을 나타내는 것은 아니다.
본 개시내용의 실시예들이 적어도 부분적으로 소프트웨어 제어형 데이터 처리 장치에 의해 구현되는 것으로 설명되었지만, 광디스크, 자기 디스크, 반도체 메모리 등의, 이러한 소프트웨어를 운반하는 비일시적 머신-판독가능한 매체도 역시 본 개시내용의 실시예를 나타내는 것으로 간주된다는 것을 이해할 것이다. 나아가, 이러한 소프트웨어는 또한, 인터넷 또는 기타의 유선 또는 무선 통신 시스템을 통해서 등의, 다른 형태로 배포될 수도 있다.
개시된 디바이스, 장치 및 시스템의 구성 요소는, 대응하는 하드웨어 및/또는 소프트웨어 요소, 예를 들어 적절한 회로에 의해 구현될 수 있다. 회로는, 종래의 회로 요소들을 포함하는 전자 컴포넌트들의 구조적 어셈블리, 주문형 집적 회로를 포함하는 집적 회로, 표준 집적 회로, 주문형 표준 제품, 및 필드 프로그래머블 게이트 어레이이다. 나아가, 회로는, 소프트웨어 코드에 따라 프로그램되거나 구성되는, 중앙 처리 유닛, 그래픽 처리 유닛, 및 마이크로프로세서를 포함한다. 회로는 순수한 소프트웨어는 포함하지 않지만, 전술된 소프트웨어를 실행하는 하드웨어를 포함한다.
개시된 주제의 추가 실시예들의 목록이 후속된다 :
실시예 1. 코딩 및 변조 장치로서,
― 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC; low density parity check code)에 따라 입력 데이터를 셀 워드들로 인코딩하도록 구성된 인코더, 및
― 상기 셀 워드들을 불균일 성상군의 성상군 값들로 변조하고, 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하도록 구성된 변조기를 포함하고,
상기 변조는, PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트에 기초하여, 여기서 개시된 그룹 A 또는 그룹 B 중 하나로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링, 또는 원점 주위의 각도만큼의 회전을 통해, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 라벨들의 반전을 통해, 비트 위치들의 교환을 통해, 복소 평면 내의 임의의 라인 상의 미러링을 통해, 및/또는 성상군 지점들에 대한 전치왜곡을 통해, 그룹 A 또는 그룹 B 중 어느 하나로부터의 성상군으로부터 획득된 불균일 성상군을 이용하도록 구성된, 코딩 및 변조 장치.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 상기 코딩 및 변조 장치를 포함하는 전송 장치와, 상기 전송 장치가 통신하고자 하는 수신 장치 사이의 채널 상태들에 기초하여, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트를 선택하도록 구성된 선택 유닛을 더 포함하는 코딩 및 변조 장치.
실시예 3. 실시예 2에 있어서, 상기 선택 유닛은 상기 채널 상태들이 양호할수록 더 높은 수의 M 및/또는 더 높은 코드 레이트를 갖는 성상군을 선택하도록 구성된, 코딩 및 변조 장치.
실시예 4. 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 코딩 및 변조 장치는 IEEE 802.11에 따른 전송 장치에서의 이용을 위해 구성된, 코딩 및 변조 장치.
실시예 5. 코딩 및 변조 방법으로서,
― 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC)에 따라 입력 데이터를 셀 워드들로 인코딩하는 단계, 및
― 상기 셀 워드들을 불균일 성상군의 성상군 값들로 변조하고, 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하는 단계를 포함하고,
상기 변조는, PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트에 기초하여, 여기서 개시된 그룹 A 또는 그룹 B 중 하나로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링, 또는 원점 주위의 각도만큼의 회전을 통해, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 라벨들의 반전을 통해, 비트 위치들의 교환을 통해, 복소 평면 내의 임의의 라인 상의 미러링을 통해, 및/또는 성상군 지점들에 대한 전치왜곡을 통해, 그룹 A 또는 그룹 B 중 어느 하나로부터의 성상군으로부터 획득된 불균일 성상군을 이용하도록 구성된, 코딩 및 변조 방법.
실시예 6. 전송 장치로서,
― 입력 데이터를 성상군 값들로 인코딩하고 변조하도록 구성된 실시예 1에 정의된 코딩 및 변조 장치,
― 상기 성상군 값들을 전송될 하나 이상의 전송 스트림으로 변환하도록 구성된 변환기, 및
― 상기 하나 이상의 전송 스트림을 전송하도록 구성된 전송기
를 포함하는 전송 장치.
실시예 7. 실시예 6에 있어서, 시그널링 정보를 상기 하나 이상의 전송 스트림 내에 임베딩하도록 구성된 시그널링 유닛을 더 포함하고, 상기 시그널링 정보는, 상기 PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M, 상기 성상군 지점들의 위치 및 상기 코드 레이트에 관한 정보를 포함하는, 전송 장치.
실시예 8. 실시예 6 또는 실시예 7에 있어서, 상기 시그널링 유닛은, 시그널링 정보를 상기 하나 이상의 전송 스트림에 임베딩하도록 구성되고, 상기 시그널링 정보는, 상기 PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 상기 코드 레이트에 관한 정보를 포함하는 변조 및 코딩(MCS) 인덱스 정보를 포함하는, 전송 장치.
실시예 9. 실시예 6 내지 실시예 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 변조 유닛은 상기 셀 워드들을 성상군 값들로 변조하기 위해 상기 불균일 성상군들 중 하나 대신에 균일 성상군을 이용할 것을 선택하도록 구성되고,
상기 시그널링 유닛은 시그널링 정보를 상기 하나 이상의 전송 스트림 내에 임베딩하도록 구성되고, 상기 시그널링 정보는, 변조를 위해 불균일 성상군 또는 균일 성상군이 이용되었는지를 나타내는 성상군 정보를 포함하는, 전송 장치.
실시예 10. 실시예 7 내지 실시예 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 시그널링 유닛은, 상기 시그널링 정보를, 프레임들의 시작에서, 특히 상기 하나 이상의 전송 스트림의 전송에 이용되는 복수의 프레임 중의 각각의 프레임의 시작에서 임베딩하도록 구성된, 전송 장치.
실시예 11. 실시예 7 내지 실시예 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 시그널링 유닛은 상기 시그널링 정보를 헤더 필드 내에 임베딩하도록 구성된, 전송 장치.
실시예 12. 전송 방법으로서,
― 입력 데이터를 성상군 값들로 인코딩하고 변조하는 실시예 5에 정의된 코딩 및 변조 방법,
― 상기 성상군 값들을 전송될 하나 이상의 전송 스트림으로 변환하는 단계, 및
― 상기 하나 이상의 전송 스트림을 전송하는 단계
를 포함하는 전송 방법.
실시예 13. 복조 및 디코딩 장치로서,
― 불균일 성상군의 성상군 값들을 셀 워드들로 복조하고 상기 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하도록 구성된 복조기, 및
― 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC)에 따라 셀 워드들을 출력 데이터로 디코딩하도록 구성된 디코더를 포함하고,
상기 복조는, PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트를 나타내는 시그널링 정보에 기초하여, 여기서 개시된 그룹 A 또는 그룹 B 중 하나로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링, 또는 원점 주위의 각도만큼의 회전을 통해, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 라벨들의 반전을 통해, 비트 위치들의 교환을 통해, 복소 평면 내의 임의의 라인 상의 미러링을 통해, 및/또는 성상군 지점들에 대한 전치왜곡을 통해, 그룹 A 또는 그룹 B 중 어느 하나로부터의 성상군으로부터 획득된 불균일 성상군을 이용하도록 구성된, 복조 및 디코딩 장치.
실시예 14. 복조 및 디코딩 방법으로서,
― 불균일 성상군의 성상군 값들을 셀 워드들로 복조하고 상기 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하는 단계, 및
― 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC)에 따라 셀 워드들을 출력 데이터로 디코딩하는 단계
를 포함하고,
상기 복조는, PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트를 나타내는 시그널링 정보에 기초하여, 여기서 개시된 그룹 A 또는 그룹 B 중 하나로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링, 또는 원점 주위의 각도만큼의 회전을 통해, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 라벨들의 반전을 통해, 비트 위치들의 교환을 통해, 복소 평면 내의 임의의 라인 상의 미러링을 통해, 및/또는 성상군 지점들에 대한 전치왜곡을 통해, 그룹 A 또는 그룹 B 중 어느 하나로부터의 성상군으로부터 획득된 불균일 성상군을 이용하도록 구성된, 복조 및 디코딩 방법.
실시예 15. 수신 장치로서,
― 하나 이상의 전송 스트림을 수신하도록 구성된 수신기,
― 하나 이상의 전송 스트림을 상기 성상군 값들로 역변환하도록 구성된 역변환기, 및
― 상기 성상군 값들을 출력 데이터로 복조 및 디코딩하도록 구성된 실시예 13에 정의된 복조 및 디코딩 장치
를 포함하는 수신 장치.
실시예 16. 수신 방법으로서,
― 하나 이상의 전송 스트림을 수신하는 단계,
― 하나 이상의 전송 스트림을 상기 성상군 값들로 역변환하는 단계, 및
― 실시예 14에 정의된 방법에 따라 상기 성상군 값들을 출력 데이터로 복조 및 디코딩하는 단계
를 포함하는 수신 방법.
실시예 17. 프로세서에 의해 실행될 때, 실시예 5 또는 실시예 14에 따른 방법이 수행되게 하는 컴퓨터 프로그램 제품을 저장한 비일시적 컴퓨터-판독가능한 기록 매체.
실시예 18. 실시예 1에서 정의된 하나 이상의 전송 장치 및 실시예 15에서 정의된 하나 이상의 수신 장치를 포함하는 통신 시스템.
실시예 19. 컴퓨터 상에서 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 실시예 5 또는 실시예 14에 따른 방법의 단계들을 수행하게 하는 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램.

Claims (18)

  1. 코딩 및 변조 장치로서,
    ― 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC; low density parity check code)에 따라 입력 데이터를 셀 워드들로 인코딩하도록 구성된 인코더, 및
    ― 상기 셀 워드들을 불균일 성상군의 성상군 값들로 변조하고, 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하도록 구성된 변조기를 포함하고,
    상기 변조기는, PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트에 기초하여,
    i) 상기 PHY 모드가 OFDM 모드이면 그리고 M = 16, 64, 128 또는 256이면, 그룹 A로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링을 이용하고, 상기 그룹 A는 하기와 같이 정의된 성상군들을 포함하며 :
    ― M = 16이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 16-QAM에 대한 서브 그룹 A1,
    ― M = 64이고 코드 레이트들이 5/8, 3/4 또는 13/16인 64-QAM에 대한 서브 그룹 A2,
    ― M = 128이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 128-QAM에 대한 서브 그룹 A3, 및
    ― M = 256이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 256-QAM에 대한 서브 그룹 A4,
    또는
    ii) 상기 PHY 모드가 단일 캐리어 모드이면 그리고 M = 16, 32, 64, 128 또는 256이면, 그룹 B로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링을 이용하고, 상기 그룹 B는 하기와 같이 정의된 성상군들을 포함하며 :
    ― M = 16이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8 또는 3/4인 16-QAM에 대한 서브 그룹 B1,
    ― M = 32이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 32-QAM에 대한 서브 그룹 B2,
    ― M = 64이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 64-QAM에 대한 서브 그룹 B3,
    ― M = 128이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 128-QAM에 대한 서브 그룹 B4, 및
    ― M = 256이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 256-QAM에 대한 서브 그룹 B5,
    또는
    iii) 원점 주위의 각도만큼의 회전을 통해, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 라벨들의 반전을 통해, 비트 위치들의 교환을 통해, 복소 평면 내의 임의의 라인 상의 미러링을 통해, 및/또는 성상군 지점들에 대한 전치왜곡(predistortion)을 통해, 그룹 A 또는 그룹 B 중 어느 하나로부터의 성상군으로부터 획득된 불균일 성상군을 이용하도록 구성되고,
    상기 성상군 지점들은 성상군 위치 벡터 w0 ... wM-1에 의해 정의되고, 성상군들의 그룹 A 또는 그룹 B 중의 상이한 성상군들의 성상군 위치 벡터들은 하기와 같이 정의되고,
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    그룹 A와 그룹 B에 표시된 상기 비트 라벨링은 대안적으로 하나 이상의 비트 라벨에 대해 반전될 수 있는, 코딩 및 변조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코딩 및 변조 장치를 포함하는 전송 장치와, 상기 전송 장치가 통신하고자 하는 수신 장치 사이의 채널 상태들에 기초하여, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 상기 코드 레이트를 선택하도록 구성된 선택 유닛을 더 포함하는 코딩 및 변조 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 선택 유닛은 상기 채널 상태들이 양호할수록 더 높은 수의 M 및/또는 더 높은 코드 레이트를 갖는 성상군을 선택하도록 구성된, 코딩 및 변조 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 코딩 및 변조 장치는 IEEE 802.11에 따른 전송 장치에서의 이용을 위해 구성된, 코딩 및 변조 장치.
  5. 코딩 및 변조 방법으로서,
    ― 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC)에 따라 입력 데이터를 셀 워드들로 인코딩하는 단계, 및
    ― 상기 셀 워드들을 불균일 성상군의 성상군 값들로 변조하고, 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하는 단계를 포함하고,
    상기 변조는, PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트에 기초하여,
    i) 상기 PHY 모드가 OFDM 모드이면 그리고 M = 16, 64, 128 또는 256이면, 그룹 A로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링을 이용하고, 상기 그룹 A는 하기와 같이 정의된 성상군들을 포함하며 :
    ― M = 16이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 16-QAM에 대한 서브 그룹 A1,
    ― M = 64이고 코드 레이트들이 5/8, 3/4 또는 13/16인 64-QAM에 대한 서브 그룹 A2,
    ― M = 128이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 128-QAM에 대한 서브 그룹 A3, 및
    ― M = 256이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 256-QAM에 대한 서브 그룹 A4,
    또는
    ii) 상기 PHY 모드가 단일 캐리어 모드이면 그리고 M = 16, 32, 64, 128 또는 256이면, 그룹 B로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링을 이용하고, 상기 그룹 B는 하기와 같이 정의된 성상군들을 포함하며 :
    ― M = 16이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8 또는 3/4인 16-QAM에 대한 서브 그룹 B1,
    ― M = 32이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 32-QAM에 대한 서브 그룹 B2,
    ― M = 64이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 64-QAM에 대한 서브 그룹 B3,
    ― M = 128이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 128-QAM에 대한 서브 그룹 B4, 및
    ― M = 256이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 256-QAM에 대한 서브 그룹 B5,
    또는
    iii) 원점 주위의 각도만큼의 회전을 통해, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 라벨들의 반전을 통해, 비트 위치들의 교환을 통해, 복소 평면 내의 임의의 라인 상의 미러링을 통해, 및/또는 성상군 지점들에 대한 전치왜곡을 통해, 그룹 A 또는 그룹 B 중 어느 하나로부터의 성상군으로부터 획득된 불균일 성상군을 이용하도록 구성되고,
    상기 성상군 지점들은 성상군 위치 벡터 w0 ... wM-1에 의해 정의되고, 성상군들의 그룹 A 또는 그룹 B 중의 상이한 성상군들의 성상군 위치 벡터들은 하기와 같이 정의되고,

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    그룹 A와 그룹 B에 표시된 상기 비트 라벨링은 대안적으로 하나 이상의 비트 라벨에 대해 반전될 수 있는, 코딩 및 변조 방법.
  6. 전송 장치로서,
    ― 입력 데이터를 성상군 값들로 인코딩하고 변조하도록 구성된 제1항에 청구된 코딩 및 변조 장치,
    ― 상기 성상군 값들을 전송될 하나 이상의 전송 스트림으로 변환하도록 구성된 변환기, 및
    ― 상기 하나 이상의 전송 스트림을 전송하도록 구성된 전송기
    를 포함하는 전송 장치.
  7. 제6항에 있어서, 시그널링 정보를 상기 하나 이상의 전송 스트림 내에 임베딩하도록 구성된 시그널링 유닛을 더 포함하고, 상기 시그널링 정보는, 상기 PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M, 상기 성상군 지점들의 위치 및 코드 레이트에 관한 정보를 포함하는, 전송 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 시그널링 유닛은, 시그널링 정보를 상기 하나 이상의 전송 스트림에 임베딩하도록 구성되고, 상기 시그널링 정보는, 상기 PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트에 관한 정보를 포함하는 변조 및 코딩(MCS) 인덱스 정보를 포함하는, 전송 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 변조 유닛은 상기 셀 워드들을 성상군 값들로 변조하기 위해 상기 불균일 성상군들 중 하나 대신에 균일 성상군을 이용할 것을 선택하도록 구성되고,
    상기 시그널링 유닛은 시그널링 정보를 상기 하나 이상의 전송 스트림 내에 임베딩하도록 구성되고, 상기 시그널링 정보는, 변조를 위해 불균일 성상군 또는 균일 성상군이 이용되었는지를 나타내는 성상군 정보를 포함하는, 전송 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시그널링 유닛은, 상기 시그널링 정보를, 프레임들의 시작에서, 특히 상기 하나 이상의 전송 스트림의 전송에 이용되는 복수의 프레임 중의 각각의 프레임의 시작에서 임베딩하도록 구성된, 전송 장치.
  11. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시그널링 유닛은 상기 시그널링 정보를 헤더 필드(Header field) 내에 임베딩하도록 구성된, 전송 장치.
  12. 전송 방법으로서,
    ― 입력 데이터를 성상군 값들로 인코딩하고 변조하는 제5항에 청구된 코딩 및 변조 방법,
    ― 상기 성상군 값들을 전송될 하나 이상의 전송 스트림으로 변환하는 단계, 및
    ― 상기 하나 이상의 전송 스트림을 전송하는 단계
    를 포함하는 전송 방법.
  13. 복조 및 디코딩 장치로서,
    ― 불균일 성상군의 성상군 값들을 셀 워드들로 복조하고 상기 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하도록 구성된 복조기, 및
    ― 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC)에 따라 셀 워드들을 출력 데이터로 디코딩하도록 구성된 디코더를 포함하고,
    상기 복조기는, PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트를 표시하는 시그널링 정보에 기초하여,
    i) 상기 PHY 모드가 OFDM 모드이면 그리고 M = 16, 64, 128 또는 256이면, 그룹 A로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링을 이용하고, 상기 그룹 A는 하기와 같이 정의된 성상군들을 포함하며 :
    ― M = 16이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 16-QAM에 대한 서브 그룹 A1,
    ― M = 64이고 코드 레이트들이 5/8, 3/4 또는 13/16인 64-QAM에 대한 서브 그룹 A2,
    ― M = 128이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 128-QAM에 대한 서브 그룹 A3, 및
    ― M = 256이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 256-QAM에 대한 서브 그룹 A4,
    또는
    ii) 상기 PHY 모드가 단일 캐리어 모드이면 그리고 M = 16, 32, 64, 128 또는 256이면, 그룹 B로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링을 이용하고, 상기 그룹 B는 하기와 같이 정의된 성상군들을 포함하며 :
    ― M = 16이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8 또는 3/4인 16-QAM에 대한 서브 그룹 B1,
    ― M = 32이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 32-QAM에 대한 서브 그룹 B2,
    ― M = 64이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 64-QAM에 대한 서브 그룹 B3,
    ― M = 128이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 128-QAM에 대한 서브 그룹 B4, 및
    ― M = 256이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 256-QAM에 대한 서브 그룹 B5,
    또는
    iii) 원점 주위의 각도만큼의 회전을 통해, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 라벨들의 반전을 통해, 비트 위치들의 교환을 통해, 복소 평면 내의 임의의 라인 상의 미러링을 통해, 및/또는 성상군 지점들에 대한 전치왜곡을 통해, 그룹 A 또는 그룹 B 중 어느 하나로부터의 성상군으로부터 획득된 불균일 성상군을 이용하도록 구성되고,
    상기 성상군 지점들은 성상군 위치 벡터 w0 ... wM-1에 의해 정의되고, 성상군들의 그룹 A 또는 그룹 B 중의 상이한 성상군들의 성상군 위치 벡터들은 하기와 같이 정의되고,
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    그룹 A와 그룹 B에 표시된 상기 비트 라벨링은 대안적으로 하나 이상의 비트 라벨에 대해 반전될 수 있는, 복조 및 디코딩 장치.
  14. 복조 및 디코딩 방법으로서,
    ― 불균일 성상군의 성상군 값들을 셀 워드들로 복조하고 상기 이용된 불균일 성상군의 성상군 값들에 비트 조합들을 할당하는 단계, 및
    ― 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC)에 따라 셀 워드들을 출력 데이터로 디코딩하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복조는, PHY 모드, 상기 성상군의 성상군 지점들의 총 수 M 및 코드 레이트를 표시하는 시그널링 정보에 기초하여,
    i) 상기 PHY 모드가 OFDM 모드이면 그리고 M = 16, 64, 128 또는 256이면, 그룹 A로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링을 이용하고, 상기 그룹 A는 하기와 같이 정의된 성상군들을 포함하며 :
    ― M = 16이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 16-QAM에 대한 서브 그룹 A1,
    ― M = 64이고 코드 레이트들이 5/8, 3/4 또는 13/16인 64-QAM에 대한 서브 그룹 A2,
    ― M = 128이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 128-QAM에 대한 서브 그룹 A3, 및
    ― M = 256이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 256-QAM에 대한 서브 그룹 A4,
    또는
    ii) 상기 PHY 모드가 단일 캐리어 모드이면 그리고 M = 16, 32, 64, 128 또는 256이면, 그룹 B로부터의 불균일 성상군 및 비트 라벨링을 이용하고, 상기 그룹 B는 하기와 같이 정의된 성상군들을 포함하며 :
    ― M = 16이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8 또는 3/4인 16-QAM에 대한 서브 그룹 B1,
    ― M = 32이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 32-QAM에 대한 서브 그룹 B2,
    ― M = 64이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 64-QAM에 대한 서브 그룹 B3,
    ― M = 128이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 128-QAM에 대한 서브 그룹 B4, 및
    ― M = 256이고 코드 레이트들이 1/2, 5/8, 3/4 또는 13/16인 256-QAM에 대한 서브 그룹 B5,
    또는
    iii) 원점 주위의 각도만큼의 회전을 통해, 모든 성상군 지점들에 대한 비트 라벨들의 반전을 통해, 비트 위치들의 교환을 통해, 복소 평면 내의 임의의 라인 상의 미러링을 통해, 및/또는 성상군 지점들에 대한 전치왜곡을 통해, 그룹 A 또는 그룹 B 중 어느 하나로부터의 성상군으로부터 획득된 불균일 성상군을 이용하도록 구성되고,
    상기 성상군 지점들은 성상군 위치 벡터 w0 ... wM-1에 의해 정의되고, 성상군들의 그룹 A 또는 그룹 B 중의 상이한 성상군들의 성상군 위치 벡터들은 하기와 같이 정의되고,
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    그룹 A와 그룹 B에 표시된 상기 비트 라벨링은 대안적으로 하나 이상의 비트 라벨에 대해 반전될 수 있는, 복조 및 디코딩 방법.
  15. 수신 장치로서,
    ― 하나 이상의 전송 스트림을 수신하도록 구성된 수신기,
    ― 하나 이상의 전송 스트림을 상기 성상군 값들로 역변환하도록 구성된 역변환기, 및
    ― 상기 성상군 값들을 출력 데이터로 복조 및 디코딩하도록 구성된 제13항에 청구된 복조 및 디코딩 장치
    를 포함하는 수신 장치.
  16. 수신 방법으로서,
    ― 하나 이상의 전송 스트림을 수신하는 단계,
    ― 하나 이상의 전송 스트림을 상기 성상군 값들로 역변환하는 단계, 및
    ― 제14항에 청구된 방법에 따라 상기 성상군 값들을 출력 데이터로 복조 및 디코딩하는 단계
    를 포함하는 수신 방법.
  17. 프로세서에 의해 실행될 때, 제5항 또는 제14항에 따른 방법이 수행되게 하는 컴퓨터 프로그램 제품을 저장한 비일시적 컴퓨터-판독가능한 기록 매체.
  18. 제1항에 청구된 하나 이상의 전송 장치 및 제15항에 청구된 하나 이상의 수신 장치를 포함하는 통신 시스템.
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