(57)【要約】  本発明のシステム９００、送信器７００、受信器８００．ａ，８００．ｂ及び方法は、ＴＣＭ、ＭＬＣＭ又はＢＩＭＬＣＭを用いてデータビットをシンボルに符号化しその後に当該シンボルがＳＣＢＴブロックに配置されるようにする技術を提供する。一般的に、ＴＣＭ、ＭＬＣＭ及びＢＩＭＬＣＭは、周波数選択可能チャネルにおいて良好な性能を有しない。しかし、ＳＣＢＴの周波数領域等化はチャネルを平坦化することになるので、ＴＣＭ、ＭＬＣＭ及びＢＩＭＬＣＭの使用は、大きな利点を提供することができる。さらに、これらビットの幾つかが符号化されないままであるので、エンコーダ及びデコーダにおける速度条件を緩和することができる。この特徴は、非常に高いデータレートのシステムに対して特に重要である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的シンボルｓ［ｌ］（ｌ＞１）のシングルキャリアブロック伝送（ＳＣＢＴ）通信ストリームの性能を増強するための方法であって、
前記通信ストリームの符号化方法及び配列を特定するステップと、
その特定されたコード及び配列に応じて、当該ＳＣＢＴシステムの所与のレートに対する等価コードレートを判定するステップと、
当該判定されたレートに対して、対応する数の符号化ビットｋを特定して、シンボルｓ［ｌ］当たりの残りの数ｍ≧１の非符号化ビットを判定するステップと、
連続的シンボルｓ［ｌ］毎に、
・ｎ個の符号化ビットを形成するようｋビットを符号化するステップ、
・各シンボルｓ［ｌ］の符号化ビット及び非符号化ビットを当該特定された配列のポイントにマップ化するステップ、及び
・当該マップ化されたシンボルをＳＣＢＴブロックに配置するステップ、
を行うステップと、
を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、適応ガードインターバルを含ませるステップをさらに有する方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記符号化するステップの後でかつ前記マップ化するステップの前にビットのインターリーブを行うステップをさらに有する方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記マップ化するステップの後でかつ前記配置するステップの前にシンボルのインターリーブを行うステップをさらに有する方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記符号化するステップの後でかつ前記マップ化するステップの前にビットのインターリーブを行うステップをさらに有する方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記符号化するステップは、トレリス符号変調（ＴＣＭ）、ビットインターリーブを伴う畳み込み符号、インターリーブを伴わない畳み込み符号、ビットインターリーブを伴うマルチレベル符号化変調（ＭＬＣＭ）及びビットインターリーブを伴わないＭＬＣＭからなるグループから前記符号化方法を選択するステップをさらに有する、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、適応ガードインターバルを含ませるステップをさらに有する方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法であって、ビットインターリーブの施されたＭＬＣＭ（ＢＩＭＬＣＭ）のために、当該特定されたコードとして、畳み込み符号と小配列のために用いられるパンクチャリングを使うステップをさらに有し、前記マップ化するステップは、前記特定された配列の離れたポイントに非符号化ビットをマップ化するステップをさらに有する、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、前記マップ化するステップの後でかつ前記配置するステップの前にシンボルのインターリーブを行うステップをさらに有する方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記符号化するステップの後で前記マップ化するステップの前にビットのインターリーブを行うステップをさらに有する方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、適応ガードインターバルを含ませるステップをさらに有する方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の方法であって、前記符号化するステップの後で前記マップ化するステップの前にビットのインターリーブを行うステップをさらに有する方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、適応ガードインターバルを含ませるステップをさらに有する方法。
【請求項１４】
請求項７に記載の方法であって、
ビットインターリーブの施されたＭＬＣＭ（ＢＩＭＬＣＭ）に対して、前記特定されたコードとして、畳み込み符号及び小配列のために用いられるパンクチャリングを使うステップ、
をさらに有し、
前記マップ化するステップは、前記特定された配列の離れたポイントに非符号化ビットをマップ化するステップをさらに有する、
方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、前記マップ化するステップの後で前記配置するステップの前にシンボルのインターリーブを行うステップをさらに有する方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、前記符号化するステップの後で前記マップ化するステップの前にビットのインターリーブを行うステップをさらに有する方法。
【請求項１７】
請求項１４に記載の方法であって、前記符号化するステップの後で前記マップ化するステップの前にビットのインターリーブを行うステップをさらに有する方法。
【請求項１８】
ｍ＋ｋデータビットのストリームのＳＣＢＴ送信器であって、
ｋ／ｎのレートを有する符号によるｍ＋ｋデータビットのストリームのｋビットの第１のストリームを符号化し、ｎ符号化ビットのストリームをシンボルマップ化器の入力として出力し、これによりｍビットの全部の少なくとも１つの第２のストリームを符号化しないままとするエンコーダ／パンクチュアラと、
前記エンコーダ／パンクチュアラにより出力されたｎ個の符号化ビットの合成ストリームのｍ＋ｎビットと前記少なくとも１つの第２のストリームのｍビットとを予め規定された配列にマップ化し、シンボルストリームをＳＣＢＴモジュールの入力として出力するシンボルマップ化器と、
前記シンボルマップ化器の当該出力シンボルストリームをＳＣＢＴブロックに配置しそれにガードインターバルを追加するＳＣＢＴモジュールと、
を有する送信器。
【請求項１９】
請求項１８に記載の送信器であって、前記エンコーダ／パンクチュアラと前記シンボルマップ化器との間に配され、前記エンコーダ／パンクチュアラにより出力されるｎ符号化ビットのストリームのビットのインターリーブを行い、前記シンボルマップ化器への入力として前記エンコーダ／パンクチュアラにより出力されるｎ符号化ビットのストリームに代えて前記シンボルマップ化器への入力としてｎ符号化ビットのインターリーブの施されたストリームを出力するビットインターリーブ化器をさらに有する送信器。
【請求項２０】
請求項１８に記載の送信器であって、前記シンボルマップ化器と前記ＳＣＢＴモジュールとの間に配され、前記シンボルマップ化器により出力されるシンボルのストリームのインターリーブを行い、前記ＳＣＢＴモジュールへの入力として前記シンボルマップ化器により出力されるシンボルストリームに代えて前記ＳＣＢＴモジュールへの入力としてシンボルのインターリーブ化ストリームを出力するシンボルインターリーブ化器をさらに有する送信器。
【請求項２１】
請求項２０に記載の送信器であって、前記エンコーダ／パンクチュアラと前記シンボルマップ化器との間に配され、前記エンコーダ／パンクチュアラにより出力されるｎ符号化ビットのストリームのビットのインターリーブを行い、前記シンボルマップ化器への入力として前記エンコーダ／パンクチュアラにより出力されるｎ符号化ビットのストリームに代えて前記シンボルマップ化器への入力としてｎ符号化ビットのインターリーブ化されたストリームを出力するビットインターリーブ化器をさらに有する送信器。
【請求項２２】
ｋ符号化ビット及びｍ非符号化ビットを各々有するシンボルの少なくとも１つの連続的なＴＣＭ又はＭＬＣＭのＳＣＢＴブロックのストリームを受信する受信器であって、
前記ストリームのＳＣＢＴブロックからガードインターバル（ＧＩ）を除去し前記ＧＩ無しで前記ＳＣＢＴブロックを出力するモジュールと、
前記モジュールにより出力される前記ＧＩの無い前記ＳＣＢＴブロックを受信し、当該受信したＳＣＢＴブロックを等化し、その等化されたＳＣＢＴブロックを出力する等化器と、
前記等化器により出力される当該等化されたＳＣＢＴブロックを受信し、その受信されたＳＣＢＴブロックのビットメトリクスを計算し、その計算されたビットメトリクスを出力するメトリック算出器と、
前記ビットメトリクスを受信し、前記符号化ビットを復号し、前記ＳＣＢＴブロックの非符号化ビットを検出し、そのシンボル毎にｍ＋ｋビットのビットストリームを出力するビタビ復号器と、
を有する受信器。
【請求項２３】
ｋ符号化ビット及びｍ非符号化ビットを各々有するシンボルの少なくとも１つの連続的なＢＩＭＬＣＭのＳＣＢＴブロックの原ストリームを受信する受信器であって、
前記原ストリームのＳＣＢＴブロックからガードインターバル（ＧＩ）を除去し前記ＧＩ無しで前記ＳＣＢＴブロックを出力するモジュールと、
前記モジュールにより出力される前記ＧＩの無い前記ＳＣＢＴブロックを受信し、当該受信したＳＣＢＴブロックを等化し、その等化されたＳＣＢＴブロックを出力する等化器と、
前記等化器により出力される当該等化されたＳＣＢＴブロックを受信し、その受信されたＳＣＢＴブロックのビットメトリクスを計算し、その計算されたビットメトリクスを出力するメトリック算出器と、
前記ビットメトリクスを受信し、当該ビットメトリクスをインターリーブ解除し、そのインターリーブ解除されたビットメトリクスを出力するビットデ・インターリーブ化器と、
当該インターリーブ解除されたビットメトリクスを受信し、当該符号化ビットを復号し、ｋ復号後ビットのストリームとして当該復号後ビットを出力するビタビ復号器と、
ｋ／ｎのレートを有する符号を持つｋビットデータビットのストリームを受信し再符号化し、ｎ符号化ビットのストリームを出力するエンコーダ／パンクチャラと、
ｎビットの当該再符号化ストリームを受信しインターリーブ化し、ｎインターリーブ化ビットのストリームを出力するビットインターリーブ化器と、
前記メトリック算出器により出力される算出後のビットマトリクス、前記ビタビ復号器により出力されるｋ復号後ビットのストリーム及び前記ビットインターリーブ化器により出力されるｎインターリーブ化ビットのストリームを受信し、当該原ストリームのｍ非符号化ビットを検出し出力する検出器と、
を有する受信器。
【請求項２４】
ＳＣＢＴのＴＣＭ及びＭＬＣＭブロックの通信システムであって、
ｍ＋ｋデータビットを各々が有しそのうちのｋビットが符号化されｍビットが符号化されないものとしたシンボルの少なくとも１つの連続的なＴＣＭ又はＭＬＣＭのＳＣＢＴブロックのストリームを送信する少なくとも１つのＳＣＢＴ送信器であって、
・ｋ／ｎのレートを有する符号によるｍ＋ｋデータビットのストリームのうちのｋビットの第１のストリームを符号化し、シンボルマップ化器への入力としてｎ符号化ビットのストリームを出力し、これにより、ｍビットの全部の少なくとも１つの第２のストリームを符号化されないままとするエンコーダ／パンクチャラ、
・前記エンコーダ／パンクチャラにより出力されるｎ符号化ビットと前記少なくとも１つの第２のストリームのｍ非符号化ビットとの合成ストリームのｍ＋ｎビットを予め規定された配列にマップ化しＳＣＢＴモジュールの入力としてシンボルストリームを出力するシンボルマップ化器、及び
・ＳＣＢＴブロックに前記シンボルマップ化器の当該出力されたシンボルストリームを配置しこれにガードインターバルを付加するＳＣＢＴモジュール、
を有する送信器と、
前記ＳＣＢＴ送信器の当該送信されたストリームを受信する少なくとも１つの受信器であって、
・前記送信されたストリームを受信するレシーバ、
・前記ストリームのＳＣＢＴブロックからガードインターバル（ＧＩ）を除去し前記ＧＩ無しの前記ＳＣＢＴブロックを出力するモジュール、
・前記モジュールにより出力される前記ＧＩ無しの前記ＳＣＢＴブロックを受信し、当該受信されたＳＣＢＴブロックを等化し、その等化されたＳＣＢＴブロックを出力する等化器、
・前記等化器により出力される当該等化されたＳＣＢＴブロックを受信し、当該受信されたＳＣＢＴブロックのビットメトリクスを算出し、その算出されたビットメトリクスを出力するメトリック算出器、及び
・前記ビットメトリクスを受信し、当該符号化ビットを復号し、前記ＳＣＢＴブロックの非符号化ビットを検出し、そのシンボル毎にｍ＋ｋビットのビットストリームを出力するビタビ復号器、
を有する受信器と、
を有するシステム。
【請求項２５】
ＢＩＭＬＣＭブロックの通信システムであって、
ｍ＋ｋデータビットを各々が有しそのうちのｋビットが符号化されｍ−ｎビットが符号化されないものとしたシンボルの少なくとも１つの連続的なＢＩＭＬＣＭのＳＣＢＴブロックのストリームを送信する少なくとも１つのＳＣＢＴ送信器であって、
・ｋ／ｎのレートを有する符号によりｍ＋ｋデータビットのストリームのうちのｋビットの第１のストリームを符号化し、ｎ符号化ビットのストリームを出力し、これにより、ｍビットの全部の少なくとも１つの第２のストリームを符号化されないままとするエンコーダ／パンクチャラ、
・前記エンコーダ／パンクチャラにより出力されるｎ符号化ビットのストリームのビットを受信しインターリーブ化し、ｎ符号化ビットのインターリーブされたストリームを出力するビットインターリーバ、
・前記エンコーダ／パンクチャラにより出力されるｎ符号化ビット及び前記少なくとも１つの第２のストリームのｍビットの合成ストリームのｍ＋ｎビットを予め規定された配列にマップ化し、シンボルストリームを出力するシンボルマップ化器、
・前記シンボルマップ化器により出力されるシンボルのストリームを受信しインターリーブを施し、インターリーブ化されたシンボルストリームを出力するシンボルインターリーバ、及び
・ＳＣＢＴブロックにおいて前記シンボルインターリーバにより出力される当該インターリーブされたシンボルストリームを受信し配置し、これにガードインターバルを付加するＳＣＢＴモジュール、
を有する送信器と、
前記ＳＣＢＴ送信器の当該送信されたストリームを受信する少なくとも１つの受信器であって、
・当該受信されたストリームのＳＣＢＴブロックからガードインターバル（ＧＩ）を除去し前記ＧＩ無しの前記ＳＣＢＴブロックを出力するモジュール、
・前記モジュールにより出力される前記ＧＩ無しの前記ＳＣＢＴブロックを受信し、当該受信されたＳＣＢＴブロックを等化し、その等化されたＳＣＢＴブロックを出力する等化器、
・前記等化器により出力される当該等化されたＳＣＢＴブロックを受信し、当該受信されたＳＣＢＴブロックのビットメトリクスを算出し、その算出されたビットメトリクスを出力するメトリック算出器、
・前記ビットメトリクスを受信し、前記ビットメトリクスのインターリーブを解除し、そのインターリーブ解除されたビットメトリクスを出力するビットデ・インターリーバ、
・当該インターリーブ解除されたビットメトリクスを受信し、当該符号化ビットを復号し、ｋ個の復号されたビットのストリームとして当該復号済みビットを出力するビタビ復号器、
・ｋ／ｎのレートを有する符号によりｋビットデータビットのストリームを受信し再符号化し、ｎ符号化ビットのストリームを出力するエンコーダ／パンクチャラ、
・ｎビットの当該再符号化されたストリームを受信しインターリーブ化し、ｎインターリーブ化ビットのストリームを出力するビットインターリーバ、及び
・前記メトリック算出器により出力される当該算出されたビットメトリクス、前記ビタビ復号器により出力されたｋ個の復号されたビットのストリーム及び前記ビットインターリーバにより出力されるｎ個のインターリーブ化されたビットのストリームを受信し、当該受信ストリームのｍ個の非符号化ビットを検出し出力する検出器、
を有する受信器と、
を有するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つ又は複数のビットが符号化されないままとされこれにより性能が向上するようなＳＣＭＴブロックにシンボルが配置される前のデータのシンボルへのＴＣＭ，ＭＬＣＭ又はＢＩＭＬＣＭ符号化に関する。
【背景技術】
【０００２】
シングルキャリアブロック伝送（ＳＣＢＴ；Single Carrier Block Transmission）システムにおいて、長さＮのシンボルのブロック（例えば、ＱＡＭ又はＰＳＫ）は、それが送信される前に、ガードインターバル（ＧＩ；Guard Interval）すなわちサイクリックプレフィクス（ＣＰ；Cyclic Prefix）又はゼロパッディング（ＺＰ；Zero Padding）により先行される。このようなシステムは、Ｎ×Ｎフーリエマトリクスが拡散（コード）マトリクスとして用いられる場合、フルの拡散によるＯＦＤＭシステムと等価である。ＧＩの使用及びＳＣＢＴのブロックフォーマットによって、当該レシーバは、ブロック間干渉を避け複雑性の低い周波数領域等化を用いることができる。よって、ＯＦＤＭシステムと同様に、ＳＣＢＴシステムも、計算上の複雑性をより低くして実現可能とされる。
【０００３】
ＳＣＢＴシステムは、マルチパスに対処する際にはＯＦＤＭシステムの利点を有するが、ＯＦＤＭシステムの不利な点の或る種のもの、例えば高いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ；Peak to Average Power Ratio）を持たない。性能に関しては、ＧＩを伴うシングルキャリアシステムは、低レート及び／又は高レートチャネルコード（又は符号化無し）が用いられる場合、ＯＦＤＭシステムよりも優れている。
【０００４】
トレリス符号化変調（ＴＣＭ；Trellis Coded Modulation）において、ビットの符号化及び配列（constellation）への符号化ビットのマッピングは、独立して行われない。その代わり、これらビットは、各ビットが符号化処理から享受する保護のレベルに基づいて当該配列へマップ化される。例えば、図１に示されるように、ｋビットをｎ個の符号化ビットに符号化するために、しばしば畳み込み符号が用いられる。ｍ個の符号化されないビットを伴うこれらビットは、２ｎ＋ｍポイント配列にマップ化される。当該ビットは、当該非符号化ビットに対する０及び１の値が、互いに遠いところにある配列ポイントに位置づけられるようにマップ化される。他方、符号化ビットは、それらの０及び１の値が、互いにより近いところにある配列ポイントに位置づけられるようにマップ化される。結果として、全般的に、各ビットが受ける保護（距離）は増加させられる。
【０００５】
マルチレベル符号化変調において、データビットの異なるセットは、異なるコードを用いて符号化されるか又は符号化されないままとされる。そして、符号化ビットは、図２に示されるように、各コードから受ける冗長性の量に関して配列ポイントにマップ化される。また、符号化ビットの幾つかは、シンボルにマップ化される前にインターリーブ化されることも可能である（ビットインターリーブ化ＭＬＣＭ又はＢＩＭＬＣＭ）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＴＣＭ及びＭＬＣＭは、ＡＷＧＮチャネルを経験すると、正規の畳み込み符号よりも良好な性能を提供することができる。チャネルフェージングが存在する場合、ＴＣＭ及びＭＴＣＭの性能は大幅に悪化する。結果として、これら方法は、各シンボルが異なるチャネルゲインを受けるＯＦＤＭシステムに用いられない。当該等化後のＳＣＢＴにおいて、シンボルは、等価なＡＷＧＮチャネルを経るものである。よって、ＴＣＭ及びＭＬＣＭ（又はＢＩＭＬＣＭ）を用いることは、性能を向上させることができる。インターリーブ化された畳み込み符号と比較して、ＴＣＭ及びＭＬＣＭコードを、それらの極めて優れた性能を得るために用いるような方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明により提供される方法、装置及びシステムは、データビットの一部を符号化し当該符号化されたデータビット及び符号化されていないデータビットの全てをシンボルにマップ化し、その後にＳＣＢＴブロックに当該シンボルが配置されるようにＴＣＭ、ＭＬＣＭ又はＢＩＭＬＣＭを使う方法を提供するものである。本発明は、ＳＣＢＴシステムに従来より用いられているインターリーブ化された畳み込み符号と比較して非常に優れた性能を実現することができる。
【０００８】
ＴＣＭ、ＭＬＣＭ又はＢＩＭＬＣＭの使用からのこの性能改善の一構成要素は、畳み込み符号化されるＳＣＢＴにより要求されるものと比べて当該エンコーダ及びデコーダの速度条件を緩和することである。これは、本発明においては、データビットの１つ又は複数が符号化されないままとされることによる（図４及び図５参照）。よって、所望のデータレートの場合、当該エンコーダ及びデコーダは、畳み込み符号化されたＳＣＢＴにより必要とされると目されるビットレートの何分の１かで稼働することしか要求されない。
【０００９】
この発明は、より大きな配列が使われるときにＳＣＢＴシステムに適している。この発明は、マルチギガビット６０ＧＨｚＷＰＡＮシステムのような高帯域（幅）効率及び高レートシステムにとっては特に魅力的なものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】トレリス符号化変調（ＴＣＭ）を示す図。
【図２】マルチレベル符号化変調（ＭＬＣＭ）を示す図。
【図３】従来のＳＣＢＴシステム及び本発明によるシステムの性能比較を示す図。
【図４】図４Ａないし図４Ｄのそれぞれにおいて本発明による８ポイント配列及びＢＩＭＬＣＭの速度低減ファクタを示す図。
【図５】パート１の図５Ａないし図５Ｃ及びパート２の図５Ｄのそれぞれにおいて本発明による１６ＱＡＭ及びＢＩＭＬＣＭの速度低減ファクタを示す図。
【図６】ビットインターリーブ化した畳み込み符号（ＢＩＣＭ）とＢＩＭＬＣＭとのＳＣＢＴの性能比較を示す図。
【図７】本発明による送信器の改変を示す図。
【図８】本発明による受信器の改変を示す図。
【図９】本発明により改変された通信システムを示す図。
【図１０】本発明の好適実施例の方法のフロー図を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明が例示するためのものであり限定するためになされるものではないことは、通常の当業者であれば理解される筈である。当業者は、本発明の主旨及び添付請求項の範囲内に数多くの変形例があることを理解するものである。既知の機能及び構造の不必要な詳細は、本発明を不明瞭にしないために目下の説明から省略されることがある。
【００１２】
第１の好適実施例は、シンボルがＳＣＢＴブロックに配置される前にデータビットをシンボルに符号化するためにＴＣＭ、ＭＬＣＭ又はＢＩＭＬＣＭを使う。一般的に、ＴＣＭ、ＭＬＣＭ及びＢＩＭＬＣＭは、周波数選択チャネルにわたり良好な性能を有しない。但し、ＳＣＢＴの周波数領域等化が当該チャネルを平坦化するので（すなわち、等化後は当該チャネルをＡＷＧＮチャネルでモデル化することができる）、ＴＣＭ、ＭＬＣＭ又はＢＩＭＬＣＭの使用は、大きなゲインを提供することができる。さらに、当該ビットのうちの幾つかは、符号化されないままなので、エンコーダ及びデコーダにおける速度条件が緩和される。この特徴は、非常に高いデータレートのシステムに対しては特に重要である。
【００１３】
一例としてだけであるが、８ＰＳＫ変調によるＳＣＢＴシステムの場合に、ビットインターリーブ化畳み込み符号化（ビットインターリーブ化符号化変調又はＢＩＣＭとしても知られている）による従来のＳＣＢＴシステムを、２／３及び５／６のコードレートを用いた、すなわち同様に等価なレートによるＢＩＭＬＣＭ及びＴＣＭを用いる本発明によるシステムと比較することを検討する。
【００１４】
これら等価レートを提供するため、レート１／２及び３／４による畳み込み符号がシンボル当たり１つの非符号化ビットで用いられる。よって、結果として得られる総レートは、（１＋１）／（２＋１）＝２／３と（３＋２）／（４＋２）＝５／６である。従来のＢＩＭＬＣＭケースにおいて、符号化されたビットは、それらが８ＰＳＫシンボルにマップ化される前にインターリーブ化される。符号化されていないビットは、それらの０及び１の値が２つの反対の配列ポイントにより表わされるような８ＰＳＫシンボルにマップ化される。
【００１５】
当該コードに基づいて、異なるマッピングは、符号化されたビット及び符号化されていないビットをシンボルにマップ化するために用いることができる。全てのケースにおいて、符号化されていないビットの０及び１は、互いに離れている配列ポイントに位置づけられる。符号化されるビットのマッピングは、特定のコード及びＴＣＭ、ＭＬＣＭ又はＢＩＭＬＣＭが用いられるかどうかによることになる。例えば、ＴＣＭの場合、Ungerboeck分割（ＵＰ；Ungerboeck partitioning）を用いることができる。格子ポイントのセットを分割する必要性は、幾つかの用途において起こるものである。最も良く知られた例は、トレリス符号の構成である。ここで、信号配列（signal constellation）と呼ばれる２ｎの格子ポイントのセットは、各区分におけるポイント間の最小距離を最大化する目的で２ｍの区分に分割される。最小のイントラ分割距離の最大化は、誤りのある復号の確率の低下のために重要である。Ungerboeckは、ポイントの初期セットの連続的な分割のための簡単な発見的手法を提案しており、そこでは、各段階で分割の数が倍になり、最小のイントラ分割距離が格子Ｚ２の√２の係数で成長するものとしている。ＢＩＭＬＣＭのケースに対して、マッピングは、「実用的な」ＴＣＭコードのために用いられるマッピングと同様のものとすることができ、そこでは、符号化されたビットが配列ポイントにおいてグレーマップ化される。
【００１６】
図３は、上で詳説した一例のシステム比較のパケットエラーレート（ＰＥＲ）性能を示している。我々は、この特定の例において、ＴＣＭ及びＢＩＭＬＣＭの双方が従来システムより概して１．５〜２ｄＢ良好に行うことを観察することができる。さらに、本発明の好適実施例の方法は、エンコーダ及びデコーダの速度条件を緩和するという利点がある。従来のケースでは、エンコーダ及びデコーダがビットレートに等しい速度で動作しなければならない。他方、本発明の好適実施例の方法は、この条件をレート２／３及び５／６のケースに対してそれぞれ当該ビットレートの１／２及び３／５に緩和する。何故なら、２／３レートのケースでは２ビット毎に１ビットだけ、５／６レートのケースでは５ビット毎に３ビットが符号化されるからである。
【００１７】
一般に、コード及び配列を正しく構成することにより、重要な性能向上も得ることもできる。
【００１８】
この発明の他の実施例は、限定はしないが、次のものを含む。
・ビットインターリーブ有り又は無しのＭＬＣＭ（ＭＬＣＭ又はＢＩＭＬＣＭ）
・マッピング後及びＳＣＢＴ前のシンボルインターリーブ化
・異なるコード及び／又は配列
・適応ＧＩ有り又は無しのＳＣＢＴ
【００１９】
特定のコード及び配列の選択は、システムのデータレート及び性能（動作範囲）を決定する。一般的には妥協点がある。すなわちレートが高ければ高いほど範囲が短くなり、逆のことも言える。実用的には、大抵、システムは、その受信した信号（例えば受信パワー）の場合の品質に基づいて（予め規定されたセットから）コード及び配列を選択する。したがって、このシステムは、条件が良好なとき（短い距離）に高いレートで動作することができる一方、条件があまり良くないときにレートを減じて動作することができる。
【００２０】
好適実施例において、ビットインターリーブ化されたＭＬＣＭに対して、本発明は、小さい配列に対して用いられるのと同じ畳み込み符号及びパンクチャアリング（puncturing）を用いる。符号化されていないビットは、離れた配列ポイントへマップ化される。結果として得られる復号速度低下は、８ポイント配列については図４Ａないし図４Ｄに示され、１６ＱＡＭ配列については図５のパート１の図５Ａ〜図５Ｃ及びパート２の図５Ｄに示される。
【００２１】
図４及び図５は、ＢＩＭＬＣＭによるＳＣＢＴの幾つかの模範的実施例を示している。異なる総レートは、異なるコードレート及び多数の非符号化ビットを用いて得られる。８及び１６ポイント配列の実施例は、図４及び図５にそれぞれ示される。同様の方法は、ＴＣＭ，ＭＬＣＭのためにも他の配列サイズのためにも用いることもできる。
【００２２】
図６は、異なる配列（８ＰＳＫ，ＯＣＴ８ＱＡＭ，ＳＱ８ＱＡＭ，ＮＳ８ＱＡＭ，ＲＥＣ８ＱＡＭ，１６ＱＡＭ）及びコードレートに対する従来のＳＣＢＴシステム（ＢＩＣＭ）及びＢＩＭＬＣＭによるＳＣＢＴの性能を示している。この性能は、帯域効率（シンボル当たりのデータビット数）の関数として、０．０１のＰＥＲを達成するよう必要なＥＳ／Ｎ０に関して示されている。概してＢＩＭＬＣＭは、ＢＩＣＭと比較して同様の又はそれより良好な性能を有することが分かる。
【００２３】
図７は、本発明による送信器の一実施例を示している。先ず、データビットは、２つ以上のビットストリーム（２つが図示されている）に分割される。１つのサブストリーム（ｋ）におけるビットは、ｋ／ｎのレート（７０１）を有するコードで符号化される。これら符号化されたビットは、オプションとして（ＢＩＭＬＣＭにおいて）インターリーブ化７０２が施される。そしてこれらビットは、ｍ個の非符号化ビットとともに、シンボルを形成するよう２ｍ＋ｎポイント配列にマップ化される（７０３）。そして当該シンボルは、ＳＣＢＴブロックに配される前にオプションとしてインターリーブ化７０４が施され、その後にガードインターバル（ＧＩ）の付加７０５が行われる。
【００２４】
図８は、この発明による受信器の一実施例を示している。ＴＣＭ又はＭＬＣＭケース（ビットインターリーブ無し）８００．ａにおいて、先ず、ＧＩが除去され（８０１．ａ）、ブロックが等化される（８０２．ａ）。そして、シンボル又はビットメトリクスが計算され（８０３．ａ）、ビタビ復号器８０４．ａに送出される。ビタビ復号器は、符号化されたビットを復号し、同時に符号化されていないビットを検出する。
【００２５】
ＢＩＭＬＣＭケース８００．ｂにおいて、ＧＩの除去（８０１．ｂ）及び等化（８０２．ｂ）の後、ビットメトリクスが計算される（８０３．ｂ）。これらビットメトリクスのデ・インターリーブ化（インターリーブ解除）をした後、ビタビ復号器は、符号化されたビットを復号する（８０５．ｂ）。そして、復号されたビットは、再符号化され（８０６．ｂ）、それらが非符号化ビットを検出するため用いられる（８０８．ｂ）前にインターリーブ化される（８０７．ｂ）。
【００２６】
図９は、本発明により改変された少なくとも１つの送信器７００．ｉと、本発明により改変された少なくとも１つの受信器８００．ｊとを有する通信システムを示している。
【００２７】
図１０は、連続したシンボルｓ［ｌ］（ｌ＞１）のシングルキャリアブロック伝送（ＳＣＢＴ）通信ストリームの性能を増強するための本発明の好適実施例の方法のフロー図を示している。かかる方法は、
当該通信ストリームの符号化方法及び配列を特定するステップ（１００１）と、
その特定されたコード及び配列に応じて、ＳＣＢＴシステム１００２の所与のレートに対する等価コードレートを判定するステップ（１００２）と、
当該判定されたレートに対して、対応する数の符号化ビットを特定して、シンボルｓ［ｌ］当たりの残りの数ｍ≧１の非符号化ビットを判定するステップ（１００３）と、
連続的シンボルｓ［ｌ］毎に、
・ｎ個の符号化ビットを形成するようｋビットを符号化するステップ（１００４）と、
・オプションとして符号化ビットをインターリーブ化するステップ（１００５）と、
・各シンボルｓ［ｌ］のｎ個の符号化ビット及びｍ個の非符号化ビットを当該特定された２ｍ＋ｎポイント配列のポイントにマップ化するステップ（１００６）と、
・オプションとしてマップ化されたシンボルをインターリーブ化するステップ（１００７）と、
・マップ化されたシンボルをＳＣＢＴブロック内へ配置するステップ（１００８）と、
を行うステップとを有する。
【００２８】
以上、本発明の好適実施例を図示し説明したが、当業者であれば、ここで説明したようなシステム、装置及び方法が例示のものであり、様々な変更や変形をなすことができ、本発明の真の範囲から外れることなくその要素に対して等価なものが置換されうることが分かる筈である。また、数多くの変形は、本発明の開示内容をその中心の範囲から外れることなく特定の状況に適合させるために行うことができるものである。したがって、本発明は、本発明を実行するために想定される最良の形態として開示される特定の実施例に限定さないことを意図するものである一方、本発明はここに添付した請求項の範囲にある全ての実施例も、また全ての実現技術も含むものであって例として用いられる実現形態へのオブジェクト指向のアプローチだけではないことを意図するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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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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