WO2004051953A1

WO2004051953A1 - 通信方法

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Publication number: WO2004051953A1
Application number: PCT/JP2003/015082
Authority: WO
Inventors: Nobuaki Kawahara
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc.
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2004-06-17
Also published as: JP2004187123A; AU2003284454A1; US20060008019A1; JP3738997B2

Abstract

Ｉ−Ｑ平面上に配置される複数であるＭ個の信号点を用いて通信する通信方法で、通信の特性を向上させる。Ｍ個の信号点をＩ−Ｑ平面上に原点を中心としてＩ軸方向及びＱ軸方向についてそれぞれ等間隔ａとなるように配置した場合におけるＩ軸方向の最大値及びＱ軸方向の最大値を有する点と原点との間隔ｂを半径とする円の内部に又は当該円の上を含む当該円の内部に、任意の２個の信号点の間隔が当該等間隔ａ以上であって少なくとも１組の信号点間については当該等間隔ａより大きくなるように配置されたＭ個の信号点を用いて通信する。

Description

明細書

通信方法技術分野本発明は、 I一 Q平面上に配置される複数の信号点を用いて通信する通信方法などに関し、特に、通信の特性を向上させる通信方法などに関する。背景技術例えば、デジタル移動体通信では、 3 2 QAM (Quadrature Amplitude Modulation)や 64 QAMなどの多値直交振幅変調及びその復調を用いて通信することが行われている。

一例として、 3 kHzの狭帯域で 9. 6 k b p sのデータを送信する場合、従来では、 32 Q AM若しくは 64 Q AMで実現することが一般的である。

第 9図には、 9. 6 k b p sのデータ通信を行う場合における 32QAMと 64 QAMのそれぞれの諸元の一例を示してある。なお、冗長情報とは、通信の同期及び波形等化に使用する送受間で既知のパターンのことを表しており、例えばュニークヮード（UW： Unique Word) などとして構成される。

同図に示した冗長情報と通信対象となるデータとの情報量の比（冗長情報：デ一タ比）によると、 64 QAMを採用する方が望ましいが、例えば、非線形歪が生じる環境で 64 Q AMを使用する場合には最小の信号点間隔（信号点間距離）が小さすぎるという問題がある。そこで、従来では、使用環境において非線形歪が生じるか否かを条件として、生じる場合には 32 Q AMを採用する一方、生じない場合には 64 Q AMを採用することが一般的である。

第 10図には、 32QAMについて、単純な多値化を行った結果として得られるシンボルマッピングのパターンの一例を示してあり、 32QAMの信号点（シンボル）の配置は一般的には同図に示したようになる。

具体的には、同図には、 I相成分の軸（I軸）を横軸とするとともに Q相成分の軸（Q軸）を縦軸とする直交座標平面である I一 Q平面を示してあり、当該 I一 Q平面の上に複数である 3 2個の信号点が配置されている。同図では、それぞれの信号点を白丸（〇）或いは黒丸（秦）で示してある。

また、 3 2個の信号点は、原点（ I軸方向の座標値が 0であり Q軸方向の座標値が 0である点）を中心として、隣り合う 2個の信号点が I軸方向について等間隔となるように且つ Q軸方向について等間隔となるように配置されている。また、信号点の配置が I軸について対称となっており且つ Q軸について対称となっている。

また、同図の例では、振幅が最も大きくなる信号点のうちの 2個の信号点をュニークヮード（uw)を構成するための信号点として用いており、同図では黒丸（暴）で示してある。

なお、 Q AMの信号点配置に関する従来技術の例として、スター型の 1 6 Q A M信号点配置では、 2段の 8 P S K (Phase Shift Keying)の信号点配置に相当し、第 1の円に 8点の信号点が配置され、第 2の円に 8点の信号点が配置されている (例えば、特許文献 1参照。）。なお、このスター型の 1 6 Q AM信号点配置は、本発明に係る信号点配置とは相違するものであり、例えば、最小の信号点間隔について考慮されておらず、また、本発明に係る信号点配置と比べて復調に際して発生する誤りの確率が高くなる。

特許文献 1

特開平 8— 9 7 8 7 6号公報

上述のように、従来における 3 2 Q AMや 6 4 Q AMなどの変調方式及ぴその復調方式を採用する通信では、例えば非線形歪の発生源を含む環境で用いられるような場合に、通信の特性が不十分となってしまうことが生じるといった不具合があり、現在（従来）と比べて通信品質を向上させたいといった要求があった。

ここで、このような従来の課題を具体的に説明する。

第 1 1図には、上記第 1 0図に示した従来の 3 2 Q AMの信号点配置を用いて、非線形歪の発生源を含む環境で通信する場合における特性の一例を示してあり、横軸は信号対雑音比（S/N： Signal to Noise Ratio) [ d B] を示しており、縦軸はビット誤り率（B E R ： Bit Error Rate) を示している。

同図に示されるように、非線形歪の発生源を含む環境では、従来の 3 2 QAM のマッピングでは特性の劣化が大きくデータ伝送の使用に耐えることが難しい。

また、通信の特性に大きな劣化を与える要素として、受信機における自動利得制御（AG C ： Automatic Gain Control) の特性や L P F (Low Pass Filter) による群遅延が考えられる。特に、 AG Cについては、通信環境によってはァタツクとリ力バリの時間が非常に早いものを使用することも想定される。このような場合、振幅情報を有する変調方式では、動作の早い AGCが振幅情報を潰してしまうことでデータが欠損してしまうという現象が生じ、この結果、特性が劣化してしまうと考えられる。

このような現象に対する解決策として、例えば、 AG Cの動作を遅くすること或いは線形領域でのみの使用を規定することが最も効果的であることが一般的に知られている。しかしながら、例えば無線機を変えずに変復調手段でのみ対処するような場合には、非線形歪を打ち消すことはほぼ不可能であるため、多値数が多い変調方式を採用することができないのが通常である。

本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたもので、 I — Q 平面上に配置される複数の信号点を用いて通信するに際して、例えば従来と比べて、通信の特性を向上させることができる通信方法などを提供することを目的とする。発明の開示上記目的を達成するため、本発明に係る通信方法では、次のような信号点配置を採用して、 I一 Q平面上に配置される複数である M個の信号点を用いて通信する。

すなわち、所定の第 1の間隔 bを半径とする円の内部に又は当該円の上を含む当該円の内部に、任意の 2個の信号点の間隔が所定の第 2の間隔 a以上であって少なくとも 1組の信号点間については当該所定の第 2の間隔 aより大きくなるように M個の信号点を配置して、当該信号点配置を用いて通信する。なお、間隔とは、例えば、 I一 Q平面上での距離を表す。

ここで、所定の第 1の間隔 bは、 M個の信号点を I一 Q平面上に原点を中心として I軸方向及び Q軸方向についてそれぞれ等間隔 aとなるように配置した場合（以下で、場合 Aと言う）における、 I軸方向の最大値及び Q軸方向の最大値を有する点と原点との間隔 bに相当する。

また、所定の第 2の間隔 aは、当該等間隔 aに相当する。

また、 M個の信号点を I一 Q平面上に原点を中心として I軸方向及び Q軸方向についてそれぞれ等間隔 aとなるように配置した場合は、例えば、上記第 1 0図 (同図では、 3 2 Q AMの例）に示したような従来における一般的な信号点配置の場合に相当し、このとき、当該等間隔 aは従来における M値の Q AMにおいて I軸方向或いは Q軸方向で隣り合う 2個の信号点の間隔に相当する。なお、例えば上記第 1 0図に示されるように、従来における一般的な信号点配置では、配置される信号点が全体として正方形或いはその一部が欠けたような形となる。

また、上記第 1 0図に示されるように、従来における一般的な信号点配置では、例えば、 I軸について対称となり、 Q軸について対称となり、 + 4 5度方向の直線（== _ 1 3 5度方向の直線）について対称となり、 + 1 3 5度方向の直線（一 4 5度方向の直線）について対称となる。また、上記第 1 0図に示されるように、従来における一般的な信号点配置では、例えば、原点や I軸上や Q軸上に信号点が配置されずに、 I _Q平面上の 4つの座標（+aZ2、 + a/2), (-a/2, + a/2)、 (-a/2, - a/2), (+ a/2、 - a/2) のそれぞれに信号点が配置されてそこから次第に信号点の配置領域を周囲に広げていくように必要な数の信号点が配置されたようなものとなる。

従って、例えば、従来における I軸方向の最大値及び Q軸方向の最大値を有する点と原点との間隔 bを半径とする円の上或いは当該円の内部の領域を用いて、任意の 2個の信号点の間隔が従来における最小の信号点間隔 a以上となって 1組以上の信号点間隔については従来における最小の信号点間隔 aより大きくなるように M個の信号点が配置されるため、従来と比べて、通信の特性を向上させることができ、これにより、通信品質を向上させることができる。

ここで、複数である M個の信号点の個数としては、種々な数が用いられてもよく、例えば、 16、 32、 64、 1 28、 256、 · · ·などの数を用いることができる。

また、例えば、それぞれの信号点はそれぞれ異なる値に相当するデータと対応させられ、送信側ではデータを対応する信号点へ変換（変調）して送信し、受信側では受信した信号点を対応するデータへ変換（復調）する。データの値としては、例えば、デジタル値が用いられる。

また、前記場合 Aにおける I軸方向の最大値及び Q軸方向の最大値を有する点とは、例えば、 M個の信号点の中で I軸方向の座標値が最大となる信号点の当該座標値を I軸方向の座標値とするとともに M個の信号点の中で Q軸方向の座標値が最大となる信号点の当該座標値を Q軸方向の座標値とした点のことである。なお、この点は、必ずしも M個の信号点のいずれかに相当するとは限らず、例えば上記第 10図に示した場合のように、 M個の信号点のいずれにも相当しない場合もある。

また、円の内部に又は当該円の上を含む当該円の内部に M個の信号点を配置する態様としては、例えば、当該円の上を含まない当該円の内部に M個の信号点を配置する態様が用いられてもよく、或いは、当該円の上に M個の信号点のうちの一部の信号点を配置して当該円の内部に残りの信号点を配置するような態様が用いられてもよレ、。

また、任意の 2個の信号点の間隔が所定の第 2の間隔 a以上であって少なくとも 1組の信号点間については当該所定の第 2の間隔 aより大きくなる態様としては、例えば、全ての組み合わせに係る 2個の信号点の間隔が所定の第 2の間隔 a 以上であって、且つ、 1組又は複数の組の信号点 ftではその間隔が当該所定の第 2 の間隔 aより大きくなるような態様が用いられ、種々な態様が用いられてもよレ、。

また、 2個の信号点の間隔が所定の第 2の間隔 aより大きくなる組み合わせの数としては、 1以上であれば、種々な数が用いられてもよい。つまり、全ての組み合わせに係る 2個の信号点の間隔が所定の第 2の間隔 a以上であることから従来と比べて通信の特性が劣化することはなく、且つ、 1組以上の信号点間ではその間隔が当該所定の第 2の間隔 aより大きくなることから従来と比べて通信の特性を向上させることができる。

また、本発明に係る通信方法では、一構成例として、 I一 Q平面上の原点を中心とする複数の円の上に M個の信号点が配置され、それぞれの円の半径は最小の円の半径の整数倍であり、最大の円の半径は前記間隔 bである。

従って、このような同心円状の信号点配置により、信号点を配置する I一 Q平面上の領域の有効利用が可能である。

ここで、複数の円の数としては、種々な数が用いられてもよい。

また、それぞれの円の半径としては、例えば、最小の円の半径の 1倍や、 2倍や、 3倍や、 · · · といった半径が用いられる。

また、本発明に係る通信方法では、一構成例として、それぞれの円の上には、 4の整数倍個の信号点が、等間隔で、 I軸対称で且つ Q軸対称で、配置される。

従って、このような対称的な信号点配置により、信号点を配置する I一 O平面上の領域の有効利用が可能である。

ここで、 4の整数倍個としては、例えば、 4個や、 8個や、 1 2個や、 1 6 個や、 · · · .といった数個が用いられる。

また、 1つの円の上に複数の信号点を等間隔で配置することは、当該円の上において隣り合う 2個の信号点の I一 Q平面上での角度（位相）の差が全て等しいことに相当する。

また、本発明に係る通信方法では、次のようにして、受信信号の信号点を、 I一 Q平面上に配置される複数である M個の信号点のレ、ずれかに対応するデータへ変換する。

すなわち、受信信号の信号点のレベルについての判定を行うとともに、当該受信信号の信号点の I—Q平面上での位相についての判定を行レ、、そして、当該受信信号の信号点を、これらの判定結果（つまり、レベルについての判定結果及ぴ位相についての判定結果）に基づく値に相当するデータへ変換する。

従って、例えば本発明に係る信号点配置又は他の信号点配置を用レ、てデータ力ら信号点へ変換されたものを、簡易な処理により、当該信号点のレベル及び位相に基づいて元のデータへ変換することができる。具体的には、受信信号の信号点が M個の信号点のうちのいずれであるかを特定して当該特定した信号点に対応するデータへ変換するための処理の一例を実現している。

ここで、受信信号の信号点のレベルについての判定としては、種々な判定が用いられてもよく、例えば、当該信号点のレベルを一意的に判定（特定）する態様や、或いは、当該信号点のレベルと所定の閾値との大小を判定（比較）する態様などを用いることができる。

また、受信信号の信号点の位相についての判定としては、種々な判定が用いられてもよく、例えば、当該信号点の位相を一意的に判定（特定）する態様や、或いは、当該信号点の位相と所定の閾値との大小を判定（比較）する態様などを用いることができる。

また、本発明に係る通信システムでは、次のような構成により、 I一 Q平面上に配置される複数である M個の信号点を用いて、送信側の通信装置から受信側の通信装置へ信号を通信する。

すなわち、送信側の通信装置では、信号点変換手段が、 M個の信号点を I一 Q 平面上に原点を中心として I軸方向及ぴ Q軸方向についてそれぞれ等間隔 aとなるように配置した場合における I軸方向の最大値及び Q軸方向の最大値を有する点と原点との間隔 bを半径とする円の内部に又は当該円の上を含む当該円の内部に任意の 2個の信号点の間隔が当該等間隔 a以上であって少なくとも 1組の信号点間については当該等間隔 aより大きくなるように M個の信号点を配置する信号点配置を用いて、送信対象となるデータを信号点へ変換する。そして、送信側の通信装置では、信号送信手段が、信号点変換手段により変換された信号点から構成される信号を送信する。

また、受信側の通信装置では、信号受信手段が信号を受信し、信号点位置判定手段が受信信号の信号点の I—Q平面上での位置についての判定を行う。そして、受信側の通信装置では、データ変換手段が、受信信号の信号点を、信号点位置判定手段による判定結果に基づいて識別される信号点に対応するデータへ変換する。

従って、このような信号点配置を用いて通信することにより、良好な通信特性で通信することができ、これにより、良好な通信品質を実現することができる。

ここで、通信システムとしては、例えば、携帯電話システムや簡易型携帯電話システム（P H S ： Personal Handy phone System) など、種々なシステムが用いられてもよい。

また、送信側の通信装置としては、種々なものが用いられてもよく、必ずしも送信機能のみを有する通信装置ばかりでなく、送信機能と受信機能との両方を有する通信装置が用いられてもよい。また、受信側の通信装置としては、種々なものが用いられてもよく、必ずしも受信機能のみを有する通信装置ばかりでなく、送信機能と受信機能との両方を有する通信装置が用いられてもよい。

また、通信に用いられる信号点配置や、それぞれの信号点とデータとの対応は、例えば、送信側の通信装置や、受信側の通信装置に設定される。

また、送信対象となるデータとしては、種々なものが用いられてもよい。また、送信対象となるデータを信号点へ変換することにより得られる当該信号点の数としては、 1又は複数となる。

また、信号送信手段により送信する信号としては、必ずしも送信対象となるデータが変換されて得られる信号点のみから構成される信号でなくともよく、例えば、ユニークヮードのような他の情報の信号点を含むような信号が用いられてもよい。

また、受信信号の信号点の I一 Q平面上での位置についての判定としては、種々な判定が用いられてもよく、例えば、当該信号点の位置を一意的に判定（特定）する態様や、或いは、当該信号点が所定の複数の領域の中のいずれに位置するかを判定する態様などを用いることができる。なお、受信信号の信号点は、例えば、通信に用いられる理論的な複数の信号点の中で最も近レ、信号点に識別される。

以下で、更に、本発明の構成例を示す。

本発明では、一構成例として、信号点が I一 Q平面上で位置する象限に基づく値と、当該信号点のレベルに基づく値と、当該信号点の I一 Q平面上での位相に基づく値を組み合わせたデータと、当該信号点とを対応させる。

ここで、象限としては、例えば、 I一 Q平面上の第 1象限、第 2象限、第 3象限、第 4象限が用いられる。

また、象限に基づく値と、レベルに基づく値と、位相に基づく値を組み合わせる態様としては、例えば、複数のビット（b i t ) 値を並べて構成されるデータを用いることとして、当該複数のビット値の並びを 3つの部分に分けて、それぞれのビット値部分とそれぞれの要素（象限、レベル、位相。なお、順序は任意）に基づく値とを対応させるような態様を用いることができる。

なお、ここでは、信号点に対応するデータの値を特定するために用いる要素として、象限とレベルと位相を用いる構成例を示した力他の構成例として、これらの要素のうちの一部のみを用いる態様や、或いは、他の要素を用いる態様などを実施することも可能である。

また、本発明では、一構成例として、次のように信号点を配置して、 I—Q 平面上に配置される複数である M個の信号点を用いて通信する。

すなわち、 M個の信号点を、原点を中心とする複数の円の上に配置し、また、それぞれの円の上において隣り合う 2個の信号点の間隔の最小値及び隣り合う 2 個の円のそれぞれの上の信号点の間隔の最小値が、共に、所定の間隔 r以上であつて少なくとも 1組の信号点間については当該間隔 rより大きくなるようにする。

ここで、所定の間隔 rとしては、例えば、要求される通信特性に応じて設定され、具体的には、通常、要求される通信特性が良好な特性であるほど、所定の間隔 rは大きい値に設定される。

なお、所定の間隔 rとしては、種々な値が用いられてもよい。

また、本発明では、一構成例として、次のようにして、受信信号の信号点を、 I一 Q平面上に配置される複数である M個の信号点のレ、ずれかに対応するデータへ変換する。

すなわち、受信信号の信号点が I一 Q平面上で位置する象限に基づいて値を特定し、当該受信信号の信号点のレベルに基づいて値を特定し、当該受信信号の信号点の I—Q平面上での位相に基づいて値を特定し、当該受信信号の信号点を、これらの値の組み合わせに相当するデータへ変換する。

なお、ここでは、象限とレベルと位相といった要素を用いて信号点を対応す W 200

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るデータへ変換する構成例を示したが、他の構成例として、これらの要素のうちの一部のみを用いる態様や、或いは、他の要素を用いる態様などを実施することも可能である。

また、本発明は、種々な形態で提供することが可能である。

具体的には、本発明は、例えば、通信装置、送信機、受信機、通信システム、基地局装置、中継装置、中継増幅装置、移動局装置、変調装置、復調装置、マツピング装置、デマッピング装置などとして提供することが可能である。また、本発明は、例えば、装置、方法、方式、プログラム、記憶媒体などの種々な形態で提供することが可能である。

なお、通信としては、無線の通信が用いられてもよく、有線の通信が用いられてもよく、或いは、無線と有線との両方の通信が用いられてもよい。

また、以上に関して、他の構成例として、任意の 2個の信号点の間隔の大きさについては特に限定しないこととして、従来とは異なる信号点配置を実現することも可能である。このような信号点配置では、例えば、従来とは異なる新規な信号点配置による通信を実現することができ、また、例えば、それぞれの個別の組の信号点間隔については任意であるが全体として従来と比べて通信の特性が向上するような信号点配置とすることも可能である。図面の簡単な説明第 1図は、本発明の一実施例に係る通信システムの構成例を示す図である。第 2図は、 3 2 Q AMのシンポルマッピングの一例を示す図である。

第 3図は、 3 2 Q AMのシンボルマッピングについて本提案例と従来例とを比較するための図である。

第 4図は、デマッピングを説明するための図である。

第 5図は、デマッビング処理の手順の一例を示す図である。第 6図は、通信の特性について本提案例と従来例とを比較するための図である。第 7図は、 6 4 Q AMのシンボルマッピングの一例を示す図である。

第 8図は、 6 4 Q AMのシンボルマッピングの他の一例を示す図である。

第 9図は、 9 . 6 k b p sのデータ通信を行う場合における 3 2 Q AM及び 6 4 Q AMに関する特性の一例を示す図である。

第 1 0図は、従来例に係る 3 2 Q AMのシンボルマッピングを示す図である。第 1 1図は、従来例に係る非線形歪の発生源を含む環境における通信の特性の一例を示す図である。発明を実施するための最良の形態本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。

第 1図には、本発明の一実施例に係る通信システムの構成例を示してある。本例の通信システムは、シンボルマッビングを含む変調処理を行う通信装置 (以下で、送信側の通信装置と言う）と、シンボルデマッピングを含む復調処理を行う通信装置（以下で、受信側の通信装置と言う）とを通信路 2 1を介して接続して構成されている。

送信側の通信装置には、シンボル分離部 1と、ユニークワード（UW) パターン発生部 2と、フレーム生成部 3と、シンボルマッビング部 4と、正弦波発生部 5と、 9 0度移相部 6と、ロールオフフィルタリング部 7と、加算部 8が備えられている。

受信側の通信装置には、正弦波発生部 1 1と、 9 0度移相部 1 2と、 I ZQ分離部 1 3と、シンボル同期部 1 4と、データ等化部 1 5と、シンボルデマッビング部 1 6が備えられている。

まず、本例の通信システムで用いられる信号点配置について説明する。

本例では、 5ビット分のデータを表すことが可能な 3 2 Q AMが通信に用いられるとし、 3 2 Q AMを例として説明を行う。

第 2図には、本例で用いられる 3 2 Q AMのシンボルマッピングの一例を示してあり、 I相成分の軸（I軸）を横軸とするとともに Q相成分の軸（Q軸）を縦軸とする I—Q平面上に 3 2個の信号点（白丸（〇）で表す）が配置されている。

本例では、基本的なベースバンド変調方式を用いており、同図に示されるように、同一の円の上（円周上）に複数の信号点（シンボル）を配置するマッピングを複数の円について組み合わせる信号点配置が用いられている。具体的には、本例では、 3個の円を設けて、最も半径が大きく最も外側の円（以下で、最外円と言う）の同一円周上に 1 6個のシンボルを配置し、当該最外円より半径が小さい中間の円 (以下で、中間円と言う）の同一円周上に 1 2個のシンボルを配置し、当該中間円より半径が小さい最も内側の円（以下で、最内円と言う）の同一円周上に 4個のシンボルを配置している。

また、同図に示されるように、それぞれの信号点は、 5ビットのデジタルデータ " X X X X X " ( " X " は 1値又は 0値）のいずれかに対応しており、それぞれ異なる値を表している。

本例では、同図に示される信号点配置に関する情報や、それぞれの信号点とデジタルデータの値との対応に関する情報が、送信側の通信装置及び受信側の通信装置に、互いに対応する内容の情報として、例えばテーブル情報などの形式により設定されている。

また、本例では、振幅が最も大きくなる最外円の円周上に位置する信号点を用いて UWパターンを構成するが、必ずしも最外円の円周上に位置する信号点が u

Wパターンのために用いられなくともよく、他の信号点が用いられてもよい。

次に、第 3図（a )、 ( b ) を参照して、上記第 2図に示した本例の信号点配置について更に詳しく説明する。

第 3図（ a ) には、上記第 1 0図に示した従来例に係る 3 2 Q AMの信号点配置を示してある。

第 3図（b) には、上記第 2図に示した本例（本提案例）に係る 32QAMの信号点配置を示してある。

まず、従来の Q AMにおいて 1つの象限内の I軸方向或いは Q軸方向を見た場合に配置される信号点の最大数を pとする。具体的には、例えば、第 3図（a) に示される 32 Q AMでは各象限内の I軸方向や Q軸方向を見るとそれぞれ最大で 3個の信号点が配置されるため p = 3となり、また、 16 QAMでは p = 2とな. る。

従来では、例えば、 pを 1以上の整数として、 I軸方向の座標値 i = (一 p +1/2)、 {一 (p— 1) + 1/2}, · · ·、 (-2 + 1/2), (一 1 + 1/2), (1— 1/2)、 (2- 1/2) · · ·、 {(p - 1) -1/2}, (p-l/2) となり、且つ、 Q軸方向の座標値 q= (— p + lZ2)、 {— (p— 1)+1Ζ2}、···、 (—2 + 1,2)、 (—1 + 1/2)、（1— 1/2)、 (2-1/2) · · ·、 {(ρ_ 1) 一 1/2}、 (p- l/2) となる 4 p ²個の信号点の全て或いは一部である M 個の信号点を用いて、 M値の QAMが実現されている。このとき、 I一 Q平面上の座標値（ i、 q) = (p-l/2, 0) 或いは（0、 p— 1/2) である点と原点との間隔を Lとすると、座標値（i、 q) = (p- l/2, p- l/2) である点と原点との間隔は 2^1/2 Lとなる。

なお、本実施例などで言う座標値は、説明の便宜上から適当な値を記載したものであり、必ずしも同一の座標値が用いられなくともよい。

第 3図（a) に示した従来例では、 M=32、 p = 3となる。また、 I軸方向或いは Q軸方向において隣り合う 2個の信号点の間隔を aとし、座標値（ i、 q) = (3-1/2, 3— 1/2) である点と原点との間隔を bとすると、 L= (3— 1/2) aとなり、 2^1/2 L = bとなる。また、最小の信号点間隔（信号点間距離）は aとなる。 W 200

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つまり、上記では、 L= (p - 1/2) として、 I軸方向或いは Q軸方向において隣り合う 2個の信号点の間の距離（座標値の差）が 1であるとみなして説明を行ったが、本例のように、当該距離が aである場合には、 L (p - 1/2) a となり、これから、 a =LZ (p- 1/2) = 2 L/ (2 p - 1) = {2 ^I/2b/ (2 p - 1)} となる。

本例では、 M個の信号点を、半径 zの円の内部又は当該円の上を含む当該円の内部に、任意の 2個の信号点の間隔が {2^1/2 z/ (2 P - 1)} 以上であって少なくとも 1組の信号点間については当該 { 2^1/2 z/ ( 2 p— 1 ) } より大きくなるように、配置する。

なお、一構成例として、半径 Zを可能な範囲の中で最小の値とすると、信号点配置に使用する I一 Q平面上の領域を最小とすることができて好ましい。

第 3図（ b ) に示した本例では、前記半径 z = 3 c = bとしており、信号点を配置する領域が従来における最大振幅 bの内側に収まるようにしてある。また、本例では、半径が cである最内円と、半径が 2 cである中間円と、半径が 3 cである最外円を設けて、同一の円の円周上における最小の信号点間隔 p 1 p 2 p 3 及び隣り合う 2個の円の円周上の間の最小の信号点間隔 p 4 p 5が従来における最小の信号点間隔 aと比べて大きくなるように配置されている。

具体的には、本例では、第 1象限〜第 4象限のそれぞれに 8個ずつの信号点が配置されており、これらの信号点が I軸について対称であり且つ Q軸について対称となっている。また、第 1象限を例とすると、最内円では 45度（° ) の角度（位相）方向に 1個の信号点が配置されており、中間円では 1 5度、 45度、 7 5度の角度方向のそれぞれに 1個ずつの信号点が配置されており、最外円では 1 1. 2 5 度、 3 3. 7 5度、 56. 2 5度、 78. 75度の角度方向のそれぞれに 1個ずつの信号点が配置されている。

次に、上記第 1図に示した本例の通信システムにより行われる動作の一例を示す。

本例では、例えば、従来においてアナログ音声通信に使用されてきた周波数帯域を用いてデータを音声信号とみなして伝送し、データの有効な周波数帯域幅が 3 k H z程度である狭帯域のデータ通信環境において高速なデータ通信を実現することを図る。

送信側の通信装置により行われる動作の一例を示す。

まず、送信対象となるデジタルデータが処理系に入力され、シンボル分離部 1 に入力される。

シンボル分離部 1は、入力されるデジタルデータの系列から 1シンボル分のビットデータを区切って取り出し、取り出したビットデータをフレーム生成部 3へ出力する。本例では、シンボル分離部 1は、入力されるデジタルデータ系列を 5ビット毎のデータ系列に区切る。

UWパターン発生部 2は、送受間（送信側と受信側）において共通に設定されていて既知であるパターン（例えば、 4 0ビット分のデータ）を UWパターンとして発生させ、当該 UWパターンをフレーム生成部 3へ出力する。

フレーム生成部 3は、シンボル分離部 1から入力されるデジタルデータ系列の一定長分（1フレーム分）のデータの先頭或いは他の位置に、 UWパターン発生部 2から入力される UWパターンのデータを付加して、フレームデータを生成し、当該フレームデータをシンボルマツビング部 4へ出力する。

シンボルマッピング部 4は、送受間において共通に設定されていて既知である信号点配置（シンボルマッピングパターン）に従って、フレーム生成部 3から入力されるフレームデータを I相成分のデータ及び Q相成分のデータへ変換（ I /Q マッピング）して、当該 I相成分のデータ及び当該 Q相成分のデータをロールオフフィルタリング部 7へ出力する。本例では、上記第 2図に示した 3 2 Q AMのシンボルマツビングパターンが用いられており、それぞれの信号点のデータは当該信号点の I軸方向の座標値に応じた値から成る I相成分のデータと Q軸方向の座標値に応じた値から成る Q相成分のデータから構成される。

正弦波発生部 5は、無線通信で用いられるキャリアの中心周波数を有する正弦波の信号を発生させ、当該正弦波の信号を 9 0度移相部 6及びロールオフフィルタリング部 7へ出力する。

9 0度移相部 6は、正弦波発生部 5から入力される正弦波の信号を 9 0度だけ移相し（位相をずらし）、これにより得られる前記キャリアの中心周波数を有する余弦波の信号をロールオフフィルタリング部 7へ出力する。

ロールオフフィルタリング部 7は、シンボルマッピング部 4から入力される I相成分のデータと正弦波発生部 5から入力される正弦波の信号とを乗じて当該乗算結果をロールオフフィルタリング処理し、当該処理結果を I相成分の信号として加算部 8へ出力するとともに、シンボルマッビング部 4から入力される Q相成分のデータと 9 0度移相部 6から入力される余弦波の信号とを乗じて当該乗算結果をロールオフフィルタリング処理し、当該処理結果を Q相成分の信号として加算部 8へ出力する。

加算部 8は、ロールオフフィルタリング部 7から入力される I相成分の信号と Q相成分の信号とを加算する。当該加算結果は、送信側の通信装置に備えられた送信機の機能により、変調波の信号としてアンテナから通信路 2 1へ無線により送信される。 ·

送信側の通信装置から無線送信される変調波信号は、無線の通信路 2 1を介して受信側の通信装置へ伝送され、受信側の通信装置に備えられた受信機の機能によりアンテナを用いて受信される。

受信側の通信装置により行われる動作の一例を示す。

受信される変調波信号は、 I ZQ分離部 1 3に入力される。

正弦波発生部 1 1は、無線通信で用いられるキヤリァの中心周波数を有する正弦波の信号を発生させ、当該正弦波の信号を 9 0度移相部 1 2及び I ZQ分離部 1 3へ出力する。

9 0度移相部 1 2は、正弦波発生部 1 1から入力される正弦波の信号を 9 0度だけ移相し（位相をずらし）、これにより得られる前記キャリアの中心周波数を有する余弦波の信号を I /Q分離部 1 3へ出力する。

I /Q分離部 1 3は、受信されて入力される変調波信号と正弦波発生部 1 1 から入力される正弦波の信号とを乗じて当該乗算結果を口一ルオフフィルタリング処理し、当該処理結果を I相成分のデータとしてシンボル同期部 1 4へ出力するとともに、当該変調波信号と 9 0度移相部 1 2から入力される余弦波の信号とを乗じて当該乗算結果をロールオフフィルタリング処理し、当該処理結果を Q相成分のデータとしてシンボル同期部 1 4へ出力する。

シンボル同期部 1 4は、 I ZQ分離部 1 3から入力される I相成分のデータから構成されるフレームデータ及び Q相成分のデータから構成されるフレームデータを取得し、例えば各フレームについて、相関演算処理や最大相関値の探索処理により UWパターンの位置（タイミング）を検出してシンボル同期のタイミングを検出し、検出したシンボル同期タイミングに従って I相成分の受信フレームデータ及び Q送成分の受信フレームデータをデータ等化部 1 5へ出力する。

データ等化部 1 5は、シンボル同期部 1 4により検出される UWパターンの位置に基づくトレーニングにより等化係数を予測して設定し、当該等化係数を用いて、その後にシンボル同期部 1 4から入力される I相成分の受信フレームデータ及び Q相成分の受信フレームデータのそれぞれについて、位相歪の成分や振幅歪の成分を除去し、当該歪除去後（等化後）の I相成分の受信フレームデータ及び Q相成分の受信フレームデータをシンボルデマツビング部 1 6へ出力する。

なお、本例では、データ等化部 1 5による等化の前処理として、次のようにして、受信したデータに生じている位相の変動を補償する。すなわち、補償対象となるデータ部分の前後における u Wパターンに基づいて当該 UWパターンの位置における位相の変動値を算出し、算出した位相変動値を用いてその間の位置における位相変動値を補間することにより当該データ部分に含まれる各シンボル毎の位相変動値を予測し、予測した各シンボル毎の位相変動値の複素共役を当該各シンボル毎のデータに乗ずることにより、当該データ部分に含まれる当該各シンボル毎の位相変動を補償する。

シンボルデマッビング部 1 6は、送受間において共通に設定されていて既知である信号点配置（シンボルマッピングパターン）に従って、データ等化部 1 5から入力される I相成分の受信フレームデータ及び Q相成分の受信フレームデータを、 1シンボル毎に対応するビット数のビットデータへ変換（ I ZQデマツビング）し、変換したビットデータの系列を 1ビットずつデジタルデータとして出力する。本例では、上記第 2図に示した 3 2 Q AMのシンボルマッビングパターンが用いられており、受信した各シンボルを構成する I相成分及び Q相成分の組み合わせ（座標値）がいずれの信号点に対応するかを識別し、各シンボルを当該識別された信号点に対応する 5ビット分のデジタルデータへ変換する。

次に、受信側の通信装置により行われるデマッビング処理を詳しく説明する。第 4図には、上記第 2図に示した本例の 3 2 Q AMの信号点配置を示してあるとともに、本例のデマッピング処理で用いられる間隔（距離） A、 Bや角度（位相） 0 1〜 Θ 5を示してある。

具体的には、間隔 Aは、最外円と中間円との中間に位置する円の半径に相当し、本例では、 A = ( 2 + 1 / 2 ) cとなる。間隔 Bは、中間円と最内円との中間に位置する円の半径に相当し、本例では、 B = ( 1 + 1 / 2 ) cとなる。

また、角度 Θ 1、 Θ 2は、第 1象限において中間円の円周上に配置される 3個の信号点について隣り合う 2個の信号点の中間位置の角度に相当し、本例では、角度 Θ 1 = 3 0度となり、角度 Θ 2 = 6 0度となる。また、角度 Θ 3〜θ 5は、第 1象限において最外円の円周上に配置される 4個の信号点について隣り合う 2個の信号点の中間位置の角度に相当し、本例では、角度 Θ 3 = 22. 5度となり、角度 Θ 4 = 45度となり、角度 Θ 5 = 67. 5度となる。

第 5図を参照して、本例のデマッビング処理の手順の一例を示す。

本例では、 I相成分のデータ値が iであり、 Q相成分のデータ値が qである受信信号点を対応する 5ビットのデジタルデータ" X X X X X "へ変換する。ここで、 " " は 0値又は 1値を表し、つまり、 1ビット分のデータを表す。

まず、 iの正負を判定するとともに、 qの正負を判定して、 I一 Q平面上の座標値（i、 q) が位置する象限を識別し、これにより、各象限に対応する部分のビット値を特定する（ステップ S 1〜ステップ S 7)。なお、 1 =0ゃ01=0でぁる場合にいずれの象限とするかについては、特に限定はなく、必ずしも本例と同じ処理が行われなくともよい。

具体的には、 i >0であり（ステップ S 1)、且つ q〉 0である場合には（ステツプ S 2 )、第 1象限に位置すると識別し、上位から 2番目及ぴ 3番目のビット値が "00" であると特定して、つまり、デジタルデータが "χ θ θ χ χ" であると特定する（ステップ S 3)。

また、 i >0であり（ステップ S 1)、且つ q≤ 0である場合には（ステップ S 2 )、第 4象限に位置すると識別し、上位から 2番目及び 3番目のビット値が " 1 0" であると特定して、つまり、デジタルデータが " X 1 0 X X " であると特定する（ステップ S 4)。

また、 i≤0であり（ステップ S l)、且つ q〉0である場合には（ステツプ S 5)、第 2象限に位置すると識別し、上位から 2番目及び 3番目のビット値が "01" であると特定して、つまり、デジタルデータが "x O 1 X X" であると特定する（ステップ S 6)。また、 i≤0であり（ステップ S 1)、且つ q^Oである場合には（ステップ S 5 )、第 3象限に位置すると識別し、上位から 2番目及び 3番目のビット値が " 1 1" であると特定して、つまり、デジタルデータが "X 1 1 X X" であると特定する（ステップ S 7)。

次に、座標値が（ i、 q)である受信信号点の信号パワー p o wを算出し（ステツプ S 8)、当該信号パワー p owが上記第 4図に示した間隔 Aより大きいか否かを判定する（ステップ S 9)。この判定では、当該間隔 Aを閾値として、受信信号点が最外円の円周上に位置するか或いは中間円ゃ最内円の円周上に位置するかを識別する。ここで、本例では、信号パワー p o wとしては、 p ow= {( i ²+ q ²)} ^1/2を用いる。また、図中の "s q r t" は平方根を表す。なお、信号パワー p o w = Aである場合にいずれの円の位置に識別するかについては、特に限定はなく、必ずしも本例と同じ処理が行われなくともよレ、。 .

具体的には、この判定の結果 (ステップ S 9)、前記信号パワー p ow>A である場合には、最外円の円周上に位置すると識別し、上位から 1番目のビット値力 S "0" であると特定して、つまり、デジタルデータが "O x X X X" であると特定する（ステップ S 10)。

一方、前記信号パワー p o w≤Aである場合には (ステップ S 9)、中間円或いは最内円の円周上に位置すると識別し、上位から 1番目のビット値が "1"であると特定して、つまり、デジタルデータが "1 X X X X" であると特定し（ステップ S 19)、更に、前記信号パワー p owが上記第 4図に示した間隔 Bより大きいか否かを判定する（ステップ S 20)。この判定では、当該間隔 Bを閾値として、受信信号点が中間円の円周上に位置するか或いは最内円の円周上に位置するかを識別する。なお、信号パワー p ow=Bである場合にいずれの円の位置に識別するかについては、特に限定はなく、必ずしも本例と同じ処理が行われなくともよレ、。

具体的には、この判定の結果（ステップ S 20)、前記信号パワー p ow≤ W 200

22

Bである場合には、最内円の円周上に位置すると識別し、上位から 4番目及び 5番目のビット値が "10" であると特定して、つまり、デジタルデータが "X X X 1 0" であると特定する（ステップ S 21)。これにより、最内円の円周上に位置する信号点について、 5ビット分のビット値が全て特定される。

次に、最外円の円周上に位置する信号点及び中間円の円周上に位置する信号点については、 I一 Q平面上での位相 p h a s eに基づく判定を行う。本例では、位相 p h a s eとして、 p h a s e = 1 q I / I i | (ここで、 | iは絶対値 (" a b s ") を表す）を用いる。

すなわち、最外円については、受信信号点の位相 p h a s eを算出し（ステップ S l l)、当該位相 p h a s eが t a n (0 3) より大きいか否かを判定する (ステップ S 1 2)。なお、 t a n (Θ 3 = 22. 5° ) は約 0. 41421となる。

この判定の結果（ステップ S 12)、前記位相 p h a s e≤ t a η (Θ 3) である場合には、上位から 4番目及び 5番目のビット値が " 0◦"であると特定して、つまり、デジタルデータが "X X X 00" であると特定する（ステップ S 13)。

—方、前記位相 p h a s e > t a η (Θ 3) である場合には（ステップ S 1 2)、更に、前記位相 p h a s eが t a n (04) より大きいか否かを判定する（ステツプ S 14)。なお、 t a n (Θ 4 = 45° ) は 1. 0000となる。

この判定の結果（ステップ S 14)、前記位相 p h a s e≤ t a η (Θ 4) である場合には、上位から 4番目及び 5番目のビット値が" 01"であると特定して、つまり、デジタルデータが "χ χ χ θ ' であると特定する（ステップ S 15)。

一方、前記位相 p h a s e > t a η (θ 4) である場合には（ステップ S 1 4)、更に、前記位相 p h a s e力 S t a η (Θ 5) より大きいか否かを判定する（ステツプ S 16)。なお、 t a n (0 5 = 67. 5。）は約 2. 4142となる。

この判定の結果（ステップ S 16)、前記位相 p h a s e≤ t a η (Θ 5) で W

23

ある場合には、上位から 4番目及び 5番目のビット値が" 1 1 "であると特定して、つまり、デジタルデータが "x xx l 1" であると特定する（ステップ S 1 7)。

一方、前記位相 p h a s e > t a η (Θ 5) である場合には（ステップ S 1 6)、上位から 4番目及び 5番目のビット値が "10"であると特定して、つまり、デジタルデータが " X X X 1◦" であると特定する（ステップ S 18)。これにより、最外円の円周上に位置する信号点について、 5ビット分のビット値が全て特定される。なお、位相 p h a s e = S (Θ = Θ 3、 Θ 4、 θ 5) である場合にいずれの信号点に識別するかについては、特に限定はなく、必ずしも本例と同じ処理が行われなくともよレヽ。

また、中間円については、受信信号点の位相 p h a s eを算出し（ステップ

S 22)、当該位相 p h a s eが t a η (Θ 1) より大きいか否かを判定する（ステツプ S 23)。なお、 t a n (Θ 1 = 30° ) は約 0. 57735となる。

この判定の結果（ステップ S 23)、前記位相 p h a s e≤ t a η (θ 1) である場合には、上位から 4番目及び 5番目のビット値が" 00 "であると特定して、つまり、デジタルデータが " X X X 00" であると特定する（ステップ S 24)。

一方、前記位相 p h a s e > t a η (θ 1) である場合には（ステップ S 2 3)、更に、前記位相 p h a s eが t a η (θ 2) より大きい.か否かを判定する（ステツプ S 25)。なお、 t a n (Θ 2 = 60° ) は約 1. 73205となる。

この判定の結果（ステップ S 25 )、前記位相 p h a s e^ t a n (Θ 2) である場合には、上位から 4番目及び 5番目のビット値が" 01"であると特定して、つまり、デジタルデータが "χ χ χ θ ΐ" であると特定する（ステップ S 26)。

一方、前記位相 p h a s e > t a η (Θ 2) である場合には（ステップ S 2 5)、上位から 4番目及び 5番目のビット値が "1 1"であると特定して、つまり、デジタルデータが " X X X 1 1" であると特定する（ステップ S 27)。これにより、中間円の円周上に位置する信号点について、 5ビット分のビット値が全て特定される。なお、位相 p h a s e = θ ( Θ = Θ 1、 θ 2 ) である場合にいずれの信号点に識別するかについては、特に限定はなく、必ずしも本例と同じ処理が行われなくともよい。

ここで、本例では、 5ビットのデジタルデータのうちの上位から 2番目及ぴ 3番目のビット値が象限に基づく値となり、上位から 1番目のビット値が信号パヮ一 p o wのレベルに基づく値となる。また、最内円については上位から 4番目及び 5番目のビット値がパワー p o wのレベルに基づく値となり、中間円及び最外円については上位から 4番目及び 5番目のビット値が位相に基づく値となる。

なお、本例では、上記第 2図や上記第 4図に示されるように、 I ZQの値の絶対値に応じて、デジタルデータを構成する特定のビット（対象ビット）の値が同一の値となるように配置されており、これにより、上記第 5図を参照して示したように、'デマッビング処理の演算量を大幅に削減することが可能である。また、一般に、信号点を配置する際には、できる限り隣り合う 2個の信号点に対応するデータが 1ビットの相違となるように配置することが好ましく、これにより、特性の劣化を最小限に抑えることが可能である。本例の信号点配置は、例えば、無線機による通信において行われる演算などの処理量や、無線機による通信において発生する歪や、要求される通信の特性などを考慮して、設定されている。

また、デマッピング処理としては、必ずしも本例のような処理ばかりでなく、種々な処理が用いられてもよい。

—例として、次のようにして、 2段階の処理手順によりデマッビング処理を行うことも可能である。 '

すなわち、まず、受信信号点のパワー p o wを算出することにより受信信号点を 3つの円に対応する 3つのパワーレベル（最大レベル、中間レベル、最小レベル）に分別し、次に、最大レベルである信号点については位相に基づいて 1 6個の信号点のいずれかに分別してデジタルデータを確定し、中間レベルである信号点については位相に基づいて 1 2個の信号点のいずれかに分別してデジタルデータを確定し、最小レベルである信号点については位相に基づいて 4個の信号点のいずれかに分別してデジタルデータを確定する。 .

次に、本例の通信システムにおいて得られる効果の具体例を示す。

第 6図には、上記第 2図に示した本例（本提案例）の信号点配置による 3 2 Q

AMと、上記第 1 0図に示した従来例の信号点配置による 3 2 Q AMについで、非線形歪の発生源を含む同一の環境において通信を行う場合に観測された特性の一例を示してあり、横軸は信号対雑音比（S /N) [ d B ] を示しており、縦軸はビット誤り率（B E R) を示している。

また、第 6図では、従来例に係る特性を（a ) で示してあり、本例に係る特性を（b ) で示してある。

同図に示されるように、本例の信号点配置では、従来の信号点配置と比べて、非線形歪の発生源を含む環境においても、良好な特性を得ることができる。

次に、 3 2 Q AM以外の Q AMについての信号点配置の例を示す。なお、信号点配置の詳しい仕方については、上記第 2図に示した本例の 3 2 Q AMの信号点配置の場合と同様であるため、ここでは簡略的に説明する。なお、ここで記載する例以外についても、種々な多値数の Q AMについて、本例と同様な仕方で、種々な信号点配置を実施することが可能である。

第 7図には、本発明を適用した場合における 6 4 Q AMのシンボルマツピングの一例を示してあり、 I相成分の軸（I軸）を横軸とするとともに Q相成分の軸 (Q軸）を縦軸とする I—Q平面上に 6 4個の信号点（白丸（〇）で表す）が配置されている。

同図の例では、原点を中心として半径が整数倍となる 4個の円が設けられており、半径が小さい方の円から順に、 4個の信号点、 1 2個の信号点、 1 6個の信号点、 3 2個の信号点が、それぞれの円の円周上に等間隔で I軸対象で且つ Q軸対称で配置されている。

また、第 8図には、本発明を適用した場合における 64 Q AMのシンボルマッビングの他の一例を示してあり、 I相成分の軸（I軸）を横軸とするとともに Q 相成分の軸（Q軸）を縦軸とする I一 Q平面上に 64個の信号点（白丸（〇）で表す）が配置されている。

同図の例では、原点を中心として半径が整数倍となる 4個の円が設けられており、半径が小さい方の円から順に、 8個の信号点、 1 2個の信号点、 1 6個の信号点、 28個の信号点が、それぞれの円の円周上に等間隔で I軸対象で且つ Q軸対称で配置されている。

また、 1 28 QAMについては、例として、次の（1) 〜（5) のような信号点配置を用いることが可能である。

(1) 5個の円を設け、半径が小さい方の円から順に、 4個の信号点、 1 2個の信号点、 1 6個の信号点、 3 2個の信号点、 64個の信号点を、それぞれの円の円周上に配置する。

(2) 5個の円を設け、半径が小さい方の円から順に、 8個の信号点、 1 2個の信号点、 1 6個の信号点、 3 2個の信号点、 60個の信号点を、それぞれの円の円周上に配置する。

(3) 6個の円を設け、半径が小さい方の円から順に、 4個の信号点、 1 2個の信号点、 1 6個の信号点、 3 2個の信号点、 3 2個の信号点、 3 2個の信号点を、それぞれの円の円周上に配置する。

(4) 6個の円を設け、半径が小さい方の円から順に、 8個の信号点、 1 2個の信号点、 1 6個の信号点、 2 8個の信号点、 3 2個の信号点、 3 2個の信号点を、それぞれの円の円周上に配置する。

(5) 6個の円を設け、半径が小さい方の円から順に、 8個の信号点、 1 2個の信号点、 1 6個の信号点、 3 2個の信号点、 28個の信号点、 3 2個の信号点を、それぞれの円の円周上に配置する。

以上のように、本例の信号点配置を用いて通信する通信システムや通信方法では、同心円状の信号点配置を用いて、シンボルマッピング空間を有効に使用することにより、最小の信号点間隔（信号点間距離）を、例えば従来の信号点配置を用いる場合と比べて、大きく確保することができる。

従って、本例の通信システムや通信方法では、例えば、通信時に発生する非線形歪の影響により I一 Q平面上の信号点に劣化が生じるような場合においても、非線形歪に対する強度が確保されていることから、良好な特性で通信することができ、これにより、良好な品質で通信することができる。そして、通信品質が良好となるため、例えば、通信の高速化を図ることや、伝送するデータの容量の増大化を図ることが可能である。

具体例として、本例の通信システムや通信方法では、狭帯域においても高速なデータ伝送速度を維持することが可能であり且つ非線形歪に対処することが可能であるような多値変調及びその復調を実現することができ、一例として、デジタル移動体通信において有効帯域幅が 3 k H z程度である狭帯域によりデジタルデータ通信を行うような場合においても、データ通信の高速性を維持しつつ、送受信の特性を向上させることができる。

また、本例の信号点配置では、最外円の円周上に比較的に多数の信号点が配置されており、つまり、振幅が比較的大きい位置に比較的に多数の信号点が配置されていることから、例えば、限られたシンボルマッピング空間において使用することが可能な振幅を有効に利用することができ、このような点で、電力の有効利用が図ら†Lる。

また、本例のような通信装置或いは通信システムは、一例として、従来において用いられている通信装置に対して次のような変更の一部或いは全部を必要に応じて行うことにより、構成することも可能である。 W 200

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すなわち、送信側と受信側について従来のシンボルマッビングのテーブルを本例のシンボルマッピングのテーブルへ置き換える変更や、受信側（復調側）についてデマッピング処理の手順を本例に適したものへ置き換える変更や、また、受信側について等化器のトラツキング時におけるスライサ処理を本例に適したものへ置き換える変更を行う。

ここで、等化器のトラッキングでは、例えば、所定のアルゴリズムを用いてデータの位相や遅延を追従する処理が行われる。また、等化器のスライサ処理では、例えば、 1シンボル分に相当するビット数を処理単位としてデータを区切る処理が行われる。

また、本例のような信号点配置では、従来の信号点配置と比べて、演算量の点からも、十分に実用することが可能であり、例えば、本例の 3 2 Q AMでは、従来の 3 2 Q AMと比較して、演算量が微小に増加する程度であり十分に実用が可能である。

なお、本例の送信側の通信装置では、シンボルマッビング部 4などにより送信対象となるデータを I一 Q平面上の信号点へ変換する機能により信号点変換手段が構成されており、信号点から構成される信号を送信機により送信する機能により信号送信手段が構成されている。

また、本例の受信側の通信装置では、信号を受信機により受信する機能により信号受信手段が構成されており、シンボルデマッビング部 1 6などにより受信信号の信号点の I一 Q平面上での位置についての判定を象限やパワーレベルや位相に基づいて行う機能により信号点位置判定手段が構成されており、当該判定結果に基づいてシンボルデマッビング部 1 6により受信信号の信号点をデータへ変換する機能によりデータ変換手段が構成されている。

ここで、本発明の構成や態様としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々なものが用いられてもよレ、。また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。

また、本発明に関して行われる各種の処理としては、例えばプロセッサゃメモリ等を備えたハ一ドウエア資源においてプロセッサが R OM (Read Only Memory) に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードゥエァ回路として構成されてもよレ、。

また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクゃ C D (Compact Disc) — R OM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。産業上の利用可能性以上説明したように、本発明に係る通信方法などによると、 I— Q平面上に配置される複数である M個の信号点を用いて通信するに際して、 M個の信号点を I一 Q平面上に原点を中心として I軸方向及び Q軸方向についてそれぞれ等間隔 aとなるように配置した場合における I軸方向の最大値及び Q軸方向の最大値を有する点と原点との間隔 bを半径とする円の内部に又は当該円の上を含む当該円の内部に任意の 2個の信号点の間隔が当該等間隔 a以上であって少なくとも 1組の信号点間については当該等間隔 aより大きくなるように配置された M個の信号点を用いて通信するようにしたため、例えば従来と比べて、通信の特性を向上させることができる。

Claims

請求の範囲 I一 Q平面上に配置される複数である M個の信号点を用いて通信する通信方法であって、

M個の信号点を I一 Q平面上に原点を中心として I軸方向及び Q軸方向についてそれぞれ等間隔 aとなるように配置した場合における I軸方向の最大値及び Q軸方向の最大値を有する点と原点との間隔 bを半径とする円の内部に又は当該円の上を含む当該円の内部に、任意の 2個の信号点の間隔が当該等間隔 a以上であって少なくとも 1組の信号点間については当該等間隔 aより大きくなるように配置された M個の信号点を用いて通信する、

ことを特徴とする通信方法。

請求の範囲第 1項に記載の通信方法において、

I - Q平面上の原点を中心とする複数の円の上に M個の信号点が配置され、それぞれの円の半径は最小の円の半径の整数倍であり、最大の円の半径は前記間隔 bである、

ことを特徴とする通信方法。 ·

請求の範囲第 2項に記載の通信方法において、

それぞれの円の上には、 4の整数倍個の信号点が等間隔で I軸対称で且つ Q 軸対称で配置される、

ことを特徴とする通信方法。

受信信号の信号点を、 I _ Q平面上に配置される複数である M個の信号点のいずれかに対応するデータへ変換する通信方法であって、

受信信号の信号点のレベルについての判定を行うとともに、当該受信信号の信号点の I _ Q平面上での位相についての判定を行い、当該受信信号の信号点をこれらの判定結果に基づく値に相当するデータへ変換する、

ことを特徴とする通信方法。

I一 Q平面上に配置される複数である M個の信号点を用いて、送信側の通信装置から受信側の通信装置へ信号を通信する通信システムであって、送信側の通信装置は、 M個の信号点を I一 Q平面上に原点を中心として I軸方向及び Q軸方向についてそれぞれ等間隔 aとなるように配置した場合における I軸方向の最大値及び Q軸方向の最大値を有する点と原点との間隔 bを半径とする円の内部に又は当該円の上を含む当該円の内部に、任意の 2個の信号点の間隔が当該等間隔 a以上であって少なくとも 1組の信号点間については当該等間隔 aより大きくなるように M個の信号点を配置する信号点配置を用いて、送信対象となるデ一タを信号点へ変換する信号点変換手段と、信号点変換手段により変換された信号点から構成される信号を送信する信号送信手段と、を備え、

受信側の通信装置は、信号を受信する信号受信手段と、

受信信号の信号点の I一 Q平面上での位置についての判定を行う信号点位置判定手段と、

受信信号の信号点を、信号点位置判定手段による判定結果に基づいて識別される信号点に対応するデータへ変換するデータ変換手段と、を備えた、ことを特徴とする通 1