JP7216521B2

JP7216521B2 - 送信機、受信機、送信方法、及び、受信方法

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Publication number: JP7216521B2
Application number: JP2018202800A
Authority: JP
Inventors: クレネルペテル
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Corp of America
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Corp of America
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2023-02-01
Anticipated expiration: 2038-10-29
Also published as: JP2019106700A

Description

本発明は、送信機、受信機、送信方法、及び、受信方法に関する。

一つの媒体を共有するために、複数の信号を合成信号に多重化することは、データ通信において一般的な方法である。従来、データを伝送する様々なサービスは、時間または周波数で多重化されている。また、様々なサービスの重畳が実際にＴＤＭ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）またはＦＤＭ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）より容量を増やすことが示されている（非特許文献１～３）。

重畳変調は、再利用率が１の広帯域伝送（ＷｉＢ：Ｗｉｄｅｂａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）と呼ばれる、近年提案された新規地上波放送システムのコア要素でもある（非特許文献４）。ＷｉＢでは、隣接する送信機が個々のサービスを伝送している。ＷｉＢに関し、非特許文献５では、パワー分割方法がブロードキャスト環境において有益であろうと推測された。非特許文献５では、ほぼ最大容量で動作できる受信機の実装として、利用可能な帯域幅にわたる各送信機からの均一なパワー分布を用いるのではなく、不均一なパワー分布を用いることが提案されている。

欧州特許出願公開第３３３４０７５号明細書

ＥＴＳＩＥＮ３０２７５５、「ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ（ＤＶＢ）；Ｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｎｎｅｌｃｏｄｉｎｇａｎｄｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒａｓｅｃｏｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｄｉｇｉｔａｌｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ（ＤＶＢ－Ｔ２）（デジタルビデオブロードキャスティング（ＤＶＢ）：第２世代地上デジタルテレビ放送システム（ＤＶＢ－Ｔ２）用フレーム構造チャネル符号化および変調）」、第１．４．１版、２０１５年２月Ｐ．Ｐ．ＢｅｒｇｍａｎｓおよびＴ．Ｍ．Ｃｏｖｅｒ、「Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ（放送連携システム）」、ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｉｎｆ．Ｔｈｅｏｒｙ、第２０巻、第３号、１９７４年５月、ｐ．３１７‐３２４Ｓ．Ｉ．Ｐａｒｋ、他、「ＬｏｗＣｏｍｐｌｅｘｉｔｙＬａｙｅｒｅｄＤｉｖｉｓｉｏｎｆｏｒＡＴＳＣ３．０（ＡＴＳＣ３．０における低複雑度レイヤ分割）」、ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ、第６２巻、第１号、２０１６年３月、ｐ．２３３‐２４３Ｅ．Ｓｔａｒｅ、Ｊ．Ｊ．Ｇｉｍeｎｅｚ、Ｐ．Ｋｌｅｎｎｅｒ、「ＷＩＢ：ａｎｅｗｓｙｓｔｅｍｃｏｎｃｅｐｔｆｏｒｄｉｇｉｔａｌｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ（ＤＴＴ）（ＷＩＢ：地上デジタルテレビ（ＤＴＴ）における新規システム概念）」、ＩＢＣカンファレンス２０１６ＤＶＢ－ＴＭ－ＷｉＢＳｔｕｄｙＭｉｓｓｉｏｎＩｎｐｕｔＤｏｃｕｍｅｎｔＴＭ－ＷＩＢ００８８、「Ｓｕｇｇｅｓｔｅｄａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｗａｒｄｆｏｒｏｐｔｉｍｉｚｅｄｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（最適化干渉キャンセレーション処理の提案手法）」ＡＴＳＣ規格：ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ（物理層プロトコル）（Ａ／３２２）、２０１７年６月

しかしながら、非特許文献５では、理想ガウス信号を用いて議論がなされている。そのため、パワー分割方法を、実際の環境に適用するにあたり改善の余地がある。

そこで、本発明は、実際の環境に、より適した送信方法で信号を送信する送信機等を提供する。

本発明の一態様に係る送信機は、ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる少なくとも２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する変調回路と、前記変調回路による変調により前記４個の信号点にマッピングされた前記データ列を、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する送信回路とを備える。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明の送信機は、実際の環境に、より適した送信方法で信号を送信することができる。

図１は、実施の形態に係るＡＴＳＣ３．０の２層ＬＤＭに対するコンステレーション重畳をする送信機の説明図である。図２は、実施の形態に係るＷｉＢの伝送シナリオの説明図である。図３は、実施の形態に係る２層のＬＤＭおよびＷｉＢに適用可能な重畳変調のシステムモデルの説明図である。図４は、実施の形態に係るパワー分布の説明図である。図５は、実施の形態に係る２つの送信機のうちの第一送信機に対する非グレイマッピングａＱＡＭの説明図である。図６は、実施の形態に係る２つの送信機のうちの第二送信機に対する非グレイマッピングａＱＡＭの説明図である。図７は、実施の形態に係る２つの送信機のうちの第一送信機に対するグレイマッピングａＱＡＭの説明図である。図８は、実施の形態に係る２つの送信機のうちの第二送信機に対するグレイマッピングａＱＡＭの説明図である。図９は、実施の形態に係るジョイントデマッピング、様々なＣ／ＩおよびＣ／Ｎ条件、および、２つの送信機に対する１ｂｉｔ／ｓ／Ｈｚレートの説明図である。図１０は、実施の形態に係る３つの送信機のうちの第一送信機に対するａＱＡＭの説明図である。図１１は、実施の形態に係る３つの送信機のうちの第二送信機に対するａＱＡＭの説明図である。図１２は、実施の形態に係る３つの送信機のうちの第三送信機に対するａＱＡＭの説明図である。図１３は、実施の形態に係るパワー分割の概念を２つの送信機のＱＡＭ信号に置き換えたものの説明図である。図１４は、実施の形態に係るパワー分割の概念を３つの送信機のＱＡＭ信号に置き換えたものの説明図である。図１５は、実施の形態に係る符号化率８／１５に対するＡＴＳＣ３．０からのパリティ検査行列の説明図である。図１６は、実施の形態に係る符号化率８／１５のＬＤＰＣに対する変数ノード次数分布の説明図である。図１７は、実施の形態に係る送信機が２つの重畳変調の説明図である。図１８は、実施の形態に係るパワー分割ＱＡＭへの調和ビットインターリーバの説明図である。垂直実線は、どのセルタイプがどの変数ノードに接続されるかのハイライトを示している。図１９は、実施の形態に係る送信機が３つのビットインタリーブの説明図である。図２０は、実施の形態に係る受信機の説明図である。図２１は、実施の形態の変形例に係る送信機の構成を示すブロック図である。図２２は、実施の形態の変形例に係る送信機が実行する送信方法を示すフロー図である。図２３は、実施の形態の変形例に係る受信機の構成を示すブロック図である。図２４は、実施の形態の変形例に係る受信機が実行する受信方法を示すフロー図である。

（本発明の基礎となった知見）
本発明は、重畳変調用非対称ＱＡＭ、および、適合ビットインターリーブに関する。本発明は、デジタルデータをブロードキャストするデジタル通信分野に適用され、特に、様々なサービスタイプを静止ユーザおよび移動ユーザへ同時に配信する、重畳に基づいた、近年の多重化方式向け新規伝送技術に適用される。

一つの媒体を共有するために、複数の信号を合成信号に多重化することは、データ通信において一般的な方法である。従来、データを伝送する様々なサービスは、時間または周波数で多重化されている。これらの方法は、時分割多重化（ＴＤＭ）および周波数分割多重化（ＦＤＭ）と呼ばれる。ＴＤＭおよびＦＤＭの実際の適用については、ＤＶＢ－Ｔ２（非特許文献１）、および、優れたワンセグシステムを有する日本のＩＳＤＢ－Ｔ規格に記載されている。ＤＶＢ－Ｔ２（非特許文献１）では、各々が独自の変調と時間インターリーバを特徴とする複数のいわゆるＰＬＰ（物理層パイプ）が、専用タイムスロットにおいてある周波数帯を共有しており、ＩＳＤＢ－Ｔ規格では、周波数領域において厳密に分けられた分割セグメントでデータを伝送することにより、個々のセグメントの省エネ部分受信が可能になる。

ＦＤＭおよびＴＤＭは、媒体を共有するのにスペクトル効率が最もよい方法ではないと知られてからずいぶんになる。これらの利点は、実装のしやすさとより関係している。非特許文献２には、様々なサービスの重畳が実際にＴＤＭまたはＦＤＭより容量を増やすことが示されている。最近になり、この形式の多重化が、現在の規格、つまりＡＴＳＣ３．０であり、階層分割多重化（ＬＤＭ：ＬａｙｅｒｅｄＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）とも呼ばれている（非特許文献３、６）。

また、重畳変調は、再利用率が１の広帯域伝送（Ｗｉｄｅｂａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の省略形であるＷｉＢと呼ばれる、近年提案された新規地上波放送システムのコア要素でもある（非特許文献４）。ＷｉＢでは、隣接する送信機が個々のサービスを伝送している。暗黙の再利用率１により、特に送信機間の干渉領域における受信機は、伝送された信号全ての和信号を受信する。しかしながら、受信機の立場からすると、この受信信号は、階層分割多重化から得られた信号のように見える。したがって、正しく設計されたＦＥＣ符号化および変調方式と共に、受信機は、逐次干渉キャンセレーション（ＳｕｃｃｅｓｓｉｖｅＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＣａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）技術を利用して、データを読み出すことができる。

直観的にいえば、容量におけるＴＤＭ／ＦＤＭを通じた重畳変調の強みは、時間領域または周波数領域で中断することなく１より多いサービスを同時に伝送することにより得られる。重畳変調の個別使用事例であって、また、その利点が最も顕著な使用事例は、移動受信機および固定受信機へのサービス提供である。通常、移動受信および固定受信はそれぞれ、低ＳＮＲ（信号対雑音比）および高ＳＮＲを特徴とする。ここで、移動体向けサービスは、固定向けサービスの存在だけでなく低ＳＮＲにも耐えるのに十分に低いデータ速度で行われる。一方、固定向けサービスの受信機は、比較的高いＳＮＲを上手く利用して、ロバストな移動体向けレイヤをまず検出してからそのデータを差し引き、そして、固定向けサービスに実際に望ましいデータを検出することによって処理を進めることができる。

ＷｉＢに関し、非特許文献５では、パワー分割手法がブロードキャスト環境において有益であろうと推測された。利用可能な帯域幅にわたる各送信機からの均一なパワー分布を用いるのではなく、不均一なパワー分布が、ほぼ最大容量で動作するように繰り返し受信機実装に対して提言されている。しかしながら、理想ガウス信号を用いて議論がなされた。

以上のように、非特許文献５に記載のパワー分割方法を、実際の環境に適用するにあたり改善の余地がある。

そこで、本発明の一態様に係る送信機は、ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる少なくとも２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する変調回路と、前記変調回路による変調により前記４個の信号点にマッピングされた前記データ列を、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する送信回路とを備える。

上記態様によれば、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している他の送信機が存在する場合であって、他の送信機が同一のサブキャリアにおいて信号を送信したときでも、ＱＡＭの復調を成功させ得る。ＱＡＭ変調に用いる４個の信号点のうちの少なくとも２個の信号点の振幅が互いに異なるので、当該送信機がＱＡＭ変調に使用する信号点と、他の送信機がＱＡＭ変調に使用する信号点とを重ならないように配置することができるからである。よって、本発明の一態様に係る送信機は、実際の環境において、より適した送信方法で信号を送信することができる。なお、このようなＱＡＭを非対称ＱＡＭともいう。

例えば、前記４個の信号点のうち、位相が互いに１８０度異なる２個の信号点は、ＩＱ平面において原点からの距離が互いに等しく、前記４個の信号点のうち、前記２個の信号点を除く２個の信号点は、ＩＱ平面において原点からの距離が互いに等しくてもよい。

上記態様によれば、送信機は、より容易に、ＱＡＭ変調によってデータ列を送信することができる。

例えば、前記データ列は、第一データと、前記第一データより前方又は後方の第二データとを含み、前記変調回路は、前記第一データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、前記第二データを非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、前記送信回路は、変調された前記第一データと、変調された前記第二データとを時分割で送信してもよい。

上記態様によれば、互いに異なるエラー耐性を有する２つの信号点の配置である、グレイ配置と非グレイ配置との両方を時分割で用いることによって、いずれか一方を用いる場合よりエラー耐性を高めることができる。

例えば、前記データ列は、第三データと、前記第三データより前方又は後方の第四データとを含み、前記変調回路は、前記第三データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、前記第四データを非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、前記送信回路は、変調された前記第三データを第一周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、変調された前記第四データを、前記第一周波数帯域とは異なる第二周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信してもよい。

上記態様によれば、互いに異なるエラー耐性を有する２つの信号点の配置である、グレイ配置と非グレイ配置との両方を周波数分割で用いることによって、いずれか一方を用いる場合よりエラー耐性を高めることができる。

例えば、前記データ列は、第五データと、前記第五データより前方又は後方の第六データとを含み、前記変調回路は、前記第五データを前記ＱＡＭにより変調し、前記第六データをＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）により変調し、前記送信回路は、変調された前記第五データを第一電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、変調された前記第六データを前記第一電力より小さい第二電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信してもよい。

上記態様によれば、ＬＤＭにおいて高電力で送信されるサブキャリアの信号のエラー耐性を非対称ＱＡＭにより高めるとともに、低電力で送信されるサブキャリアでも信号を送信することができる。

例えば、前記データ列は、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ－ＤｅｎｓｉｔｙＰａｒｉｔｙ－Ｃｈｅｃｋ）符号を含み、前記送信機は、さらに、前記変調回路が前記第五データとして変調するデータが、前記ＬＤＰＣ符号のうち次数が所定より高いノードになるように前記データ列内のビットの並べ替えをするビットインタリーバを備え、前記変調回路は、前記ビットインタリーバが前記並べ替えをした後の前記データ列を変調してもよい。

上記態様によれば、ＬＤＰＣ符号のうちの次数が比較的高いノード、つまり、データ列の復号における訂正能力が比較的高いビットを、より確実に受信機に受信させることができる。これにより、データ列全体を復号できる確率を上昇させることができる。

例えば、前記変調回路は、前記４個の信号点をＩＱ平面上で原点の周りに所定の角度だけ回転させた新たな４個の信号点を、前記４個の信号点として用いて変調してもよい。

上記態様によれば、ＩＱ平面（つまり複素平面）上で、もとの４個の信号点と、新たな４個の信号点とが重なることを回避できる。これにより、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している他の送信機が存在する場合であって、他の送信機が同一のサブキャリアにおいて信号を送信したときでも、信号点が重なることを回避することで、ＱＡＭの復調を成功させ得る。

例えば、前記送信機は、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している複数の送信機のうちの一の送信機であり、前記所定の角度は、１８０度を前記複数の送信機の個数で除算した角度であってもよい。

上記態様によれば、これにより、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している他の送信機が存在する場合に、ＩＱ平面上での信号点の位置をなるべく離すことができる。これにより、受信誤りが発生する確率を低減できる。

また、本発明の一態様に係る受信機は、ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにマッピングされることで変調され、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信する受信回路と、前記受信回路が受信した前記信号を、前記ＱＡＭによって前記４個の信号点にデータ列をマッピングすることにより復調する復調回路とを備える。

上記態様によれば、受信機は、上記の送信機がデータ列を非対称ＱＡＭで変調して無線で送信した信号を受信し、もとのデータ列を復元することができる。本発明の一態様に係る受信機は、実際の環境において、より適した送信方法で送信機が送信した信号を受信し得る。

また、本発明の一態様に係る送信方法は、変調回路が、ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調し、送信回路が、前記変調回路による変調により前記４個の信号点にマッピングされた前記データ列を、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する。

上記態様によれば、上記の送信装置と同様の効果を奏する。

また、本発明の一態様に係る受信方法は、受信回路が、ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにマッピングされることで変調され、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信し、復調回路が、前記受信回路が受信した前記信号を、前記ＱＡＭによって前記４個の信号点にマッピングすることにより復調する。

上記態様によれば、上記の受信装置と同様の効果を奏する。
また、上記送信機について、前記４個の信号点は、ＩＱ平面において、第一象限に位置し、第一振幅を有する第一シンボルと、第二象限に位置し、第二振幅を有する第二シンボルと、第三象限に位置し、前記第一振幅を有する第三シンボルと、第四象限に位置し、前記第二振幅を有する第四シンボルとを含み、前記第一振幅は、前記第二振幅とは異なっていてもよい。
また、上記受信機について、前記４個の信号点は、ＩＱ平面において、第一象限に位置し、第一振幅を有する第一シンボルと、第二象限に位置し、第二振幅を有する第二シンボルと、第三象限に位置し、前記第一振幅を有する第三シンボルと、第四象限に位置し、前記第二振幅を有する第四シンボルとを含み、前記第一振幅は、前記第二振幅とは異なっていてもよい。
また、上記送信方法について、前記４個の信号点は、ＩＱ平面において、第一象限に位置し、第一振幅を有する第一シンボルと、第二象限に位置し、第二振幅を有する第二シンボルと、第三象限に位置し、前記第一振幅を有する第三シンボルと、第四象限に位置し、前記第二振幅を有する第四シンボルとを含み、前記第一振幅は、前記第二振幅とは異なっていてもよい。
また、上記受信方法について、前記４個の信号点は、ＩＱ平面において、第一象限に位置し、第一振幅を有する第一シンボルと、第二象限に位置し、第二振幅を有する第二シンボルと、第三象限に位置し、前記第一振幅を有する第三シンボルと、第四象限に位置し、前記第二振幅を有する第四シンボルとを含み、前記第一振幅は、前記第二振幅とは異なっていてもよい。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態）
本実施の形態では、実際の環境に、より適した送信方法で信号を送信する送信機などについて説明する。

まず、本実施の形態に係る送信機について概要を説明する。

本開示における著者は、概念を実現する具体的な手段を２つ提案する。

１つ目の手段は、非対称ＱＡＭである。その最もシンプルな形式では、ＩＱ平面上で原点を挟んで径方向に正反対の２つのシンボルに、残り２つのシンボルを犠牲にしてより大きな振幅が与えられるＱＰＳＫ信号をベースにしてもよい。このような事例のビットマッピングは、２つの隣り合うシンボルが１ビットだけ異なるように非グレイ方法で選択されることが好ましいと考えられる。第二送信機が、同じ非対称ＱＡＭだが９０度回転したものを用いる場合、第一送信機からの振幅がより大きいシンボルは、振幅がより小さいシンボルと重なっており、これらシンボルの混合のＳＩＮＲがより大きくなるという効果がある。この概念は、規則的な矩形コンステレーションを対応して湾曲させるか（ｓｋｅｗｉｎｇ）、または、刈る（ｓｈｅａｒｉｎｇ）ことによって、より高次なＱＡＭに拡張させることができる。

２つ目の手段は、送信機ごとに異なる、特に、パワー分割効果という目的に適合させたビットインターリーバである。ここでの背景として、フィールドに展開された全てのＬＤＰＣ－ＦＥＣ符号は、均一でない変数ノード分布を有する。おおまかに述べると、高次、中次、低次の変数ノードがある。次数によって、１つのノードが有する、他の隣接ノードへの接続数が決定される。したがって、高次の変数ノードには、デマッパ出力から信頼性のある入力も与えることが重要である。変数ノードのデマッパ出力へのマッチングは、ビットインターリーバによって達成される。単純な設計では、全ての送信機に対して同じビットインターリーバが用いられるであろう。ここでの提案は、高次の変数ノードがハイパワーな周波数帯部分と適合するように送信機のパワー分割比に合わせたビットインターリーバを採用することである。

特許文献１に係る「重畳変調用繰り返しデマッピング」に基づく受信機は、２以上の送信機から信号を検出するために理想的に作成されるであろう。

本発明は、パワー分割の実現を目的とした非対称ＱＡＭ（省略形は「ａＱＡＭ」）と、ＬＤＰＣ符号の変数ノードをチャネル上のパワー分布に好適に適合させるビットインターリーバとを備える。

以降において、本実施の形態に係る送信機などについて具体的に説明する。

（１）階層分割多重化（ＬＤＭ）
図１は、ＡＴＳＣ３．０の２層ＬＤＭに対するコンステレーション重畳をする送信機１０の説明図である。

ＬＤＭの基本概念を、２層の場合について図１で説明する。文脈によって、これらの層は、上層および下層、または、移動体向けレイヤおよび固定向けレイヤもしくは静止向けレイヤと呼ばれる。なお、ＡＴＳＣ３．０では、上層をコアレイヤ、下層をエンハンスドレイヤと呼ぶ。それ以外の点では、階層分割多重化は、図１で示すように規定される。

原理的には、当然、２より多い層も考えられる。どちらの層も１以上のＰＬＰを搬送できる。上層は、移動受信を対象とした低速サービスｘＵを伝送し、下層は、静止受信を対象とした高速サービスｘＬを伝送する。

送信機１０は、入力される上層の情報ビットをＢＩＣＭ（Ｂｉｔ－ＩｎｔｅｒｌｅａｖｅｄＣｏｄｅｄＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調して低速サービスｘＵを出力する上層のＢＩＣＭ変調部１１と、入力される下層の情報ビットをＢＩＣＭ変調して高速サービスｘＬを出力する下層のＢＩＣＭ変調部１２とを備える。

ＬＤＭ合成器１３は、レベル制御部１４（インジェクションレベルコントローラともいう）と、正規化部１５とを備える。

レベル制御部１４は、下層の電力を低減させる正の倍率α≦１を与えた後、２層を重畳して、正規化されていない信号ｘＵ＋αｘＬを生成する。続いて、正規化部１５が、合成信号を、適切な倍率βで単位出力に正規化する。その後、合成信号は、ここでは網羅性のために追加されている、時間インタリーバ１６（ＴＩ：ＴｉｍｅＩｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）、周波数インタリーバ１７（ＦＩ：ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）、ならびに、ＯＦＤＭ変調部１８およびフレーム化部（不図示）を通り抜ける。

ここで、上層及び下層のＢＩＣＭ変調部は、それぞれ、変調回路に相当する。また、ＯＦＤＭ変調部１８及びフレーム化部は、送信回路に相当する。

一般に、送信機１０に対応する受信機の動作は、上層にしか関心がない移動受信機は上層しか検出もしないというように理解される。下層に関心がある静止受信機は、逐次干渉キャンセレーション（ＳｕｃｃｅｓｓｉｖｅＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＣａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）を行う、つまり、まず、上層を検出する必要がある。そして、受信機は、上層が成功裏に検出されたとみなして、検出された上層を再変調し、受信セルから再変調されたセルを差し引いた後、下層を検出する。

（１．１）広帯域伝送（ＷｉＢ）
非特許文献４では、周波数再利用率が１であることを利用して送信機が明示的に干渉を許容できる次世代ＤＴＴシステムについて述べている。ＷｉＢのさらなる面は、干渉に対処するために、非常に大きな帯域幅（例えば約２２０ＭＨｚになる従来型ＤＴＴに現在用いられるＵＨＦ帯の残り全体）と、高ロバストな伝送モードとを使用して、従来の伝送概念よりも伝送電力を著しく削減することである。

図２は、２つの送信機Ｓ０及びＳ１が、それぞれ、同一周波数帯の信号ｘ０およびｘ１を発するＷｉＢの概念について示している。図中の楕円は、送信機のカバーエリアを表している。干渉領域２１内の受信機は、２つの送信機Ｓ０及びＳ１の両方の伝送信号を合わせた信号を観測する。

上記のとおり、ＬＤＭおよびＷｉＢは、それぞれ、重畳変調（ＳＭ）の個別事例である。ＬＤＭでは、送信機が伝送信号を明示的に加算する。また、ＷｉＢでは、同一周波数帯の利用により、互いに異なる送信機からの送信信号を受信機で暗示的に足し合わせることになる。

したがって、原理上、受信機のフロントエンドにとって、重畳がどの方法で生じたかは関係ない。ＬＤＭとＷｉＢの両方に適用可能なシステムモデルを図３に示す。係数ｈ０およびｈ１は、倍率またはチャネル係数として機能し得る。前者の場合、システムモデルはＬＤＭを表し、後者の場合、ＷｉＢを表す。

（２）パワー分割
非特許文献５から核となる概念を図４に示す。ｘ軸は、有用な帯域幅として、ｙ軸は、電力として理解されるべきである。２つの送信機は、２分割されたこの帯域幅を共有するとする。第一送信機Ｓ０は、第一サブバンドにおけるより大きな電力Ｐ１ａと、第二サブバンドにおけるより小さい電力Ｐ１ｂとを用いる。第二送信機Ｓ１は、第一送信機Ｓ０とは逆に動作する。つまり、第二送信機Ｓ１は、第二サブバンドにおけるより大きな電力Ｐ２ｂと、第一サブバンドにおけるより小さい電力Ｐ２ａとを用いる。

（３）非対称ＱＡＭ（ａＱＡＭ：ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃＱＡＭ）
変調回路（つまり変調部）は、ＱＡＭによって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する。また、送信回路は、前記変調回路による変調により前記４個の信号点にマッピングされた前記データ列を、ＯＦＤＭの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する。上記のＱＡＭによる変調方法をａＱＡＭともいう。

具体的には、上記４個の信号点のうち、位相が互いに１８０度異なる２個の信号点は、ＩＱ平面において原点からの距離が互いに等しく、上記４個の信号点のうち、上記２個の信号点を除く２個の信号点は、ＩＱ平面において原点からの距離が互いに等しい。

ａＱＡＭについて、以降でさらに詳しく説明する。

図５は、ＩＱ平面における非対称ＱＡＭの信号点の一例を示している。スカラー「ａ」は、ビットラベル００を伝送する第一信号点（シンボル）の振幅を表す。正反対かつ最も近い信号点にはビットラベル０１が与えられており、これにより、ビットマッピングが全体として非グレイマッピングになっている。なお、非グレイマッピングとは、非グレイ配置に基づく信号点に基づくマッピングをいう。

信号点が４つで非グレイマッピングの非対称ＱＡＭに対するコンステレーションは、以下の（式１）のように表すことができる。

この場合、第二送信機については、ＩＱ平面における原点を中心として左回りにコンステレーションを９０度回転する。一例を図６に示す。

なお、図５及び図６に示されるコンステレーションは、ＱＰＳＫのコンステレーションをベースとして、ビットラベル１１及び１０の信号点の振幅を大きくしたものに相当するともいえる。

また、信号点が４つでグレイマッピングの非対称ＱＡＭに対するコンステレーションは、以下の（式２）のように表すことができる。一例を図７に示す。なお、グレイマッピングとは、グレイ配置に基づく信号点に基づくマッピングをいう。

この場合、非グレイマッピングの場合と同様に、第二送信機については、ＩＱ平面における原点を中心として左回りにコンステレーションを９０度回転する。一例を図８に示す。

なお、図７及び図８に示されるコンステレーションは、ＱＰＳＫのコンステレーションをベースとして、ビットラベル０１及び１０の信号点の振幅を大きくしたものに相当するともいえる。

性能利得を正しく理解できるように、図９は、ＡＷＧＮ（ＡｄｄｉｔｉｖｅＷｈｉｔｅＧａｕｓｓｉａｎＮｏｉｓｅ）チャネルでの様々なＣ／ＩおよびＣ／ＮについてのｄＢ条件に対する非対称ＱＡＭの１ｂｉｔ／ｓ／Ｈｚ曲線を示している。

特に、Ｃ／Ｉが０ｄＢの場合、同じような電力で２つの伝送信号を受信すると、あるシンボルの組み合わせが完全に消えてしまうので、従来のＱＰＳＫによる伝送では非常に高いＳＮＲが必要となる。図９に示される３つの変調方式のうちでは、Ｃ／Ｉが０ｄＢの場合、非グレイマッピングのａＱＡＭが最もよい性能を示す。

一方、Ｃ／Ｉが非常に大きい、または、非常に小さい場合、非対称ＱＡＭはロスを生じさせる。ここでａＱＡＭはＱＰＳＫの形態をとるものの非グレイマッピングである。したがって、本発明の一実施形態では、ＦＥＣブロックを有するグレイマッピング非対称ＱＡＭと非グレイマッピング非対称ＱＡＭとの組み合わせを想定する。

例えば、グレイマッピング非対称ＱＡＭと非グレイマッピング非対称ＱＡＭとを時分割で組み合わせる。具体的には、前記データ列が、第一データと、第一データより前方又は後方の第二データとを含む場合、変調回路は、第一データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、第二データ列を非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調する。そして、送信回路は、変調された第一データと、変調された第二データとを時分割で送信する。

また、例えば、グレイマッピング非対称ＱＡＭと非グレイマッピング非対称ＱＡＭとを周波数分割で組み合わせる。具体的には、データ列が、第三データと、第三データより前方又は後方の第四データとを含む場合、変調回路は、第三データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、第四データを非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調する。そして、送信回路は、変調された第三データを第一周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、変調された第四データを、第一周波数帯域とは異なる第二周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信する。

なお、上記では、送信機が２つ存在する場合に、一方の送信機が送信する信号点のコンステレーションを９０度回転すると説明した。つまり、より一般的には、変調回路は、４個の信号点をＩＱ平面上で原点の周りに所定の角度だけ回転させた新たな４個の信号点を、上記４個の信号点として用いて変調してもよい。そして、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している複数の送信機が存在する場合に、１８０度を複数の送信機の個数で除算した角度だけ、ＩＱ平面上で原点の周りにコンステレーションを回転させてもよい。

具体的には、送信機が３つの場合は、コンステレーションを６０度回転する。このようにして、決してシンボル消去にならないコンステレーションを必ず作成することができる。３つの送信機に対する個々の例を、図１０、図１１、および、図１２に示す。

（３．１）パワー分割および非対称ＱＡＭ
パワー分割の概念をＱＡＭ信号に置き換えたものを図１３に示す。高電力信号には、非対称ＱＡＭを用い、低電力信号には、従来の低電力のＱＰＳＫ信号を用いる。

具体的には、データ列が、第五データと、前記第五データより前方又は後方の第六データとを含む場合、変調回路は、第五データを非対称ＱＡＭにより変調し、第六データをＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）により変調する。そして、送信回路は、変調された第五データを第一電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、変調された第六データを第一電力より小さい第二電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信する。なお、高電力信号の送信に用いられる電力値の幅は、低電力信号の送信に用いられる電力の幅より大きいという特徴を有していてもよい。このようにすれば、電力値の幅が比較的大きい高電力信号を用いて非対称ＱＡＭを利用できる利点がある。

２より多い受信機を考慮するのであれば、非特許文献５は、３区画へのさらなるパワー分割を提案している。この概念は図１４に示される。高電力信号は、非対称ＱＡＭで搬送され、低電力信号は、低電力のＱＰＳＫ信号で搬送される。

なお、相対的な電力レベルは、ネットワーク設計に依存し、ネットワークが配備されるときに割り当てることができる。さらに、これらのレベルは、Ｌ１シグナリングで伝達されるとし、データ検出時点で受信機に知られる。

（４）非正則ＬＤＰＣ符号
符号化率８／１５の長いＬＤＰＣ符号に対するＡＴＳＣ３．０からの典型的なパリティ検査行列を図１５に示す。パリティ検査行列内の前方でチェックノードがより高密度であることが明らかに見て分かる。

そして、列ごとにパリティ検査行列の全ての値を足し合わせることにより、エッジの次数の分布を明示的にプロットすることができる。その結果を図１６に示す。この場合、最も大きな部分の変数ノードは、次数２および３を有する。また、最大の次数である次数１９を有する変数ノードからなる比較的大きなグループが存在する。この比較的大きなグループが、本発明で着目する高次変数ノードグループである。

（５）パワー分割および調和ビットインターリーバ
図１７は、送信機が２つである場合の重畳変調の図である。ビットインターリーバπ０およびπ１は、ＦＥＣ符号化部とマッピング部とを接続する構成要素である。

説明の便宜上、ビットインタリーバπ０は、０からＦＥＣ符号語長－１（ＦＥＣ符号語長マイナス１）までの数列、つまり、ビットインターリーブに関する中立であり、ビットインタリーバπ１は、その逆の数列、つまり、ＦＥＣ符号語長－１から０までの数列とすることができる。言い換えれば、ビットインタリーバπ０は、入力されたビット列をそのまま出力し、ビットインタリーバπ１は、入力されたビット列の順序を反対にして出力する。

図１８は、正味の効果を示している。ここで、高電力Ｐ１ａで送信されるセルは、ビットインタリーバπ０により、第一ＬＤＰＣ符号の高次変数ノードに接続されている。また、高電力Ｐ２ｂで送信されるセルは、ビットインタリーバπ１により、第二ＬＤＰＣ符号の高次変数ノードに接続されている。

このように、データ列が、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ－ＤｅｎｓｉｔｙＰａｒｉｔｙ－Ｃｈｅｃｋ）符号を含んでいる場合、送信機は、さらに、変調回路が第五データ（つまり高電力で送信するサブキャリアに割り当てるデータ）として変調するデータが、ＬＤＰＣ符号のうち次数が所定より高いノードになるようにデータ列内のビットの並べ替えをするビットインタリーバを備える。そして、変調回路は、ビットインタリーバが並べ替えをした後のデータ列を変調する。なお、次数が所定より高いノードは、例えば、最大次数の１／２より次数が高いノードであり、例えば図１８では、最大次数である１９の１／２である、１０．５より次数が高いノードである。このようにすることで、誤り訂正能力が比較的高いビットを高い確率で受信機に受信させることができ、他のビットの誤り訂正率を向上させ、その結果、データ列全体の誤り訂正率を向上させることができる。

高次変数ノードを任意の所望エリアに移動させるビットインターリーバを定義するのは簡単なことである。したがって、第三送信機に対し、高次変数ノードをＦＥＣブロックの中央側へ移動させるインターリーバを定義することは容易である。例えば、第一送信機Ｓ０、第二送信機Ｓ１及び第三送信機Ｓ２のビットインタリーバにより並び替えられたビット列を図１９に示す。このような並び替えにより所定より次数が高いノードを、高電力で送信するサブキャリアに割り当てることができる。

（６）受信機
図２０は、受信機５０の説明図である。図２０に示される受信機５０は、図１に示される送信機１０が無線で送信する信号を受信する受信機である。

受信機５０が受信した信号は、ＯＦＤＭ復調部５１により復調され、周波数デインタリーバ５２（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）、及び、時間デインタリーバ５３（ＴｉｍｅＤｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）を通過する。なお、ＯＦＤＭ復調部５１は、受信回路に相当する。

上層のＢＩＣＭ復調部５４は、ＢＩＣＭ変調された信号を復調することで、上層の情報ビットを生成する。ＢＩＣＭ復調部５４が行う処理は、送信機１０のＢＩＣＭ変調部１１が行う変調処理に対応する復調処理である。

次に、生成された上層の情報ビットを、上層のＢＩＣＭ変調部５５が変調し、変調後の信号を、時間デインタリーバ５３が出力した信号から差し引く。差し引いた後の信号を下層のＢＩＣＭ復調部５６が復調することで、下層の情報ビットを生成する。なお、上層及び下層のＢＩＣＭ復調部は、それぞれ、復調回路に相当する。

このように、受信機は、ＱＡＭによって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにマッピングされることで変調され、ＯＦＤＭの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信する受信回路と、受信回路が受信した信号を、上記ＱＡＭによって４個の信号点にマッピングすることにより復調する復調回路とを備える。

これにより、受信機は、実際の環境により適した送信機が送信する信号を受信することができる。

（７）まとめ
ブロードキャスト分野における重畳変調には、非対称なパワー分布が有効である。本開示では、このようなパワー分布を実現するために非対称ＱＡＭを用いることを提案する。非対称ＱＡＭは、グレイマッピングセルと非グレイマッピングセルとの組み合わせにおける信号のハイパワー部分に用いられる。低電力セルは、対称ＱＰＳＫ信号として伝送される。さらに、高次変数ノードを高電力で送信される非対称ＱＡＭセルに合わせるために、調和ビットインターリーブを提案する。これは、反復ＦＥＣ復号の収束に有用である。

（変形例）
本変形例では、上記実施の形態に係る送信機、送信方法、受信機及び受信方法の変形例を説明する。

図２１は、本変形例に係る送信機１０Ａの構成を示すブロック図である。

図２１に示されるように送信機１０Ａは、ＱＡＭによって、互いに振幅が異なる少なくとも２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する変調回路１１Ａと、変調回路１１Ａによる変調により４個の信号点にマッピングされたデータ列を、ＯＦＤＭの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する送信回路１８Ａとを備える。

図２２は、本変形例に係る送信機１０Ａが実行する送信方法を示すフロー図である。

図２２に示されるように、ステップＳ１０１において、変調回路１１Ａが、ＱＡＭによって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調する。

ステップＳ１０２において、送信回路１８Ａが、変調回路１１Ａによる変調により４個の信号点にマッピングされたデータ列を、ＯＦＤＭの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する。

これにより、送信機１０Ａは、実際の環境に、より適した送信方法で信号を送信し得る。

図２３は、本変形例に係る受信機５０Ａの構成を示すブロック図である。

図２３に示されるように受信機５０Ａは、ＱＡＭによって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにマッピングされることで変調され、ＯＦＤＭの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信する受信回路５１Ａと、受信回路５１Ａが受信した信号を、上記ＱＡＭによって４個の信号点にマッピングすることにより復調する復調回路５４Ａとを備える。

図２４は、本変形例に係る受信機５０Ａが実行する受信方法を示すフロー図である。

図２４に示されるように、ステップＳ２０１において、受信回路５１Ａが、ＱＡＭによって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにマッピングされることで変調され、ＯＦＤＭの互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信する。

ステップＳ２０２において、復調回路５４Ａが、受信回路５１Ａが受信した信号を、上記ＱＡＭによって４個の信号点にマッピングすることにより復調する。

これにより、受信機５０Ａは、実際の環境において、より適した送信方法で送信機が送信した信号を受信し得る。

なお、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記実施の形態の送信機などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、変調回路が、ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにデータ列をマッピングすることにより変調し、送信回路が、前記変調回路による変調により前記４個の信号点にマッピングされた前記データ列を、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する送信方法を実行させる。

また、このプログラムは、コンピュータに、受信回路が、ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにマッピングされることで変調され、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信し、復調回路が、前記受信回路が受信した前記信号を、前記ＱＡＭによって前記４個の信号点にデータ列をマッピングすることにより復調する受信方法を実行させる。

以上、一つまたは複数の態様に係る送信機などについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

本発明は、受信機に対して無線で信号を送信する送信機に適用できる。例えば、受信機としてのテレビジョン受像機に対して、デジタル放送信号を送信する送信機に適用できる。

１０、１０Ａ、Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２送信機
１１、１２、５５ＢＩＣＭ変調部
１１Ａ変調回路
１３ＬＤＭ合成器
１４レベル制御部
１５正規化部
１６時間インタリーバ
１７周波数インタリーバ
１８ＯＦＤＭ変調部
１８Ａ送信回路
２１干渉領域
５０、５０Ａ受信機
５１ＯＦＤＭ復調部
５１Ａ受信回路
５２周波数デインタリーバ
５３時間デインタリーバ
５４、５６ＢＩＣＭ復調部
５４Ａ復調回路

Claims

ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる少なくとも２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけに、データ列に含まれる第五データをマッピングすることにより変調する変調回路と、
前記変調回路による変調により前記４個の信号点にマッピングされることで変調された前記第五データを、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信する送信回路とを備え、
前記変調回路は、さらに、
前記データ列に含まれる第六データであって、前記第五データより前方又は後方の第六データをＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）により変調し、
前記送信回路は、
変調された前記第五データを第一電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、
変調された前記第六データを前記第一電力より小さい第二電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信する
送信機。
前記４個の信号点のうち、位相が互いに１８０度異なる２個の信号点は、ＩＱ平面において原点からの距離が互いに等しく、
前記４個の信号点のうち、前記２個の信号点を除く２個の信号点は、ＩＱ平面において原点からの距離が互いに等しい
請求項１に記載の送信機。
前記データ列は、第一データと、前記第一データより前方又は後方の第二データとを含み、
前記変調回路は、
前記第一データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、
前記第二データを非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、
前記送信回路は、
変調された前記第一データと、変調された前記第二データとを時分割で送信する
請求項１又は２に記載の送信機。
前記データ列は、第三データと、前記第三データより前方又は後方の第四データとを含み、
前記変調回路は、
前記第三データをグレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、
前記第四データを非グレイ配置に基づく信号点にマッピングすることで変調し、
前記送信回路は、
変調された前記第三データを第一周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、
変調された前記第四データを、前記第一周波数帯域とは異なる第二周波数帯域で送信するサブキャリアに割り当てて送信する
請求項１～３のいずれか１項に記載の送信機。
前記データ列は、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ－ＤｅｎｓｉｔｙＰａｒｉｔｙ－Ｃｈｅｃｋ）符号を含み、
前記送信機は、さらに、
前記変調回路が前記第五データとして変調するデータが、前記ＬＤＰＣ符号のうち次数が所定より高いノードになるように前記データ列内のビットの並べ替えをするビットインタリーバを備え、
前記変調回路は、
前記ビットインタリーバが前記並べ替えをした後の前記データ列を変調する
請求項１～４のいずれか１項に記載の送信機。
前記変調回路は、
前記４個の信号点を用いて前記データ列を変調することに代えて、前記４個の信号点をＩＱ平面上で原点の周りに所定の角度だけ回転させた新たな４個の信号点だけを用いて前記データ列を変調する
請求項１～５のいずれか１項に記載の送信機。
前記送信機は、送信可能エリアの少なくとも一部が重複している複数の送信機のうちの一の送信機であり、
前記所定の角度は、１８０度を前記複数の送信機の個数で除算した角度である
請求項６に記載の送信機。
ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにマッピングされることで変調された、データ列に含まれる第五データを、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なる第一電力で送信されるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信する受信回路と、
前記受信回路が受信した前記信号を、前記ＱＡＭによって前記４個の信号点だけにマッピングすることにより前記第五データを復調する復調回路とを備え、
前記受信回路は、さらに、
ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）により変調された、前記データ列に含まれる第六データであって、前記第五データより前方又は後方の第六データをＯＦＤＭの互いに異なるサブキャリアであって、前記第一電力より小さい第二電力で送信されるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信し、
前記復調回路は、さらに、
前記ＱＰＳＫにより前記第六データを復調する
受信機。
変調回路が、ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけに、データ列に含まれる第五データをマッピングすることにより変調し、
送信回路が、前記変調回路による変調により前記４個の信号点にマッピングされることで変調された前記第五データを、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なるサブキャリアに割り当てて無線で送信し、
前記変調回路は、さらに、
前記データ列に含まれる第六データであって、前記第五データより前方又は後方の第六データをＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）により変調し、
前記送信回路は、
変調された前記第五データを第一電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信し、
変調された前記第六データを前記第一電力より小さい第二電力で送信するサブキャリアに割り当てて送信する
送信方法。
受信回路が、ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって、互いに振幅が異なる２個の信号点を含む４個の信号点であって、隣接する信号点と位相が９０度異なる４個の信号点だけにマッピングされることで変調された、データ列に含まれる第五データを、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の互いに異なる第一電力で送信されるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信し、
復調回路が、前記受信回路が受信した前記信号を、前記ＱＡＭによって前記４個の信号点だけにマッピングすることにより前記第五データを復調し、
前記受信回路は、さらに、
ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）により変調された、前記データ列に含まれる第六データであって、前記第五データより前方又は後方の第六データをＯＦＤＭの互いに異なるサブキャリアであって、前記第一電力より小さい第二電力で送信されるサブキャリアに割り当てて無線で送信された信号を受信し、
前記復調回路は、さらに、
前記ＱＰＳＫにより前記第六データを復調する
受信方法。
前記４個の信号点は、ＩＱ平面において、
第一象限に位置し、第一振幅を有する第一シンボルと、
第二象限に位置し、第二振幅を有する第二シンボルと、
第三象限に位置し、前記第一振幅を有する第三シンボルと、
第四象限に位置し、前記第二振幅を有する第四シンボルとを含み、
前記第一振幅は、前記第二振幅とは異なる
請求項１に記載の送信機。
前記４個の信号点は、ＩＱ平面において、
第一象限に位置し、第一振幅を有する第一シンボルと、
第二象限に位置し、第二振幅を有する第二シンボルと、
第三象限に位置し、前記第一振幅を有する第三シンボルと、
第四象限に位置し、前記第二振幅を有する第四シンボルとを含み、
前記第一振幅は、前記第二振幅とは異なる
請求項８に記載の受信機。
前記４個の信号点は、ＩＱ平面において、
第一象限に位置し、第一振幅を有する第一シンボルと、
第二象限に位置し、第二振幅を有する第二シンボルと、
第三象限に位置し、前記第一振幅を有する第三シンボルと、
第四象限に位置し、前記第二振幅を有する第四シンボルとを含み、
前記第一振幅は、前記第二振幅とは異なる
請求項９に記載の送信方法。
前記４個の信号点は、ＩＱ平面において、
第一象限に位置し、第一振幅を有する第一シンボルと、
第二象限に位置し、第二振幅を有する第二シンボルと、
第三象限に位置し、前記第一振幅を有する第三シンボルと、
第四象限に位置し、前記第二振幅を有する第四シンボルとを含み、
前記第一振幅は、前記第二振幅とは異なる
請求項１０に記載の受信方法。