特表2015-536584IP Force 特許公報全文掲載

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2015-536584(P2015-536584A)
(43)【公表日】2015年12月21日
(54)【発明の名称】少なくとも1つの受信機にデータを伝送するための方法、装置及びコンピュータプログラム、並びに送信元によって伝送されるデータを受信するための方法、装置及びコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
   H04L 27/34 20060101AFI20151124BHJP
   H04J 11/00 20060101ALI20151124BHJP
【FI】
   H04L27/00 E
   H04J11/00 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】35
(21)【出願番号】特願2015-521721(P2015-521721)
(86)(22)【出願日】2013年12月5日
(85)【翻訳文提出日】2015年4月24日
(86)【国際出願番号】JP2013083281
(87)【国際公開番号】WO2014112254
(87)【国際公開日】20140724
(31)【優先権主張番号】13152015.7
(32)【優先日】2013年1月21日
(33)【優先権主張国】EP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】503163527
【氏名又は名称】ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ
【氏名又は名称原語表記】MITSUBISHI ELECTRIC R&D CENTRE EUROPE B.V.
(74)【代理人】
【識別番号】100110423
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道治
(74)【代理人】
【識別番号】100111648
【弁理士】
【氏名又は名称】梶並 順
(74)【代理人】
【識別番号】100122437
【弁理士】
【氏名又は名称】大宅 一宏
(74)【代理人】
【識別番号】100147566
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 俊一
(74)【代理人】
【識別番号】100161171
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 潤一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100161115
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 智史
(74)【代理人】
【識別番号】100179914
【弁理士】
【氏名又は名称】光永 和宏
(72)【発明者】
【氏名】シオシナ、クリスティーナ
(72)【発明者】
【氏名】ブルネル、ロイク
【テーマコード(参考)】
5K004
【Fターム(参考)】
5K004AA08
5K004JA08
5K004JA09
5K004JE03
5K004JG01
5K004JH02
(57)【要約】
本発明は少なくとも1つの受信機にデータを伝送するための方法であって、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解される、方法に関する。この方法は、
−第1のストリームの第1の幾つかのビットから、振幅位相偏移変調配置の配置点クラスタのうちの或る配置点クラスタを識別するステップであって、各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられ、全ての扇形が同じ中心点を有する、ステップと、
−第2のストリームの第2の幾つかのビットから、識別したクラスタ内に含まれる配置点のうちの1つの配置点を識別するステップと、
−伝送すべき記号を形成するために、識別するのに使用したビットを、識別した配置点クラスタの識別した配置点にマップするステップと、
−その記号を少なくとも1つの受信機に伝送するステップと
を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つの受信機にデータを伝送するための方法であって、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解される、方法において、
−前記第1のストリームの第1の幾つかのビットから、振幅位相偏移変調配置の配置点クラスタのうちの或る配置点クラスタを識別するステップであって、
各配置点クラスタは同数の配置点を含み、
各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、
前記第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって前記第1の種類の別の扇形と隔てられ、
前記第2の種類の各扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数であり、
前記第1の種類及び前記第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有する、
ステップと、
−前記第2のストリームの第2の幾つかのビットから、前記識別したクラスタ内に含まれる前記配置点のうちの1つの配置点を識別するステップであって、
前記配置点は複数の輪の上に設定され、
前記輪の半径は前記第2の種類の前記扇形の前記中心角に依存し、
前記第2の種類の前記扇形の前記中心角は、
前記同じ輪の上にあるとともに、前記第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる前記第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前記同じ輪の上にあり、前記第1の種類の前記同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である、
ステップと、
−伝送すべき記号を形成するために、識別に使用される前記ビットを、前記識別した配置点クラスタの前記識別した配置点にマップするステップと、
−前記記号を前記少なくとも1つの受信機に伝送するステップと
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項2】
クラスタ内の及び前記同じ輪の上にある前記配置点が等しく距離を置かれ、前記距離は、全ての前記クラスタについて、前記同じ輪の上にあるクラスタ内の配置点にわたって同じであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
隣接する2つの輪の間の全ての距離が等しいことを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
2つの輪の間の前記距離が、同じ輪の上にある隣接する配置点間の前記距離のうちの1つに等しいことを特徴とする、請求項2及び3に記載の方法。
【請求項5】
前記配置点の位置が、
−均一な振幅位相偏移変調配置の前記配置点を配置点クラスタに分けるステップであって、
各配置点クラスタは同数の配置点を含み、
各配置点クラスタは扇形の中に含まれ、
前記扇形は、隣接しており、前記同じ中心点を有し、境界によって分けられる、
ステップと、
−前記第1の種類のそれぞれの扇形の中のそれぞれの配置点クラスタ内に前記配置点を含めつつ前記第2の種類の扇形及び前記第1の種類の扇形を作成するために、前記扇形の境界に沿って角度制限を適用するステップと、
−前記第2の種類の前記扇形の前記中心角に従って前記輪の半径を修正するステップと
によって得られることを特徴とする、請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記配置点を分ける過程で前記均一な振幅位相偏移変調配置の少なくとも1つの配置点が2つの扇形に含まれる場合、各配置点クラスタが同数の配置点を有することを考慮に入れ、前記少なくとも1つの配置点を前記配置点クラスタの1つに割り当てる更なるステップを含むことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
或る輪の配置点を少なくとも1つの他の輪に移す更なるステップを含むことを特徴とする、請求項5又は6に記載の方法。
【請求項8】
複数の振幅位相偏移変調配置のうちの1つの振幅位相偏移変調配置を選択する更なるステップを含むことを特徴とする、請求項1〜7の何れか一項に記載の方法。
【請求項9】
送信元によって伝送されるデータを受け取るための方法であって、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解され、振幅位相偏移変調配置を使用して伝達される方法において、前記受信機によって実行される、
−少なくとも1つの記号を受け取るステップと、
−記受け取った記号及び前記振幅位相偏移変調配置から前記第1のストリームに関する情報を求めるステップであって、
前記配置は配置点クラスタに分けられ、
各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、
前記第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって前記第1の種類の別の扇形と隔てられ、
前記第2の種類の各扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数であり、
前記第1の種類及び前記第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有し、
前記配置点が複数の輪の上に設定され、
前記輪の半径は前記第2の種類の前記扇形の前記中心角に依存し、
前記第2の種類の前記扇形の前記中心角は、
前記同じ輪の上にあるとともに、前記第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる前記第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前記同じ輪の上にあるとともに、前記第1の種類の前記同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である、
ステップと、
−前記第1のストリームに関する前記情報から前記第1のストリームのデータを復号するステップと
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項10】
−前記受け取った記号及び前記振幅位相偏移変調配置から前記第2のストリームに関する情報を求めるステップと、
−前記第2のストリームに関する前記情報から前記第2のストリームのデータを復号するステップと
を更に含むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
複数の振幅位相偏移変調配置のうちの1つの振幅位相偏移変調配置を選択する更なるステップを含むことを特徴とする、請求項9又は10に記載の方法。
【請求項12】
少なくとも1つの受信機にデータを伝送するための装置であって、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解される、装置において、
−前記第1のストリームの第1の幾つかのビットから、振幅位相偏移変調配置の配置点クラスタのうちの或る配置点クラスタを識別するための手段であって、
各配置点クラスタは同数の配置点を含み、
各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、
前記第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって前記第1の種類の別の扇形と隔てられ、
前記第2の種類の各扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数であり、
前記第1の種類及び前記第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有する、
識別するための手段と、
−前記第2のストリームの第2の幾つかのビットから、前記識別したクラスタ内に含まれる前記配置点のうちの1つの配置点を識別するための手段であって、
前記配置点は複数の輪の上に設定され、
前記輪の半径は前記第2の種類の前記扇形の前記中心角に依存し、
前記第2の種類の前記扇形の前記中心角は、
前記同じ輪の上にあるとともに、前記第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる前記第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前記同じ輪の上にあり、前記第1の種類の前記同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である、
識別するための手段と、
−伝送すべき記号を形成するために、識別に使用される前記ビットを、前記識別した配置点クラスタの前記識別した配置点にマップするための手段と、
−前記記号を前記少なくとも1つの受信機に伝送するための手段と
を含むことを特徴とする、装置。
【請求項13】
送信元からデータを受け取るための装置であって、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解され、振幅位相偏移変調を使用して伝達される、装置において、
−少なくとも1つの記号を受け取るための手段と、
−前記受け取った記号及び前記振幅位相偏移変調配置から前記第1のストリームに関する情報を求めるための手段であって、
前記配置は配置点クラスタに分けられ、各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、
前記第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって前記第1の種類の別の扇形と隔てられ、
前記第2の種類の各扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数であり、
前記第1の種類及び前記第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有し、
前記配置点が複数の輪の上に設定され、
前記輪の半径は前記第2の種類の前記扇形の前記中心角に依存し、
前記第2の種類の前記扇形の前記中心角は、
前記同じ輪の上にあるとともに、前記第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる前記第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前記同じ輪の上にあるとともに、前記第1の種類の前記同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である、
求めるための手段と、
−前記第1のストリームに関する前記情報から前記第1のストリームのデータを復号するための手段と
を含むことを特徴とする、装置。
【請求項14】
プログラム可能装置内に直接ロード可能であり得るコンピュータプログラムであって、プログラム可能装置上で実行されるとき、請求項1〜8の何れか一項に記載の方法のステップを実施するための命令又はコードの部分を含む、コンピュータプログラム。
【請求項15】
プログラム可能装置内に直接ロード可能であり得るコンピュータプログラムであって、プログラム可能装置上で実行されるとき、請求項9〜11の何れか一項に記載の方法のステップを実施するための命令又はコードの部分を含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に少なくとも1つの受信機にデータを伝送するための方法及び装置
【背景技術】
【0002】
衛星通信事業では、直接家庭テレビ(direct to the home television)が最も重要なマーケットシェアの1つを有する。市場の拡大は主にHDTV(高品位テレビ:High Definition TV)の導入をきっかけにして起きたが、最近では3DTV(3次元)が導入されている。将来は、マルチビュー3DTV及びUHDTV(超高品位テレビ: Ultra High Definition TV)がこれに続くであろう。固有の高ビットレートを必要とする高品質の伝送に対応するには、大量の伝送帯域幅が必要である。
【0003】
使用可能なスペクトルは、降雨減衰に敏感な周波数領域内にある。降雨減衰に対する既存の対策の1つは、特定の配置点を選択するビットの様々な保護水準を提供する階層変調を使用することである。
【0004】
階層変調では、「高優先(High Priority)」(HP)ストリーム及び「低優先(Low Priority)」(LP)ストリームという2つの別々のビットストリームが、単一の変調ストリーム上へ結合される。
【0005】
受信状態が良好な受信機は両方のストリームを正しく受信することができる一方、受信状態が不十分な受信機は「高優先」ストリームしか受信できない場合がある。放送業者は、2つの完全に異なるサービスを使い、2つの異なる種類の受信機を狙うことができる。典型的には、LPストリームの方がHPストリームよりもビットレートが高いが、ロバスト性は低い。
【0006】
結果として生じる階層的配置は幾つかの配置点クラスタに分けることができ、各クラスタはHPストリームの必須情報を符号化し、各クラスタ内の配置点はLPストリームによって運ばれる補足情報を符号化する。この特性は、HPストリーム及びLPストリームの長さについて一定の制約を課す。
【0007】
X=2n’の配置点を含み、従ってn’ビットのグループを配置点上にマッピングする階層的配置を検討する。配置は、
【数1】
の配置点をそれぞれ含む
【数2】
のクラスタに分けることができると仮定する(n’=n1+n2)。マッピングの過程で、HPストリームのn1ビットがCのクラスタのうちの1つを識別し、LPストリームのn2ビットが、HPストリームのビットによって識別されたクラスタ内に含まれる
【数3】
の配置点のうちの1つの配置点を識別する。
【0008】
受信機側で可能なことは、HPストリーム及びLPストリームの両方を復号することである。とりわけクラスタの情報がLPストリームの復号の改善を殆どもたらさない場合、両方のストリームを同時に復号することが可能である。HP復号器からLP復号器へのフィードバックや反復復号等、他の復号器の構成を使用することもできる。
【0009】
FEC(順方向誤り訂正: Forward Error Correction)符号内で異なる符号化レートを有する可能性があること、及び階層的マッピングの性質により、HPストリーム及びLPストリームが誤りに対して不等に保護される。HPストリーム及びLPストリームは、異なる性能を有し、異なる信号対雑音比での異なる品質の伝送を確実にする。例えば、晴天では高品質のTV受信を提供するためにLPストリームを復号できる場合、雨天ではHPストリームしか復号できず、基本的な品質のTV受信を提供する場合がある。
【0010】
階層変調は、いくつかのDVB規格で実装されている。これらの規格は、H16QAM(階層的16値直交振幅変調)及びH64QAMを主に使用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、伝達信号上のピーク対平均パワー比(low Peak-to-Average Power Ratio)を低く維持しながら、階層変調ストリームを使用してデータを伝達できるようにする方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
そのために、本発明は少なくとも1つの受信機にデータを伝送するための方法に関し、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解され、
この方法は、
−第1のストリームの第1の幾つかのビットから、振幅位相偏移変調配置の配置点クラスタのうちの或る配置点クラスタを識別するステップであって、
各配置点クラスタは同数の配置点を含み、
各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられ、
第2の種類の各扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数であり、
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有する、
ステップと、
−第2のストリームの第2の幾つかのビットから、識別したクラスタ内に含まれる配置点のうちの1つの配置点を識別するステップであって、
配置点は複数の輪の上に設定され、
輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存し、
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあり、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあり、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である、
ステップと、
−伝送すべき記号を形成するために、識別に使用されるビットを、識別した配置点クラスタの識別した配置点にマップするステップと、
−その記号を少なくとも1つの受信機に伝送するステップと
を含むことを特徴とする。
【0013】
本発明は、少なくとも1つの受信機にデータを伝送するための装置にも関し、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解され、
この装置は、
−第1のストリームの第1の幾つかのビットから、振幅位相偏移変調配置の配置点クラスタのうちの或る配置点クラスタを識別するための手段であって、
各配置点クラスタは同数の配置点を含み、
各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられ、
第2の種類の各扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数であり、
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有する、
識別するための手段と、
−第2のストリームの第2の幾つかのビットから、識別したクラスタ内に含まれる配置点のうちの1つの配置点を識別するための手段であって、
配置点は複数の輪の上に設定され、
輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存し、
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあるとともに、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあるとともに、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である、
識別するための手段と、
−伝送すべき記号を形成するために、識別に使用されるビットを、識別した配置点クラスタの識別した配置点にマップするための手段と、
−その記号を少なくとも1つの受信機に伝送するための手段と
を含むことを特徴とする。
【0014】
従って本発明は、伝達信号上のピーク対平均パワー比を低く維持しながら、振幅位相偏移変調配置を使用して2つのデータストリームを階層的方法で伝達できるようにする。
【0015】
特定の特徴によれば、クラスタ内の及び同じ輪の上にある配置点が等しく距離を置かれ、その距離は、全てのクラスタについて同じ輪の中の配置点にわたって同じである。
【0016】
従って、配置点間の距離を制御することにより、第2のストリームの性能を制御することができる。
【0017】
特定の特徴によれば、隣接する2つの輪の間の全ての距離が等しい。
【0018】
従って、輪の間の距離を制御することにより、結果として生じる信号のピーク対平均パワー比を制御することができる。
【0019】
特定の特徴によれば、2つの輪の間の距離が、同じ輪の上にある隣接する配置点間の距離のうちの1つに等しい。
【0020】
従って、性能−ピーク対平均パワー比のトレードオフを得ることができる。
【0021】
特定の特徴によれば、配置点の位置が、
−均一な振幅位相偏移変調配置の配置点を配置点クラスタに分けるステップであって、
各配置点クラスタは同数の配置点を含み、
各配置点クラスタは扇形の中に含まれ、
前述の扇形は、隣接しており、同じ中心点を有し、境界によって分けられる、
ステップと、
−第1の種類のそれぞれの扇形の中のそれぞれの配置点クラスタ内に配置点を含めつつ第2の種類の扇形及び第1の種類の扇形を作成するために、境界に沿って角度制限を適用するステップと、
−第2の種類の扇形の中心角に従って輪の半径を修正するステップと
によって得られる。
【0022】
従って、伝送ストリームに対する不等の保護を確実にする不均一な配置が得られる。
【0023】
均一な振幅位相偏移変調配置は異なる半径の同心円上に配置される配置点を含み、各円上への配置点は均等に間隔を空けられる。
不均一な振幅位相偏移変調配置は異なる半径の同心円上に配置される配置点を含み、各円上への配置点は不規則に間隔を空けられる。
【0024】
特定の特徴によれば、配置点を分ける過程で均一な振幅位相偏移変調配置の少なくとも1つの配置点が2つの扇形に含まれる場合、この方法は、各配置点クラスタが同数の配置点を有することを考慮に入れ、少なくとも1つの配置点を配置点クラスタの1つに割り当てる更なるステップを含む。
【0025】
従って、同数の配置点を含むクラスタに配置を分けることができる。
【0026】
特定の特徴によれば、この方法は、或る輪の配置点を少なくとも1つの他の輪に移す更なるステップを含む。
【0027】
従って、性能とピーク対平均パワー比との間のトレードオフを得ることができる。
【0028】
特定の特徴によれば、この方法は、輪の間の距離として同じ輪の上にある2つの配置点間の距離のうちの1つを選択するステップを更に含む。
【0029】
従って、配置点クラスタ内の配置点の良好な再分割が得られる。
【0030】
特定の特徴によれば、複数の振幅位相偏移変調配置のうちの1つの振幅位相偏移変調配置が選択される。
【0031】
従って、振幅位相偏移変調配置のパラメータを伝送状態に適合させることができる。
【0032】
本発明は、送信元によって伝送されるデータを受け取るための方法にも関し、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解され、振幅位相偏移変調配置を使用して伝達され、
この方法は受信機によって実行される、
−少なくとも1つの記号を受け取るステップと、
−受け取った記号及び振幅位相偏移変調配置から第1のストリームに関する情報を求めるステップであって、
配置は配置点クラスタに分けられ、
各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられ、
第2の種類の各扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数であり、
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有し、
配置点が複数の輪の上に設定され、
輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存し、
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあるとともに、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあり、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である、
ステップと、
−第1のストリームに関する情報から第1のストリームのデータを復号するステップと
を含むことを特徴とする。
【0033】
本発明は、送信元によって伝送されるデータを受け取るための装置にも関し、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解され、振幅位相偏移変調配置を使用して伝達され、
この方法は受信機によって実行される、
−少なくとも1つの記号を受け取るステップと、
−受け取った記号及び振幅位相偏移変調配置から第1のストリームに関する情報を求めるステップであって、
配置は配置点クラスタに分けられ、
各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられ、
第2の種類の各扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数であり、
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有し、
配置点が複数の輪の上に設定され、
輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存し、
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあるとともに、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあるとともに、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である、
ステップと、
−第1のストリームに関する情報から第1のストリームのデータを復号するステップと
を含むことを特徴とする。
【0034】
従って本発明は、伝達信号上のピーク対平均パワー比を低く維持しながらデータを受信できるようにする。
【0035】
更に別の態様によれば、本発明は、プログラム可能装置内に直接ロード可能であり得るコンピュータプログラムに関する。このコンピュータプログラムは、プログラム可能装置上で実行されるとき、本発明による方法のステップを実施するための命令又はコードの部分を含む。
【0036】
コンピュータプログラムに関する特徴及び利点は、本発明による方法及び機器に関してに記載したものと同じなので、ここでは繰り返さない。
【0037】
実施形態の例についての以下の説明を読むことにより、本発明の特性がより明確に分かるようになる。この説明は、以下の添付図面を参照して行う。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明が実装される無線リンクを表す。
【図2】本発明が実装される送信元のアーキテクチャを表す図である。
【図3a】本発明の第1の実現方法による、送信元の無線インターフェイスの構成要素のブロック図を開示する。
【図3b】本発明の第2の実現方法による、送信元の無線インターフェイスの構成要素のブロック図を開示する。
【図4】本発明が実装される受信機のアーキテクチャを表す図である。
【図5】本発明による受信機の無線インターフェイスの構成要素のブロック図を開示する。
【図6】本発明による、配置を求めるために送信元によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。
【図7】本発明による、配置上に情報ビットをマップするために送信元によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。
【図8】本発明による、配置を使用することによって送られた情報を復号するために、受信機によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。
【図9】64振幅位相偏移変調配置を4つの扇形に分ける一例を開示する。
【図10】角度制限が適用された4つの扇形に分けられた振幅位相偏移変調配置を開示する。
【図11】角度制限が適用され、角度制限に従って配置の輪の半径が修正された4つの扇形に分けられた振幅位相偏移変調配置を開示する。
【図12】角度制限がπ/8に等しい場合の、本発明に従って修正された振幅位相偏移変調配置の一例を開示する。
【図13】角度制限がπ/16に等しい場合の、本発明に従って修正された振幅位相偏移変調配置の一例を開示する。
【図14】角度制限がπ/8に等しく、少なくとも1つの輪の幾つかの配置点が別の輪に移される場合の、本発明に従って修正された振幅位相偏移変調配置の一例を開示する。
【図15】64振幅位相偏移変調配置を8つの扇形に分ける一例を開示する。
【図16】本発明に従って使用され得る表の一例を開示する。
【発明を実施するための形態】
【0039】
図1は、本発明が実装される無線リンクを表す。
【0040】
本発明は、送信元Srcによって伝達される信号が受信機Recに伝達される例を使って開示する。
【0041】
例えば、送信元Srcは衛星又は地上伝送機の中に含まれても良く、受信機に信号をブロードキャストする。
【0042】
単純にするために図1には受信機Recを1つしか示していないが、より多くの数の受信機Recに信号がブロードキャストされる。
【0043】
受信機Recは、映像信号等のデータがブロードキャストされる移動端末とすることができる。
【0044】
本発明によれば、送信元Srcは少なくとも1つの受信機にデータを伝達し、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解され、
送信元Srcは、
−第1のストリームの第1の幾つかのビットから、振幅位相偏移変調配置の配置点クラスタのうちの或る配置点クラスタを識別することであって、
各配置点クラスタは同数の配置点を含み、
各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられ、
第2の種類の各扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数であり、
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有する、
識別すること、
−第2のストリームの第2の幾つかのビットから、識別したクラスタ内に含まれる配置点のうちの1つの配置点を識別することであって、
配置点は複数の輪の上に設定され、
輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存し、
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあるとともに、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあり、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である、
識別すること、
−伝送すべき記号を形成するために、識別に使用されるビットを、識別した配置点クラスタの識別した配置点にマップすること、
−その記号を少なくとも1つの受信機に伝送すること
を行う。
【0045】
本発明によれば、受信機Recは、
−少なくとも1つの記号を受け取ること、
−受け取った記号及び振幅位相偏移変調配置から第1のストリームに関する情報を求めることであって、
配置は配置点クラスタに分けられ、
各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれ、
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられ、
第2の種類の各扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数であり、
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有し、
配置点が複数の輪の上に設定され、
輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存し、
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあるとともに、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあり、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である、
求めること、
−第1のストリームに関する情報から第1のストリームのデータを復号すること
を行う。
【0046】
送受信に使用される振幅位相偏移変調配置は同一である。
【0047】
図2は、本発明が実装される送信元のアーキテクチャを表す図である。
【0048】
送信元Srcは、例えばバス201によって接続される構成要素と、図6及び図7に開示するプログラムによって制御されるプロセッサ200とに基づくアーキテクチャを有する。
【0049】
送信元Srcは、専用の集積回路に基づくアーキテクチャを有しても良いことをここで指摘しておく必要がある。
【0050】
バス201は、プロセッサ200を読取専用メモリROM202、ランダムアクセスメモリRAM203、及び無線インターフェイス205につなげる。
【0051】
メモリ203は、図6及び図7に開示するアルゴリズムに関するプログラムの命令及び変数を受け取ることを目的とするレジスタを含み、本発明による複数の振幅位相偏移変調配置を含むことができる。
【0052】
プロセッサ200は、無線インターフェイス205の動作を制御する。
【0053】
読取専用メモリ202は、図6及び図7に開示するアルゴリズムに関するプログラムの命令を含み、この命令は送信元Srcの電源投入時にランダムアクセスメモリ203に移される。
【0054】
図6及び図7に関して以下で説明するアルゴリズムの任意の及び全てのステップは、PC(パーソナルコンピュータ)、DSP(デジタル信号プロセッサ)、マイクロコントローラ等のプログラム可能計算機による1組の命令又はプログラムの実行により、ソフトウェアによって実装することができ、さもなければFPGA(書替え可能ゲートアレイ)やASIC(特定用途向け集積回路)等の機械部品又は専用構成要素により、ハードウェアによって実装することができる。
【0055】
言い換えれば、送信元Srcは、図6及び図7に関して以下で説明するアルゴリズムのステップを送信元Srcに実行させる回路又は回路を含む装置を含む。
【0056】
図6及び図7に関して以下で説明するアルゴリズムのステップを送信元Srcに実行させる回路を含むかかる装置は、送信元Srcに接続可能な外部装置であり得る。
【0057】
無線インターフェイス205は、図3a又は図3bの中で開示する構成要素を含む。
【0058】
図3aは、本発明の第1の実現方法による、送信元の無線インターフェイスの構成要素のブロック図を開示する。
【0059】
この第1の実現方法では、狭帯域搬送波伝送方式を使用する。
【0060】
伝送しようとするデータを第1のHPストリーム及び第2のLPストリームに分ける。HPストリームは必須情報を含むことができ、LPストリームは詳細情報を含むことができる。
【0061】
HPビットストリームとLPビットストリームとは独立していても良く、又は2つのビットストリーム間には何らかの関係があっても良い。例えば、LPストリームは、HPストリーム内で運ばれる情報に対する差分情報を符号化することができる。符号化モジュール300及び301の前に、任意選択的にビットスクランブリングが行われても良い。
【0062】
ST1符号モジュール300はHPストリームを符号化し、ST2符号モジュール301はLPストリームを符号化する。
ST1符号モジュール300及びST2符号モジュール301は、任意選択的にインタリーブモジュールを含むことができる。
2つの符号モジュール300及び301は、同じ若しくは異なる符号及び/又は符号化レートを使用することができる。レート1での符号化は符号化されていない伝送と同等の場合があり、この場合は符号化モジュールを省略しても良い。
【0063】
符号化されたHPストリーム及びLPストリームを、配置マッピングモジュール302に与える。配置マッピングモジュール302は、符号化HPストリームのビットから配置点クラスタを識別するクラスタ識別モジュール303を含む。
図9及び図15に関して配置点クラスタの例を示す。
クラスタ識別モジュール303は、符号化HPストリームをn1ビットのグループに分割し、振幅位相偏移変調配置の配置点クラスタのうちの配置点クラスタをn1ビットのグループごとに識別する。
【0064】
各配置点クラスタは同数の配置点を含む。各配置点クラスタは、第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれる。
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられる。
第2の種類の扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数である。
【0065】
例えばC=8の場合、第2の種類の扇形は、ヌル値よりも大きくπ/8よりも小さい場合がある同じ中心角を有する。
【0066】
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有し、この中心点は振幅位相偏移変調配置の中心点でもある。
【0067】
配置マッピングモジュール302は、符号化LPストリームのビットから配置点を識別する配置点識別モジュール304を含む。配置点識別モジュール304は、符号化LPストリームをn2ビットのグループに分割し、マッピングモジュール303によって識別された配置点クラスタの配置点をn2ビットのグループごとに識別する。
【0068】
配置点は複数の輪の上に設定される。
輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存する。
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあり、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあり、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である。
【0069】
マッピングモジュール302は、伝送すべき記号を形成するために、HPストリームのn1ビット及びLPストリームのn2ビットからそれぞれ成るn’=n1+n2ビットのグループを、識別された配置点クラスタの識別された配置点にマップする。
【0070】
HPストリーム及びLPストリームのマッピングの結果を、フレームビルダ305に与える。
【0071】
フレームビルダ305は、選択された伝送形式に対応する配置記号を伝送フレーム内に挿入し、例えばチャネル推定用のパイロット等の他の全ての必要な記号も挿入する。
【0072】
フレームビルダ305の出力は、伝送前に任意選択的なプレフィックス/ポストフィックス挿入モジュール306に与えても良い。
【0073】
フレームビルダの出力又はプレフィックス/ポストフィックス挿入モジュール306の出力を伝送する準備がここで整う。
【0074】
図3bは、本発明の第2の実現方法による、送信元の無線インターフェイスの構成要素のブロック図を開示する。
【0075】
第2の実現方法では、SC−FDMA(単一キャリア周波数分割多元接続: Single-carrier Frequency Division Multiple Access)、OFDMA(直交周波数分割多元接続: Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)、MC−CDMA(マルチキャリア符号分割多元接続: Multi Carrier-Code Division Multiple access)等のマルチキャリア伝送方式、又は他の事前に符号化されるOFDMAを使用することができる。
【0076】
伝送しようとするデータを第1のHPストリーム及び第2のLPストリームに分ける。HPストリームは必須情報を含むことができ、LPストリームは詳細情報を含むことができる。
【0077】
HPビットストリームとLPビットストリームとは独立していても良く、又は2つのビットストリーム間には何らかの関係があっても良い。例えば、LPストリームは、HPストリーム内で運ばれる情報に対する差分情報を符号化することができる。符号化モジュール350及び351の前に、任意選択的にビットスクランブリングが行われても良い。
【0078】
ST1符号モジュール350はHPストリームを符号化し、ST2符号モジュール351はLPストリームを符号化する。
ST1符号モジュール350及びST2符号モジュール351は、任意選択的にインタリーブモジュールを含むことができる。
2つの符号モジュール350及び351は、同じ若しくは異なる符号及び/又は符号化レートを使用することができる。レート1での符号化は符号化されていない伝送と同等の場合があり、この場合は符号化モジュールを省略しても良い。
【0079】
符号化されたHPストリーム及びLPストリームを、配置マッピングモジュール352に与える。
配置マッピングモジュール352は、符号化HPストリームのビットから配置点クラスタを識別するクラスタ識別モジュール353を含む。
図9及び図15に関して配置点クラスタの例を示す。
クラスタ識別モジュール353は、符号化HPストリームをn1ビットのグループに分割し、振幅位相偏移変調配置の配置点クラスタのうちの配置点クラスタをn1ビットのグループごとに識別する。
【0080】
各配置点クラスタは同数の配置点を含む。
各配置点クラスタは、第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれる。
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられる。
第2の種類の扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数である。
【0081】
例えばC=8の場合、第2の種類の扇形は、ヌル値よりも大きくπ/8よりも小さい場合がある同じ中心角を有する。
【0082】
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有し、この中心点は振幅位相偏移変調配置の中心点でもある。
【0083】
配置マッピングモジュール352は、符号化LPストリームのビットから配置点を識別する配置点識別モジュール354を含む。配置点識別モジュール354は、符号化LPストリームをn2ビットのグループに分割し、マッピングモジュール353によって識別された配置点クラスタの配置点をn2ビットのグループごとに識別する。
【0084】
配置点は複数の輪の上に設定される。
輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存する。
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあるとともに、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあるとともに、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である。
【0085】
マッピングモジュール352は、伝送すべき記号を形成するために、HPストリームのn1ビット及びLPストリームのn2ビットからそれぞれ成るn’=n1+n2ビットのグループを、識別された配置点クラスタの識別された配置点にマップする。
【0086】
伝送方式がSC−FDMAである場合、HPストリーム及びLPストリームのマッピングの結果をDFTモジュール355(離散フーリエ変換: Discrete Fourier Transform)に与え、DFTモジュール355は、HPストリーム及びLPストリームのマッピングの結果を周波数領域内に広める。DFTモジュール355は、高速フーリエ変換モジュールに置き換えても良い。
【0087】
OFDMA伝送を得る場合、DFTモジュール355はなくても良い。
【0088】
MC−CDMA伝送を得るために、DFTモジュール355をウォルシュ・アダマールモジュール(Walsh Hadamard module)に置き換えても良い。
【0089】
事前に符号化されるOFDMA伝送を得るために、DFTモジュール355を他の種類の事前符号化モジュールに置き換えても良い。
【0090】
事前符号化データ記号は、副搬送波マッピングモジュール356によって副搬送波上にマップされる。
【0091】
副搬送波モジュール356の出力を、DFTモジュール355のサイズ以上のサイズのIDFTモジュール357(逆離散フーリエ変換: Inverse Discrete Fourier Transform)に与える。
【0092】
改変形態では、IDFTモジュール357を逆高速フーリエ変換モジュール又は他の処理モジュールに置き換えることができる。
【0093】
IDFTモジュール357の出力は、伝送前に任意選択的なプレフィックス/ポストフィックス挿入モジュール358に与えても良い。
【0094】
IDFTモジュール357の出力又はプレフィックス/ポストフィックス挿入モジュール306の出力を、例えばブロードキャストのように伝送する準備がここで整う。
【0095】
図4は、本発明が実装される受信機のアーキテクチャを表す図である。
【0096】
受信機Recは、例えばバス401によって接続される構成要素と、図8に開示するプログラムによって制御されるプロセッサ400とに基づくアーキテクチャを有する。
【0097】
受信機Recは、専用の集積回路に基づくアーキテクチャを有しても良いことをここで指摘しておく必要がある。
【0098】
バス401は、プロセッサ400を読取専用メモリROM402、ランダムアクセスメモリRAM403、及び無線インターフェイス405につなげる。
【0099】
メモリ403は、図8に開示するアルゴリズムに関するプログラムの変数及び命令を受け取ることを目的とするレジスタを含み、本発明による複数の振幅位相偏移変調配置を含むことができる。
【0100】
プロセッサ400は、無線インターフェイス405の動作を制御する。
【0101】
読取専用メモリ402は、図8に開示するアルゴリズムに関するプログラムの命令を含み、この命令は受信機Recの電源投入時にランダムアクセスメモリ403に移される。
【0102】
図8に関して以下で説明するアルゴリズムの任意の及び全てのステップは、PC(パーソナルコンピュータ)、DSP(デジタル信号プロセッサ)、マイクロコントローラ等のプログラム可能計算機による1組の命令又はプログラムの実行により、ソフトウェアによって実装することができ、さもなければFPGA(書替え可能ゲートアレイ)やASIC(特定用途向け集積回路)等の機械部品又は専用構成要素により、ハードウェアによって実装することができる。
【0103】
言い換えれば、受信機Recは、図8に関して以下で説明するアルゴリズムのステップを受信機Recに実行させる回路又は回路を含む装置を含む。
【0104】
図8に関して以下で説明するアルゴリズムのステップを受信機Recに実行させる回路を含むかかる装置は、送信元Srcに接続可能な外部装置であり得る。
【0105】
無線インターフェイス405は、図5の中で開示する構成要素を含む。
【0106】
図5は、本発明による受信機の無線インターフェイスの構成要素のブロック図を開示する。
【0107】
無線インターフェイス405は、受信信号を同期させる同期モジュール500を含む。
【0108】
無線インターフェイス405は、任意選択的なプレフィックス/ポストフィックス除去モジュール501を含んでも良い。
【0109】
プレフィックス/ポストフィックス除去モジュール501の出力をDFTモジュール502に与える。
【0110】
DFTモジュール502の出力を、均等化モジュール503及びチャネル推定モジュール504に与える。チャネル推定モジュール504が、均等化モジュール503に情報を与えている。
【0111】
均等化モジュール503の出力をIDFTモジュール505に与える。
【0112】
受信機RECが、図3aで生成されるような単一キャリア信号を復号するとき、モジュール502及び505は両方あるか(周波数領域内の均等化)、両方ないか(時間領域内の均等化)のどちらかである。
【0113】
受信機が、図3bで生成されるようなマルチキャリア信号を復号するとき、IDFTモジュール505はあるか(SC−FDMA)、ないか(OFDMA)、又は事前符号化モジュール355の効果を反転させる別の種類の処理に置き換えられる。例えば、MC−CDMA伝送では、IDFTモジュール505が逆ウォルシュ・アダマールモジュールに置き換えられる。
【0114】
IDFTモジュール505の出力を復調モジュール506に与える。
【0115】
IDFTモジュール又は逆拡散モジュールが無い場合、均等化モジュール503の出力を復調モジュール506に直接与える。
【0116】
復調モジュール506は、HPストリームに関する情報をHP復号モジュール507に与える。
【0117】
復調モジュール506は、受け取った記号及び振幅位相偏移変調配置からHPストリームに関する情報を求める。
配置が配置点クラスタへと分けられ、各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれる。
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられる。
第2の種類の扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数である。
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有する。
配置点は複数の輪の上に設定され、輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存する。
【0118】
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあるとともに、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあるとともに、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である。
【0119】
復号モジュール507が、HPストリームに関する情報からHPストリームのデータを復号する。
【0120】
HPストリームに関する情報は、ソフトビットであり得る。
【0121】
復調モジュール506は、LPストリームに関する情報をLP復号モジュール509に与える。
【0122】
復調モジュール506は、受け取った記号及び振幅位相偏移変調配置からLPストリームに関する情報を求める。
【0123】
LP復号モジュール509が、LPストリームに関する情報からLPストリームのデータを復号する。
【0124】
LPストリームに関する情報は、ソフトビットであり得る。
【0125】
受信機側で可能なことは、HPストリーム及びLPストリームの両方を同時に復号することである。とりわけクラスタの情報がLPストリームの復号の改善を殆どもたらさない場合、両方のストリームを同時に復号することが可能である。HP復号器からLP復号器へのフィードバックや反復復号等、他の復号器の構成を使用することもできる。
【0126】
受信機Recは、LP復号モジュール509を含まなくても良く、HPストリームだけを復号しても良いことをここで指摘しておく必要がある。
【0127】
図6は、本発明による、配置を求めるために送信元によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。
【0128】
より正確には、このアルゴリズムは、送信元Srcのプロセッサ200によって実行される。
【0129】
ステップS60で、プロセッサ200がMの輪を有するX−APSK配置(振幅位相偏移変調:Amplitude Phase Shift Keying)を取得し、k番目のそれぞれの輪はNkの配置点を含み、k=1...Mである。
例えば、X=64の場合、64−APSK配置が得られる。図9又は図15に、64APSK配置の一例を示す。図9及び図15の配置は、均一なAPSK配置である。
改変形態では、ステップS60で、プロセッサ200が不均一なAPSK配置を選択し得る。
【0130】
次のステップS61で、プロセッサ200が64−APSK配置を扇形に分ける。例えばプロセッサ200は、図9に示すように64−APSK配置を
【数4】
の扇形に分ける。
【0131】
図9は、64振幅位相偏移変調配置を4つの扇形に分ける一例を開示する。
【0132】
図9では、4つの扇形を90、91、92、及び93で示す。
【0133】
図9の例に示す64APSK配置は、M=4の輪を有する4−12−20−28APSK配置である。X=64=2n’=6なので、n’=6の符号化ビットのグループが伝送過程で各配置記号上にマップされる。
N1=4は最初の輪、即ち最も小さい半径R1を有する輪の配置点の数であり、
N2=12は半径R2の第2の輪の配置点の数であり、
N3=20は半径R3の第3の輪の配置点の数であり、
N4=28は半径R4の第4の輪、即ち最も大きい半径を有する輪の配置点の数である。
【0134】
各扇形は配置点クラスタに対応し、各クラスタは
【数5】
の配置点を含む。これは、それぞれが16個の点を有するC=4のクラスタに配置を分割することに等しい。その結果、配置記号上にマップされるn’=6の符号化ビットのうち、n1=2ビットがHPストリームに属し、n2=4ビットがLPストリームに属する。
【0135】
次のステップS62で、プロセッサ200は、扇形の境界上にある少なくとも1つの配置点があるかどうかを確認する。
【0136】
図9に示す分割では、どの配置点も扇形の境界上に無い。
【0137】
図15に関して示す例では、幾つかの配置点が扇形の境界上にあることをここで指摘しておく必要がある。
【0138】
扇形の境界上にある少なくとも1つの配置点がある場合、プロセッサ200はステップS63に進む。さもなければ、プロセッサ200はステップS64に進む。
【0139】
ステップS63で、プロセッサ200は、全てのクラスタが同数の点
【数6】
を有するべきであるということを考慮に入れ、扇形の境界上にある配置点がどのクラスタに属するのかを決定する。
【0140】
図15は、64振幅位相偏移変調配置を8つの扇形に分ける一例を開示する。
【0141】
X=64=2n’=6なので、n’=6の符号化ビットのグループが伝送過程で各配置記号上にマップされる。
【0142】
図15では、8つの扇形を150から157で示す。各扇形は配置点クラスタに対応する。8つの扇形があるので、
【数7】
の配置点クラスタがあり、各クラスタは
【数8】
の配置点を含む。これは、それぞれが8個の点を有するC=8のクラスタに配置を分割することに等しい。その結果、配置記号上にマップされるn’=6の符号化ビットのうち、n1=3ビットがHPストリームに属し、n2=3ビットがLPストリームに属する。
【0143】
扇形150と扇形151との間に含まれる点は扇形の境界上にあり、
扇形152と扇形153との間に含まれる点は扇形の境界上にあり、
扇形154と扇形155との間に含まれる点は扇形の境界上にあり、
扇形156と扇形157との間に含まれる点は扇形の境界上にある。
【0144】
150と151との間の扇形の境界上の線影を付けた点は扇形150に属する。
150と151との間の扇形の境界内の黒い点は扇形151に属する。
【0145】
152と153との間の扇形の境界上の線影を付けた点は扇形152に属する。
152と153との間の扇形の境界内の黒い点は扇形153に属する。
【0146】
154と155との間の扇形の境界上の線影を付けた点は扇形154に属する。
154と155との間の扇形の境界内の黒い点は扇形155に属する。
【0147】
156と157との間の扇形の境界上の線影を付けた点は扇形156に属する。
156と157との間の扇形の境界内の黒い点は扇形157に属する。
【0148】
ステップS63を実行すると、プロセッサ200はステップS64に進む。
【0149】
全ての配置点クラスタが同数の配置点を有する限り、他の種類の判定を下しても良い。
【0150】
ステップS64で、プロセッサ200が、扇形の境界に沿って角度制限θを選択して課す。例えば、角度制限は、ヌル値よりも大きくπ/Cよりも小さい値を有する。
【0151】
例えばC=8の場合、第2の種類の扇形は、ヌル値よりも大きくπ/8よりも小さい場合がある同じ中心角を有する。
【0152】
配置パラメータθは、例えば伝送領域内の気象状況等の伝送状態に応じて適合させることができる。1組のあり得るθ値が対応する配置設計と共に事前に計算され、例えば参照表内に記憶される、又は伝送中に適応性のある方法で配置の再設計を行うことができるという2つの可能性がある。何れの場合にも、使用するθパラメータの値を受信機に伝送しなければならない。
【0153】
図10の例によれば、プロセッサ200は、扇形の境界に沿ってθ=π/8の角度制限を選択して課している。
【0154】
角度θを用いて角度制限を課すことにより、配置点を一切含まない扇形が配置点クラスタを含む2つの扇形の間に作成される。第2の種類の扇形と命名する作成された扇形は、配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角2θを有する。
【0155】
扇形の境界に沿って角度制限を適用することにより、第1の種類の扇形が作成される。角度制限が適用されても、ステップS61の扇形に対応する配置点クラスタ内に含まれる配置点は、引き続きそのそれぞれの第1の種類の扇形の中の配置点クラスタ内にある。即ち、第1の種類の各扇形の中のそれぞれの輪の上にある配置点を分ける距離は、ステップS61の扇形の中の配置点を分ける距離と比較して短くなる。
【0156】
図10は、角度制限が適用された4つの扇形に分けられた振幅位相偏移変調配置を開示する。
【0157】
角度制限の適用後、不均一なAPSK配置が得られる。
【0158】
ここでは、θ=π/8の角度制限を課す。
【0159】
扇形の各境界が、自らの扇形の中心に向けてθ=π/8回転される。
【0160】
半径Rk k=1...Mのk番目の輪の上にあり、同じクラスタに属する(Nkのうちの)2つの配置点間の位相差が、角度制限前のφk=2π/Nkから角度制限後の
【数9】
に低減される。
【0161】
φ’k.c(n)が、k番目(最も低い位相を有する第一象限内の配置点において指数0から始める反時計回りのカウント)の輪の上にあり、クラスタc,c=0...C−1によって生じる、指数nの配置点の位相であると仮定されたい。
【0162】
【数10】
但し
【数11】
は、実軸に対する(角度制限後の)輪kの第1の配置点の位相である。
【0163】
同じ輪の上にあり、指数n及びn+1の配置点が同じクラスタc内にある場合、φ’k=φ’k.c(n+1)−φ’k.c(n)が成立する。
【0164】
図9の例では、配置が扇形の境界に対して対称的であり、全てのNkがクラスタの数Cで割り切れる。従って、図9のこの対称的な特定の事例では、角度制限後、指数cを落としてφ’k(n)を
【数12】
として計算することができる。
【0165】
次のステップS65で、プロセッサ200が、パラメータθ及び配置パラメータNkに応じて新たな輪の半径R’kを計算する。
【0166】
クラスタ内の配置点間のより均一な分散を得るために、輪間距離を再調節することができ、これは配置を幾らか変倍すること、従って対応する新たな輪の半径R’kを計算することをもたらす。新たな配置は、半径R’kのそれぞれの輪の上にあるNkの点を有する。輪間距離を短くすることにより、PAPRが低減される(ピーク対平均パワー比)。
【0167】
配置点間の最小ユークリッド距離を変更しないために、及びBER(ビット誤り率: Bit Error Rate)の性能を著しく低下させないために、輪間距離は輪内距離(intra-ring distance)よりも短くあるべきではない。
【0168】
輪間距離は、隣接する輪を隔てる距離であり、
所与の輪の上の輪内距離は、その所与の輪の上にある隣接する配置点を隔てる距離である。
【0169】
PAPRに不利益をもたらさないために、輪間距離は長過ぎるべきではない。不利益をもたらさないために、輪間距離は短過ぎるべきではなく、及びHPストリームの性能。
【0170】
4つの配置の輪が等間隔を空けられ、輪間距離がΔによって示されると仮定されたい。更に、輪kの2つの配置点間の最小輪内距離をΔkによって示すものとする。
【0171】
輪内距離Δkは
【数13】
で表わすことができ、Δは配置点間の最小輪内距離に少なくとも等しくあるべきである。
【0172】
配置の輪が等間隔を空けられていると仮定し、変倍された配置に対応する半径、従って輪間距離Δを計算するために、以下の制約を考慮に入れることができる。
【数14】
【0173】
Δkの値を与える等式は、
【数15】
として更に書き換えることができる。
【0174】
M=4、X=64の場合、次式が成立する。
【数16】
【0175】
Δ=Δkにすることは、R1’の関数としてΔを与える。これにより、R1’の値が計算できるようになる。
【0176】
図9に示す検討中の4−12−20−28APSK配置では、配置点間の最小輪内距離は図11に示す第4の輪のΔ4に対応する。
【0177】
図11は、角度制限が適用され、角度制限に従って配置の輪の半径が修正された4つの扇形に分けられた振幅位相偏移変調配置を開示する。
【0178】
図11の例では、64APSK配置がθ=π/8の角度制限を有し、輪間距離Δが、この事例ではΔ4であるクラスタ内の最小輪内距離に等しく選択される。
【0179】
この設計ではΔの値を最小化することによって低いPAPRを得ようとするが、LPストリームに対応するクラスタ内の配置点間の平均ユークリッド距離が短くなることにより、性能上の幾らかの不利益が生じる場合がある。例えばΔ=Δ2を選ぶこと等、Δの他の値はPAPR及びBER性能間の様々なトレードオフを行う。
【0180】
図12は、角度制限がπ/8に等しい場合の、本発明に従って4つの扇形に分けられ修正された振幅位相偏移変調配置の一例を開示する。
【0181】
図12の例では、64APSK配置がθ=π/8の角度制限を有し、輪間距離Δが、この事例ではΔ2であるクラスタ内の最大輪内距離に等しく選択される。
【0182】
図13は、角度制限がπ/16に等しい場合の、本発明に従って4つの扇形に分けられ修正された振幅位相偏移変調配置の一例を開示する。
【0183】
図13の例では、64APSK配置がθ=π/16の角度制限を有し、輪間距離Δが、この事例ではΔ2であるクラスタ内の最大輪内距離に等しく選択される。
【0184】
ステップS65が実行されると、このアルゴリズムは中断され、又は本発明の特定の実現方法によれば、プロセッサ200が更なるステップS66を実行する。
【0185】
配置パラメータの例を図16に示す。
【0186】
図16は、本発明に従って使用され得る表の一例を開示する。
【0187】
列160には、第1の輪の半径の様々な値が示されている。
【0188】
列161には、第2の輪の半径の様々な値が示されている。
【0189】
列162には、第3の輪の半径の様々な値が示されている。
【0190】
列163には、第4の輪の半径の様々な値が示されている。
【0191】
行165は、θ=π/8の角度制限を示し、輪間距離はΔ=0.1226である。第1の輪の半径は0.7251に等しく、第2の輪の半径は0.8477に等しく、第3の輪の半径は0.9702に等しく、第4の輪の半径は1.0928に等しい。
【0192】
行166は、θ=π/8の角度制限を示し、輪間距離はΔ=0.1958である。第1の輪の半径は0.5542に等しく、第2の輪の半径は0.75に等しく、第3の輪の半径は0.9458に等しく、第4の輪の半径は1.1416に等しい。
【0193】
行167は、θ=π/16の角度制限を示し、輪間距離はΔ=0.1915である。第1の輪の半径は0.5615に等しく、第2の輪の半径は0.7560に等しく、第3の輪の半径は0.9474に等しく、第4の輪の半径は1.1389に等しい。
【0194】
行168は、θ=π/16の角度制限を示し、輪間距離はΔ=0.2585である。第1の輪の半径は0.4040に等しく、第2の輪の半径は0.6624に等しく、第3の輪の半径は0.9209に等しく、第4の輪の半径は1.1794に等しい。
【0195】
図16に示す半径の値は、平均ユニタリパワーにおいて正規化された配置の公称値であることをここで指摘しておく必要がある。本発明によれば、平均ユニタリパワーにおいて正規化される配置の図16に示す半径の値は、最大+/−5%異なり得る。
【0196】
本発明によれば、ユニタリパワー以外の伝送パワーを使用しても良い。その場合、所望の伝送パワーを得るために半径の値が比例して修正される。
【0197】
ステップS66で、プロセッサ200は、例えば配置パラメータに応じた閾値に基づく決定を使用し、輪N’kごとの新たな数の配置点を計算しなければならないかどうかを決める。
【0198】
輪N’kごとの新たな数の配置点が決定される場合、パラメータR’k、Δ、Δkを所与のθについて再び計算しなければならない。
【0199】
短い輪間距離を選ぶ場合、輪ごとに配置点の数を再割当することは輪内間隔を緩め、より長い平均ユークリッド距離を有する配置をもたらす場合がある。これは、とりわけLPストリームでBER性能に良い影響がある。
【0200】
決定は幾つかの方法で行うことができる。
【0201】
例えば、プロセッサ200は、輪間距離ΔをmaxΔkと比較することができる。
例えば、差、maxΔk−Δが所定の閾値を上回る場合、又は
除算、maxΔk/Δの結果が一定の閾値を上回る場合、
プロセッサ200は、
例えば4つの点、Cの点等の所定数の配置点を、
配置点が最も多い輪から配置点が最も少ない輪に、又は
最も小さいΔkを有する輪から、配置点が最も少ない輪、最も高いΔkを有する輪、同じクラスタ内で測定される最も高いΔkを有する輪、若しくは最も長いクラスタ間距離を有する輪に、
移動させることに決めても良い。
他の種類の基準を使用しても良いことをここで指摘しておく必要がある。
【0202】
プロセッサ200は、同じクラスタに対応する点間の輪内距離が計算されていない輪を除外することができる。
図11に示す配置の点を動かすことによって得られる図14に示す例では、異なるクラスタに対応する点間の距離に基づいてΔ1が計算されているので、Δ1が除外される。
輪間距離Δは、同じクラスタ内の配置点間で計算される最大輪内距離Δ2と比較される。
次いでプロセッサ200は、所定数の配置点(例えば4つの点、Cの点等)を、閾値決定過程で除外された輪を含めて、又は含めずに、配置点が最も多い輪から配置点が最も少ない輪に移動させることに決めることができる。例えば、ここでは輪1を含め、4つの点を輪4から輪1に移動させる。
【0203】
このステップが完了すると、輪ごとの配置点の数が変わりN’kになる。プロセッサ200は、元の配置と同じ半径Rkを有し又は有さず、輪ごとにN’kの点を有する均一な配置を再構築する。
【0204】
図14は、角度制限がπ/8に等しく、少なくとも1つの輪の幾つかの配置点が別の輪に移される場合の、本発明に従って修正された振幅位相偏移変調配置の一例を開示する。
【0205】
図14の例では、64APSK配置がθ=π/8の角度制限を有し、輪間距離が、この事例ではΔ4である最小輪内距離に等しく選択され、第4の輪の4つの配置点が第1の輪に移される。
【0206】
第1の輪はN’1=8の配置点を有し、第2の輪はN’2=12の配置点を有し、第3の輪はN’3=20の配置点を有し、第4の輪はN’4=24の配置点を有する。
輪の半径を再計算した後、第1の輪の半径は0.6972に等しく、第2の輪の半径は0.8473に等しく、第3の輪の半径は0.9974に等しく、第4の輪の半径は1.1475に等しく、Δは0.1501に等しい。
【0207】
図7は、本発明による、配置上にビットをマップするために送信元によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。
【0208】
より正確には、このアルゴリズムは、送信元Srcのプロセッサ200によって実行される。
【0209】
ステップS70で、プロセッサ200が、例えばRAMメモリ203内に記憶されている複数の振幅位相偏移変調配置から1つの振幅位相偏移変調配置を選択する。例えば、各振幅位相偏移変調配置は、所与の角度制限θ及び/又は様々なCの値に対応する。
【0210】
配置パラメータθ又はCは、例えば伝送領域内の気象状況等の伝送状態に応じて適合させることができる。
【0211】
改変形態では、振幅位相偏移変調配置が事前に決められていることをここで指摘しておく必要がある。そのような改変形態では、選択される振幅位相偏移変調配置は、事前に決められた振幅位相偏移変調配置である。
【0212】
次のステップS71で、プロセッサ200が、符号化HPストリームのビットから配置点クラスタを識別する。プロセッサ200は、符号化HPストリームをn1ビットのグループに分割し、振幅位相偏移変調配置の配置点クラスタのうちの配置点クラスタをn1ビットのグループごとに識別する。
【0213】
各配置点クラスタは同数の配置点を含む。
各配置点クラスタは、第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれる。
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられる。
第2の種類の扇形は、配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数である。
【0214】
例えばC=8の場合、第2の種類の扇形は、ヌル値よりも大きくπ/8よりも小さい場合がある同じ中心角を有する。
【0215】
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有し、この中心点は振幅位相偏移変調配置の中心点でもある。
【0216】
ステップS72で、プロセッサ200が、符号化LPストリームのビットから配置点を識別する。プロセッサ200は、符号化LPストリームをn2ビットのグループに分割し、ステップS71で識別された配置点クラスタの配置点をn2ビットのグループごとに識別する。
【0217】
配置点は複数の輪の上に設定される。
輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存する。
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあるとともに、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあるとともに、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である。
【0218】
ステップS73で、プロセッサ200は、伝送すべき記号を形成するために、HPストリームのn1ビット及びLPストリームのn2ビットからそれぞれ成るn’=n1+n2ビットのグループを、識別された配置点クラスタの識別された配置点にマップする。
【0219】
例えば、それぞれが16個の点から成るC=4のクラスタに分割される64APSK配置では、n1が2に等しく、n2が4に等しく、n’=n1+n2=6ビットのグループが各配置点上にマップされる。
【0220】
C=4クラスタに分けられる配置の特定の事例に適した、ビット−配置マッピングの特定の例を仮定されたい。例えば、ビット−配置マッピングの過程において、最初の2ビットがHPストリームに対応し、最後の4ビットがLPストリームに対応すると仮定されたい。これは個別の例であり、大抵の場合、LPストリームのビットは必ずしも最初のn1の位置に表れるとは限らない。
【0221】
更に、
値が00の最初のn1=2ビットを有するn’=6ビットの全てのグループが図11に110で示す扇形の中の記号上にマップし、
値が10の最初のn1=2ビットを有するn’=6ビットの全てのグループが図11に111で示す扇形の中の記号上にマップし、
値が11の最初のn1=2ビットを有するn’=6ビットの全てのグループが図11に112で示す扇形の中の記号上にマップし、
値が01の最初のn1=2ビットを有するn’=6ビットの全てのグループが図11に113で示す扇形の中の記号上にマップすると仮定されたい。
より詳細には、
ビットのグループ101110が図11に114で示す配置点上にマップされ、
ビットのグループ101000が図11に115で示す配置点上にマップされ、
ビットのグループ001000が図11に116で示す配置点上にマップされると仮定されたい。
この特定のマッピングにより、HPストリームに関して、
00の2進値は図11に110で示す扇形から生じる配置点クラスタを識別し、
10の2進値は図11に111で示す扇形から生じる配置点クラスタを識別し、
11の2進値は図11に112で示す扇形から生じる配置点クラスタを識別し、
01の2進値は図11に113で示す扇形から生じる配置点クラスタを識別する。
【0222】
プロセッサ200は、図3a又は図3bに開示するように記号を処理する。
【0223】
図8は、本発明による、配置の記号を使用することによって送られた情報を復号するために、受信機によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。
【0224】
より正確には、このアルゴリズムは、受信機Recのプロセッサ400によって実行される。
【0225】
ステップS80で、プロセッサ400が、例えばRAMメモリ403内に記憶されている複数の振幅位相偏移変調配置から1つの振幅位相偏移変調配置を選択する。例えば、各振幅位相偏移変調配置は、所与の角度制限θ及び/又は様々なCの値に対応する。
【0226】
例えば、受信機Recは、データを伝達するためにどの振幅位相偏移変調配置が送信元Srcによって使用されるのかを示す情報を送信元Srcから受け取る。受信機Recは、送信元Srcが使用するのと同じものを選択する。
【0227】
改変形態では、振幅位相偏移変調配置が事前に決められていることをここで指摘しておく必要がある。そのような改変形態では、選択される振幅位相偏移変調配置は、事前に決められた振幅位相偏移変調配置である。
【0228】
受信機Recは、送信元Srcから少なくとも1つの記号を受け取る。
【0229】
次のステップS81で、プロセッサ400が受け取った少なくとも1つの記号を復調し、HPストリームに関する情報、及び最終的にLPストリームに関する情報を求める。プロセッサ400は、受け取った記号及び振幅位相偏移変調配置からHPストリームに関するデータ情報を求める。
【0230】
配置が配置点クラスタへと分けられ、各配置点クラスタは第1の種類のそれぞれの扇形の中に含まれる。
第1の種類の各扇形は、第2の種類の扇形によって第1の種類の別の扇形と隔てられる。
第2の種類の扇形は配置点を一切含まず、ヌル値よりも大きく2π/Cよりも小さい同じ中心角を有し、Cはクラスタの数である。
第1の種類及び第2の種類の全ての扇形が同じ中心点を有する。
配置点は複数の輪の上に設定され、輪の半径は第2の種類の扇形の中心角に依存する。
【0231】
第2の種類の扇形の中心角は、
同じ輪の上にあるとともに、第2の種類の1つの扇形によって隔てられる2つの異なる第1の種類の扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差と、
前述の同じ輪の上にあるとともに、第1の種類の同じ扇形に属する最も近くにある2つの配置点間の位相差との差である。
【0232】
次のステップS82で、プロセッサ400が、HPストリームに関するデータを復号する。
【0233】
次のステップS83で、プロセッサ400が、LPストリームに関するデータを復号する。
【0234】
例えば受信機Recが限られた処理能力を有する場合、ステップS83は実行しなくても良いことをここで指摘しておく必要がある。
【0235】
受信機側で可能なことは、HPストリーム及びLPストリームの両方を同時に復号することである。とりわけクラスタの情報がLPストリームの復号の改善を殆どもたらさない場合、両方のストリームを同時に復号することが可能である。HP復号器からLP復号器へのフィードバックや反復復号等、他の復号器の構成を使用することもできる。
【0236】
当然ながら、本発明の範囲から逸脱することなしに本発明のの実施形態に多くの修正を加えることができる。
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【国際調査報告】

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