(57)【要約】【課題】無線通信システムでのシンボル割り当て方法を提供する。【解決手段】無線通信システムでシンボルを割り当てる方法において、一つ以上の使用者から一つ以上のデータストリームを受信する段階と、前記一つ以上のデータストリームを一つ以上のグループにグルーピングし、各グループが一つ以上のデータストリームを含む段階と、データストリームの各グループを多段でプリコーディングする段階と；プリコーディングされたシンボルを割り当てる段階とを含んでシンボル割り当て方法を構成する。【選択図】図４
2009538031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムでシンボルを割り当てる方法において、
一つ以上の使用者から一つ以上のデータストリームを受信する段階と；
前記一つ以上のデータストリームを一つ以上のグループにグルーピングし、各グループが一つ以上のデータストリームを含む段階と；
データストリームの各グループを多段でプリコーディングする段階と；
プリコーディングされたシンボルを割り当てる段階と；を含むシンボル割り当て方法。
【請求項２】
前記データストリームの各グループは、独立的にプリコーディングされることを特徴とする請求項１に記載のシンボル割り当て方法。
【請求項３】
前記データストリームの各グループは、独立回転マトリックスを用いて独立的にプリコーディングされることを特徴とする請求項２に記載のシンボル割り当て方法。
【請求項４】
前記データストリームの各グループは、一緒にプリコーディングされることを特徴とする請求項１に記載のシンボル割り当て方法。
【請求項５】
前記データストリームの各グループは、単一回転マトリックスを用いて一緒にプリコーディングされることを特徴とする請求項４に記載のシンボル割り当て方法。
【請求項６】
前記多段でプリコーディングする段階は、独立拡散マトリックスを各グループに適用する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載のシンボル割り当て方法。
【請求項７】
前記プリコーディングは、位相調節または振幅調節の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載のシンボル割り当て方法。
【請求項８】
前記無線通信システムは、直交周波数分割マルチプレキシング（ＯＦＤＭ）システム、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システム、マルチキャリアコード分割マルチプレキシング（ＭＣ−ＣＤＭ）またはマルチキャリアコード分割多重アクセス（ＭＣ−ＣＤＭＡ）のうち一つであることを特徴とする請求項１に記載のシンボル割り当て方法。
【請求項９】
前記割り当てられたシンボルを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）または逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を用いて変調する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシンボル割り当て方法。
【請求項１０】
無線通信システムで階層変調信号配置（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）を行う方法において、
異なるビットで異なる信号配置点を表現するビット−ツー−シンボル（ｂｉｔ−ｔｏ−ｓｙｍｂｏｌ）マッピング規則によって多数のシンボルを割り当てる段階を含み、
前記マッピング規則は、最も近い２個のシンボルの間に一つまたはそれ以下のビット差を表すことを特徴とする階層変調信号配置遂行方法。
【請求項１１】
前記多数のシンボルは、異なる初期変調位相を有することを特徴とする請求項１０に記載の階層変調信号配置遂行方法。
【請求項１２】
前記階層変調信号配置は、一つの基本層信号配置及び一つ以上の補強層信号配置を含むことを特徴とする請求項１０に記載の階層変調信号配置遂行方法。
【請求項１３】
前記補強層に適用されたマッピング規則は、各基本層のシンボル位置に基づいた可能な全ての補強層マッピング規則のプール（ｐｏｏｌ）から選択されることを特徴とする請求項１２に記載の階層変調信号配置遂行方法。
【請求項１４】
前記階層変調信号配置は、一つの基本層信号配置及び一つ以上の補強層信号配置を含み、前記マッピング規則は、ビット−ツー−シンボルマッピング規則によって表現されることを特徴とする請求項１０に記載の階層変調信号配置遂行方法。
【請求項１５】
インターリービングまたは連結（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｎｇ）技術を用いて基本層のためのビットと補強層のためのビットをマルチプレキシングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の階層変調信号配置遂行方法。
【請求項１６】
前記シンボルをグルーピングし、各グループが同一の信号強さを有する段階と；
他のグループに適用されたビット−ツー−シンボルマッピング規則にしたがってマッピング規則のプール（ｐｏｏｌ）から各グループを選択する段階と；をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の階層変調信号配置遂行方法。
【請求項１７】
変調方式は、ＰＳＫ（ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）、回転ＰＳＫ、ＱＰＳＫ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）、回転ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、回転８−ＰＳＫ、１６ＱＡＭ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）及び回転１６ＱＡＭを含むことを特徴とする請求項１０に記載の階層変調信号配置遂行方法。
【請求項１８】
前記ビット−ツー−シンボルマッピング規則は、グレーマッピング規則であることを特徴とする請求項１０に記載の階層変調信号配置遂行方法。
【請求項１９】
無線通信システムで二つ以上の信号を送信する方法において、
基本層信号である第１信号配置及び補強層信号である第２信号配置に多数のシンボルを割り当てる段階と；
前記第１信号配置及び第２信号配置の多数のシンボルを変調する段階と；
前記変調されたシンボルを送信する段階と；を含む信号送信方法。
【請求項２０】
前記基本層信号及び前記補強層信号は、同一の初期変調及び伝送位相を有することを特徴とする請求項１９に記載の信号送信方法。
【請求項２１】
前記基本層信号及び前記補強層信号は、異なる初期変調及び伝送位相を有することを特徴とする請求項１９に記載の信号送信方法。
【請求項２２】
前記基本層信号及び補強層信号は、同一のビット−ツー−シンボルマッピング規則を有することを特徴とする請求項１９に記載の信号送信方法。
【請求項２３】
前記基本層信号及び補強層信号は、異なるビット−ツー−シンボルマッピング規則を有することを特徴とする請求項１９に記載の信号送信方法。
【請求項２４】
前記変調されて送信されたシンボルは、それぞれの補強層信号配置が基本層ビット−ツー−シンボルマッピング規則及び他の補強層ビット−ツー−シンボルマッピング規則のためのビット−ツー−シンボルマッピング規則に基づくビット−ツー−シンボルマッピング規則を適用することを特徴とする請求項１９に記載の信号送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線資源を用いる方法に関するもので、特に、効率的で効果的な無線通信のための無線資源を用いて操作する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セルラー通信において、当業者は、１Ｇ、２Ｇ及び３Ｇという用語を頻繁に用いる。これら用語は、使用されるセルラー技術世代を示す。すなわち、１Ｇは第１世代を示し、２Ｇは第２世代を示し、３Ｇは第３世代を示す。
【０００３】
１Ｇは、ＡＭＰＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｈｏｎｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）電話システムとして知られたアナログ電話システムを示す。２Ｇは、一般的に全世界に広がったデジタルセルラーシステムを示すために使用され、ＣＤＭＡＯｎｅ、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）及び時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）を含む。２Ｇシステムは、１Ｇシステムより密集された領域で多くの使用者を支援することができる。
【０００４】
３Ｇは、一般的に現在展開されているデジタルセルラーシステムを示す。これら３Ｇ通信システムは、多少の重大な差異点を有するが、概念的には互いに類似している。
【０００５】
無線通信システムにおいて、データの効果的な伝送が重要であると同時に、伝送効率の改善が重要である。そのため、データを送受信するための一層効率的な方法が開発されるべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術の限界及び短所による一つ以上の問題点を実質的に除去できる、効率的で効果的な無線通信のための無線資源を用いて操作する方法を提供する。
【０００７】
本発明の目的は、無線通信システムでのシンボル割り当て方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、無線通信システムで階層変調信号配置（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）を行う方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、無線通信システムで一つ以上の信号を送信する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的及び他の利点を達成するために、無線通信システムでシンボルを割り当てる方法として、一つ以上の使用者から一つ以上のデータストリームを受信する段階と、前記一つ以上のデータストリームを一つ以上のグループにグルーピングし、各グループが一つ以上のデータストリームを含む段階と、データストリームの各グループを多段でプリコーディングする段階と、プリコーディングされたシンボルを割り当てる段階とを含む方法が提供される。
【００１１】
本発明の他の形態において、無線通信システムで階層変調信号配置（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）を行う方法として、異なるビットで異なる信号配置点を表現するビット−ツー−シンボル（ｂｉｔ−ｔｏ−ｓｙｍｂｏｌ）マッピング規則にしたがって多数のシンボルを割り当てる段階を含み、前記マッピング規則は、最も近い２個のシンボルの間に一つまたはそれ以下のビット差を表す方法が提供される。
【００１２】
本発明の他の形態において、無線通信システムで二つ以上の信号を送信する方法として、基本層信号である第１信号配置及び補強層信号である第２信号配置に多数のシンボルを割り当てる段階と、前記第１信号配置及び第２信号配置の多数のシンボルを変調する段階と、前記変調されたシンボルを送信する段階とを含む方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の他の利点、目的及び特徴は、部分的には以下の説明に記載されており、部分的には当業者に自明であるか、本発明の実行を通して習得される。本発明の目的及び利点は、添付された図面のみならず、詳細な説明及び特許請求の範囲に記載された構造によって実現及び獲得される。
【００１４】
上述した一般的な説明と本発明の詳細な説明は、例示的なものであり、本発明を具体的に説明するために提供されたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。可能な限り、同一の部分または類似した部分には、同一の参照番号を付する。
【００１６】
直交周波数分割マルチプレキシング（ＯＦＤＭ）は、近く配置された多くの直交サブキャリアを用いるデジタルマルチキャリア変調方式である。各サブキャリアは、一般的に同一の帯域幅で従来の単一キャリア変調方式と類似したデータレートを維持しながら低いシンボルレートで変調方式（例えば、ＱＰＳＫ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ））で変調される。
【００１７】
ＯＦＤＭは、本来には周波数ダイバーシティ効果を持たないが、分散モードでも順方向エラー訂正（ＦＥＣ）を使用することで、周波数ダイバーシティ効果を得ることができる。すなわち、チャネルコーディングレートが高いとき、周波数ダイバーシティ効果が減少する。
【００１８】
上記のような観点で、進歩された受信機を使用するマルチキャリアコード分割マルチプレキシング（ＭＣ−ＣＤＭ）またはマルチキャリアコード多重アクセス（ＭＣ−ＣＤＭＡ）は、高いチャネルコーディングレートによる低い周波数ダイバーシティ効果を補償するのに使用される。
【００１９】
ＭＣ−ＣＤＭまたはＭＣ−ＣＤＭＡは、ＯＦＤＭ基盤のシステムに使用される多重アクセス方式として、システムが多数の使用者を同時に支援するようにする。すなわち、データは、データレートより広い帯域幅にかけて拡散され、信号対雑音及び干渉比が最小化される。
【００２０】
例えば、信号処理に対して、各ＯＦＤＭトーン（または、信号またはサブキャリア）に対するチャネル応答が同一の独立複素ガウシアン変数としてモデリングされる。このような動作及びＭＣ−ＣＤＭを用いることで、ダイバーシティ利得及び処理利得を得ることができる。ここで、シンボル間干渉（ＩＳＩ）または多数のアクセス干渉（ＭＡＩ）などの干渉は、ＯＦＤＭまたはＭＣ−ＣＤＭによって採用された周期的プレフィックスまたはゼロパディングによって部分的に一時的に除去される。
【００２１】
図１は、一般化されたＭＣ−ＣＤＭ構造の一例を示した図である。図１を参照すると、
【００２２】
【数１】
2009538031.tif 000003
は、フェーディングチャネルの周波数応答を示し、ここで、
【００２３】
【数２】
2009538031.tif 000004
は、各サブキャリアの周波数領域チャネル応答のための複素ガウシアン変数である。また、一般性の損失なしに、
【００２４】
【数３】
2009538031.tif 000005
は、電力制限
【００２５】
【数４】
2009538031.tif 000006
を有する単位シンボルプリコーディングマトリックスである。伝統的なＭＣ−ＣＤＭの一般化を得ることができる。
【００２６】
図１のプロセスは、チャネルコーディング及び（Ｕで表現される）拡散及びマルチプレキシングを含む。その後、マルチプレクスされたデータは、ＯＦＤＭ変調方式を用いて変調される。
【００２７】
受信端で、ＯＦＤＭ変調シンボルは、ＯＦＤＭ復調方式を用いて復調される。その後、これらシンボルは、逆拡散及び検出されてチャネルデコーディングされる。
【００２８】
一般化されたＭＣ−ＣＤＭ構造の他にも、回転されたＭＣ−ＣＤＭ、ＯＦＤＭ、回転ＯＦＤＭ（Ｒ−ＯＦＤＭ）またはウォルシュアダマールＭＣ−ＣＤＭなどの構造が用いられる。
【００２９】
回転されたＭＣ−ＣＤＭに対して、α＝ｃｏｓ（θ１）及びβ＝ｓｉｎ（θ１）であると、実際値回転マトリックスは、数学式１で次のように用いられる。
（数学式１）
【００３０】
【数５】
2009538031.tif 000007
また、ＯＦＤＭに対して、αβ＝０またはαβ*＝０であると、Ｕ２はＩ２になる。すなわち、Ｕ２は、コーディングされていないＯＦＤＭまたはコーディングされていないＯＦＤＭＡになる。また、ウォルシュアダマールＭＣ−ＣＤＭに対して、
【００３１】
【数６】
2009538031.tif 000008
であると、Ｕ２＝Ｒ２は、伝統的なウォルシュアダマールマトリックスになる。
【００３２】
図２は、一般化されたＭＣ−ＣＤＭ構造の他の例を示した図である。図２において、複数のデータが入力されてプリコーディング及び／または回転される。ここで、プリコーディングまたは回転は、入力データの振幅及び／または位相の調節を意味する。
【００３３】
プリコーディング／回転に対して、異なるトーンまたはサブキャリアは、独立的にまたは一緒にプリコーディング／回転される。ここで、入力データまたはデータストリームの共同プリコーティング／回転は、単一回転マトリックスを用いて行われる。他の方法として、異なる入力データまたはデータストリームが多数のグループに分離され、データストリームの各グループが独立的にまたは一緒にプリコーディング／回転される。
【００３４】
図３は、グループ上でプリコーディング／回転を行う一般化されたＭＣ−ＣＤＭ構造の一例を示した図である。図３を参照すると、多数のデータまたはデータストリームは、データストリーム１、２、…、Ｋグループにグルーピングされ、グループ別にプリコーディング／回転される。ここで、プリコーディング／回転は、必要であれば振幅及び／または位相調節を含むことができる。その後、プリコーディング／回転されたシンボルがマッピングされる。
【００３５】
また、異なるグループ上での異なる回転／プリコーディングは、ＯＦＤＭ、ＭＣ−ＣＤＭまたはＲ−ＯＦＤＭの混合を誘導する。また、各グループの回転／プリコーディングは、ＱｏＳ必須要件、受信機プロファイル及び／またはチャネル状態に基づいている。
【００３６】
また、大きなプリコーディング／回転マトリックスを使用する代わりに、小さいプリコーディング／回転マトリックスが、入力データストリームの異なるグループに独立的にまたは従属的に適用される。
【００３７】
動作において、実際のプリコーディング／回転動作は多段で行われる。図４は、多段回転を示した図である。図４を参照すると、多数のデータまたはデータストリームが入力されてプリコーディング／回転される。ここで、これら処理されたシンボルは、二つ以上のグループにグルーピングされる。各グループは、一つ以上のシンボルで表現される。
【００３８】
シンボルの回転に対して、各グループのシンボルは、拡散マトリックスを使用して拡散される。ここで、グループに適用される拡散マトリックスは、変化及び構成される。シンボルが拡散マトリックスを通して処理された後、出力は、二つ以上のグループに再びグルーピングされる。ここで、再びグルーピングされた出力は、二つ以上のグループからそれぞれ出力された一つ以上の選択された出力を含む。
【００３９】
その後、これら再びグルーピングされた出力は、拡散マトリックスを用いて再び拡散される。グループに適用された拡散マトリックスは、変化及び構成される。出力が他の拡散マトリックスを通して処理された後、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）に入力される。
【００４０】
多段回転などの回転方式は、一般化されたＭＣ−ＣＤＭまたはマルチキャリアコード分割多重アクセス（ＭＣ−ＣＤＭＡ）によって採用される。図５は、ＭＣ−ＣＤＭの一般ブロックを示した図である。
【００４１】
図５は、一般化されたＭＣ−ＣＤＭ構造の他の例を示した図である。特に、図５を参照して説明したプロセスは、図５が回転（例えば、多段回転）を用いる一般化されたＭＣ−ＣＤＭまたはＭＣ−ＣＤＭＡに基づいている点を除けば、図１と類似している。ここで、チャネルコーディング後、コーディングされたデータは、回転及び／またはマルチプレキシングされ、その後、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）またはＩＦＦＴを用いて変調される。
【００４２】
受信端で、変調されたシンボルは、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）または高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて復調される。その後、復調されたシンボルは、逆拡散及び検出された後、チャネルデコーディングされる。
【００４３】
また、インターレーシングは、一般化されたＭＣ−ＣＤＭで利用可能である。１ｘＥＶ−ＤＯ（１ｘ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｄａｔａ  ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ）ＢＣＭＣＳ及びＥＢＣＭＣＳ（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＢＣＭＣＳ）で、多重経路遅延拡散は、約Ｔｄ＝３．７μsで、固有帯域幅は、約
【００４４】
【数７】
2009538031.tif 000009
である。そのため、最大の周波数ダイバーシティ次数は、
【００４５】
【数８】
2009538031.tif 000010
である。これは、最大の周波数ダイバーシティを獲得するために、ＭＣ−ＣＤＭ拡散利得がＬ≧５で充分であることを意味する。
【００４６】
上記の分析に基づいて、周波数領域インターレースＭＣ−ＣＤＭが使用される。図６は、周波数領域インターレースＭＣ−ＣＤＭを示した図である。図６を参照すると、異なるように表示された各スロットは、一つのトーン（またはサブキャリア）または多数の連続トーン（またはサブキャリア）である。
【００４７】
トーン、サブキャリアまたはシンボルは、異なるように回転することができる。すなわち、ユークリッド距離の積として定義される距離積は最大化される。具体的に、変調ダイバーシティを最適化するのに使用される最小の距離積は、次の式で表示される。最小の距離積は、ユークリッド距離の最小化とも呼ばれる。
（数学式３）
【００４８】
【数９】
2009538031.tif 000011
数学式３を参照すると、ｓｉ∈Ａは、伝送されたシンボルを示す。また、最小の距離積を最大化する最適化は、次の式を解くことで行われる。
（数学式４）
【００４９】
【数１０】
2009538031.tif 000012
数学式４を参照すると、
【００５０】
【数１１】
2009538031.tif 000013
である。
【００５１】
例えば、伝統的なＱＰＳＫに対して、Ｕ２（ｅｊφ）は、
【００５２】
【数１２】
2009538031.tif 000014
を算出することで決定される。ここで、Δ１，２∈｛±１，±ｊ，±１±ｊ｝である。
【００５３】
上述したように、各トーンまたはシンボルは、異なるように回転することができる。例えば、ＱＰＳＫが第１シンボルに適用され、ＢＰＳＫ（ｂｉｎａｒｙ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）が第２シンボルに適用され、１６ＱＡＭがｎ番目のシンボルに適用される。すなわち、各トーンまたはシンボルは、異なる変調角を有する。
【００５４】
回転ＯＦＤＭ／ＭＣ−ＣＤＭ（Ｒ−ＯＦＤＭ／ＭＣ−ＣＤＭ）で、
【００５５】
【数１３】
2009538031.tif 000015
である。回転されたＭＣ−ＣＤＭに対して、結合された周波数領域チャネル応答マトリックスは、数学式５のように表示される。
（数学式５）
【００５６】
【数１４】
2009538031.tif 000016
変換の効果は、数学式６の相関マトリックスに例示される。
（数学式６）
【００５７】
【数１５】
2009538031.tif 000017
図３を参照すると、ダイバーシティは、
【００５８】
【数１６】
2009538031.tif 000018
で表示され、干渉マトリックスは、
【００５９】
【数１７】
2009538031.tif 000019
で表示される。ここで、干渉マトリックスは、ＩＳＩまたは多重アクセス干渉（ＭＡＩ）である。
【００６０】
一般化されたＭＣ−ＣＤＭの全体ダイバーシティは、数学式７によって表現される。
（数学式７）
【００６１】
【数１８】
2009538031.tif 000020
数学式４を参照すると、一般化されたＭＣ−ＣＤＭの全体ダイバーシティは、プリコーディングマトリックスＵと独立的である。しかし、各シンボルまたは使用者に対して、ダイバーシティ利得は互いに異なる。
【００６２】
また、一般化されたＭＣ−ＣＤＭの干渉は、数学式８によって表現される。
（数学式８）
【００６３】
【数１９】
2009538031.tif 000021
ここで、
【００６４】
【数２０】
2009538031.tif 000022
であると、自己干渉または多数の使用者干渉が存在する。すなわち、ＯＦＤＭのような直交変調での周波数選択性のために、任意のプリコーディングまたは拡散が適用されるとき、可能な干渉が存在する。また、この干渉は、回転角が
【００６５】
【数２１】
2009538031.tif 000023
であるときに最大化される。
【００６６】
ＭＣ−ＣＤＭトランシーバーの設計において、シンボル間または多重アクセス信号対干渉比（ＳＩＲ）は、次のように定義される。
（数学式９）
【００６７】
【数２２】
2009538031.tif 000024
数学式９を参照すると、
【００６８】
【数２３】
2009538031.tif 000025
は、チャネルフェーディング差を示す。ＳＩＲは、チャネルフェーディング及び回転に基づいて定義される。
【００６９】
回転は、受信機プロファイルに基づいて行われる。これは、上部層シグナリングを通して行われる。特に、二つ以上のパラメーター、すなわち、拡散利得及び回転角が構成される。
【００７０】
動作において、受信機は、最適の回転角及び／または回転インデックスを含むフィードバック情報を送ることができる。回転角または回転インデックスは、表（またはインデックス）に基づいた送信機によって適切な回転角にマッピングされる。この表またはインデックスは、送信機及び受信機によって知ることができる。これは、送信機及び／または受信機に対して最上の時間である任意の時間に行われる。
【００７１】
例えば、受信機（またはアクセス端末）がネットワークと一緒に登録されると、ネットワークにそのプロファイルを伝送する。このプロファイルは、回転角及び／またはインデックスを含む。
【００７２】
送信機が受信機に信号を伝送することに決定する前に、受信機に最上の回転角を問い合わせることができる。応答として、受信機は、送信機の最上の回転角を伝送することができる。その後、送信機は、フィードバック情報及びその決定に基づいて信号を伝送することができる。
【００７３】
信号を伝送する間、送信機は、更新された回転角を伝送するように受信機に周期的に要請することができる。また、送信機は、送信機が送信を完了した後、受信機に回転角の更新を要請することができる。
【００７４】
受信機は、いつでも送信機に更新（または更新された回転角）を伝送することができる。更新（またはフィードバック情報）の送信は、アクセスチャネル、トラフィックチャネル、制御チャネルまたは他の可能なチャネルを通して実行される。
【００７５】
チャネルコーディングに対して、コーディングは復調エラーを最小化し、その結果、より高いスペクトラム効率のための信号設計と一緒にスループットを達成する。実際に、最大の容量コードは、具現複雑性及び成就可能な性能に対して均衡を合わせるように設計される。
【００７６】
グレーコードは、反射２進コードとして知られたチャネルコーディングの一例である。グレーコードまたは反射２進コードは、２個の連続値が一つの数字のみで異なる２進数字体系である。図７は、グレーコーディングの一例を示した図である。
【００７７】
グレーマッピングとも呼ばれるビット−ツー−シンボルマッピングのためのグレーコードは、他のチャネルコーディング方式で具現される。グレーマッピングは、一般的にビットエラーレート（ＢＥＲ）を最小化する最適なマッピング規則である。通常のＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調（または１６ＱＡＭ変調）のためのグレーマッピングは、最小のユークリッド距離を有するコードワードが最小のハミング距離を有する図８に示されている。
【００７８】
次の図面に基づいて、グレーマッピング規則が説明される。特に、それぞれの補強層ビット−ツー−シンボル及び基本層ビット−ツー−シンボルは、最も近い２個のシンボルが一つまたは最小ビットの差を有するグレーマッピング必須要件を満足する。また、全てのビット−ツー−シンボルマッピング規則は、グレーマッピング規則を満足する。
【００７９】
図８は、通常のＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調または１６ＱＡＭ変調のためのマッピングを示した図である。図８を参照すると、例えば、基本層ビットが検出されるときごとに補強層ビット−ツー−シンボルマッピング表／規則が決定されるように、補強層ビット及び基本層ビットが任意に結合される。また、基本層及び補強層は全てＱＰＳＫである。また、全てのポイント（またはシンボル）は、ｂ０ｂ１ｂ２ｂ３で表現及び／またはマッピングされる。
【００８０】
特に、図面の中心にある円及び２個のポイント（またはシンボル）を連結する線（例えば、ポイント００１１及びポイント０００１またはポイント０１１０及びポイント１１１０）は、ネイバー間にただ一つのビット差を有する連結を示す。ここで、連結された各ポイントは、異なる層から由来する。すなわち、連結された全てのポイント（またはシンボル）は、異なる基本層ビット及び補強層ビットである。
【００８１】
また、全てのポイントは、４個のビット（例えば、ｂ０ｂ１ｂ２ｂ３）で表現され、第１ビット（ｂ０）及び第３ビット（ｂ２）は基本層ビットを示し、第２ビット（ｂ１）及び第４ビット（ｂ３）は補強層ビットを示す。すなわち、基本層からの２個のビット及び補強層からの２個のビットは、一緒にインターリービングされて全ての結果的なポイントを示す。２個の層からのビットの簡単な連結の代わりに、ビットをインターリービングすることで、追加的なダイバーシティ利得を潜在的に得ることができる。
【００８２】
図９は、１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫのためのビット−ツー−シンボルマッピングの一例を示した図である。この図面は、ビット−ツー−シンボルマッピングを示す。このマッピングは、送信機及び受信機によって使用される。
【００８３】
送信機がビットｂ０ｂ１ｂ２ｂ３ｂ４ｂ５を送信することを望むと、送信機は、送信するマッピングシンボルを探す必要がある。したがって、受信機が受信されたシンボルを復号することを望むと、受信機は、この図面を用いて復調されたビットを探す。
【００８４】
また、図９は、１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調を示す。すなわち、基本層は１６ＱＡＭによって変調されて、補強層はＱＰＳＫによって変調される。また、１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫは、特別な階層変調と言われる。すなわち、基本層信号及び補強層信号は、異なる初期位相を有する。例えば、基本層信号位相は０で、補強層信号位相はθである。
【００８５】
図９の全てのシンボルは、ビットシーケンスｓ５ｓ４ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０で表現される。ここで、ビットｓ３及びｓ０は補強層からのビットで、残りのビット（例えば、ｓ５、ｓ４、ｓ２及びｓ１）は基本層に属する。
【００８６】
図１０は、１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫのためのビット−ツー−シンボルマッピングの他の例を示した図である。図１０及び図９は、図１０の全てのシンボルがビットシーケンスｓ５ｓ４ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０によって表現され、ビットｓ５及びｓ２は補強層からのビットで、残りのビット（例えば、ｓ４、ｓ３、ｓ１及びｓ０）は基本層からのビットという点で異なる。
【００８７】
図１１は、１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫのためのビット−ツー−シンボルマッピングの他の例を示した図である。図１１及び図９及び／または図１０は、図１１の全てのシンボルがビットシーケンスｓ５ｓ４ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０によって表現され、ビットｓ５及びｓ４は補強層からのビットで、残りのビット（例えば、ｓ３、ｓ３、ｓ１及びｓ０）は基本層からのビットである点で異なる。
【００８８】
図１２は、１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫのためのビット−ツー−シンボルマッピングの他の例を示した図である。図１２及び図９、図１０及び／または図１１は、ビットｓ５及びｓ２は補強層からのビットで、残りのビット（例えば、ｓ４、ｓ３、ｓ１及びｓ０）は基本層からのビットである点で異なる。上述したように、図１２の全てのシンボルは、ビットシーケンスｓ５ｓ４ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０で表現される。
【００８９】
上述したようなビットシーケンス組み合わせの他に、次の階層的な層及び補強層結合可能性は、（１）ｓ５ｓ４ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｂ３ｂ２ｂ１ｅ１ｂ０ｅ０、（２）ｓ５ｓ４ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｂ３ｅ１ｂ２ｂ１ｂ０ｅ０、（３）ｓ５ｓ４ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｂ３ｂ２ｂ１ｂ０ｅ０ｅ１、（４）ｓ５ｓ４ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｅ０ｅ１ｂ３ｂ２ｂ１ｂ０、（５）ｓ５ｓ４ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｅ０ｂ３ｂ２ｅ１ｂ１ｂ０、（６）ｓ５ｓ４ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｂ３ｂ２ｅ０ｂ１ｂ０ｅ１、（７）ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｅ１ｂ１ｅ０ｂ０、（８）ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｅ０ｂ１ｅ１ｂ０、（９）ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｅ１ｅ０ｂ１ｂ０、（１０）ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｅ０ｅ１ｂ１ｂ０、及び（１１）ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｂ１ｂ０ｅ０ｅ１を含む。
【００９０】
上述した結合の他にも、多くの組み合わせが可能である。しかし、これら組み合わせは、グレー規則またはグレーマッピング規則である同一の規則に従う。上述したように、それぞれの補強層ビット−ツー−シンボルマッピング及び基本層ビット−ツー−シンボルマッピングは、最も近い２個のシンボルが一つ以下のビットの差を有するグレーマッピング規則要件を満足する。また、全てのビット−ツー−シンボルマッピング規則は、グレーマッピング規則を満足する。
【００９１】
また、基本層ビットが検出されるときごとに補強層ビット−ツー−シンボルマッピング表／規則が決定されるように、補強層ビット及び基本層ビットは任意に結合される。また、例えば、ｓ３ｓ２ｓ１ｓ０＝ｅ１ｅ０ｂ１ｂ０  ＱＰＳＫ／ＱＰＳＫに対して、補強層のためのグレーマッピング規則ｓ３ｓ２１１＝ｅ１ｅ０１１がｓ３ｓ２１０＝ｅ１ｅ０１０と正確に同一にならないようにすることができる。また、例えば、可能なｓ３ｓ２１１＝ｅ１ｅ０１１は、ｓ３ｓ２１０＝ｅ１ｅ０１０として回転されたバージョンで、ｓ３ｓ２１１＝１１１１の位置は、ｓ３ｓ２１１＝１０１０またはｓ３ｓ２１１＝０１１０の位置である。
【００９２】
図１３は、ＱＰＳＫ／ＱＰＳＫのためのビット−ツー−シンボルマッピングの一例を示した図である。図１３を参照すると、ビット−ツー−シンボルマッピングは、送信機及び受信機によって使用される。送信機がビットｂ０ｂ１ｂ２ｂ３を送信することを望むと、送信機は、送信するマッピングシンボルを探す必要がある。したがって、受信機が受信されたシンボルを復調することを望むと、受信機は、この図面を用いて復調されたビットを探すことができる。
【００９３】
また、図１３は、ＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調を示す。すなわち、基本層はＱＰＳＫによって変調され、補強層はＱＰＳＫによって変調される。また、ＱＰＳＫ／ＱＰＳＫは、特別な階層変調と呼ばれる。すなわち、基本層信号及び補強層信号は、異なる初期位相を有する。例えば、基本層信号位相は０で、補強層信号位相はθである。
【００９４】
図１３の全てのシンボルは、ビットシーケンスｓ３ｓ２ｓ１ｓ０で表現される。ここで、ビットｓ３及びｓ１は補強層からのビットで、残りのビット（例えば、ｓ２及びｓ０）は基本層に属する。
【００９５】
また、ＱＰＳＫ／ＱＰＳＫの例において、補強層ビット−ツー−シンボルマッピング規則は、基本層シンボル−マッピングと異なる。図１４は、基本層０ｘ０に対する補強層ビット−ツー−シンボルを示した図である。すなわち、図１４は、基本層ビットがマッピングされる方法の一例を示している。
【００９６】
例えば、上部右側の四分面に表示されたシンボルは、"００"の基本層シンボルを示している。これは、基本層ビットが"００"である限り、補強層が何れであっても、対応する層変調シンボルがこの四分面の４個のシンボルのうち一つであることを意味する。
【００９７】
図１５は、基本層０ｘ１に対する補強層ビット−ツー−シンボルを示した図である。上記と同様に、この図面は、基本層ビットがマッピングされる方法の他の例を示している。例えば、上部左側の四分面のシンボルは、"０１"の基本層シンボルを示している。これは、基本層ビットが"０１"である限り、補強層が何れであっても、対応する層変調シンボルが上部左側の四分面のシンボルのうち一つであることを意味する。
【００９８】
図１乃至図３を参照して説明したように、入力されたデータまたはデータシンボルは、グレーマッピング規則を用いてチャネルコーディングされた後、例えば、変調を含む他のプロセスによって処理される。ここで、変調は、階層化された（または重畳）変調を示す。階層化された変調は、各変調シンボルが基本層及び補強層に対応するビットを有する変調タイプである。以下、階層化された変調を放送及びマルチキャストサービス（ＢＣＭＣＳ）と関連して説明する。
【００９９】
一般的に、階層化された変調は、任意の２個の変調方式の重畳である。ＢＣＭＣＳにおいて、ＱＰＳＫ補強層は、基本ＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭ層上に重畳され、結果的な信号配置を得る。エネルギー比率ｒは、基本層と補強層との間の電力比率である。また、補強層は、反時計方向に角θだけ回転される。
【０１００】
図１６は、ＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調に対して階層化された変調器の信号配置を示した図である。ＱＰＳＫ基本層及びＱＰＳＫ補強層を意味するＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調を参照して、各変調信号は、４個のビット、すなわち、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を含む。ここで、２個の最上位ビット（ＭＳＢ）ｓ３及びｓ２、及び２個の最下位ビット（ＬＳＢ）ｓ１及びｓ０が存在する。２個のＭＳＢは基本層から由来し、２個のＬＳＢは補強層から由来する。
【０１０１】
基本層と補強層との間のエネルギー比率ｒが与えられると、
【０１０２】
【数２４】
2009538031.tif 000026
は、２（α２＋β２）＝１になるように定義される。ここで、αは、基本層の振幅を示し、βは、補強層の振幅を示す。また、２（α２＋β２）＝１は、電力制限、より正確には正規化と呼ばれる制限である。
【０１０３】
表１は、ＱＰＳＫ基本層及びＱＰＳＫ補強層を有する階層化された変調表を示す。
（表１）
【０１０４】
【表１】
2009538031.tif 000027
表１を参照すると、各カラムは、４個のビットｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０に対するシンボル位置を定義する。ここで、各シンボルの位置は、２次元信号空間（ｍＩ，ｍＱ）に表示される。これは、各シンボルが
【０１０５】
【数２５】
2009538031.tif 000028
によって表現されることを意味する。簡単にすると、それぞれの［ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０］のための複素変調シンボルＳ＝（ｍＩ，ｍＱ）は
【０１０６】
【数２６】
2009538031.tif 000029
で指定される。
【０１０７】
ここで、ｃｏｓ（２πｆ０ｔ＋φ０）及びｓｉｎ（２πｆ０ｔ＋φ０）は、初期位相φ０及びキャリア周波数ｆ０を有するキャリア信号を示す。また、φ（ｔ）は、伝送シンボルの形状であるパルス形状を示す。
【０１０８】
上記のＳ（ｔ）の定義において、ｍＩ及びｍＱ値を除いて、他のパラメーターは、送信機と受信機との間で共有されるか、受信機自体によって検出される。正確にＳ（ｔ）を復調するために、ｍＩ及びｍＱの可能な値情報を定義して共有する必要がある。
【０１０９】
ｋ番目のシンボルに対するｍＩ及びｍＱ値を表すｍＩ（ｋ）及びｍＱ（ｋ）の可能な値が表１に記載されている。それぞれのグループ入力ビットｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を表現するために、シンボルは、表に示した対応するパラメーターによって変調される。
【０１１０】
複素変調シンボルに対する説明は、多様な階層化された変調に対する次の説明に類似した方式及び同一の方式で適用される。すなわち、複素変調シンボルの上述した説明は、次の表に適用される。
【０１１１】
図１７は、１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調に対して階層化された変調器の信号配置を示した図である。１６ＱＡＭ基本層及びＱＰＳＫ補強層を意味する１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調を参照すると、それぞれの変調シンボルは、６個のビットｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を含む。４個のＭＳＢ（ｓ５、ｓ４、ｓ３及びｓ２）は基本層から由来し、２個のＬＳＢ（ｓ１及びｓ０）は補強層から由来する。
【０１１２】
基本層と補強層との間のエネルギー比率ｒが与えられると、
【０１１３】
【数２７】
2009538031.tif 000030
は、２（α２＋β２）＝１になるように定義される。ここで、αは、基本層の振幅を示し、βは、補強層の振幅を示す。また、２（α２＋β２）＝１は、電力制限、より正確には正規化と呼ばれる制限である。
【０１１４】
表２は、１６ＱＡＭ基本層及びＱＰＳＫ補強層を有する階層化された変調票を示す。
（表２）
【０１１５】
【表２−１】
2009538031.tif 000031
【０１１６】
【表２−２】
2009538031.tif 000032
表２を参照すると、各カラムは、６個のビットｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０に対するシンボル位置を定義する。ここで、各シンボルの位置は、２次元信号空間（ｍＩ，ｍＱ）に表示される。これは、各シンボルが
【０１１７】
【数２８】
2009538031.tif 000033
によって表現されることを意味する。簡単にすると、それぞれの［ｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０］のための複素変調シンボルＳ＝（ｍＩ，ｍＱ）は、
【０１１８】
【数２９】
2009538031.tif 000034
で指定される。
【０１１９】
ここで、ｗ０はキャリア周波数で、π０はキャリアの初期位相で、φ（ｔ）はシンボル形状またはパルス形状波である。ここで、ｃｏｓ（２πｆ０ｔ＋φ０）及びｓｉｎ（２πｆ０ｔ＋φ０）は、初期位相φ０及びキャリア周波数ｆ０を有するキャリア信号を示す。また、φ（ｔ）は、伝送シンボルの形状であるパルス形状を示す。
【０１２０】
上記のＳ（ｔ）の定義において、ｍＩ及びｍＱ値を除いて、他のパラメーターは、送信機と受信機との間で共有されるか、受信機自体によって検出される。正確にＳ（ｔ）を復調するために、ｍＩ及びｍＱの可能な値情報を定義して共有する必要がある。
【０１２１】
ｋ番目のシンボルに対するｍＩ及びｍＱ値を表すｍＩ（ｋ）及びｍＱ（ｋ）の可能な値が表１に記載されている。それぞれのグループ入力ビットｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を表現するために、シンボルは、表に示した対応するパラメーターによって変調される。
【０１２２】
また、階層変調のためのＢＣＭＣＳに対する他の応用例は、以下で説明する。一般的に、階層化された変調は、任意の２個の変調方式の重畳である。ＢＣＭＣＳにおいて、ＱＰＳＫ補強層は、基本ＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭ層上に重畳され、結果的な信号配置を得る。エネルギー比率ｒは、基本層と補強層との間の電力比率である。また、補強層は、反時計方向に角θだけ回転される。
【０１２３】
図１８は、ＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調に対して階層化された変調器の信号配置を示した図である。ＱＰＳＫ基本層及びＱＰＳＫ補強層を意味するＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調を参照して、各変調信号は、４個のビット、すなわち、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を含む。ここで、２個の最上位ビット（ＭＳＢ）ｓ３及びｓ２、及び２個の最下位ビット（ＬＳＢ）ｓ１及びｓ０が存在する。２個のＭＳＢは基本層から由来し、２個のＬＳＢは補強層から由来する。
【０１２４】
基本層と補強層との間のエネルギー比率ｒが与えられると、
【０１２５】
【数３０】
2009538031.tif 000035
は、２（α２＋β２）＝１になるように定義される。ここで、αは基本層の振幅を示し、βは補強層の振幅を示す。また、２（α２＋β２）＝１は、電力制限、より正確には正規化と呼ばれる制限である。
【０１２６】
表３は、ＱＰＳＫ基本層及びＱＰＳＫ補強層を有する階層化された変調票を示す。
（表３）
【０１２７】
【表３】
2009538031.tif 000036
表３を参照すると、各カラムは、４個のビットｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０に対するシンボル位置を定義する。ここで、各シンボルの位置は、２次元信号空間（ｍＩ，ｍＱ）に表示される。これは、各シンボルが
【０１２８】
【数３１】
2009538031.tif 000037
によって表現されることを意味する。簡単にすると、それぞれの［ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０］のための複素変調シンボルＳ＝（ｍＩ，ｍＱ）は、
【０１２９】
【数３２】
2009538031.tif 000038
で指定される。
【０１３０】
ここで、ｃｏｓ（２πｆ０ｔ＋φ０）及びｓｉｎ（２πｆ０ｔ＋φ０）は、初期位相φ０及びキャリア周波数ｆ０を有するキャリア信号を示す。また、φ（ｔ）は、伝送シンボルの形状であるパルス形状を示す。
【０１３１】
上記のＳ（ｔ）の定義において、ｍＩ及びｍＱ値を除いて、他のパラメーターは、送信機と受信機との間で共有されるか、受信機自体によって検出される。正確にＳ（ｔ）を復調するために、ｍＩ及びｍＱの可能な値情報を定義して共有する必要がある。
【０１３２】
ｋ番目のシンボルに対するｍＩ及びｍＱ値を表すｍＩ（ｋ）及びｍＱ（ｋ）の可能な値が表１に記載されている。それぞれのグループ入力ビットｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を表現するために、シンボルは、表に示した対応するパラメーターによって変調される。
【０１３３】
図１９は、１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調に対して階層化された変調器の信号配置を示した図である。１６ＱＡＭ基本層及びＱＰＳＫ補強層を意味する１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調を参照すると、それぞれの変調シンボルは、６個のビットｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を含む。４個のＭＳＢ（ｓ５、ｓ４、ｓ３及びｓ２）は基本層から由来し、２個のＬＳＢ（ｓ１及びｓ０）は補強層から由来する。
【０１３４】
基本層と補強層との間のエネルギー比率ｒが与えられると、
【０１３５】
【数３３】
2009538031.tif 000039
は、２（α２＋β２）＝１になるように定義される。ここで、αは基本層の振幅を示し、βは補強層の振幅を示す。また、２（α２＋β２）＝１は、電力制限、より正確には正規化と呼ばれる制限である。
【０１３６】
表４は、１６ＱＡＭ基本層及びＱＰＳＫ補強層を有する階層化された変調票を示す。
（表４）
【０１３７】
【表４−１】
2009538031.tif 000040
【０１３８】
【表４−２】
2009538031.tif 000041
表４を参照すると、それぞれのカラムは、６個のビットｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０に対するシンボル位置を定義する。ここで、各シンボルの位置は、２次元信号空間（ｍＩ，ｍＱ）に表示される。これは、それぞれのシンボルが
【０１３９】
【数３４】
2009538031.tif 000042
によって表現されることを意味する。簡単にすると、それぞれの［ｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０］のための複素変調シンボルＳ＝（ｍＩ，ｍＱ）は、
【０１４０】
【数３５】
2009538031.tif 000043
で指定される。
【０１４１】
ここで、ｗ０はキャリア周波数で、π０はキャリアの初期位相で、φ（ｔ）はシンボル形状またはパルス形状波である。ここで、ｃｏｓ（２πｆ０ｔ＋φ０）及びｓｉｎ（２πｆ０ｔ＋φ０）は、初期位相φ０及びキャリア周波数ｆ０を有するキャリア信号を示す。また、φ（ｔ）は、伝送シンボルの形状であるパルス形状を示す。
【０１４２】
上記のＳ（ｔ）の定義において、ｍＩ及びｍＱ値を除いて、他のパラメーターは、送信機と受信機との間で共有されるか、受信機自体によって検出される。正確にＳ（ｔ）を復調するために、ｍＩ及びｍＱの可能な値情報を定義して共有する必要がある。
【０１４３】
ｋ番目のシンボルに対するｍＩ及びｍＱ値を表すｍＩ（ｋ）及びｍＱ（ｋ）の可能な値が表１に記載されている。それぞれのグループ入力ビットｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を表現するために、シンボルは、表に示した対応するパラメーターによって変調される。
【０１４４】
表１乃至４のｍＩ及びｍＱの定義に対して、上記の内容の他に、回転角θは、表と一緒に送信機と受信機との間で共有される必要がある。表５は、受信機と送信機が回転角情報を共有する方法に関する問題を処理するために使用される。
【０１４５】
このために、表５は、回転角に４ビットを定義及び／またはマッピングするのに使用される。この表を受信機が予め知ると、送信機は、変調、階層化及び回転された次のシンボルを復調するための初期回転角を受信機に知らせるために、４ビットのみを受信機に送る必要がある。この表は、４ビット及び均一な量子化で回転角θを量子化する例である。異なる正確度のための異なる量子化規則及び異なる数のビットで回転角θを量子化することができる。
【０１４６】
特に、この表は、階層変調が可能であるとき、送信機及び受信機（例えば、アクセスネットワーク及びアクセス端末）によって予め共有されるか、受信機（例えば、アクセス端末）に放送でダウンロードされるか、送信機（例えば、アクセスネックワーク）のみによって用いられる。階層変調に対するデフォルト回転ワードは、０．０に対応する００００である。
【０１４７】
また、この表は、階層化されて回転された変調を復調するために、受信機によって使用される。通常または回転されていない階層化された変調と比較して、初期回転角はゼロ（０）である。ゼロの初期回転角の情報は、送信機と受信機との間の暗黙的な合意である。しかし、階層化されて回転された変調のために、この情報は、送信機及び／または受信機の間で暗黙的に共有されないこともある。すなわち、この初期回転角を受信機に送信または通知するメカニズムが必要である。
（表５）
【０１４８】
【表５−１】
2009538031.tif 000044
【０１４９】
【表５−２】
2009538031.tif 000045
ＢＣＭＣＳに対する階層化された変調または重畳変調の他の応用において、階層化された変調は、任意の２個の変調方式の重畳である。ＢＣＭＣＳにおいて、ＱＰＳＫ補強層は、基本ＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭ層上に重畳され、結果的な信号配置を得る。エネルギー比率ｒは、基本層と補強層との間の電力比率である。また、補強層は、反時計方向に角θだけ回転される。
【０１５０】
図２０は、ＱＰＳＫ基本層及びＱＰＳＫ補強層を有する階層変調に対する信号配置を示した図である。図２０を参照すると、それぞれの変調信号は、４個のビット、すなわち、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を含む。ここで、２個の最上位ビット（ＭＳＢ）ｓ３及びｓ１、及び２個の最下位ビット（ＬＳＢ）ｓ２及びｓ０が存在する。２個のＭＳＢは基本層から由来し、２個のＬＳＢは補強層から由来する。
【０１５１】
基本層と補強層との間のエネルギー比率ｒが与えられると、
【０１５２】
【数３６】
2009538031.tif 000046
は、２（α２＋β２）＝１になるように定義される。ここで、αは基本層の振幅を示し、βは補強層の振幅を示す。また、２（α２＋β２）＝１は、電力制限、より正確には正規化と呼ばれる制限である。
【０１５３】
表６は、ＱＰＳＫ基本層及びＱＰＳＫ補強層を有する階層化された変調票を示す。
（表６）
【０１５４】
【表６】
2009538031.tif 000047
表６を参照すると、それぞれのカラムは、４個のビットｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０に対するシンボル位置を定義する。ここで、各シンボルの位置は、２次元信号空間（ｍＩ，ｍＱ）に表示される。これは、各シンボルが
【０１５５】
【数３７】
2009538031.tif 000048
によって表現されることを意味する。簡単にすると、それぞれの［ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０］のための複素変調シンボルＳ＝（ｍＩ，ｍＱ）は、
【０１５６】
【数３８】
2009538031.tif 000049
で指定される。
【０１５７】
ここで、ｃｏｓ（２πｆ０ｔ＋φ０）及びｓｉｎ（２πｆ０ｔ＋φ０）は、初期位相φ０及びキャリア周波数ｆ０を有するキャリア信号を示す。また、φ（ｔ）は、伝送シンボルの形状であるパルス形状を示す。
【０１５８】
上記のＳ（ｔ）の定義において、ｍＩ及びｍＱ値を除いて、他のパラメーターは、送信機と受信機との間で共有されるか、受信機自体によって検出される。正確にＳ（ｔ）を復調するために、ｍＩ及びｍＱの可能な値情報を定義して共有する必要がある。
【０１５９】
ｋ番目のシンボルに対するｍＩ及びｍＱ値を表すｍＩ（ｋ）及びｍＱ（ｋ）の可能な値が表１に記載されている。各グループ入力ビットｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を表現するために、シンボルは、表に示した対応するパラメーターによって変調される。
【０１６０】
図２１は、１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調に対して階層化された変調器の信号配置を示した図である。１６ＱＡＭ基本層及びＱＰＳＫ補強層を意味する１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調を参照すると、各変調シンボルは、６個のビットｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を含む。４個のＭＳＢ（ｓ５、ｓ４、ｓ３及びｓ２）は基本層から由来し、２個のＬＳＢ（ｓ１及びｓ０）は補強層から由来する。
【０１６１】
基本層と補強層との間のエネルギー比率ｒが与えられると、
【０１６２】
【数３９】
2009538031.tif 000050
は、２（α２＋β２）＝１になるように定義される。ここで、αは基本層の振幅を示し、βは補強層の振幅を示す。また、２（α２＋β２）＝１は、電力制限、より正確には正規化と呼ばれる制限である。
【０１６３】
表７は、１６ＱＡＭ基本層及びＱＰＳＫ補強層を有する階層化された変調票を示す。
（表７）
【０１６４】
【表７−１】
2009538031.tif 000051
【０１６５】
【表７−２】
2009538031.tif 000052
表７を参照すると、各カラムは、６個のビットｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０に対するシンボル位置を定義する。ここで、各シンボルの位置は、２次元信号空間（ｍＩ，ｍＱ）に表示される。これは、各シンボルが
【０１６６】
【数４０】
2009538031.tif 000053
によって表現されることを意味する。簡単にすると、それぞれの［ｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０］のための複素変調シンボルＳ＝（ｍＩ，ｍＱ）は、
【０１６７】
【数４１】
2009538031.tif 000054
で指定される。
【０１６８】
ここで、ｗ０はキャリア周波数で、π０はキャリアの初期位相で、φ（ｔ）はシンボル形状またはパルス形状波である。ここで、ｃｏｓ（２πｆ０ｔ＋φ０）及びｓｉｎ（２πｆ０ｔ＋φ０）は、初期位相φ０及びキャリア周波数ｆ０を有するキャリア信号を示す。また、φ（ｔ）は、伝送シンボルの形状であるパルス形状を示す。
【０１６９】
上記のＳ（ｔ）の定義において、ｍＩ及びｍＱ値を除いて、他のパラメーターは、送信機と受信機との間で共有されるか、受信機自体によって検出される。正確にＳ（ｔ）を復調するために、ｍＩ及びｍＱの可能な値情報を定義して共有する必要がある。
【０１７０】
ｋ番目のシンボルに対するｍＩ及びｍＱ値を表すｍＩ（ｋ）及びｍＱ（ｋ）の可能な値が表１に記載されている。それぞれのグループ入力ビットｓ５、ｓ４、ｓ３、ｓ２、ｓ１及びｓ０を表現するために、シンボルは、表に示した対応するパラメーターによって変調される。
【０１７１】
しかし、補強層信号配置が回転し、パワー分割比率が変化するとき、ユークリッド距離プロファイルは変化可能である。これは、図２１の本来のグレーマッピングが、例えば、常に選択的なものではないことを意味する。この場合、それぞれのユークリッド距離ファイルの例に基づいてビット−ツー−シンボル再マッピングを行う必要がある。図２２は、回転されたＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調のためのグレーマッピングを示した図である。
【０１７２】
信号配置のＢＥＲ性能は、特にＳＮＲが高いとき、最小のユークリッド距離を有するシンボル対によって調整される。したがって、最も近い２個の信号に対するコードが最小距離を有する最適のビット−ツー−シンボルマッピング規則を探すべきである。
【０１７３】
一般的に、チャネルコーディングと一緒に行われる２次元信号でのグレーマッピングは、類似した同一の信号のためのＢＥＲを最小化するために選択的である。通常の階層信号配置のためのグレーマッピングは、図２１に示されている。ここで、２個の最も近い信号のためのコードは、一つのビットのみで異なる。しかし、このような種類のユークリッド距離プロファイルは、階層変調で固定されないこともある。異なる回転角を有する１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調の最小のユークリッド距離の例は、図２３に示されている。
【０１７４】
図２３は、補強されたＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調の一例を示した図である。図２３を参照すると、基本層はＱＰＳＫに変調され、補強層は、回転されたＱＰＳＫに変調される。階層変調が適用されると、新しいＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調が、この図面に示すように得られる。
【０１７５】
また、２層の階層変調で電力分割比率が増加するとき、層間ユークリッド距離が最も小さくなる。これは、補強層が回転されるときに発生する。ユークリッド距離プロファイルが階層変調で変わるとき、ＢＥＲを最小化するために、図２４及び図２５に示すように、ビット−ツー−シンボルマッピングが再び行われる。
【０１７６】
図２４は、新しいＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調の一例を示した図で、図２５は、新しいＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調の他の例を示した図である。
【０１７７】
上述したように、新しいビット−ツー−シンボル発生構造が導入される。従来の構造によると、シンボルマッピングモード選択が用いられていなかった。図２６は、新しいビット−ツー−シンボルブロックを示した図である。ここで、ビット−ツー−シンボルマッピングが行われるとき、シンボルマッピングモードが選択される。特に、新しいシンボルマッピングモード選択ブロックが、使用された階層変調及びチャネルコーディングの信号配置に基づいてビット−ツー−シンボルマッピング規則を制御及び／または選択するように追加される。
【０１７８】
本発明は、本発明の範囲を逸脱しない限度内で多様に変更可能である。本発明は、添付された特許請求の範囲及びその同等物の範囲内で提供される変形をカバーする。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】一般化されたＭＣ−ＣＤＭ構造の一例を示した図である。
【図２】一般化されたＭＣ−ＣＤＭ構造の他の例を示した図である。
【図３】グループ上でプリコーディング／回転を行う一般化されたＭＣ−ＣＤＭ構造の一例を示した図である。
【図４】多段回転を示した図である。
【図５】一般化されたＭＣ−ＣＤＭ構造の他の例を示した図である。
【図６】周波数領域インターレース（ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ）ＭＣ−ＣＤＭを示した図である。
【図７】グレー（Ｇｒａｙ）コーディングの一例を示した図である。
【図８】通常のＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調または１６ＱＡＭ変調のためのマッピングを示した図である。
【図９】１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫのためのビット−ツー−シンボルマッピングの一例を示した図である。
【図１０】１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫのためのビット−ツー−シンボルマッピングの他の例を示した図である。
【図１１】１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫのためのビット−ツー−シンボルマッピングの他の例を示した図である。
【図１２】１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫのためのビット−ツー−シンボルマッピングの他の例を示した図である。
【図１３】ＱＰＳＫ／ＱＰＳＫのためのビット−ツー−シンボルマッピングの一例を示した図である。
【図１４】基本層０ｘ０に対する補強層ビット−ツー−シンボルを示した図である。
【図１５】基本層０ｘ１に対する補強層ビット−ツー−シンボルを示した図である。
【図１６】ＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調に対して階層化された変調器の信号配置を示した図である。
【図１７】１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調に対して階層化された変調器の信号配置を示した図である。
【図１８】ＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調に対して階層化された変調器の信号配置を示した図である。
【図１９】１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調に対して階層化された変調器の信号配置を示した図である。
【図２０】ＱＰＳＫ基本層及びＱＰＳＫ補強層を有する階層化された変調のための信号配置を示した図である。
【図２１】１６ＱＡＭ／ＱＰＳＫ階層変調に対して階層化された変調器の信号配置を示した図である。
【図２２】回転されたＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調のためのグレーマッピングを示した図である。
【図２３】補強されたＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調の一例を示した図である。
【図２４】新しいＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調の一例を示した図である。
【図２５】新しいＱＰＳＫ／ＱＰＳＫ階層変調の他の例を示した図である。
【図２６】新しいビット−ツー−シンボルブロックを示した図である。
【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５】
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【図６】
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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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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