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技術 送信方法

出願人 サンパテントトラスト
発明者 村上豊木村知弘大内幹博
出願日 2018年3月28日 (2年8ヶ月経過) 出願番号 2018-062127
公開日 2018年8月2日 (2年4ヶ月経過) 公開番号 2018-121361
状態 特許登録済
技術分野 放送分配方式 交流方式デジタル伝送
主要キーワード 描き直し K方式 Nチャネル 差分テーブル ブロック線 全称記号 ランプダウン データシンボル群
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年8月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

受信側で反復検波を行ったときのデータの受信品質を向上に寄与する送信方法を提供する。

解決手段

送信装置は、それぞれ振幅および位相偏移させる方式の2種類の変調方式を交互に選択し、選択された変調方式に応じた信号点マッピングを行い、マッピングされた変調信号を送信する。

概要

背景

従来から、非特許文献1では、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)に対し、ビットラベリングの態様を変更することによりBICM-ID(Bit Interleaved Coded Modulation - Iterative Detection)のためのデータの受信品質を改善させる検討が行われている。

概要

受信側で反復検波を行ったときのデータの受信品質を向上に寄与する送信方法を提供する。送信装置は、それぞれ振幅および位相偏移させる方式の2種類の変調方式を交互に選択し、選択された変調方式に応じた信号点マッピングを行い、マッピングされた変調信号を送信する。

目的

本発明は、例えば、通信放送ステムにおいて、受信側で反復検波を行ったときのデータの受信品質の向上に寄与する送信方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

緊急警報を送信する送信方法であって、前記緊急警報の対象地域を示す地域情報を生成し、前記緊急警報の内容を説明する文字情報であるメッセージ情報を生成し、前記緊急警報に関連するコンテンツ取得先を示すURL(UniformResourceLocator)情報を生成し、前記地域情報、前記メッセージ情報及び前記URL情報を含む緊急警報情報を制御情報として格納した信号を送信する、送信方法。

請求項2

緊急警報を送信する送信システムであって、前記緊急警報の対象地域を示す地域情報を生成し、前記緊急警報の内容を説明する文字情報であるメッセージ情報を生成し、前記緊急警報に関連するコンテンツの取得先を示すURL(UniformResourceLocator)情報を生成する、生成部と前記地域情報、前記メッセージ情報及び前記URL情報を含む緊急警報情報を制御情報として格納した信号を送信する送信部と、を備えた送信システム。

請求項3

受信装置が実施する緊急警報を受信する受信方法であって、地域情報、メッセージ情報及びURL(UniformResourceLocator)情報を含む緊急警報情報を制御情報として格納した信号を受信し、前記地域情報は前記緊急警報の対象地域を示す情報であり、前記メッセージ情報は前記緊急警報の内容を説明する文字情報であり、前記URL情報は前記緊急警報に関連するコンテンツの取得先を示す情報であり、当該受信装置が前記地域情報の示す地域内にあるか否かを判定し、当該受信装置が前記地域情報の示す地域内にあると判定された場合、前記メッセージ情報を表示し、前記URL情報に基づいて前記緊急警報に関連するコンテンツを復号する、受信方法。

請求項4

緊急警報を受信する受信装置であって、地域情報、メッセージ情報及びURL(UniformResourceLocator)情報を含む緊急警報情報を制御情報として格納した信号を受信し、前記地域情報は前記緊急警報の対象地域を示す情報であり、前記メッセージ情報は前記緊急警報の内容を説明する文字情報であり、前記URL情報は前記緊急警報に関連するコンテンツの取得先を示す情報である、受信部と、当該受信装置が前記地域情報の示す地域内にあるか否かを判定し、当該受信装置が前記地域情報の示す地域内にあると判定された場合、前記メッセージ情報を表示し、前記URL情報に基づいて前記緊急警報に関連するコンテンツを復号する、解析部と、を備えた受信装置。

技術分野

0001

本発明は、信号の送信方法に関する。

背景技術

0002

従来から、非特許文献1では、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)に対し、ビットラベリングの態様を変更することによりBICM-ID(Bit Interleaved Coded Modulation - Iterative Detection)のためのデータの受信品質を改善させる検討が行われている。

0003

特開2013-16953号公報

先行技術

0004

“Design, analysis, and performance evaluation for BICM-ID with squareQAM constellations in Rayleigh fading channels"IEEE Journal on selected areas in communication, vol.19, no.5, May 2001, pp.944-957

発明が解決しようとする課題

0005

もっとも、PAPR(Peak-to-Average power ratio)(ピーク電力平均送信電力)の制
約などから、通信放送ステムに対し、例えば、APSK(Amplitude Phase Shift Keying)変調のようなQAM以外の変調方式を採用することもあり、通信・放送システムに対し、QAMのラベリングに関する非特許文献1の技術の適用が難しい場合もある。
本発明は、例えば、通信・放送システムにおいて、受信側で反復検波を行ったときのデータの受信品質の向上に寄与する送信方法を提供すること目的とする。
なお、本開示では、上記の課題に限らず、本願発明が見出した複数の課題のそれぞれに対して、当該課題を解決するための手段を開示している。それらの課題を解決するための手段のそれぞれが、他の課題を解決するための手段と組み合わせて用いられてもよいし、個別に用いられてもよいことは言うまでもない。

課題を解決するための手段

0006

本発明に係る送信方法は、振幅および位相偏移させる変調方式によりデータを送信する送信装置であって、信号点配置および各信号点へのビットの割り付けが互いに相異なる第1変調方式と第2変調方式とを、シンボル毎に交互に選択する選択部と、選択された変調方式に応じた信号点マッピングを行うマッピング部と、マッピングされた変調信号を送信する送信部とを備え、前記第1変調方式は、IQ平面において、内円の円周上には4点の信号点が配置され、外円の円周上に12点の信号点が配置され、前記内円と外円とは同心円の関係にある16APSK変調であって、16点の信号点を、内円の円周上の1点の信号点と前記IQ平面の原点から当該信号点に向けた方面にある外円の円周上の3点の信号点とからなる4つのグループ区分けした場合において、同一グループ内における外円の円周上における隣接する信号点の組、および同一グループ内における外円の円周上の両端の信号点のいずれかと内円の信号点の組、のビットの割り付けの違いが1ビットであり、異なるグループ間における、IQ平面上で最短となる、外円の円周上の信号点の組および内円の円周上の信号点の組、のビットの割り付けの違いが1ビットであり、前記第2変調方式は、IQ平面において、内円の円周上には8点の信号点が配置され、外円の円周上に8点の信号点が配置され、前記内円と外円とは同心円の関係にある16APSK変調であって、16点の信号点を、内円の円周上の8点の信号点からなる第1グループ、外円の円周上の8点の信号点からなる第2グループに区分けした場合において、同一グループ内における円周上で隣接する信号点の組、のビットの割り付けの違いが1ビットである。

発明の効果

0007

本発明に係る送信方法によれば、特に、LDPC(Low Density Parity Check)符号やDuo-binary Turbo符号を例とするターボ符号等の高い誤り訂正能力をもつ誤り訂正符号を通信・放送システムに適用し、受信側で、初期検波の時点において、または、反復検波を行ったときにおいて、データの受信品質の向上に寄与できる。

図面の簡単な説明

0008

送信装置に搭載する電力増幅器入出力特性の例
BICM-ID方式を使用した通信システムの構成例
送信装置の符号化器入出力の一例
送信装置のbit-reduction encoderの一例
受信装置のbit-reduction decoderの一例
bit-reduction decoderのXOR部の入出力の例
送信装置の構成図
(12,4)16APSKの信号点配置図
(8,8)16APSKの信号点配置図
変調信号の生成に関するブロック図
変調信号のフレーム構成
データシンボルの例
パイロットシンボルの例
(12,4)16APSKのラベリングの例
(12,4)16APSKのラベリングの例
(8,8)16APSKのラベリングの例
(8,8)16APSKの信号点配置の例
高度広帯域衛星デジタル放送における送信信号のフレーム構成のイメージ
受信装置の構成図
変調方式の並びの例
変調方式の並びの例
ストリーム種別/相対ストリーム情報の構成例
変調方式の並びの例
シンボルの配置の例
32APSKの信号点配置の例
NU-16QAMの信号点配置とラベリングの例
広帯域衛星デジタル放送のイメージ
リング比決定に関するブロック線
帯域制限フィルタを説明するための図
(4,8,4)16APSKの信号点の例
(4,8,4)16APSKの信号点の例
(4,8,4)16APSKの信号点の例
シンボルの配置例
シンボルの配置例
シンボルの配置例
シンボルの配置例
変調方式の並びの例
変調方式の並びの例
送信局の構成の例
受信装置の構成の例
送信局の構成の例
送信局の構成の例
送信局の構成の例
各信号の周波数配置の例
衛星の構成の例
衛星の構成の例
拡張情報の構成の例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
(4,12,16)32APSKの信号点配置の例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
シグナリングの例
TMCC信号の構成の例
TMCC情報の構成の例
送信局におけるチャネル部分の構成の例
フレームの変化の例
ロールオフ率切り替わるときの時間軸における変化の例
ロールオフ率が切り替わるときの時間軸における変化の例
受信装置の構成の例
緊急警報(緊急速報)」に関連する制御情報の構成
「緊急警報(緊急速報)」を行う場合のフレーム構成例
受信装置の構成の例
「緊急警報(緊急速報)」を行う場合のフレーム構成例
「緊急警報(緊急速報)」を行う場合のフレーム構成例
「緊急警報(緊急速報)」を行う場合のフレーム構成例
「緊急警報(緊急速報)」を行う場合のフレーム構成例
「緊急警報(緊急速報)」を行う場合のフレーム構成例
受信装置の構成の例
受信装置の構成の例
受信装置の構成の例
音声出力方法に関する設定画面
受信装置の構成の例
音声出力方法に関する設定画面例
受信装置の構成の例
音声出力方法に関する設定画面例
画面の表示例
画面の表示例
画面の表示例
画面の表示例
受信装置の構成の例
音声出力方法に関する設定画面例
フレームの送信状態の例
フレームの送信状態の例
フレームの送信状態の例
TMCCの生成方法の例
TMCC構成部の構成例
TMCC構成部の構成例
受信装置におけるTMCC推定部の構成例
受信装置と他の機器との関係を示すシステム図
受信装置の構成例
受信装置と他の機器との関係を示すシステム図
受信装置の構成例
受信装置とリモコンとの関係を示す図

実施例

0009

(本発明に係る一形態を得るに至った経緯)
一般的に、通信・放送システムでは、送信系の増幅器消費電力を低減、および、受信機で、データの誤りを少なくするために、PAPR(Peak-to-Average power ratio)(ピー
電力対平均送信電力)が小さく、データの受信品質が高い変調方式が望まれる。
特に、衛星放送では、送信系の増幅器の消費電力を小さくするために、PAPRを小さい変調方式を使用することが望まれ、I-Q(In Phase-Quadrature Phase)平面に16個の信号点が存在する変調方式として、(12,4)の16APSK(16 Amplitude and Phase Shift Keying)
変調が適用されていることが多い。なお、(12,4)の16APSK変調のI-Q平面における信号点
配置については、後述で詳しく説明する。

0010

しかし、通信・放送システムにおいて、(12,4)の16APSKを用いた場合、受信機のデータの受信品質を犠牲にしており、この点から、PAPRが小さく、かつ、データの受信品質がよい変調方式・送信方法を衛星放送に使用したいという要望がある。
受信品質の向上のため、良好なBER(Bit Error Ratio)特性を有する変調方式を用いることが考えられる。もっとも、いかなるケースにおいても、BER特性の点で優れた変調方
式の採用が最良解とも限らない。この点について以下で説明する。

0011

例えば、変調方式#Bを使用したときのBER=10-5を得るためのSNR(Signal-to-Noise power Ratio)を10.0dB、変調方式#Aを使用したとき、BER=10-5を得るためのSNRを9.5dBとする。
このとき、送信装置が変調方式#A,#Bのいずれを用いたときも平均送信電力を等しくした場合、変調方式#Bを用いることで、受信装置は0.5(=10.0-9.5)dBのゲインを得ることができる。

0012

ところで、衛星に送信装置を搭載する場合、PAPRが問題となる。送信装置に搭載する電力増幅器の入出力特性を図1に示す。
ここで、変調方式#Aを使用したときのPAPRを7.0dB、変調方式#Bを使用したときのPAPRを8.0dBであるものとする。
このとき、変調方式#Bを用いたときの平均送信電力は、変調方式#Aを用いたときの平均送信電力より1.0(=8.0-7.0)dB小さくなる。

0013

したがって、変調方式#Bを用いると、0.5-1.0=0.5となり、よって、変調方式#Aを
用いた方が、受信装置は0.5dBのゲインを得ることになる。
以上のように、このようなケースでは、BER特性の点で優れた変調方式を用いた方がよ
い、ということにはならない。本実施の形態は、上記の点を考慮したものである。
このため、本実施の形態は、PAPRが小さく、かつ、データの受信品質がよい変調方式・送信方法の提供を図る。

0014

また、非特許文献1では、QAMに対し、ビットをどのようにラベリングするか、によりBICM-ID時のデータの受信品質の改善の検討が行われている。しかし、LDPC(Low-Density Parity-Check code)符号やDuo-binary Turbo符号等のターボ符号等の高い誤り訂正能力
を持つ誤り訂正符号に対し、上記の非特許文献1と同様のアプローチ(つまり、QAMに対
し、ビットをどのようにラベリングするか)では、効果を得るのが困難な場合もある。

0015

このため、本実施の形態は、LDPC符号やターボ符号等の高い誤り訂正能力をもつ誤り訂正符号を適用し、受信側で反復検波(または、検波)を行ったときに高いデータ受信品質を得るための送信方法の提供を図る。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
本実施の形態の送信方法、送信装置、受信方法、受信装置について詳しく説明する。

0016

本説明を行う前に、受信側でBICM-ID方式を使用した通信システムの概要について説明
する。
<BICM-ID>
図2は、BICM-ID方式を使用した通信システムの構成例を示す図である。
なお、以下では、bit-reduction encoder203、bit-reduction decoder215を有した場合のBICM-IDについて説明するが、bit-reduction encoder203、bit-reduction decoder215を有さない場合でも、同様に、反復検波(Iterative Detection)を実施することができる。

0017

送信装置200は、符号化部201、インターリーバ202、bit-reduction encoder
203、マッピング部204、変調部205、送信RF(Radio Frequenc
y)部206、送信アンテナ207を備える。
受信装置210は、受信アンテナ211、受信RF部212、復調部213、デマッピング部214、bit-reduction decoder215、デインターリーバ216、復号部217
、インターリーバ218を備える。

0018

図3に、送信装置200の符号化部201の入出力の一例を示す。
符号化部201は、符号化率R1の符号化を行うものであり、ビット数Ninfoの情報ビットが入力されると、ビット数Ninfo/R1の符号化ビットを出力する。
図4に、送信装置200のbit-reduction encoder203の一例を示す。
本例のbit-reduction encoder203、インターリーバ202から8ビットのビット列
b(b0〜b7)が入力されると、ビット数の削減を伴う変換を施して、4ビットのビット列m(m0〜m3)をマッピング部204へ出力する。なお、図中の[+]は、XOR(exclusive-or、排他的論理和)部を示す。

0019

すなわち、本例のbit-reduction encoder203は、ビットb0の入力部とビットm0の出力部とをXOR部により接続した系と、ビットb1、b2の入力部とビットm1の出力部とをXOR部により接続した系と、ビットb3、b4の入力部とビットm2の出力部とをXOR部により接続した系と、ビットb5、b6、b7の入力部とビットm3の出力部とをX
OR部により接続した系を有する。

0020

図5に、受信装置210のbit-reduction decoder215の一例を示す。
本例のbit-reduction decoder215は、デマッピング部214から4ビットのビット
列m(m0〜m3)のLLR(Log Likelihood Ratio、対数尤度比)であるL(m0)〜L
(m3)を入力とし、ビット数の復元を伴う変換を施して、8ビットのビット列b(b0〜b7)のLLRであるL(b0)〜L(b7)を出力し、8ビットのビット列b(b0〜b7
)のLLRであるL(b0)〜L(b7)は、デインターリーバ216を経て、復号部217に入力される。

0021

また、bit-reduction decoder215は、復号部217からインターリーバ218を経
た8ビットのビット列b(b0〜b7)のLLRであるL(b0)〜L(b7)を入力としたとき、ビット数の削減を伴う変換を施して、4ビットのビット列m(m0〜m3)のLLRであるL(m0)〜L(m3)をデマッピング部214へ出力する。
なお、図中の[+]は、XOR部を示す。すなわち、本例のbit-reduction decoder2
15は、L(b0)の入出力部とL(m0)の入出力部とをXOR部により接続した系と、L(b1)、L(b2)の入出力部とL(m1)の入出力部とをXOR部により接続した系
と、L(b3)、L(b4)の入出力部とL(m2)の入出力部とをXOR部により接続し
た系と、L(b5)、L(b6)、L(b7)の入出力部とL(m3)の入出力部とをXOR部により接続した系を有する。

0022

ここで、本例では、ビット数削減前の8ビットのビット列b(b0〜b7)について、ビットb0をLSB(Least Significant Bit、最下位ビット)とし、ビットb7をMSB(Most Significant Bit、最上位ビット)としている。また、ビット数削減後の4ビットのビット列m(m0〜m3)について、ビットm0をLSBとし、ビットm3をMSBとしている。

0023

図6に、bit-reduction decoder215の動作を説明するためのXOR(exclus
ive−or)部の入出力を示す。
図6では、ビットu1、u2とビットu3とをXOR部により接続している。また、各ビ
ットu1、u2、u3のLLRであるL(u1)、L(u2)、L(u3)を併せて示す。L(u1)、L(u2)、L(u3)の関係については後述する。

0024

次に、図2図6を参照しつつ、処理の流れを説明する。
送信装置200側では、送信ビットを符号化部201は送信ビットを入力とし、(誤り訂正)符号化を行う。ここで、例えば、図3に示したように、符号化部201で使用する誤り訂正符号の符号化率をR1とした場合、ビット数Ninfoの情報ビットを符号化部201に入力すると、符号化部201からの出力ビット数はNinfo/R1となる。

0025

符号化部201により符号化された信号(データ)は、インターリーバ202によりインターリーブ処理(データの並び換え)された後、bit-reduction encoder203に入力
される。そして、図3を参照して説明したように、bit-reduction encoder203により
ビット数の削減処理が行われる。なお、ビット数の削減処理を実施しなくてもよい。
ビット数の削減処理が施された信号(データ)は、マッピング部204において、マッピング処理が実施される。変調部205は、マッピング処理された信号を、デジタル信号からアナログ信号への変換、帯域制限直交変調、(OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)等のマルチキャリア化を実施してもよい)等の処理を行う。この信号処理をされた信号は、送信処理を行う送信RF(Radio Frequency)処理(206)を介して、例えば、送信アンテナ207から無線により送信される。

0026

受信装置210側において、受信RF(212)は、受信アンテナ211で受信した信号(送信側からの無線信号)に対し、周波数変換直交復調等の処理を施し、ベースバン
ド信号を生成し、復調部213へ出力する。復調部213は、チャネル推定、復調等の処理を施し、復調後の信号を生成し、マッピング部214へ出力する。デマッピング部214は、復調部213からの入力された受信信号とこの受信信号に含まれる雑音電力とbit-reduction decoder215から得られる事前情報に基づいて、ビット毎のLLR(対数尤度比)を算出する。

0027

ここで、デマッピング部214は、マッピング部204にてマッピングされた信号に対して処理を行うものである。つまり、デマッピング部214は、送信側でビット数の削減処理が施された後のビット列(図4及び図5のビット列mに相当)に対するLLRを算出することになる。
これに対し、後段(復号部217)の復号処理では、符号化された全てのビット(図4及び図5のビット列bに相当)に対して処理を行うため、ビット削減後のLLR(デマッピング部214の処理に係るLLR)とビット数削減前のLLR(復号部217の処理に係るLLR)との変換が必要となる。

0028

そこで、bit-reduction decoder215では、デマッピング部214から入力されるビ
ット数削減後のLLRをビット数削減前の時点(図4及び図5のビット列bに相当)のLLRに変換する。処理の詳細については後述する。
bit-reduction decoder215で算出されたLLRは、デインターリーバ216により
デインタリーブ処理された後に、復号部217に入力される。復号部217では、入力されるLLRを基に復号処理を行い、これにより再度LLRを算出する。復号部217で算出されたLLRは、インターリーバ218によりインターリーブ処理された後に、bit-reduction decoder215にフィードバックされる。bit-reduction decoder215では、復号部217からフィードバックされたLLRをビット数削減後のLLRに変換し、デマッピング部214に入力する。デマッピング部214では、再び、受信信号と受信信号に含まれる雑音電力とbit-reduction decoder215から得られる事前情報に基づいて、ビット毎のLLRを算出する。

0029

なお、送信側で、ビット数の削減処理を行わない場合、bit-reduction decoder215
における特別な処理を行わないことになる。
以上の処理を繰返し行うことで、最終的に良好な復号結果を得ることができる。
ここで、デマッピング部214におけるLLR算出処理について説明する。
ビット数N(Nは1又は2以上の整数)のビット列b(b0,b1,・・・,bN-1)を
M(Mは1又は2以上の整数)個のシンボル点Sk(S0,S1,・・・,SM-1)に割り
当てたときにデマッピング部214から出力されるLLRについて考える。

0030

受信信号をyとし、i(i=0,1,・・・,N−1(iは0以上N−1以下の整数))番目のビットをbiとし、biに対するLLRをL(bi)とすると、式(1)が成り立つ。

0031

0032

ここで、後述するように、式(1)の最後の右辺の第1項は、i番目のビット以外から得られるLLRとなり、これを外部情報Le(bi)とおく。また、式(1)の最後の右辺の第2項は、i番目のビットの事前確率に基づいて得られるLLRであり、これを事前情報La(bi)とおく。
すると、式(1)は、式(2)となり、式(3)へ変形することができる。

0033

0034

0035

デマッピング部214は、式(3)の処理結果をLLRとして出力する。
ここで、式(1)の最後の右辺の第1項の分子p(y|bi=0)について考える。
p(y|bi=0)とは、bi=0と分かった時に受信信号がyとなる確率であり、これは、「bi=0と分かった時にbi=0であるシンボル点Skとなる確率p(Sk|bi=0)」と「Skが分かった時にyとなる確率p(y|Sk)」との積p(y|Sk)p(Sk|bi=0)で表される。全てのシンボル点について考えると、式(4)が成り立つ。

0036

0037

同様に、式(1)の最後の右辺の第1項の分母p(y|bi=1)について、式(5)
が成り立つ。
従って、式(1)の最後の右辺の第1項は、式(6)となる。

0038

0039

0040

式(6)のp(y|Sk)について、シンボル点Skを伝送して受信信号yになる過程
で分散σ2のガウス雑音加算されたとすると、式(7)で表すことができる。

0041

0042

また、式(6)のp(Sk|bi=0)は、bi=0であると分かった時にシンボル点S
kとなる確率であり、シンボル点Skを構成するビットでbi以外のビットの事前確率の積で表される。シンボル点Skのj(j=0,1,・・・,N−1(jは0以上N−1以下の整数))番目のビットをSk(bj)とすると、式(8)が成り立つ。

0043

0044

ここで、p(bj=Sk(bj))について考える。
事前情報として、La(bj)が与えられたとすると、式(1)の最後の右辺の第2項より、式(9)であり、式(10)となる。

0045

0046

0047

更に、p(bj=0)+p(bj=1)=1という関係から、式(11)、式(12)が成り立つ。

0048

0049

0050

これを用いると、式(13)となり、式(8)は式(14)となる。

0051

0052

0053

ここで、式(14)と同様な式が、p(Sk|bi=1)についても成り立つ。
式(7)、式(14)より、式(6)は式(15)となる。なお、Σの条件にあるように、分子のSk(bi)は0となり、分母のSk(bi)は1となる。

0054

0055

以上のことから、BICM−IDにおける繰り返し処理を行うにあたり、デマッピング部214では、シンボル点とその点に割り当てられるビット毎にエクスポネンシャル(exponential)演算総和演算を行い、それらを分母・分子それぞれで求め、更にそれを対数演算することになる。
次に、bit-reduction decoder215における処理について説明する。

0056

bit-reduction decoder215は、デマッピング部214で算出したビット数削減後の
LLRを復号部217で必要とするビット数削減前のLLRに変換する処理と、復号部217で算出したビット数削減前のLLRをデマッピング部214で必要とするビット数削減後のLLRに変換する処理を行うことになる。
bit-reduction decoder215において、ビット削減前後のLLRに変換する処理は、
図5の[+]毎(XOR部毎)に行うものであり、その[+]に接続されているビットによって演算を行う。

0057

ここで、図6に示すような構成において、各ビットをu1、u2、u3とし、各ビットの
LLRをL(u1)、L(u2)、L(u3)として、L(u1)とL(u2)が与えられた
時のL(u3)について考える。
まず、u1について考える。
L(u1)が与えられたとすると、式(11)、式(12)より、式(16)、式(1
7)が成り立つ。

0058

0059

0060

u1=0の場合は「+1」、u1=1の場合は「−1」と対応付けると、u1の期待値
[u1]は、式(18)となる。

0061

0062

図6において、u3=u1[+]u2であり、E[u3]=E[u1]E[u2]となるため、式(18)を代入すると、式(19)となり、式(20)となる。

0063

0064

0065

以上では、ビットu1、u2、u3について考えたが、j個の信号が接続されている場合
一般化すると、式(21)となり、例えば、図5において、L(b7)を求める場合は
、L(m3)、L(b6)、L(b5)を用いて、式(22)となる。

0066

0067

0068

なお、送信側で、ビット数の削減処理を行わない場合、上述の特別な処理を行わないことになる。
上述では、BICM-IDの動作について説明したが、反復検波を必ずしも実施しなければな
らない、ということではなく、検波を1回だけ行う、信号処理であってもよい。
<送信装置>
図7は、送信装置の構成図である。

0069

送信装置700は、誤り訂正符号化部702、制御情報生成部704、インターリーブ部706、マッピング部708、変調部710、無線部712を備える。
誤り訂正符号化部702は、制御信号、情報ビットを入力とし、制御信号に基づき、例えば、誤り訂正符号の符号長ブロック長)、誤り訂正符号の符号化率を決定し、情報ビットに対して、決定した誤り訂正符号化方法に基づき、誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化後のビットをインターリーブ部706へと出力する。

0070

インターリーブ部706は、制御信号、符号化後のビットを入力とし、制御信号に基づき、インターリーブ方法を決定し、符号化後のビットをインターリーブ(並び替え)し、並び替え後のデータをマッピング部708へと出力する。
制御情報生成およびマッピング部704は、制御信号を入力とし、制御信号に基づき、受信装置が動作するための制御情報(例えば、送信装置が用いた誤り訂正方式、変調方式等の物理層に関する情報や、物理層以外の制御情報等)を生成し、この情報にマッピングを行い、制御情報信号を出力する。

0071

マッピング部708は、制御信号、並び替え後のデータを入力とし、制御信号に基づき、マッピング方法を決定し、並び替え後のデータに対し、決定したマッピング方法でマッピングを行い、ベースバンド信号同相成分I、直交成分Qを出力する。マッピング部708が対応可能な変調方式としては、例えば、π/2シフトBPSK、QPSK、8PSK、(12,4)16APSK、(8,8)16APSK、32APSKがあるものとする。

0072

なお、(12,4)16APSK、(8,8)16APSKの詳細、および、本実施の形態の特徴となるマッピ
ング方法の詳細については、後で詳しく説明する。
変調部710は、制御信号、制御情報信号、パイロット信号、ベースバンド信号を入力とし、制御信号に基づきフレーム構成を決定し、制御情報信号、パイロット信号、ベースバンド信号から、フレーム構成にしたがった変調信号を生成し、出力する。

0073

無線部712は、変調信号を入力とし、例えば、ルートロールオフフィルタを用いた帯域制限、直交変調、周波数変換、増幅等の処理を行い、送信信号を生成し、送信信号は、アンテナから送信される。
<信号点配置>
次に、本実施の形態で重要となるマッピング部708が行う(12,4)16APSK、(8,8)16APSKのマッピングの信号点配置と各信号点へのビットの割り付け(ラベリング)について説明する。

0074

図8に示すように、(12,4)16APSKマッピングの信号点は、IQ平面において半径振幅成分)の異なる2つの同心円に配置されている。本明細書では、これら同心円のうち、半径R2の大きい方の円を「外円」、半径R1の小さい方の円を「内円」と呼ぶ。半径R2と
半径R1の比を「半径比」(または「リング比」)と呼ぶ。なお、R1は実数、R2は実数
とし、R1>0、R2>0とする。また、R1<R2となる。

0075

また、外円の円周上に12個の信号点、内円の円周上に4個の信号点が配置されている。(12,4)16APSKの(12,4)は、外円、内円の順にそれぞれ12個、4個の信号点があることを意味する。
(12,4)16APSK の各信号点のIQ平面上の座標は次の通りである。
信号点1-1[0000]・・・(R2cos(π/4),R2sin(π/4))
信号点1-2[1000]・・・(R2cos(5π/12),R2sin(5π/12))
信号点1-3[1100]・・・(R1cos(π/4),R1sin(π/4))
信号点1-4[0100]・・・(R2cos(π/12),R2sin(π/12))
信号点2-1[0010]・・・(R2cos(3π/4),R2sin(3π/4))
信号点2-2[1010]・・・(R2cos(7π/12),R2sin(7π/12))
信号点2-3[1110]・・・(R1cos(3π/4),R1sin(3π/4))
信号点2-4[0110]・・・(R2cos(11π/12),R2sin(11π/12))
信号点3-1[0011]・・・(R2cos(-3π/4),R2sin(-3π/4))
信号点3-2[1011]・・・(R2cos(-7π/12),R2sin(-7π/12))
信号点3-3[1111]・・・(R1cos(-3π/4),R1sin(-3π/4))
信号点3-4[0111]・・・(R2cos(-11π/12),R2sin(-11π/12))
信号点4-1[0001]・・・(R2cos(-π/4),R2sin(-π/4))
信号点4-2[1001]・・・(R2cos(-5π/12),R2sin(-5π/12))
信号点4-3[1101]・・・(R1cos(-π/4),R1sin(-π/4))
信号点4-4[0101]・・・(R2cos(-π/12),R2sin(-π/12))
なお、位相について、単位はラジアンを用いている。したがって、例えば、R2cos(π/4)
において、π/4の単位はラジアンである。以降についても、位相の単位はラジアンとする。

0076

また、例えば、上記で、
信号点1-1[0000]・・・(R2cos(π/4),R2sin(π/4))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[0000]のとき、マッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qが、(I,Q)= (R2cos(π/4),R2sin(π/4))となることを意味している。もう一つの例で、
信号点4-4[0101]・・・(R2cos(-π/12),R2sin(-π/12))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[0101]のとき、マッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qが、(I,Q)= (R2cos(-π/12),R2sin(-π/12))となることを意味している。

0077

この点については、信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点2-1、信号
点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号点3-1、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4、信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、信号点4-4についてすべて同様となる。
図9に示すように、(8,8)16APSKマッピングの信号点は、IQ平面において半径(振幅
成分)の異なる2つの同心円に配置されている。外円の円周上に8個の信号点、内円の円
周上に8個の信号点が配置されている。(8,8)16APSKの(8,8)は、外円、内円の順にそれぞ
れ8個ずつの信号点があることを意味する。また、(12,4)16APSKのときと同様に、同心円
のうち、半径R2の大きい方の円を「外円」、半径R1の小さい方の円を「内円」と呼ぶ。半径R2と半径R1の比を「半径比」(または「リング比」)と呼ぶ。なお、R1は実数、
R2は実数とし、R1>0、R2>0とする。R1<R2となる。

0078

(8,8)16APSK の各信号点のIQ平面上の座標は次の通りである。
信号点1-1[0000]・・・(R1cos(π/8),R1sin(π/8))
信号点1-2[0010]・・・(R1cos(3π/8),R1sin(3π/8))
信号点1-3[0110]・・・(R1cos(5π/8),R1sin(5π/8))
信号点1-4[0100]・・・(R1cos(7π/8),R1sin(7π/8))
信号点1-5[1100]・・・(R1cos(-7π/8),R1sin(-7π/8))
信号点1-6[1110]・・・(R1cos(-5π/8),R1sin(-5π/8))
信号点1-7[1010]・・・(R1cos(-3π/8),R1sin(-3π/8))
信号点1-8[1000]・・・(R1cos(-π/8),R1sin(-π/8))
信号点2-1[0001]・・・(R2cos(π/8),R2sin(π/8))
信号点2-2[0011]・・・(R2cos(3π/8),R2sin(3π/8))
信号点2-3[0111]・・・(R2cos(5π/8),R2sin(5π/8))
信号点2-4[0101]・・・(R2cos(7π/8),R2sin(7π/8))
信号点2-5[1101]・・・(R2cos(-7π/8),R2sin(-7π/8))
信号点2-6[1111]・・・(R2cos(-5π/8),R2sin(-5π/8))
信号点2-7[1011]・・・(R2cos(-3π/8),R2sin(-3π/8))
信号点2-8[1001]・・・(R2cos(-π/8),R2sin(-π/8))
なお、例えば、上記で、
信号点1-1[0000]・・・(R1cos(π/8),R1sin(π/8))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[0000]のとき、マッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qが、(I,Q)= (R1cos(π/8),R1sin(π/8))となることを意味している。もう一つの例で、
信号点2-8[1001]・・・(R2cos(-π/8),R2sin(-π/8))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[1001]のとき、マッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qが、(I,Q)= (R2cos(-π/8),R2sin(-π/8))となることを意味している。

0079

この点については、信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点1-5、信号
点1-6、信号点1-7、信号点1-8、信号点2-1、信号点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号点2-5、信号点2-6、信号点2-7、信号点2-8についてすべて同様となる。
送信出力
上述した2種類の変調方式における送信出力を同一にするために、次のような正規化係数を用いることがある。

0080

0081

0082

なお、a(12,4)は(12,4)16APSKの正規化係数であり、a(8,8)は(8,8)16APSKの係数である。

正規化前のベースバンド信号の同相成分をIb、直交成分をQbとする。そして、正規化後のベースバンド信号の同相成分をIn、直交成分をQnとする。すると、変調方式が(12,4)16APSKのとき、(In, Qn)=(a(12,4)×Ib, a(12,4)×Qb)が成立し、変調方式が(8,8)16APSKのとき、(In, Qn)=(a(8,8)×Ib, a(8,8)×Qb)が成立する。

0083

なお、(12,4)16APSKのとき、正規化前のベースバンド信号の同相成分をIb、直交成分をQbは、図8に基づきマッピングすることにより得られたマッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qとなる。したがって、(12,4)16APSKのとき、以下の関係が成立する。
信号点1-1[0000]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(π/4), a(12,4)×R2×sin(π/4))
信号点1-2[1000]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(5π/12), a(12,4)×R2×sin(5π/12))
信号点1-3[1100]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R1×cos(π/4), a(12,4)×R1×sin(π/4))
信号点1-4[0100]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(π/12), a(12,4)×R2×sin(π/12))
信号点2-1[0010]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(3π/4), a(12,4)×R2×sin(3
π/4))
信号点2-2[1010]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(7π/12), a(12,4)×R2×sin(7π/12))
信号点2-3[1110]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R1×cos(3π/4), a(12,4)×R1×sin(3
π/4))
信号点2-4[0110]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(11π/12), a(12,4)×R2×sin(11π/12))
信号点3-1[0011]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(-3π/4), a(12,4)×R2×sin(-3π/4))
信号点3-2[1011]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(-7π/12), a(12,4)×R2×sin(-7π/12))
信号点3-3[1111]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R1×cos(-3π/4), a(12,4)×R1×sin(-3π/4))
信号点3-4[0111]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(-11π/12), a(12,4)×R2×sin(-11π/12))
信号点4-1[0001]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(-π/4), a(12,4)×R2×sin(-
π/4))
信号点4-2[1001]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(-5π/12), a(12,4)×R2×sin(-5π/12))
信号点4-3[1101]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R1×cos(-π/4), a(12,4)×R1×sin(-
π/4))
信号点4-4[0101]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(-π/12), a(12,4)×R2×sin(-π/12))
また、例えば、上記で、
信号点1-1[0000]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(π/4), a(12,4)×R2×sin(π/4))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[0000]のとき、(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(π/4), a(12,4)×R2×sin(π/4))となることを意味している。もう一つの例で、
信号点4-4[0101]・・・(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(-π/12), a(12,4)×R2×sin(-π/12))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[0101]のとき、(In, Qn)=(a(12,4)×R2×cos(-π/12), a(12,4)×R2×sin(-
π/12))となることを意味している。

0084

この点については、信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点2-1、信号
点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号点3-1、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4、信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、信号点4-4についてすべて同様となる。

そして、マッピング部708は、上述で説明したIn、Qnをベースバンド信号同相成分、直交成分として出力することになる。

同様に、(8,8)16APSKのとき、正規化前のベースバンド信号の同相成分をIb、直交成分
をQbは、図9に基づきマッピングすることにより得られたマッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qとなる。したがって、(8,8)16APSKのとき、以下の関係が成立
する。

0085

信号点1-1[0000]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R1×cos(π/8), a(8,8)×R1×sin(π/8))
信号点1-2[0010]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R1×cos(3π/8), a(8,8)×R1×sin(3π/8))
信号点1-3[0110]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R1×cos(5π/8), a(8,8)×R1×sin(5π/8))
信号点1-4[0100]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R1×cos(7π/8), a(8,8)×R1×sin(7π/8))
信号点1-5[1100]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R1×cos(-7π/8), a(8,8)×R1×sin(-7
π/8))
信号点1-6[1110]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R1×cos(-5π/8), a(8,8)×R1×sin(-5
π/8))
信号点1-7[1010]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R1×cos(-3π/8), a(8,8)×R1×sin(-3
π/8))
信号点1-8[1000]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R1×cos(-π/8), a(8,8)×R1×sin(-π/8))
信号点2-1[0001]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R2×cos(π/8), a(8,8)×R2×sin(π/8))
信号点2-2[0011]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R2×cos(3π/8), a(8,8)×R2×sin(3π/8))
信号点2-3[0111]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R2×cos(5π/8), a(8,8)×R2×sin(5π/8))
信号点2-4[0101]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R2×cos(7π/8), a(8,8)×R2×sin(7π/8))
信号点2-5[1101]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R2×cos(-7π/8), a(8,8)×R2×sin(-7
π/8))
信号点2-6[1111]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R2×cos(-5π/8), a(8,8)×R2×sin(-5
π/8))
信号点2-7[1011]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R2×cos(-3π/8), a(8,8)×R2×sin(-3
π/8))
信号点2-8[1001]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R2×cos(-π/8), a(8,8)×R2×sin(-π/8))
なお、例えば、上記で、
信号点1-1[0000]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R1×cos(π/8), a(8,8)×R1×sin(π/8))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[0000]のとき、(In, Qn)=(a(8,8)×R1×cos(π/8), a(8,8)×R1×sin(π/8)
)となることを意味している。もう一つの例で、
信号点2-8[1001]・・・(In, Qn)=(a(8,8)×R2×cos(-π/8), a(8,8)×R2×sin(-π/8))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[1001]のとき、(In, Qn)=(a(8,8)×R2×cos(-π/8), a(8,8)×R2×sin(-π/8))となることを意味している。

0086

この点については、信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点1-5、信号
点1-6、信号点1-7、信号点1-8、信号点2-1、信号点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号点2-5、信号点2-6、信号点2-7、信号点2-8についてすべて同様となる。

そして、マッピング部708は、上述で説明したIn、Qnをベースバンド信号同相成分、直交成分として出力することになる。

<変調信号のフレーム構成>
次に、高度広帯域衛星デジタル放送に本実施の形態を適用した場合の変調信号のフレーム構成について説明する。

0087

図10は、変調信号の生成に関するブロック図である。図11は、変調信号のフレーム構成である。
なお、図10の変調信号生成に関するブロックは、図7の誤り訂正符号化部702、制御情報生成およびマッピング部704、インターリーブ部706、マッピング部708を統合して、描き直したものである。

0088

TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)信号は、複数の
伝送モード(変調方式・誤り訂正符号化率)など伝送や多重に関する制御を行う制御信号である。また、TMCC信号は、各シンボル(または複数のシンボルにより構成されるスロット)毎の変調方式の割り当てを示す。
図10の選択部1001は、変調波出力のシンボル列が、図11に示す並びとなるよう、接点1および接点2を切り替える。具体的には、以下に列挙するように切り換える。

0089

同期送出時:接点1=d,接点2=e
パイロット送出時:接点1=c,接点2=スロット(またはシンボル)に割り当てられた変調方式によりa~e 選択(なお、本発明の重要な点として、特にシンボル毎にb1,b2を交互に
選択する場合がある。この点については、後で詳しく説明する。)

TMCC送出時:接点1=b,接点2=e
データ送出時:接点1=a,接点2=スロット(またはシンボル)に割り当てられた変調方式によりa~e 選択(なお、本発明の重要な点として、特にシンボル毎にb1,b2を交互に(あ
るいは、規則的に)選択する場合がある。この点については、後で詳しく説明する。)

なお、図11に示す並びとなるようにするための情報は、図10の制御信号に含まれているものとする。

0090

インターリーブ部706は、制御信号の情報に基づき、ビットインターリーブ(ビットの並び替え)を行う。
マッピング部708は、制御信号の情報に基づき、選択部1001により選択された方式によりマッピングを行う。
変調部710は、制御信号の情報に基づき、時分割多重・直交変調、ルートロールオフフィルタに依る帯域制限等の処理を行い、変調波を出力する。

0091

<本発明に関するデータシンボルの例>
上述で説明したように、高度広帯域衛星デジタル放送では、同相I—直交Q平面におい
て、16個の信号点、つまり、1シンボルにより、4ビットを伝送する変調方式として、(12,4)16APSKを採用している。その理由の一つとして、(12,4)16APSKのPAPRが、例えば、16QAMのPAPR, (8,8)16APSKのPAPRより小さく、放送局、つまり、衛星から送信する電波の平均送信電力を大きくすることができるという利点があるからである。よって、(12,4)16APSKは、16QAM、(8,8)16APSKより、BER特性が悪いが、平均送信電力を大きく設定できる点を考慮すると、受信可能なエリアを広く確保できる可能性が高い。
(この点については、上述で説明したとおりである。)
したがって、同相I—直交Q平面において、16個の信号点をもつ変調方式(または、
送信方法)として、PAPRが小さく、BER特性がよいものであれば、受信可能なエリアを広
く確保できる可能性が高い。本発明は、この点に基づく発明である。(なお、「BER特性
がよい」とは、あるSNRにおいて、より小さいBERとなることに相当する。)
本発明の一つであるデータシンボルの構成方法骨子は以下のとおりである。

「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない。

(ただし、以下で、この変形例について説明しているように、これを満たさない方法でも、上記のシンボル配置例と同様の効果を得ることができる送信方法はある。)

なお、この点について以下で具体的な例を説明する。

図11で示したData#7855の136シンボルは、図11で示しているように、時間軸方向に「第1番目のシンボル」「第2番目のシンボル」、「第3番目のシンボル」、・・・、「第135番目のシンボル」、「第136番目のシンボル」と並んでいるものとする。

0092

このとき、奇数番目のシンボルは(12,4)16APSK、偶数番目のシンボルは(8,8)16APSKと
いう変調方式となるような構成をとるものとする。
この場合のデータシンボルの例を図12に示す。図12は、136シンボルのうちの6シンボル(「第51番目のシンボル」から「第56番目のシンボル」)を示している。図12に示すように、(12,4)16APSK、(8,8)16APSK、(12,4)16APSK、(8,8)16APSK、(12,4)16APSK、(8,8)16APSKと隣接するシンボル間で2種類の変調方式が交互に用いられていることがわかる。

0093

なお、図12では、以下のとおりである。
「第51番目のシンボル」で伝送する4ビット[b3b2b1b0]=[1100]であり、図12に示すように●の信号点に相当するベースバンド信号の同相成分および直交成分を送信装置は送信する。(変調方式:(12,4)16APSK)
「第52番目のシンボル」で伝送する4ビット[b3b2b1b0]=[0101]であり、図12に示すように●の信号点に相当するベースバンド信号の同相成分および直交成分を送信装置は送信する。(変調方式:(8,8)16APSK)
「第53番目のシンボル」で伝送する4ビット[b3b2b1b0]=[0011]であり、図12に示すように●の信号点に相当するベースバンド信号の同相成分および直交成分を送信装置は送信する。(変調方式:(12,4)16APSK)
「第54番目のシンボル」で伝送する4ビット[b3b2b1b0]=[0110]であり、図12に示すように●の信号点に相当するベースバンド信号の同相成分および直交成分を送信装置は送信する。(変調方式:(8,8)16APSK)
「第55番目のシンボル」で伝送する4ビット[b3b2b1b0]=[1001]であり、図12に示すように●の信号点に相当するベースバンド信号の同相成分および直交成分を送信装置は送信する。(変調方式:(12,4)16APSK)
「第56番目のシンボル」で伝送する4ビット[b3b2b1b0]=[0010]であり、図12に示すように●の信号点に相当するベースバンド信号の同相成分および直交成分を送信装置は送信する。(変調方式:(8,8)16APSK)

なお、上述の例では、「奇数番目のシンボルは(12,4)16APSK、偶数番目のシンボルは(8,8)16APSKという変調方式となるような構成」で説明したが、「奇数番目のシンボルは(8,8)16APSK、偶数番目のシンボルは(12,4)16APSKという変調方式となるような構成」であってもよい。

0094

これにより、PAPRが小さく、かつ、BER特性のよい、送信方法となり、平均送信電力を
大きく設定することができ、かつ、BER特性がよいので、受信可能なエリアを広く確保で
きる可能性が高い。

<異なる変調方式のシンボルを交互に配置することの利点>

本発明では、I−Q平面において、16個の信号点をもつ変調方式の中でも、特に、PAPRの小さい(12,4)16APSKとPAPRが若干大きい(8,8)16APSKにおいて、

「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない。
」ようにしている。

0095

連続して(8,8)16APSKシンボルを配置した場合、 (8,8)16APSKシンボルが連続している
が故にPAPRが大きくなってしまう。しかし、連続しないようにするために、
「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない。
」とすると、(8,8)16APSKに関連する信号点が連続することがなくなるため、PAPRの小さ
い(12,4)16APSKの影響を受け、PAPRが抑圧されるという効果を得ることができる。

0096

また、BER特性の点では、(12,4)16APSKが連続した場合、BICM(またはBICM-ID)の際、BER特性が悪いが、
「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない。
」とすることで、(8,8)16APSKのシンボル影響を受け、BER特性が改善するという効果も得ることができる。

0097

特に、上記の小さいPAPRを得るためには、(12,4)16APSKのリング比、(8,8)16APSKのリ
ング比の設定が重要となる。
(12,4)16APSKのI−Q平面における信号点をあらわすのに用いたR1とR2より、(12,4)16APSKのリング比R(12,4)をR(12,4)=R2/R1とあらわすものとする。
同様に、(8,8)16APSKのI−Q平面における信号点をあらわすのに用いたR1とR2より
、(8,8)16APSKのリング比R(8,8)をR(8,8)=R2/R1とあらわすものとする。

0098

このとき、「R(8,8)<R(12,4)が成立すると、よりPAPRを小さくすることができる可
能性が高くなる」という効果を得ることができる。

「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない
。」とした場合、ピーク電力を支配する可能性の高い変調方式は、(8,8)16APSKとなる。
このとき、(8,8)16APSKで発生するピーク電力は、R(8,8)が大きくなるにつれ、大きくなる可能性が高い。したがって、ピーク電力を大きくしないためには、R(8,8)を小さく設
定するとよいことになり、一方、(12,4)16APSKのR(12,4)は、BER特性がよくなる値に設
定すればよく自由度が高い。このため、R(8,8)<R(12,4)という関係があるとよい可能
性が高くなる。
ただし、R(8,8)>R(12,4)であっても、(8,8)16APSKのPAPRより小さくできるという効果は得られる。したがって、BER特性を良くすることに着眼した場合に、R(8,8)>R(12,4)がよい場合もある。
上記、リング比の関係については、以下で説明する変形例(<変調方式等の切換のパタ
ーン>)の場合においても、同様である。
以上のように説明した実施の形態によれば、異なる変調方式のシンボルを交互に配置することで、PAPRが小さく、かつ、良好なデータの受信品質の提供に寄与することができる。
本発明の骨子は前述のように、
「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボル連続がする部分が存在しない。

である。以下では、受信装置が高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなるための、(12,4)16APSKのラベリングと信号点配置、および、(8,8)16APSKのラベリング
と信号点配置について説明する。

<(12,4)16APSKのラベリングと信号点配置について>

[(12,4)16APSKのラベリングについて]

ここでは、(12,4)16APSKのラベリングについて説明を行う。なお、ラベリングとは、入力となる4ビット[b3b2b1b0]と同相I—直交Q平面における信号点の配置の関係のことで
ある。図8に(12,4)16APSKのラベリングの例を示したが、以下の<条件1>かつ<条件2>を満たすラベリングであれば構わない。

0099

説明のために、以下の定義を行う。
伝送する4ビットが[ba3ba2ba1ba0]のとき、同相I—直交Q平面において信号点Aを与えるものとし、伝送する4ビットが[bb3bb2bb1bb0]のとき、同相I—直交Q平面において信
号点Bを与えるものとする。このとき、
「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を0と定義する。

0100

また、以下のように定義する。
「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。
「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。

0101

「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。
「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。
「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。

0102

「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。
「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。
「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。

0103

「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット
数を2と定義する。
「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。

「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。

0104

「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。
「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。
「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。

0105

「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を4と定義する。
そして、グループの定義を行う。図8の同相I—直交Q平面における(12,4)16APSKのラベリングと信号点配置において、「信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4をグループ1」と定義する。同様に、「信号点2-1、信号点2-2、信号点2-3、信号点2-4をグループ2」、「信号点3-1、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4をグループ3」、「信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、信号点4-4をグループ4」と定義する。

0106

そして、以下の2つの条件を与える。
<条件1>:
Xは1,2,3,4であり、これを満たす、すべてのXで以下が成立する。
信号点X-1と信号点X-2のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-2と信号点X-3のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-3と信号点X-4のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-4と信号点X-1のラベリングの異なるビット数は1

<条件2>:
外円については、
信号点1-2と信号点2-2のラベリングの異なるビット数は1
信号点3-2と信号点4-2のラベリングの異なるビット数は1
信号点1-4と信号点4-4のラベリングの異なるビット数は1
信号点2-4と信号点3-4のラベリングの異なるビット数は1
が成立し、内円については、
信号点1-3と信号点2-3のラベリングの異なるビット数は1
信号点2-3と信号点3-3のラベリングの異なるビット数は1
信号点3-3と信号点4-3のラベリングの異なるビット数は1
信号点4-3と信号点1-3のラベリングの異なるビット数は1
が成立する。

0107

以上をみたすことで、同相I—直交Q平面において、各信号点にとって近い距離にある
信号点とのラベリングの異なるビット数が小さいため、受信装置は高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。そして、これにより、受信装置が反復検波を行った際、高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。

[(12,4)16APSKの信号点配置について]

上述では、図14の同相I—直交Q平面における信号点配置とラベリングについて説明したが、同相I—直交Q平面における信号点配置とラベリングの方法はこれに限ったものではない。例えば、(12,4)16APSK の各信号点のIQ平面上の座標、ラベリングとして、以
下のものを考える。

0108

信号点1-1のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(π/4)-sinθ×R2×sin(π/4), sinθ
×R2×cos(π/4)+ cosθ×R2×sin(π/4) )
信号点1-2のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(5π/12)-sinθ×R2×sin(5π/12), sinθ×R2×cos(5π/12)+ cosθ×R2×sin(5π/12) )
信号点1-3のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(π/4)-sinθ×R1×sin(π/4), sinθ
×R1×cos(π/4)+ cosθ×R1×sin(π/4) )
信号点1-4のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(π/12)-sinθ×R2×sin(π/12), sin
θ×R2×cos(π/12)+ cosθ×R2×sin(π/12) )
信号点2-1のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(3π/4)-sinθ×R2×sin(3π/4), sin
θ×R2×cos(3π/4)+ cosθ× R2×sin(3π/4))
信号点2-2のIQ平面上の座標:(cosθR2×cos(7π/12)×-sinθ×R2×sin(7π/12), sinθ×R2×cos(7π/12)+ cosθ× R2×sin(7π/12))
信号点2-3のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(3π/4)-sinθ×R1×sin(3π/4), sin
θ×R1×cos(3π/4)+ cosθ× R1×sin(3π/4))
信号点2-4のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(11π/12)-sinθ×R2×sin(11π/12), sinθ×R2×cos(11π/12)+ cosθ×R2×sin(11π/12) )
信号点3-1のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(-3π/4)-sinθ×R2×sin(-3π/4), sinθ×R2×cos(-3π/4)+ cosθ×R2×sin(-3π/4) )
信号点3-2のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(-7π/12)-sinθ×R2×sin(-7π/12), sinθ×R2×cos(-7π/12)+ cosθ×R2×sin(-7π/12) )
信号点3-3のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(-3π/4)-sinθ×R1×sin(-3π/4), sinθ×R1×cos(-3π/4)+ cosθ×R1×sin(-3π/4) )
信号点3-4のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(-11π/12)-sinθ×R2×sin(-11π/12), sinθ×R2×cos(-11π/12)+ cosθ×R2×sin(-11π/12) )
信号点4-1のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(-π/4)-sinθ×R2×sin(-π/4), sin
θ×R2×cos(-π/4)+ cosθ× R2×sin(-π/4))
信号点4-2のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(-5π/12)-sinθ×R2×sin(-5π/12), sinθ×R2×cos(-5π/12)+ cosθ×R2×sin(-5π/12) )
信号点4-3のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(-π/4)-sinθ×R1×sin(-π/4), sin
θ×R1×cos(-π/4)+ cosθ× R1×sin(-π/4))
信号点4-4のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(-π/12)-sinθ×R2×sin(-π/12), sinθ×R2×cos(-π/12)+ cosθ× R2×sin(-π/12))
なお、位相について、単位はラジアンを用いている。したがって、正規化後のベースバンド信号の同相成分をIn、直交成分をQnは以下のようにあらわされる。

0109

信号点1-1のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(π/4)- a(12,4)×sinθ×R2×sin(π/4), a(12,4)×sinθ×R2×cos(π/4)+ a(12,4)×cosθ×R2×sin(
π/4) )
信号点1-2のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(5π/12)- a(12,4)×sinθ×R2×sin(5π/12), a(12,4)×sinθ×R2×cos(5π/12)+ a(12,4)×cosθ×R2
×sin(5π/12) )
信号点1-3のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R1×cos(π/4)- a(12,4)×sinθ×R1×sin(π/4), a(12,4)×sinθ×R1×cos(π/4)+ a(12,4)×cosθ×R1×sin(
π/4) )
信号点1-4のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(π/12)- a(12,4
)×sinθ×R2×sin(π/12), a(12,4)×sinθ×R2×cos(π/12)+ a(12,4)× cosθ×R2×sin(π/12) )
信号点2-1のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(3π/4)- a(12,4)×sinθ×R2×sin(3π/4), a(12,4)×sinθ×R2×cos(3π/4)+ a(12,4)×cosθ× R2×sin(3π/4))
信号点2-2のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθR2×cos(7π/12)×- a(12,4)×sinθ×R2×sin(7π/12), a(12,4)×sinθ×R2×cos(7π/12)+ a(12,4)×cosθ× R2×sin(7π/12))
信号点2-3のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R1×cos(3π/4)- a(12,4)×sinθ×R1×sin(3π/4), a(12,4)×sinθ×R1×cos(3π/4)+ a(12,4)×cosθ× R1×sin(3π/4))
信号点2-4のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(11π/12)- a(12,4)×sinθ×R2×sin(11π/12), a(12,4)×sinθ×R2×cos(11π/12)+ a(12,4)×cosθ×R2×sin(11π/12) )
信号点3-1のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(-3π/4)- a(12,4)×sinθ×R2×sin(-3π/4), a(12,4)×sinθ×R2×cos(-3π/4)+ a(12,4)×cosθ×R2
×sin(-3π/4) )
信号点3-2のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(-7π/12)- a(12,4)×sinθ×R2×sin(-7π/12), a(12,4)×sinθ×R2×cos(-7π/12)+ a(12,4)×cosθ×R2×sin(-7π/12) )
信号点3-3のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R1×cos(-3π/4)- a(12,4)×sinθ×R1×sin(-3π/4), a(12,4)×sinθ×R1×cos(-3π/4)+ a(12,4)×cosθ×R1
×sin(-3π/4) )
信号点3-4のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(-11π/12)- a(12,4)×sinθ×R2×sin(-11π/12), a(12,4)×sinθ×R2×cos(-11π/12)+ a(12,4)×cos
θ×R2×sin(-11π/12) )
信号点4-1のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(-π/4)- a(12,4)×sinθ×R2×sin(-π/4), a(12,4)×sinθ×R2×cos(-π/4)+ a(12,4)×cosθ× R2×sin(-π/4))
信号点4-2のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(-5π/12)- a(12,4)×sinθ×R2×sin(-5π/12), a(12,4)×sinθ×R2×cos(-5π/12)+ a(12,4)×cosθ×R2×sin(-5π/12) )
信号点4-3のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R1×cos(-π/4)- a(12,4)×sinθ×R1×sin(-π/4), a(12,4)×sinθ×R1×cos(-π/4)+ a(12,4)× cosθ× R1×sin(-π/4))
信号点4-4のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(12,4)×cosθ×R2×cos(-π/12)- a(12,4)×sinθ×R2×sin(-π/12), a(12,4)×sinθ×R2×cos(-π/12)+ a(12,4)×cosθ× R2×sin(-π/12))
なお、θは、同相I—直交Q平面上で与える位相であり、a(12,4)は式(23)に示し
たとおりである。そして、

「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない
。」方式において、(12,4)16APSK の各信号点のIQ平面上の座標が上述で与えられ、かつ
、<条件1>および<条件2>を満たす(12,4)16APSKであってもよい。

0110

上記を満たす、一例として、(12,4)16APSKの信号点配置およびラベリングの例を図15に示す。図15は、図14に対して、すべての信号点をπ/6ラジアン回転したものであり、θ=π/6ラジアンとなる。

<(8,8)16APSKのラベリングと信号点配置について>

[(8,8)16APSKのラベリングについて]

ここでは、(8,8)16APSKのラベリングについて説明を行う。図9に(8,8)16APSKのラベリングの例を示したが、以下の<条件3>かつ<条件4>を満たすラベリングであれば構わない。

0111

説明のために、以下の定義を行う。
図16に示すように、内円の円周上の8点の信号点「信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点1-5、信号点1-6、信号点1-7、信号点1-8」をグループ1と定義する。そして、外円の円周上の8点の信号点「信号点2-1、信号点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号点2-5、信号点2-6、信号点2-7、信号点2-8」をグループ2と定義する。

0112

そして、以下の2つの条件を与える。
<条件3>:
Xは1,2であり、これを満たす、すべてのXで以下が成立する。
信号点X-1と信号点X-2のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-2と信号点X-3のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-3と信号点X-4のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-4と信号点X-5のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-5と信号点X-6のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-6と信号点X-7のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-7と信号点X-8のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-8と信号点X-1のラベリングの異なるビット数は1

なお、ラベリングの異なるビット数の定義については、上述で説明したとおりである。
<条件4>:
Zは1,2,3,4,5,6,7,8であり、これを満たす、すべてのZで以下が成立する。
信号点1-Zと信号点2-Zのラベリングの異なるビット数は1

以上をみたすことで、同相I—直交Q平面において、各信号点にとって近い距離にある
信号点とのラベリングの異なるビット数が小さいため、受信装置は高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。そして、これにより、受信装置が反復検波を行った際、高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。

[(8,8)16APSKの信号点配置について]

上述では、図16の同相I—直交Q平面における信号点配置とラベリングについて説明したが、同相I—直交Q平面における信号点配置とラベリングの方法はこれに限ったものではない。例えば、(8,8)16APSK の各信号点のIQ平面上の座標、ラベリングとして、以下のものを考える。

0113

信号点1-1のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(π/8)-sinθ×R1×sin(π/8), sinθ
×R1×cos(π/8)+ cosθ×R1×sin(π/8))
信号点1-2のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(3π/8)-sinθ×R1×sin(3π/8), sin
θ×R1×cos(3π/8)+ cosθ×R1×sin(3π/8))
信号点1-3のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(5π/8)-sinθ×R1×sin(5π/8), sin
θ×R1×cos(5π/8)+ cosθ×R1×sin(5π/8))
信号点1-4のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(7π/8)-sinθ×R1×sin(7π/8), sin
θ×R1×cos(7π/8)+ cosθ×R1×sin(7π/8))
信号点1-5のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(-7π/8)-sinθ×R1×sin(-7π/8), sinθ×R1×cos(-7π/8)+ cosθ×R1×sin(-7π/8))
信号点1-6のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(-5π/8)-sinθ×R1×sin(-5π/8), sinθ×R1×cos(-5π/8)+ cosθ×R1×sin(-5π/8))
信号点1-7のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(-3π/8)-sinθ×R1×sin(-3π/8), sinθ×R1×cos(-3π/8)+ cosθ×R1×sin(-3π/8))
信号点1-8のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(-π/8)-sinθ×R1×sin(-π/8), sin
θ×R1×cos(-π/8)+ cosθ×R1×sin(-π/8))
信号点2-1のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(π/8)-sinθ×R2×sin(π/8), sinθ
×R2×cos(π/8)+ cosθ×R2×sin(π/8))
信号点2-2のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(3π/8)-sinθ×R2×sin(3π/8), sin
θ×R2×cos(3π/8)+ cosθ×R2×sin(3π/8))
信号点2-3のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(5π/8)-sinθ×R2×sin(5π/8), sin
θ×R2×cos(5π/8)+ cosθ×R2×sin(5π/8))
信号点2-4のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(7π/8)-sinθ×R2×sin(7π/8), sin
θ×R2×cos(7π/8)+ cosθ×R2×sin(7π/8))
信号点2-5のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(-7π/8)-sinθ×R2×sin(-7π/8), sinθ×R2×cos(-7π/8)+ cosθ×R2×sin(-7π/8))
信号点2-6のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(-5π/8)-sinθ×R2×sin(-5π/8), sinθ×R2×cos(-5π/8)+ cosθ×R2×sin(-5π/8))
信号点2-7のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(-3π/8)-sinθ×R2×sin(-3π/8), sinθ×R2×cos(-3π/8)+ cosθ×R2×sin(-3π/8))
信号点2-8のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(-π/8)-sinθ×R2×sin(-π/8), sin
θ×R2×cos(-π/8)+ cosθ×R2×sin(-π/8))
なお、位相について、単位はラジアンを用いている。したがって、正規化後のベースバンド信号の同相成分をIn、直交成分をQnは以下のようにあらわされる。

0114

信号点1-1のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R1×cos(π/8)- a(8,8)×sinθ×R1×sin(π/8), a(8,8)×sinθ×R1×cos(π/8)+ a(8,8)×cosθ×R1×sin(π/8))
信号点1-2のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R1×cos(3π/8)- a(8,8)
×sinθ×R1×sin(3π/8), a(8,8)×sinθ×R1×cos(3π/8)+a(8,8)×cosθ×R1×sin(3
π/8))
信号点1-3のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R1×cos(5π/8)- a(8,8)
×sinθ×R1×sin(5π/8), a(8,8)×sinθ×R1×cos(5π/8)+ a(8,8)×cosθ×R1×sin(5π/8))
信号点1-4のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R1×cos(7π/8)- a(8,8)
×sinθ×R1×sin(7π/8), a(8,8)×sinθ×R1×cos(7π/8)+ a(8,8)×cosθ×R1×sin(7π/8))
信号点1-5のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R1×cos(-7π/8)- a(8,8)×sinθ×R1×sin(-7π/8), a(8,8)×sinθ×R1×cos(-7π/8)+ a(8,8)×cosθ×R1×sin(-7π/8))
信号点1-6のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R1×cos(-5π/8)- a(8,8)×sinθ×R1×sin(-5π/8), a(8,8)×sinθ×R1×cos(-5π/8)+ a(8,8)×cosθ×R1×sin(-5π/8))
信号点1-7のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R1×cos(-3π/8)- a(8,8)×sinθ×R1×sin(-3π/8), a(8,8)×sinθ×R1×cos(-3π/8)+ a(8,8)×cosθ×R1×sin(-3π/8))
信号点1-8のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R1×cos(-π/8)- a(8,8)
×sinθ×R1×sin(-π/8), a(8,8)×sinθ×R1×cos(-π/8)+ a(8,8)×cosθ×R1×sin(-π/8))
信号点2-1のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R2×cos(π/8)- a(8,8)×sinθ×R2×sin(π/8), a(8,8)×sinθ×R2×cos(π/8)+ a(8,8)×cosθ×R2×sin(π/8))
信号点2-2のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R2×cos(3π/8)- a(8,8)
×sinθ×R2×sin(3π/8), a(8,8)×sinθ×R2×cos(3π/8)+ a(8,8)×cosθ×R2×sin(3π/8))
信号点2-3のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R2×cos(5π/8)- a(8,8)
×sinθ×R2×sin(5π/8), a(8,8)×sinθ×R2×cos(5π/8)+ a(8,8)×cosθ×R2×sin(5π/8))
信号点2-4のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R2×cos(7π/8)- a(8,8)
×sinθ×R2×sin(7π/8), a(8,8)×sinθ×R2×cos(7π/8)+ a(8,8)×cosθ×R2×sin(7π/8))
信号点2-5のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R2×cos(-7π/8)- a(8,8)×sinθ×R2×sin(-7π/8), a(8,8)×sinθ×R2×cos(-7π/8)+ a(8,8)×cosθ×R2×sin(-7π/8))
信号点2-6のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R2×cos(-5π/8)- a(8,8)×sinθ×R2×sin(-5π/8), a(8,8)×sinθ×R2×cos(-5π/8)+ a(8,8)×cosθ×R2×sin(-5π/8))
信号点2-7のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R2×cos(-3π/8)- a(8,8)×sinθ×R2×sin(-3π/8), a(8,8)×sinθ×R2×cos(-3π/8)+ a(8,8)×cosθ×R2×sin(-3π/8))
信号点2-8のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(8,8)×cosθ×R2×cos(-π/8)- a(8,8)
×sinθ×R2×sin(-π/8), a(8,8)×sinθ×R2×cos(-π/8)+ a(8,8)×cosθ×R2×sin(-π/8))
なお、θは、同相I—直交Q平面上で与える位相であり、a(8,8)は式(24)に示したとおりである。そして、

「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない。
」方式において、(8,8)16APSKの各信号点のIQ平面上の座標が上述で与えられ、かつ、<
条件3>および<条件4>を満たす(8,8)16APSKであってもよい。

また、例えば、「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシン
ルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない。」方式において、上述の説明において、(12,4)16APSKのθをθ=(N×π)/2ラジアン(Nは整数)とし、(8,8)16APSKのθをθ=π/8+(N×π)/4ラジアン(Nは整数)とすると若干PAPRが小さくなる可能性がある。なお、図17は、θ=π/8ラジアンのときの信号点配置およびラベリングの例である。

<変調方式等の切換のパターン
図12の例では、(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルとを交互に切り換
える((12,4)16APSKのシンボルが連続することがなく、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが
連続することがない)例を説明した。以下では、上記方式の変形例について説明する。

0115

図23図24は変形例に関連する図である。変形例の特徴は、以下のとおりである。
・1周期は連続するM個のシンボルで構成されている。なお、以降の説明のために、1周期を構成する連続するM個のシンボルのことを「周期Mのシンボル群」と名付ける(定義する)。なお、以降で、図23を用いて説明する。
・連続するシンボルがM+1シンボル以上の場合、「周期Mのシンボル群」を複数個並べることになる。なお、この点については、図24を用いて以降で説明する。

図23に、「周期M=5のシンボル群」の場合のシンボル群の構成の一例を示す。図23における特徴は以下の2つを満たすことである。
・「周期M=5のシンボル群」において、(8,8)16APSKのシンボル数は、(12,4)16APSKの
シンボル数より1多い、つまり、(12,4)16APSKのシンボル数は2であり、(8,8)16APSKの
シンボル数は3となる。
・「周期M=5のシンボル群」において、(8,8)16APSKのシンボルが2シンボル連続するところがない、または、(8,8)16APSKのシンボルが2シンボル連続するところが1箇所存在す
る。(よって、(8,8)16APSKのシンボルが3シンボル以上連続するところは存在しない。)

以上の2つを満たす場合、「周期M=5のシンボル群」を構成する方法としては、図23の(a)(b)(c)(d)(e)の5とおりがある。なお、図23において、横軸は時間となる。

0116

図23(a)のように「周期M=5のシンボル群」を構成した場合、「周期M=5のシンボル群」を(8,8)16APSKのシンボル、(12,4)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボル、(12,4)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボルの順にシンボルを配置することになる。そして、このように構成した「周期M=5のシンボル群」を繰り返し配置することになる。

0117

図23(b)のように「周期M=5のシンボル群」を構成した場合、「周期M=5のシンボル群」を(12,4)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボル、(12,4)16APSKのシンボ
ル、(8,8)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボルの順にシンボルを配置することになる。そして、このように構成した「周期M=5のシンボル群」を繰り返し配置することになる。

0118

図23(c)のように「周期M=5のシンボル群」を構成した場合、「周期M=5のシンボル群」を (8,8)16APSKのシンボル、(12,4)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボ
ル、(8,8)16APSKのシンボル、(12,4)16APSKのシンボルの順にシンボルを配置することに
なる。そして、このように構成した「周期M=5のシンボル群」を繰り返し配置することになる。

0119

図23(d)のように「周期M=5のシンボル群」を構成した場合、「周期M=5のシンボル群」を (12,4)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボ
ル、(12,4)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボルの順にシンボルを配置することに
なる。そして、このように構成した「周期M=5のシンボル群」を繰り返し配置することになる。

0120

図23(e)のように「周期M=5のシンボル群」を構成した場合、「周期M=5のシンボル群」を (8,8)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボル、(12,4)16APSKのシンボ
ル、(8,8)16APSKのシンボル、(12,4)16APSKのシンボルの順にシンボルを配置することに
なる。そして、このように構成した「周期M=5のシンボル群」を繰り返し配置することになる。

0121

なお、図23では、「周期M=5のシンボル群」を構成する方法について説明したが、
周期Mは5に限ったものではなく、以下のように構成するとよい。
・「周期Mのシンボル群」において、(8,8)16APSKのシンボル数は、(12,4)16APSKのシン
ボル数より1多い、つまり、(12,4)16APSKのシンボル数はNであり、(8,8)16APSKのシン
ボル数はN+1となる。なお、Nは自然数となる。
・「周期Mのシンボル群」において、(8,8)16APSKのシンボルが2シンボル連続するところがない、または、(8,8)16APSKのシンボルが2シンボル連続するところが1箇所存在する。
(よって、(8,8)16APSKのシンボルが3シンボル以上連続するところは存在しない。)
したがって、「周期Mのシンボル群」の周期Mは3以上の奇数となるが、変調方式を(12,4)16APSKとしたときのPAPRからの増加分を考慮すると周期Mは5以上の奇数とすると好適であるが、周期Mを3としても(8,8)16APSKのPAPRより小さくすることができるという利点はある。

0122

上述の説明では「周期Mのシンボル群」による構成を説明したが、周期的な構成を採用しない場合、以下の特徴をもつとよい。
・データシンボルが(12,4)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボルのいずれかである
場合、連続するデータシンボル群において、(8,8)16APSKのシンボルが3シンボル以上連続するところは存在しない。

0123

なお、(12,4)16APSK、(8,8)16APSKの信号点配置、ラベリング、リング比については、
上述で説明したとおりであると同時に、上述で説明した条件を満たすと、同様な効果を得ることが可能である。

上述のようにした場合、(8,8)16APSKのシンボルが2個連続する場合があるが、(8,8)16APSKのPAPRよりPAPRを小さくすることができるという効果を得ることができ、また、(12,4)16APSKより、データの受信品質を向上させることができるという効果を得ることができる。

次に、図24を用いて、(12,4)16APSKのシンボルまたは(8,8)16APSKのシンボルで構成
される連続したシンボルにその他のシンボルが挿入された場合のシンボルの構成方法について補足説明を行う。

0124

図24(a)において、2400、2409はその他のシンボル群(ただし、連続したシンボルであってもよいし、シンボル数が1であってもよい。)である。なお、その他のシンボル群は、変調方式、誤り訂正符号化方式等の送信方法等を伝送するため制御シンボルであってもよいし、受信装置がチャネル推定・周波数同期時間同期を行うためのパイロットシンボル、リファレンスシンボルであってもよいし、(12,4)16APSK、(8,8)16APSK
を除く変調方式で変調されたデータシンボルであってもよい。つまり、その他のシンボル群は、変調方式が(12,4)16APSK、(8,8)16APSKを除く変調方式のシンボルであるものとす
る。

0125

図24(a)において、2401、2404、2407、2410は「周期Mのシンボル群」の最初のシンボルである(「周期Mのシンボル群」において、周期のはじまりのシンボルである)。2403、2406、2412は「周期Mのシンボル群」の最後のシンボルである(「周期Mのシンボル群」において、周期の最後のシンボルである)。
2402、2405、2408、2411は「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群である(「周期Mのシンボル群」において、最初のシンボルと最後のシンボルを除くシンボル群である)。

0126

図24(a)は横軸時間のシンボルの配置の例を示している。図24(a)において、「その他のシンボル群」2400の直後には、「周期Mのシンボル群」の最初のシンボル
2401が配置されている。その後、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群2402、「周期Mのシンボル群」の最後のシンボル2403と配置されている。したがって、「その他のシンボル群」2400の直後には「第1番目の周期Mのシンボル群」が配置されている。

0127

「第1番目の周期Mのシンボル群」の直後には、「周期Mのシンボル群」の最初のシンボル2404、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群2405、「周期Mのシンボル群」の最後のシンボル2406で構成される「第2番目の周期Mのシンボル群」が配置される。
「第2番目の周期Mのシンボル群」のあとに、「周期Mのシンボル群」の最初のシンボル2407が配置され、そのあとに、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群の一部2408が配置される。

0128

「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群の一部2408のあとには「その他のシンボル群」2409が配置される。
図24(a)の特徴的な点は、「その他のシンボル群」2409の後に、「周期Mのシンボル群」の最初のシンボル2410、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群2411、「周期Mのシンボル群」の最後のシンボル2412で構成される「周期Mのシンボル群」が配置される点である。

0129

図24(b)は横軸時間のシンボルの配置の例を示している。図24(b)において、「その他のシンボル群」2400の直後には、「周期Mのシンボル群」の最初のシンボル2401が配置されている。その後、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群2402、「周期Mのシンボル群」の最後のシンボル2403と配置されている。したがって、「その他のシンボル群」2400の直後には「第1番目の周期Mのシンボル群」が配置されている。

0130

「第1番目の周期Mのシンボル群」の直後には、「周期Mのシンボル群」の最初のシンボル2404、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群2405、「周期Mのシンボル群」の最後のシンボル2406で構成される「第2番目の周期Mのシンボル群」が配置される。
「第2番目の周期Mのシンボル群」のあとに、「周期Mのシンボル群」の最初のシンボル2407が配置され、そのあとに、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群の一部2408が配置される。

0131

「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群の一部2408のあとには「その他のシンボル群」2409が配置される。
図24(b)の特徴的な点は、「その他のシンボル群」2409の後に、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群の残りの一部2408−2、そのあとに、「周期Mのシンボル群」の最後のシンボル2413を配置する点である。なお、「周期Mのシンボル群」の最初のシンボル2407、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群の一部2408、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群の残りの一部2408−2、「周期Mのシンボル群」の最後のシンボル2413により、「周期Mのシンボル群」を形成することになる。
「周期Mのシンボル群」の最後のシンボル2413の後に、「周期Mのシンボル群」の最初のシンボル2414、「周期Mのシンボル群」の中間シンボル群2415、「周期Mのシンボル群」の最後のシンボル2416で構成される「周期Mのシンボル群」が配置される。

図24において、「周期Mのシンボル群」の構成は、図23を例にして説明した上述の「周期Mのシンボル群」の構成であってもよいし、「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8
)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない。」構成であってもよい。

0132

なお、(12,4)16APSK、(8,8)16APSKの信号点配置、ラベリング、リング比については、
上述で説明したとおりであると同時に、上述で説明した条件を満たすと、同様な効果を得ることが可能である。

これまで説明した例では、切換に用いる変調方式として16APSKを例に挙げたが、32APSK、64APSKのときも同様に実施することができる。

0133

連続するシンボルの構成方法は、上述で説明した
・同相I−直交Q平面において第1の信号点配置の第1の変調方式のシンボルおよび同相I−直交Q平面において第2の信号点配置の第2の変調方式のシンボルで「周期Mのシンボル群」で構成する。(ただし、第1の変調方式の同相I−直交Q平面における信号点の数と第2の変調方式の同相I−直交Q平面における信号点の数は等しい。)
・同相I−直交Q平面において第1の信号点配置の第1の変調方式または同相I−直交Q平面において第2の信号点配置の第2の変調方式のいずれかであるシンボルが、3シンボ
ル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、第1の変調方式のシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、第2の変調方式のシンボル連続する部分が存在しない。」構成する(ただし、第1の変調方式の同相I−直交Q平面における信号点の数と第2の変調方式の同相I−直交Q平面における信号点の数は等しい。)
とする。
上記の2種類の連続するシンボルの構成方法において、同相I−直交Q平面における信号点の数が32の二つの32APSKの方式の同相I−直交Q平面における信号点配置を図25に示す。

0134

図25(a)は、(4,12,16)32APSKの同相I−直交Q平面における信号点配置である。
原点を中心とした、半径R1の円に信号点がa=4個、半径R2の円に信号点がb=12個、半径
R3の円に信号点がc=16個存在する。したがって、(a,b,c)=(4,12,16)となるので(4,12,16)32APSKと記載する。(なお、R1<R2<R3とする。)
図25(b)は、(8,8,16)32APSKの同相I−直交Q平面における信号点配置である。原点を中心とした、半径R1の円に信号点がa=8個、半径R2の円に信号点がb=8個、半径R3
の円に信号点がc=16個存在する。したがって、(a,b,c)=(8,8,16)となるので(8,8,16)32APSKと記載する。(なお、R1<R2<R3とする。)
そして、図25(a)の(4,12,16)32APSK、図25(b)(8,8,16)32APSKにより、上記
の2種類の連続するシンボルの構成方法を実現してもよい。(つまり、上記の2種類の連続するシンボルの構成方法において、第1の変調方式、第2の変調方式は(4,12,16)32APSKと(8,8,16)32APSKとなる。)
また、原点を中心とした、半径R1の円に信号点がa=16個、半径R2の円に信号点がb=16個存在する (a,b)=(16,16)となるので(16,16)32APSKと記載する。(なお、R1<R2とす
る。)
そして、図25(a)の(4,12,16)32APSK、(16,16)32APSKにより、上記の2種類の連続するシンボルの構成方法を実現してもよい。(つまり、上記の2種類の連続するシンボルの構成方法において、第1の変調方式、第2の変調方式は(4,12,16)32APSKと(16,16)32APSKとなる。)
加えて、(4,12,16)32APSK、(8,8,16)32APSK、(16,16)32APSKと信号点配置の異なるγ方式の32APSKを考える。そして、図25(a)の(4,12,16)32APSK、γ方式の32APSKにより
、上記の2種類の連続するシンボルの構成方法を実現してもよい。(つまり、上記の2種類の連続するシンボルの構成方法において、第1の変調方式、第2の変調方式は(4,12,16
)32APSKとγ方式の32APSKとなる。)

なお、(12,4)16APSKの同相I—直交Q平面における信号点配置に対するラベリング方法、および、(8,8)16APSKのラベリングの同相I—直交Q平面における信号点配置に対するラベリング方法について本実施の形態で説明したが、本実施の形態とは異なる同相I—直交Q平面における信号点配置に対するラベリング方法を適用してもよい。(本実施の形態と同様の効果を得ることができる可能性がある。)

(実施の形態2)
<パイロットシンボルの例>
本実施の形態では、上記の実施の形態1で説明した送信方式におけるパイロットシンボルの構成例について説明する。

0135

なお、本実施の形態における送信装置の構成は、実施の形態1で説明したものと同様であるためその説明を省略する。

送信装置の電力増幅器の非線形性から、変調信号は、符号間(シンボル間)干渉が発生する。受信装置では、この符号間干渉を低減させることで、高いデータの受信品質を得ることができる。

0136

本パイロットシンボルの構成例では、受信装置で、符号間(シンボル間)干渉を低減するために、送信装置が、データシンボルにおいて、

「変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない
。」
が成立する場合、(12,4)16APSKが取り得る同相I—直交Q平面のすべての信号点に相当するベースバンド信号(つまり、伝送する4ビット[b3b2b1b0]が[0000]から[1111]の16個の信号点に相当するベースバンド信号)、および、(8,8)16APSKが取り得る同相I—直交Q
平面のすべての信号点に相当するベースバンド信号(つまり、伝送する4ビット[b3b2b1b0]が[0000]から[1111]の16個の信号点に相当するベースバンド信号)を発生させ、パイロットシンボルとして送信する方法を提案する。これにより、受信装置は、(12,4)16APSKが取り得る同相I—直交Q平面のすべての信号点、および、(8,8)16APSKが取り得る同相I—直交Q平面のすべての信号点における符号間干渉を推定することができるので、高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高い。

0137

図13の例では、順に、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
をパイロットシンボルとして送信する。

0138

なお、上記の特徴は、
<1>(12,4)16APSKが取り得る同相I—直交Q平面のすべての信号点に相当するシンボル、つまり、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
を送信するとともに、
(8,8)16APSKが取り得る同相I—直交Q平面のすべての信号点に相当するシンボル、つま
り、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
を送信する。

<2>連続するパイロットシンボルで構成されるシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボル連続する部分が存在し
ない、となる。上述の<1>により、受信装置は、高精度の符号間干渉を推定することができるため、高いデータの受信品質を得ることができる。そして、上述の<2>により、PAPRを小さくすることができるという効果を得ることができる。

0139

なお、パイロットシンボルは符号間干渉を推定するためだけのシンボルではなく、パイロットシンボルを用いて、受信装置は、送信装置と受信装置間の電波の伝搬環境の推定(チャネル推定)を行ってもよいし、また、周波数オフセットの推定、時間同期を行ってもよい。

受信装置の動作について、図2を用いて説明する。

0140

図2において210は受信装置の構成である。図2のデマッピング部214は、送信装置が用いた変調方式のマッピングに対し、デマッピングを行い、例えば、各ビットの対数尤度比を求め、出力する。このとき、図2には図示していないが、デマッピングを精度良く行うためには、符号間干渉の推定、送信装置と受信装置間の電波の伝搬環境の推定(チャネル推定)、送受信機間の時間同期・周波数オフセットの推定をするとよい。

0141

図2には図示していないが、受信装置は、符号間干渉推定部、チャネル推定部、時間同期部、周波数オフセット推定部を具備していることになる。これらの推定部は、受信信号のうち、例えば、パイロットシンボルの部分を抽出し、それぞれ、符号間干渉の推定、送信装置と受信装置間の電波の伝搬環境の推定(チャネル推定)、送受信機間の時間同期・周波数オフセットの推定を行う。そして、図2のデマッピング部214は、これらの推定信号を入力とし、これらの推定信号に基づき、デマッピングを行うことで、例えば、対数尤度比の計算を行うことになる。

また、パイロットシンボルの送信方法は、図13の例に限ったものではなく、上述で説明した<1><2>の両者を満たすような送信方法であればよい。例えば、図13の第1番目のシンボルの変調方式を(8,8)16APSKとしてもよいし、[b3b2b1b0]の送信の順番はど
のような順番であってもよい。そして、パイロットシンボルは、32シンボルで構成しているが、これに限ったものではないが、<1><2>を満たすとよい。したがって、32×N
(ただし、Nは自然数)シンボルで構成すると
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[0111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(12,4)16APSKの[b3b2b1b0]=[1111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[0111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1000]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1001]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1010]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1011]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1100]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1101]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1110]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
(8,8)16APSKの[b3b2b1b0]=[1111]に対応する信号点(ベースバンド信号)のシンボル、
の各シンボルの出現回数を等しくすることができるという利点がある。

(実施の形態3)
<シグナリング>
本実施の形態では、上記の実施の形態1及び2で説明した送信方式を用いた送信信号を、受信装置側において円滑に受信できるようにするために、TMCC情報としてシグナリングされる様々な情報の構成例について説明する。

0142

なお、本実施の形態における送信装置の構成は、実施の形態1で説明したものと同様であるためその説明を省略する。

図18は、高度広帯域衛星デジタル放送における送信信号のフレーム構成のイメージ図を示している。(ただし、高度広帯域衛星デジタル放送のフレーム構成を正確に図示したものではない。)
図18(a)は、横軸時間におけるフレーム構成を示しており、「#1のシンボル群」、「#2のシンボル群」、「#3のシンボル群」、・・・、と並んでいるものとする。このとき、「#1のシンボル群」、「#2のシンボル群」、「#3のシンボル群」、・・・の各シンボル群は、図18(a)に示すように、「同期シンボル群」「パイロットシンボル群」「TMCC情報シンボル群」「データシンボル群で構成されるスロット」で構成されているものとする。「同期シンボル群」は、例えば、受信装置が、時間同期・周波数同期を行うためのシンボルであり、「パイロットシンボル群」については、上記で説明したような処理のために、受信装置は、「パイロットシンボル群」を用いることになる。

0143

「データシンボル群で構成されるスロット」はデータシンボルで構成される。そして、データシンボルを生成するために使用する誤り訂正符号、符号化率、符号長、変調方式等の送信方法は切り替え可能であるとする。データシンボルを生成するために使用する誤り訂正符号、符号化率、符号長、変調方式等の送信方法に関する情報は、「TMCC情報シンボル群」により、受信装置に伝送されることになる。

図18(b)は、「TMCC情報シンボル群」の構成の一例を示している。以下では、本実施の形態で、特に関係する「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の構成について説明する。

0144

図18(c)は「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の構成を示している。図18(c)は、「伝送モード1」から「伝送モード8」まで存在しているが、「#1のシンボル群のデータシンボル群で構成されるスロット」、「#2のシンボル群のデータシンボル群で構成されるスロット」、「#3のシンボル群のデータシンボル群で構成されるスロット」、・・・、は、「伝送モード1」から「伝送モード8」のいずれかに属することになる。

0145

したがって、図18(c)の各伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボル、(図18(c)では、「伝送モード1の変調方式」、・・・、「伝送モード8の変調方式」と記述されている。)により、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための変調方式の情報が伝送される。
また、図18(c)の各伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボル、(図18(c)では、「伝送モード1の符号化率」、・・・、「伝送モード8の符号化率」と記述されている。)により、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための誤り訂正符号の符号化率の情報が伝送される。

0146

表1に変調方式の情報の構成を示している。表1において、例えば、「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0001」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための変調方式はπ/2シフトBPSK(Binary Phase Shift Keying)となる。

0147

「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0010」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための変調方式はQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)となる。
「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0011」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための変調方式は8PSK(8 Phase Shift Keying)となる。

0148

「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0100」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための変調方式は(12,4)16APSKとなる。
「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0101」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための変調方式は(8,8)16APSKとなる。

0149

「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0110」のとき、「データシンボル群で
構成されるスロット」のシンボルを生成するための変調方式は32APSK(32 Amplitude Phase Shift Keying)となる。
「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0111」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための変調方式は「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法」(例えば実施の形態1で説明した送信
方法となるが、本明細書では、これ以外の送信方法(例えば実施の形態4など)についても説明している。)となる。
・・・

0150

0151

表2に変調方式が(12,4)16APSKのときの誤り訂正符号の符号化率とリング比の関係を示す。なお、上述ように(12,4)16APSKのI−Q平面における信号点をあらわすのに用いたR1とR2より、(12,4)16APSKのリング比R(12,4)をR(12,4)=R2/R1とあらわすものとする。表2において、例えば、「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0000」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための誤り訂正符号の符号化率が41/120(≒1/3)であり、伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボ
ルが(12,4)16APSKであることを示している場合、(12,4)16APSKのリング比R(12,4)=3.09となる、ことを意味することになる。

「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0001」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための誤り訂正符号の符号化率が49/120(≒2/5)であり、伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルが(12,4)16APSKであるこ
とを示している場合、(12,4)16APSKのリング比R(12,4)=2.97となる、ことを意味することになる。
「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0010」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための誤り訂正符号の符号化率が61/120(≒1/2)であり、伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルが(12,4)16APSKであるこ
とを示している場合、(12,4)16APSKのリング比R(12,4)=3.93となる、ことを意味することになる。
・・・

0152

0153

表3に変調方式が(8,8)16APSKのときの誤り訂正符号の符号化率とリング比の関係を示
す。なお、上述ように(8,8)16APSKのI−Q平面における信号点をあらわすのに用いたR1とR2より、(8,8)16APSKのリング比R(8,8)をR(8,8)=R2/R1とあらわすものとする。表3において、例えば、「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0000」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための誤り訂正符号の符号化率が41/120(≒1/3)であり、伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルが(8,8)16APSKであることを示している場合、(8,8)16APSKのリング比R(8,8)=2.70となる、ことを意味することになる。

0154

「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0001」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための誤り訂正符号の符号化率が49/120(≒2/5)であり、伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルが(8,8)16APSKであることを示している場合、(8,8)16APSKのリング比R(8,8)=2.60となる、ことを意味することになる。
「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0010」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための誤り訂正符号の符号化率が61/120(≒1/2)であり、伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルが(8,8)16APSKであることを示している場合、(8,8)16APSKのリング比R(8,8)=2.50となる、ことを意味することになる。
・・・

0155

0156

表4に(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法のときの
誤り訂正符号の符号化率とリング比の関係を示す。
表4において、例えば、「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0000」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための誤り訂正符号の符号化率が41/120(≒1/3)であり、伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルが(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法であることを示している場合、(12,4)16APSKのリング比R(12,4)=4.20 、(8,8)16APSKのリング比R(8,8)=2.70となる、ことを意味することになる。
「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0001」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための誤り訂正符号の符号化率が49/120(≒2/5)であり、伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルが(12,4)16APSKのシンボ
ルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法であることを示している場合、(12,4)16APSKのリング比R(12,4)=4.10 、(8,8)16APSKのリング比R(8,8)=2.60となる、ことを意味することになる。
「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボルで伝送する4ビットが「0010」のとき、「データシンボル群で構成されるスロット」のシンボルを生成するための誤り訂正符号の符号化率が61/120(≒1/2)であり、伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルが(12,4)16APSKのシンボ
ルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法であることを示している場合、(12,4)16APSKのリング比R(12,4)=4.00 、(8,8)16APSKのリング比R(8,8)=2.50となる、ことを意味することになる。
・・・

0157

0158

また、図22のように、「TMCC情報シンボル群」の「ストリーム種別/相対ストリーム情報」で以下のような伝送が行われる
図22(a)は、「ストリーム種別/相対ストリーム情報」の構成を示している。図22(a)では一例としてストリーム0からストリーム15のそれぞれのストリーム種別情報を伝送する構成をとっている。図22(a)の「相対ストリーム0のストリーム種別」とは、ストリーム0のストリーム種別情報であることを示している。

0159

同様に、「相対ストリーム1のストリーム種別」とは、ストリーム1のストリーム種別情報であることを示している。
「相対ストリーム2のストリーム種別」とは、ストリーム2のストリーム種別情報であることを示している。
・・・
「相対ストリーム15のストリーム種別」とは、ストリーム15のストリーム種別情報であることを示している。
なお、各ストリームのストリーム種別情報は8ビットで構成されているものとする。(ただし、あくまでも例である。)
図22(b)は、8ビットのストリーム種別情報とその割り当ての例を示したものである。

0160

8ビットのストリーム種別情報が「00000000」は未定義である。
8ビットのストリーム種別情報が「00000001」のとき、ストリームがMPEG-2TS(Moving
Picture Experts Group - 2 Transport Stream)であることを意味している。
8ビットのストリーム種別情報が「00000010」のとき、ストリームがTLV(Type Length
Value)であることを意味している。
8ビットのストリーム種別情報が「00000011」のとき、ストリームが水平約4k(例えば3840)×垂直約2k(例えば2160)の画素数映像動画)であることを意味している。なお、映像符号化の情報を含んでいてもよい。
8ビットのストリーム種別情報が「00000100」のとき、ストリームが水平約8k(例えば7680)×垂直約4k(例えば4320)の画素数の映像(動画)であることを意味している。なお、映像符号化の情報を含んでいてもよい。
8ビットのストリーム種別情報が「00000101」のとき、ストリームが、水平約4k(例えば3840)×垂直約2k(例えば2160)の画素数の映像(動画)から水平約8k(例えば7680)×垂直約4k(例えば4320)の画素数の映像(動画)を生成するための差分情報であることを意味している。なお、映像符号化の情報を含んでいてもよい。また、この情報について
は、後で説明を付加する。
・・・
8ビットのストリーム種別情報が「11111111」は割り当て種別がない。
次に、8ビットのストリーム種別情報「00000101」の使用方法について説明する。
映像#Aのストリームが水平約4k(例えば3840)×垂直約2k(例えば2160)の画素数の映像(動画)で、送信装置は伝送するものとする。このとき、送信装置は8ビットのストリーム種別情報「00000011」を送信する。
これに加え、送信装置は、映像#Aの水平約4k(例えば3840)×垂直約2k(例えば2160)の画素数の映像(動画)から水平約8k(例えば7680)×垂直約4k(例えば4320)の画素数の映像(動画)を生成するための差分情報を送信するものとする。このとき、送信装置は8ビットのストリーム種別情報「00000101」を送信する。
受信装置は、ストリーム種別情報「00000011」を得、この情報から、ストリームが水平約4k(例えば3840)×垂直約2k(例えば2160)の画素数の映像(動画)であると判断し、水平約4k(例えば3840)×垂直約2k(例えば2160)の画素数の映像#Aを得ることができる。
また、受信装置は、ストリーム種別情報「00000011」を得、この情報から、ストリームが水平約4k(例えば3840)×垂直約2k(例えば2160)の画素数の映像(動画)であると判断し、加えて、ストリーム種別情報「00000101」を得、この情報から、ストリームが水平約4k(例えば3840)×垂直約2k(例えば2160)の画素数の映像(動画)から水平約8k(例えば7680)×垂直約4k(例えば4320)の画素数の映像(動画)を生成するための差分情報であると判断する。そして、受信装置は、この両者のストリームから、映像#Aの水平約8k(例えば7680)×垂直約4k(例えば4320)の画素数の映像(動画)を得ることができる。

0161

なお、これらのストリームを伝送するために、送信装置は、例えば、実施の形態1、実施の形態2で説明した送信方法を用いることになる。また、実施の形態1、実施の形態2で説明したように、送信装置が、これらのストリームを(12,4)16APSK、(8,8)16APSKの両
者の変調方式を用いて送信した場合、実施の形態1、実施の形態2で説明した効果を得ることができる。

<受信装置>
次に、送信装置700が送信した無線信号を受信する受信装置の動作について、図19の受信装置の構成図を用いて説明する。

0162

図19の受信装置1900は、送信装置700が送信した無線信号を、アンテナ1901で受信する。受信RF1902は、受信した無線信号に対し、周波数変換、直交復調等の処理を施し、ベースバンド信号を出力する。
復調部1904は、ルートロールオフフィルタの処理等の処理を施し、フィルタ後のベースバンド信号を出力する。
同期・チャネル推定部1914は、フィルタ後のベースバンド信号を入力とし、送信装置が送信した、例えば、「同期シンボル群」「パイロットシンボル群」を用いて、時間同期、周波数同期、チャネル推定を行い、推定信号を出力する。
制御情報推定部1916は、フィルタ後のベースバンド信号を入力とし、「TMCC情報シンボル群」のような制御情報を含むシンボルを抽出し、復調・復号を行い、制御信号を出力する。なお、本実施の形態で重要になることは、「TMCC情報シンボル群」の伝送モード/スロット情報の「伝送モードの変調方式」の情報を伝送するシンボル、「伝送モードの符号化率」を伝送するシンボルを、受信装置は、復調・復号し、表1、表2、表3、表4に基づき、「データシンボル群で構成されるスロット」が使用している変調方式(または、送信方法)の情報、誤り訂正符号の方式(例えば、誤り訂正符号の符号化率等)の情報、また、「データシンボル群で構成されるスロット」が使用している変調方式(または、送信方法)が、(12,4)16APSK、(8,8)16APSK、32APSK、(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法のいずれかであった場合はリング比の情報を生成し、制御信号の一部として、制御情報推定部1916は出力する。

0163

デマッピング部1906は、フィルタ後のベースバンド信号、制御信号、推定信号を入力とし、制御信号に基づき、「データシンボル群で構成されるスロット」が使用している変調方式(または、送信方法)を判断し(この場合、リング比がある場合は、リング比についても判断を行う。)、この判断に基づき、フィルタ後のベースバンド信号、推定信号から、データシンボルに含まれる各ビットの対数尤度比(LLR:Log-Likelihood Ratio)を算出し、出力する。(ただし、LLRのような軟判定値ではなく、高判定値を出力してもよいし、LLRに代わる軟判定値を出力してもよい。)
デインターリーブ部1908は、対数尤度比を入力とし、蓄積し、送信装置が用いたインターリーブに対応するデインターリーブ(データの並び換え)を行い、デインターリーブ後の対数尤度比を出力する。

0164

誤り訂正復号部1912は、デインターリーブ後の対数尤度比、制御信号を入力とし、用いられている誤り訂正方式(符号長、符号化率等)を判断し、この判断に基づき、誤り訂正復号を行い、推定情報ビットを得る。なお、用いている誤り訂正符号がLDPC符号の場合、復号方法としては、sum-product復号、Shuffled BP(Belief Propagation)復号、Layered BP復号のような信頼度伝播復号(BP(Belief Propagation)復号)等の復号方法が用いられることになる。
以上が、反復検波を行わないときの動作となる。以下では、反復検波を行う場合についての動作について補足的に説明する。なお、受信装置は、必ずしも反復検波を実施する必要があるということではなく、以降で記載する反復検波に関連する部分を、受信装置が具備せずに、初期検波、および、誤り訂正復号を行う受信装置であってもよい。
反復検波を実施する場合、誤り訂正復号部1912は、復号後の各ビットの対数尤度比を出力することになる。(なお、初期検波しか実施しない場合は、復号後の各ビットの対数尤度比を出力しなくてもよいことになる。)
インターリーブ部1910は、復号後の各ビットの対数尤度比をインターリーブし(並び替えを行い)、インターリーブ後の対数尤度比を出力する。

0165

デマッピング部1906は、インターリーブ後の対数尤度比、フィルタ後のベースバンド信号、推定信号を用いて、反復的な検波を行い、反復的な検波後の各ビットの対数尤度比を出力する。
その後、インタリーブ、誤り訂正復号の動作を行うことになる。そして、これらの操作を反復的に行うことになる。これにより、最終的に良好な復号結果を得ることができる可能性が高くなる。
上述の説明では、「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの変調方式を伝送するためのシンボルおよび「TMCC情報シンボル群」の「伝送モード/スロット情報」の伝送モードの符号化率を伝送するためのシンボルを受信装置は得ることで、変調方式、誤り訂正符号の符号化率、および、変調方式が16APSK, 32APSK, (12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法である場合はリン
グ比を推定し、復調・復号動作が可能となることを特徴としている。
なお、上述の説明では図18のフレーム構成で、説明を行ったが、本発明の適用されるフレーム構成はこれに限ったものではなく、複数のデータシンボルが存在し、このデータシンボルを生成するのに用いられている、変調方式に関する情報を伝送するためのシンボル、誤り訂正方式(例えば、使用している誤り訂正符号、誤り訂正符号の符号長、誤り訂正符号の符号化率等)に関する情報を伝送するためのシンボルが存在した場合、データシンボル、変調方式に関する情報を伝送するためのシンボル、誤り訂正方式に関する情報を伝送するためのシンボルはフレームに対し、どのように配置してもよい。また、これらの
シンボル以外のシンボル、例えば、プリアンブル、同期のためのシンボル、パイロットシンボル、リファレンスシンボル等のシンボルがフレームの中に存在していてもよい。

0166

加えて、上述の説明とは異なる方法として、リング比に関する情報を伝送するシンボルが存在し、送信装置はこのシンボルを送信してもよい。リング比に関する情報を伝送するシンボルの例を以下に示す。

0167

0168

表5において、リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「00000」が伝送さ
れた場合、データシンボルは「(12,4)16APSKリング比4.00」のシンボルとなる。
また、以下のようになる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「00001」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKリング比4.10」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「00010」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKリング比4.20」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「00011」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKリング比4.30」のシンボルとなる。

リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「00100」が伝送された場合、データ
シンボルは「(8,8)16APSKリング比2.50」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「00101」が伝送された場合、データ
シンボルは「(8,8)16APSKリング比2.60」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「00110」が伝送された場合、データ
シンボルは「(8,8)16APSKリング比2.70」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「00111」が伝送された場合、データ
シンボルは「(8,8)16APSKリング比2.80」のシンボルとなる。

リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「01000」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.00、(8,8)16APSKリング比2.50」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「01001」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.00、(8,8)16APSKリング比2.60」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「01010」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.00、(8,8)16APSKリング比2.70」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「01011」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.00、(8,8)16APSKリング比2.80」のシンボルとなる。

リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「01100」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.50」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「01101」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.60」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「01110」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.70」のシンボルとなる。
リング比に関する情報を伝送するシンボルにより、「01111」が伝送された場合、データ
シンボルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.80」のシンボルとなる。
・・・・

そして、受信装置は、リング比に関する情報を伝送するシンボルを得ることで、データシンボルで使用されているリング比を推定することができ、これにより、データシンボルの復調・復号が可能となる。

また、変調方式を伝送するためのシンボルにおいて、リング比の情報を含んでいてもよい。例を以下に示す。

0169

0170

表6において、変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「00000」が伝送された場
合、データシンボルは「(12,4)16APSKリング比4.00」のシンボルとなる。
また、以下のようになる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「00001」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKリング比4.10」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「00010」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKリング比4.20」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「00011」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKリング比4.30」のシンボルとなる。

変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「00100」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(8,8)16APSKリング比2.50」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「00101」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(8,8)16APSKリング比2.60」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「00110」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(8,8)16APSKリング比2.70」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「00111」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(8,8)16APSKリング比2.80」のシンボルとなる。

変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「01000」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.00、(8,8)16APSKリング比2.50」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「01001」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.00、(8,8)16APSKリング比2.60」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「01010」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.00、(8,8)16APSKリング比2.70」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「01011」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.00、(8,8)16APSKリング比2.80」のシンボルとなる。

変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「01100」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.50」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「01101」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.60」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「01110」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.70」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「01111」が伝送された場合、データシンボ
ルは「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.80」のシンボルとなる。
・・・・

変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「11101」が伝送された場合、データシンボ
ルは「8PSK」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「11110」が伝送された場合、データシンボ
ルは「QPSK」のシンボルとなる。
変調方式の情報を伝送するシンボルにより、「11111」が伝送された場合、データシンボ
ルは「π/2シフトBPSK」のシンボルとなる。

そして、受信装置は、変調方式の情報を伝送するシンボルを得ることで、データシンボ
ルで使用されている変調方式、および、リング比を推定することができ、これにより、データシンボルの復調・復号が可能となる。

なお、上述の説明で、選択可能な変調方式(送信方法)として、「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.80」、「(12,4)16APSK」「(8,8)16APSK」を含んでいる例で説明したがこれに限ったものではない。例えば、選択可能な変調方式(送信方法)として、「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.80」が含まれている、または、選択可能な変調方式(送信方法)として、「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.80」、「(12,4)16APSK」が含まれている、または、選択可能な変調方式(送信方法)として、「(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルが混在する送信方法、(12,4)16APSKリング比4.10、(8,8)16APSKリング比2.80」、「(8,8)16APSK」が含まれている、としてもよい。このとき、選択可能な変調方式の中にリング比の設定が可能な変調方式が含まれていた場合、その変調方式のリング比に関する情報、または、リング比を推定可能な制御シンボルを送信装置は送信することになり、これにより、受信装置はデータシンボルの変調方式、および、リング比を推定することができ、データシンボルの復調・復号が可能となる。

(実施の形態4)
本実施の形態では、データシンボルの生成の順番について説明する。

0171

図18(a)に、フレーム構成のイメージ図を示した。図18(a)において、「#1のシンボル群」、「#2のシンボル群」、「#3のシンボル群」、・・・、と並んでいるものとする。このとき、「#1のシンボル群」、「#2のシンボル群」、「#3のシンボル群」、・・・の各シンボル群は、図18(a)に示すように、「同期シンボル群」「パイロットシンボル群」「TMCC情報シンボル群」「データシンボル群で構成されるスロット」で構成されているものとした。
ここでは、例えば、「#1のシンボル群」、「#2のシンボル群」、「#3のシンボル群」、・・・「#N−1のシンボル群」「#Nのシンボル群」のN個のシンボル群における「データシンボル群で構成されるスロット」を集めたデータシンボル群の構成方法について説明する。

0172

「#(β×N+1)のシンボル群」から「#(β×N+N)のシンボル群」のN個のシンボル群における「データシンボル群で構成されるスロット」で集めたデータシンボル群の生成に対し、規則を設ける。その規則について、図20を用いて説明する。

図20において、「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」と記載
しているが、「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」とは、実施の
形態1で説明した
・変調方式が(12,4)16APSKまたは(8,8)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(8,8)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しない。
図23を例とする、データシンボルが(12,4)16APSKのシンボル、(8,8)16APSKのシンボ
ルのいずれかである場合、連続するデータシンボル群において、(8,8)16APSKのシンボル
が3シンボル以上連続するところは存在しない。
のいずれかの送信方法によって生成されたシンボル群であることを意味する。

そして、図20の「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」は、図
20(a)から図20(f)の特徴を満たすことになる。なお、図20において、横軸は
シンボルである。

図20(a):
32APSKのデータシンボルが存在し、(8,8)16APSKのデータシンボルが存在しない場合、
図20(a)に示すように、「32APSKのデータシンボル」のあとに「(8,8)16APSKのシン
ボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボルが存在する。

図20(b):
(8,8)16APSKのデータシンボルが存在する場合、図20(b)に示すように、「(8,8)16APSKのデータシンボル」のあとに「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボルが存在する。

図20(c):
(12,4)16APSKのデータシンボルが存在する場合、図20(c)に示すように、「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボルのあとに「(12,4)16APSK
のデータシンボル」が存在する。

図20(d):
8PSKのデータシンボルが存在し、(12,4)16APSKのデータシンボルが存在しない場合、図20(d)に示すように、「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」
のシンボルのあとに「8PSKのデータシンボル」が存在する。

図20(e):
QPSKのデータシンボルが存在し、8PSKのデータシンボルが存在せず、また、(12,4)16APSKのデータシンボルが存在しない場合、図20(e)に示すように、「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボルのあとに「QPSKのデータシンボル」が存在する。

図20(f):
π/2シフトBPSKのデータシンボルが存在し、QPSKのデータシンボルが存在せず、また、8PSKのデータシンボルが存在せず、また、(12,4)16APSKのデータシンボルが存在しない場合、図20(f)に示すように、「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボルのあとに「π/2シフトBPSKのデータシンボル」が存在する。

以上のようにシンボルを配置した場合、ピーク電力の大きい変調方式(送信方法)の信号順にならぶため、受信装置はAGC(Automatic Gain Control)の制御が行いやすいとい
う利点がある。

図21に、上述で説明した「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在
」のシンボルの構成方法の例を示す。
誤り訂正符号の符号化率Xの「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在
」のシンボルと誤り訂正符号の符号化率Yの「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKの
シンボルが混在」のシンボルとが存在するものとする。そして、X>Yの関係が成立するものとする。
このとき、誤り訂正符号の符号化率Xの「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシ
ンボルが混在」のシンボルのあとに誤り訂正符号の符号化率Yの「(8,8)16APSKのシンボ
ルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボルを配置する。
図21のように、誤り訂正符号の符号化率1/2の「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボル、誤り訂正符号の符号化率2/3の「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボル、誤り訂正符号の符号化率3/4の「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボルが存在するものとする。すると、上述の説明から、図21のように、誤り訂正符号の符号化率3/4の「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボル、誤り訂正符号の符号化率2/3の「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボル、誤り訂正符号の符号化率1/2の「(8,8)16APSKのシンボルと(12,4)16APSKのシンボルが混在」のシンボルの順にシンボルが配置されることになる。

(実施の形態5)
実施の形態1から実施の形態4では、送信フレームにおいて、(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルを切り替える方法、および、それに伴う、パイロットシンボル
の構成方法、TMCCを含む制御情報の構成方法等について説明した。
実施の形態1から実施の形態4と同様な効果を得る方法としては、送信フレームにおいて、(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルを用いる方法に限ったものではな
く、(12,4)16APSKのシンボルとNU(Non-Uniform)-16QAMのシンボルを用いる方法でも、
実施の形態1から実施の形態4と同様の効果を得ることができる。つまり、実施の形態1から実施の形態4において、(8,8)16APSKのシンボルのかわりにNU-16QAMのシンボルのシ
ンボルを用いればよいことになる(併用して用いる変調方式は(12,4)16APSKである。)。したがって、本実施の形態では、(8,8)16APSKのシンボルのかわりに用いるNU-16QAMのシ
ンボルの構成を中心に説明を行う。

<信号点配置>
図7のマッピング部708が行うNU-16QAMの信号点配置と各信号点へのビットの割り付け(ラベリング)について説明する。

0173

図26に同相I—直交Q平面におけるNU-16QAMの信号点配置とラベリングの例を示す。なお、実施の形態1から実施の形態4において、リング比を用いて説明したが、リング比の代わりに「振幅比」を定義する。図26のようにR1、R2を定義したとき(なお、R1
は実数であり、R1>0とし、また、R2は実数であり、R2>0とする。また、R1<R2
となる。)、振幅比Ar=R2/R1と定義する。そして、実施の形態1から実施の形態4
において、(8,8)16APSKのリング比にかわって、NU-16QAMの振幅比を適用することになる

0174

NU-16QAMの各信号点のIQ平面上の座標は次の通りである。
信号点1-1[0000]・・・(R2,R2)
信号点1-2[0001]・・・(R2,R1)
信号点1-3[0101]・・・(R2,-R1)
信号点1-4[0100]・・・(R2,-R2)
信号点2-1[0010]・・・(R1,R2)
信号点2-2[0011]・・・(R1,R1)
信号点2-3[0111]・・・(R1,-R1)
信号点2-4[0110]・・・(R1,-R2)
信号点3-1[1010]・・・(-R1,R2)
信号点3-2[1011]・・・(-R1,R1)
信号点3-3[1111]・・・(-R1,-R1)
信号点3-4[1110]・・・(-R1,-R2)
信号点4-1[1000]・・・(-R2,R2)
信号点4-2[1001]・・・(-R2,R1)
信号点4-3[1101]・・・(-R2,-R1)
信号点4-4[1100]・・・(-R2,-R2)
また、例えば、上記で、
信号点1-1[0000]・・・(R2,R2)
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[0000]のとき、マッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qが、(I,Q)= (R2,R2)となることを意味している。もう一つの例で、
信号点4-4[1100]・・・(-R2,-R2)
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[1100]のとき、マッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qが、(I,Q)= (-R2,-R2)となることを意味している。

0175

この点については、信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点2-1、信号
点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号点3-1、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4、信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、信号点4-4についてすべて同様となる。
<送信出力>
(12,4)16APSKのシンボルとNU-16QAMのシンボルにおける送信出力を同一にするために、次のような正規化係数を用いることがある。(12,4)16APSKのシンボルの正規化係数については、実施の形態1で説明したとおりである。NU-16QAMのシンボルの正規化係数は、次式で定義する。

0176

0177

正規化前のベースバンド信号の同相成分をIb、直交成分をQbとする。そして、正規化後のベースバンド信号の同相成分をIn、直交成分をQnとする。すると、変調方式がNU-16QAMのとき、(In, Qn)=(aNU-16QAM×Ib, aNU-16QAM×Qb)が成立する。
なお、NU-16QAMのとき、正規化前のベースバンド信号の同相成分をIb、直交成分をQbは、図26に基づきマッピングすることにより得られたマッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qとなる。したがって、NU-16QAMのとき、以下の関係が成立する。

0178

信号点1-1[0000]・・・(In, Qn)=(aNU-16QAM×R2, aNU-16QAM×R2)
信号点1-2[0001]・・・(In, Qn)=(aNU-16QAM×R2, aNU-16QAM×R1)
信号点1-3[0101]・・・(In, Qn)=(aNU-16QAM×R2,- aNU-16QAM×R1)
信号点1-4[0100]・・・(In, Qn)=(aNU-16QAM×R2,- aNU-16QAM×R2)
信号点2-1[0010]・・・(In, Qn)=(aNU-16QAM×R1, aNU-16QAM×R2)
信号点2-2[0011]・・・(In, Qn)=(aNU-16QAM×R1, aNU-16QAM×R1)
信号点2-3[0111]・・・(In, Qn)=(aNU-16QAM×R1,- aNU-16QAM×R1)
信号点2-4[0110]・・・(In, Qn)=(aNU-16QAM×R1,- aNU-16QAM×R2)
信号点3-1[1010]・・・(In, Qn)=(- aNU-16QAM×R1, aNU-16QAM×R2)
信号点3-2[1011]・・・(In, Qn)=(- aNU-16QAM×R1, aNU-16QAM×R1)
信号点3-3[1111]・・・(In, Qn)=(- aNU-16QAM×R1,- aNU-16QAM×R1)
信号点3-4[1110]・・・(In, Qn)=(- aNU-16QAM×R1,- aNU-16QAM×R2)
信号点4-1[1000]・・・(In, Qn)=(- aNU-16QAM×R2, aNU-16QAM×R2)
信号点4-2[1001]・・・(In, Qn)=(- aNU-16QAM×R2, aNU-16QAM×R1)
信号点4-3[1101]・・・(In, Qn)=(- aNU-16QAM×R2,- aNU-16QAM×R1)
信号点4-4[1100]・・・(In, Qn)=(- aNU-16QAM×R2,- aNU-16QAM×R2)
また、例えば、上記で、
信号点1-1[0000]・・・(In, Qn)=(aNU-16QAM×R2, aNU-16QAM×R2)
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[0000]のとき、(In, Qn)=(aNU-16QAM×R2, aNU-16QAM×R2)となることを意
味している。もう一つの例で、
信号点4-4[1100]・・・(In, Qn)=(- aNU-16QAM×R2,- aNU-16QAM×R2)
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[1100]のとき、(In, Qn)=(- aNU-16QAM×R2,- aNU-16QAM×R2)となることを意味している。

0179

この点については、信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点2-1、信号
点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号点3-1、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4、信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、信号点4-4についてすべて同様となる。
そして、マッピング部708は、上述で説明したIn、Qnをベースバンド信号同相成分、直交成分として出力することになる。

(12,4)16APSKのI−Q平面における信号点をあらわすのに用いたR1とR2より、(12,4)16APSKのリング比R(12,4)をR(12,4)=R2/R1とあらわすものとする。

0180

図26のようにR1、R2を定義したとき、NU-16QAMの振幅比Ar=R2/R1と定義する

このとき、「Ar<R(12,4)が成立すると、よりPAPRを小さくすることができる可能性
が高くなる」という効果を得ることができる。
これは、ピーク電力を支配する可能性の高い変調方式は、NU-16QAMであるからである。このとき、NU-16QAMで発生するピーク電力は、Arが大きくなるにつれ、大きくなる可能
性が高い。したがって、ピーク電力を大きくしないためには、Arを小さく設定するとよ
いことになり、一方、(12,4)16APSKのR(12,4)は、BER特性がよくなる値に設定すればよ
く自由度が高い。このため、Ar<R(12,4)という関係があるとよりPAPRを小さくするこ
とができる可能性が高くなる。
ただし、Ar>R(12,4)であっても、NU-16QAMのPAPRより小さくできるという効果は得
られる。したがって、BER特性を良くすることに着眼した場合に、Ar>R(12,4)がよい場合もある。

<NU-16QAMのラベリングと信号点配置について>

[NU-16QAMのラベリングについて]

ここでは、NU-16QAMのラベリングについて説明を行う。なお、ラベリングとは、入力となる4ビット[b3b2b1b0]と同相I—直交Q平面における信号点の配置の関係のことである
図26にNU-16QAMのラベリングの例を示したが、
以下の<条件5>かつ<条件6>を満たすラベリングであれば構わない。

0181

説明のために、以下の定義を行う。
伝送する4ビットが[ba3ba2ba1ba0]のとき、同相I—直交Q平面において信号点Aを与えるものとし、伝送する4ビットが[bb3bb2bb1bb0]のとき、同相I—直交Q平面において信号点Bを与えるものとする。このとき、
「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を0と定義する。

0182

また、以下のように定義する。
「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。
「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。

0183

「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。
「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。
「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。

0184

「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。
「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。
「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。

0185

「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。
「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。

「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。

0186

「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。
「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。
「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。

0187

「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を4と定義する。
そして、グループの定義を行う。上述のNU-16QAMの説明における、信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点2-1、信号点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号点3-1
、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4、信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、信号点4-4に
おいて、「信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4をグループ1」と定義する。同
様に、「信号点2-1、信号点2-2、信号点2-3、信号点2-4をグループ2」、「信号点3-1、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4をグループ3」、「信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、
信号点4-4をグループ4」と定義する。

0188

そして、以下の2つの条件を与える。
<条件5>:
Xは1,2,3,4であり、これを満たす、すべてのXで以下が成立する。
信号点X-1と信号点X-2のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-2と信号点X-3のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-3と信号点X-4のラベリングの異なるビット数は1
<条件6>:
uは1,2,3であり、vは1,2,3,4であり、これを満たす、すべてのu、すべてのvで以下が成立する。
信号点u-vと信号点(u+1)-vのラベリングの異なるビット数は1

以上をみたすことで、同相I—直交Q平面において、各信号点にとって近い距離にある
信号点とのラベリングの異なるビット数が小さいため、受信装置は高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。そして、これにより、受信装置が反復検波を行った際、高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。

なお、上記を例とするNU-16QAMと(12,4)16APSKによりシンボルを形成する場合、実施の形態1と同様に実施すると、以下のいずれかの送信方法が考えられる。
・変調方式が(12,4)16APSKまたはNU-16QAMのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上
(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、NU-16QAMのシンボルが連続する部分が存在しない。
・「周期Mのシンボル群」において、NU-16QAMのシンボル数は、(12,4)16APSKのシンボル数より1多い、つまり、(12,4)16APSKのシンボル数をNであり、NU-16QAMのシンボル数はN+1となる。(なお、Nは自然数となる。)そして、「周期Mのシンボル群」において、NU-16QAMのシンボルが2シンボル連続するところがない、または、NU-16QAMのシンボルが2シンボル連続するところが1箇所存在する。(よって、NU-16QAMのシンボルが3シンボル以上連続するところは存在しない。)
・データシンボルが(12,4)16APSKのシンボル、NU-16QAMのシンボルのいずれかである場合、連続するデータシンボル群において、NU-16QAMのシンボルが3シンボル以上連続するところは存在しない。

0189

そして、実施の形態1から実施の形態4において、(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルで説明した部分(例えば、送信方法、パイロットシンボルの構成方法、受信装置の構成、TMCCを含む制御情報の構成等)のところで、(8,8)16APSKのシンボルに関する説明をNU-16QAMに置き換えて考えることで、(12,4)16APSKのシンボルとNU-16QAMのシンボルを用いた送信方法においても、実施の形態1から実施の形態4を同様に実施することができる。

(実施の形態6)
本実施の形態では、広帯域衛星デジタル放送に、実施の形態1から実施の形態5で説明した送信方法・送信装置、受信方法・受信装置を適用する場合の実施例を説明する。

0190

図27は広帯域衛星デジタル放送のイメージ図を示している。実施の形態1から実施の形態5で説明した送信方法を用いて、図27の衛星2702は送信信号を送信する。この送信信号を地上の受信装置は受信することになる。
一方、衛星2702が送信する変調信号で伝送するためのデータは、図27地上局2701が送信することになる。したがって、地上局2701は、衛星が送信するためのデータを含む変調信号を送信することになる。そして、衛星2702は、地上局2701が送信した変調信号を受信し、この変調信号に含まれるデータを実施の形態1から実施の形態5で説明した送信方法を用いて、送信することになる。

(実施の形態7)
本実施の形態では、実施の形態1、実施の形態2、実施の形態5等で説明した送信方法を用いた送信装置を受信側において、円滑に受信できるようにするためのTMCC情報としてシグナリングされる様々な情報の構成例について説明する。

0191

図7の送信装置における無線部712が具備する電力増幅器により発生する歪みを低減するために、電力増幅器の歪みを補償する、または、バックオフ(無変調信号の飽和点出力に対する、変調信号の動作点出力の差分値)を確保する方法がある。
広帯域衛星デジタル放送では、電力増幅器の歪みに関連して、TMCC情報において、「衛星出力バックオフ」の情報を送信装置が送信している。

0192

本実施の形態では、さらに、電力増幅器の歪みに関連する高度な情報の伝送方法、および、それに伴う、TMCC情報の構成について説明する。以下で説明をする情報を伝送することで、受信装置は、歪みの少ない変調信号を受信することができるので、データの受信品質が向上するという効果を得ることができる。
新たに、TMCCの情報として、「電力増幅器の歪み補償を行ったかどうか」の情報、および、「電力増幅器の歪み補償の効果の程度をあらわす指標」の情報を伝送することを提案する。

0193

0194

表7に、電力増幅器の歪み補償に関する情報の構成の具体例を示す。表7のように、送信装置が、電力増幅器の歪み補償をOFFにする場合「0」、電力増幅器の歪み補償をONにする場合「1」を、例えば、TMCC情報の一部(制御情報の一部)として送信する。

0195

0196

表8に、電力増幅器の歪み補償の効果の程度をあらわす指標に関する情報の構成の具体例を示す。符号間(シンボル間)干渉が大きくなる場合、送信装置は「00」を送信する。符号間(シンボル間)干渉が中程度であれば、送信装置は「01」を送信する。符号間干渉はが小さい場合、送信装置は「10」を送信する。
実施の形態3の表2、表3、表4では、誤り訂正符号の符号化率が決定するとリング比が決定する構成としている。

0197

本実施の形態では、これとは異なる方法として、電力増幅器の歪み補償に関する情報・、および(または)、電力増幅器の歪み補償の効果の程度をあらわす指標に関する情報、および(または)、「衛星出力バックオフ」の情報に基づいて、リング比を決定し、誤り訂正符号の符号化率をAと設定しても(ある値に設定しても)、送信装置は、リング比を複数個候補の中から選択する方法を提案する。このとき、TMCCの情報として、表1の「変調方式の情報」、および(または)、表5の「リング比に関する情報」、および(または)、表6の「変調方式の情報」を用いることで、送信装置は、受信装置に、変調方式の情報とリング比の情報を通知することができる。

0198

図28に上述に関連するリング比決定に関するブロック線図を示す。図28のリング比決定部2801は「変調方式情報」「誤り訂正符号の符号化率の情報」「衛星出力バックオフの情報」「電力増幅器の歪み補償に関する情報(ON/OFFの情報)」「電力増幅器の歪み補償の効果の程度をあらわす指標」を入力とし、これらの情報のすべて、または、これらの情報の一部を使用し、リング比の設定が必要な変調方式(または、送信方法)の場合(例えば、(8,8)16APSK、または、(12,4)APSK、または、(8,8)16APSKと(12,4)APSKを併用した送信方法の場合)、リング比を決定し、決定リング比の情報を出力する。そして、この決定リング比の情報に基づき、送信装置のマッピング部は、マッピングを行い、また、このリング比の情報は、例えば、表5、表6のようにして、制御情報として、受信装置に、送信装置は送信することになる。

0199

なお、特徴的な点は、変調方式A、符号化率Bが選択されている際、リング比を複数の候補から設定できるという点である。
例えば、変調方式が(12,4)16APSK、誤り訂正符号の符号化率が61/129(近似値1/2)の
とき、リング比の候補として、C、D、Eの3種類があったとする。そして、バックオフの状況、電力増幅器の歪み補償に関する情報(ON/OFFの情報)により、どの値のリング比を使用するか、を決定するとよい。例えば、電力増幅器の歪み補償がONの場合、受信装置のデータの受信品質が良くなるようなリング比を選択すればよく、また、電力増幅器の歪み補償がOFF、バックオフが小さいとき、PAPRが小さくなるリング比を選択すればよい。(他の符号化率のときも、同様にして、リング比を決定すればよい。)なお、このような選択方法は、変調方式が(8,8)16APSK、および、実施の形態1で述べた(8,8)16APSKと(12,4)APSKを併用した送信方法の場合についても、同様に、適用することができる。

0200

以上のように動作することで、受信装置のデータの受信品質を向上させることができるとともに、送信電力増幅器負荷を軽減することができるという効果を得ることができる。

(実施の形態8)
実施の形態7では、実施の形態1から実施の形態4において、(8,8)16APSKのシンボル
のかわりにNU-16QAMのシンボルを用いる場合について説明した。本実施の形態では、NU-16QAMの拡張として(4,8,4)16APSKを提案し(NU-16QAMは(4,8,4)16APSKの一つの例である。)、実施の形態1から実施の形態4において、(8,8)16APSKのシンボルのかわりに(4,8,4)16APSKのシンボルを用いる場合について説明する。

0201

実施の形態1から実施の形態4では、送信フレームにおいて、(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルを切り替える方法、および、それに伴う、パイロットシンボル
の構成方法、TMCCを含む制御情報の構成方法等について説明した。
実施の形態1から実施の形態4と同様な効果を得る方法としては、送信フレームにおいて、(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルを用いる方法に限ったものではな
く、(12,4)16APSKのシンボルと(4,8,4)16APSKのシンボルを用いる方法でも、実施の形態
1から実施の形態4と同様の効果を得ることができる。つまり、実施の形態1から実施の形態4において、(8,8)16APSKのシンボルのかわりに(4,8,4)16APSKのシンボルを用いればよいことになる(併用して用いる変調方式は(12,4)16APSKである。)。

0202

したがって、本実施の形態では、(8,8)16APSKのシンボルのかわりに用いる(4,8,4)16APSKのシンボルの構成を中心に説明を行う。

<信号点配置>
図30に示すように、(4,8,4)16APSKマッピングの信号点は、同相I—直交Q平面にお
いて半径(振幅成分)の異なる3つの同心円に配置される。本明細書では、これらの同心円のうち、半径のR3の最も大きい円を「外円」、半径のR2の中間の大きさの円を「中円」、半径のR1の最も小さい円を「内円」と呼ぶ。なお、図30のようにR1、R2、R3を定義したとき(なお、R1は実数であり、R1>0とし、R2は実数であり、R2>0、R3は実数であり、R3>0、とする。また、R1<R2<R3とする。)
また、外円の円周上に4個の信号点、中円の円周上に8個の信号点、内円の円周上に4
個の信号点が配置されている。(4,8,4)16APSKの(4,8,4)は、外円、中円、内円の順にそれぞれ4個、12個、4個の信号点があることを意味する。

0203

次に、図7のマッピング部708が行う(4,8,4)16APSKの信号点配置と各信号点へのビ
ットの割り付け(ラベリング)について説明する。
図30に同相I—直交Q平面における(4,8,4)16APSKの信号点配置とラベリングの例を
示す。なお、実施の形態1から実施の形態4において、リング比を用いて説明したが、(4,8,4)16APSKの場合、2つのリング比を定義することになる。一つ目のリング比r1=R2/R1、もう一つのリング比はr2=R3/R1となる。そして、実施の形態1から実施の形態4において、(8,8)16APSKのリング比にかわって、(4,8,4)16APSKの2つのリング比r1=R2/R1、r2=R3/R1を適用することになる。

0204

(4,8,4)16APSKの各信号点のIQ平面上の座標は次の通りである。

信号点1-1[0000]・・・(R3cos(π/4),R3sin(π/4))
信号点1-2[0001]・・・(R2cosλ,R2sinλ)
信号点1-3[0101]・・・(R2cos(−λ),R2sin(−λ))
信号点1-4[0100]・・・(R3cos(-π/4),R3sin(-π/4))

信号点2-1[0010]・・・(R2cos(−λ+π/2),R2sin(−λ+π/2))
信号点2-2[0011]・・・(R1cos(π/4),R1sin(π/4))
信号点2-3[0111]・・・(R1cos(-π/4),R1sin(-π/4))
信号点2-4[0110]・・・(R2cos(λ−π/2),R2sin(λ−π/2))

信号点3-1[1010]・・・(R2cos(λ+π/2),R2sin(λ+π/2))
信号点3-2[1011]・・・(R1cos(3π/4),R1sin(3π/4))
信号点3-3[1111]・・・(R1cos(-3π/4),R1sin(-3π/4))
信号点3-4[1110]・・・(R2cos(−λ−π/2),R2sin(−λ−π/2))

信号点4-1[1000]・・・(R3cos(3π/4),R3sin(3π/4))
信号点4-2[1001]・・・(R2cos(π−λ),R2sin(π−λ))
信号点4-3[1101]・・・(R2cos(−π+λ),R2sin(−π+λ))
信号点4-4[1100]・・・(R3cos(-3π/4),R3sin(-3π/4))
なお、位相について、単位はラジアンを用いている。したがって、例えば、R3cos(π/4
)において、π/4の単位はラジアンである。以降についても、位相の単位はラジアンとす
る。また、λは0(ゼロ)ラジアンより大きくπ/4より小さいものとする(0ラジアン<λ<π/4ラジアン)。

0205

また、例えば、上記で、
信号点1-1[0000]・・・(R3cos(π/4),R3sin(π/4))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[0000]のとき、マッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qが、(I,Q)= (R3cos(π/4),R3sin(π/4))となることを意味している。

0206

もう一つの例で、
信号点4-4[1100]・・・(R3cos(-3π/4),R3sin(-3π/4))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[1100]のとき、マッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qが、(I,Q)= (R3cos(-3π/4),R3sin(-3π/4))となることを意味している。

0207

この点については、信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点2-1、信号
点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号点3-1、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4、信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、信号点4-4についてすべて同様となる。

<送信出力>
(12,4)16APSKのシンボルと(4,8,4)16APSKのシンボルにおける送信出力を同一にするた
めに、次のような正規化係数を用いることがある。(12,4)16APSKのシンボルの正規化係数については、実施の形態1で説明したとおりである。(4,8,4)16APSKのシンボルの正規化
係数は、次式で定義する。

0208

0209

正規化前のベースバンド信号の同相成分をIb、直交成分をQbとする。そして、正規化後のベースバンド信号の同相成分をIn、直交成分をQnとする。すると、変調方式が(4,8,4)16APSKのとき、(In, Qn)=(a(4,8,4)×Ib, a(4,8,4)×Qb)が成立する。
なお、(4,8,4)16APSKのとき、正規化前のベースバンド信号の同相成分をIb、直交成分
をQbは、図30に基づきマッピングすることにより得られたマッピング後のベースバンド信号の同相成分I、直交成分Qとなる。したがって、(4,8,4)16APSKのとき、以下の関係が
成立する。

0210

信号点1-1[0000]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R3cos(π/4), a(4,8,4)×R3sin(π/4))
信号点1-2[0001]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R2cosλ, a(4,8,4)×R2sinλ)
信号点1-3[0101]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R2cos(−λ), a(4,8,4)×R2sin(−λ))
信号点1-4[0100]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R3cos(-π/4), a(4,8,4)×R3sin(-π/4))

信号点2-1[0010]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R2cos(−λ+π/2), a(4,8,4)×R2sin(−λ+π/2))
信号点2-2[0011]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R1cos(π/4), a(4,8,4)×R1sin(π/4))
信号点2-3[0111]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R1cos(-π/4), a(4,8,4)×R1sin(-π/4))
信号点2-4[0110]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R2cos(λ−π/2), a(4,8,4)×R2sin(λ−π/2))

信号点3-1[1010]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R2cos(λ+π/2), a(4,8,4)×R2sin(λ+π/2))
信号点3-2[1011]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R1cos(3π/4), a(4,8,4)×R1sin(3π/4))
信号点3-3[1111]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R1cos(-3π/4), a(4,8,4)×R1sin(-3
π/4))
信号点3-4[1110]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R2cos(−λ−π/2), a(4,8,4)×R2sin(−λ−π/2))

信号点4-1[1000]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R3cos(3π/4), a(4,8,4)×R3sin(3π/4))
信号点4-2[1001]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R2cos(π−λ), a(4,8,4)×R2sin(π
−λ))
信号点4-3[1101]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R2cos(−π+λ), a(4,8,4)×R2sin(
−π+λ))
信号点4-4[1100]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R3cos(-3π/4), a(4,8,4)×R3sin(-3
π/4))

また、例えば、上記で、
信号点1-1[0000]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R3cos(π/4), a(4,8,4)×R3sin(π/4))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[0000]のとき、(In, Qn)=(a(4,8,4)×R3cos(π/4), a(4,8,4)×R3sin(π/4)
)となることを意味している。もう一つの例で、
信号点4-4[1100]・・・(In, Qn)=(a(4,8,4)×R3cos(-3π/4), a(4,8,4)×R3sin(-3
π/4))
と記載しているが、マッピング部708の入力となるデータにおいて、4つのビット[b3b2b1b0]=[1100]のとき、(In, Qn)=(a(4,8,4)×R3cos(-3π/4), a(4,8,4)×R3sin(-3π/4))となることを意味している。

0211

この点については、信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点2-1、信号
点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号点3-1、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4、信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、信号点4-4についてすべて同様となる。

そして、マッピング部708は、上述で説明したIn、Qnをベースバンド信号同相成分、直交成分として出力することになる。

0212

<(4,8,4)16APSKのラベリングと信号点配置について>

[(4,8,4)16APSKのラベリングについて]
ここでは、(4,8,4)16APSKのラベリングについて説明を行う。なお、ラベリングとは、
入力となる4ビット[b3b2b1b0]と同相I—直交Q平面における信号点の配置の関係のこと
である。図30に(4,8,4)16APSKのラベリングの例を示したが、
以下の<条件7>かつ<条件8>を満たすラベリングであれば構わない。

0213

説明のために、以下の定義を行う。
伝送する4ビットが[ba3ba2ba1ba0]のとき、同相I—直交Q平面において信号点Aを与えるものとし、伝送する4ビットが[bb3bb2bb1bb0]のとき、同相I—直交Q平面において信
号点Bを与えるものとする。このとき、
「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を0と定義する。

0214

また、以下のように定義する。
「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。
「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。

0215

「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。
「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を1と定義する。
「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。

0216

「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。
「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。
「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。

0217

「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。
「ba3=bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を2と定義する。

「ba3=bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。

0218

「ba3≠bb3かつba2=bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。
「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1=bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。
「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0=bb0」のときラベリングの異なるビット数を3と定義する。

0219

「ba3≠bb3かつba2≠bb2かつba1≠bb1かつba0≠bb0」のときラベリングの異なるビット数を4と定義する。

そして、グループの定義を行う。上述の(4,8,4)16APSKの説明における、信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4、信号点2-1、信号点2-2、信号点2-3、信号点2-4、信号
点3-1、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4、信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、信号点4-4において、「信号点1-1、信号点1-2、信号点1-3、信号点1-4をグループ1」と定義する
。同様に、「信号点2-1、信号点2-2、信号点2-3、信号点2-4をグループ2」、「信号点3-1、信号点3-2、信号点3-3、信号点3-4をグループ3」、「信号点4-1、信号点4-2、信号点4-3、信号点4-4をグループ4」と定義する。

0220

そして、以下の2つの条件を与える。
<条件7>:
Xは1,2,3,4であり、これを満たす、すべてのXで以下が成立する。
信号点X-1と信号点X-2のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-2と信号点X-3のラベリングの異なるビット数は1
信号点X-3と信号点X-4のラベリングの異なるビット数は1

<条件8>:
uは1,2,3であり、vは1,2,3,4であり、これを満たす、すべてのu、すべてのvで以下が成立する。
信号点u-vと信号点(u+1)-vのラベリングの異なるビット数は1

以上をみたすことで、同相I—直交Q平面において、各信号点にとって近い距離にある
信号点とのラベリングの異なるビット数が小さいため、受信装置は高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。そして、これにより、受信装置が反復検波を行った際、高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。

0221

[(4,8,4)16APSKの信号点配置について]

上述では、図30の同相I—直交Q平面における信号点配置とラベリングについて説明したが、同相I—直交Q平面における信号点配置とラベリングの方法はこれに限ったものではない。例えば、(4,8,4)16APSKの各信号点のIQ平面上の座標、ラベリングとして、以
下のものを考える。

0222

信号点1-1[0000] のIQ平面上の座標:(cosθ×R3×cos(π/4)-sinθ×R3×sin(π/4),
sinθ×R3×cos(π/4)+ cosθ×R3×sin(π/4))
信号点1-2[0001] のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cosλ-sinθ×R2×sinλ, sinθ×R2×cosλ+ cosθ×R2×sinλ)
信号点1-3[0101] のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(−λ)-sinθ×R2×sin(−λ),
sinθ×R2×cos(−λ)+ cosθ×R2×sin(−λ))
信号点1-4[0100] のIQ平面上の座標:(cosθ×R3×cos(-π/4)-sinθ×R3×sin(-π/4), sinθ×R3×cos(-π/4)+ cosθ×R3×sin(-π/4))

信号点2-1[0010] のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(−λ+π/2)-sinθ×R2×sin(−λ+π/2), sinθ×R2×cos(−λ+π/2)+ cosθ×R2×sin(−λ+π/2))
信号点2-2[0011] のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(π/4)-sinθ×R1×sin(π/4),
sinθ×R1×cos(π/4)+ cosθ×R1×sin(π/4))
信号点2-3[0111] のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(-π/4)-sinθ×R1×sin(-π/4
), sinθ×R1×cos(-π/4)+ cosθ×R1×sin(-π/4))
信号点2-4[0110] のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(λ−π/2)-sinθ×R2×sin(λ−π/2), sinθ×R2×cos(λ−π/2)+ cosθ×R2×sin(λ−π/2))

信号点3-1[1010] のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(λ+π/2)-sinθ×R2×sin(λ+π/2), sinθ×R2×cos(λ+π/2)+ cosθ×R2×sin(λ+π/2))
信号点3-2[1011] のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(3π/4)-sinθ×R1×sin(3π/4), sinθ×R1×cos(3π/4)+ cosθ×R1×sin(3π/4))
信号点3-3[1111] のIQ平面上の座標:(cosθ×R1×cos(-3π/4)-sinθ×R1×sin(-3π/4), sinθ×R1×cos(-3π/4)+ cosθ×R1×sin(-3π/4))
信号点3-4[1110] のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(−λ−π/2)-sinθ×R2×sin(−λ−π/2), sinθ×R2×cos(−λ−π/2)+ cosθ×R2×sin(−λ−π/2))

信号点4-1[1000] のIQ平面上の座標:(cosθ×R3×cos(3π/4)-sinθ×R3×sin(3π/4), sinθ×R3×cos(3π/4)+ cosθ×R3×sin(3π/4))
信号点4-2[1001] のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(π−λ)-sinθ×R2×sin(π−λ), sinθ×R2×cos(π−λ)+ cosθ×R2×sin(π−λ))
信号点4-3[1101] のIQ平面上の座標:(cosθ×R2×cos(−π+λ)-sinθ×R2×sin(−π+λ), sinθ×R2×cos(−π+λ)+ cosθ×R2×sin(−π+λ))
信号点4-4[1100] のIQ平面上の座標:(cosθ×R3×cos(-3π/4)-sinθ×R3×sin(-3π/4), sinθ×R3×cos(-3π/4)+ cosθ×R3×sin(-3π/4))

なお、位相について、単位はラジアンを用いている。したがって、正規化後のベースバンド信号の同相成分をIn、直交成分をQnは以下のようにあらわされる。

0223

信号点1-1[0000] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R3×cos(π/4)-
a(4,8,4)×sinθ×R3×sin(π/4), a(4,8,4)×sinθ×R3×cos(π/4)+ a(4,8,4)×cosθ×R3×sin(π/4))
信号点1-2[0001] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R2×cosλ- a(4,8,4)×sinθ×R2×sinλ, a(4,8,4)×sinθ×R2×cosλ+ a(4,8,4)×cosθ×R2×sinλ

信号点1-3[0101] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R2×cos(−λ)-
a(4,8,4)×sinθ×R2×sin(−λ), a(4,8,4)×sinθ×R2×cos(−λ)+ a(4,8,4)×cosθ×R2×sin(−λ))
信号点1-4[0100] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R3×cos(-π/4)- a(4,8,4)×sinθ×R3×sin(-π/4), a(4,8,4)×sinθ×R3×cos(-π/4)+ a(4,8,4)×cosθ×R3×sin(-π/4))

信号点2-1[0010] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R2×cos(−λ+π/2)- a(4,8,4)×sinθ×R2×sin(−λ+π/2), a(4,8,4)×sinθ×R2×cos(−λ+π/2)+ a(4,8,4)×cosθ×R2×sin(−λ+π/2))
信号点2-2[0011] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R1×cos(π/4)-
a(4,8,4)×sinθ×R1×sin(π/4), a(4,8,4)×sinθ×R1×cos(π/4)+ a(4,8,4)×cosθ×R1×sin(π/4))
信号点2-3[0111] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R1×cos(-π/4)- a(4,8,4)×sinθ×R1×sin(-π/4), a(4,8,4)×sinθ×R1×cos(-π/4)+ a(4,8,4)×cosθ×R1×sin(-π/4))
信号点2-4[0110] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R2×cos(λ−π/2)- a(4,8,4)×sinθ×R2×sin(λ−π/2), a(4,8,4)×sinθ×R2×cos(λ−π/2
)+ a(4,8,4)×cosθ×R2×sin(λ−π/2))

信号点3-1[1010] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R2×cos(λ+π/2)- a(4,8,4)×sinθ×R2×sin(λ+π/2), a(4,8,4)×sinθ×R2×cos(λ+π/2)+ a(4,8,4)× cosθ×R2×sin(λ+π/2))
信号点3-2[1011] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R1×cos(3π/4)- a(4,8,4)×sinθ×R1×sin(3π/4), a(4,8,4)×sinθ×R1×cos(3π/4)+ a(4,8,4)×cosθ×R1×sin(3π/4))
信号点3-3[1111] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R1×cos(-3π/4)- a(4,8,4)×sinθ×R1×sin(-3π/4), a(4,8,4)×sinθ×R1×cos(-3π/4)+ a(4,8,4)
×cosθ×R1×sin(-3π/4))
信号点3-4[1110] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R2×cos(−λ−π/2)- a(4,8,4)×sinθ×R2×sin(−λ−π/2), a(4,8,4)×sinθ×R2×cos(−λ−π/2)+ a(4,8,4)×cosθ×R2×sin(−λ−π/2))

信号点4-1[1000] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R3×cos(3π/4)- a(4,8,4)×sinθ×R3×sin(3π/4), a(4,8,4)×sinθ×R3×cos(3π/4)+ a(4,8,4)×cosθ×R3×sin(3π/4))
信号点4-2[1001] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R2×cos(π−λ)- a(4,8,4)×sinθ×R2×sin(π−λ), a(4,8,4)×sinθ×R2×cos(π−λ)+ a(4,8,4)
×cosθ×R2×sin(π−λ))
信号点4-3[1101] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R2×cos(−π+λ)- a(4,8,4)×sinθ×R2×sin(−π+λ), a(4,8,4)×sinθ×R2×cos(−π+λ)+ a(4,8,4)×cosθ×R2×sin(−π+λ))
信号点4-4[1100] のIQ平面上の座標:(In, Qn)=(a(4,8,4)×cosθ×R3×cos(-3π/4)- a(4,8,4)×sinθ×R3×sin(-3π/4), a(4,8,4)×sinθ×R3×cos(-3π/4)+ a(4,8,4)
×cosθ×R3×sin(-3π/4))

なお、θは、同相I—直交Q平面上で与える位相であり、a(4,8,4)は式(26)に示したとおりである。

0224

なお、上記を例とする(4,8,4)16APSKと(12,4)16APSKによりシンボルを形成する場合、
実施の形態1と同様に実施すると、以下のいずれかの送信方法が考えられる。
・変調方式が(12,4)16APSKまたは(4,8,4)16APSKのいずれかであるシンボルが、3シンボル以上(または、4シンボル以上)連続するシンボル群において、(12,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在せず、かつ、(4,8,4)16APSKのシンボルが連続する部分が存在しな
い。
・「周期Mのシンボル群」において、(4,8,4)16APSKのシンボル数は、(12,4)16APSKのシ
ンボル数より1多い、つまり、(12,4)16APSKのシンボル数をNであり、(4,8,4)16APSKの
シンボル数はN+1となる。(なお、Nは自然数となる。)そして、「周期Mのシンボル群」において、(4,8,4)16APSKのシンボルが2シンボル連続するところがない、または、(4,8,4)16APSKのシンボルが2シンボル連続するところが1箇所存在する。(よって、(4,8,4)16APSKのシンボルが3シンボル以上連続するところは存在しない。)
・データシンボルが(12,4)16APSKのシンボル、(4,8,4)16APSKのシンボルのいずれかであ
る場合、連続するデータシンボル群において、(4,8,4)16APSKのシンボルが3シンボル以上連続するところは存在しない。

0225

そして、実施の形態1から実施の形態4において、(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16A
PSKのシンボルで説明した部分(例えば、送信方法、パイロットシンボルの構成方法(実
施の形態2)、受信装置の構成、TMCCを含む制御情報の構成等)のところで、(8,8)16APSKのシンボルに関する説明を(4,8,4)16APSKに置き換えて考えることで、(12,4)16APSKのシンボルと(4,8,4)16APSKのシンボルを用いた送信方法においても、実施の形態1から実施の形態4を同様に実施することができる。

0226

(実施の形態9)
実施の形態8では、実施の形態1から実施の形態4において、(8,8)16APSKのシンボル
のかわりに(4,8,4)16APSKのシンボルを用いる場合について説明した。本実施の形態では
、実施の形態9で説明した(4,8,4)16APSK において、データの受信品質を向上させるための信号点配置に関する条件を説明する。

0227

実施の形態8で述べたように、図30は、同相I−直交Q平面における(4,8,4)16APSK
の16個の信号点の配置例を示している。このとき、Q=0かつI≧0の半直線とQ=(tanλ)×IかつQ≧0の半直線が形成する位相をλ(ラジアン)とする(ただし、0ラジアン<λ<π/4ラジアンとする。)
図30では、λ<π/8ラジアンとして、(4,8,4)16APSKの16個の信号点を描いてい
る。

0228

図31では、λ≧π/8ラジアンとして、(4,8,4)16APSKの16個の信号点を描いてい
る。
まず、半径のR2の中間の大きさの円を、「中円」に存在する8個の信号点、つまり、信号点1−2、信号点1−3、信号点2−1、信号点2−4、信号点3−1、信号点3−4、信号点4−2、信号点4−3が存在する。この8個の信号点に着目し、高い受信品質を得るためには、8PSKと同様の信号点配置となるようにλをπ/8ラジアンにする設定
する方法が考えられる。

0229

しかし、半径のR3の最も大きい円の「外円」に4個の信号点、つまり、信号点1−1、信号点1−4、信号点4−1、信号点4−4が存在する。また、半径のR1の最も小さい円の「内円」に4個の信号点、つまり、信号点2−2、信号点2−3、信号点3−2、信号点3−3が存在する。これらの信号点と「中円」に存在する8個の信号点ぼ関係に注目すると、

<条件9>
λ<π/8ラジアン

であるとよい(高いデータの受信品質を得るための一つの条件となる)。

0230

この点について、図30図31を用いて説明する。図30図31において、第1象限の、「中円」に存在する、信号点1−2、信号点2−1、「外円」に存在する、信号点1−1、「内円」に存在する、信号点2−2に着目する。なお、第1象限の信号点1−2、信号点2−1、信号点1−1、信号点2−2に着目しているが、この信号点4点に着目して議論すれば、第2象限に存在する信号点4点、第3象限に存在する信号点4点、第4象限に存在する信号点4点、いずれにおいても同様の議論を行ったことになる。

0231

図31からわかるように、λ≧π/8ラジアンとした場合、「中円」に存在する、信号点1−2、信号点2−1は、「外円」に存在する、信号点1−1との距離が短くなる。このため、雑音に対する耐性が低下するため、受信装置におけるデータの受信品質が低下する。
なお、図31の場合、「外円」に存在する、信号点1−1に着目したが、R1、R2、R3の値によっては、「内円」に存在する信号点2−2に着目する必要があり、このときも同様に、λ≧π/8ラジアンとした場合、「中円」に存在する、信号点1−2、信号点2−1は、「内円」に存在する信号点2−2との距離が短くなる。このため、雑音に対する耐性が低下するため、受信装置におけるデータの受信品質が低下する。

0232

一方、図30のようにλ<π/8ラジアンに設定すると、信号点1−1と信号点1−2の距離、信号点1−1と信号点2−1の距離、信号点2−2と信号点1−2の距離、信号点2−2と信号点2−1の距離、いずれも、大きく設定することができ、したがって、高いデータの受信品質を得るための一つの条件となる。
以上の点から、受信装置が高いデータの受信品質を得るためには、<条件9>が重要な条件の一つとなる。

0233

次に、受信装置が高いデータの受信品質を得るための、さらなる条件について説明する。
図32において、第1象限の信号点1−2、信号点2−2に着目する。なお、第1象限の信号点1−2、信号点2−2に着目しているが、これにより、第2象限の信号点3−2、信号点4−2、第3象限の信号点3−3、信号点4−3、第4象限の信号点1−3、信号点2−3に着目したことにもなる。

0234

信号点1−2の座標は、(R2cosλ,R2sinλ)であり、信号点2−2の座標は(R1cos(
π/4),R1sin(π/4))である。このとき、受信装置が高いデータの受信品質を得ることが
できる可能性を高くするために、以下の条件を与える。

<条件10>
R1sin(π/4)<R2sinλ

「内円」に存在する4個の信号点のうち、最小のユークリッド距離をαとする。(信号点2−2と信号点2−3のユークリッド距離、信号点2−3と信号点3−3のユークリッド距離、信号点3−3と信号点3−2のユークリッド距離、信号点3−2と信号点2−2の距離はαとなる。)
「中円」の8個の信号点のうち、信号点1−2と信号点1−3のユークリッド距離をβとする。なお、信号点2−1と信号点3−1のユークリッド距離、信号点4−2と信号点4−3のユークリッド距離、信号点3−4と信号点2−4のユークリッド距離もβとなる。

0235

<条件10>が成立する場合、α<βが成立することになる。

以上の点を考慮すると、<条件9>と<条件10>の両者が成立すると、16個の信号点のうち異なる2個の信号点を抽出することでできるユークリッド距離を考えたとき、いずれの異なる2個の信号点を抽出してもユークリッド距離を大きくなり、これにより、受信装置は、高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。

0236

ただし、<条件9>と<条件10>の両者を満たさなくても、受信装置で、高いデータの受信品質を得られる可能性はある。これは、図7に示した送信装置における無線部712に含まれる送信系の電力増幅器の歪み特性(例えば、図1参照)により、好適な条件が異なる可能性があるからである。

0237

この場合、実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信
号点の座標)を考えた場合、<条件10>に加え、以下の条件を与える。

信号点1−2の座標は、(R2cosλ,R2sinλ)であり、信号点2−2の座標は(R1cos(
π/4),R1sin(π/4))である。そして、以下の条件を与える。
<条件11>
R1sin(π/4)≠R2sinλ

信号点1−1の座標は、(R3cos(π/4),R3sin(π/4))であり、信号点1−2の座標は
(R2cosλ,R2sinλ)である。そして、以下の条件を与える。
<条件12>
R2cosλ≠R3cos(π/4)

そして、以下の9つの(4,8,4)16APSKを考える。
[1] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件10>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)
[2] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件11>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)
[3] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件12>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)

[4] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件9>および<条件10>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)[5]実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の
座標)に対し、<条件9>および<条件11>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)[6] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件9>および<条件12>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)

[7] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件10>を満たし、λ=π/12ラジアンとする。(ただし、R1<R2<R3)
[8]実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の
座標)に対し、<条件11>を満たし、λ=π/12ラジアンとする。(ただし、R1<R2<R3)
[9] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件12>を満たし、λ=π/12ラジアンとする。(ただし、R1<R2<R3)

これらの9つの(4,8,4)16APSKの同相I—直交Qの信号点配置(信号点の座標)は、実
施の形態7で述べたNU-16QAMの同相I—直交Qの信号点配置(信号点の座標)とは異なる信号点配置となり、本実施の形態特有の信号点配置となる。

0238

さらに、以下の9つの(4,8,4)16APSKを考える。

[10] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件10>を満たし、かつ、<条件7>および<条件8>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)
[11] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件11>を満たし、かつ、<条件7>および<条件8>を満たす。
(ただし、R1<R2<R3)
[12] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件12>を満たし、かつ、<条件7>および<条件8>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)

[13] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件9>および<条件10>を満たし、かつ、<条件7>および<条件8>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)
[14]実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点
の座標)に対し、<条件9>および<条件11>を満たし、かつ、<条件7>および<条件8>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)
[15] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件9>および<条件12>を満たし、かつ、<条件7>および<条件8>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)

[16] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件10>を満たし、λ=π/12ラジアンとし、かつ、<条件7>および<条件8>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)
[17]実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点
の座標)に対し、<条件11>を満たし、λ=π/12ラジアンとし、かつ、<条件7>および<条件8>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)
[18] 実施の形態8で述べた同相I—直交Qの(4,8,4)16APSKの信号点の配置(信号点の座標)に対し、<条件12>を満たし、λ=π/12ラジアンとし、かつ、<条件7>および<条件8>を満たす。(ただし、R1<R2<R3)

以上により、同相I—直交Q平面において、各信号点にとって近い距離にある信号点と
のラベリングの異なるビット数が小さいため、受信装置は高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。そして、これにより、受信装置が反復検波を行った際、高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高くなる。

0239

(実施の形態10)
実施の形態1から実施の形態4では、送信フレームにおいて、(12,4)16APSKのシンボルと(8,8)16APSKのシンボルを切り替える方法、および、それに伴う、パイロットシンボル
の構成方法、TMCCを含む制御情報の構成方法等について説明した。そして、実施の形態7では、実施の形態1から実施の形態4に対し、(8,8)16APSKの代わりにNU-16QAMを用いる
方法、そして、実施の形態8では、実施の形態1から実施の形態4に対し、(8,8)16APSK
の代わりに(4,8,4)16APSKを用いる方法について説明した。
実施の形態9では、実施の形態1から実施の形態4に対し、(8,8)16APSKの代わりに(4,8,4)16APSKを用いる方法において、受信装置が良好なデータの受信品質を得るための(4,8,4)16APSKの信号点配置について説明した。

0240

例えば、衛星放送のような、図7に示した送信装置における無線部712に含まれる送信系の電力増幅器の歪み特性が厳しい状況において、変調方式として、(4,8,4)16APSKを
(単独で)用いても、PAPRが小さいため、符号間干渉が発生しづらく、また、(12,4)16APSKに比べて、(4,8,4)16APSKは、信号点配置とラベリングが好適化しているため、受信装置において、高いデータの受信品質を得ることができる可能性が高い。
本実施の形態では、この点、つまり、データシンボルの変調方式として、(4,8,4)16APSKを指定することができる送信方法について説明する。

0241

例えば、図11のような変調信号のフレーム構成の場合、Data #1からData#7920の変調方式として(4,8,4)16APSKを指定できるものとする。
したがって、図11において、横軸時間として、「第1番目のシンボル、第2番目のシンボル、第3番目のシンボル、・・・、第135番目のシンボル、第136番目のシンボル」と並んでいるとき、「第1番目のシンボル、第2番目のシンボル、第3番目のシンボル、・・・、第135番目のシンボル、第136番目のシンボル」の変調方式として、(4,8,4)16APSKを指定することができるものとする。

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