(57)【要約】  チャネルを推定するために評価される受信シンボルの認識におけるあいまい性を減少させることによって、デジタル通信システムにおけるチャネル推定の信頼性を向上させる方法が提供される。データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って送信されるデータワードを、データワード値から変調状態への第２の再配列されたマッピングを使用して少なくとも１回再送する。第２のマッピングおよび第３以降のマッピングは、送信される元のデータシンボルと再送される（１つ以上の）ペアのデータシンボルとの合成によって生じうる異なる結果の数が、第１のマッピングにおける元の変調状態の数よりも小さくなるように、第１のマッピングから生成される。
2008519512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
ａ）データワード値から変調状態への第１のマッピング（４０１）に従って搬送波に変調されているデータワードを送信する第１の送信ステップ（１２０５）と、
ｂ）データワード値から変調状態への少なくとも１つのさらなるマッピング（４０２）に従って搬送波に変調されている同じデータワードを送信する少なくとも１回のさらなる送信ステップ（１２０６）と、
を含み、
各データワード値について、前記第１のマッピングと前記さらなるマッピングの少なくとも１つとに従って前記データワード値に関連付けられる複素数を加算することによって、すべてのデータワード値の合成後の生じうる相異なる値（４１０，４１１），（７１２，７１３），（８１１〜８１４）の数が、前記第１のマッピング（４０１，７０１，８０１）における相異なるデータワード値の数よりも小さい、
方法。
【請求項２】
デジタル通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
ａ）データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って搬送波に変調されているデータワードを送信するステップと、
ｂ）データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って搬送波に変調されている前記データワードを送信するステップと、
を含み、
データワード値から変調状態への前記第２のマッピングは、データワード値から変調状態への前記第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面を少なくとも２つのサブ平面（４０４，４０５）に分割するステップと、
ii）前記サブ平面の少なくとも一部について、前記サブ平面の前記一部のそれぞれの中に含まれている変調状態に対する対称軸線（４１２）を求めるステップと、
iii）前記データワード値の少なくとも一部に前記第２のマッピング（４０２）における複素数（４０９）を割り当てるステップであって、前記複素数（４０９）は、前記第１のマッピング（４０１）に従って前記データワードに割り当てられている複素数のポジション（４０８）から、前記第１のマッピング（４０１）によって前記複素数（４０８）が位置しているサブ平面（４０５）の前記対称軸線上の点（４０７）に対して近似的に鏡像変換された前記複素平面におけるポジションを有する、ステップと、
によって得られる、
方法。
【請求項３】
ステップiii）において、鏡像変換の中心としての役割を果たしている、前記対称軸線（４１２）上の前記点（４０７）は、前記第１のマッピング（４０１）における前記変調状態の前記少なくとも一部に割り当てられており、かつ前記サブ平面（４０５）の中に位置しているすべての複素数の平均である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
デジタル通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
ａ）データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って搬送波に変調されているデータワードを送信するステップと、
ｂ）データワード値から変調状態への（ｍ−１）個のさらなるマッピングに従って搬送波に変調されている前記データワードを（ｍ−１）回送信するステップと、
を含み、
データワード値から変調状態への前記（ｍ−１）個のさらなるマッピングは、前記第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面（７０６，７０７）に分割するステップであって、前記サブ平面の少なくとも一部の中の変調状態の数がｍであるステップと、
ii）前記データワード値の少なくとも一部に、各マッピングごとに同じサブ平面の中の相異なる１つの変調状態を割り当てるステップと、
によって得られる、
方法。
【請求項５】
位相変調を採用しているデジタル通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
ａ）データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って搬送波に変調されているデータワードを送信するステップと、
ｂ）データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って搬送波に変調されている前記データワードを送信するステップと、
を含み、
データワード値から変調状態への前記第２のマッピングは、データワード値から変調状態への前記第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面（８０４，８０５）に分割するステップであって、前記サブ平面の少なくとも一部は、前記サブ平面に含まれているすべての変調状態のポジションに対する対称軸線（８０６）を有する、ステップと、
ii）前記サブ平面の少なくとも一部について、前記サブ平面の前記一部のそれぞれの中に含まれている変調状態に対する対称軸線（８０６）を求めるステップと、
iii）前記データワード値の少なくとも一部のそれぞれに、前記第２のマッピング（８０２）における複素数を割り当てるステップであって、前記複素数は、前記第１のマッピング（８０１）に従って前記データワードに割り当てられている変調状態のポジション（８０７）から、前記第１のマッピング（８０１）によって前記変調状態（８０７）が位置しているサブ平面の前記対称軸線（８０６）に対して近似的に鏡像変換された前記複素平面におけるポジション（８０８）を有する、ステップと、
によって得られる、
方法。
【請求項６】
前記複素平面は、前記第１のマッピングに含まれているすべての変調状態の前記複素数のポジションに対する対称軸線（２０３，３０３，４０３，５０３，８０３）によって前記サブ平面に分割される、請求項２から請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記複素平面は、サブ平面の間の境界線（２０３，３０３，４０３，５０３，８０３）上に変調状態の複素数が位置しないように、前記サブ平面に分割される、請求項２から請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記送信ステップは、同じ伝送チャネル上において連続的に実行される、請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記デジタル通信システムは、周波数分割多元接続要素を含み、
前記送信ステップは、異なる周波数チャネルにおいて実行される、
請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記送信ステップは、送信されるシンボルのそれぞれに適用される、請求項１から請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第２および第３以降の送信ステップは、送信フレーム当たり所定の数のデータシンボルに適用される、請求項１から請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記サブ平面（４０４，４０５）の数が２に等しい、請求項２から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のマッピングおよび前記少なくとも１つのさらなるマッピングは、各データワードに先頭の制御ワードを付加することによって共通のスーパーマッピングから得られ、
前記スーパーマッピングは、制御ワードとデータワードとを連結した値を変調状態にマッピングし、各送信に制御ワードの特定の値が関連付けられている、
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
プログラム命令を格納しているコンピュータ可読ストレージメディアであって、
デジタル通信システムの送信器のプロセッサにおいて前記プログラム命令が実行されると、前記送信器は、請求項１から請求項１３のいずれかによる方法を実行する、コンピュータ可読ストレージメディア。
【請求項１５】
デジタル通信システムの送信器（１３００）であって、
データワードを受信し、前記受信したデータワードを少なくとも１回繰り返す反復器（１３０４）と、
前記データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値に従って変調状態にマッピングするマッパ（１３１０）であって、
ａ）データワードを、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、および、
ｂ）前記データワードの前記少なくとも１つの繰り返しを、データワード値から変調状態への少なくとも１つのさらなるマッピングに従って変調状態にマッピングするように、
構成されている、前記マッパと、
前記第１のマッピングおよび前記少なくとも１つのさらなるマッピングを前記マッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）であって、各データワード値について、前記第１のマッピングと前記さらなるマッピングの少なくとも１つとに従って前記データワード値に関連付けられる変調状態の複素数を加算することによって、すべてのデータワード値の合成後の生じうる相異なる状態の数が、データワード値から変調状態への前記第１のマッピングにおける相異なるデータワード値の数よりも小さい、マッピング制御ユニットと、
前記変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）と、
を備えている、送信器。
【請求項１６】
デジタル通信システムの送信器（１３００）であって、
データワードを受信し、前記受信したデータワードを１回繰り返す反復器（１３０４）と、
前記データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値に従って変調状態にマッピングするマッパ（１３０５）であって、
ａ）データワードを、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、および、
ｂ）前記データワードの前記繰り返しを、データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、
構成されている、前記マッパと、
前記第１のマッピングおよび前記第２のマッピングを前記マッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）であって、データワード値から変調状態への前記第２のマッピングは、データワード値から変調状態への前記第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面に分割するステップと、
ii）前記サブ平面の少なくとも一部のそれぞれに含まれているすべての変調状態の複素数の平均値を計算するステップと、
iii）前記データワード値の少なくとも一部のそれぞれに前記第２のマッピングにおける複素数を割り当てるステップであって、前記複素数は、前記第１のマッピングに従って前記データワード値に割り当てられている複素数のポジションから、前記第１のマッピングによって前記複素数が位置しているサブ平面の中のすべての変調状態の前記平均値のポジションに対して近似的に鏡像変換された前記複素平面におけるポジションを有する、ステップと、
によって得られる、マッピング制御ユニットと、
前記変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）と、
を備えている、送信器。
【請求項１７】
デジタル通信システムの送信器（１３００）であって、
データワードを受信し、前記受信したデータワードを（ｍ−１）回繰り返す反復器（１３０４）と、
前記データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値とデータワード値から変調状態へのｍ個の異なるマッピングとに従って変調状態にマッピングするマッパ（１３０５）と、
前記ｍ個のマッピングを前記マッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）であって、データワード値から変調状態への（ｍ−１）個のさらなるマッピングは、データワード値から変調状態への第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面に分割するステップであって、前記サブ平面の少なくとも一部の中の変調状態の数が、送信ステップの回数に等しい、前記ステップと、
ii）前記データワード値の少なくとも一部に、各マッピングごとに同じサブ平面の中の相異なる１つの変調状態を割り当てるステップと、
によって得られる、マッピング制御ユニットと、
前記変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）と、
を備えている、送信器。
【請求項１８】
位相変調を採用しているデジタル通信システムの送信器（１３００）であって、
データワードを受信し、前記受信したデータワードを１回繰り返す反復器（１３０４）と、
前記データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値に従って変調状態にマッピングするマッパ（１３０５）であって、
ａ）データワードを、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、および、
ｂ）前記データワードの前記繰り返しを、データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、
構成されている、前記マッパと、
前記第１のマッピングおよび前記第２のマッピングを前記マッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）であって、データワード値から変調状態への前記第２のマッピングは、データワード値から変調状態への前記第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面に分割するステップであって、前記サブ平面の少なくとも一部は、前記サブ平面に含まれている変調状態の複素数のすべてのポジションに対する対称軸線を有する、ステップと、
ii）前記データワード値の少なくとも一部のそれぞれに、前記第２のマッピングにおける複素数を割り当てるステップであって、前記複素数は、前記第１のマッピングに従って前記データワード値に割り当てられている複素数のポジションから、前記第１のマッピングによって前記複素数が位置しているサブ平面の前記対称軸線に対して近似的に鏡像変換された前記複素平面におけるポジションを有する、ステップと、
によって得られる、前記マッピング制御ユニットと、
前記変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）と、
を備えている、送信器。
【請求項１９】
前記マッピング制御ユニット（１３０６）は、データフレームの中における特定のデータワードのポジションに基づいて、前記データワードの一部のみに対して、前記第２および第３以降のマッピングを前記マッパ（１３０５）に提供するように、さらに構成されている、請求項１５から請求項１８のいずれかに記載の送信器。
【請求項２０】
前記マッピング制御ユニットは、前記マッピングを格納するストレージ手段（１３０７）を備える、請求項１５から請求項１９のいずれかに記載の送信器。
【請求項２１】
フレームにおける前記データワードのポジションに基づく、データワードを繰り返すべきか否かに関する決定に従って前記反復器（１３０４）を制御する反復制御ユニット（１３０９）をさらに備える、請求項１５から請求項２０のいずれかに記載の送信器。
【請求項２２】
前記マッピングに関する情報またはフレームにおける繰り返されるデータワードのポジションに関する情報を送信するように構成されている制御データ送信手段（１３０８）をさらに備える、請求項１５から請求項２１のいずれかに記載の送信器。
【請求項２３】
請求項１５から請求項２２のいずれかに記載の送信器（１３００）を備える、デジタル無線通信システムの基地局（１４００）。
【請求項２４】
請求項１５から請求項２２のいずれかに記載の送信器（１３００）を備える、デジタル無線通信システムの移動局（１５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル通信システムに関する。本発明は、具体的には、時間とともに変化する（time-variant）チャネルまたは周波数が変化する（frequency-variant）チャネルを通じてデータが送信される通信システム（例：モバイル通信システムまたは衛星通信）に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
長距離、あるいは無線リンクを通じて送信する場合、デジタルデータを１つ以上の搬送波に変調する。先行技術においては、様々な変調方式が知られており、例えば、振幅偏移変調（amplitude shift keying：ＡＳＫ）、位相偏移変調（phase shift keying：ＰＳＫ）、振幅および位相の混合型の変調（例：直交振幅変調（quadrature amplitude modulation：ＱＡＭ））などである。ここに挙げたいずれの変調タイプにおいても、変調信号は、例えば電圧あるいは電磁界強度によって、次の式（１）によって表すことができる。
【０００３】
【数１】
2008519512.tif 000003
ビット列、またはデータワードは、複素数Ａによって表される。この場合、次の式（２）、
【数２】
2008519512.tif 000004
は、変調信号の瞬間的な振幅を表し、次の式（３）、
【数３】
2008519512.tif 000005
は、変調信号の瞬間的な位相を表す。ビット列と複素数との間の割り当てをマッピングと称する。一般的には、ｂ個のビットのビット列から成るデータワードでは、２ｂ個のビット列から２ｂ個の複素数へのマッピングとなる。
【０００４】
実際の伝送チャネルでは、位相のシフトおよび減衰によって変調信号が歪み、信号にノイズが加わると、復調後の受信データに誤りが発生する。誤りの確率は、通常では、データレートが高いほど、すなわち変調状態の数が多いほど、シンボル持続時間が短いほど、高くなる。そのような誤りに対処するため、データに冗長性を加えることができ、これにより、誤りのあるシンボルを認識して訂正することができる。より経済的な方法としては、訂正できない誤りが起きたデータの送信のみを繰り返す方法、例えば、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）や増加的冗長性（incremental redundancy）が挙げられる。
【０００５】
繰り返されるデータを送信するための、先行技術における基本的な方法では、最初の送信に適用したマッピングを再送時にもそのまま使用する。したがって、繰り返されるデータワードを表す複素数は、元のデータワードの複素数と同じである。これを「単純マッピング」と称する。
【０００６】
欧州特許第１２９３０５９号明細書には、全ビットの平均信頼度を高める目的でデジタル変調シンボルを並びかえる方法が開示されている。これは、変調シンボルへのビットのマッピング規則を変更することによって達成される。この欧州特許の中心的なテーマは、ＡＲＱシステムにおいて再送するデータワードを並びかえることである。
【０００７】
国際公開第２００４／０３６８１７号パンフレットおよび国際公開第２００４／０３６８１８号パンフレットには、システムの信頼性を平均化する効果を達成する方法が記載されており、この方法では、元のデータワードおよび繰り返されるデータワードを、異なるダイバシティブランチ（diversity branch）を通じて、またはＡＲＱシステムとの組合せにおいて送信する。
【０００８】
上に引用した特許公報における方法およびメカニズムを、「コンスタレーションリアレンジメント（Constellation Rearrangement）」または単純に「ＣｏＲｅ」と称する。
【０００９】
有線通信システムと無線通信システムとの間の主たる違いは、情報を伝送する物理チャネルの挙動である。無線チャネルまたはモバイルチャネルは、その本質的な性質に起因して、時間とともに変化したり、周波数が変化したり、またはその両方の変化が生じる。最近のほとんどのモバイル通信システムでは、良好なパフォーマンスのためには、受信器においてデータシンボルの復調時にチャネルの正確な推定（通常はチャネル係数（channel coefficient）を測定する）が必要であり、このチャネル係数には、チャネルの出力もしくは位相またはその両方の特性に関する情報が含まれる。これを容易にするため、通常は何らかのパイロットシンボルを、データシンボルストリームの中またはデータシンボルストリーム間に挿入する。パイロットシンボルは所定の正確な振幅値もしくは位相値またはその両方を持ち、これを使用してチャネル係数を求めることができる。このチャネル係数は、適応フィルタリングなどの訂正手法に用いられる。
【００１０】
「判定帰還復調（Decision-Feedback Demodulation）」は、反復プロセスであり、最初のおおまかなチャネル推定（または推定なし）を使用してデータシンボルを復調する。復調した後、好ましくはさらに復号化した後、得られた情報をチャネル推定器にフィードバックし、そのデータシンボルからさらに良好な推定を得る。明らかに、このプロセスに起因して遅延が生じるのみならず、反復ステップのそれぞれにおいて多量の計算が必要となり、また、フィードバックループが含まれているため、このプロセスは最初のおおまかなチャネル推定の質に大きく依存する。このような手順は、例えば「Lutz H. -J. Lampe and Robert Schober, "Iterative Decision-Feedback Differential Demodulation of Bit-Interleaved Coded MDPSK for Flat Rayleigh Fading Channels", IEEE Transactions on Communications,Volume 49, Issue 7, July 2001, p. 1176-1184.」から公知である。
【００１１】
通常、復調前には振幅もしくは位相またはその両方が未知であるため、データシンボル自体を使用してチャネルを正確に推定することはできない。受信器は、チャネルを推定するためには、受信した信号に基づいて送られたシンボルについて結論しなければならない。シンボルの認識に誤りが含まれうるため、チャネル推定にはあいまい性（ambiguity）が生じる。この挙動は、図１に見ることができ、表１は、さらに詳しい説明として、様々なデジタル変調方式において生じるあいまい性の数を示している。
【００１２】
【表１】
2008519512.tif 000006
【００１３】
表１からさらに明らかであるように、反復式の判定帰還復調方式のパフォーマンスは、変調方式に伴うあいまい性の数にも大きく依存する。送られたシンボルの想定に間違いがあると、結果として間違ったチャネル推定となる。特に、変調状態の数の多い変調方式においては、避けられないノイズのため、シンボルに誤りが含まれる確率が高い。チャネル推定に間違いがあると、間違った訂正が行われ、その結果として受信したシンボルの誤りが増す。したがって、関連する技術分野には、チャネル推定の信頼性を高める必要性が存在している。
【００１４】
上述した先行技術では、１つのデジタルシンボルにマッピングされるビットの平均ビット信頼度（mean bit reliabilities）を、マッピングを並びかえることによって、またはマッピング前のビット操作によって平均化するだけである。この方策は、時間とともに変化したり周波数が変化するチャネルが非常に正確に認識されるならば良好な効果をもたらすが、コヒーレントな時間／周波数がデータパケットに対して比較的小さい場合、時間とともに変化したり周波数が変化するチャネルに関する受信器側の情報の精度は高まらない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、デジタル伝送システムにおけるチャネル推定の信頼度を高める方法を提供することである。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、デジタル通信システムのための送信器であって、チャネル推定の信頼度を高めることのできる送信器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、繰り返されるデータワードを信号点にマッピングする特殊な方法を定義することによって達成される。再配列後のコンスタレーション（信号空間）パターンとして、元のデータシンボルと繰り返されるデータシンボルとを合成したときにあいまい性の数が減少するパターンを選択する。すなわち、最初の送信の信号点を表す複素平面における複素数または複素ベクトルと、同じデータワードの再送の信号点を表す複素数または複素ベクトルとを加えることによって得られる異なる結果の数が、元の信号点または変調状態の数よりも小さい。あいまい性の数を低減することにより、送信される実際のデータシンボルによる影響の小さい、または影響されない、良好なチャネル推定を行うことができる。
【００１８】
振幅のあいまい性の数を低減する手順は以下のとおりである。
【００１９】
１．元のコンスタレーションの各信号点の振幅値および位相値を求める。これは、複素数によって表すことができる。
２．元のコンスタレーションの各信号点について、以下であるように１つ以上のペアの複素数を求める。
ａ．すべてのデータワードの元の複素数と（１つ以上の）ペアの複素数とのコヒーレント合成の結果として、元のコンスタレーションと比較して振幅レベルの数が低減する
ｂ．（１つ以上の）ペアのコンスタレーションの平均送信出力が、元のコンスタレーションの平均送信出力と同じである（オプション）
【００２０】
位相のあいまい性の数を低減する手順は以下のとおりである。
【００２１】
１．元のコンスタレーションの各信号点の振幅値および位相値を求める。これは、複素数によって表すことができる。
２．元のコンスタレーションの各信号点について、以下であるように（１つ以上の）ペアの複素数を求める。
ａ．すべてのデータワードのそれぞれ、または少なくともその一部のそれぞれの元の複素数と（１つ以上の）ペアの複素数のコヒーレント合成の結果として、元のコンスタレーションと比較して位相レベルの数が低減する
ｂ．（１つ以上の）ペアのコンスタレーションの平均送信出力が、元のコンスタレーションの平均送信出力と同じである（オプション）
【００２２】
いずれの場合にも、ステップｂはオプションであり、あいまい性の低減に必須ではない。しかしながら、ステップｂは、送信信号と再送信号とでチャネルにおける送信出力が均一であるという利点を提供する。
【００２３】
なお、当然ながら、各データワードについて、元のコンスタレーションとペアのコンスタレーションとの間には一対一の対応が存在する。したがって、元のコンスタレーションとペアの各コンスタレーションとの間での信号点の関係は一義に決まるが、任意の関係とすることができる。さらに、ペアのコンスタレーションのすべては、元のコンスタレーションと同じ数の信号点（異なる変調状態、割り当てられた異なる複素数）を持つ。
【００２４】
以下は、（１つ以上の）ペアのコンスタレーションを生成する方法である。
【００２５】
１．複素平面を、それぞれが信号点のうちの半分を含んでいる２つのサブ平面に分割する。
２．各サブ平面について、そのサブ平面内のすべての信号点の平均複素数点（average complex value point）を求める。
３．各サブ平面について、各サブ平面の信号点を平均複素数点に対してほぼ鏡像変換する（mirroring）ことによって、ペアのコンスタレーションを得る。
【００２６】
各システムにおいて伝送信号には多かれ少なかれノイズおよび歪みが加わるため、上記の鏡像変換は数学的に正確であることが好ましい（ただし必須ではない）。実際のシステムでは、近似的な鏡像変換で十分である。この場合の「近似的」とは、実際の信号点と理想的に鏡像変換されたポジションとの間の距離が、そのデータワードの異なる値を表す最も近い信号点までの距離の１／２未満であることを意味する。そのような近似的な鏡像変換は、複素数の固定小数点表現（固定小数点数の精度が低いため数学的に正確な解を表すことができない）において有利に採用することができる。
【００２７】
平均送信出力が一定であるという条件が要求されない場合、より一般的な以下の方法を適用することができる。
【００２８】
１．複素平面を、それぞれが信号点の半分を含んでいる２つのサブ平面に分割する。
２．各サブ平面について、そのサブ平面内の少なくともいくつかの信号点に対する対称軸線を得る。
３．各サブ平面について、信号点を、そのサブ平面の対称軸線上の事前定義されている１つの点に対して近似的に鏡像変換することによって、ペアのコンスタレーションを得る。
【００２９】
当業者には、これらのステップに必要とされるのが、幾何学分野または計算に関する非常に単純な技能であることが理解されるであろう。
【００３０】
なお、コンスタレーションが、複素平面内の少なくとも１本の任意の軸線に対称的である場合、２つの半平面への分割は、（信号点が含まれていない）そのような対称軸線に対して行うことが好ましい。コンスタレーションが実軸または虚軸に対称的である場合、その軸線を使用し、それ以外の場合、対称軸線は傾いたものとなる。
【００３１】
この方法では、コンスタレーションが各サブ平面内で鏡像変換点に対して点対称ではない場合、ペアのコンスタレーションの形状が元のコンスタレーションの形状と異なることが明らかである。このことは、特に、元のコンスタレーションが、ＱＡＭではなくＰＳＫ変調、あるいは任意の混合型のＡＳＫ／ＰＳＫ変調を表す場合にあてはまる。
【００３２】
元のコンスタレーションの形状を維持することは、受信器の復調器（ＬＬＲ計算器）の実施において有利となり得るが、これに関して本明細書では詳しくは説明しない。
【００３３】
ペアのコンスタレーションの形状を元のコンスタレーションの形状と同じに維持するためには、ペアのコンスタレーションを生成するステップ１〜ステップ３を以下のように変更する必要がある。
【００３４】
１．複素平面を、それぞれが信号点の半分を含んでいる２つのサブ平面に分割する。
２．ペアのコンスタレーションの数が、サブ平面内の信号点の数より１だけ少なくなるように、ペアのコンスタレーションを作成する。
３．ペアのコンスタレーションのそれぞれにおける各サブ平面について、元のコンスタレーションおよびペアのコンスタレーションにおいて各データワードが信号点のそれぞれに１回ずつマッピングされるように、データワードから信号点へのマッピングを変更する。
【００３５】
特定の変調方式では、振幅のあいまい性と位相のあいまい性の両方を同時に低減することは、復調において必ずしも必要ない。例えば、ＰＳＫ方式では、すべてのデータ情報が変調シンボルの位相角度に含まれ、振幅はほとんど重要ではない。ＰＳＫの場合、以下の手順を適用してペアのコンスタレーションを得ることにより、位相のあいまい性が低減される。
【００３６】
１．複素平面を、それぞれが同じ数の信号点を含んでいる複数のサブ平面に分割する。このステップはオプションであり、省略することができる。その場合、複素平面全体が１つの「サブ」平面とみなされる。
２．各サブ平面について、そのサブ平面の中の信号点の少なくとも一部のポジションに対する対称軸線を求める。
３．各サブ平面の信号点を、そのサブ平面の対称軸線に対して鏡像変換することによって、ペアのコンスタレーションを得る。
【００３７】
元のコンスタレーションを使用してワードをマッピングする、すなわち、データワードを元のコンスタレーションに従って複素数にマッピングすると、元のコンスタレーションのシンボル、または（略称として）元のシンボルになる。同様に、ペアのコンスタレーションを使用してデータワードをマッピングする、すなわち、データワードをペアのコンスタレーションに従って複素数にマッピングすると、ペアのコンスタレーションのシンボル、または（略称として）ペアのシンボルになる。
【００３８】
本発明の１つの態様によると、デジタル通信システムにおいてデータを送信する方法は、データワード値から変調状態への第１のマッピング（４０１）に従って搬送波に変調されているデータワードを送信する第１の送信ステップ（１２０５）と、データワード値から変調状態への少なくとも１つのさらなるマッピング（４０２）に従って搬送波に変調されている同じデータワードを送信する少なくとも１回のさらなる送信ステップ（１２０６）とを含み、各データワード値について、第１のマッピングとさらなるマッピングの少なくとも１つとに従ってデータワード値に関連付けられる複素数を加算することによって、すべてのデータワード値の合成後の生じうる相異なる値（４１０，４１１），（７１２，７１３），（８１１〜８１４）の数が、第１のマッピング（４０１，７０１，８０１）における相異なるデータワード値の数よりも小さい。
【００３９】
本発明の別の態様によると、デジタル通信システムにおいてデータを送信する方法は、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って搬送波に変調されているデータワードを送信するステップと、データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って搬送波に変調されているそのデータワードを送信するステップとを含み、データワード値から変調状態への第２のマッピングは、データワード値から変調状態への第１のマッピングから、ｉ）データワード値から変調状態への第１のマッピングを表す複素平面を少なくとも２つのサブ平面（４０４，４０５）に分割するステップと、ii）サブ平面の少なくとも一部について、サブ平面の一部のそれぞれの中に含まれている変調状態に対する対称軸線（４１２）を求めるステップと、iii）データワード値の少なくとも一部に、第２のマッピング（４０２）における複素数（４０９）を割り当てるステップであって、複素数（４０９）が、第１のマッピング（４０１）に従ってデータワードに割り当てられている複素数のポジション（４０８）から、第１のマッピング（４０１）によって複素数（４０８）が位置しているサブ平面（４０５）の対称軸線上の点（４０７）に対して近似的に鏡像変換された複素平面におけるポジションを有する、ステップと、によって得られる。
【００４０】
本発明のさらなる態様によると、デジタル通信システムにおいてデータを送信する方法は、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って搬送波に変調されているデータワードを送信するｍ回の送信ステップと、データワード値から変調状態への（ｍ−１）個のさらなるマッピングに従って搬送波に変調されているそのデータワードを（ｍ−１）回送信するステップとを含み、データワード値から変調状態への（ｍ−１）個のさらなるマッピングは、第１のマッピングから、ｉ）データワード値から変調状態への第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面（７０６，７０７）に分割するステップであって、サブ平面の少なくとも一部の中の変調状態の数がｍであるステップと、ii）データワード値の少なくとも一部に、各マッピングに同じサブ平面の中の相異なる１つの変調状態を割り当てるステップと、によって得られる。
【００４１】
本発明のさらに別の態様によると、位相変調を採用しているデジタル通信システムにおいてデータを送信する方法は、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って搬送波に変調されているデータワードを送信するステップと、データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って搬送波に変調されているそのデータワードを送信するステップとを含み、データワード値から変調状態への第２のマッピングは、データワード値から変調状態への第１のマッピングから、ｉ）データワード値から変調状態への第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面（８０４，８０５）に分割するステップであって、サブ平面の少なくとも一部は、サブ平面に含まれているすべての変調状態のポジションに対する対称軸線（８０６）を有する、ステップと、ii）サブ平面の少なくとも一部について、サブ平面の一部のそれぞれの中に含まれている変調状態に対する対称軸線（８０６）を求めるステップと、iii）データワード値の少なくとも一部のそれぞれに、第２のマッピング（８０２）における複素数を割り当てるステップであって、複素数は、第１のマッピング（８０１）に従ってデータワードに割り当てられている変調状態のポジション（８０７）から、第１のマッピング（８０１）によって変調状態（８０７）が位置しているサブ平面の対称軸線（８０６）に対して近似的に鏡像変換された複素平面におけるポジション（８０８）を有する、ステップと、によって得られる。
【００４２】
本発明のさらに別の態様によると、コンピュータ可読ストレージメディアがプログラム命令を格納しており、デジタル通信システムの送信器のプロセッサにおいてプログラム命令が実行されると、送信器は、上述した態様の１つによる方法を実行する。
【００４３】
本発明のさらに別の態様によると、デジタル通信システムの送信器（１３００）は、データワードを受信し、受信したデータワードを少なくとも１回繰り返す反復器（１３０４）と、データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値に従って変調状態にマッピングするマッパ（１３１０）とを備えている。このマッパは、ａ）データワードを、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、およびｂ）データワードの少なくとも１つの繰り返しを、データワード値から変調状態への少なくとも１つのさらなるマッピングに従って変調状態にマッピングするように、構成されている。送信器は、第１のマッピングおよび少なくとも１つのさらなるマッピングをマッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）をさらに備えており、この場合、各データワード値について、第１のマッピングとさらなるマッピングの少なくとも１つとに従ってデータワード値に関連付けられる変調状態の複素数を加算することによって、すべてのデータワード値の合成後の生じうる相異なる状態の数が、データワード値から変調状態への第１のマッピングにおける相異なるデータワード値の数よりも小さい。送信器は、変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）をさらに備えている。
【００４４】
本発明のさらに別の態様によると、デジタル通信システムの送信器（１３００）は、データワードを受信し、受信したデータワードを１回繰り返す反復器（１３０４）と、データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値に従って変調状態にマッピングするマッパ（１３０５）とを備えている。このマッパは、ａ）データワードを、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、およびｂ）データワードの繰り返しを、データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、構成されている。送信器は、第１のマッピングおよび第２のマッピングをマッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）をさらに備えており、この場合、データワード値から変調状態への第２のマッピングは、データワード値から変調状態への第１のマッピングから、ｉ）データワード値から変調状態への第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面に分割するステップと、ii）サブ平面の少なくとも一部のそれぞれに含まれているすべての変調状態の複素数の平均値を計算するステップと、iii）データワード値の少なくとも一部のそれぞれに、第２のマッピングにおける複素数を割り当てるステップであって、複素数は、第１のマッピングに従ってデータワード値に割り当てられている複素数のポジションから、第１のマッピングによって複素数が位置しているサブ平面の中のすべての変調状態の平均値のポジションに対して近似的に鏡像変換された複素平面におけるポジションを有する、ステップと、によって得られる。送信器は、変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）をさらに備えている。
【００４５】
本発明のさらに別の態様によると、デジタル通信システムの送信器（１３００）は、データワードを受信し、受信したデータワードを（ｍ−１）回繰り返す反復器（１３０４）と、データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値とデータワード値から変調状態へのｍ個の異なるマッピングとに従って変調状態にマッピングするマッパ（１３０５）と、ｍ個のマッピングをマッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）をさらに備えており、この場合、データワード値から変調状態への（ｍ−１）個のさらなるマッピングは、データワード値から変調状態への第１のマッピングから、ｉ）データワード値から変調状態への第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面に分割するステップであって、サブ平面の少なくとも一部の中の変調状態の数が、送信ステップの回数に等しい、ステップと、ii）データワード値の少なくとも一部に、各マッピングに同じサブ平面の中の相異なる１つの変調状態を割り当てるステップと、によって得られる。送信器は、変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）をさらに備えている。
【００４６】
本発明のさらに別の態様によると、位相偏移変調を採用しているデジタル通信システムの送信器（１３００）は、データワードを受信し、受信したデータワードを１回繰り返す反復器（１３０４）と、データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値に従って変調状態にマッピングするマッパ（１３０５）とを備えている。このマッパは、ａ）データワードを、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、およびｂ）データワードの繰り返しを、データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、構成されている。送信器は、第１のマッピングおよび第２のマッピングをマッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）をさらに備えており、この場合、データワード値から変調状態への第２のマッピングは、データワード値から変調状態への第１のマッピングから、ｉ）データワード値から変調状態への第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面に分割するステップであって、サブ平面の少なくとも一部は、サブ平面に含まれている変調状態の複素数のすべてのポジションに対する対称軸線を有する、ステップと、ii）データワード値の少なくとも一部のそれぞれに、第２のマッピングにおける複素数を割り当てるステップであって、複素数は、第１のマッピングに従ってデータワード値に割り当てられている複素数のポジションから、第１のマッピングによって複素数が位置しているサブ平面の対称軸線に対して近似的に鏡像変換された複素平面におけるポジションを有する、ステップと、によって得られる。送信器は、変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）をさらに備えている。
【００４７】
本発明のさらに別の態様によると、デジタル無線通信システムの基地局（１４００）は、上述した態様の１つによる送信器（１３００）を備えている。
【００４８】
本発明のさらに別の態様によると、デジタル無線通信システムの移動局（１５００）は、上述した態様の１つによる送信器（１３００）を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
添付の図面は、本発明の原理を説明する目的で本明細書に組み込まれており、その一部を形成している。これらの図面は、本発明の実施方法および使用方法を図示および説明している例に本発明を制限することを意図するものではないことを理解されたい。添付の図面に図示したように、本発明の以下のさらに具体的な説明から、さらなる特徴および利点が明らかになるであろう。
【００５０】
マッピングまたはコンスタレーションを示しているすべての図面において、点は数字のラベルによって識別してある。これらのラベルは、通信における、あるデータワードまたはビット列を表すことを目的とするものであり、ラベル自体は、特定の任意のデータワードを表しているにすぎないことが、当業者には明らかであろう。したがって、連続するラベルは、２進、８進、１０進、１６進表現、またはその他の数値表現による連続するビット列を表しているとは限らない。
【００５１】
図２は、１６−ＱＡＭ変調方式を使用しての送信の例を示している。表１によると、１６−ＱＡＭ方式でのデータ変調シンボルは４つのビットを伝える。本明細書に説明する方法においては、これら４つのビットを、以下のように２回送信する。
【００５２】
１．４つのビットの元のデータワードに対して第１のコンスタレーションマッピング２０１を使用して送信する
２．４つのビットの繰り返されるデータワードに対して第２の別のコンスタレーション２０２を使用して送信する
【００５３】
以下の説明では、一般性を失うことなく、コンスタレーションの平均送信出力が１に等しいことを前提とする。図面に示してある値は、その状況における値である。平均送信出力が１以外である場合に値を適切に調整する方法は、当業者には明らかであろう。また、すべてのデジタル変調シンボルの平均送信出力が１である、または他の任意の値であるように、デジタル変調シンボルの送信出力値を得る方法も明らかである。
【００５４】
元のコンスタレーション２０１からペアのコンスタレーション２０２を取得するため、複素平面を虚軸２０３に沿って２つのサブ平面２０４，２０５に分割する。図２におけるコンスタレーションの場合、虚軸は対称軸線である。対角線２０６を使用することもできるが、両方のサブ平面について信号点が乗っていない分割線を選択することが有利である。次に、両方のサブ平面の対称軸線を求める。図２の場合、実軸２０７が、両方のサブ平面の対称軸線である。元の送信データワードとその繰り返しバージョンとを合成した後のあいまい性が減少するように、ペアのコンスタレーションにおける信号点のポジションとして、元の信号点を、対称軸線（すなわち実軸２０７）上の点２０８，２０９に対して鏡像変換する必要がある。サブ平面２０４，２０５への分割に従って、サブ平面２０４に属しているすべての信号点を点２０８に対して鏡像変換する一方で、サブ平面２０５に属しているすべての信号点を点２０９に対して鏡像変換する必要がある。送信と再送とで同じ平均送信出力を達成するため、鏡像変換点２０８，２０９は、そのサブ平面内のすべての複素数の平均に等しくすべきである。
【００５５】
図２では、元のマッピングおよびペアのコンスタレーションの変調状態または信号点のうち、ワードＮｏ.１０を強調してある。
【００５６】
図３は、６４−ＱＡＭの場合の最初のマッピング３０１とさらなるマッピング３０２とを示している。この場合にも、複素平面を、虚軸３０３に沿って２つのサブ平面に分割する。次に、２回目のマッピングにおいては、サブ平面に従って、各信号点を、第１のコンスタレーションにおける元のポジションから、それぞれ同じサブ平面における平均複素数３０４，３０５に対して鏡像変換する。
【００５７】
図４は、ＱＰＳＫを例にとり、任意の同じワードの元の送信と繰り返された送信を合成する結果を示している。第１または元のマッピング４０１から第２のまたはさらなるペアのマッピング４０２を取得するため、複素平面を虚軸４０３に沿って２つのサブ平面４０４，４０５に分割する。各サブ平面において、それぞれ、平均値４０６、４０７に対して、信号点を鏡像変換する。ワードＮｏ.「１」は、第１のマッピングにおいてはベクトル４０８によって表されており、第２のマッピングにおいてはベクトル４０９によって表されている。平均搬送波振幅が１であると定義されているため、各ベクトルの長さは１である。シンボルのコヒーレント合成は、両方のベクトルを加えることとに等しく、これにより実数４１０として√２が得られる。図４（Ｂ）〜（Ｄ）は、それぞれ、ワードＮｏ.「２」、「３」、「４」のコヒーレント合成を示している。図面からわかるように、あいまい性の数が、１つの振幅レベルと、２つの位相レベル４１０，４１１に低減しており、これはＢＰＳＫ変調に類似している。これにより、伝送チャネルの減衰と、−π〜＋πの間の位相シフトとを、容易かつ正確に求めることができる。
【００５８】
ＱＰＳＫを例として図４を参照しながら説明した原理は、すべてのＱＡＭコンスタレーションに同じように適用することができ、変調状態または信号点の数には関係なく、コヒーレント合成の結果は２つの値となる。
【００５９】
ペアの（または第２の、あるいはさらなる）コンスタレーションにおいて、元のコンスタレーションの形状を維持することが要求されない場合、あいまい性の数を少なくともＢＰＳＫと同等まで低減させるという条件を満たす単一のペアのコンスタレーションを必ず見つけることが可能である。図５は、この状況の例を示しており、元の（第１の）マッピングは８−ＰＳＫ方式に従っている。２つのマッピングのコヒーレント合成の後にＢＰＳＫと同等のあいまい性を達成するため、複素平面を虚軸５０３に沿ってサブ平面５０４，５０５に分割する。各サブ平面において、各信号点をそれぞれ平均複素数５０６、５０７に対して鏡像変換する。例えば、ワードＮｏ.「１」の信号点は、点５０７に対してポジション５０８に鏡像変換される。結果的に、ペアの（第２の）マッピング５０２は、ＡＳＫ／ＰＳＫ混合型のコンスタレーションとなる。図６は、同様の状況として、元の（第１の）マッピングが１６−ＰＳＫ方式である場合を示している。あいまい性をＢＰＳＫと同等レベルまで低減させる場合、ペアの（第２の）マッピングは極めて不規則なものとなる。
【００６０】
ペアのコンスタレーションにおいて、元のコンスタレーションの形状を維持すべきであるならば、あいまい性をＢＰＳＫと同等の状況に低減するためには、場合によっては複数のペアのコンスタレーションが必要となる。このことは、特に、信号点が５つ以上であるＰＳＫ変調の場合にあてはまる。図７は、８−ＰＳＫの場合の、そのようなペアのコンスタレーションと、そのコヒーレント合成の結果の例を示しており、図９および図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、１６−ＰＳＫの場合を示している。
【００６１】
図７に戻り、元のコンスタレーション（第１のマッピング）７０１の複素平面を虚軸７０５によって２つのサブ平面７０６，７０７に分割する。各サブ平面において、データワードから信号点へのマッピングを、すべてのマッピング７０１〜７０４において、同じワードがそのサブ平面内の各ポジション（信号点）に必ず１回ずつ割り当てられるように変更する。結果的に、同じワードの４回の送信のすべてのコヒーレント合成が、ワードの値には無関係に同じ値となる。図７において、ワードＮｏ.「１」は、第１のマッピング７０１においてはベクトル７０８によって表されており、第２のマッピング７０２においてはベクトル７０９によって、第３のマッピング７０３においてはベクトル７１０によって、マッピング７０４においてはベクトル７１１によって表されている。右側の半平面に割り当てられているすべてのワード値に対する結果７１２は、約２.６１３１という実数である。なぜなら、すべてのワード値に対して、順序が異なるだけで同じベクトルが加算されるためである。同様に、左側の半平面に割り当てられているすべての値に対する結果７１３は、約−２.６１３１という実数である。したがって、ワードから信号点への４つのマッピングを使用することによって、１つの振幅と２つの位相レベルというＢＰＳＫと同等の状況を達成することができる。
【００６２】
ＰＳＫ方式において位相のあいまい性のみを排除すべきである場合、１つのみのペアのコンスタレーションを使用すれば十分なことがある。この場合、図８あるいは図１０（Ａ）または（Ｂ）に似た合成結果になり、図示してあるように位相レベルはすでに２つのみである（この場合、実軸に対して０度および１８０度）。
【００６３】
図８においては、複素平面を虚軸８０３に沿ってサブ平面８０４，８０５に分割する。各信号点のポジションを、第１のマッピング８０１におけるポジションから、点に対する鏡像変換によって第２のマッピング８０２におけるポジションを取得する代わりに、両方のサブ平面の対称軸線である実軸８０６に対する鏡像変換を行う。ワードＮｏ.「１」の第１の（元の）送信と繰り返される送信の合成は、ベクトル８０７とベクトル８０８の合計であり、その結果は、点８１２における約０.７６５４という実数である。ワードＮｏ.「４」についても、これと同じことがあてはまる。ワードＮｏ.「２」または「３」については、ベクトル８０９とベクトル８１０を合成すると、その結果は点８１１における約１.８４７８である。
【００６４】
振幅のあいまい性が２以上であっても、このような方策によってチャネル推定能力が大きく向上する。なぜなら、ＰＳＫ変調方式の復調プロセスでは正確な振幅が要求されないためである。
【００６５】
図９は、１６−ＰＳＫの場合の８つの異なるマッピングを示している。第１および第２のマッピングのみを合成する場合、図１０（Ａ）に示したように、８つの結果が生じうる（４つの振幅レベルおよび２つの位相レベル）。最初の４つのマッピングを合成するときには、図１０（Ｂ）に示したように４つの結果が生じる（２つの振幅レベルおよび２つの位相レベル）。８つのマッピングすべてを合成するときのみ、あいまい性は２つの位相レベルに低減される。
【００６６】
本発明に開示する手順は、ワードの元のバージョンと繰り返されるバージョンとの間で、ワードから信号点へのマッピング規則を並びかえることと解釈できる。したがって、以下のセクションでは、本方法を「リピティションリアレンジメント（Repetition Rearrangement）」または短縮して「ＲｅＲｅ」と称する。
【００６７】
フレーム内のすべてのワードを、本発明に開示したリピティションリアレンジメントを使用して送信する必要はない。チャネルがゆっくりと変化するだけならば、受信器の良好なチャネル推定条件を達成するのに少数のＲｅＲｅワードで十分である。結果的に、他のデータワードについては、先行技術から公知である他の方法（例：単純マッピングによる繰り返し、またはコンスタレーションリアレンジメント（ＣｏＲｅ）による繰り返し）を使用することができる。このうちＣｏＲｅは、受信器におけるビット誤り率が通常小さくなるため、好ましい解決策である。図１１は、そのような代替方式を示している。データフレーム１１０１には、先行技術に従って、この場合にはコンスタレーションリアレンジメントによって送信されるデータが含まれている。これに対して、データフレーム１１０２には、本明細書に提示した方法に従って送信されるデータのみが含まれている。データフレーム１１０３には、両方の方法に従って送信されるデータが含まれている。データワード１１０４は、第１の（元の）マッピングを使用して送信され、上に詳しく説明したように、第２のマッピングによるデータワード１１０５として繰り返される。データワード１１０６についても同じであり、データワード１１０７として再送される。
【００６８】
さらに、ＲｅＲｅデータシンボルの量およびポジションを、制御チャネルにおいて明示的にまたは所定のパラメータによって送信器から受信器に伝えて、データフレームのどの部分がどの反復方式に従っているかの情報を受信器に提供することができる。
【００６９】
高速に変化する無線チャネルの場合、元のシンボルとその（１つ以上の）ペアのシンボルをタイムフレーム内の隣接する場所において送信することが有利である。なぜなら、リピティションリアレンジメントの恩恵は、元のシンボルとペアのシンボルのチャネル条件ができるだけ等しいことに依存するためである。あるいは、元のシンボルとペアのシンボルとを、ＦＤＭＡシステムの異なる周波数チャネルにおいて同時に送信する、またはＣＤＭＡシステムの異なる符号チャネルにおいて同時に送信することが可能である。当業者には、これらの代替方法を組み合わせることができることが明らかであろう。例えば、ＯＦＤＭシステムにおいては、元のシンボルとペアのシンボルを、隣接する副搬送波上で、隣接するタイムスロットにおいて、またはその両方において送信することができる。このうち最後の送信方式は、同一の元のシンボルと一緒に送信するペアのシンボルがいくつか存在する場合（例：８−ＰＳＫの場合の３つのペアのシンボル）に特に適用可能である。この場合、最初のペアのシンボルを、元のシンボルと同じ副搬送波における隣接するタイムスロットにおいて送信することができ、第２のペアのシンボルを、元のシンボルの副搬送波に隣接する副搬送波における同じタイムスロットにおいて送信することができ、第３のペアのシンボルを、元のシンボルに隣接する副搬送波における隣接するタイムスロットにおいて送信することができる。
【００７０】
各図面に示した例は、合成後の信号点がグラフの右側の軸線（通常は複素信号平面における実数部の軸線を表す）上に位置するマッピングコンスタレーションを示している。当業者には、合成後の信号点が実軸上に位置することなくあいまい性の数が低減される、別のマッピングを定義できることが明らかであろう。例えば、信号点が虚軸上に位置するＱＡＭマッピングを定義することは非常に容易である。同様に、ＰＳＫのマッピングとして、実軸に対してある角度だけ傾いている直線上に点が位置するマッピングを定義することは容易である。そのようなマッピングのうちどれを選択するかは、システム設計者による実装上の選択肢であり、本発明に関する限りはその技術的な概念に直接には影響しない。
【００７１】
元のコンスタレーションが、これらの図面に示したものではないが、特定の角度または横方向の値だけシフトしたものである場合、同様の状況となる。図１から明らかであるように、４−ＡＳＫ／２−ＰＳＫは８−ＡＳＫをシフトさせたバージョンであると解釈できる。したがって、当業者には、そのようなシナリオの場合の適切なマッピングを導く方法が明らかであろう。
【００７２】
ここまでの説明では、コヒーレント復調が要求される変調コンスタレーションに焦点を当ててきた。結果的に、説明したアルゴリズムは、元の信号点と再配列された信号点もコヒーレント合成されるように構築される。しかしながら、設計アルゴリズムおよび合成方法は、非コヒーレントな方法に適するように容易に修正できることが明らかであろう。例えば、ＡＳＫの場合、搬送波の振幅を非コヒーレントに単純に検出することが可能であり、合成においてスカラー値を加算することができる。
【００７３】
上の詳細な説明においては、つねに２つのサブ平面を使用してきた。サブ平面への複数分割を行う代替例として、４つの１／４平面（quarter plane）に分割することができ、１／４平面のそれぞれは複素平面の象限に似ている。その場合、図９における最初のマッピングに対するペアのコンスタレーションを、この図９における第３のマッピングとすることができる。その合成の結果は、あいまい性の観点でＱＰＳＫ変調と同等となる。
【００７４】
図１８（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、合成の結果がＱＰＳＫと同等になる、１６−ＱＡＭの場合の元のマッピングおよびペアのマッピングを示している。このような代替方式では、あいまい性レベルは高くなるが、通信システムにおいて有利に採用できることがある。なぜなら、あいまい性レベルの数が増してチャネル推定の精度が落ちるが、送信および再送されるデータワードの出力が良好に均等化されることにより、復調後のＬＬＲ値が向上し、それによって受信機における後の復号化段のパフォーマンスを向上させることができる。したがって、本発明の目的を、ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、８−ＡＳＫと同等の合成結果とすることもできる。当業者には、合成結果におけるあいまい性レベルの数が元のコンスタレーションよりも減少することにより、パフォーマンス向上が達成されることが理解されるであろう。
【００７５】
ペアのマッピングを選択するときのさらなる副次的な基準は、どのような状況においても、コヒーレント合成の結果として複素平面の原点にならないことである。この理由は単純であり、合成後の複素数が０である信号点からは、受信器がチャネル状態に関するいかなる情報も取り出すことができないためである。
【００７６】
別の代替方法においては、すべてのとりうる変調状態のうちのサブセットのみ、または、存在する全データワード値のサブセットのみに対して、説明した方法を適用することができる。この方法においても、伝送チャネル特性を求めるときのあいまい性を低減することができる。
【００７７】
本説明では、元のデータワードおよび繰り返されるデータワードが、いずれも同じｂ個のビットのビット列から成ることを前提としている。説明を単純にするため、マッピングは、ｂビットを１つの複素数にマッピングするものと想定している。したがって、元のコンスタレーションは、２ｂ個の異なる複素数から成り、ペアのコンスタレーションは、２ｂ個の複素数から成る。当業者は、元のコンスタレーションと１つ以上のペアのコンスタレーションを「スーパーコンスタレーション（super-constellation）」にまとめることができることに気づくであろう。この場合、スーパーコンスタレーションは、元のマッピングと１つ以上のペアのマッピングとをまとめる「スーパーマッピング（super-mapping）」を表すことができる。そのような場合、元のマッピングまたはペアのマッピングを表す制御情報を、スーパーマッピングまたはスーパーコンスタレーションに含めなければならない。
【００７８】
各データワードに制御ワードを事前に付加する。制御ワードは、各送信に対して特定の値をとり、例えば、データワードの最初の送信では「１」、同じデータワードの第２の送信では「２」、以下同様である。スーパーマッピングは、制御ワードとデータワードとを連結した値を、変調状態またはスーパー信号点にマッピングする。したがって、制御ワードの異なる値ごとに、データワード値から変調状態への異なるマッピングが得られる。スーパーマッピングが適切に編成されているならば、データワード値から変調状態への異なるマッピングが、上述した特性を示すことができる。
【００７９】
図１６（Ａ）は、例として８−ＰＳＫの場合の元のコンスタレーションを示しており、図１６（Ｂ）は、関連するペアのコンスタレーションを示している。例えば、信号点１６０１は、第１の送信におけるシンボル「１」を表し、信号点１６０２は、第２の送信または再送における同じシンボル「１」を表している。
【００８０】
なお、図６に示したコンスタレーションとの違いは、信号点のラベルが異なるのみである。この違いは、単に便宜上のものであり、当業者には、シンボルの番号が１から８までであるか、０から７までであるかという表記上の問題であることが認識されるであろう。図１６（Ａ）および（Ｂ）におけるコンスタレーションから、両方のコンスタレーションの信号点を含め、先頭の「１」または「０」（それぞれ、その信号点が元のマッピング、またはペアのマッピングを使用して生成されたかを示す）をラベルに付加することによって、図１６（Ｃ）におけるスーパーコンスタレーションが得られる。したがって、図１６（Ｃ）において、先頭が「０」であるラベルを持つ点のすべてが元の信号点およびそのマッピングに相当し、先頭が「１」であるラベルを持つ点のすべてがペアの信号点およびそのマッピングに相当する。
【００８１】
図１７（Ａ）は、例として１６−ＱＡＭの場合の元のコンスタレーションを示しており、図１７（Ｂ）は、関連するペアのコンスタレーションを示している。なお、図２に示したコンスタレーションとの違いは、信号点のラベルが異なるのみであり、これは、図１６（Ａ）〜（Ｃ）に関して上述した理由と同じである。図１７（Ａ）および（Ｂ）におけるコンスタレーションから、両方のコンスタレーションの信号点を含め、先頭の「１」または「０」（それぞれ、その信号点が元のマッピング、またはペアのマッピングを使用して生成されたかを示す）をラベルに付加することによって、図１７（Ｃ）におけるスーパーコンスタレーションが得られる。元のコンスタレーションおよびペアのコンスタレーションでは信号点のポジションは同じであり、ラベルが異なるのみであるため、図１６（Ｃ）において、各信号点が２つのラベルを表す必要がある。例えば、信号点１７０１は、第１の送信における値「１」と、第２の送信または再送における値「４」とを表している。したがって、信号点１５０１は、スーパーコンスタレーションにおける値「０１」および「１４」を表している。同様に、点１７０２は、第１の送信における「４」と、第２の送信における値「１」とを表している。図１７（Ｃ）のスーパーコンスタレーションにおいては、点１５０２は値「０４」および「１１」を表している。
【００８２】
先頭が「０」であるすべてのラベルは、元の信号点と、そのマッピングおよびラベルに相当し、先頭が「１」であるすべてのラベルはペアのコンスタレーションと、そのマッピングおよびラベルに相当する。
【００８３】
なお、そのようなスーパーマッピングおよびスーパーコンスタレーションは、トレリス符号化変調の当業者に公知である、いわゆる「セットパーティショニング（set partitioning）」手法に性質が似ている。これに関する参考資料は、G. Ungerboeckの「Trellis-coded modulation with redundant signal sets Part I: Introduction」と、「Trellis-coded modulation with redundant signal sets Part II: State of the art」（いずれもIEEE Communications Magazine, Volume: 25 , Issue: 2, Feb 1987, Pages: 5-11 and 12-21）に記載されている。
【００８４】
図１２は、デジタル通信システムにおけるデータシンボルのあいまい性を低減させるために使用できる方法のフローチャートを示している。この方法は、マッピング生成ステップ１２０１と、送信ステップ１２０５と、１回以上の再送ステップ１２０６とから成る。
【００８５】
最初に、ステップ１２０２において、第１のマッピングを生成する。このマッピングは、ランダムに、指定されるアルゴリズムに従って、またはこの方法を採用している送信器に格納されているテーブルから単純に読み取ることによって生成することができる。また、このテーブルは、その送信に対応する基地局や移動局などの別のエンティティから受信してもよい。次に、さらなるステップ１２０３において、上述したアルゴリズムの１つに従って、第２のマッピングを生成する。ステップ１２０４において、さらなるマッピングを生成すべきであるかどうかを問い合わせる。生成すべきである場合、ループはステップ１２０３に戻る。そうでない場合、ステップ１２０５に進む。生成したマッピングは、後から使用できるようにテーブルに格納してもよい。したがって、生成ステップ１２０１は、伝送セッションごとに必要であるとは限らず、場合によっては送信するデータワードに対して必要ないこともある。さらには、送信器の製造時に使用するマッピングのすべてを格納する、例えばファームウェアのダウンロードにより格納する、またはすべてのマッピングを別のエンティティから受信してそれらをメモリ内のテーブルに格納することも可能である。
【００８６】
ステップ１２０５において、データワードを表している第１のマッピングに従ってシンボルを送信する。ステップ１２０６において、ステップ１２０３において生成した第２のマッピングに従って、同じデータワードを再送シンボルとしてもう一度送信する。ステップ１２０７において、データワードを送信する必要のあるマッピングが他に存在しているかどうかを問い合わせる。存在している場合、後ろに戻ってステップ１２０６および１２０７を繰り返す。さらなるマッピングが存在していない場合、そのデータワードの送信が終了する。同じデータワードのすべての送信を時間的に間隔をあけずに送ることが有利であるが、間に別のデータワードを送信することもできる。
【００８７】
図１３は、上述した方法に従ってデータを送信する目的で使用できる送信器１３００を示している。
【００８８】
送信器１３００では、符号器１３０１において、送信する情報ビットストリームを符号化する。ランダムビットインタリーバ１３０２において、符号化したビットストリームをインタリーブする。Ｓ／Ｐユニット１３０３において、ビットのグループをデータワードに組み合わせる。組み合わせるビットの数は、利用可能な変調状態の数に依存する。例えば、１６−ＱＡＭの場合、ｌｄ１６＝４ビットを組み合わせて１つのデータワードとし、６４−ＱＡＭの場合、ｌｄ６４＝６ビットを組み合わせて１つのデータワードとする。反復器１３０４において、再送のためデータワードを繰り返す。データワードの繰り返し係数および繰り返す比率は、方法のバージョンに依存する。生成したワードをマッパ１３０５に送る。マッパ１３０５は、様々なモードに従って動作することができる。単純マッピングに相当する第１のモードにおいては、繰り返されないワード、または繰り返されるワードを、ワードから信号点への１つのマッピング方式のみを使用して、複素シンボル（complex symbol）にマッピングする。コンスタレーションリアレンジメントモードにおいては、マッパ１３０５は、反復器１３０４によって生成されたワードに様々なマッピングを適用することにより、先行技術のセクションで説明したコンスタレーションリアレンジメントを適用する。第３のモードにおいては、マッパ１３０５は、本明細書に説明した方法を、反復器１３０４によって生成されたワードに適用する。マッパ１３０５は、ワードに適用するマッピングモードを選択するマッピング制御ユニット１３０６によって制御される。第３のモードが選択されると、マッパ１３０５は、マッピング情報が含まれているテーブルを格納するためのメモリ１３０７を備えうるマッピング制御ユニット１３０６からマッピング情報を受け取る。さらに、マッピング制御ユニット１３０６は、第３のマッピングモードにおいては、第１の送信に使用された第１のマッピングから、上記規則に従って導かれる第２および第３以降のマッピング（すなわちペアのマッピングまたはペアのコンスタレーション）を、再送のマッピングとして選択するように構成されている。マッピングは、上述した規則に従って、実行時に計算することができる。あるいは、マッピングは、メモリ１３０７の中のテーブル（通信システムの設計に従ってあらかじめ格納されている）から読み出すことができる。
【００８９】
また、上述した様々なマッピングモードは、ネットワークまたは受信ユニットによって提供される情報に従って使用されるようにしてもよい。さらに、これらのマッピングモードは、所定のパターン（例：図１１に示したフレーム１１０３）に従って単一フレームの中で交互に使用することができる。そのようなパターンに関する情報と、使用するマッピングに関する情報は、制御データ送信器１３０８および伝送チャネル１３１２によって受信ユニットに送るようにしてもよい。さらに、反復制御ユニット１３０９は、マッピング制御ユニット１３０６の要求に従って、反復器１３０４の繰り返し係数を制御する。例えば、第３のマッピングモードにおいては、反復制御ユニット１３０９は、選択されているマッピングに必要な繰り返し回数に関する情報を、マッピング制御ユニット１３０６から受け取る。
【００９０】
マッピングの後、パイロット／データフレーム作成ユニット１３１０において、パイロットデータを追加してフレームを結合する。次いで、変調器１３１１において、情報を搬送波に変調する。変調した信号を、チャネル１３１２を介して受信側エンティティに送る。
【００９１】
送信器１３００は、実装形態に応じて、さらなるユニット（例：ＩＦ段、ミキサ、出力増幅器、アンテナ）を備えていてもよい。信号の流れの観点からは、いずれも信号にノイズを付加したり、信号に対して位相シフトや減衰を発生させたりするため、そのようなユニットはチャネル１３１２に含まれるものとみなすこともできる。
【００９２】
ユニット１３０１〜１３１１は、専用ハードウェアまたはデジタル信号プロセッサで実施することができる。この場合、プロセッサは、本明細書に説明した方法を、コンピュータ可読ストレージメディア（例：ＲＯＭ（読取専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能な読取専用メモリ）、フラッシュメモリ）から読み取る命令を実行することによって実行する。さらに、これらの命令は、別のコンピュータ可読媒体（例：磁気ディスク、光ディスク、磁気テープ）に格納しておき、使用する前にデバイスにダウンロードするようにしてもよい。ハードウェアとソフトウェアとを混合した実施形態も可能である。
【００９３】
送信器１３００は、図１４に示したように基地局１４００の一部としてもよい。そのような基地局は、適切な受信器１４０４と、データ処理ユニット１４０１および１４０２と、コアネットワークインタフェース１４０３とをさらに備えていてもよい。
【００９４】
図１５に示したような移動局１５００を、基地局１４００の相手とすることができる。移動局は、送信器１３００および受信器１５１０以外に、アンテナ１５０１と、アンテナスイッチ１５０２と、データ処理ユニット１５０３と、コントローラ１５０４とを、さらに備えていてもよい。
【００９５】
移動局１５００は、携帯電話、あるいは携帯型コンピュータやＰＤＡ、自動車、自動販売機などに組み込まれているモジュールであってもよい。携帯電話は、ミックス信号ユニット１５０５と、キーボード１５０６、ディスプレイ１５０７、スピーカ１５０８およびマイクロフォン１５０９を備えるユーザインタフェースとをさらに備えていてもよい。
【００９６】
本発明による方法および受信器は、デジタル通信システムにおけるチャネル推定の信頼性を高めることができ、これは有利である。チャネル推定が良好であれば、利点として誤り率が低減し、弱いサービスエリア、高速フェージング条件、およびその他の不利な環境のエリアにおいて無線通信システムとの接続を提供することができる。
【００９７】
ここまで、本発明について、本発明に従って構築される実施形態に関連して説明したが、上記の教示に鑑み、添付の請求項の範囲内で、本発明の精神および対象とする範囲から逸脱することなく、本発明の様々な変更形態または変形形態を構築する、あるいは改良を行うことができることが、当業者には明らかであろう。さらには、本明細書に記載する本発明が不必要にあいまいになることがないように、該当する技術分野における通常の技能を有する者が精通していると考えられる領域については、本明細書においては説明していない。したがって、本発明は、説明を目的とした特定の実施形態によって制限されることはなく、添付の請求項の範囲によってのみ制限されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】様々なデジタル変調におけるマッピングのコンスタレーションの概要を示す図
【図２】１６−ＱＡＭにおけるデータワードＮｏ.１０の元のデータワード位置および繰り返されるデータワード位置の例を示す図
【図３】６４−ＱＡＭにおけるデータワードＮｏ.１４およびＮｏ.３９の元のデータワード位置および繰り返されるデータワード位置の例を示す図
【図４】説明した方法をＱＰＳＫ変調に適用するときの効果を示す図
【図５】元の変調が８−ＰＳＫである場合の２つのマッピングの代替例を示す図
【図６】元の変調が１６−ＰＳＫである場合の２つのマッピングの代替例を示す図
【図７】８−ＰＳＫ変調の場合におけるチャネル推定の信頼性を高めるための２つの代替方法を示す図
【図８】８−ＰＳＫ変調の場合におけるチャネル推定の信頼性を高めるための２つの代替方法を示す図
【図９】１６−ＰＳＫ変調の場合の８つのマッピングの例を示す図
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、図９の２つ、４つ、８つの異なるマッピングを使用して同じデータワード値をコヒーレント合成した結果の例を示す図
【図１１】パイロットシンボルおよびデータシンボルの１次元フレーム構造の例を示す図
【図１２】デジタル通信システムにおいてデータを送信する方法のステップを示す図
【図１３】送信器の一連の回路の例を示す図
【図１４】基地局の例示的な構造を示す図
【図１５】移動局の例示的な構造を示す図
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、元の８−ＰＳＫ変調に対して、元およびペアのマッピングを合成してスーパーマッピングとする例を示す図
【図１７】（Ａ）〜（Ｃ）は、元の１６−ＱＡＭ変調に対して、元およびペアのマッピングを合成してスーパーマッピングとする例を示す図
【図１８】１６−ＱＡＭにおける元のマッピングおよびペアのマッピングによって、合成結果の値として、ＱＰＳＫ変調状態に類似する４つの異なる値が得られる例を示す図
【図１】
2008519512.tif 000007
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年2月25日(2008.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
ａ）データワード値から変調状態への第１のマッピング（４０１）に従って搬送波に変調されているデータワードを送信する第１の送信ステップ（１２０５）と、
ｂ）データワード値から変調状態への少なくとも１つのさらなるマッピング（４０２）に従って搬送波に変調されている同じデータワードを送信する少なくとも１回のさらなる送信ステップ（１２０６）と、
を含み、
各データワード値について、前記第１のマッピングと前記さらなるマッピングの少なくとも１つとに従って前記データワード値に関連付けられる複素数を加算することによって、すべてのデータワード値の合成後の生じうる相異なる値（４１０，４１１），（７１２，７１３），（８１１〜８１４）の数は、前記第１のマッピング（４０１，７０１，８０１）における相異なるデータワード値の数よりも小さい、
方法。
【請求項２】
各データワード値について、前記第１のマッピングと前記さらなるマッピングの少なくとも１つとに従って振幅値または位相値を加算することによって得られる合成値の数は、前記第１のマッピングにおける振幅値または位相値の数よりも小さい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
あいまい性レベルの数は、前記第１のマッピングに比べて前記さらなるマッピングの少なくとも１つのときの方が低減している、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
デジタル通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
ａ）データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って搬送波に変調されているデータワードを送信するステップと、
ｂ）データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って搬送波に変調されている前記データワードを送信するステップと、
を含み、
データワード値から変調状態への前記第２のマッピングは、データワード値から変調状態への前記第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面を少なくとも２つのサブ平面（４０４，４０５）に分割するステップと、
ii）前記サブ平面の少なくとも一部について、前記サブ平面の前記一部のそれぞれの中に含まれている変調状態に対する対称軸線（４１２）を求めるステップと、
iii）前記データワード値の少なくとも一部に前記第２のマッピング（４０２）における複素数（４０９）を割り当てるステップであって、前記複素数（４０９）は、前記第１のマッピング（４０１）に従って前記データワードに割り当てられている複素数のポジション（４０８）から、前記第１のマッピング（４０１）によって前記複素数（４０８）が位置しているサブ平面（４０５）の前記対称軸線上の点（４０７）に対して近似的に鏡像変換された前記複素平面におけるポジションを有する、ステップと、
によって得られる、
方法。
【請求項５】
ステップiii）において、鏡像変換の中心としての役割を果たしている、前記対称軸線（４１２）上の前記点（４０７）は、前記第１のマッピング（４０１）における前記変調状態の前記少なくとも一部に割り当てられており、かつ前記サブ平面（４０５）の中に位置しているすべての複素数の平均である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
デジタル通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
ａ）データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って搬送波に変調されているデータワードを送信するステップと、
ｂ）データワード値から変調状態への（ｍ−１）個のさらなるマッピングに従って搬送波に変調されている前記データワードを（ｍ−１）回送信するステップと、
を含み、
データワード値から変調状態への前記（ｍ−１）個のさらなるマッピングは、前記第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面（７０６，７０７）に分割するステップであって、前記サブ平面の少なくとも一部の中の変調状態の数がｍであるステップと、
ii）前記データワード値の少なくとも一部に、各マッピングごとに同じサブ平面の中の相異なる１つの変調状態を割り当てるステップと、
によって得られる、
方法。
【請求項７】
位相変調を採用しているデジタル通信システムにおいてデータを送信する方法であって、
ａ）データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って搬送波に変調されているデータワードを送信するステップと、
ｂ）データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って搬送波に変調されている前記データワードを送信するステップと、
を含み、
データワード値から変調状態への前記第２のマッピングは、データワード値から変調状態への前記第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面（８０４，８０５）に分割するステップであって、前記サブ平面の少なくとも一部は、前記サブ平面に含まれているすべての変調状態のポジションに対する対称軸線（８０６）を有する、ステップと、
ii）前記サブ平面の少なくとも一部について、前記サブ平面の前記一部のそれぞれの中に含まれている変調状態に対する対称軸線（８０６）を求めるステップと、
iii）前記データワード値の少なくとも一部のそれぞれに、前記第２のマッピング（８０２）における複素数を割り当てるステップであって、前記複素数は、前記第１のマッピング（８０１）に従って前記データワードに割り当てられている変調状態のポジション（８０７）から、前記第１のマッピング（８０１）によって前記変調状態（８０７）が位置しているサブ平面の前記対称軸線（８０６）に対して近似的に鏡像変換された前記複素平面におけるポジション（８０８）を有する、ステップと、
によって得られる、
方法。
【請求項８】
前記複素平面は、前記第１のマッピングに含まれているすべての変調状態の前記複素数のポジションに対する対称軸線（２０３，３０３，４０３，５０３，８０３）によって前記サブ平面に分割される、請求項４から請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記複素平面は、サブ平面の間の境界線（２０３，３０３，４０３，５０３，８０３）上に変調状態の複素数が位置しないように、前記サブ平面に分割される、請求項４から請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記送信ステップは、同じ伝送チャネル上において連続的に実行される、請求項１から請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記デジタル通信システムは、周波数分割多元接続要素を含み、
前記送信ステップは、異なる周波数チャネルにおいて実行される、
請求項１から請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記送信ステップは、送信されるシンボルのそれぞれに適用される、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記第２および第３以降の送信ステップは、送信フレーム当たり所定の数のデータシンボルに適用される、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記サブ平面（４０４，４０５）の数が２に等しい、請求項４から請求項１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のマッピングおよび前記少なくとも１つのさらなるマッピングは、各データワードに先頭の制御ワードを付加することによって共通のスーパーマッピングから得られ、
前記スーパーマッピングは、制御ワードとデータワードとを連結した値を変調状態にマッピングし、各送信に制御ワードの特定の値が関連付けられている、
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
プログラム命令を格納しているコンピュータ可読ストレージメディアであって、
デジタル通信システムの送信器のプロセッサにおいて前記プログラム命令が実行されると、前記送信器は、請求項１から請求項１５のいずれかによる方法を実行する、コンピュータ可読ストレージメディア。
【請求項１７】
デジタル通信システムの送信器（１３００）であって、
データワードを受信し、前記受信したデータワードを少なくとも１回繰り返す反復器（１３０４）と、
前記データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値に従って変調状態にマッピングするマッパ（１３１０）であって、
ａ）データワードを、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、および、
ｂ）前記データワードの前記少なくとも１つの繰り返しを、データワード値から変調状態への少なくとも１つのさらなるマッピングに従って変調状態にマッピングするように、
構成されている、前記マッパと、
前記第１のマッピングおよび前記少なくとも１つのさらなるマッピングを前記マッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）であって、各データワード値について、前記第１のマッピングと前記さらなるマッピングの少なくとも１つとに従って前記データワード値に関連付けられる変調状態の複素数を加算することによって、すべてのデータワード値の合成後の生じうる相異なる状態の数が、データワード値から変調状態への前記第１のマッピングにおける相異なるデータワード値の数よりも小さい、マッピング制御ユニットと、
前記変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）と、
を備えている、送信器。
【請求項１８】
デジタル通信システムの送信器（１３００）であって、
データワードを受信し、前記受信したデータワードを１回繰り返す反復器（１３０４）と、
前記データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値に従って変調状態にマッピングするマッパ（１３０５）であって、
ａ）データワードを、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、および、
ｂ）前記データワードの前記繰り返しを、データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、
構成されている、前記マッパと、
前記第１のマッピングおよび前記第２のマッピングを前記マッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）であって、データワード値から変調状態への前記第２のマッピングは、データワード値から変調状態への前記第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面に分割するステップと、
ii）前記サブ平面の少なくとも一部のそれぞれに含まれているすべての変調状態の複素数の平均値を計算するステップと、
iii）前記データワード値の少なくとも一部のそれぞれに前記第２のマッピングにおける複素数を割り当てるステップであって、前記複素数は、前記第１のマッピングに従って前記データワード値に割り当てられている複素数のポジションから、前記第１のマッピングによって前記複素数が位置しているサブ平面の中のすべての変調状態の前記平均値のポジションに対して近似的に鏡像変換された前記複素平面におけるポジションを有する、ステップと、
によって得られる、マッピング制御ユニットと、
前記変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）と、
を備えている、送信器。
【請求項１９】
デジタル通信システムの送信器（１３００）であって、
データワードを受信し、前記受信したデータワードを（ｍ−１）回繰り返す反復器（１３０４）と、
前記データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値とデータワード値から変調状態へのｍ個の異なるマッピングとに従って変調状態にマッピングするマッパ（１３０５）と、
前記ｍ個のマッピングを前記マッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）であって、データワード値から変調状態への（ｍ−１）個のさらなるマッピングは、データワード値から変調状態への第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面に分割するステップであって、前記サブ平面の少なくとも一部の中の変調状態の数が、送信ステップの回数に等しい、前記ステップと、
ii）前記データワード値の少なくとも一部に、各マッピングごとに同じサブ平面の中の相異なる１つの変調状態を割り当てるステップと、
によって得られる、マッピング制御ユニットと、
前記変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）と、
を備えている、送信器。
【請求項２０】
位相変調を採用しているデジタル通信システムの送信器（１３００）であって、
データワードを受信し、前記受信したデータワードを１回繰り返す反復器（１３０４）と、
前記データワードおよびそれらの繰り返しを、それらの値に従って変調状態にマッピングするマッパ（１３０５）であって、
ａ）データワードを、データワード値から変調状態への第１のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、および、
ｂ）前記データワードの前記繰り返しを、データワード値から変調状態への第２のマッピングに従って変調状態にマッピングするように、
構成されている、前記マッパと、
前記第１のマッピングおよび前記第２のマッピングを前記マッパに提供するように構成されているマッピング制御ユニット（１３０６）であって、データワード値から変調状態への前記第２のマッピングは、データワード値から変調状態への前記第１のマッピングから、
ｉ）データワード値から変調状態への前記第１のマッピングを表す複素平面をサブ平面に分割するステップであって、前記サブ平面の少なくとも一部は、前記サブ平面に含まれている変調状態の複素数のすべてのポジションに対する対称軸線を有する、ステップと、
ii）前記データワード値の少なくとも一部のそれぞれに、前記第２のマッピングにおける複素数を割り当てるステップであって、前記複素数は、前記第１のマッピングに従って前記データワード値に割り当てられている複素数のポジションから、前記第１のマッピングによって前記複素数が位置しているサブ平面の前記対称軸線に対して近似的に鏡像変換された前記複素平面におけるポジションを有する、ステップと、
によって得られる、前記マッピング制御ユニットと、
前記変調状態に従って搬送波を変調する変調器（１３１１）と、
を備えている、送信器。
【請求項２１】
前記マッピング制御ユニット（１３０６）は、データフレームの中における特定のデータワードのポジションに基づいて、前記データワードの一部のみに対して、前記第２および第３以降のマッピングを前記マッパ（１３０５）に提供するように、さらに構成されている、請求項１７から請求項２０のいずれかに記載の送信器。
【請求項２２】
前記マッピング制御ユニットは、前記マッピングを格納するストレージ手段（１３０７）を備える、請求項１７から請求項２１のいずれかに記載の送信器。
【請求項２３】
フレームにおける前記データワードのポジションに基づく、データワードを繰り返すべきか否かに関する決定に従って前記反復器（１３０４）を制御する反復制御ユニット（１３０９）をさらに備える、請求項１７から請求項２２のいずれかに記載の送信器。
【請求項２４】
前記マッピングに関する情報またはフレームにおける繰り返されるデータワードのポジションに関する情報を送信するように構成されている制御データ送信手段（１３０８）をさらに備える、請求項１７から請求項２３のいずれかに記載の送信器。
【請求項２５】
請求項１７から請求項２４のいずれかに記載の送信器（１３００）を備える、デジタル無線通信システムの基地局（１４００）。
【請求項２６】
請求項１７から請求項２４のいずれかに記載の送信器（１３００）を備える、デジタル無線通信システムの移動局（１５００）。
【国際調査報告】
2008519512.tif 000025
2008519512.tif 000026
2008519512.tif 000027