(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭ中のマルチキャリア直角位相振幅変調のダイナミックトーングループ化と符号化を提供する。【解決手段】無線ＯＦＤＭシステム中、伝送器により用いられるダイナミックトーングループ化（ＤＴＧ）の方法が提案される。まず、コード化およびインターリーブされたビットのシーケンスが多数のビットリームに逆多重化される。各ビットリームがＱＡＭ符号のシーケンスにマップされ、ＱＡＭ符号シーケンスは、非重複集合のＱＡＭ符号に分けられる。その後、ＱＡＭ符号にユニタリー変換が実施されて、複合信号のグループを生成する。最後に、トーンマッピング情報に基づいて、複合信号が同時に副搬送波グループにマップされて、リンク性能を改善する。トーンマッピング情報が、各ＯＦＤＭ副搬送波に関連する情報、例えば、チャネル情報（ＣＳＩ）から得られる。トーンマッピング情報に従って、ＯＦＤＭ副搬送波が副搬送波グループに分けられて、各副搬送波グループのチャネル品質が均衡を保つ。このほか、トーンマッピング情報が効果的に符号化されて、対応受信器に伝送される。【選択図】図２
2013516126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各ビットリームの長さをＱとし、ビットのシーケンスをＭビットリームに逆多重化する第１工程と、
２Ｑコンステレーションパターンに基づいて、各Ｑの長さのビットリームをコンステレーションポイントにマップし、Ｌ個の変調された符号のＫ個の非重複集合を確定する第２工程と、
ユニタリー変換をＫ個の非重複集合のＬ変調された符号に実行して、Ｌ個の複数信号のＫ個の集合を出力する第３工程と、
Ｌ個の複数信号のＫ個の集合をＬ個のＯＦＤＭ副搬送波のＫ個のグループにマップし、トーンマッピング情報に基づいて、ＯＦＤＭ副搬送波グループの少なくともいくつかの副搬送波を動的に選択する第４工程とを含み、
前記第１工程、前記第２工程、前記第３工程及び前記第４工程が、無線ＯＦＤＭシステムにおける伝送器により実行されることを特徴とする方法。
ただし、ＫとＬは整数で、Ｍ＝ＫＬである。
【請求項２】
前記トーンマッピング情報は、Ｌ個のＯＦＤＭ副搬送波のＫ個のグループと関連するチャネル情報（ＣＳＩ）から得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記トーンマッピング情報は、電力レベル、信号対ノイズ比、信号対干渉ノイズ比、容量および相互情報の少なくとも一つから得られることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
最高と最悪のチャネル品質を有する副搬送波は、Ｋ個の副搬送波グループ中にほぼ均一に分布され、中程度のチャネル品質を有する副搬送波は、Ｋ副搬送波グループ中に任意に分布されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第４工程のマッピングは、前記ＯＦＤＭ副搬送波グループを選択して、前記副搬送波グループに対応する平均電力の差異を、実質上、最小にする工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第４工程のマッピングは、前記ＯＦＤＭ副搬送波グループを選択して、前記副搬送波グループに対応する平均電力の最小値を最大にする工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２工程のマッピングは、デュアルキャリア変調（ＤＣＭ）と称され、前記整数Ｌは２に等しいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記無線ＯＦＤＭシステムにおける、前記トーンマッピング情報が対応する受信器と通信する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
無線ＯＦＤＭシステムにおける伝送器であって、
２Ｑコンステレーションパターンに基づいて、各Ｑの長さのビットリームをコンステレーションコンステレーションポイントにマップするＱＡＭマッパーであり、前記ＱＡＭマッパーは、Ｋ個の非重複集合のＬ変調された符号も確定し、ＫとＬは整数で、Ｍ＝ＫＬはビットリームの総数であるＱＡＭマッパーと、
ユニタリー変換を、Ｌ個の変調された符号の前記Ｋ個の非重複集合に実行し、Ｌ個の複数信号のＫ個の集合を出力するユニタリープレコーダと、
前記Ｌ個の複数信号のＫ個の集合を、Ｌ個のＯＦＤＭ副搬送波のＫ個のグループにマップし、前記ＯＦＤＭ副搬送波グループの少なくとも幾つかの副搬送波を、チャネル情報から得られるトーンマッピング情報に基づいて、動的に選択するトーンマッパーと、
を有することを特徴とする伝送器。
【請求項１０】
最高と最悪のチャネル品質を有する副搬送波は、前記Ｋ個の副搬送波グループ中でほぼ均一に分布され、中程度のチャネル品質を有する副搬送波は、前記Ｋ個の副搬送波グループ中に任意で分布することを特徴とする請求項９に記載の伝送器。
【請求項１１】
前記ＱＡＭマッパーはデュアルキャリア変調（ＤＣＭ）を実行し、前記整数Ｌは２に等しいことを特徴とする請求項９に記載の伝送器。
【請求項１２】
前記無線ＯＦＤＭシステムにおける前記トーンマッピング情報が対応する受信器と通信することを特徴とする請求項９に記載の伝送器。
【請求項１３】
無線ＯＦＤＭシステムにおける、伝送器により、デュアルキャリア変調（ＤＣＭ）符号の複数のペアを生成する工程と、
複数のＯＦＤＭ副搬送波に関連するチャネル情報に基づいて、トーンマッピング情報を得る工程と、
ＤＣＭ符号の各ペアを対応ＯＦＤＭ副搬送波ペアにマップし、得られた前記トーンマッピング情報に基づいて、前記ＯＦＤＭ副搬送波ペアの少なくとも幾つかを動的にペアにする工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記トーンマッピング情報は対応する受信器と通信されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。    
【請求項１５】
前記複数のＯＦＤＭ副搬送波は、多数の副搬送波グループに分けられ、各二個の副搬送波グループがペアになり、副搬送波グループペアを形成し、各副搬送波グループペアからの二個の副搬送波は、所定規則に基づいてペアになり、ＤＣＭ符号のタイプペアにマップされるＯＦＤＭ副搬送波のペアを形成することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
各副搬送波グループは多数の連続副搬送波を含み、チャネル条件に基づいて、前記連続副搬送波の数量が確定されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記グループペアは各ペアの最小インデックスに従って選別され、前記トーンマッピング情報は、各副搬送波グループペアの最大グループインデックスを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記トーンマッピング情報は、選択されたグループペアのグループインデックス、および、選択された前記グループペアの全数を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数のＯＦＤＭ副搬送波は二個のサブバンドに分けられ、各サブバンドからＯＦＤＭ副搬送波が選択されて、ＤＣＭ符号のタイプペアにマップされるＯＦＤＭ副搬送波のペアを形成することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記トーンマッピング情報は、サブバンドの一つの副搬送波インデックスを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
指令を保存し、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体がコンピュータに読み込まれて、プロセッサーにより方法を実行させる記録媒体であって、前記方法は、
無線ＯＦＤＭシステムにおける伝送器により、デュアルキャリア変調（ＤＣＭ）符号の複数のペアを生成する工程と、
複数のＯＦＤＭ副搬送波に関連するチャネル情報に基づいて、トーンマッピング情報を得る工程と、
ＤＣＭ符号の各ペアをＯＦＤＭ副搬送波の対応ペアをマップし、ＯＦＤＭ副搬送波の少なくとも幾つかのペアが、得られた前記トーンマッピング情報に基づいて、動的にペアにする工程と
を含むことを特徴とする記録媒体。
【請求項２２】
前記複数のＯＦＤＭ副搬送波は多数の副搬送波グループに分けられ、各二個の副搬送波グループがペアになって、一副搬送波グループペアを形成し、各副搬送波グループペアからの二個の副搬送波は、所定規則に基づいて、ペアになって、ＤＣＭ符号の対応ペアにマップされるＯＦＤＭ副搬送波のペアを形成することを特徴とする請求項２１に記載の記録媒体。
【請求項２３】
前記トーンマッピング情報は多数の副搬送波グループインデックスを含むことを特徴とする請求項２２に記載の記録媒体。
【請求項２４】
前記複数のＯＦＤＭ副搬送波は二個のサブバンドに分けられ、各サブバンドからＯＦＤＭ副搬送波が選択されて、ＤＣＭ符号の対応ペアにマップされるＯＦＤＭ副搬送波のペアを形成することを特徴とする請求項２１に記載の記録媒体。
【請求項２５】
前記トーンマッピング情報は、前記サブバンドの一つの副搬送波インデックスを含むことを特徴とする請求項２４に記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送器と受信器設計に関するものであって、特に、ＯＦＤＭシステム中のマルチキャリア直角位相振幅変調（ＭＣ−ＱＡＭ）のダイナミックトーングループ化（ＤＴＧ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチパスフェージング（ｍｕｌｔｉｐａｔｈ  ｆａｄｉｎｇ）として知られる広帯域フェージングは、無線通信システムのスループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）とスペクトル効率（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）に悪影響を与える。データが電波伝搬チャネルにより、伝送器から受信器に伝送される時、伝送されるデータを修復するため、電波伝搬チャネルにより導入されるフェージングは受信器により均一にされる必要がある。広帯域フェージングに対するそれ固有のロバスト性（ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）のため、直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は幅広く現代の通信に用いられている。ＯＦＤＭは効果的に広帯域幅チャネルを一組の狭帯域幅のサブチャネルに転換し、このサブチャネルをデータ伝送に用いる。副搬送波とも称されるこれらのサブチャネルは、ナローバンドフェージングを受ける。ナローバンドフェージングの等化は低い計算複雑性を必要とする。ＯＦＤＭにとって、マルチパスフェージングの存在のため、各副搬送波は通常、異なるレベルのフェージングを受ける。よって、異なる副搬送波で伝送されるデータは、異なる受信信頼性を有する。例えば、高いフェージング（即ち、減衰ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）の副搬送波で受信されるデータは、低レベルのフェージングの副搬送波（即ち、ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）で受信されるデータと比べて、エラーが発生しやすい。
【０００３】
チャネル符号化（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｄｉｎｇ）は、副搬送波チャネル品質の差異を有効に生かすために用いられる。伝送器は、データがＯＦＤＭ副搬送波にマップされる前に、データにチャネル符号化を適用する。受信器は、ＯＦＤＭ復調実施後に、通信路復号器を用いて、情報を回復する。ソフトデコーダ（ｓｏｆｔ  ｄｅｃｏｄｅｒ）は受信された信号の信頼性を示す値を処理することができるので、各副搬送波に対応するチャネル信頼性を考慮することができる。軟判定復号（ｓｏｆｔ  ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を結合するチャネル符号化は、ＯＦＤＭシステムにおいて重要な役割を果たし、符号化利得を提供するだけでなく、周波数ダイバーシティーを利用し、さらに、ダイバーシティーゲイン（ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｇａｉｎ）を提供する。
【０００４】
チャネル符号化以外に、ダイバーシティー利得は、ダイバーシティ技術の適用により、さらにうまく活用される。ＯＦＤＭシステム中、シンプル、且つ、有効的に周波数ダイバーシティー利得を得る方法は、マルチキャリア直角位相振幅変調（ＭＣ−ＱＡＭ）を利用することである。ＭＣ−ＱＡＭベースのＯＦＤＭシステム中、一組のＱＡＭ符号が転換され、一組のＯＦＤＭ副搬送波にマップされる。注意すべきことは、これは従来のＯＦＤＭシステムと異なり、ＯＦＤＭシステムにおいて、独立したＱＡＭ符号は独立したＯＦＤＭ副搬送波にマップされることである。ＭＣ−ＱＡＭモジューレータは多組のＱＡＭ符号を変換するので、一組のＱＡＭ符号がマップされている一組の副搬送波の一つが、電波伝搬チャネルによりひどく減衰するときでも、ＭＣ−ＱＡＭは伝送されるＱＡＭ符号を回復させることができる。
【０００５】
図１（従来の技術）は、従来のＯＦＤＭシステム１０中の伝送器１１と受信器１２を示す図である。一般のＯＦＤＭ伝送器１１の主要機能ブロックは、デマルチプレクサー、複数のチャネルエンコーダ、複数のＱＡＭマップ、インターリーバー、および、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）＆サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入モジュールを含む。伝送器側で、入力データ１４（たとえば、ビットのシーケンス）は、デマルチプレクサーにより、一つまたはそれ以上の平行ビットリームに分割される。各ビットリームは、各複数のチャネルエンコーダにより、異なる符号化ブロックに符号化される。その後、符号化された各ビットリームは、複数の各ＱＡＭマップにより、ＱＡＭ符号コンステレーション  ポイント（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎｓ  ｐｏｉｎｔｓ）にマップされ、ＱＡＭ符号ストリームを形成する。その後、異なる符号化ブロックに属するＱＡＭ符号は、インターリーバーにより、インターリーブされる。最後に、ＩＦＦＴが用いられ、ＣＰが挿入されて、電波伝搬チャネル１３によりデータ信号１５が伝送される。
【０００６】
対応ＯＦＤＭ受信器１２の主要機能ブロックは、ＣＰ除去＆高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュール、デインターリーバー、複数のＱＡＭデマッパー、複数の通信路復号器およびマルチプレクサーを含む。受信器側で、ＣＰは受信されたデータ信号１６から除去され、ＦＦＴが用いられる。その後、デインターリーバー（ｄｅ−ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）により、信号が、一つまたはそれ以上の符号化ブロックに対応する一つまたはそれ以上のストリームにデインタリーブされる。各ストリームは、複数のＱＡＭデマッパー（ｄｅ−ｍａｐｐｅｒ）の各一個によりデマップされ、その後、複数の通信路復号器でそれぞれデコードされる。最後に、一つまたはそれ以上のストリームは、マルチプレクサーにより、出力ビットのシーケンスに多重化され、出力データ１７となる。
【０００７】
従来のＯＦＤＭシステム１０において、電波伝搬チャネル１３は一組の副搬送波を含み、ある固定化された規則、または、所定規則に基づいて、各ＱＡＭ符号が対応副搬送波にマップされる。しかし、計算の複雑性とシグナリングオーバーヘッドによる限界追加費用（ｍａｒｇｉｎａｌ  ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ  ｃｏｓｔ）で、チャネルリンクの全体的性能を改善するので、適合または動的マッピング規則が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＯＦＤＭにおいて、マルチキャリア直角位相振幅変調のダイナミックトーングループ化と符号化方法を提供し、上述の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
無線ＯＦＤＭシステムにおいて、伝送器により用いられるダイナミックトーングループ化（ＤＴＧ）の方法が提案される。まず、コード化およびインターリーブされたビットのシーケンスが多数のビットリームに逆多重化される。各ビットリームがＭＣ−ＱＡＭ符号のシーケンスにマップされ、ＭＣ−ＱＡＭ符号のシーケンスは非重複のＱＡＭ符号のグループに分けられる。その後、ユニタリー変換がＱＡＭ符号に実施されて、複合信号のグループを生成する。最後に、トーンマッピング情報に基づいて、複合信号が動的に副搬送波グループにマップされて、リンク性能を改善する。トーンマッピング情報が、各ＯＦＤＭ副搬送波に関連する情報、例えば、チャネル情報（ＣＳＩ）から得られる。ＤＴＧの一般応用は、２に等しいＭＣ−ＱＡＭグループサイズを使用するＯＦＤＭシステムを含む。この種の変調はデュアルキャリア変調（ＤＣＭ）と称される。
【００１０】
ＤＴＧの第一形態では、各ＯＦＤＭ副搬送波グループは最高（ｂｅｓｔ）と最悪（ｗｏｒｓｔ）の副搬送波に関連し、実験的に、各副搬送波グループと相関するチャネル条件が、実質上、均衡を保つ。ＤＴＧの第二形態では、副搬送波グループが選択されて、副搬送波グループに対応する平均電力の差異が最小化する。ＤＴＧの第三形態では、副搬送波グループが選択されて、副搬送波グループに対応する平均電力の最小値が最大になる。
【００１１】
ＤＴＧ操作は、得られた副搬送波インデックス１，２，３，…，Ｍの順列と等価となり、各ＭＣ−ＱＡＭ符合グループが対応副搬送波グループにマップされて、リンク性能改善を達成する。これにより、副搬送波インデックスの順列、即ち、伝送器により用いられるＤＴＧトーンマッピング情報は、通信リンクの一方で、対応受信器に通知される必要がある。本実施形態において、ブロックワイズＤＴＧスキームが用いられて、シグナリングオーバーヘッドを減少させる。さらに、効果的なトーンマッピング情報符号が用いられ、シグナリングオーバーヘッドをさらに減少させる。局部インデックス符号化の第一例では、まず、第一規則に従って、一グループインデックスを用いて、副搬送波グループペアが選択され、選択された副搬送波グループペアの別のグループインデックスが符号化される。局部ペア符号化の第二例では、大メトリック差異のグループペアだけが符号化される。残りのグループペアは、伝送器と受信器により知られる従来の所定規則により確定される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のＯＦＤＭにおいて、マルチキャリア直角位相振幅変調のダイナミックトーングループ化と符号化により、適合または動的マッピング規則が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】無線ＯＦＤＭシステム中の従来のトランシーバを示す図である。
【図２】本実施形態に係る無線ＯＦＤＭシステムにおけるトランシーバを示す図である。
【図３】本実施形態に係る伝送器のＭＣ−ＱＡＭ変調とダイナミックトーングループ化ブロックを示す図である。
【図４】多数のＱＡＭ符号を生成するＱＡＭ変調工程を示す図である。
【図５】ＱＡＭ符号を複合信号に変換するユニタリープレコード工程を示す図である。
【図６】変換された複合信号をＯＦＤＭ副搬送波に動的にマップするトーンマッピング工程を示す図である。
【図７】特定のチャネル品質メトリックに従って、ＯＦＤＭ副搬送波を選別する順列を示す図である。
【図８】最高と最悪の副搬送波を各副搬送波グループに均一に割り当てるダイナミックトーングループ化の一例を示す図である。
【図９】デュアルキャリア変調（ＤＣＭ）を含むダイナミックトーングループ化を示す図である。
【図１０】副搬送波グループをペアにしＤＣＭ符号ペアをペアの副搬送波グループに割り当てるブロックワイズダイナミックトーングループ化を示す図である。
【図１１】ブロックワイズダイナミックトーンマッピングに用いられるトーングループ化の一例を示す図である。
【図１２】ダイナミックトーンマッピングに用いられるバンド分割の一例を示す図である。
【図１３】無線ＯＦＤＭシステム中、ダイナミックトーングループ化の方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図２は、本実施形態に係る無線直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システム２０における、伝送器２１と受信器３１を示す図である。伝送器側では、伝送器２１は、入力データ２８（たとえば、ビットのシーケンス）を多数の平行ビットリームに逆多重化するデマルチプレクサー２２、ビットリームを異なる符号化ブロックに符号化する複数のチャネルエンコーダ２３、２４、符号化されたビットリームをインターリーブするインターリーバー２５、マルチキャリア直角位相振幅変調（ＭＣ−ＱＡＭ）および符号化とインターリーブされたビットリームをＱＡＭ符号に変調して、ＱＡＭ符号をＯＦＤＭ副搬送波（即ち、周波音）にマップするダイナミックトーングループ化（ＤＴＧ）ブロック２６、ＩＦＦＴを適用して、ＣＰを挿入することにより、データ信号２９が電波伝搬チャネル３０により伝送される逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）とサイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入ブロック２７、を含む。受信器側では、受信器３１は、受信された信号３８からＣＰを除去し、ＦＦＴを適用する、ＣＰ除去と高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ブロック３２、ＱＡＭ符号をデマップ、および、復調するＭＣ−ＱＡＭ復調器３３、ビットリームを対応する符号化ブロックに逆インターリーブするデインターリーバー３４、ビットリームをデコードする複数の通信路復号器３５、３６、ビットリームをビットのシーケンスに多重化して、出力データ３９とするマルチプレクサー３７を含む。本実施形態では、ＭＣ−ＱＡＭ変調により、ＱＡＭ符号がＯＦＤＭ副搬送波にマッピングされ、ＤＴＧブロック２６が動的に実行され、ＯＦＤＭ副搬送波のチャネル条件に適合する場合、電波伝搬チャネル３０の全体的性能は大幅に改善される。
【００１５】
図３は、本実施形態に係るＯＦＤＭシステムにおいて、伝送器の新規のＭＣ−ＱＡＭとＤＴＧブロック４０を示す図である。新規のＭＣ−ＱＡＭとＤＴＧブロック４０は、ビットのシーケンスを入力とし、複合値信号点のシーケンスを生成して出力とし、複合値信号点のシーケンスは、それらがマップされるＯＦＤＭ副搬送波に従って順序付ける。Ｍ個のＯＦＤＭ副搬送波を用いて、全部のＭＱビットを搭載するＯＦＤＭシステムを検討する。まず、長さがＭＱである、コード化およびインターリーブされたビットのシーケンスが、入力データＩＮとなる。ＭＱ入力ビットのシーケンスは、直列−並列（ｓｅｒｉａｌ  ｔｏ  ｐａｒａｌｌｅｌ、Ｓ／Ｐ）ブロック４１により、Ｍ個のビットリームｂに逆多重化され、各ビットリームの長さはＱである。次に、Ｍ個のＱＡＭマップ４２〜４５が用いられて、各長さＱのビットリームをＭ個の２Ｑ−ＱＡＭ符号のシーケンスにマップする。その後、ユニタリー変換がＫ＝Ｍ／Ｌ非重複集合のＬＱＡＭ符号ｓに応用されて、Ｋ個のユニタリープレコーダー４６、４７により、Ｋ個の集合の複合信号ｘを生成する。最後に、各集合の複合信号ｘが、トーンマッパー４８により、ＯＦＤＭ副搬送波のグループにマップされ、副搬送波のそれらのグループが、ある情報、例えば、チャネル情報（ＣＳＩ）に基づいて、動的に選択される。複合信号ｘは、Ｍ個のＯＦＤＭ副搬送波に従って順序付けられ、複合信号ｘは信号ｙにマップされ、並列−直列（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｔｏ  ｓｅｒｉａｌ、Ｐ／Ｓ）ブロック４９により多重化されて、出力データＯＵＴを生成する。ＱＡＭ変調、ユニタリープレコード、および、ダイナミックトーンマッピングの詳細な工程は、それぞれ、図４、５と図６で、数学的に描写される。
【００１６】
図４は、多数のＱＡＭマップにより、多数のＱＡＭ符号を生成するＱＡＭ変調工程を示す図である。図４に示されるように、各連続Ｑビットを２Ｑ−ＱＡＭ符号にマップすることにより、長さＭＱビットのビットリームがＭ個の２Ｑ−ＱＡＭ符号のシーケンスに転換される。ＱＡＭ符号のシーケンスは、ｓ＝［ｓ１，ｓ２，…，ｓＭ］で表示される。例えば、ビットリーム［ｂ１，ｂ２，…，ｂＱ］は、２Ｑコンステレーションパターンに基づいて、コンステレーション  ポイント（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎｓ  ｐｏｉｎｔｓ）（符号ｓ１）にマップされ、ビットリーム［ｂ（Ｍ−１）Ｑ＋１，ｂ（Ｍ−１）Ｑ＋２，…，ｂＭＱ］は、同じ２Ｑコンステレーションパターンに基づいて、コンステレーション図点（符号ｓＭ）にマップされる。
【００１７】
図５は、多数のユニタリープレコーダーにより、多数のＱＡＭ符号を複合信号に変換するユニタリープレコード工程を示す図である。ユニタリーＯＦＤＭ符号に搭載されるＭ個の２Ｑ−ＱＡＭ符号は、まず、Ｌ連続符号のＫグループに分けられ、Ｍ＝ＫｘＬである。ＱＡＭ符号のＫグループはｓ＝［ｓ１，ｓ２，…，ｓＫ］で表示される。図５に示されるように、ユニタリープレコードと称される変換操作がＱＡＭ符号の各グループに応用されて、Ｌ個の複合信号ｘ＝［ｘ１，ｘ２，…，ｘＫ］のＫグループを生成する。例えば、ｓ１＝［ｓ１，ｓ２，…，ｓＬ］は、ユニタリープレコーダー５１により、ｘ１＝［ｘ１，ｘ２，…，ｘＬ］に変換され、ｓＫ＝［ｓ（Ｋ−１）Ｌ＋１，ｓ（Ｋ−１）Ｌ＋２，…，ｓＫＬ］は、ユニタリープレコーダー５３により、ｘＫ＝［ｘ（Ｋ−１）Ｌ＋１，ｘ（Ｋ−１）Ｌ＋２，…，ｘＫＬ］に変換される。
【００１８】
数学的、および、計算的に、ｓｋ＝［ｓ（ｋ−１）Ｌ＋１，ｓ（ｋ−１）Ｌ＋２，…，ｓｋＬ］Ｔに、２Ｑ−ＱＡＭ符号の第ｋグループを列ベクトルとして表示させる。各集合のＬ個の２Ｑ−ＱＡＭ符号は、Ｌ個の複合信号，ｘｋ＝［ｘ（ｋ−１）Ｌ＋１，ｘ（ｋ−１）Ｌ＋２，…，ｘｋＬ］Ｔの１個の集合に変換され、各集合のＬ個の２Ｑ−ＱＡＭ符号は、ユニタリー変換により、より大きな符号コンステレーションに属する。ｘｋ＝Ｒｅ［ｘｋ］＋ｊＩｍ［ｘｋ］の実部と虚部は以下のように計算され、Ｒｅ［ｘｋ］＝ＷＲｅＲｅ［ｓｋ］、および、Ｉｍ［ｘｋ］＝ＷＩｍＩｍ［ｓｋ］、式中、ＷＲｅとＷＩｍは、各Ｌ２Ｑ−ＱＡＭ符号に応用される実数値Ｌ＊Ｌユニタリーマトリクスを示す。一般に、マトリクスは、システムにより用いられるＱＡＭコンステレーションとチャネル符号化スキームに適合する必要がある。例えば、
ＷＲｅ＝ＷＩｍ＝
ＱＰＳＫ変調により用いられ、
ＷＲｅ＝ＷＩｍ＝
１６−ＱＡＭ変調と併用して用いられる。
【００１９】
図６は、変換された複合信号をＯＦＤＭ副搬送波に動的にマップされるトーンマッピング工程を示す図である。図６に示されるように、変換された符号ｘ＝［ｘ１，ｘ２，…，ｘＫ］＝［ｘ１，ｘ２，…，ｘＬ，ｘＬ＋１，ｘＬ＋２，…，ｘ２Ｌ，…，ｘ（ｋ−１）Ｌ＋１，ｘ（ｋ−１）Ｌ＋２，…，ｘｋＬ，…，ｘＭ＝ＫＬ］は、インデックスがｉ＝［ｉ１，ｉ２，…，ｉＫ］＝［ｉ１，ｉ２，…，ｉＬ，ｉＬ＋１，ｉＬ＋２，…，ｉ２Ｌ，…，ｉ（ｋ−１）Ｌ＋１，ｉ（ｋ−１）Ｌ＋２，…，ｉｋＬ，…，ｉＭ＝ＫＬ］のＯＦＤＭ副搬送波にマップされる。例えば、変換された符号ｘｋ＝［ｘ（ｋ−１）Ｌ＋１，ｘ（ｋ−１）Ｌ＋２，…，ｘｋＬ］の第ｋＭＣ−ＱＡＭグループが、それぞれ、（図６で陰影領域により示される）が、インデックスがｉｋ＝［ｉ（ｋ−１）Ｌ＋１，ｉ（ｋ−１）Ｌ＋２，…，ｉｋＬ］の副搬送波集合を有するＯＦＤＭ副搬送波にマップされる。符号グループの副搬送波グループへのマッピングが動的に実行され、以下で示されるチャネル条件に適合する場合、通信リンクの全体的性能が大幅に改善される。
【００２０】
ベクトルｈ＝［ｈ１，ｈ２，ｈ３，…，ｈＭ＝ＫＬ］に、Ｍ個のＯＦＤＭ副搬送波の周波数ドメインチャネル応答を表示させ、複数のスカラーｈｍは、第ｍＯＦＤＭ副搬送波のチャネル状態を示す。ダイナミックトーングループ化関数「ｆ」は、チャネル応答ｈに基づいて、インデックスを、ｉ＝［ｉ１，ｉ２，ｉ３，…，ｉｋ，…］の副搬送波の集合に確定し、式中、ｉ＝［ｉ１，ｉ２，ｉ３，…，ｉｋ，…］は、全Ｍ個のＯＦＤＭ副搬送波の非重複部分に対応し、ＫはＬ個の副搬送波のサブ集合数に等しい。ダイナミックトーングループ化関数は、数学的に、ｆ（ｈ）→ｉ＝［ｉ１，ｉ２，ｉ３，…，ｉｋ，…］として示され、
2013516126.tif 000003
当業者なら、ダイナミックトーングループ化操作が、得られたｉ＝［ｉ１，ｉ２，ｉ３，…，ｉｋ，…］に等価であり、インデックスが１，２，３，…，Ｍの順列で、各ＭＣ−ＱＡＭ符合グループが対応副搬送波グループにマップされて、リンク性能の改善を達成することが明らかである。ダイナミックトーングループ化関数ｆは、最適化範囲または別の計算法を使用して、各ＭＣ−ＱＡＭ符合グループの副搬送波インデックスの集合を得るために用いられる。ＤＴＧの３個の異なる具体例を以下で説明する。
【００２１】
ＤＴＧの第一例（たとえば、方法Ａ）では、各ＯＦＤＭ副搬送波グループは、最高と最悪の副搬送波を有するように割り当てられ、実験的に、各副搬送波グループに関連するチャネル条件は、実質上、均衡を保つ。
2013516126.tif 000004
さらに、ｊ＝［ｊ１，ｊ２，…，ｊＭ＝ＬＫ］であるので、｜｜ｈｊ１｜｜２＜＝｜｜ｈｊ２｜｜２＜＝｜｜ｈｊ３｜｜２＜＝…＜＝｜｜ｈｊＭ｜｜２となる、式において、ｈｊｍは、副搬送波ｊｍに関連する電力を示す。注意すべきことは、電力は、図７のチャネル品質メトリックの一つとして用いられているが、代替のチャネル品質測定基準（たとえば、ＣＳＩから得られる測定基準）を用いてもよいことである。このような代替測定基準は、これに限定されないがａ）信号対雑音比（ＳＮＲ），ｂ）信号対干渉ノイズ比（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ、ＳＩＮＲ），ｃ）チャンネルキャパシティ，およびｄ）相互情報量（Ｍｕｔｕａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を含む。保存されたＯＦＤＭ副搬送波の順序に基づいて、その後、ダイナミックトーングループ化が実行されて、副搬送波の順列ｉ（Ａ）＝［ｉ１（Ａ），ｉ２（Ａ），…，ｉｋ（Ａ），…，ｉＫ（Ａ）］を生成することで、各副搬送波グループが均衡なチャネル条件を有する。通常、方法Ａでは、最強の周波音と最弱の周波音は、ほぼ、均一に全副搬送波グループ中に分布され、中程度に強いまたは弱い周波音は全副搬送波グループに任意に分布される。
【００２２】
図８は、方法Ａにおける、各ＯＦＤＭ副搬送波グループが最高（ベスト）と最悪（ワースト）の副搬送波に割り当てられる一例を示す図である。まず、各副搬送波の特定のチャネル品質メトリックに従って、副搬送波インデックスは、初期に順列ｊ＝ＴＭに順序付けされる。次に、この順序に基づいて、ダイナミックトーングループ化が実行されて、順列ｉ（Ａ）＝［ｉ１（Ａ），ｉ２（Ａ），…，ｉｋ（Ａ），…，ｉＫ（Ａ）］を生成し、第ｋＭＣ−ＱＡＭグループに対応する第ｋ副搬送波グループインデックスｉｋ（Ａ）＝［ｉＬ（ｋ−１）＋１（Ａ），ｉＬ（ｋ−１）＋２（Ａ），…，ｉＬ（ｋ）（Ａ）］は以下のようである。
【数１】
2013516126.tif 000005
【００２３】
最後に、第ｋＭＣ−ＱＡＭ符合グループｘｋがその後、インデックスｉｋを有する第ｋ副搬送波グループにマップされる。第ｋ副搬送波グループは、Ｌ個の副搬送波のブロックを有し、Ｌ個の副搬送波は、第ｋ副搬送波（底部（Ｌ／２）副搬送波を含む）最悪サブブロック、および、第ｋ副搬送波（頂部（Ｌ／２）副搬送波を含む）最高サブブロックから構成される。一例では、Ｌが２の場合、二個のＱＡＭ符号のグループが変換され、二個のＯＦＤＭ副搬送波にマップされる。よって、最悪と最高副搬送波、第２最悪と第２最高等をペアにすることにより、方法Ａにおけるダイナミックトーングループ化は、ＭＣ−ＱＡＭ副搬送波グループを対応して形成し、チャネル品質はチャネル応答により測量される。
【００２４】
方法Ａは、以下のパラメータＭ＝４（ＯＦＤＭ副搬送波），Ｌ＝２（ＭＣ−ＱＡＭグループサイズ）、および、Ｋ＝Ｍ／Ｌ＝２（各ＯＦＤＭ符号のＭＣ−ＱＡＭグループ数）と関連するＯＦＤＭシステムと結合して、更に説明する。周波数ドメインチャネル応答がｈ＝［ｈ１＝０．５，ｈ２＝２．７５，ｈ３＝２，ｈ４＝−１．５］で知られていると仮定する。まず、副搬送波インデックスｊ＝［ｊ１，ｊ２，ｊ３，ｊ４］が計算され、それらに対応するチャネル応答の昇順に関連する副搬送波を順序付ける。得られた結果は、副搬送波インデックスｊ＝［ｊ１＝１，ｊ２＝４，ｊ３＝３，ｊ４＝２］である。次に、第１ＭＣ−ＱＡＭグループが、第１（最悪）と第２（最高）ＯＦＤＭ副搬送波にマップされ、第２ＭＣ−ＱＡＭグループが、第４（第２最悪）と第３（第２最高）ＯＦＤＭ副搬送波にマップされる。つまり、ダイナミックトーングループ化方法Ａは、副搬送波インデックス順列ｉ＝［ｉ１＝１，ｉ２＝２，ｉ３＝４，ｉ４＝３］を生成する。
【００２５】
ＤＴＧの第２の例（たとえば、方法Ｂ）では、ＭＣ−ＱＡＭ副搬送波グループが選択されて、副搬送波グループに対応する平均電力の差異が最小化される。インデックスの等価順列により、数学的ダイナミックトーングループ化は以下のようである。
【数２】
2013516126.tif 000006
【００２６】
式中、γｋは、第ｋＭＣ−ＱＡＭ副搬送波グループの平均電力を示し、副搬送波インデックスｉｋ（Ｂ）＝［ｉＬ（ｋ−１）＋１（Ｂ），ｉＬ（ｋ−１）＋２（Ｂ），…，ｉＬ（ｋ）（Ｂ）］、
【数３】
2013516126.tif 000007
【００２７】
式中、ｖａｒ（）は、括弧内の各項の差異を示す。
ＤＴＧの第三の例（たとえば、方法Ｃ）では、ＭＣ−ＱＡＭ副搬送波グループが選択されて、副搬送波グループに対応する平均電力の最小値が最大になる。インデックスの等価順列により、数学的なダイナミックトーングループ化は以下のようである。
【数４】
2013516126.tif 000008
【００２８】
式中、γｋは、第ｋＭＣ−ＱＡＭ副搬送波グループの平均電力を示し、副搬送波インデックスｉｋ（Ｃ）＝［ｉＬ（ｋ−１）＋１（Ｃ），ｉＬ（ｋ−１）＋２（Ｃ），…，ｉＬ（ｋ）（Ｃ）］、
【数５】
2013516126.tif 000009
【００２９】
式中、ｍｉｎ（）は、括弧内の各項の最小値である。
【００３０】
ダイナミックトーングループ化が任意のＭＣ−ＱＡＭグループサイズＬ上に応用されるが、ＤＴＧの一般的な応用は、Ｌが２であるＭＣ−ＱＡＭグループサイズを用いたＯＦＤＭシステムを含む。このタイプの変調はデュアルキャリア変調（ＤＣＭ）と称される。図９は、ＤＣＭを有するＤＴＧを応用する主要信号処理を示す図である。図９に示されるように、単一のＯＦＤＭ符号で搭載されるＱＡＭ符号ｓｋの連続ペア＝［ｓ２ｋ，ｓ２ｋ＋１］は、Ｋ＝Ｍ／２ＤＣＭ変調器９１〜９４により、ＤＣＭ操作、線的変換を使用して、複合符号ペアｘｋ＝［ｘ２ｋ，ｘ２ｋ＋１］に変換する。ｘｋ＝Ｒｅ［ｘｋ］＋ｊＩｍ［ｘｋ］の実部と虚部はＲｅ［ｘｋ］＝ＷＲｅＲｅ［ｓｋ］、および、Ｉｍ［ｘｋ］＝ＷＩｍＩｍ［ｓｋ］のように計算され、式中、ＷＲｅとＷＩｍは、実数値２＊２変換マトリクスを示し、通常、ユニタリーマトリクスである。第ｋＤＣＭ符号ペアとしても知られる符号ペアｘｋ＝［ｘ２ｋ，ｘ２ｋ＋１］は、その後、インデックスｉ２ｋとｉ２ｋ＋１を有する対応ペアのＯＦＤＭ副搬送波にマップされる。
【００３１】
ＤＴＧは通信リンクの全体的性能を改善し、伝送器と対応する受信器間に、追加のシグナリングオーバーヘッドが導入される。上述のように、ＤＴＧ操作は、得られるｉ＝［ｉ１，ｉ２，ｉ３，…，ｉｋ，…，ｉＫ］に等価で、副搬送波インデックス１，２，３，…，Ｍの順列は、よって、各ＭＣ−ＱＡＭ符合グループが対応副搬送波グループにマップされて、リンク性能の改善を達成する。これにより、副搬送波インデックスの順列、即ち、伝送器により用いられるＤＴＧトーンマッピング情報は、通信リンクの一方で、対応受信器に通知する必要がある。ある状況下で、ＤＴＧ操作は、受信器により通常で知られているチャネル情報（ＣＳＩ）に基づくので、受信器はトーンマッピング情報を確定し、その後、対応伝送器にこのような情報を通知する。別の状況下で、伝送器はＤＴＧトーンマッピング情報を確定し、情報を対応受信器に通知する。伝送器と受信器間で、ＤＴＧトーンマッピング情報を通信するために、Ｋ等価サブ集合数のＬ個の副搬送波に対応する副搬送波インデックスｉ＝［ｉ１，ｉ２，ｉ３，…，ｉｋ，…，ｉＫ］は、ビットのシーケンスに符号化する必要がある。Ｍが相対して大きい数字（たとえば、Ｍ＝２５６）の場合、ＤＴＧトーンマッピング情報の伝送のために、大量の符号化されたビットを必要とする。例えば、一般に、ＤＴＧトーンマッピング情報の符号化には、Ｍ＊Ｌｏｇ２Ｍ個のビットを必要とする。本実施形態では、ブロックワイズＤＴＧスキームと効果的なトーンマッピング情報符号化スキームが用いられて、シグナリングオーバーヘッドを減少させる。
【００３２】
図１０は、副搬送波グループをペアにし、ＤＣＭ符号ペアを各ペアの副搬送波グループに割り当てるブロックワイズダイナミックトーングループ化を示す図である。ブロックワイズＤＴＧにおいて、ます連続副搬送波が、Ｎグループに分割され、各グループは、等数の連続副搬送波を含む。その後、副搬送波グループ，Ｍ（１），Ｍ（２），Ｍ（３），…およびＭ（Ｎ）の測定基準は、メトリック生成ブロック１０１により計算される。メトリック生成基準は、これに限定されないが、平均値、中央値、幾何平均または副搬送波グループ中のチャネル応答の最小値である。次に、生成された測定基準が選別ブロック１０２に送られて、メトリックの昇順または降順で、あるいは、その他の基準に従って、Ｎ副搬送波グループ，Ｉ（１），Ｉ（２），Ｉ（３），…，およびＩ（Ｎ）のインデックスを得る。最後に、ペアプロセス（ｐａｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ）は、Ｐ（Ｉ（１），Ｉ（Ｎ）），Ｐ（Ｉ（２），Ｉ（Ｎ−１）），Ｐ（Ｉ（３，Ｉ（Ｎ−２）），…を副搬送波グループのペアにする。このほか、各ペアの副搬送波グループにおいて、各副搬送波グループからの一副搬送波が選択されて、副搬送波ペアを形成し、図１０に示される。その後、各副搬送波ペアはＤＣＭ符号のペアにマップされる。この選択は、通常は、所定規則に基づく。例えば、副搬送波グループペアＰ（Ｉ（１），Ｉ（Ｎ））において、副搬送波グループＩ（１）中の第一副搬送波が、副搬送波グループＩ（Ｎ）中の第一副搬送波とペアになる。副搬送波グループＩ（１）中の第二副搬送波が、副搬送波グループＩ（Ｎ）中の第二副搬送波とペアになる、等である。
【００３３】
図１１は、さらに詳細なブロックワイズダイナミックトーングループ化を示す図である。図１１の例では、全Ｍ＝１６の副搬送波がＮ＝４グループ（グループ＃１〜グループ＃４）に分けられる。各グループは４個の連続副搬送波を有し、副搬送波インデックス１，２，３と４で表示される。図１１に示されるように、各グループ中の連続副搬送波は、類似したチャネル応答を有して、一緒に、対応測定基準Ｍ（１）〜Ｍ（４）を生成する。その後、それらの測定基準に基づいて、副搬送波グループが選別され、グループインデックスＩ＝［１，３，４，２］を出力する。第一グループインデックスＩ（１）＝１は、グループ＃１が最高の全体チャネル応答を有することを示し、最終グループインデックスＩ（４）＝２は、グループ＃２が最悪全体チャネル応答を有することを示す。最高グループ＃１は、その後、最低グループ＃２とペアになって、一緒に、第１副搬送波グループペアＰ［Ｉ（１），Ｉ（４）］＝［１，２］（図１１中のＧＴＰ１とも称される）を形成する。第二最高グループ＃３は第二最悪グループ＃４とペアになって、一緒に、第二副搬送波グループペアＰ［Ｉ（２），Ｉ（３）］＝［３，４］（図１１中のＧＴＰ２とも称される）を形成する。各副搬送波グループペアＧＴＰ１とＧＴＰ２では、４個の副搬送波グループ（即ち、ダイナミックトーンペアＤＴＰ１−ＤＴＰ４）が生成される。例えば、Ｐ［Ｉ（１），Ｉ（４）］＝［１，２］において、ＤＴＰ１は、グループ＃１から第一副搬送波、グループ＃２から第一副搬送波を選択することにより形成される。ＤＴＰ２は、グループ＃１から第２副搬送波、グループ＃２から第２副搬送波を選択することにより形成される。その後、８個のＤＴＰが８個のＤＣＭ符号ペアにマップされる。
【００３４】
ブロックワイズダイナミックトーングループを用いることにより、本来の副搬送波数量Ｍは、副搬送波グループ数Ｎ＝Ｍ／Ｂまで減少する。Ｂはブロックサイズ、即ち、各グループ中の副搬送波の数量である。よって、副搬送波インデックスの符号化に代わって、副搬送波グループインデックスだけが符号化され、通信リンクの一方と通信する必要がある。よって、ＤＴＧトーンマッピング情報の符号化に、数量がＮ＊Ｌｏｇ２Ｎのビットだけが必要である。さらに、異なるネットワーク環境とチャネル状態に基づいて、ブロックサイズが配置される。チャネルのコヒーレンス帯域幅が大きいとき、チャネル周波数変化は顕著ではない。よって、各グループ中の副搬送波の数量（即ち、ブロックサイズＢ）が増加して、Ｎと対応するＤＴＧ符号化サイズが減少する。ブロックサイズＢの適応選択により、ＤＴＧ符号化サイズは異なるチャネル条件および／またはネットワーク負荷と拡張性がある。
【００３５】
ブロックワイズＤＴＧスキーム下で、ＤＴＧトーンマッピング情報は、局部インデックス符号化または局部ペア符号化を用いて符号化されて、さらに、シグナリングオーバーヘッドを減少させる。局部インデックス符号化により、副搬送波グループペアがまず、規則に基づいて、一グループインデックスを用いて選択され、選択された副搬送波グループペアの別のグループインデックスが符号化される。一例中、規則は、残りの副搬送波中に最小または最大グループインデックスを含む副搬送波グループペアを選択する。最小または最大規則を除き、別の特有の規則も実行できる。副搬送波グループの全数量がＮに等しい場合、（１／２）＊Ｎ＊［ｌｏｇ２Ｎ］数量のビットだけが必要とされ、ＤＴＧトーンマッピング情報全体を符号化する。例えば、８個の副搬送波グループがあり、４個のグループペアがＰ（３，４），Ｐ（１，６），Ｐ（７，８）およびＰ（２，５）であると仮定する。最小規則下の選別後、グループペアは、Ｐ（１，６），Ｐ（２，５），Ｐ（３，４），およびＰ（７，８）になる。符号化されるグループインデックスは６，５，４，８で、１２ビットだけを用いて符号化される。
【００３６】
局部ペア符号化により、大メトリック差異のグループペアだけが符号化される。残りのグループペアは、伝送器と受信器による従来の所定規則により確定される。これは、メトリック差異が大きいトーンペアだけ、システムパフォーマンスに影響するからである。例えば、最悪チャネル応答を有する二個の周波音が一緒にペアにされる場合、最悪の副搬送波ペアで受信されるデータは、さらにエラーが発生しやすい。一方、中程度のチャネル応答を有する周波音は、それらのトーンがペアになるかにかかわらず、システムパフォーマンスにさほど影響しない。副搬送波グループの数量がＮ＝８、大メトリック差異を有するペアがＰ（３，７）とＰ（１，５）であると仮定する。一例では、選択されるペア＝２とグループペア３，７，１，５の対応インデックスが共に符号化され、受信器にまたは受信器から伝送される。別の例では、まず、ペアになるグループ（即ち、グループ１，３，５，７）を識別するフラグが構築され（即ち、ｆｌａｇ＝［１，０，１，０，１，０，１，０］）とし、その後、局部インデックス符号化スキームを用いて、選択されたペアが符号化される（即ち、二個のペアが選別され、グループ５と７のインデックスが符号化される）。その後、フラグと符号化されたグループインデックスは共に、受信器にまたは受信器から伝送される。
【００３７】
ブロックワイズＤＴＧスキーム以外に、バンド分割もＤＴＧスキームの一つとして用いられる。図１２は、ダイナミックトーングループ化に用いられるバンド分割の具体例を示す図である。バンド分割下で、まず、副搬送波全体がデュアルバンド、サブバンド＃１とサブバンド＃２に分けられる。その後、各副搬送波のチャネル品質情報に基づいて、サブバンド＃１から一副搬送波、および、サブバンド＃２から一副搬送波を選択することにより、副搬送波ペアが形成される。図１２に示されるように、よいチャネル応答を有する副搬送波が、相対して悪いチャネル応答を有する副搬送波とペアになり、各副搬送波ペアは全体的に均衡なチャネル応答を有する。バンド分割中、サブバンド＃２からの副搬送波インデックスだけが符号化される必要がある。例えば、バンド分割を用いて、８個の副搬送波グループ（即ち、ダイナミックトーンペアＤＴＰ１−ＤＴＰ８）（１，２），（２，１），（３，５），（４，６），（５，３），（５，８），（７，４），および（８，７）が形成され、サブバンド＃２からの副搬送波２，１，５，６，３，８，４，および７の副搬送波インデックスが符号化され、対応受信器にまたは受信器から伝送される。
【００３８】
図１３は、無線ＯＦＤＭシステムにおいて、伝送器により用いられるダイナミックトーングループ化の方法のフローチャートである。全部のＭＱビットを搭載するＭ個のＯＦＤＭ副搬送波を用いるＯＦＤＭシステムを検討する。まず、長さＭＱのコード化およびインターリーブされたビットのシーケンスは、Ｍ個のビットリームｂに逆多重化される。各ビットリームの長さはＱである（ステップＳ１３１）。次に、各Ｑの長さのビットリームがＭ個の２Ｑ−ＱＡＭ符号のシーケンスにマップされ、Ｍ個の２Ｑ−ＱＡＭ符号のシーケンスは、Ｋ個の非重複集合のＬ個のＱＡＭ符号に分けられる。Ｍ＝ＫＬである（ステップＳ１３２）。その後、ユニタリー変換がＫ＝Ｍ／Ｌ非重複集合のＬ個のＱＡＭ符号に実施され、複合信号ｘのＫ個の集合を生成する（ステップＳ１３３）。その後、ステップＳ１３４で、伝送器により、ＤＴＧトーンマッピング情報が得られる。副搬送波に関連する情報、例えば、チャネル情報（ＣＳＩ）から、トーンマッピング情報を得る。トーンマッピング情報に従って、ＯＦＤＭシステムにおけるＭ副搬送波が副搬送波グループに分けられ、各副搬送波グループのチャネル品質が均衡を保つ。このほか、トーンマッピング情報が符号化されて、対応受信器にまたは受信器から伝送される。最後に、トーンマッピング情報に基づいて、複合信号ｘが副搬送波グループにマップされる（ステップ１３５）。
【００３９】
一つまたはそれ以上の例では、記述される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組み合わせで実施される。ソフトウェアで実現される場合、関数がコンピュータで読み取り可能な記録媒体（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ−ｒｅａｄａｂｌｅ）上に保存されるか、または、一つまたはそれ以上の指令または符号化により、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に伝送される。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータストレージ媒体と通信媒体を含み、通信媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの伝送を促進する任意の媒体を含む。ストレージ媒体はコンピュータにより処理できる任意の有効な媒体である。例として、これに限定されないが、このようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，ＣＤ−ＲＯＭまたは別の光ディスクストレージ、磁気ディスク記憶装置または別の磁気記憶装置、または、指令またはデータ構造の形式で、所望のプログラムコードを搭載または保存するのに用いられるその他の媒体を含み、コンピュータによりアクセスされる。このほか、任意の接続が適当にコンピュータ可読媒体に連結される。例えば、同軸ケーブル、光ファイバー・ケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）またはワイヤレス技術、たとえば、赤外線、無線およびマイクロ波を用いて、ウェブサイト、サーバまたは別のリモートソースから、ソフトウェアが伝送される場合、同軸ケーブル、光ファイバー・ケーブル、ツイストペア、ＤＳＬまたはワイヤレス技術、たとえば、赤外線、無線およびマイクロ波が、媒体の定義範囲内に含まれる。ここで用いられるディスク（Ｄｉｓｋ）とディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）およびブルーレイディスクを含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（ｄｉｓｃｓ）は、レーザーにより、光学的に再生する。上述の組み合わせもコンピュータで読み取り可能な記録媒体の範囲内に含まれる。
【００４０】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の思想と領域を脱しない範囲内で各種の変動や変形を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００４１】
１０…従来のＯＦＤＭシステム
１１…伝送器
１２…受信器
１３…電波伝搬チャネル
１４…入力データ
１５…データ信号
１６…データ信号
１７…出力データ
２０…無線直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システム
２１…伝送器
２２…デマルチプレクサー
２３，２４…チャネルエンコーダ
２５…インターリーバー
２６…ＭＣ−ＱＡＭおよびダイナミックトーングループ化（ＤＴＧ）ブロック
２７…ＩＦＦＴおよび挿入ブロック
２８…入力データ
２９…データ信号
３０…電波伝搬チャネル
３１…受信器
３２…ＣＰ除去と高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ブロック
３３…ＭＣ−ＱＡＭ復調器
３４…デインターリーバー
３５，３６…通信路復号器
３７…マルチプレクサー
３８…受信された信号
３９…出力データ
４０…ＭＣ−ＱＡＭとＤＴＧブロック
４１…Ｓ／Ｐブロック
４２〜４５…ＱＡＭマップ
４６、４７…Ｋ個のユニタリープレコーダー
４８…トーンマッパー
４９…並列−直列（ｐａｒａｌｌｅｌｔｏｓｅｒｉａｌ、Ｐ／Ｓ）ブロック
５１〜５３…ユニタリープレコーダー
９１〜９４…ＤＣＭ変調器
１０１…メトリック生成ブロック
１０２…選別ブロック
【図１】
2013516126.tif 000010
【図２】
2013516126.tif 000011
【図３】
2013516126.tif 000012
【図４】
2013516126.tif 000013
【図５】
2013516126.tif 000014
【図６】
2013516126.tif 000015
【図７】
2013516126.tif 000016
【図８】
2013516126.tif 000017
【図９】
2013516126.tif 000018
【図１０】
2013516126.tif 000019
【図１１】
2013516126.tif 000020
【図１２】
2013516126.tif 000021
【図１３】
2013516126.tif 000022
【国際調査報告】
2013516126.tif 000023
2013516126.tif 000024
2013516126.tif 000025