(57)【要約】【課題】階層符号化処理及び多重化処理（スケジューリング処理）の効果を享受しつつ伝送効率の低下を防ぐ。【解決手段】送信機１０は、送信すべき情報源１、２の優先度及び通信状況に応じて、情報源１、２を構成するビット系列を、時間と周波数と階層とによって分割された無線リソースＡ、Ｂに割り当てる階層多重化器１４と、各無線リソースＡ、Ｂに割り当てられたビット系列に対して階層符号化処理を行う階層符号化器１５とを具備し、階層多重化器１５は、各無線リソースＡ、Ｂに割り当てられるビット系列の長さが等しくなるように当該割り当てを行う。【選択図】  図１
2008131588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信すべき情報源の優先度及び通信状況に応じて、該情報源を構成するビット系列を、時間と周波数と階層とによって分割された無線リソースに割り当てる階層多重化器と、
各無線リソースに割り当てられたビット系列に対して階層符号化処理を行う階層符号化器とを具備し、
前記階層多重化器は、各無線リソースに割り当てられるビット系列の長さが等しくなるように前記割り当てを行うことを特徴とする送信機。
【請求項２】
前記階層多重化器は、各無線リソースにおける送信可能データ長に対応する長さのビット系列を該無線リソースに割り当てることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階層符号化方式を用いた送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、優先度の異なる情報源を同時に効率よく伝送する方式として、階層符号化方式が知られている。
【０００３】
階層符号化方式は、優先度の高い情報源を構成するビット系列を、受信機における受信品質が高くなると想定されるシンボル成分１に割り当て、優先度の低い情報源を構成するビット系列を、受信機における受信品質が低くなると想定されるシンボル成分２に割り当てることによって、通信状況が劣悪な環境にあっても、優先度の高い情報源の伝送効率を向上させることができる。
【０００４】
図５乃至図８を参照して、従来の階層符号化方式を用いた送信機２０について説明する。
【０００５】
かかる送信機２０は、マルチキャリア伝送方式であるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式において階層符号化方式を適用するように構成されている。
【０００６】
図５に示すように、送信機２０は、複数の誤り訂正符号化器２１１、２１２…と、複数のインターリーバ２２１、２２２…と、バッファ２３と、階層符号化器２４を具備する階層変調器と、多重化器２５と、ＯＦＤＭ信号生成器２６とを具備している。
【０００７】
ここで、図６を参照して、従来の階層符号化方式を用いた送信機２０の動作について説明する。
【０００８】
図６に示すように、ステップＳ２０１において、誤り訂正符号化器２１１、２１２…が、入力された情報源１、２…を構成するビット系列に対して、それぞれ誤り訂正符号化処理を行う。
【０００９】
ステップＳ２０２において、インターリーバ２２１、２２２…が、誤り訂正符号化器２１１、２１２…から出力された誤り訂正処理後のビット系列に対して、それぞれインターリーブ処理を行う。
【００１０】
ステップＳ２０３において、バッファ２３が、インターリーバ２２１、２２２…から出力されたインターリーブ処理後のビット系列を蓄積する。
【００１１】
ステップＳ２０４において、階層符号化器２４が、バッファ２３から抽出したビット系列に対して、かかるビット系列により構成されている情報源１、２…の優先度に応じた階層符号化処理を行う。
【００１２】
例えば、図７に示すように、階層符号化器２４は、優先度の高い情報源１を構成するビット系列を、受信機における受信品質が高くなると想定されるシンボル成分Ｂ１（１，１）に割り当て、優先度の低い情報源２を構成するビット系列を、受信機における受信品質が低くなると想定されるシンボル成分Ｂ２（１，−１）に割り当てる階層符号化処理を行うように構成されている。
【００１３】
なお、図７に示す例では、階層符号化処理後の変調信号は、１６パターンのシンボルのいずれかによって構成され、１つのシンボルで４ビットを表現するように構成されている。
【００１４】
また、図７に示す例では、シンボル成分Ｂ１は、原点を基準とした座標位置を示し、シンボル成分Ｂ２は、シンボル成分Ｂ１に対応する点Ａを基準とした座標位置を示すものとする。
【００１５】
ここで、図７に示す例では、シンボル成分Ｂ１は、１象限において１つの座標位置のみを示すのに対して、シンボル成分Ｂ２は、１象限において４つの座標位置を示す可能性があるため、受信機において、シンボル成分Ｂ１の受信品質の方が、シンボル成分Ｂ２の受信品質よりも良いものと想定される。
【００１６】
また、特許文献１には、図８に示すように、階層符号化器２４が、優先度の高い情報源１を構成するビット系列を、受信機における受信品質が高くなると想定されるシンボル成分１（Ｉ成分）に割り当て、優先度の低い情報源２を構成するビット系列を、受信機における受信品質が低くなると想定されるシンボル成分２（Ｑ成分）に割り当てることによって、通信状況が悪い場合であっても、情報源１の伝送を可能とし、ＢＰＳＫ変調信号の伝送効率を向上させる技術が開示されている。
【００１７】
なお、図８に示す例では、階層符号化処理後の変調信号は、４パターンのシンボルのいずれかによって構成され、１つのシンボルで２ビットを表現するように構成されている。
【００１８】
ここで、図８に示す例では、Ｉ成分の信号点距離２５１の方が、Ｑ成分の信号点距離２５２よりも長いため、受信機において、Ｉ成分の受信品質の方が、Ｑ成分の受信品質よりも良いものと想定される。
【００１９】
ステップＳ２０５において、多重化器２５が、階層符号化器２４から出力された階層符号化後の変調信号に対して、時間と周波数（直交信号）とによって分割された無線リソースに割り当てる多重化処理（スケジューリング処理）を行う。
【００２０】
ステップＳ２０６において、ＯＦＤＭ信号生成器２６が、各無線リソースに割り当てられた変調信号をＯＦＤＭ信号に変換した後に送信する。
【特許文献１】特開２０００-３１９４４号公報
【特許文献２】特許３１３９９０９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上述の従来の送信機２０によれば、情報源１と情報源２との間でビット系列の長さが異なる場合には、階層符号化処理後の変調信号におけるシンボル成分の一部においてビット系列が割り当てられていない状態が生じることによって、伝送効率が低下してしまうという問題点があった。
【００２２】
例えば、情報源１を構成するビット系列の長さの方が、情報源２を構成するビット系列の長さよりも長い場合、図９（ａ）に示すように、シンボル成分２の一部において、情報源２を構成するビット系列が割り当てられていない状態が生じる。
【００２３】
具体的には、かかる場合、図７の例では、階層符号化器２４は、情報源２を構成するビット系列をシンボル成分Ｂ２に割り当てることなく、情報源１を構成するビット系列をシンボル成分Ｂ１のみに割り当てる階層符号化処理を行う。
【００２４】
かかる場合の階層符号化後の変調信号は、４パターンのシンボルのいずれかによって構成され、１つのシンボルで２ビットを表現することになる（すなわち、かかる場合の階層符号化後の変調信号は、２シンボル成分を有することになる）。
【００２５】
また、かかる場合、図８の例では、階層符号化器２４は、情報源２を構成するビット系列をシンボル成分２（Ｑ成分）に割り当てることなく、情報源１を構成するビット系列をシンボル成分１（Ｉ成分）のみに割り当てる階層符号化処理を行う。
【００２６】
かかる場合の階層符号化後の変調信号は、２パターンのシンボルのいずれかによって構成され、１つのシンボルで１ビットを表現することになる。
【００２７】
また、上述の従来の送信機２０によれば、各無線リソースにおける送信可能データ長が、情報源１及び２を構成するビット系列の長さよりも長い場合には、階層符号化処理後の変調信号における各シンボル成分の一部においてビット系列が割り当てられていない状態が生じることによって、伝送効率が低下してしまうという問題点があった。
【００２８】
例えば、各無線リソースにおける送信可能データ長が、情報源１及び情報源２を構成するビット系列の長さよりも長い場合、図９（ｂ）に示すように、階層符号化処理後の変調信号におけるシンボル成分１及び２の一部において、それぞれ情報源１及び情報源２を構成するビット系列が割り当てられていない状態が生じることによって、伝送効率が低下してしまうという問題点があった。
【００２９】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、階層符号化処理及び多重化処理（スケジューリング処理）の効果を享受しつつ伝送効率の低下を防ぐことができる送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】
【００３０】
本発明の第１の特徴は、送信機であって、送信すべき情報源の優先度及び通信状況に応じて、該情報源を構成するビット系列を、時間と周波数と階層とによって分割された無線リソースに割り当てる階層多重化器と、各無線リソースに割り当てられたビット系列に対して階層符号化処理を行う階層符号化器とを具備し、前記階層多重化器は、各無線リソースに割り当てられるビット系列の長さが等しくなるように前記割り当てを行うことを要旨とする。
【００３１】
かかる発明によれば、階層符号化器が、各無線リソースに割り当てられた同じ長さのビット系列に対して階層符号化処理を行うように構成されているため、優先度の異なる情報源の間でビット系列の長さが異なる場合に、階層符号化処理後の変調信号におけるシンボル成分の一部においてビット系列が割り当てられていない状態が生じることによって、伝送効率が低下してしまうという問題点を解決することができる。
【００３２】
本発明の第１の特徴において、前記階層多重化器は、各無線リソースにおける送信可能データ長に対応する長さのビット系列を該無線リソースに割り当ててもよい。
【００３３】
かかる発明によれば、階層多重化器が、各無線リソースにおける送信可能データ長に対応する長さのビット系列を該無線リソースに割り当てるように構成されているため、各無線リソースにおける送信可能データ長が、各情報源を構成するビット系列の長さよりも長い場合、階層符号化処理後の変調信号における各シンボル成分の一部において、各情報源を構成するビット系列が割り当てられていない状態が生じることによって、伝送効率が低下してしまうという問題点を解決することができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、階層符号化処理及び多重化処理（スケジューリング処理）の効果を享受しつつ伝送効率の低下を防ぐことができる送信機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（本発明の第１の実施形態に係る送信機の構成）
図１乃至図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る送信機１０の構成について説明する。
【００３６】
本発明の第１の実施形態に係る送信機１０は、上述の図５に示す送信機２０と同様に、マルチキャリア伝送方式であるＯＦＤＭ方式において階層符号化方式を適用するように構成されている。
【００３７】
図１に示すように、送信機１０は、複数の誤り訂正符号化器１１１、１１２…と、複数のインターリーバ１２１、１２２…と、バッファ１３と、階層多重化器１４と、階層符号化器１５と、ＯＦＤＭ信号生成器１６とを具備している。
【００３８】
誤り訂正符号化器１１１、１１２…は、入力された情報源１、２…を構成するビット系列に対して、それぞれ誤り訂正符号化処理を行うように構成されている。
【００３９】
インターリーバ１２１、１２２…は、誤り訂正符号化器１１１、１１２…から出力された誤り訂正処理後のビット系列に対して、それぞれインターリーブ処理を行うように構成されている。
【００４０】
バッファ１３は、インターリーバ１２１、１２２…から出力されたインターリーブ処理後のビット系列を蓄積するように構成されている。
【００４１】
階層多重化器１４は、送信すべき情報源１、２…の優先度及び通信状況に応じて、当該情報源１、２…を構成するビット系列を、時間と周波数（直交周波数、サブキャリア）と階層とによって分割された無線リソースに割り当てるように構成されている。
【００４２】
換言すると、階層多重化器１４は、バッファ１３から抽出したビット系列に対する多重化処理（スケジューリング処理）を行うように構成されている。
【００４３】
例えば、図２に示すように、階層多重化器１４は、バッファ１３から抽出したビット系列を、当該ビット系列に対応する情報源の優先度に応じて、優先度の高い階層１に属する無線リソースＢに割り当てるか、優先度の低い階層２に属する無線リソースＡに属するのかを決定した上で、上述の多重化処理（スケジューリング処理）を行う。
【００４４】
また、階層多重化器１４は、各無線リソースＡ、Ｂに割り当てられるビット系列の長さが等しくなるように、ビット系列の各無線リソースＡ、Ｂへの割り当てを行うように構成されている。
【００４５】
例えば、階層多重化器１４は、情報源１を構成するビット列を無線リソースＡに割り当て、情報源２を構成するビット列及び情報源３を構成するビット列を無線リソースＢに割り当てることによって、各無線リソースＡ、Ｂに割り当てられるビット系列の長さが等しくなるように多重化処理（スケジューリング処理）を行う（図３（ａ）参照）。
【００４６】
また、階層多重化器１４は、各無線リソースＡ、Ｂにおける送信可能データ長に対応する長さのビット系列を、各無線リソースＡ、Ｂに割り当てるように構成されていてもよい。
【００４７】
例えば、階層多重化器１４は、情報源１を構成するビット列及び情報源４を構成するビット列を無線リソースＡに割り当て、情報源２を構成するビット列及び情報源５を構成するビット列を無線リソースＢに割り当てることによって、各無線リソースＡ、Ｂにおける送信可能データ長に対応する長さのビット系列を各無線リソースＡ、Ｂに割り当てる多重化処理（スケジューリング処理）を行ってもよい（図３（ｂ）参照）。
【００４８】
階層符号化器１５は、階層多重化器１４から出力された各無線リソースＡ、Ｂに割り当てられたビット系列に対して階層符号化処理を行うように構成されている。
【００４９】
例えば、階層符号化器１５は、上述した図７や図８に示す方法を用いて、かかる階層符号化処理を行うように構成されている。
【００５０】
ここで、本実施形態に係る送信機１０によれば、情報源１を構成するビット系列の長さの方が、情報源２を構成するビット系列の長さよりも長い場合であっても、上述のように、階層多重化器１４が、情報源１を構成するビット列を無線リソースＡに割り当て、情報源２を構成するビット列及び情報源３を構成するビット列を無線リソースＢに割り当てることによって、各無線リソースＡ、Ｂに割り当てられるビット系列の長さが等しくなるように多重化処理（スケジューリング処理）を行うことができるため、図３（ａ）に示すように、階層符号化処理後の変調信号におけるシンボル成分２においてビット系列が割り当てられていない状態の発生を回避することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係る送信機１０によれば、各無線リソースＡ、Ｂにおける送信可能データ長が、情報源１及び２を構成するビット系列の長さよりも長い場合であっても、上述のように、情報源１を構成するビット列及び情報源４を構成するビット列を無線リソースＡに割り当て、情報源２を構成するビット列及び情報源５を構成するビット列を無線リソースＢに割り当てることによって、各無線リソースＡ、Ｂにおける送信可能データ長に対応する長さのビット系列を各無線リソースＡ、Ｂに割り当てる多重化処理（スケジューリング処理）を行うことができるため、図３（ｂ）に示すように、階層符号化処理後の変調信号におけるシンボル成分１、２においてビット系列が割り当てられていない状態の発生を回避することができる。
【００５２】
ＯＦＤＭ信号生成器１６が、各無線リソースＡ、Ｂに割り当てられた変調信号をＯＦＤＭ信号に変換した後に送信するように構成されている。
【００５３】
（本発明の第１の実施形態に係る送信機の動作）
図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る送信機１０の動作について説明する。なお、ステップＳ１０１乃至Ｓ１０３の動作は、上述の図６におけるステップＳ２０１乃至Ｓ２０３の動作と同一であるため、説明を省略する。
【００５４】
図４に示すように、ステップＳ１０４において、階層多重化器１４は、送信すべき情報源１、２…の優先度及び通信状況に応じて、バッファ１３から抽出した当該情報源１、２…を構成するビット系列を、時間と周波数（直交周波数、サブキャリア）と階層とによって分割された無線リソースに割り当てる。
【００５５】
ステップＳ１０５において、階層符号化器１５は、階層多重化器１４から出力された各無線リソースＡ、Ｂに割り当てられたビット系列に対して階層符号化処理を行う。
【００５６】
ステップＳ１０６において、ＯＦＤＭ信号生成器１６が、各無線リソースＡ、Ｂに割り当てられた変調信号をＯＦＤＭ信号に変換した後に送信する。
【００５７】
（本発明の第１の実施形態に係る送信機の作用・効果）
本発明の第１の実施形態に係る送信機１０によれば、階層符号化器１５が、無線リソースＡ及びＢに割り当てられた同じ長さのビット系列に対して階層符号化処理を行うように構成されているため、優先度の異なる情報源１と情報源２との間でビット系列の長さが異なる場合（すなわち、情報源１を構成するビット系列の長さの方が、情報源２を構成するビット系列の長さよりも長い場合）に、階層符号化処理後の変調信号におけるシンボル成分Ｂ２の一部においてビット系列が割り当てられていない状態が生じることによって、伝送効率が低下してしまうという問題点を解決することができる。
【００５８】
本発明の第１の実施形態に係る送信機１０によれば、階層多重化器１４が、無線リソースＡ及びＢにおける送信可能データ長に対応する長さのビット系列を当該無線リソースＡ及びＢに割り当てるように構成されているため、各無線リソースＡ及びＢにおける送信可能データ長が、各情報源１及び２を構成するビット系列の長さよりも長い場合、階層符号化処理後の変調信号におけるシンボル成分Ｂ１及びＢ２の一部において、各情報源１及び２を構成するビット系列が割り当てられていない状態が生じることによって、伝送効率が低下してしまうという問題点を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信機を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る送信機の階層多重化器における多重化処理を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る送信機の階層符号化器における階層符号化処理について説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る送信機の動作を説明するフローチャートである。
【図５】従来の送信機を示す機能ブロック図である。
【図６】従来の送信機の動作を説明するフローチャートである。
【図７】従来の送信機の階層符号化器における階層符号化処理について説明するための図である。
【図８】従来の送信機の階層符号化器における階層符号化処理について説明するための図である。
【図９】従来の送信機の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…送信機
１１、２１…誤り訂正符号化器
１２、２２…インターリーバ
１３、２３…バッファ
１４…階層多重化器
１５、２４…階層符号化器
１６、２６…ＯＦＤＭ信号生成器
２５…多重化器
【図１】
2008131588.tif 000003
【図２】
2008131588.tif 000004
【図３】
2008131588.tif 000005
【図４】
2008131588.tif 000006
【図５】
2008131588.tif 000007
【図６】
2008131588.tif 000008
【図７】
2008131588.tif 000009
【図８】
2008131588.tif 000010
【図９】
2008131588.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月22日(2007.8.22)
【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】
送信すべき情報源の優先度及び通信状況に応じて、該情報源を構成するビット系列を、時間と周波数と階層とによって分割された無線リソースに割り当てる階層多重化器と、
各無線リソースに割り当てられたビット系列に対して階層符号化処理を行う階層符号化器とを具備し、
前記階層多重化器は、各無線リソースに割り当てられるビット系列の長さが等しくなるように前記割り当てを行うことを特徴とする送信機。
【請求項２】
前記階層多重化器は、各無線リソースにおける送信可能データ長に対応する長さのビット系列を該無線リソースに割り当てることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
送信すべき情報源の優先度及び通信状況に応じて、該情報源を構成するビット系列を、時間と周波数と階層とによって分割された無線リソースに割り当てる工程Ａと、
各無線リソースに割り当てられたビット系列に対して階層符号化処理を行う工程Ｂとを有し、
前記工程Ｂにおいて、各無線リソースに割り当てられるビット系列の長さが等しくなるように前記割り当てを行うことを特徴とする送信方法。