(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機側において位相再整形を使用することによって実施されるダーティ・ペーパー事前符号化法であって、
目的の信号から干渉信号を減算して差信号を得るステップと、
干渉信号および目的の信号の振幅関連情報に従ってコンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定するステップと、
コンステレーション拡張のための前記決定されたコンステレーション・サイズに従って、コンステレーション拡張処理による前記決定されたコンステレーション・サイズを有する拡張コンステレーション・ブロックに前記差信号のオリジナルのコンステレーション・ブロックを拡張してマッピングするステップであり、前記拡張コンステレーション・ブロックがオリジナルのコンステレーション・ブロックと比較してコンステレーション座標の原点により近くなるように比例して拡大される、ステップと、
前記差信号に対応する拡張コンステレーション・ブロックの各コンステレーション・ポイントの位相再整形を行うステップであり、前記位相再整形により、目的の信号の特定のコンステレーション・ポイントに対応する差信号の拡張コンステレーション・ブロックのコンステレーション・ポイントが前記特定のコンステレーション・ポイントと同じコンステレーション象限にマッピングされる、ステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記振幅関連情報が目的の信号および干渉信号の振幅であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記振幅関連情報が干渉信号のコンステレーション・ブロック・サイズおよび目的の信号のコンステレーション・ブロック・サイズであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記目的の信号が被変調信号であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
位相再整形を使用することによってダーティ・ペーパー事前符号化法を実施するための送信機であって、
目的の信号から干渉信号を減算して差信号を得るための、差信号を得るための手段と、
干渉信号および目的の信号の振幅関連情報に従ってコンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定するための、コンステレーション・サイズを決定するための手段と、
コンステレーション拡張のための前記決定されたコンステレーション・サイズに従って、コンステレーション拡張処理による前記決定されたコンステレーション・サイズを有する拡張コンステレーション・ブロックに前記差信号のオリジナルのコンステレーション・ブロックを拡張してマッピングするための、拡張コンステレーション・マッピングのための手段であり、前記拡張コンステレーション・ブロックがオリジナルのコンステレーション・ブロックと比較してコンステレーション座標の原点により近くなるように比例して拡大される、拡張コンステレーション・マッピングのための手段と、
前記差信号に対応する拡張コンステレーション・ブロックの各コンステレーション・ポイントの位相再整形を行うための、位相再整形のための手段であり、前記位相再整形により、目的の信号の特定のコンステレーション・ポイントに対応する差信号の拡張コンステレーション・ブロックのコンステレーション・ポイントが前記特定のコンステレーション・ポイントと同じコンステレーション象限にマッピングされる、位相再整形のための手段と
を備える送信機。
【請求項６】
前記振幅関連情報が目的の信号および干渉信号の振幅であることを特徴とする請求項５に記載の送信機。
【請求項７】
前記振幅関連情報が干渉信号のコンステレーション・ブロック・サイズおよび目的の信号のコンステレーション・ブロック・サイズであることを特徴とする請求項５に記載の送信機。
【請求項８】
前記目的の信号を得るために源信号を変調するための変調手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信分野に関し、特に、送信機側において位相再整形を使用することによって実施されるダーティ・ペーパー事前符号化法および送信機に関する。干渉信号の振幅が目的の信号よりも大きいか、小さいか、または等しいかどうかにかかわらず良好なＢＥＲ（ビット誤り率）−Ｅｂ／Ｎ０性能を達成することができる。
【背景技術】
【０００２】
１９８３年初頭に提案されたダーティ・ペーパー符号化（ＤＰＣ）原理は、送信機側が干渉信号を既に知っている場合、チャネル容量は干渉信号の存在によって影響を受けないことを指摘している。ＤＰＣは様々な通信問題の良好な研究モデルとして注目され、考えられているが、ついに複数の通信問題と関連してきている。その主な用途は、電子透かし、干渉を除去するための事前符号化設計、および様々な同報通信方策などに焦点が当てられている。近年、ＤＰＣはマルチユーザ通信の分野で広く使用されている。
【０００３】
Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ−Ｈａｒａｓｈｉｍａ事前符号化（ＴＨＰ）はまず第一に記号間干渉を除去するように設計された（参考文献１）。干渉が存在する状況下で、送信機側は、干渉の事前減算のプロセスによって受信機側に目的の信号を送信することができる。干渉の事前減算の解決策はマルチユーザ干渉の事前減算に類似している。したがって、ＴＨＰはマルチユーザ干渉を除去するように容易に拡張することができる。２０００年以後、ＴＨＰはＤＰＣに関連しており、ＤＰＣの一次元実施態様と解釈される（参考文献２）。
【０００４】
ＴＨＰは簡単な実施態様のため魅力的である。図１は、干渉および加法的ガウス雑音によるＴＨＰ法の原理図を示す。この技術では、ダーティ・ペーパー事前符号化の目的の信号ｖは送信機側において干渉信号ｓを事前減算され、差信号ｄが得られる。次に、ｄモジュロＭ（整数）信号が量子化器Ｑによる量子化プロセスを介して得られる。送信機が送るものは、Ｑの出力信号、しかも出力信号が確実に電力制限内にあるように差信号ｄの代わりにｄモジュロＭ（整数）の出力信号である。受信機側では、目的の信号は、受信信号ｙが同じ量子化器Ｑによって量子化された後で
【０００５】
【数１】
0005340422.tif 000002
すなわち、目的の信号の推定信号として再構築することができる。
【０００６】
しかし、先行技術（参考文献１および２）は振幅の観点からのみ問題を検討し解決している。本出願の発明者は、受信信号ｙからｖを最適に再構築するには変調位相も考慮されるべきであると考える。特に、干渉信号ｓが目的の信号ｖよりも大きい振幅を有する場合、先行技術では目的の信号の位相を再構築するのは全く困難である。図２および図３は、それぞれＢＰＳＫおよびＱＰＳＫの場合の先行技術の問題を示す。簡単のために、ｖおよびｓが同じ変調コンステレーションを有すると仮定する。干渉信号ｓは目的の信号ｖよりも高い振幅を有する。図２では、ｖの異なるコンステレーション・ポイントは異なる形状によって区別され、一方、ｓの異なるコンステレーション・ポイントは異なる影塗りつぶしによって区別される。図１の演算（ｖ−ｓ）は図２（ｃ）に示されるようなコンステレーション・ポイントをもたらす。図２（ｃ）に示される各コンステレーション・ポイントは、目的の信号ｖおよび干渉信号ｓの両方の情報（振幅および位相情報を含む）を有する。次に差信号（ｖ−ｓ）のモジュロ演算は、同じ象限における異なるコンステレーション・ポイント間の距離を減少させることになる。したがって、受信信号ｙのあり得るコンステレーション・ポイントが図２ｄに示される。受信信号ｙのコンステレーションはＱＰＳＫから１６ＱＡＭまで信号ｖの拡大されたコンステレーションであることが分かる。さらに、受信信号ｙについて、同じ形状であるが異なる影塗りつぶしをもつ異なるコンステレーション・ポイントは異なる象限に分離される。明らかに、受信信号ｙから目的の信号ｖを位相再構築することはほとんど達成できない。ＱＰＳＫの場合が図３に示されており、それは図２と同様の問題を有する。
【０００７】
参考文献３は、参考文献１および２で説明されているＴＨＰ法の改善であり、それはＳＤＰＣ（構造的ダーティ・ペーパー符号化）と名前を付けられている。この方法は、受信機側が干渉信号の変調構造を知っているという仮定の下でのＴＨＰ法の改善を説明している。図４はＳＤＰＣの原理構造を示しており、ここで、源信号ｕは直交振幅変調が行われる。被変調信号ｖを事前符号化することによって、受信機側は干渉信号の変調構造を知っており、受信機は受信信号ｙのコンステレーションの予備知識も有しているので、したがって、ＳＤＰＣはＴＨＰよりも良好な復調性能を有する。しかし、位相再構築の問題は、受信機が干渉信号の変調構造を知っているという犠牲を払ってある程度解決される。この問題が図５に示される。さらには、源信号および干渉信号が共にＱＰＳＫである場合に、受信機側は、コンステレーションが源信号の位相を再構築するために拡大されている受信信号ｙに１６ＱＡＭ復号を行わなければならない。
【０００８】
参考文献１、２、３は以下のように列記される。
参考文献１：Ｈ．ＨａｒａｓｈｉｍａおよびＨ．Ｍｉｙａｋａｗａ、「Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  ｗｉｔｈ  ｉｎｔｅｒｓｙｍｂｏｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．、２０巻、７７４〜７８０頁、１９７２年８月
参考文献２：Ｗ．ＹｕおよびＪ．Ｍ．Ｃｉｏｆｆｉ、「Ｔｒｅｌｌｉｓ  ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｃｈａｎｎｅｌ」、Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｎｆ．（ＧＬＯＢＬＥＣＯＭ’２００１）
参考文献３：Ｂｉｎ  Ｌｉｕ、Ｈｕｉ  Ｌｉｕ、Ｓｕｍｉｔ  Ｒｏｙ、「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｄｉｒｔｙ  ｐａｐｅｒ  ｃｏｄｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｋｎｏｗｎ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｔ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ」、ＩＥＥＥ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ、２００５年
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｈ．ＨａｒａｓｈｉｍａおよびＨ．Ｍｉｙａｋａｗａ、「Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  ｗｉｔｈ  ｉｎｔｅｒｓｙｍｂｏｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．、２０巻、７７４〜７８０頁、１９７２年８月
【非特許文献２】Ｗ．ＹｕおよびＪ．Ｍ．Ｃｉｏｆｆｉ、「Ｔｒｅｌｌｉｓ  ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｃｈａｎｎｅｌ」、Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｎｆ．（ＧＬＯＢＬＥＣＯＭ’２００１）
【非特許文献３】Ｂｉｎ  Ｌｉｕ、Ｈｕｉ  Ｌｉｕ、Ｓｕｍｉｔ  Ｒｏｙ、「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｄｉｒｔｙ  ｐａｐｅｒ  ｃｏｄｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｋｎｏｗｎ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｔ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ」、ＩＥＥＥ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ、２００５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前述の欠点を克服するために提案される。したがって、本発明の目的は、送信機側において位相再整形を使用することによって実施されるダーティ・ペーパー事前符号化法および送信機である。干渉信号の振幅が目的の信号よりも大きいか、小さいか、または等しいかどうかにかかわらず良好なＢＥＲ−Ｅｂ／Ｎ０性能を達成することができる
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の目的を達成するために、送信機側において位相再整形を使用することによって実施されるダーティ・ペーパー事前符号化法が本発明により提案され、この方法は、目的の信号から干渉信号を減算して差信号を得るステップと、目的の信号および干渉信号の振幅関連情報に従ってコンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定するステップと、コンステレーション拡張のための決定されたコンステレーション・サイズに従って、コンステレーション拡張処理による決定されたコンステレーション・サイズを有する拡張コンステレーション・ブロックに差信号のオリジナルのコンステレーション・ブロックを拡張してマッピングするステップであり、拡張コンステレーション・ブロックがオリジナルのコンステレーション・ブロックと比較してコンステレーション座標の原点により近くなるように比例して拡大される、ステップと、差信号に対応する拡張コンステレーション・ブロックの各コンステレーション・ポイントの位相再整形を行うステップであり、位相再整形により、目的の信号の特定のコンステレーション・ポイントに対応する差信号の拡張コンステレーション・ブロックのコンステレーション・ポイントが特定のコンステレーション・ポイントと同じコンステレーション象限にマッピングされる、ステップとを含む。
【００１２】
好ましくは、振幅関連情報が目的の信号および干渉信号の振幅である。
【００１３】
好ましくは、振幅関連情報が干渉信号のコンステレーション・ブロック・サイズおよび目的の信号のコンステレーション・ブロック・サイズである。
【００１４】
好ましくは、目的の信号が被変調信号である。
【００１５】
さらに、位相再整形を使用することによってダーティ・ペーパー事前符号化法を実施するための送信機が本発明により提案され、この送信機は、目的の信号から干渉信号を減算して差信号を得るための、差信号を得るための手段と、干渉信号および目的の信号の振幅関連情報に従ってコンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定するための、コンステレーション・サイズを決定するための手段と、コンステレーション拡張のための決定されたコンステレーション・サイズに従って、コンステレーション拡張処理による決定されたコンステレーション・サイズを有する拡張コンステレーション・ブロックに差信号のオリジナルのコンステレーション・ブロックを拡張してマッピングするための、拡張コンステレーション・マッピングのための手段であり、拡張コンステレーション・ブロックがオリジナルのコンステレーション・ブロックと比較してコンステレーション座標の原点により近くなるように比例して拡大される、拡張コンステレーション・マッピングのための手段と、差信号に対応する拡張コンステレーション・ブロックの各コンステレーション・ポイントの位相再整形を行うための、位相再整形のための手段であり、位相再整形により、目的の信号の特定のコンステレーション・ポイントに対応する差信号の拡張コンステレーション・ブロックのコンステレーション・ポイントが特定のコンステレーション・ポイントと同じコンステレーション象限にマッピングされる、位相再整形のための手段とを備える。
【００１６】
好ましくは、振幅関連情報が目的の信号および干渉信号の振幅である。
【００１７】
好ましくは、振幅関連情報が干渉信号のコンステレーション・ブロック・サイズおよび目的の信号のコンステレーション・ブロック・サイズである。
【００１８】
好ましくは、送信機が、目的の信号を得るために源信号を変調するための変調手段をさらに備える。
【００１９】
以下の図面を参照しながら、使用した好ましい実施形態の詳細な説明を参照することによって、本発明の前述の目的、利点、および特徴が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来のＴｏｍｌｉｎｓｏｎ−Ｈａｒａｓｈｉｍａ事前符号化を実施するための構造概略図である。
【図２】ＢＰＳＫ（２位相偏移変調）の場合のＴＨＰの各信号のコンステレーションを示す図である。
【図３】ＱＰＳＫ（４位相偏移変調）の場合のＴＨＰの各信号のコンステレーションを示す図である。
【図４】先行技術のＳＤＰＣ事前符号化の構造概略図である。
【図５】ＱＰＳＫ（４位相偏移変調）の場合のＳＤＰＣの各信号のコンステレーションを示す図である。
【図６】本発明に従って、送信機側において位相再整形を使用することによって実施されるダーティ・ペーパー事前符号化法の流れ図である。
【図７】本発明に従って、位相再整形を使用することによってダーティ・ペーパー事前符号化を実施する構造図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に従って、コンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定する概略図である。
【図９】本発明の第１の実施形態による各信号のコンステレーションの図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に従って、コンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定する概略図である。
【図１１】本発明の方法と先行技術のＳＤＰＣ事前符号化との間のＢＥＲ性能比較の曲線グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下において、本発明の好ましい実施形態が図面を参照して説明される。
【００２２】
図６は、本発明に従って、送信機側において位相再整形を使用することによって実施されるダーティ・ペーパー事前符号化法の流れ図である。
【００２３】
図６に示されるように、ステップ６０１において、目的の信号ｖから干渉信号ｓを減算して差信号ｂを得る。
【００２４】
ステップ６０３において、目的の信号ｖおよび干渉信号ｓの振幅関連情報に従ってコンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定する。
【００２５】
図８は、本発明の第１の実施形態に従って、コンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定する概略図である。
【００２６】
図８に示されるように、送信機は、目的の信号ｖおよび干渉信号ｓの振幅（図８のｖ１およびｓ１）に従って差信号ｂのコンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定する。図８の（ａ）および（ｂ）に示された例から、目的の信号および干渉信号が共にＱＰＳＫ変調されていることが分かる。目的の信号ｖおよび干渉信号ｓのコンステレーション・サイズは、振幅ｖ１およびｓ１を介して決定することができる。
【００２７】
差信号ｂのコンステレーション・サイズは±Ｌ１および±Ｌ２によって決定される。言い換えれば、例えば第一象限では、差信号ｂのコンステレーション・ポイントのｘ座標およびｙ座標は共に範囲［Ｌ２，Ｌ１］の内部にある。
【００２８】
α＞０として、ｓ１＝α・ν１を仮定すると、Ｌ１およびＬ２は以下の規則に従って決定される。
Ｌ１＝ν１＋ｓ１＝（１＋α）・ν１  （１）
【００２９】
【数２】
0005340422.tif 000003
【００３０】
コンステレーション・サイズの決定プロセスは、目的の信号ｖと干渉信号ｓとの間の電力比と無関係に適用可能である。
【００３１】
図１０は、本発明の第２の実施形態に従って、コンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定する概略図である。ここで、目的の信号ｖおよび干渉信号ｓの一方または両方はＱＰＳＫよりも高いＱＡＭ変調である。
【００３２】
図１０（ａ）に示されるように、目的の信号ｖのコンステレーション・ブロックは、各象限のコンステレーション中心の場所とコンステレーション・ブロック・サイズ（すなわち、ｖ１およびｖ２）のパラメータとによって決定することができる。図１０（ｂ）に示されるように、干渉信号ｓのコンステレーション・ブロックは、各象限のコンステレーション中心の場所とコンステレーション・ブロック・サイズ（すなわち、ｓ１およびｓ２）のパラメータとによって決定することができる。ここで、コンステレーション・ブロックは、ある象限中の信号のすべてのコンステレーション・ポイントの座標によって設定された集合である。
【００３３】
α１，α２＞０として、ｓ１＝α１・ν１およびｓ２＝α２・ν２を仮定すると、Ｌ１およびＬ２は以下の規則に従って決定される。
Ｌ１＝ｓ１＋ν１  （３）
【００３４】
【数３】
0005340422.tif 000004
【００３５】
ステップ６０５において、コンステレーション拡張のための決定されたコンステレーション・サイズ±Ｌ１および±Ｌ２に従って、コンステレーション拡張処理による決定されたコンステレーション・サイズ±Ｌ１および±Ｌ２を有する拡張コンステレーション・ブロック、すなわち、出力信号ｃのコンステレーション・ブロックに差信号ｂのオリジナルのコンステレーション・ブロックを拡張してマッピングする。拡張コンステレーション・ブロックは、コンステレーション拡張処理によって、オリジナルのコンステレーション・ブロックと比較してコンステレーション座標の原点により近くなるように比例して拡大されることが分かる。
【００３６】
図８に示されるように、ｘ座標およびｙ座標における差信号ｂのオリジナルのコンステレーション・サイズは共に範囲［｜α−１｜・ν１，（１＋α）・ν１］の内部にある。オリジナルのコンステレーション・ブロックは、コンステレーション拡張によって、出力信号ｃの拡張コンステレーション・ブロック（例えば、第一象限では、コンステレーション・ポイントのｘ座標およびｙ座標は共に範囲［Ｌ２，Ｌ１］の内部にある）に比例してマッピングされる。ここで、後で説明することになる出力ｃの位相再整形を介して得られた出力信号ｄのコンステレーション・ブロックは、出力信号ｃの拡張コンステレーション・ブロックと同じサイズを有することを予め指摘する必要がある。
【００３７】
ステップ６０７において、差信号ｂに対応する拡張コンステレーション・ブロックｃの各コンステレーション・ポイントの位相再整形を行う。ここで、信号の位相は、コンステレーション・ポイントがコンステレーションのどの象限にあるかを示す。位相再整形により、目的の信号ｖの特定のコンステレーション・ポイントに対応する差信号ｂの拡張コンステレーション・ブロックのコンステレーション・ポイント（出力信号ｃのコンステレーション・ポイント）は特定のコンステレーション・ポイントと同じコンステレーション象限にマッピングされて、出力信号ｄのコンステレーション・ポイントが得られる。
【００３８】
差信号ｂの拡張コンステレーション・ブロックの各コンステレーション・ポイントの位相は以下の方法で目的の信号ｖの位相に従って再整形される。
ｒｅａｌ（ｄ）＝ｓｉｇｎ（ｒｅａｌ（ν））＊ｒｅａｌ（ｂ）  （５）
ｉｍａｇ（ｄ）＝ｓｉｇｎ（ｉｍａｇ（ν））＊ｉｍａｇ（ｂ）  （６）
【００３９】
言い換えれば、これは、信号ｖを含む信号ｃのコンステレーション・ポイントを信号ｖと同じコンステレーション象限にマッピングして、信号ｄのコンステレーション・ポイントを得ることを意味する。
【００４０】
図７は、本発明に従って、位相再整形を使用することによってダーティ・ペーパー事前符号化を実施する構造図である。実線は、図１に示されたものと同じデータ流れを示す。破線ブロックＰ内の機能ブロックは送信される前の計画的なダーティ・ペーパー事前符号化方策を示し、鎖線は制御情報を示す。
【００４１】
図７に示されるように、本発明による送信機は、変調手段７０１、差信号を得るための手段７０３、コンステレーション・サイズを決定するための手段７０５、拡張コンステレーション・マッピングのための手段７０７、位相再整形のための手段７０９を含む。変調手段７０１は源信号を変調するのに使用して目的の信号を得る。差信号を得るための手段７０３は、目的の信号から干渉信号を減算して差信号を得る。コンステレーション・サイズを決定するための手段７０５は、干渉信号および目的の信号の振幅関連情報に従ってコンステレーション拡張のためのコンステレーション・サイズを決定する。拡張コンステレーション・マッピングのための手段７０７は、コンステレーション拡張のための決定されたコンステレーション・サイズに従って、コンステレーション拡張処理による決定されたコンステレーション・サイズを有する拡張コンステレーション・ブロックに差信号のオリジナルのコンステレーション・ブロックを拡張してマッピングし、拡張コンステレーション・ブロックはオリジナルのコンステレーション・ブロックと比較してコンステレーション座標の原点により近くなるように比例して拡大される。位相再整形のための手段７０９は、差信号に対応する拡張コンステレーション・ブロックの各コンステレーション・ポイントの位相再整形を行い、位相再整形により、目的の信号の特定のコンステレーション・ポイントに対応する差信号の拡張コンステレーション・ブロックのコンステレーション・ポイントは特定のコンステレーション・ポイントと同じコンステレーション象限にマッピングされる。
【００４２】
さらに、図９に示されるように、受信機側での受信信号ｙは、本発明によれば、送信機側での位相再整形に起因して目的の信号ｖの位相特徴を保持する。したがって、先行技術と比較して、受信機は干渉信号の変調構造を知る必要がなく、しかるに本発明に従って目的の信号が再構成される。さらに、受信機が干渉信号の変調構造を知ると、アプリケーション・シナリオを狭めることになる。受信機はＴＨＰ符号化を使用してマルチユーザ干渉を除去するが、受信機は干渉信号の変調構造を知ることはほとんど不可能である。一方、本発明によれば、受信機は、変調されたコンステレーション（出力信号ｃおよびｄのコンステレーション）を変調拡張の後で復調しないことになる。
【００４３】
図１１は、本発明の方法と先行技術のＳＤＰＣ事前符号化との間のＢＥＲ性能比較の曲線グラフである。
【００４４】
図１１に示されるように、性能曲線はＯＦＤＭ信号のＥｂ／Ｎ０に対するＢＥＲである。このシミュレーションにおいて、ＤＰＣの目的の信号および干渉信号は共にＱＰＳＫ変調信号α＝１．５であり、送信機側の符号体系は符号化率１／３をもつターボ符号を使用し、チャネルの送信信号はＯＦＤＭ信号である。受信機側は、効率的な対数最大事後確率基準復号化アルゴリズム、すなわち、Ｍａｘ−ｌｏｇ−ＭＡＰ復号化アルゴリズムを使用する。他のシミュレーション・パラメータは以下の通りである。ＯＦＤＭ信号のＦＦＴサイズは５１２ポイントであり、チャネル推定アルゴリズムは理想的なチャネル推定を使用し、チャネル・タイプはＡＷＧＮ単一入力単一出力チャネルであり、システム帯域幅は５Ｍであり、副搬送波ＯＦＤＭ間隔は１５Ｈｚである。参照として、干渉のないＡＷＧＮチャネルの場合の性能が図１１に示される。この結果の示すところによれば、本発明による方法は先行技術のＳＤＰＣと比較して約４ｄＢの改善を有する。
【００４５】
本発明の詳細な利点は以下のように列記される。
１）より良好な性能をもつダーティ・ペーパー事前符号化を達成している。
２）本発明はコンステレーション・サイズおよび位相を考慮に入れることによってＴＨＰ事前符号化法を改善している。
３）従来のＴＨＰ事前符号化と比較して、受信機側でのモジュロ演算を必要としない。
４）本発明は、干渉信号の振幅が目的の信号よりも大きいか、小さいか、または等しいかどうかにかかわらず十分に適用することができる。
５）受信機は干渉信号の変調構造を知る必要がない。さらに、受信機が干渉信号の変調構造を知ると、アプリケーション・シーンを狭めることになる。
６）受信機は送信信号の変調構造に従って受信信号を復調することしか必要がなく、
送信信号と比較してコンステレーションが拡大されている受信信号について実際の変調構造を復調する必要がない。
７）本発明により、受信信号はそれによって搬送された目的の信号と同じ位相特徴を保持することができ、したがって、本発明は先行技術と比較してより良好な復調性能を有する。
８）本発明はＤＰＣのより一層適切な実施態様であり、先行技術と比較してより良好なＢＥＲ−Ｅｂ／Ｎ０性能を有する。
【００４６】
本発明が本発明の好ましい実施形態と組み合わせて上記で示されているが、本発明は本発明の趣旨および範囲を侵害することなく変形、交換、変更することができることを当業者なら理解するであろう。したがって、本発明は前述の実施形態によって限定されるべきでなく、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって規定される。
【図１】
0005340422.tif 000005
【図２】
0005340422.tif 000006
【図３】
0005340422.tif 000007
【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】
0005340422.tif 000015