(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティ検査符号化方式を含む疑似巡回低密度パリティ検査符号化方式を用いて生成された符号語から１以上の空間多重ブロックの複数のコンステレーション語を生成するために、当該符号語のビットを並び換えるインターリービング方法であって、
前記符号語は、夫々がＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成され、
前記空間多重ブロックはＢ個のビットからなり、前記空間多重ブロックはＴ個のコンステレーション語により構成され、
前記コンステレーション語の夫々は、当該コンステレーション語のコンステレーションマッピングに用いられる所定のコンステレーションの複数のコンステレーションポイントの１つを示し、
前記インターリービング方法は、
前記符号語のビットの並び換えを、
少なくとも１つの前記空間多重ブロックがＢ／２個の異なる巡回ブロックのビットから作られ、
前記Ｂ／２個の異なる巡回ブロックのビットからＱ／２個の前記空間多重ブロックが作られるように、
行う
ことを特徴とするインターリービング方法。
【請求項２】
リピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティ検査符号化方式を含む疑似巡回低密度パリティ検査符号化方式を用いて生成された符号語に基づく受信信号に対するデインターリービング方法であって、
前記デインターリービング方法は、
複数のコンステレーション語からなる１以上の空間多重ブロックに対して、請求項１記載のインターリービング方法によって行われる前記ビットの並び換えと逆の処理を行う
ことを特徴とするデインターリービング方法。
【請求項３】
リピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティ検査符号化方式を含む疑似巡回低密度パリティ検査符号化方式を用いて生成された符号語から１以上の空間多重ブロックの複数のコンステレーション語を生成するために、当該符号語のビットを並び換えるインターリーバであって、
前記符号語は、夫々がＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成され、
前記空間多重ブロックはＢ個のビットからなり、前記空間多重ブロックはＴ個のコンステレーション語により構成され、
前記コンステレーション語の夫々は、当該コンステレーション語のコンステレーションマッピングに用いられる所定のコンステレーションの複数のコンステレーションポイントの１つを示し、
前記インターリーバは、
前記符号語のビットの並び換えを、
少なくとも１つの前記空間多重ブロックがＢ／２個の異なる巡回ブロックのビットから作られ、
前記Ｂ／２個の異なる巡回ブロックのビットからＱ／２個の前記空間多重ブロックが作られるように、
行う
ことを特徴とするインターリーバ。
【請求項４】
リピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティ検査符号化方式を含む疑似巡回低密度パリティ検査符号化方式を用いて生成された符号語に基づく受信信号に対するデインターリーバであって、
前記デインターリーバは、
Ｔ個の複数のコンステレーション語からなる１以上の空間多重ブロックの夫々に対応するＴ個の複素シンボルに対して、請求項３記載のインターリーバによって行われる前記ビットの並び換えと逆の処理を行う
ことを特徴とするデインターリーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル通信分野に関し、さらに詳細には、複数の送信アンテナ用の、疑似巡回低密度パリティ検査（quasi-cyclic low-density parity-check：ＱＣ−ＬＤＰＣ）
符号、ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）、及び空間多重を用いるビットイン
ターリーブ符号化変調（bit-interleaved coding and modulation：ＢＩＣＭ）システム
に用いられるインターリービング方法、インターリーバ、及びこれを備える送信機、並びにこれらに対応するデインターリービング方法、デインターリーバ、及びこれを備える受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビットインターリーブ符号化変調（bit-interleaved coding and modulation：
ＢＩＣＭ）エンコーダを備える送信機を含む通信システムが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
ＢＩＣＭエンコーダは、例えば、次のステップを行う。
（１）データブロックを、例えば、疑似巡回低密度パリティ検査（quasi-cyclic low-density parity-check：ＱＣ  ＬＤＰＣ）符号を用いて、符号化する。
【０００３】
（２）符号化の結果得られた符号語のビットに対して、パリティインターリービング及びカラム‐ロウインターリービングを含むビットインターリービングを施す。
（３）ビットインターリーブされた符号語をコンステレーション語に多重分離する。但し、多重分離には、変調方式が１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭなどの場合、カラム‐ロウインターリービングにおけるインターリーバ行列の列のパーミュテーションに等価な処理が含まれる。
【０００４】
（４）コンステレーション語をコンステレーションにマッピングする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＥＴＳＩ  ＥＮ  ３０２  ７５５  Ｖ１．２．１（ＤＶＢ−Ｔ２規格）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＱＣ  ＬＤＰＣ符号に基づく符号語のビットをコンステレーション語に適切にマッピングすることができれば、通信システムの受信性能の向上につながる。
同様に、空間多重を伴うＢＩＣＭエンコーダを備える送信機を含む通信システムにおいても、ＱＣ  ＬＤＰＣ符号に基づく符号語のビットを空間多重ブロックの複数のコンステレーション語に適切にマッピングすることができれば、通信システムの受信性能の向上につながる。
【０００７】
本発明は、疑似巡回低密度パリティ検査符号に基づく符号語のビットを１以上の空間多重ブロックの複数のコンステレーション語に適切にマッピングして、通信システムの受信性能の向上を実現することを可能にする、当該符号語のビットを並び換えるインターリービング方法、インターリーバ、及びこれを備える送信機、並びにこれらに対応するデインターリービング方法、デインターリーバ、及びこれを備える受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のインターリービング方法は、
疑似巡回低密度パリティ検査符号、空間多重、及びＴ（Ｔは１より大きい整数）本の送信アンテナを用いる通信システムにおける送信機において実行される、前記疑似巡回低密度パリティ検査符号の符号語から１以上の空間多重ブロックの複数のコンステレーション語を生成するために、当該符号語のビットを並び換えるインターリービング方法であって、
前記符号語は、夫々がＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成され、
前記空間多重ブロックはＢ個のビットからなり、前記空間多重ブロックはＴ個のコンステレーション語により構成され、
前記コンステレーション語の夫々は、当該コンステレーション語のコンステレーションマッピングに用いられる所定のコンステレーションの複数のコンステレーションポイントの１つを示し、
各前記コンステレーション語の複数のビットは同じロバストレベルのビット対に分けられ、
前記インターリービング方法は、
前記符号語のビットの並び換えを、
少なくとも１つの前記空間多重ブロックがＢ／２個の異なる巡回ブロックのビットから作られ、
前記少なくとも１つの前記空間多重ブロックの前記コンステレーション語の夫々が当該コンステレーション語のビット数Ｂtの１／２であるＢt／２個の巡回ブロックのビットから作られ、
前記少なくとも１つの前記空間多重ブロックの前記コンステレーション語の夫々の各前記ビット対はＢt／２個の巡回ブロックのうちの１つの共通の巡回ブロックから作られる
ように、
行う
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記インターリービング方法によれば、疑似巡回低密度パリティ検査符号に基づく符号語のビットをコンステレーション語に適切にマッピングして、通信システムの受信性能の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】複数アンテナを有し、空間多重を用いるビットインターリーブ符号化変調を行う送信機のブロック図。
【図２】図１の空間多重用のビットインターリーブ符号化変調エンコーダのブロック図。
【図３】巡回係数Ｑ＝８である疑似巡回低密度パリティ検査符号のパリティ検査行列の一例を示す図。
【図４】グレイ符号化を用いた８−ＰＡＭシンボルでの異なるロバストレベルを示す略図。
【図５Ａ】４−ＱＡＭ（ＱＰＳＫ）用のＱＡＭマッパのブロック図。
【図５Ｂ】１６−ＱＡＭ用のＱＡＭマッパのブロック図。
【図５Ｃ】６４−ＱＡＭ用のＱＡＭマッパのブロック図。
【図６Ａ】本発明の実施の形態に係る２アンテナでＳＭブロックごとのビット数が４に等しい空間多重システムの略図。
【図６Ｂ】本発明の実施の形態に係る２アンテナでＳＭブロックごとのビット数が６に等しい空間多重システムの略図。
【図６Ｃ】本発明の実施の形態に係る２アンテナでＳＭブロックごとのビット数が８に等しい空間多重システムの略図。
【図６Ｄ】本発明の実施の形態に係る２アンテナでＳＭブロックごとのビット数が１０に等しい空間多重システムの略図。
【図７】本発明の実施の形態に係る通信システムにおける送信機のブロック図。
【図８】図７のＢＩＣＭエンコーダのブロック図。
【図９】図８のビットインターリーバの一構成例を示すブロック図。
【図１０】図８のビットインターリーバの他の構成例を示すブロック図。
【図１１Ａ】本発明の実施の形態に係るＢ＝４の場合における図９のセクションパーミュテーションユニットのビットの並び換えの機能の一例を示す図。
【図１１Ｂ】本発明の実施の形態に係るＢ＝６の場合における図９のセクションパーミュテーションユニットのビットの並び換えの機能の一例を示す図。
【図１１Ｃ】本発明の実施の形態に係るＢ＝８の場合における図９のセクションパーミュテーションユニットのビットの並び換えの機能の一例を示す図。
【図１１Ｄ】本発明の実施の形態に係るＢ＝１０の場合における図９のセクションパーミュテーションユニットのビットの並び換えの機能の一例を示す図。
【図１２Ａ】図１１Ａに示すビットの並び換えを行うセクションパーミュテーションユニットの一動作例を説明するための図。
【図１２Ｂ】図１１Ｂに示すビットの並び換えを行うセクションパーミュテーションユニットの一動作例を説明するための図。
【図１２Ｃ】図１１Ｃに示すビットの並び換えを行うセクションパーミュテーションユニットの一動作例を説明するための図。
【図１２Ｄ】図１１Ｄに示すビットの並び換えを行うセクションパーミュテーションユニットの一動作例を説明するための図。
【図１３Ａ】Ｂ＝４の場合における図８のビットインターリーブ符号化変調エンコーダの一構成例を示す図。
【図１３Ｂ】Ｂ＝６の場合における図８のビットインターリーブ符号化変調エンコーダの一構成例を示す図。
【図１３Ｃ】Ｂ＝８の場合における図８のビットインターリーブ符号化変調エンコーダの一構成例を示す図。
【図１３Ｄ】Ｂ＝１０の場合における図８のビットインターリーブ符号化変調エンコーダの一構成例を示す図。
【図１４】本発明の実施の形態に係る通信システムにおける受信機のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
≪発明をするに至った背景≫
図１は、送信機１０００の構成を示すブロック図である。送信機１０００は、入力処理部１１００と、ビットインターリーブ符号化変調（bit-interleaved coding and modulation：ＢＩＣＭ）エンコーダ１２００と、変調器１３００−１〜１３００−４と、電力増
幅器１４００−１〜１４００−４と、送信アンテナ１５００−１〜１５００−４を備える。
【００１２】
入力処理部１１００は、放送サービスに関する入力ビットストリームを所定長のブロックに変換する。当該ブロックはベースバンドフレームと呼ばれる。
ＢＩＣＭエンコーダ１２００は、ベースバンドフレームを複数の複素シンボルから構成される複数のデータストリームに変換する。データストリームの数は送信アンテナの数に等しい。
【００１３】
各データストリームは、少なくとも変調器１３００−１〜１３００−４と電力増幅器１４００−１〜１４００−４を含む変調チェーンによってさらに処理され、送信アンテナ１５００−１〜１５００−４から出力される。各変調器１３００−１〜１３００−４はＢＩ
ＣＭエンコーダ１２００からの入力に対して直交周波数分割多重などの処理を行う。各電力増幅器１４００−１〜１４００−４は各変調器１３００−１〜１３００−４からの入力に対して電力増幅を行う。
【００１４】
以下、図１のＢＩＣＭエンコーダ１２００の詳細について図２を参照しつつ説明する。
図２は、図１の空間多重用のＢＩＣＭエンコーダ１２００のブロック図である。
ＢＩＣＭエンコーダ１２００は、ＬＤＰＣエンコーダ１２１０と、ビットインターリーバ１２２０と、デマルチプレクサ１２３０と、ＱＡＭマッパ１２４０−１〜１２４０−４と、空間多重（spatial-multiplexing：ＳＭ）エンコーダ１２５０と、を備える。
【００１５】
ＬＤＰＣエンコーダ１２１０は、入力ブロック、すなわち、ベースバンドフレームをＬＤＰＣ符号を用いて符号語に符号化してビットインターリーバ１２２０へ出力する。
ビットインターリーバ１２２０は、ＬＤＰＣ符号語のビットを並び換えるビットインターリービングを行ってデマルチプレクサ１２３０へ出力する。
デマルチプレクサ１２３０は、ビットインターリーブされた符号語を複数のビットストリームに多重分離してＱＡＭマッパ１２４０−１〜１２４０−４へ出力する。
【００１６】
各ＱＡＭマッパ１２４０−１〜１２４０−４は、各ビットストリームを構成する複数のコンステレーション語の夫々を複素シンボルにマッピングして選択自由なＳＭエンコーダ１２５０へ出力する。コンステレーション語の夫々は、当該コンステレーション語のコンステレーションマッピングに用いられる所定のコンステレーションの複数のコンステレーションポイントの１つを示す。
【００１７】
ＳＭエンコーダ１２５０は、通常、入力信号ベクトルに直交平方行列を乗算する。
ＬＤＰＣ符号は、パリティ検査行列（parity check matrix：ＰＣＭ）によって完全に
定義される線形誤り訂正符号であり、ＰＣＭは、符号語ビット（変数ノードとも称される。）とパリティ検査（検査ノードとも称される。）との連結（connection）を表す２値の疎行列である。ＰＣＭの列と行は、夫々、変数ノードと検査ノードに対応する。変数ノードと検査ノードとの連結は、ＰＣＭにおいて、「１」という要素で示されている。
【００１８】
ＬＤＰＣ符号には、疑似巡回低密度パリティ検査（quasi-cyclic low-density parity check：ＱＣ  ＬＤＰＣ）符号と呼ばれる種類が存在する。ＱＣ  ＬＤＰＣ符号は、特に
ハードウェア実装に適した構造を有する。事実、今日の規格のほとんどにおいてＱＣ  ＬＤＰＣ符号が用いられている。ＱＣ  ＬＤＰＣ符号のＰＣＭは、複数の巡回行列を有する特別な構造となっている。巡回行列とは、各行がその直前の行の要素を１つ巡回シフトした形になっている正方行列であり、重ね合わされた斜めの列（folded diagonal）が１つ
、２つ、または、それ以上存在し得る。各巡回行列のサイズはＱ×Ｑである。ここでＱはＱＣ  ＬＤＰＣ符号の巡回係数（cyclic factor）と称される。このような疑似巡回構造
により、Ｑ個の検査ノードを並列処理することができ、ＱＣ  ＬＤＰＣ符号は効率的なハードウェア実装を行うために明らかに有利な符号である。
【００１９】
図３は、一例として、巡回係数Ｑ＝８であるＱＣ  ＬＤＰＣ符号のＰＣＭを示す図である。なお、図３において、最も小さな四角の１つがＰＣＭの１つの要素を表しており、そのうち黒塗りの四角の要素は「１」、それ以外の要素は「０」である。
図３のＰＣＭは、重ね合わされた斜めの列が１つまたは２つある巡回行列を有し、図３のＰＣＭに対応するＱＣ  ＬＤＰＣ符号は８×１２＝９６ビットのブロックを８×１８＝１４４ビットの符号語に符号化する。従って、このＱＣ  ＬＤＰＣ符号の符号化率は９６／１４４＝２／３である。符号語ビットはＱビットを有する複数のブロックに分割される。Ｑビットのブロックを本明細書では巡回ブロックと称し、ＱＢと表記する。
【００２０】
図３のＰＣＭに対応するＱＣ  ＬＤＰＣ符号は、リピートアキュミュレート疑似巡回低密度パリティチェック（repeat-accumulate quasi-cyclic low-density parity check：
ＲＡ  ＱＣ  ＬＤＰＣ）符号という特別な種類のＱＣ  ＬＤＰＣ符号に属する。ＲＡ  ＱＣ  ＬＤＰＣ符号は、符号化が容易であることで知られており、数多くの規格（例えば、ＤＶＢ−Ｓ２規格、ＤＶＢ−Ｔ２規格、ＤＶＢ−Ｃ２規格といった第二世代ＤＶＢ規格）において採用されている。ＰＣＭの右側はパリティビットに対応し、その部分における「１」の要素の配置は階段構造となっている。
【００２１】
なお、ＤＶＢはDigital Video Broadcastingの略であり、ＤＶＢ−Ｓ２はDigital Video Broadcasting - Second Generation Satelliteの略であり、ＤＶＢ−Ｔ２はDigital Video Broadcasting - Second Generation Terrestrialの略であり、ＤＶＢ−Ｃ２はDigital Video Broadcasting - Second Generation Cableの略語である。
通常、ＬＤＰＣ符号語のビットには異なる重要度のものがあり、また、コンステレーションのビットには異なるロバストレベルのものがある。ＬＤＰＣ符号語のビットを直接、即ちインターリービングせずにコンステレーションのビットにマッピングすると、最適な性能には至らない。このため、符号語のビットがコンステレーションにマッピングされる前にインターリーブされる必要がある。
【００２２】
符号語のビットをインターリーブするために、図２に示すように、ビットインターリーバ１２２０及びデマルチプレクサ１２３０がＬＤＰＣエンコーダ１２１０とＱＡＭマッパ１２４０−１〜１２４０−４との間に設けられる。ビットインターリーバ１２２０及びデマルチプレクサ１２３０を入念に設計することによって、ＬＤＰＣ符号語のビットとコンステレーションにより符号化されるビットとの関連性が最適なものとなり、受信性能の改善に繋がる。その性能は、通常、ＳＮ比（Signal to Noise Ratio：ＳＮＲ）の関数とし
ての符号誤り率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）を用いて測定される。
【００２３】
ＬＤＰＣ符号語のビットに異なる重要度が生じる主な理由は、全てのビットに関係するパリティ検査の数が同数であるとは限らないことである。符号語ビット（変数ノード）に関係しているパリティ検査（検査ノード）の数が多いほど、反復ＬＤＰＣ復号処理において符号語ビットの重要度は高くなる。さらなる理由は、ＬＤＰＣ符号のタナーグラフ表現における巡回に対する連結性（connectivity）が変数ノードによって異なることである。このために、符号語ビットが関係しているパリティ検査の数が同数であるとしても、符号語ビットの重要度が異なる可能性がある。これらの見解は当技術分野で周知である。原則として、変数ノードと連結する検査ノードの数が大きくなると、その変数ノードの重要度は増す。
【００２４】
特にＱＣ  ＬＤＰＣ符号の場合、Ｑビットの巡回ブロックに含まれる全てのビットにおいて、関係するパリティ検査の数が同数であり、タナーグラフにおける巡回に対する連結性が同じであるため、当該全てのビットの重要度は同じになる。
同様に、コンステレーションにおいて符号化されたビットには異なるロバストレベルのものがあることも周知の事実である。例えば、複素直交振幅変調（quadrature amplitude
modulation：ＱＡＭ）コンステレーションは２つの互いに独立したパルス振幅変調（pulse amplitude modulation：ＰＡＭ）シンボルから成り、そのうち１つが実数部に対応し
、もう１つが虚数部に対応する。正方形コンステレーションでは、２つのＰＡＭシンボルは互いに同数のビットを符号化する。ＰＡＭシンボルにおいて符号化された複数のビットのロバストレベルは互いに異なる。その一例として、グレイ符号化を用いた８−ＰＡＭシンボルの場合を図４に図示する。このようにＰＡＭシンボルにおいて符号化された複数のビットのロバストレベルが互いに異なるのは、ビット（０または１）によって定義される２つのサブセット間の距離が各ビットに対して異なるためである。この距離が大きいほど、そのビットのロバストレベルまたは信頼度は高い。図４では、ビットｂ３のロバストレ
ベルが最も高く、ビットｂ１のロバストレベルが最も低い。
【００２５】
最も一般的に用いられているＱＡＭコンステレーション用のＱＡＭマッパのブロック図を図５Ａから図５Ｃに示す。
図５Ａは、４−ＱＡＭコンステレーション用のＱＡＭマッパのブロック図である。ＱＡＭマッパ１２４０Ａは、実数部用と虚数部用に、２−ＰＡＭコンステレーション用のＰＡＭマッパ１２４１Ａ，１２４５Ａを備える。ＱＡＭマッパ１２４０Ａは、ＰＡＭマッパ１２４１Ａ，１２４５Ａで１ビットずつ合計２ビットを符号化する。４−ＱＡＭコンステレーションには１つのロバストレベルがある。
【００２６】
図５Ｂは、１６−ＱＡＭコンステレーション用のＱＡＭマッパのブロック図である。ＱＡＭマッパ１２４０Ｂは、実数部用と虚数部用に、４−ＰＡＭコンステレーション用のＰＡＭマッパ１２４１Ｂ，１２４５Ｂを備える。ＱＡＭマッパ１２４０Ｂは、ＰＡＭマッパ１２４１Ｂ，１２４５Ｂで２ビットずつ合計４ビットを符号化する。１６−ＱＡＭコンステレーションには２つのロバストレベルがある。
【００２７】
図５Ｃは、６４−ＱＡＭコンステレーション用のＱＡＭマッパのブロック図である。ＱＡＭマッパ１２４０Ｃは、実数部用と虚数部用に、８−ＰＡＭコンステレーション用のＰＡＭマッパ１２４１Ｃ，１２４５Ｃを備える。ＱＡＭマッパ１２４０Ｃは、ＰＡＭマッパ１２４１Ｃ，１２４５Ｃで３ビットずつ合計６ビットを符号化する。６４−ＱＡＭコンステレーションには３つのロバストレベルがある。
【００２８】
但し、各平方ＱＡＭコンステレーションにおいて、ｂi,Reとｂi,Imのロバストレベルは互いに等しい（ｉ＝１，・・・）。
Ｔ本の伝送アンテナを用いる空間多重システムでは、Ｔ個の複素ＱＡＭシンボルが同じチャネルスロットで伝送される。ＯＦＤＭ変調では、チャネルスロットはＯＦＤＭセルと記述され、ＯＦＤＭセルはＯＦＤＭシンボルにおけるサブキャリアである。Ｔ個の複素ＱＡＭシンボルは、必ずしも同サイズである必要はなく、空間多重（ＳＭ）ブロックを形成する。
【００２９】
１つのＳＭブロックにおけるＴ個の複素ＱＡＭシンボルは、符号化されずに、あるいは、図２に示されるＳＭエンコーダ１２５０によって追加的な符号化ステップが適用されることによって結合符号化されて（jointly encoded）、アンテナから送信される。
結合符号化は、通常、２Ｔ個の実数成分からなるベクトルに直交平方行列を乗算することによって行われる。最も一般的な場合、結合符号化は、複数のＫ個のチャネルスロット、すなわち、Ｋ×Ｔ個の複素ＱＡＭシンボルに対して適用される。結合符号化は、Ｋ個のチャネルスロットで有効な追加的な時間ダイバーシティ及び／又は周波数ダイバーシティを有効に使用する。
【００３０】
本明細書を通して、１つのチャネルスロットにおいて伝送されるビット数をＢで表記し、各複素ＱＡＭシンボルにおけるビット数をＢtと表記する。但し、ｔは、１からＴまで
のアンテナインデックスである。
≪実施の形態≫
本発明の特別な手法は、次の内容を保証するＱＣ  ＬＤＰＣ符号に基づく符号語（ＱＣ
ＬＤＰＣ符号語）のビットを並び換えるインターリービング方法を提供するものである。
【００３１】
（ｉ）各ＱＡＭシンボルのＢt個のビットは、Ｂt／２個の巡回ブロックのそれぞれが同じロバストレベルのビットに関連付けられるように、正確にＱＣ  ＬＤＰＣ符号語のＢt
／２の巡回ブロックにマッピングされる。
（ｉｉ）空間多重ブロック（ＳＭブロック）のＴ個のＱＡＭシンボルは、互いに、ＱＣ
ＬＤＰＣ符号語の異なる巡回ブロックにマッピングされる。
【００３２】
言い換えると、
（Ｉ）各コンステレーション語（ビット数Ｂt）は、ＱＣ  ＬＤＰＣ符号語の異なるＢt／２個の巡回ブロックのビットから作られ、
（ＩＩ）コンステレーション語の同じロバストレスレベルのビット対は同じ巡回ブロックから作られ、
（ＩＩＩ）異なるアンテナに関するコンステレーション語は、異なる巡回ブロックのビットから作られる。
【００３３】
但し、ＳＭブロックは、Ｂ／２個の巡回ブロックのビットから作られる。
ＳＭブロックはＢビットからなり、ＳＭブロックはＴ個のコンステレーション語からなる。
本発明の好ましい実施の形態では、通信システムは、平方ＱＡＭコンステレーションを用いる。従って、アンテナｔに対するコンステレーション語毎のビット数Ｂtは必ず偶数
であり、２つのＱＡＭ成分（実数部と虚数部）は夫々同数Ｂt／２のビットによって変調
される。
【００３４】
好ましくは、Ｂ／２個の巡回ブロックのＱ×Ｂ／２個のビットは、Ｑ／２個の空間多重ブロックにマッピングされることが好ましい。この場合、Ｂ／２個の巡回ブロックをセクションとして記載する。
２送信アンテナで空間多重ブロック毎のビット数が４、６、８、１０に等しい場合における空間多重システムに対する構造が図６Ａから図６Ｄに示される。同じＳＭブロックに属するグループのビットが太線で囲まれている。この例では、ＬＤＰＣパラメータの、巡回係数Ｑ＝８及び符号語毎の巡回ブロック数Ｎ＝１５である。
【００３５】
あるセクションにおけるコンステレーション語へのビットのマッピングは、他のセクションと独立して実行される。これにより、特に効率的な実装が可能となる。複数のセクションパーミュテーションユニットはセクション毎に１個設けられ、並列動作が採用される。この実装はパラレルインターリーバとして記述され得る。なお、セクション毎に１つのセクションパーミュテーションユニットを設ける代わりに、セクション数より少ないセクションパーミュテーションユニットを時分割で使用するようにしてもよい。
【００３６】
ＮがＢ／２の倍数でない場合、上記の例のＢ＝４、８の場合、符号語をそれぞれがＢ／２個の巡回ブロックからなるセクションに分割することができない。そこで、符号語を、ＮをＢ／２で除算した余りの値である個数Ｘの巡回ブロックのグループ（以下、「余りのグループ」と称する。）と、Ｂ／２個の巡回ブロックからなる１つ以上のセクションに分割する。但し、余りのグループでのマッピングは本発明の主題ではなく、一つのオプションは連続的にマッピングを行うことである。
【００３７】
ＮがＢ／２の倍数である場合、上記の例のＢ＝６、１０の場合、符号語をそれぞれがＢ／２個の巡回ブロックからなる１以上のセクションに分割することができる。
さらに、Ｎ個の巡回ブロックの順番は、通常、ＬＤＰＣ符号の定義における順番と異なっており、Ｎ個の要素のパーミュテーションによって定義される。
＜送信機＞
以下、本発明の実施の形態に係る通信システムにおける送信機について図面を参照しつつ説明する。
【００３８】
図７は本発明の実施の形態に係る送信機１００の構成を示すブロック図である。送信機
１００は、入力処理部１１０と、ビットインターリーブ符号化変調（bit-interleaved coding and modulation：ＢＩＣＭ）エンコーダ１２０と、変調器１３０−１〜１３０−４
と、電力増幅器１４０−１〜１４０−４と、送信アンテナ１５０−１〜１５０−４を備える。但し、ＢＩＣＭエンコーダ１２０を除く各構成ユニットは図１の送信機１０００の対応する各構成ユニットと実質的に同じ処理を行い、詳細な説明を省略する。
【００３９】
以下、図７のＢＩＣＭエンコーダ１２０の詳細について図８を参照しつつ説明する。
図８は、図７の空間多重用のＢＩＣＭエンコーダ１２０のブロック図である。
ＢＩＣＭエンコーダ１２０は、ＬＤＰＣエンコーダ１２１と、ビットインターリーバ１２２と、デマルチプレクサ１２３と、ＱＡＭマッパ１２４−１〜１２４−４と、空間多重（spatial-multiplexing：ＳＭ）エンコーダ１２５と、を備える。但し、ビットインターリーバ１２２及びデマルチプレクサ１２３を除く各構成ユニットは図２のＢＩＣＭエンコーダ１２００の対応する各構成ユニットと実質的に同じ処理を行う。
【００４０】
ＬＤＰＣエンコーダ１２１はＱＣ  ＬＤＰＣ符号を用いた符号化によって符号語を生成して、ビットインターリーバ１２２へ出力する。但し、ＬＤＰＣエンコーダ１２１によって生成される符号語は、Ｎ個の巡回ブロックからなり、各巡回ブロックはＱ個のビットからなる。
ビットインターリーバ１２２は、ＬＤＰＣエンコーダ１２１から符号語を受け取り、受け取った符号語のビットを並び換える。デマルチプレクサ１２３は並び換えが行われた符号語のビットを多重分離し（複数のビット列に分離し、複数のビット列を並び換えて）、コンステレーション語にマッピングする。なお、ビットインターリーバ１２２とデマルチプレクサ１２３は、上記の（ｉ）〜（ｉｉ）、言い換えると（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を満たすように、処理を行う。
【００４１】
ＱＡＭマッパ１２４−１〜１２４−４は、デマルチプレクサ１２３から供給されるコンステレーション語を複素ＱＡＭシンボルにマッピングし、ＳＭエンコーダ１２５はＱＡＭマッパ１２４−１〜１２４−４から供給される複素ＱＡＭシンボルを空間多重するための符号化を行う。
以下、図８のビットインターリーバ１２２の一例について図９を参照しつつ説明する。
【００４２】
図９は図８のビットインターリーバ１２２の一構成例を示すブロック図である。
図９に一構成例を示すビットインターリーバ１２２では、Ｎ個の巡回ブロックは、Ｂ／２個の巡回ブロックからなる１又は複数のセクションと、ＮをＢ／２で除算した余り値である個数Ｘの巡回ブロックからなるグループ（残りのグループ）に分けられる。ＮがＢ／２の倍数の場合には、残りのグループは存在しない。
【００４３】
例えば、図６Ａに対応するＮ＝１５、Ｑ＝８、Ｂ＝４の場合、１セクションに関連付けられる巡回ブロックの数はＢ／２＝２、空間多重ブロック（ＳＭブロック）の数はＱ／２＝４、セクションの数は７、残りの巡回ブロックの数は１である。
図６Ｂに対応するＮ＝１５、Ｑ＝８、Ｂ＝６の場合、１セクションに関連付けられる巡回ブロックの数はＢ／２＝３、ＳＭブロックの数はＱ／２＝４、セクションの数は５である。
【００４４】
図６Ｃに対応するＮ＝１５、Ｑ＝８、Ｂ＝８の場合、１セクションに関連付けられる巡回ブロックの数はＢ／２＝４、ＳＭブロックの数はＱ／２＝４、セクションの数は３、残りの巡回ブロックの数は３である。
図６Ｄに対応するＮ＝１５、Ｑ＝８、Ｂ＝１０の場合、１セクションに関連付けられる巡回ブロックの数はＢ／２＝５、ＳＭブロックの数はＱ／２＝４、セクションの数は３である。
【００４５】
図９に一構成例を示すビットインターリーバ１２２は、セクション毎にセクションパーミュテーションユニット１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・を備える。なお、ＮがＢ／２の倍数でない場合、いずれのセクションにも属さない巡回ブロックが存在することになるが、いずれのセクションにも属さない巡回ブロックに対してはビットの並び換えを行わなくてもよいし、任意のパーミュテーション規則に従ってビットの並び換えを行ってもよい。
【００４６】
セクションパーミュテーションユニット１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・は、Ｂ／２個の巡回ブロックのＱ×（Ｂ／２）個のビットを、巡回ブロックＱＢのＱ個のビットがＱ／２個の各ＳＭブロックにおける２個のビットにマッピングされるように、並び換えて出力する。そして、デマチプレクサ１２３は、各ＳＭブロックについて、ＳＭブロックにおける同じ巡回ブロックの２個のビットが同じコンステレーションの同じロバストレベルの２つのビットにマッピングされるように、並び換えて出力する。各セクションパーミュテーションユニット１２２−１、１２２−２、１２２−３、・・・は、他のセクションパーミュテーションユニットと独立して動作するようにしてもよい。なお、セクション毎に１つのセクションパーミュテーションユニットを備える必要はなく、セクション数より少ない数のセクションパーミュテーションユニットを時分割で使用してもよい。
【００４７】
但し、図８のビットインターリーバ１２２は、図１０に示すように、図９の構成に、巡回ブロック間パーミュテーションユニット３１０と巡回ブロック内パーミュテーションユニット３２０1、・・・を追加した構成としてもよい。
巡回ブロック間パーミュテーションユニット３１０は巡回ブロックを並び換え、巡回ブロック内パーミュテーションユニット３２０1、・・・は巡回ブロックのビットを並び換
える。
【００４８】
なお、巡回ブロック間パーミュテーションユニット３１０による巡回ブロックの並び換えは特に限定されるものではないが、例えば、巡回ブロック間パーミュテーションユニット３１０は、セクションパーミュテーションユニットによるビットの並び換え及びデマルチプレクサによるビットの並び換えを考慮して、重要度の高いビットからなる巡回ブロックのビットほど、コンステレーション語のロバストレベルの高いビットにマッピングされるように、巡回ブロックを並び換えるようにしてもよい。
【００４９】
なお、ビットインターリーバの構成として、図１０の構成から巡回ブロック間パーミュテーションユニット３１０と巡回ブロック内パーミュテーションユニット３２０1、・・
・の一方を取り除いた構成であってもよく、図１０の構成において巡回ブロック間パーミュテーションユニット３１０と巡回ブロック内パーミュテーションユニット３２０1、・
・・の並びを入れ換えた構成であってもよい。各巡回ブロック内パーミュテーションユニット３２０1、・・・は、他の巡回ブロック内パーミュテーションユニットと独立して動
作するようにしてもよい。なお、巡回ブロック毎に１つの巡回ブロック内パーミュテーションユニットを備える必要はなく、巡回ブロック数より少ない数の巡回ブロック内パーミュテーションユニットを時分割で使用してもよい。
【００５０】
以下、図９のセクションパーミュテーションユニットの動作例について、Ｑ＝８であって、Ｂ＝４、６、８、１０の夫々の場合について、図１１Ａから図１１Ｄ及び図１２Ａから図１２Ｄを用いて説明する。
図１１Ａは、Ｑ＝８、Ｂ＝４の場合におけるセクションパーミュテーションユニットの並び換えの機能の一例を示す図であり、図１２Ａは図１１Ａに示すビットの並び換えを行うセクションパーミュテーションユニットの一動作例を説明するための図である。
【００５１】
セクションパーミュテーションユニット１２２−１Ａは、図１１Ａに示すように、Ｂ／２＝２個の巡回ブロックＱＢ1，ＱＢ2のビットを、Ｑ／２＝４個のＳＭブロックＳＭＢ1
〜ＳＭＢ4のビットにマッピングされるように、入力ビットの並び換えを行う。
図１１Ａの入力ビットの並び換えのために、セクションパーミュテーションユニット１２２−１Ａは、例えば、図１２Ａに示すように、Ｑ列Ｂ／２行＝８列２行のインターリーバ行列の行方向にビットを書き込み、列方向にビットを読み出すカラム‐ロウインターリービングと等価な処理を行う。なお、図１２Ａ及び後述する図１２Ｂから図１２Ｄでは、ビットの書き込み順序を点線矢印で示し、ビットの読み出し順序を実線矢印で示している。
【００５２】
図１１Ｂは、Ｑ＝８、Ｂ＝６の場合におけるセクションパーミュテーションユニットの並び換えの機能の一例を示す図であり、図１２Ｂは図１１Ｂに示すビットの並び換えを行うセクションパーミュテーションユニットの一動作例を説明するための図である。
セクションパーミュテーションユニット１２２−１Ｂは、図１１Ｂに示すように、Ｂ／２＝３個の巡回ブロックＱＢ1〜ＱＢ3のビットを、Ｑ／２＝４個のＳＭブロックＳＭＢ1
〜ＳＭＢ4のビットにマッピングされるように、入力ビットの並び換えを行う。
【００５３】
図１１Ｂの入力ビットの並び換えのために、セクションパーミュテーションユニット１２２−１Ｂは、例えば、図１２Ｂに示すように、Ｑ列Ｂ／２行＝８列３行のインターリーバ行列の行方向にビットを書き込み、列方向にビットを読み出すカラム‐ロウインターリービングと等価な処理を行う。
図１１Ｃは、Ｑ＝８、Ｂ＝８の場合におけるセクションパーミュテーションユニットの並び換えの機能の一例を示す図であり、図１２Ｃは図１１Ｃに示すビットの並び換えを行うセクションパーミュテーションユニットの一動作例を説明するための図である。
【００５４】
セクションパーミュテーションユニット１２２−１Ｃは、図１１Ｃに示すように、Ｂ／２＝４個の巡回ブロックＱＢ1〜ＱＢ4のビットを、Ｑ／２＝４個のＳＭブロックＳＭＢ1
〜ＳＭＢ4のビットにマッピングされるように、入力ビットの並び換えを行う。
図１１Ｃの入力ビットの並び換えのために、セクションパーミュテーションユニット１２２−１Ｃは、例えば、図１２Ｃに示すように、Ｑ列Ｂ／２行＝８列４行のインターリーバ行列の行方向にビットを書き込み、列方向にビットを読み出すカラム‐ロウインターリービングと等価な処理を行う。
【００５５】
図１１Ｄは、Ｑ＝８、Ｂ＝１０の場合におけるセクションパーミュテーションユニットの並び換えの機能の一例を示す図であり、図１２Ｄは図１１Ｄに示すビットの並び換えを行うセクションパーミュテーションユニットの一動作例を説明するための図である。
セクションパーミュテーションユニット１２２−１Ｄは、図１１Ｄに示すように、Ｂ／２＝５個の巡回ブロックＱＢ1〜ＱＢ5のビットを、Ｑ／２＝４個のＳＭブロックＳＭＢ1
〜ＳＭＢ4ビットにマッピングされるように、入力ビットの並び換えを行う。
【００５６】
図１１Ｄの入力ビットの並び換えのために、セクションパーミュテーションユニット１２２−１Ｄは、例えば、図１２Ｄに示すように、Ｑ列Ｂ／２行＝８列５行のインターリーバ行列の行方向にビットを書き込み、列方向にビットを読み出すカラム‐ロウインターリービングと等価な処理を行う。
図１１Ａから図１１Ｄ及び図１２Ａから図１２Ｄを用いて説明したセクションパーミュテーションユニットを一般化すると次の通りとなる。
【００５７】
セクションパーミュテーションユニットは、巡回ブロックＱＢB/2×i+1〜ＱＢB/2×i+B/2のビットを入力とし、ＳＭブロックＳＭＢQ/2×i+1〜ＳＭＢQ/2×i+Q/2のビットを出力とする。セクションパーミュテーションユニットは、Ｑ列Ｂ／２行のインターリーバ行列
の行方向にビットを書き込み、列方向にビットを読み出すカラム‐ロウインターリービングと等価な処理を行う。
【００５８】
以下、図８のＢＩＣＭエンコーダ１２０のビットインターリーバ、デマルチプレクサ、ＱＡＭマッパの経路での動作例について図１３Ａから図１３Ｄを用いて説明する。但し、送信アンテナ数（ＳＭブロック毎のコンステレーション語の数）は２とする。
図１３Ａは、Ｂ＝４の場合におけるＢＩＣＭエンコーダのビットインターリーバ、デマルチプレクサ、ＱＡＭマッパの経路の一構成例を示すブロック図である。
【００５９】
ＢＩＣＭエンコーダ１２０Ａ内の不図示のＬＤＰＣエンコーダ（図８参照）によって生成されたＬＤＰＣ符号語は、図１１Ａ及び図１２Ａを用いて説明したセクションパーミュテーションユニットを備えるビットインターリーバ１２２Ａに供給される。ＬＤＰＣ符号語のビットはビットインターリーバ１２２Ａによって並び換えられ、ビットが並び換えられた符号語はデマルチプレクサ１２３Ａへ供給される。
【００６０】
デマルチプレクサ１２３Ａは、図１３Ａの例では、ビットｙ1〜ｙ4をビットｙ1、ｙ3、ｙ2、ｙ4に並び換えて出力する。これにより、ビット（ｙ1、ｙ3）がコンステレーション語ＣA（ｂ1,Re、ｂ1,Im）にマッピングされ、ビット（ｙ2、ｙ4）がコンステレーション
語ＣB（ｂ1,Re、ｂ1,Im）にマッピングされる。
４−ＱＡＭマッパ１２４Ａ−１，１２４Ａ−２は、夫々、２つの２−ＰＡＭマッパによってコンステレーション語ＣA，ＣB（ｂ1,Re、ｂ1,Im）を複素シンボル（Ｒｅ、Ｉｍ）にマッピングする。
【００６１】
ＳＭエンコーダ１２５Ａは、伝送信号Ｔｘ１、Ｔｘ２を生成するために、複素シンボルを空間多重するための符号化を行う。
図１３Ｂは、Ｂ＝６の場合におけるＢＩＣＭエンコーダのビットインターリーバ、デマルチプレクサ、ＱＡＭマッパの経路の一構成例を示すブロック図である。
ＢＩＣＭエンコーダ１２０Ｂ内の不図示のＬＤＰＣエンコーダ（図８参照）によって生成されたＬＤＰＣ符号語は、図１１Ｂ及び図１２Ｂを用いて説明したセクションパーミュテーションユニットを備えるビットインターリーバ１２２Ｂに供給される。ＬＤＰＣ符号語のビットはビットインターリーバ１２２Ｂによって並び換えられ、ビットが並び換えられた符号語はデマルチプレクサ１２３Ｂへ供給される。
【００６２】
デマルチプレクサ１２３Ｂは、図１３Ｂの例では、ビットｙ1〜ｙ6をビットｙ1、ｙ2、ｙ4、ｙ5、ｙ3、ｙ6に並び換えて出力する。これにより、ビット（ｙ1、ｙ2、ｙ4、ｙ5）がコンステレーション語ＣA（ｂ1,Re、ｂ2,Re、ｂ1,Im、ｂ2,Im）にマッピングされ、ビ
ット（ｙ3、ｙ6）がコンステレーション語ＣB（ｂ1,Re、ｂ1,Im）にマッピングされる。
１６−ＱＡＭマッパ１２４Ｂ−１は、２つの４−ＰＡＭマッパによってコンステレーション語ＣA（ｂ1,Re、ｂ2,Re、ｂ1,Im、ｂ2,Im）を複素シンボル（Ｒｅ、Ｉｍ）にマッピ
ングする。一方、４−ＱＡＭマッパ１２４Ｂ−２は、２つの２−ＰＡＭマッパによってコンステレーション語ＣB（ｂ1,Re、ｂ1,Im）を複素シンボル（Ｒｅ、Ｉｍ）にマッピング
する。
【００６３】
ＳＭエンコーダ１２５Ｂは、伝送信号Ｔｘ１、Ｔｘ２を生成するために、複素シンボルを空間多重するための符号化を行う。
図１３Ｃは、Ｂ＝８の場合におけるＢＩＣＭエンコーダのビットインターリーバ、デマルチプレクサ、ＱＡＭマッパの経路の一構成例を示すブロック図である。
ＢＩＣＭエンコーダ１２０Ｃ内の不図示のＬＤＰＣエンコーダ（図８参照）によって生成されたＬＤＰＣ符号語は、図１１Ｃ及び図１２Ｃを用いて説明したセクションパーミュテーションユニットを備えるビットインターリーバ１２２Ｃに供給される。ＬＤＰＣ符号
語のビットはビットインターリーバ１２２Ｃによって並び換えられ、ビットが並び換えられた符号語はデマルチプレクサ１２３Ｃへ供給される。
【００６４】
デマルチプレクサ１２３Ｃは、図１３Ｃの例では、ビットｙ1〜ｙ8をビットｙ1、ｙ2、ｙ5、ｙ6、ｙ3、ｙ4、ｙ7、ｙ8に並び換えて出力する。これにより、ビット（ｙ1、ｙ2、ｙ5、ｙ6）がコンステレーション語ＣA（ｂ1,Re、ｂ2,Re、ｂ1,Im、ｂ2,Im）にマッピン
グされ、ビット（ｙ3、ｙ4、ｙ7、ｙ8）がコンステレーション語ＣB（ｂ1,Re、ｂ2,Re、
ｂ1,Im、ｂ2,Im）にマッピングされる。
【００６５】
１６−ＱＡＭマッパ１２４Ｃ−１，１２４Ｃ−２は、夫々、２つの４−ＰＡＭマッパによってコンステレーション語ＣA，ＣB（ｂ1,Re、ｂ2,Re、ｂ1,Im、ｂ2,Im）を複素シンボル（Ｒｅ、Ｉｍ）にマッピングする。
ＳＭエンコーダ１２５Ｃは、伝送信号Ｔｘ１、Ｔｘ２を生成するために、複素シンボルを空間多重するための符号化を行う。
【００６６】
図１３Ｄは、Ｂ＝１０の場合におけるＢＩＣＭエンコーダのビットインターリーバ、デマルチプレクサ、ＱＡＭマッパの経路の一構成例を示すブロック図である。
ＢＩＣＭエンコーダ１２０Ｄ内の不図示のＬＤＰＣエンコーダ（図８参照）によって生成されたＬＤＰＣ符号語は、図１１Ｄ及び図１２Ｄを用いて説明したセクションパーミュテータを備えるビットインターリーバ１２２Ｄに供給される。ＬＤＰＣ符号語のビットはビットインターリーバ１２２Ｄによって並び換えられ、ビットが並び換えられた符号語はデマルチプレクサ１２３Ｄへ供給される。
【００６７】
デマルチプレクサ１２３Ｄは、図１３Ｄの例では、ビットｙ1〜ｙ10をビットｙ1、ｙ2
、ｙ3、ｙ6、ｙ7、ｙ8、ｙ4、ｙ5、ｙ9、ｙ10に並び換えて出力する。これにより、ビッ
ト（ｙ1、ｙ2、ｙ3、ｙ6、ｙ7、ｙ8）がコンステレーション語ＣA（ｂ1,Re、ｂ2,Re、ｂ3,Re、ｂ1,Im、ｂ2,Im、ｂ3,Im）にマッピングされ、ビット（ｙ4、ｙ5、ｙ9、ｙ10）がコンステレーション語ＣB（ｂ1,Re、ｂ2,Re、ｂ1,Im、ｂ2,Im）にマッピングされる。
【００６８】
６４−ＱＡＭマッパ１２４Ｄ−１は、２つの８−ＰＡＭマッパによってコンステレーション語ＣA（ｂ1,Re、ｂ2,Re、ｂ3,Re、ｂ1,Im、ｂ2,Im、ｂ3,Im）を複素シンボル（Ｒｅ
、Ｉｍ）にマッピングする。一方、１６−ＱＡＭマッパ１２４Ｄ−２は、２つの４−ＰＡＭマッパによってコンステレーション語ＣB（ｂ1,Re、ｂ2,Re、ｂ1,Im、ｂ2,Im）を複素
シンボル（Ｒｅ、Ｉｍ）にマッピングする。
【００６９】
ＳＭエンコーダ１２５Ｄは、伝送信号Ｔｘ１、Ｔｘ２を生成するために、複素シンボルを空間多重するための符号化を行う。
図１３Ａから図１３Ｄを用いて説明したデマルチプレクサを一般化すると次の通りとなる。但し、ＳＭブロックのビット数はＢ、アンテナ（コンステレーション語）の数をＴ、コンステレーション語Ｃiのビット数をＢi＝２×Ｍｉとする。なお、ｉはアンテナ（コンステレーション語）のインデックスであり、１以上Ｔ以下の整数である。
【００７０】
デマルチプレクサは、ビット（ｙ1，ｙ2，・・・，ｙM1，ｙB/2+1，ｙB/2+2，・・・，ｙB/2+M1）をコンステレーション語Ｃ1に、ビット（ｙM1+1，ｙM1+2，・・・，ｙM1+M2，ｙB/2+M1+1，ｙB/2+M1+2，・・・，ｙB/2+M1+M2）をコンステレーション語Ｃ2に、ビット（ｙM1+M2+1，ｙM1+M2+2，・・・，ｙM1+M2+M3，ｙB/2+M1+M2+1，ｙB/2+M1+M2+2，・・・，ｙB/2+M1+M2+M3）をコンステレーション語Ｃ3に、・・・、にマッピングされるように
、入力ビットを並び換えて出力する。つまり、Ｌi＝Ｌi-1＋Ｍi-1（ただし、Ｌ1＝０）とすると、デマルチプレクサは、ｉ番目のコンステレーション語Ｃiに、ビット（ｙLi+1，
ｙLi+2，・・・，ｙLi+Mi，ｙB/2+Li+1，ｙB/2+Li+2，・・・，ｙB/2+Li+Mi）がマッピン
グされるように、入力ビットを並び換えて出力する。
【００７１】
＜受信機＞
以下、本発明の実施の形態に係る通信システムにおける受信機について図面を参照しつつ説明する。
図１４は、本発明の実施の形態における受信機２００の構成を示すブロック図である。受信機は送信機の機能を反映する。一般的な受信機はＲ本の受信アンテナを有し、送信機のＴ本の送信アンテナから送信された信号を受信する。ＲとＴは必ずしも同じである必要はない。
【００７２】
図１４の受信機２００は、受信アンテナ２１０−１〜２１０−４と、ＲＦ（radio frequency）フロントエンド部２２０−１〜２２０−４と、復調器２３０−１〜２３０−４と
、ＭＩＭＯデコーダ２４０と、マルチプレクサ２５０と、ビットデインターリーバ２６０と、ＬＤＰＣデコーダ２７０とを備える。ＭＩＭＯデコーダ２４０は、空間多重（spatial-multiplexing：ＳＭ）デコーダ２４１とＱＡＭデマッパ２４５−１〜２４５−４を備える。
【００７３】
受信アンテナ２１０−１〜２１０−４で受信された信号は、ＲＦフロントエンド部２２０−１〜２２０−４及び復調器２３０−１〜２３０−４によって処理される。ＲＦフロントエンド部２２０−１〜２２０−４は、一般に、チューナとダウンコンバータを備え、チューナによって所望の周波数チャネルを選局し、ダウンコンバータによって所望の周波数帯にダウンコンバートする。復調器２３０−１〜２３０−４は、各チャネルスロットに対して、１つの受信シンボルとＴ個のチャネルフェーディング係数を求める。受信シンボルとチャネルフェーディング係数は複素値である。各チャネルスロットに対して、Ｒ個の受信シンボルとＴ×Ｒ個のチャネルフェーディング係数がＳＭデコーダ２４１の入力として供給される。ＳＭデコーダ２４１は、Ｒ個の受信シンボルとＴ×Ｒ個のフェーディング係数を用いてＳＭ復号を行い、Ｔ個の複素ＱＡＭシンボルを出力する。複素シンボルはＱＡＭコンステレーションデマッピング、多重、デインターリービング、ＬＤＰＣ復号が実行される。すなわち、図８及び図９の送信機におけるちょうど逆の処理ステップが行われる。
【００７４】
ＱＡＭデマッパ２４５−１〜２４５−４は、夫々、入力される複素ＱＡＭシンボルに対して、送信機が備えるＱＡＭマッパ１２４−１〜１２４−４によるＱＡＭコンステレーションマッピングに対応するＱＡＭコンステレーションデマッピングを行う。
マルチプレクサ２５０は、ＱＡＭデマッパ２４５−１〜２４５−４からの入力に対して、送信機が備えるデマルチプレクサ１２３と逆の処理（デマルチプレクサ１２３によって並び換えられる前の並びに戻し、多重する処理）を行う。
【００７５】
ビットデインターリーバ２６０は、マルチプレクサ２５０からの入力に対して、送信機が備えるビットインターリーバ１２２と逆の処理（ビットインターリーバ１２２によって並び換えられる前の並びに戻す処理）、すなわち、ビットデインターリービングを行う。
ＬＤＰＣデコーダ２７０は、ビットデインターリーバ２６０からの入力に対して、送信機のＬＤＰＣエンコーダ１２１と同じＱＣ−ＬＣＰＣ符号に基づくＬＤＰＣ復号を行う。
【００７６】
ＳＭデコーディングとＱＡＭコンステレーションデマッピングは、ときには、当技術分野ではＭＩＭＯ（multiple-input multiple output）復号として呼ばれる。高性能実装において、所謂最尤復号（maximum-likelihood decoding）が実行され、ＳＭデコーディン
グとＱＡＭコンステレーションデマッピングは１つのＭＩＭＯデコーダ２４０において結合して実行される。これらの知見は当技術分野においてよく知られている。
【００７７】
≪補足（その１）≫
本発明は上記の実施の形態で説明した内容に限定されず、本発明の目的とそれに関連又は付随する目的を達成するためのいかなる形態においても実施可能であり、例えば、以下であってもよい。
（１）本発明は、アンテナ数が１を除く如何なる値（例えば、２、４、８など）であっても、適用可能である。
【００７８】
本発明は、コンステレーションが平方ＱＡＭコンステレーション（４−ＱＡＭ、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ、２５６−ＱＡＭなど）を含む如何なるＱＡＭコンステレーションであっても、適用可能である。なお、Ｂの値は、使用するコンステレーションのビット数の和である。
本発明は、ＬＤＰＣ符号がＤＶＢ−Ｓ２、ＤＶＢ−Ｔ２、ＤＶＢ−Ｃ２などの第二世代デジタルビデオ放送規格で採用されている疑似巡回パリティ検査符号（例えば、ＤＶＢ−Ｔ２規格のＥＴＳＩ  ＥＮ  ３０２  ７５５の表Ａ１から表６で定義されている疑似巡回パリティ検査符号）など如何なる疑似巡回パリティ検査符号であっても、適用可能である。なお、Ｎ、Ｑの値は使用する疑似巡回パリティ検査符号によって変わる。
【００７９】
（２）本発明は、実施の形態で説明したソフトウェア又はハードウェアを使った方法やデバイスの実装に対する特別な形態に制限されるものではない。本発明は、コンピュータ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、などで実行でき、上記実施の形態に従った全てのステップを実行するための、コンピュータ実行可能命令で具現されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体の形態で実現されてもよい。本発明は、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）またはＦＰＧＡ（field programmable gate array）などの形態で実現されてもとい。
【００８０】
≪補足（その２）≫
実施の形態に係るインターリービング方法、インターリーバ、及びこれを備える送信機、並びにこれらに対応するデインターリービング方法、デインターリーバ、及びこれを備える受信機とその効果についてまとめる。
（１）  第１のインターリービング方法は、
疑似巡回低密度パリティ検査符号、空間多重、及びＴ（Ｔは１より大きい整数）本の送信アンテナを用いる通信システムにおける送信機において実行される、前記疑似巡回低密度パリティ検査符号の符号語から１以上の空間多重ブロックの複数のコンステレーション語を生成するために、当該符号語のビットを並び換えるインターリービング方法であって、
前記符号語は、夫々がＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成され、
前記空間多重ブロックはＢ個のビットからなり、前記空間多重ブロックはＴ個のコンステレーション語により構成され、
前記コンステレーション語の夫々は、当該コンステレーション語のコンステレーションマッピングに用いられる所定のコンステレーションの複数のコンステレーションポイントの１つを示し、
各前記コンステレーション語の複数のビットは同じロバストレベルのビット対に分けられ、
前記インターリービング方法は、
前記符号語のビットの並び換えを、
少なくとも１つの前記空間多重ブロックがＢ／２個の異なる巡回ブロックのビットから作られ、
前記少なくとも１つの前記空間多重ブロックの前記コンステレーション語の夫々が当該コンステレーション語のビット数Ｂtの１／２であるＢt／２個の巡回ブロックのビットから作られ、
前記少なくとも１つの前記空間多重ブロックの前記コンステレーション語の夫々の各前記ビット対はＢt／２個の巡回ブロックのうちの１つの共通の巡回ブロックから作られる
ように、
行う
ことを特徴とする。
【００８１】
第１のデインターリービング方法は、
疑似巡回低密度パリティ検査符号、空間多重、及びＴ（Ｔは１より大きい整数）本の送信アンテナを用いる通信システムにおける受信機において実行される、デインターリービング方法であって、
前記デインターリービング方法は、
複数のコンステレーション語からなる１以上の空間多重ブロックに対して、第１のインターリービング方法によって行われる前記ビットの並び換えと逆の処理を行う
ことを特徴とする。
【００８２】
第１のインターリーバは、
疑似巡回低密度パリティ検査符号、空間多重、及びＴ（Ｔは１より大きい整数）本の送信アンテナを用いる通信システムにおける送信機が備える、前記疑似巡回低密度パリティ検査符号の符号語から１以上の空間多重ブロックの複数のコンステレーション語を生成するために、当該符号語のビットを並び換えるインターリーバであって、
前記符号語は、夫々がＱ個のビットからなるＮ個の巡回ブロックで構成され、
前記空間多重ブロックはＢ個のビットからなり、前記空間多重ブロックはＴ個のコンステレーション語により構成され、
前記コンステレーション語の夫々は、当該コンステレーション語のコンステレーションマッピングに用いられる所定のコンステレーションの複数のコンステレーションポイントの１つを示し、
各前記コンステレーション語の複数のビットは同じロバストレベルのビット対に分けられ、
前記インターリーバは、
前記符号語のビットの並び換えを、
少なくとも１つの前記空間多重ブロックがＢ／２個の異なる巡回ブロックのビットから作られ、
前記少なくとも１つの前記空間多重ブロックの前記コンステレーション語の夫々が当該コンステレーション語のビット数Ｂtの１／２であるＢt／２個の巡回ブロックのビットから作られ、
前記少なくとも１つの前記空間多重ブロックの前記コンステレーション語の夫々の各前記ビット対はＢt／２個の巡回ブロックのうちの１つの共通の巡回ブロックから作られる
ように、
行う
ことを特徴とする。
【００８３】
第１のデインターリーバは、
疑似巡回低密度パリティ検査符号、空間多重、及びＴ（Ｔは１より大きい整数）本の送信アンテナを用いる通信システムにおける受信機が備える、デインターリーバであって、
前記デインターリーバは、
Ｔ個の複数のコンステレーション語からなる１以上の空間多重ブロックの夫々に対応するＴ個の複素シンボルに対して、第１のインターリーバによって行われる前記ビットの並び換えと逆の処理を行う
ことを特徴とする。
【００８４】
第１の送信機は、
疑似巡回低密度パリティ検査符号、空間多重、及びＴ（Ｔは１より大きい整数）本の送信アンテナを用いる通信システムにおける送信機であって、
疑似巡回低密度パリティ検査符号を用いて符号語を生成する疑似巡回低密度パリティ検査エンコーダと、
前記符号語のビットを並び換えて１以上の空間多重ブロックを出力する第１のインターリーバと、
各前記空間多重ブロックを構成する複数のコンステレーション語の夫々を複素シンボルにマッピングするコンステレーションマッパと、
を備えることを特徴とする。
【００８５】
第１の受信機は、
疑似巡回低密度パリティ検査符号、空間多重、及びＴ（Ｔは１より大きい整数）本の送信アンテナを用いる通信システムにおける受信機であって、
複数の受信アンテナによって受信された信号を、Ｔ個のコンステレーション語を含む１以上の空間多重ブロックの夫々に対応するＴ個の複素シンボルに変換するＭＩＭＯデコーダと、
前記Ｔ個の複素シンボルに対してデインターリービング処理を行う第１のデインターリーバと、
前記デインターリーバによるデインターリービング処理結果を前記疑似巡回低密度パリティ検査符号を用いて復号する疑似巡回低密度パリティ検査デコーダと、
を備えることを特徴とする。
【００８６】
これらによれば、通信システムの受信性能の向上が図られる。
（２）  第２のインターリービング方法は、第１のインターリービング方法において、
前記ＮがＢ／２の倍数の場合には、前記Ｎ個の巡回ブロックはＢ／２個の巡回ブロックからなる複数のセクションに分けられ、
前記ＮがＢ／２の倍数でない場合には、Ｂ／２で割った余りＸの巡回ブロックを除いたＮ−Ｘ個の巡回ブロックはＢ／２個の巡回ブロックからなる複数のセクションに分けられ、
前記インターリービング方法は、
前記符号語のビットの並び換えを、
さらに、前記少なくとも１つの前記空間多重ブロックについて、当該空間多重ブロックが１つの前記セクションに分けられた前記Ｂ／２個の巡回ブロックのビットからのみ作られるように、
行う
ことを特徴とする。
【００８７】
第２のインターリーバは、第１のインターリーバにおいて、
前記ＮがＢ／２の倍数の場合には、前記Ｎ個の巡回ブロックはＢ／２個の巡回ブロックからなる複数のセクションに分けられ、
前記ＮがＢ／２の倍数でない場合には、Ｂ／２で割った余りＸの巡回ブロックを除いたＮ−Ｘ個の巡回ブロックはＢ／２個の巡回ブロックからなる複数のセクションに分けられ、
前記インターリーバは、
前記符号語のビットの並び換えを、
さらに、前記少なくとも１つの前記空間多重ブロックについて、当該空間多重ブロックが１つの前記セクションに分けられた前記Ｂ／２個の巡回ブロックのビットからのみ作られるように、
行う
ことを特徴とする。
【００８８】
これらによれば、高い並列度を持ったハードウェアまたはソフトウェア実装が可能になる。
（３）  第３のインターリービング方法は、第２のインターリービング方法において、
前記符号語のビットの並び換えを、各前記セクションを他の前記セクションと独立して行う
ことを特徴とする。
【００８９】
第３のインターリーバは、第２のインターリーバにおいて、
前記符号語のビットの並び換えを、各前記セクションを他の前記セクションと独立して行う
ことを特徴とする。
これらによれば、各セクションを他のセクションと独立してビットの並び換えを行うので、高い並列度を持ったハードウェアまたはソフトウェア実装が可能になる。
【００９０】
（４）  第４のインターリービング方法は、第１のインターリービング方法において、
前記符号語のビットの並び換えを、
さらに、
前記Ｎ個の巡回ブロックの少なくとも一部の前記巡回ブロックの夫々において、当該巡回ブロックのＱ個のビットの全てが同じロバストレベルのビットにマッピングされるように、
行う
ことを特徴とする。
【００９１】
第４のインターリーバは、第１のインターリーバにおいて、
前記符号語のビットの並び換えを、
さらに、
前記Ｎ個の巡回ブロックの少なくとも一部の前記巡回ブロックの夫々において、当該巡回ブロックのＱ個のビットの全てが同じロバストレベルのビットにマッピングされるように、
行う
ことを特徴とする。
【００９２】
これらによれば、符号語の重要度が同じビットが、コンステレーション語のロバストレベルが同じビットにマッピングされ、重要度とロバストレベルの合致が得られる。例えば、符号語の最も重要度が高いビットがコンステレーション語の最もロバストレベルが高いビットにマッピングされるようにし、符号語の最も重要度が低いビットがコンステレーション語の最もロバストレベルが低いビットにマッピングされるようにしてもよい。この場合、受信時に符号語の重要度が高いビットに対して高い信頼度が得られ、高い受信性能が得られる。
【００９３】
（５）  第５のインターリービング方法は、第１のインターリービング方法において、
前記所定のコンステレーションは平方ＱＡＭコンステレーションである
ことを特徴とする。
第５のインターリーバは、第１のインターリーバにおいて、
前記所定のコンステレーションは平方ＱＡＭコンステレーションである
ことを特徴とする。
【００９４】
これらによれば、平方ＱＡＭコンステレーションは同数のビットを符号化する２つの同
種のＰＡＭシンボルに分割することができるので、ビット対を同じロバストレベルのビットへのマッピングを容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、疑似巡回低密度パリティ検査符号を用い、空間多重を行うビットインターリーブ符号化変調に利用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１００  送信機
１１０  入力処理部
１２０  ＢＩＣＭエンコーダ
１２１  ＬＤＰＣエンコーダ
１２２  ビットインターリーバ
１２３  デマルチプレクサ
１２４−１〜１２４−４  ＱＡＭマッパ
１２５  ＳＭエンコーダ
１３０−１〜１３０−４  変調器
１４０−１〜１４０−４  増幅器
１５０−１〜１５０−４  送信アンテナ
２００  受信機
２１０−１〜２１０−４  受信アンテナ
２２０−１〜２２０−４  ＲＦフロントエンド部
２３０−１〜２３０−４  復調器
２４０  ＭＩＭＯデコーダ
２４１  ＳＭデコーダ
２４５−１〜２４５−４  ＱＡＭデマッパ
２５０  マルチプレクサ
２６０  ビットデインターリーバ
２７０  ＬＤＰＣデコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４】
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