DE60122288T2

DE60122288T2 - Funksender, funkempfänger und kommunikationssystem mit mehrstufenmodulation.

Info

Publication number: DE60122288T2
Application number: DE2001622288
Authority: DE
Inventors: Atsushi Kanazawa-shi MATSUMOTO; Mitsuru Yokosuka-shi UESUGI; Kenichi Miyoshi; Toshiyuki Yokosuka-shi UEHARA
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: KR20020079914A; EP2302858A2; DE60122288D1; DE60135394D1; US20060068724A1; EP1253759A4; EP1705821A3; US7400689B2; EP1760981A1; EP1760981B1; EP1705821B1; EP2302858B1; KR100560882B1; US7688913B2; EP1253759B1; JP3506330B2; CN100488186C; CN101516108A; EP2302858A3; JP2002199037A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Funksendegerät, ein Funkempfangsgerät, ein Basisstationsgerät, ein Kommunikations-Terminalgerät und ein Sendeverfahren, und auf ein M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, das in einem digitalen Funkkommunikationssystem verwendet wird.
In einem digitalen Funkkommunikationssystem, wie beispielsweise einem mobilen Kommunikationssystem, werden Daten mittels eines Modulationsverfahrens gesendet, so dass eine erwünschte Kommunikations-Qualität (zum Beispiel eine Fehlerrate, die keinen vorbestimmten Wert auf der Empfängerseite übersteigt) erhalten werden kann. In Modulationsverfahren sind M-Ary-Modulationsverfahren vorhanden, die eine Mehrzahl von Bits mit einem Symbol senden, das die Modulationseinheit ist. Da eine Mehrzahl von Bits an Informationen mit einem Symbol (Modulationseinheit) mit dem M-Ary-Modulationsverfahren gesendet werden können, kann ein Durchsatz erhöht werden.
Solche M-Ary-Modulationsverfahren umfassen ein QPSK (Quaternary Phase Shift Keying), bei dem zwei Bits an Informationen mit einem Symbol gesendet werden, 16QAM (Quadratur Amplitude Modulation), bei dem vier Bits an Informationen mit einem Symbol gesendet werden, und 64QAM, bei dem sechs Bits an Informationen mit einem Symbol gesendet werden. Unter derselben Propagations-Umgebung kann, je größer die Menge an Informationen ist, die mit einem Symbol gesendet wird, desto größer der Grad sein, mit dem ein Durchsatz erhöht werden kann.
Zusätzlich ist eine Technologie zum Erhöhen des Durchsatzes des gesamten Systems durch ein adaptives Ändern des Modulationsverfahrens für Daten, die entsprechend der Propagations-Umgebung auf der Empfängerseite gesendet werden sollen, vorgeschlagen worden. Diese Art einer Technologie wird als adaptive Modulation bezeichnet.
In neuerer Zeit ist ein zunehmendes Erfordernis für den Empfang von Bilddaten, Musikdaten, die durch Musik-Verteilungsdienste bereitgestellt werden, und dergleichen, durch Funkkommunikations-Terminals, wie beispielsweise mobile Telefone, vorhanden.
Um es möglich zu machen, große Mengen an gesendeten Daten in einer kurzen Zeit zu empfangen, ist es für einen Downlink-Durchsatz erwünscht, dass er weiter erhöht wird.
Die WO 99/59269 A beschreibt ein Funkkommunikationssystem, das ein Mehrfach-Benutzer-Multiplexing unterstützt. Dies wird unter Verwendung von Daten-Kommunikationen mit halber Rate und Verschachteln der Daten zwischen zwei Quellen erreicht. Dies bedeutet, dass zwei Unterkanäle an Informationen bereitgestellt werden.
Schmitt, M. P. (Electronics Letters, Vol. 34, No. 18, 3. September 1998) beschreibt eine HARQ Schema, das ein Paket-Kombinieren einsetzt. Alle L empfangenen Versionen eines Pakets werden in ein einzelnes Paket durch Mitteln der Soft-Entscheidungs-Werte der Koordinaten jedes empfangenen Symbols in allen Paketen kombiniert. An dem Sender wird die Auflistungsfunktion für ein erneutes Senden geändert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Funksendegerät, ein Funkempfangsgerät und ein M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem zu schaffen, das ermöglicht, dass der Durchsatz in Daten-Kommunikationen erhöht wird, die eine M-Ary-Modulation verwenden.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird, mit einem M-Ary-Modulationsverfahren, eine Mehrzahl von Bits an Informationen mit einem Symbol gesendet. Zum Beispiel werden, mit 16QAM, vier Bits an Informationen mit einem Symbol gesendet. In 16QAM können vier Bits an Informationen mit einem Symbol durch Anordnen von 16 Signal-Punkten in unterschiedlichen Positionen in der IQ-Ebene gesendet werden. Ein Signal-Raum-Diagramm ist ein Mittel, um eine solche Signal-Punkt-Anordnung darzustellen. Nachfolgend wird 16QAM als ein Beispiel eines M-Ary-Modulationsverfahrens betrachtet, und ein 16QAM Signal-Raum-Diagramm wird beschrieben. 1 zeigt ein Signal-Raum-Diagramm, das die 16QAM Signal-Punkt-Anordnung darstellt.
Wie in 1 dargestellt ist, werden, in 16QAM, 16 Signal-Punkte an unterschiedlichen Positionen in der IQ-Ebene unter Durchführen einer quaternären Amplituden-Modulation auf der I-Achse und der Q-Achse, jeweils, angeordnet. Hierdurch kann eine M-Arization durchgeführt werden und vier Bits an Informationen können mit einem Symbol übertragen werden. Wenn eine M-Arization auf diese Art und Weise durchgeführt wird, werden Signal-Punkte so angeordnet, dass sich benachbarte Symbole voneinander nur durch ein Bit unterscheiden, wie dies in 1 dargestellt ist, um eine Bit-Fehlerraten- Charakteristik zu verbessern. Dies wird als "Gray-Coding" bezeichnet. In 1 zeigen Nummern in Klammern Bit-Zuordnungen an.
Wenn ein Gray-Codieren durchgeführt wird, unterscheidet sich die Fehlerrate jedes Bits in einem Symbol entsprechend der Position, zu der das Bit zugeordnet ist. Das bedeutet, dass, in dem Fall von 16QAM, eine höhere Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung für das dritte und das vierte Bit als für das erste und das zweite Bit vorhanden ist. Dieser Punkt wird nachfolgend erläutert werden. Ein Fall wird beschrieben werden, bei dem Schwellwerte +2, 0, und –2, für sowohl den I-Kanal und als auch für den Q-Kanal sind, wie dies in 1 dargestellt ist.
2 zeigt eine Zeichnung zum Erläutern eines Bestimmungsverfahrens in 16QAM. Schwarze Punkte in 2 sind die Signal-Punkte, dargestellt in 1, und Bit-Zuordnungen in jedem Symbol sind dieselben wie solche, die in 1 dargestellt sind. An der Empfängerseite werden die Bits jedes Symbols wie folgt bestimmt.
Um das oberste Bit (das am weitesten links liegende Bit) b₁ in 1 zu betrachten, ist dieses Bit 0 in dem positiven Bereich 101 auf der I-Achse (Bereich nach rechts von der Q-Achse) und ist 1 in dem negativen Bereich 102 auf der I-Achse (Bereich links von der Q-Achse). Deshalb wird, auf der Empfängerseite, wie dies in 2 dargestellt ist, wenn ein empfangenes Symbol in dem positiven Bereich 101 der I-Achse angeordnet ist, b₁ so bestimmt, dass es 0 ist, und wenn ein empfangenes Symbol in dem negativen Bereich 102 der I-Achse angeordnet ist, wird b₁ dahingehend bestimmt, dass es 1 ist. Das bedeutet, dass es möglich ist, zu bestimmen, ob b₁ den Wert 0 oder 1 hat, einfach durch Bestimmen, in welchem der zwei Bereiche ein empfangenes Symbol angeordnet ist. Mit anderen Worten kann eine 0/1 Bestimmung durch b₁ einfach mittels einer positiven/negativen Bestimmung für einen Wert auf der I-Achse vorgenommen werden.
Um das zweitoberste Bit (zweites Bit von links) b₂ in 1 zu betrachten, ist dieses Bit 0 in dem positiven Bereich 103 auf der Q-Achse (Bereich oberhalb der I-Achse) und ist 1 in dem negativen Bereich 104 auf der Q-Achse (Bereich unterhalb der I-Achse). Deshalb wird, auf der Empfängerseite, wie dies in 2 dargestellt ist, wenn ein empfangenes Symbol in dem positiven Bereich 103 der Q-Achse angeordnet ist, b₂ dahingehend bestimmt, dass es 0 ist, und wenn ein empfangenes Symbol in dem negativen Bereich 104 der Q-Achse angeordnet ist, wird b₂ dahingehend bestimmt, dass es 1 ist. Das bedeutet, dass es möglich ist, zu bestimmen, ob b₂ 0 oder 1 ist, einfach durch Bestimmen, in welchem der zwei Bereiche ein empfangenes Symbol angeordnet ist. Mit anderen Worten kann eine 0/1 Bestimmung für b₂ einfach mittels einer positiven/negativen Bestimmung für einen Wert auf der Q-Achse vorgenommen werden.
Um das drittoberste Bit (drittes Bit von links) b₃ in 1 zu betrachten, ist dieses Bit 0 in dem Bereich 105, der den Bereich von 0 bis weniger als +2 auf der I-Achse besitzt, und in dem Bereich 106, der den Bereich von –2 bis weniger als 0 auf der I-Achse besitzt, und ist 1 in dem Bereich 107, der den Bereich von +2 und darüber besitzt, und in dem Bereich 108, der den Bereich von weniger als –2 auf der I-Achse besitzt. Deshalb wird, auf der Empfängerseite, wie dies in 2 dargestellt ist, wenn ein empfangenes Symbol in dem Bereich 105, der den Bereich von 0 bis weniger als +2 auf der I-Achse besitzt, oder in dem Bereich 106, der den Bereich von –2 bis weniger als 0 auf der I-Achse besitzt, angeordnet ist, b₃ dahingehend bestimmt, dass es 0 ist, und wenn ein empfangenes Symbol in dem Bereich 107, der den Bereich von +2 und darüber besitzt, oder in dem Bereich 108, der den Bereich von weniger als –2 auf der I-Achse besitzt, angeordnet ist, wird b₃ dahingehend bestimmt, dass es 1 ist. Das bedeutet, dass es, um zu bestimmen, ob b₃ 0 oder 1 ist, notwendig ist, zu bestimmen, in welchem der vier Bereiche ein empfangenes Symbol angeordnet ist.
Um das am weitesten unten liegende Bit (das am weitesten rechts liegende Bit) b₄ in 1 zu betrachten, ist dieses Bit 0 in dem Bereich 109, der den Bereich von 0 bis weniger als +2 auf der Q-Achse besitzt, und in dem Bereich 110, der den Bereich von –2 bis weniger als 0 auf der Q-Achse besitzt, und ist 1 in dem Bereich 111, der den Bereich von +2 und darüber auf der Q-Achse besitzt, und in dem Bereich 112, der den Bereich von weniger als –2 auf der Q-Achse besitzt. Deshalb wird, auf der Empfängerseite, wie dies in 2 dargestellt ist, wenn ein empfangenes Symbol in dem Bereich 109, der den Bereich von 0 bis weniger als +2 auf der Q-Achse besitzt, oder in dem Bereich 110, der den Bereich von –2 bis weniger als 0 auf der Q-Achse ist, angeordnet ist, b₄ dahingehend bestimmt, dass es 0 ist, und wenn ein empfangenes Symbol in dem Bereich 111, der den Bereich von +2 und darüber auf der Q-Achse besitzt, oder in dem Bereich 112, der den Bereich von weniger als –2 auf der Q-Achse ist, angeordnet ist, wird b₄ dahingehend bestimmt, dass es 1 ist. Das bedeutet, dass es, um zu bestimmen, ob b₄ 0 oder 1 ist, notwendig ist, zu bestimmen, in welchem der vier Bereiche ein empfangenes Symbol angeordnet ist.
Demzufolge ist es, während es nur notwendig ist, zu bestimmen, in welchem der zwei Bereiche ein empfangenes Symbol angeordnet ist, für b₁ und b₂ notwendig zu bestimmen, in welchem der vier Bereiche eines empfangenen Symbols b₃ und b₄ angeordnet sind. Auch sind Bestimmungsbereiche 101 bis 104 größer als Bestimmungsbereiche 105 bis 112. Deshalb ist die Wahrscheinlichkeit von b₁ und b₂, dass es fehlerhaft bestimmt wird, niedriger als die Wahrscheinlichkeit für b₃ oder b₄, dass es fehlerhaft bestimmt wird.
Diese Situation ist nicht auf 16QAM beschränkt. Das bedeutet, dass dasselbe dann gesagt werden kann, wenn ein M-Ary-Modulationsverfahren in einer Art und Weise durchgeführt wird, dass eine Mehrzahl von Bits in einem Symbol enthalten ist und die Fehlerrate jedes Bits unterschiedlich ist, wobei Bits oberer Ordnung weniger anfällig für einen Fehler sind (obwohl die Fehlerrate dieselbe für die Mehrzahl von Bits in 16QAM, usw., ist).
Die vorliegenden Erfinder kamen zu der vorliegenden Erfindung unter der Betrachtung, dass sich die Widerstandsfähigkeit für einen Fehler jedes Bits in einem M-Ary modulierten Symbol entsprechend der Position jedes Bits unterscheidet, und kamen zu der Erkenntnis, dass die Daten-Fehlerrate (das bedeutet die Daten-Qualität) durch Zuordnen von Daten, die in einem Symbol enthalten sind (in dem Fall von 16QAM, vier Bit Daten), zu jedem Bit basierend auf der Beständigkeit gegen einen Fehler jedes Bits eingestellt werden kann.
1 zeigt ein Signal-Raum-Diagramm, das eine 16QAM Signal-Punkt-Anordnung darstellt;
2 zeigt eine Zeichnung zum Erläutern eines Bestimmungsverfahrens in 16QAM;
3 zeigt eine Zeichnung, die eine Beziehung unter Kommunikations-Terminals, Spreiz-Coden und Bit-Zuweisungen in einem herkömmlichen M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem darstellt;
4 zeigt eine Graphik, die Fehlerraten-Charakteristika in einem herkömmlichen M-Ary-Modulationssystem darstellt;
5 zeigt eine Zeichnung, die eine Beziehung unter Kommunikations-Terminals, Spreiz-Coden und Bit-Zuweisungen in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem darstellt;
6 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines Funksendegeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, darstellt;
7 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines Funkempfangsgeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, darstellt;
8 zeigt eine Zeichnung, die einen typischen Betrieb eines Funksendegeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, darstellt;
9 zeigt eine Zeichnung, die eine Signal-Punkt-Anordnung in einem Funksendegerät, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, darstellt;
10 zeigt eine Zeichnung, die eine typische Betriebsweise eines Funkempfangsgeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, darstellt;
11 zeigt eine graphische Darstellung, die eine Fehlerraten-Charakteristik für jedes Kommunikations-Terminal in einem Funkempfangsgerät, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, darstellt;
12 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Aufbau des Funksendegeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
13 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Funkempfangsgeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
14 zeigt eine Zeichnung, die einen typischen Betrieb eines M-Ary-Modulations-Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
15 zeigt eine Zeichnung, die eine typische Datenqualität in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Unter Bezugnahme nun auf die beigefügten Zeichnungen werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nachfolgend erläutert.
Beispiel
Herkömmlich werden, wenn eine Basisstation gleichzeitig Daten zu einer Mehrzahl von Kommunikations-Terminals in einem CDMA-Digital-Kommunikationssystem sendet, die Daten, die zu jedem Kommunikations-Terminal gesendet sind, mittels eines Spreiz-Codes entsprechend dem relevanten Kommunikations-Terminal gespreizt, bevor sie ge sendet werden, wie dies in 3 dargestellt ist. Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, in dem Daten gleichzeitig zu vier Kommunikations-Terminals #1 bis #4, unter Verwendung von 16QAM als ein M-Ary-Modulationsverfahren, gesendet werden. 3 zeigt eine Zeichnung, die eine Beziehung unter Kommunikations-Terminals, Spreiz-Coden und Bit-Zuweisungen in einem herkömmlichen M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem darstellt. Hierbei zeigt b₁ das oberste Bit an, b₂ zeigt das zweitoberste Bit an, b₃ zeigt das drittoberste Bit an und b₄ zeigt das unterste Bit an.
Herkömmlich werden Daten, übertragen zu einem Kommunikations-Terminal #1, mittels eines Spreiz-Codes #1 gespreizt, Daten werden zu einem Kommunikations-Terminal #2 mittels eines Spreiz-Codes #2 übertragen, und Daten werden zu einem Kommunikations-Terminal #3 mittels eines Spreiz-Codes #3 übertragen, und Daten werden zu einem Kommunikations-Terminal #4 mittels eines Spreiz-Codes #4 übertragen, bevor sie übertragen werden, wie dies in 3 dargestellt ist. Das bedeutet, dass, herkömmlich, eine Korrespondenz zwischen einem Kommunikations-Terminal und einem Spreiz-Code vorhanden ist.
Hierbei ist die Wahrscheinlichkeit, dass b₁ oder b₂ fehlerhaft bestimmt sind, geringer als die Wahrscheinlichkeit, dass b₃ oder b₄ fehlerhaft bestimmt sind, wie dies vorstehend erläutert ist. Das bedeutet, dass Daten, die b₁ und b₂ zugeordnet sind, von einer höheren Qualität sind, als Daten, die b₃ und b₄ zugeordnet sind.
Herkömmlich werden allerdings Daten, übertragen zu Kommunikations-Terminals #1 bis #4, einer M-Ary-Modulation an einem Kommunikations-Terminal durch eine Kommunikations-Terminalbasis unterworfen. Das bedeutet, dass 4-Bit-Daten, gesendet in einem Symbol zu jedem Terminal, zu dem obersten Bit b₁ durch das unterste Bit b₄ für die jeweiligen Kommunikationsterminals zugeordnet übertragen wird. Demzufolge werden, wenn durchschnittliche Fehlerraten von b₁ bis b₄ unter den Kommunikations-Terminals verglichen werden, diese durchschnittlichen Fehlerraten ebenso lang wie Zustände sein, so dass Propagations-Umgebungen dieselben sind. Das bedeutet, dass die Fehlerraten-Charakteristika von durchschnittlichen Fehlerraten in allen Kommunikations-Terminals solche sind, wie sie mit dem Bezugszeichen 203 in 4 dargestellt sind. 4 zeigt eine Graphik, die Fehlerraten-Charakteristika in einem herkömmlichen M-Ary-Modulationssystem darstellen. In dieser Figur gibt das Bezugszeichen 201 die Fehlerraten-Charakteristik von b₁ und b₂ an, das Bezugszeichen 202 gibt die Fehlerraten- Charakteristik von b₃ und b₄ an, und das Bezugszeichen 203 gibt die Fehlerraten-Charakteristik der durchschnittlichen Fehlerrate von b₁ bis b₄ an.
Hierbei wird, in einem Kommunikationssystem, in dem eine adaptive Modulation durchgeführt wird, zum Beispiel ein Modulationsverfahren an der Seite der Basisstation entsprechend zu einer Propagations-Umgebung so ausgewählt, dass diese durchschnittliche Fehlerrate die gewünschte Qualität auf der Seite des Kommunikations-Terminals erfüllt. Allerdings kann, wenn sich die Empfangs-SIR von Daten aufgrund einer temporären Verschlechterung der Propagations-Umgebung aufgrund eines Fading, oder dergleichen, verschlechtert, die durchschnittliche Fehlerrate von b₁ bis b₄, 203, fehlschlagen, die gewünschte Qualität in allen Kommunikations-Terminals zu erfüllen, wie dies in 4 dargestellt ist. In einem Kommunikationssystem, in dem die ARQ (Automatic Repeat Re-Quest) Technik verwendet wird, werden, in diesem Fall, Daten-Rückübertragungen zu allen Kommunikations-Terminals auftreten und der gesamte System-Durchsatz wird wesentlich abfallen.
Demzufolge werden, in dieser Ausführungsform, Daten, die zu einem Kommunikations-Terminal mit einer höheren Priorität übertragen werden sollen, zu einem oberen Bit in einem Symbol zugeordnet, bevor sie übertragen werden, und die erwünschte Qualität wird zuverlässig für Daten zu dem Kommunikations-Terminal mit hoher Priorität erfüllt. Dies bedeutet, dass der gesamte System-Durchsatz verbessert werden kann.
5 zeigt eine Zeichnung, die eine Beziehung unter Kommunikations-Terminals, Spreiz-Coden und Bit-Zuweisungen in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem gemäß einem Beispiel darstellt. Dagegen ist herkömmlich eine Korrespondenz zwischen einem Kommunikations-Terminal und einem Spreiz-Code vorhanden, allerdings ist in dieser Ausführungsform eine Korrespondenz zwischen einem Kommunikations-Terminal und einer Daten-Bit-Zuweisungs-Position vorhanden. Das bedeutet, dass Daten, die zu dem Kommunikations-Terminal mit höchster Priorität gesendet werden sollen (hier wird angenommen, dass dies Kommunikations-Terminal #1 ist), zu b₁ zugeordnet wird, Daten, die zu dem Kommunikations-Terminal mit der zweithöchsten Priorität übertragen werden sollen (hier wird angenommen, dass dies Kommunikations-Terminal #2 ist), zu b₂ zugeordnet werden, Daten, die zu dem Kommunikations-Terminal mit der dritthöchsten Priorität übertragen werden sollen (hier wird angenommen, dass dies Kommunikations-Terminal #3 ist), zu b₃ zugeordnet werden, und Daten, die zu dem Kommunikations-Terminal mit der ge ringsten Priorität übertragen werden sollen (hier wird angenommen, dass dies Kommunikations-Terminal #4 ist), zu b₄ zugeordnet werden.
Wie vorstehend angegeben ist, sind Daten, zugeordnet zu b₁ und b₂, von einer höheren Qualität als Daten, die zu b₃ und b₄ zugeordnet sind. Demzufolge sind, als eine Folge einer Verwendung der Art einer Bit-Zuweisung, dargestellt in 5, Daten, die zu dem Kommunikations-Terminal #1 übertragen werden sollen, und Daten, die zu dem Kommunikations-Terminal #2 übertragen werden sollen, von einer besseren Qualität als dann, wenn die Bit-Zuweisung, dargestellt in 3, verwendet wird, und wird immer so gestaltet, um die gewünschte Qualität zu erfüllen.
Als eine Folge erfüllen Daten, die zu dem Kommunikations-Terminal #1 übertragen werden sollen, und Daten, die zu dem Kommunikations-Terminal #2 übertragen werden sollen, zufällig die gewünschte Qualität gerade dann, wenn sich der Datenempfang SIR aufgrund einer temporären Verschlechterung einer Propagations-Umgebung aufgrund eines Fading, oder dergleichen, verschlechtert. Das bedeutet, dass Daten zu einem Kommunikationsterminal mit hoher Priorität so gestaltet werden, um die gewünschte Qualität zuverlässig zu erfüllen. Deshalb kann ein Kommunikations-Terminal mit höherer Priorität einen Datenempfang früher abschließen. Auch wird es möglich gemacht, die Anzahl von Malen einer Daten-Rückübertragung zu verringern, und der gesamte System-Durchsatz kann verbessert werden.
Ein Funksendegerät und ein Funkempfangsgerät, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, gemäß dieser Ausführungsform, wird nachfolgend beschrieben. 6 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Funksendegeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, gemäß einem Beispiel, darstellt, und 7 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Funkempfangsgeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, gemäß einem Beispiel, darstellt. In der Beschreibung wird angenommen, dass das Funksendegerät so verwendet wird, dass es in einer Basisstation installiert ist, und Funkempfangsgeräte so verwendet werden, dass sie in Kommunikations-Terminals installiert sind. Ein Fall wird beschrieben, in dem Daten gleichzeitig zu vier Kommunikations-Terminals übertragen werden.
In einem Funksendegerät 300 führen Codierabschnitte 301-1 bis 301-4 eine Codier-Verarbeitung in Bezug auf Daten-Sequenzen #1 bis #4, jeweils, aus, und geben Da ten, die einer Codier-Verarbeitung unterworfen worden sind, zu einem P/S-(Parallel/Seriell)-Konversionsabschnitt 302 ab. Daten-Sequenzen #1 bis #4 sind Daten-Sequenzen, die zu Kommunikations-Terminals #1 bis #4, jeweils, gesendet werden sollen.
Der P/S-Konversionsabschnitt 304 wandelt Daten-Sequenzen #1 bis #4, die parallel eingegeben sind, in eine serielle Form um und gibt diese Daten zu einem M-Ary-Modulationsabschnitt 304 aus. Zu diesem Zeitpunkt führt der P/S-Konversionsabschnitt 302 eine parallele/serielle Konversion so durch, dass eine Daten-Sequenz zu einem Kommunikations-Terminal mit höherer Priorität zu einem oberen Bit in einem Symbol, entsprechend der Steuerung durch den Zuweisungs-Steuerabschnitt 303, der hier später beschrieben werden wird, zugeordnet ist. Eine detaillierte Beschreibung einer Bit-Zuweisung wird später hier angegeben werden.
Der M-Ary-Modulationsabschnitt 304 führt eine M-Ary-Modulation in Bezug auf Daten durch, die einer parallelen/seriellen Konversion unterworfen worden sind. Hierbei wird, da es notwendig ist, Daten zu vier Kommunikations-Terminals gleichzeitig zu senden, die Verwendung von 16QAM, was ermöglicht, dass 4-Bit Daten mit einem Symbol übertragen werden, als das M-Ary-Modulationsverfahren angenommen. Demzufolge ordnet der M-Ary-Modulationsabschnitt 304 Daten, die einer parallelen/seriellen Konversion unterworfen worden sind, an einem der Signal-Punkte, dargestellt in 1, an. Ein Symbol, das einer M-Ary-Modulation unterworfen worden ist, wird zu dem S/P-(Seriell/Parallel)-Konversionsabschnitt 304 ausgegeben.
Der S/P-Konversionsabschnitt 305 wandelt ein Symbol, das seriell von dem M-Ary-Modulationsabschnitt 304 eingegeben ist, in eine parallele Form um und gibt dieses zu Multiplizierern 306-1 bis 306-4 aus. Das bedeutet, dass der S/P-Konversionsabschnitt 305 ein Symbol, eingegeben seriell von dem M-Ary-Modulationsabschnitt 304, zu Multiplizierern 306-1 bis 306-4 in der Reihenfolge einer Eingabe verteilt. Multiplizierer 306-1 bis 306-4 multiplizieren ein Symbol, ausgegeben in einer parallelen Form von dem S/P-Konversionsabschnitt 305, durch Spreizen von Coden #1 bis #4, jeweils. Das Symbol, das einer Spreiz-Verarbeitung unterworfen worden ist, wird zu einem multiplexierenden Abschnitt 309 ausgegeben.
Der Zuweisungs-Steuerabschnitt 303 zeigt die Bits, zu denen die Daten-Sequenzen #1 bis #4 zugeordnet werden sollen, und zwar basierend auf Prioritäten des Kommunikations-Terminals, an. Das bedeutet, dass der Zuweisungs-Steuerabschnitt 303 den P/S- Konversionsabschnitt 302 so steuert, dass Daten zu einem Kommunikations-Terminal mit höherer Priorität einem oberen Bit in einem Symbol zugewiesen werden. Eine detaillierte Beschreibung einer Bit-Zuweisung wird hier später angegeben werden.
Der Zuweisungs-Steuerabschnitt 303 gibt ein Zuweisungs-Hinweis-Signal aus, das anzeigt, welche Daten-Sequenz zu welchem Bit eines Modulationsabschnitts 307 zugeordnet worden ist. Das Zuweisungs-Hinweis-Signal wird durch den Modulationsabschnitt 307 moduliert, mit dem Spreiz-Code #A in dem Multiplizierer 308 multipliziert und zu dem multiplexierenden Abschnitt 309 eingegeben.
Der multiplexierende Abschnitt 309 multiplexiert alle Signale, die von den Multiplizierern 306-1 bis 306-4 und dem Multiplizierer 308 ausgegeben sind, und gibt das sich ergebende Signal zu einem Funksendeabschnitt 310 aus. Der Funksendeabschnitt 310 führt eine vorgegebene Funkverarbeitung aus, wie beispielsweise eine Aufwärts-Konversion, und zwar an dem Multiplex-Signal, und sendet dann das Multiplex-Signal zu einem Funkempfangsgerät 400 über eine Antenne 311. In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, dass das Funkempfangsgerät 400 in einem Kommunikations-Terminal #1 installiert ist.
Das Multiplex-Signal, das über die Antenne 401 des Funkempfangsgeräts 400 empfangen ist, wird einer vorgegebenen Funkverarbeitung unterworfen, wie beispielsweise einer Abwärts-Kommunikation, und zwar in dem Funkempfangsabschnitt 402, und wird dann zu einem Verteilungsabschnitt 403 eingegeben. Der Verteilungsabschnitt 403 verteilt das Multiplex-Signal zu Multiplizierern 404-1 bis 404-4 und einem Multiplizierer 408.
Die Multiplizierer 404-1 bis 404-4 multiplizieren die Multiplex-Signale, die von dem Verteilungsabschnitt 403 ausgegeben sind, mit Spreiz-Coden #1 bis #4, jeweils. Dadurch werden Symbole, gespreizt mittels der Spreiz-Coden #1 bis #4, von den Multiplex-Signalen extrahiert. Symbole, die einer Entspreizungsverarbeitung unterworfen worden sind, werden zu dem P/S-Konversionsabschnitt 405 eingegeben.
Der P/S-Konversionsabschnitt 405 wandelt ein Symbol, das in paralleler Form eingegeben ist, in eine serielle Form um und gibt diese zu dem M-Ary-Demodulationsabschnitt 406 aus. Der M-Ary-Demodulationsabschnitt 406 führt eine Demodulationsverarbeitung entsprechend zu der M-Ary-Modulation, durchgeführt in dem Funksendegerät 300, in Bezug auf ein Symbol, das einer parallelen/seriellen Konversion unterworfen worden ist, aus, und gibt das sich ergebende Signal zu dem S/P- Konversionsabschnitt 407 aus. Das bedeutet, dass der M-Ary-Demodulationsabschnitt 406 eine M-Ary-Demodulation basierend auf 16QAM durchführt.
Der S/P-Konversionsabschnitt 407 wandelt eine Datenfolge, die seriell von dem M-Ary-Demodulationsabschnitt 406 eingegeben ist, in eine parallele Form um und gibt die sich ergebenden Signale zu einem Auswahlabschnitt 411 aus. Zu diesem Zeitpunkt führt der S/P-Konversionsabschnitt 407 eine serielle Konversion durch, die das Umgekehrte der parallelen/seriellen Konversion ist, die durch den P/S-Konversionsabschnitt 302 in dem Funksendegerät 300 durchgeführt ist, und zwar entsprechend einer Steuerung durch den Konversions-Steuerabschnitt 410, der später hier beschrieben ist.
Der Multiplizierer 408 multipliziert das Multiplex-Signal mit einem Spreiz-Code #A. Das bedeutet, dass das Zuweisungs-Hinweis-Signal, gespreizt mittels des Spreiz-Codes #A, von dem Multiplex-Signal extrahiert wird. Das Zuweisungs-Hinweis-Signal wird durch den Demodulationsabschnitt 409 demoduliert und wird dann zu dem Konversions-Steuerabschnitt 410 ausgegeben.
Der Konversions-Steuerabschnitt 410 steuert den S/P-Konversionsabschnitt 407 so, dass eine serielle Konversion durchgeführt wird, die das Umgekehrte der parallelen/seriellen Konversion, durchgeführt durch den P/S-Konversionsabschnitt 302, in dem Funksendegerät 300, ist, und zwar basierend auf dem Zuweisungs-Hinweis-Signal. Auch gibt der Konversions-Steuerabschnitt 410 eine Anweisung an den Auswahlabschnitt 411, wie beispielsweise die Signalleitung des S/P-Konversionsabschnitts 407, von der eine Daten-Sequenz für dieses Terminal (hier Kommunikations-Terminal #1) ausgegeben werden soll.
Der Auswahlabschnitt 411 wählt eine Daten-Sequenz für dieses Terminal entsprechend der Anweisung von dem Konversions-Steuerabschnitt 410 aus und gibt diese Daten-Sequenz zu dem Decodierabschnitt 412 aus. Der Decodierabschnitt 412 decodiert die Daten-Sequenz, die durch den Auswahlabschnitt 411 ausgewählt ist. Hierdurch wird die Daten-Sequenz für dieses Terminal (das bedeutet die Daten-Sequenz #1) erhalten.
Eine Betriebsweise, mit der Daten-Sequenz #1 bis #4 zu Bits in einem Symbol zugeordnet und gesendet werden, wird nun spezifisch beschrieben. 8 zeigt eine Zeichnung, die einen typischen Vorgang eines Funksendegeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem gemäß einem Beispiel, darstellt. In 8 zeigen Daten, bezeichnet mit d_nm, die m'ten Daten an, die zu dem Kommunikations-Terminal #n übertragen sind. Demzufolge entsprechen zum Beispiel d₁₁, d₁₂, d₁₃ und d₁₄ einer Daten-Sequenz #1, die zu dem Kommunikations-Terminal #1 übertragen ist. Die Zahl, dargestellt in Klammern oberhalb von d_nm, zeigt den Inhalt (0 oder 1) dieser Daten an. S₁ zeigt das erste Symbol, übertragen von dem Funksendegerät 300, an.
Zuerst führt der P/S-Konversionsabschnitt 302 eine parallele/serielle Konversion (P/S-Konversion) so durch, dass eine Daten-Sequenz zu einem Kommunikations-Terminal mit höherer Priorität zu einem oberen Bit in einem Symbol, entsprechend der Steuerung durch den Zuweisungs-Steuerabschnitt 303, zugeordnet ist. Die hohe-zu-niedrige Prioritäts-Reihenfolge wird hier so angenommen, dass sie ist:
Kommunikations-Terminal #1 → Kommunikations-Terminal #2 → Kommunikations-Terminal #3 → Kommunikations-Terminal #4.
Ein eine Prioritäts-Reihenfolge bestimmendes Verfahren hier kann das folgende sein: einem Kommunikations-Terminal mit einer Umgebung mit einem besseren Propagations-Pfad wird eine höhere Priorität gegeben. Hierdurch wird die Qualität einer Daten-Sequenz mit einer ursprünglich hohen Qualität weiter aufgrund der Umgebung mit gutem Propagations-Pfad verbessert, und deshalb kann eine Daten-Übertragung zu einem Kommunikations-Terminal, dessen Propagations-Pfad-Umgebung gut ist, zuverlässig schneller abgeschlossen werden.
Ein anderes Verfahren ist: einem Kommunikations-Terminal, das eine größere Menge an nicht übertragenen Daten besitzt, wird eine höhere Priorität gegeben. Hierdurch wird die Qualität einer Daten-Sequenz zu einem Kommunikations-Terminal, das eine größere Menge an nicht übertragenen Daten besitzt, weiter verbessert, und der Durchsatz des Kommunikations-Terminals, das eine größere Menge an nicht übertragenen Daten besitzt, wird weiter verbessert. Je besser der Durchsatz ist, desto früher wird die Menge an nicht übertragenen Daten verringert, und deshalb variiert die Prioritäts-Reihenfolge über die Zeit. Demzufolge ist es, entsprechend diesem Verfahren, möglich, den gesamten System-Durchsatz zu verbessern, während der Durchsatz aller Kommunikations-Terminals im Wesentlichen gleich gehalten wird.
Ein noch anderes Verfahren ist: einem Kommunikations-Terminal, das durch einen Benutzer verwendet wird, der eine höhere Bezahlung leistet, wird eine höhere Priorität gegeben. Entsprechend diesem Verfahren ist die Qualität einer Daten-Sequenz zu einem Kommunikations-Terminal, das durch einen Benutzer verwendet wird, der eine höhere Bezahlung leistet, besser, und deshalb wird ein Kommunikations-Dienst, bei dem die Anpassung an einen Benutzer unterschiedlich entsprechend eines bezahlten Betrags behandelt wird, geschaffen werden.
Ein noch weiteres Verfahren ist: einem Kommunikations-Terminal mit einer schlechteren Propagations-Umgebung wird eine höhere Priorität gegeben, zum Beispiel in einem Kommunikationssystem, in dem eine adaptive Modulation durchgeführt wird. Hierdurch ist es möglich, die Verschlechterung einer Qualität aufgrund einer Umgebung mit einem schlechten Propagations-Pfad zu kompensieren, und die Qualität einer Daten-Sequenz zu einem Kommunikations-Terminal mit einer Umgebung eines schlechten Propagations-Pfads kann auf eine erwünschte Qualität verbessert werden. Da die Qualität einer Daten-Sequenz zu einem Kommunikations-Terminal mit einer Umgebung eines guten Propagations-Pfads bereits eine erwünschte Qualität erfüllt, ermöglicht eine Verwendung dieses Verfahrens, dass der gesamte System-Durchsatz erhöht werden kann.
Welches dieser Bestimmungsverfahren verwendet werden soll, kann entsprechend einem Dienst entschieden werden, der durch ein M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, gemäß diesem Beispiel, bereitgestellt wird, oder aufgrund der Umstände und der Umgebung, in denen ein M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem gemäß diesem Beispiel installiert ist.
Da die hoch-zu-niedrig Prioritäts-Reihenfolge Kommunikations-Terminal #1 → Kommunikations-Terminal #2 → Kommunikations-Terminal #3 → Kommunikations-Terminal #4 ist, führt der P/S-Konversionsabschnitt 302 eine parallele/serielle Konversion so durch, dass Daten d₁₁, d₁₂, d₁₃ und d₁₄ zu den obersten Bits von Symbolen S₁ bis S₄ zugeordnet werden, wie dies in 8 dargestellt ist. Ähnlich weist der P/S-Konversionsabschnitt 302 Daten d₂₁, d₂₂, d₂₃ und d₂₄ zu den zweitobersten Bits, Daten d₃₁, d₃₂, d₃₃ und d₃₄ Zu den drittobe_rsten Bits und Daten d₄₁, d₄₂, das und d₄₄ zu den untersten Bits zu. Auf diese Art und Weise wird eine Korrespondenz zwischen einer Daten-Sequenz und einer bestimmten Bit-Position in einem Symbol eingerichtet.
Das bedeutet, dass Daten entsprechend zu einem Kommunikations-Terminal #1 mit höchster Priorität zu dem obersten Bit zugeordnet werden, Daten entsprechend zu einem Kommunikations-Terminal #2 mit einer zweithöchsten Priorität zu dem zweitobersten Bit zugeordnet werden, Daten entsprechend zu einem Kommunikations-Terminal #3 mit einer dritthöchsten Priorität zu dem dritthöchsten Bit zugeordnet werden, und Daten entsprechend zu einem Kommunikations-Terminal #4 mit einer niedrigsten Priorität zu dem untersten Bit zugeordnet werden. Demzufolge kann einer Daten-Sequenz, die zu einem Kommunikations-Terminal mit einer höheren Priorität übertragen werden soll, eine niedrigere Fehlerrate und eine bessere Qualität gegeben werden. Mit 16QAM sind die Qualität des obersten Bits und die Qualität des zweitobersten Bits dieselben, und die Qualität des drittobersten Bits und die Qualität des niedrigsten Bits sind dieselben, und deshalb sind die Qualität einer Daten-Sequenz zu einem Kommunikations-Terminal #2 und die Qualität einer Daten-Sequenz zu einem Kommunikations-Terminal #2 hier dieselben, und die Qualität einer Daten-Sequenz zu einem Kommunikations-Terminal #3 und die Qualität einer Daten-Sequenz zu einem Kommunikations-Terminal #4 sind dieselben.
Als nächstes werden Daten, die einer parallelen/seriellen Konversion unterworfen worden sind, einer M-Ary-Modulation durch den M-Ary-Modulationsabschnitt 304 unter Verwendung von 16QAM unterworfen. Da Symbol S₁ 0011 ist, Symbol S₂ 1110 ist, Symbol S₃ 1000 ist und Symbol S₄ 0101 ist, werden die Symbole so moduliert, dass sie an den Signal-Punkten, angezeigt durch schwarze Kreise in 9, angeordnet sind. Die modulierten Symbole werden einer seriellen/parallelen Konversion (S/P-Konversions) durch den S/P-Konversionsabschnitt 305 unterworfen. Dann werden die Symbole S₁ bis S₄ einer Spreiz-Verarbeitung durch Multiplizierer 306-1 bis 306-4 unterworfen.
In dem Multiplexier-Abschnitt 309 werden Symbole S₁ bis S₄, die einer Spreiz-Verarbeitung unterworfen worden sind, und ein Zuweisungs-Hinweis-Signal S_c, das einer Spreiz-Verarbeitung unterworfen worden ist, multiplexiert. Dieses Multiplex-Signal wird dann zu dem Funkempfangsgerät 400 gesendet.
Nun wird eine Betriebsweise des Funkempfangsgeräts 400 im Detail beschrieben. 10 zeigt eine Zeichnung, die eine typische Betriebsweise eines Funkempfangsgeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, gemäß diesem Beispiel, darstellt.
Ein Multiplex-Signal, empfangen durch das Funkempfangsgerät 400, wird einer Entspreizungsverarbeitung durch Multiplizierer 404-1 bis 404-4 und einem Multiplizierer 408 unterworfen. Hierdurch werden Symbole S₁ bis S₄ und ein Zuweisungs-Hinweis-Signal S_c von dem Multiplex-Signal extrahiert. Symbole S₁ bis S₄ werden einer parallelen/seriellen Konversion (P/S-Konversion) durch den P/S-Konversionsabschnitt 405 unterworfen und werden einer M-Ary-Demodulation basierend auf 16QAM durch den M-Ary- Demodulationsabschnitt 406 unterworfen. Als eine Folge wird eine Daten-Sequenz d₁₁, d₂₁, d₃₁ und d₄₁, d₄₂, d₂₂, ...seriell ausgegeben. Das bedeutet, dass eine Daten-Sequenz, zu der Daten zu dem Kommunikations-Terminal #1 zugeordnet worden sind, zu dem obersten Bit jedes Symbols ausgegeben wird.
Als nächstes wird, in dem S/P-Konversionsabschnitt 407, die Daten-Sequenz, die seriell von dem M-Ary-Demodulationsabschnitt 406 ausgegeben ist, in eine parallele Form entsprechend einer Steuerung durch den Konversions-Steuerabschnitt 410 umgewandelt. Der Konversions-Steuerabschnitt 410 kann Daten darüber, welches Terminal zu welchen Bits zugeordnet worden ist, mittels des Zuweisungs-Hinweis-Signals bestimmen. Hierbei kann festgestellt werden, dass Daten d₁₁, d₁₂, d₁₃ und d₁₄ zu dem Kommunikations-Terminal #1 zu dem obersten Bit zugeordnet worden sind, dass Daten d₂₁, d₂₂, d₂₃ und d₂₄ zu dem Kommunikations-Terminal #2 zu dem zweitobersten Bit zugeordnet worden sind, dass Daten d₃₁, d₃₂, d₃₃ Und d₃₄ ZU dem Kommunikations-Terminal #3 zu dem drittobersten Bit zugeordnet worden sind und dass Daten d₄₁, d₄₂, d₄₃ Und d₄₄ zu dem Kommunikations-Terminal #4 zu dem untersten Bit zugeordnet worden sind.
Dann steuert der Konversions-Steuerabschnitt 410 eine serielle/parallele Konversion (S/P-Konversion) durch den S/P-Konversionsabschnitt 407 so, dass die Daten-Sequenz, die seriell von dem M-Ary-Demodulationsabschnitt 406 ausgegeben ist, von dem S/P-Konversionsabschnitt 407 für jede der Daten-Sequenz #1 bis #4 ausgegeben wird. Entsprechend zu dieser Steuerung wird eine serielle/parallele Konversion durchgeführt und Daten-Sequenzen #1 bis #4 der Kommunikations-Terminals #1 bis #4 werden parallel ausgegeben, wie dies in 10 dargestellt ist.
Die Daten-Sequenz für dieses Terminal wird dann durch den Auswahlabschnitt 411 ausgewählt. Der Auswahlabschnitt 411 empfängt eine Anzeige durch den Konversions-Steuerabschnitt 410 entsprechend der Signalleitung des S/P-Konversionsabschnitts 407, von der die Daten-Sequenz für dieses Terminal ausgegeben werden soll. Der Auswahlabschnitt 411 wählt die Daten-Sequenz für dieses Terminal entsprechend der Anzeige aus. Hierbei ist dieses Terminal das Kommunikations-Terminal #1, und so wählt der Auswahlabschnitt 411 die Daten-Sequenz, ausgegeben von der obersten Signalleitung der Signalleitungen von dem S/P-Konversionsabschnitt 407, aus. Hierdurch wird die Daten-Sequenz #1 (d₁₁, d₁₂, d₁₃ und d₁₄) zu dem Kommunikations-Terminal #1 ausgewählt und wird zu dem Decodierabschnitt 412 ausgegeben.
Das Ganze dieser Daten-Sequenz #1 sind Daten, die übertragen sind, die zu den obersten Bits der Symbole zugeordnet sind. Deshalb erfüllt die Qualität dieser Daten-Sequenz #1 eine erwünschte Qualität zuverlässig auch dann, wenn sich das Empfangs-SIR aufgrund einer temporären Verschlechterung der Propagations-Umgebung aufgrund eines Fading, oder dergleichen, verschlechtert.
Demzufolge wird, entsprechend diesem Beispiel, da Daten zu dem Kommunikations-Terminal einer höheren Priorität zu einem oberen Bit in einem Symbol zugeordnet sind, das einer M-Ary-Modulation, bevor es gesendet ist, unterworfen worden ist, die Qualität von Daten zu einem Kommunikations-Terminal mit hoher Priorität im Wesentlichen höher als eine erwünschte Qualität. Demzufolge wird die Qualität von Daten zu einem Kommunikations-Terminal mit hoher Priorität so gestaltet, um eine erwünschte Qualität zuverlässig zu erfüllen. Als eine Folge wird die Möglichkeit eines Auftretens eines Sendens für ein Kommunikations-Terminal mit hoher Priorität verringert. Weiterhin ist es möglich, zu verhindern, dass die Daten-Qualität fehlschlägt, eine erwünschte Qualität, in allen Kommunikations-Terminals, zu erfüllen, gerade dann, wenn sich die Propagations-Umgebung verschlechtert. Demzufolge verringert sich die Anzahl von Malen einer Daten-Rückübertragung in dem gesamten System, und der gesamte System-Durchsatz kann verbessert werden.
Auch kann, da die Möglichkeit eines Auftretens eines erneuten Sendens für ein Kommunikations-Terminal mit einer hohen Priorität verringert wird, ein Kommunikations-Terminal mit hoher Priorität eine Daten-Übertragung schneller abschließen. Durch Abschließen einer Daten-Übertragung zu einem Kommunikations-Terminal mit hoher Priorität wird es möglich, das Bit mit hoher Qualität, zugeordnet zu dem Kommunikations-Terminal, zu einem Kommunikations-Terminal mit niedriger Priorität zuzuordnen. Als Folge verringert sich die Anzahl von Malen einer Daten-Rückübertragung auch für Kommunikations-Terminals mit niedriger Priorität, und der gesamte System-Durchsatz kann verbessert werden.
Wenn eine Daten-Übertragung zu einem Kommunikations-Terminal mit hoher Priorität abgeschlossen ist und ein Bit mit hoher Qualität zu Daten zugeordnet wird, die zu einem Kommunikations-Terminal mit niedriger Qualität übertragen werden sollen, können Daten zu demselben Terminal auch gesendet werden, die zu zwei oder mehr Bits in ei nem Symbol zugeordnet sind. Dies bedeutet, dass der Durchsatz weiter verbessert werden kann.
Auch sind, wenn dasselbe M-Ary-Modulationsverfahren auf alle Kommunikations-Terminals angewandt wird (in dieser Ausführungsform wird 16QAM für alle Kommunikations-Terminals verwendet), die Daten-Fehlerraten-Charakteristika herkömmlich dieselben in allen Kommunikations-Terminals gewesen. Allerdings ist es in diesem Beispiel, da eine Bit-Zuweisung entsprechend einem Prioritäts-Niveau durchgeführt wird, gerade wenn dasselbe M-Ary-Modulationsverfahren auf alle Kommunikations-Terminals angewandt wird, möglich, Fehlerraten-Charakteristika getrennt für jedes Kommunikations-Terminal entsprechend einem Prioritäts-Niveau einzustellen, wie dies in 11 dargestellt ist. Das bedeutet, dass, wenn die hoch-zu-niedrig Prioritäts-Reihenfolge Kommunikations-Terminal #1 → Kommunikations-Terminal #2 → Kommunikations-Terminal #3 → Kommunikations-Terminal #4 ist, und 16QAM auf alle Kommunikations-Terminals #1 bis #4 angewandt wird, wie in diesem Beispiel, die Fehlerraten-Charakteristik 501 des Kommunikations-Terminals #1 und des Kommunikations-Terminals #2 noch besser als die Fehlerraten-Charakteristik 502 des Kommunikations-Terminals #3 und des Kommunikations-Terminals #4 gemacht wird. Demzufolge kann, gemäß diesem Beispiel, eine Mehrzahl von Fehlerraten-Charakteristika für ein M-Ary-Modulationsverfahren eingestellt werden. Dies bedeutet, dass es gerade dann, wenn dasselbe M-Ary-Modulationsverfahren auf eine Mehrzahl von Kommunikations-Terminals angewandt wird, möglich ist, eine Qualitätskontrolle an einem Kommunikations-Terminal durch eine Kommunikations-Terminal-Basis mit einem M-Ary-Modulationsverfahren durchzuführen.
Weiterhin ist es, da es möglich ist, eine Mehrzahl von Qualitäten mit einem M-Ary-Modulationsverfahren einzustellen, möglich, eine präzisere Qualitätssteuerung als eine herkömmliche, adaptive Modulation auch durch Auswählen der Bits, zu denen Sendedaten zugeordnet sind, wenn ein Modulationsverfahren in einem Kommunikationssystem ausgewählt wird, in dem eine adaptive Modulation durchgeführt wird, durchzuführen.
Wenn ein Funksendegerät 300 verwendet wird, das in einer Basisstation, verwendet in einem mobilen Kommunikationssystem, installiert ist, und Funkempfangsgeräte 400 verwendet werden, die in Kommunikations-Terminals installiert sind, die in einem mobilen Kommunikationssystem verwendet werden, ändern sich die Kommunikations-Terminals in der Funkzone der Basisstation über die Zeit. Das bedeutet, dass sich, in diesem Beispiel, Kommunikations-Terminals #1 bis #4 mit der Zeit ändern. Deshalb ist es, wenn dieses Beispiel bei einem mobilen Kommunikationssystem angewandt wird, notwendig, das Zuweisungs-Hinweis-Signal zu jedem Kommunikations-Terminal so, wie dies vorstehend beschrieben ist, zu senden.
Allerdings sind in einem Funkkommunikationssystem, in dem sich Kommunikations-Terminals #1 bis #4 nicht ändern (wie beispielsweise ein Funk-LAN-System), Bit-Zuweisungen durch die Kommunikations-Terminals im Voraus bekannt, und deshalb muss das Zuweisungs-Hinweis-Signal nicht gesendet werden. Deshalb kann, in dieser Art eines Funkkommunikationssystems, ein Abschnitt zum Erzeugen, zum Senden und zum Empfangen, und dergleichen, des Zuweisungs-Hinweis-Signals von dem Funksendegerät 300 und dem Funkempfangsgerät 400 weggelassen werden, was ermöglicht, dass der Aufbau des Geräts vereinfacht werden kann.
Auch ist es, mit 16QAM, zum Beispiel, möglich, Daten für ein Maximum von vier Kommunikations-Terminals mit einem Symbol zu senden, und mit 64QAM ist es möglich, Daten für ein Maximum von sechs Kommunikations-Terminals mit einem Symbol zu senden. Demzufolge kann, in diesem Beispiel, das M-Ary-Modulationsverfahren, das verwendet wird, entsprechend der Anzahl von Kommunikations-Terminals, zu denen Daten gleichzeitig gesendet werden sollen, ausgewählt werden.
(Ausführungsform)
Herkömmlich wird, in einem Kommunikationssystem, in dem die ARQ (Automatic Repeat ReQuest) Technik verwendet wird, ein Symbol mit demselben Inhalt zurückgesendet, wenn ein Erneutes Senden durchgeführt wird. Das bedeutet, dass, wenn eine M-Ary-Modulation durchgeführt wird, Bit-Positionen, zu denen Daten in einem Symbol zugeordnet sind, dieselben bei dem ersten Senden und bei einem erneuten Senden sind.
Hierbei kann, wie vorstehend angegeben ist, mit einem M-Ary-Modulationsverfahren, ein niedrigeres Bit in einem Symbol fehlerhaft mit einer höheren Wahrscheinlichkeit bestimmt werden. Zum Beispiel haben, in 16QAM, wie dies vorstehend beschrieben ist, das dritte Bit b₃ und das vierte Bit b₄ eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass sie fehlerhaft bestimmt sind, als das erste Bit b₁ und das zweite Bit b₂. Deshalb sind die niedrigeren Bits, das dritte Bit b₃ und das vierte Bit b₄, für einen Fehler bei einem erneuten Senden anfällig. Demzufolge ist es auch schwierig für eine durchschnittliche Fehlerrate von b₁ bis b₄, dass sie eine erwünschte Qualität beim erneuten Senden erfüllt, und ein weiteres, erneutes Senden kann auftreten.
Demzufolge werden, in dieser Ausführungsform, wenn ein erneutes Senden auftritt, Bit-Positionen, zu denen Daten in einem Symbol zugeordnet sind, von solchen bei dem ersten Senden geändert. Das bedeutet, dass, wenn ein erneutes Senden auftritt, Daten, die zu einem oberen Bit beim ersten Senden zugeordnet waren, zu einem niedrigeren Bit zugeordnet werden, und Daten, die zu einem niedrigeren Bit bei dem ersten Senden zugeordnet waren, einem oberen Bit zugeordnet werden. Als eine Folge wird, wenn erneut gesendet wird, die Wahrscheinlichkeit eines fehlerhaften Bestimmens der Daten, die zu einem niedrigeren Bit bei dem ersten Senden zugeordnet waren, verringert.
An der Empfängerseite werden das Demodulationsergebnis eines Symbols, gesendet bei dem ersten Senden, und das Demodulationsergebnis eines Symbols, gesendet bei dem erneuten Senden, kombiniert. Als eine Folge besitzen alle Daten in einem Symbol denselben Grad einer Beständigkeit gegen einen Fehler, und die Qualität aller Daten wird so gestaltet, dass sie eine gewünschte Qualität zuverlässig erfüllt. Demzufolge kann die Anzahl von Malen eines erneuten Sendens reduziert werden und der Durchsatz kann verbessert werden.
Ein Funksendegerät und ein Funkempfangsgerät, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, gemäß dieser Ausführungsform, wird nachfolgend beschrieben. 12 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Funksendegeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, darstellt, und 13 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Funkempfangsgeräts, verwendet in einem M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem, gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, darstellt.
In einem Funksendegerät 600 fügt ein Fehlererfassungs-Code-Addierabschnitt 601 ein CRC-(Cyclic Redundancy Check)-Bit oder einen ähnlichen Fehlererfassungs-Code zu Sendedaten auf einer vorgegebenen Einheits-Basis hinzu und gibt die sich ergebenden Daten zu einem Fehlerkorrektur-Codierabschnitt 602 aus.
Der Fehlerkorrektur-Codierabschnitt 602 führt eine Fehlerkorrektur-Codierung von Sendedaten mittels eines konvolutionalen Codierens, oder dergleichen, zum Beispiel, durch. Fehlerkorrektur-codierte Daten werden zu einem Schalter 604 über einen Puffer 603 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt werden Sendedaten in einem Puffer 603 gespeichert.
Ein Schalter 604 wird einer Schaltsteuerung durch einen Steuerabschnitt 609 unterworfen und verbindet den Puffer 603 mit einem M-Ary-Modulationsabschnitt 605 zum Zeitpunkt eines ungerade nummerierten Sendens, umfassend das erste Senden, und verbindet den Puffer 603 mit einem Bit-String-Konversionsabschnitt 606 zu dem Zeitpunkt eines gerade nummerierten Sendens.
Der Bit-String-Konversionsabschnitt 606 kehrt die Reihenfolge von Bits in einem Symbol zwischen einem ungerade nummerierten Senden und einem gerade nummerierten Senden um. Das bedeutet, dass der Bit-String-Konversionsabschnitt 606 Bit-Positionen ändert, zu denen Daten in einem Symbol zugeordnet sind, zu jedem Zeitpunkt, zu dem ein erneutes Senden der Daten auftritt. Das bedeutet, dass Daten, die zu einem niedrigeren Bit in einem ungerade nummerierten Senden zugeordnet wurden, zu einem oberen Bit in einem gerade nummerierten Senden zugeordnet werden, und Daten, die zu einem oberen Bit in einem ungerade nummerierten Senden zugeordnet wurden, zu einem niedrigeren Bit in einem gerade nummerierten Senden zugeordnet werden.
Der M-Ary-Modulationsabschnitt 605 führt eine M-Ary-Modulation in Bezug auf Daten, eingegeben seriell von dem Puffer 603, oder Daten, deren Bit-String durch den Bit-String-Konversionsabschnitt 606 umgewandelt worden sind, durch. Es wird hier angenommen, dass 16QAM, in dem vier Bits von Daten mit einem Symbol gesendet werden, als das M-Ary-Modulationsverfahren verwendet wird. Der M-Ary-Modulationsabschnitt 605 platziert deshalb Eingangsdaten an einem der Signal-Punkte, dargestellt in 1. Das Symbol, das einer M-Ary-Modulation unterworfen worden ist, wird zu dem Multiplizierer 607 ausgegeben. Der Multiplizierer 607 multipliziert das M-Art modulierte Symbol mit einem Spreiz-Code #1 zu dem Kommunikations-Terminal #1. Das Symbol, das einer Spreiz-Verarbeitung unterworfen worden ist, wird zu dem Multiplexer 608 ausgegeben.
Der Steuerabschnitt 609 zeigt zu dem Puffer 603 die Daten, die erneut gesendet werden sollen, entsprechend einem Anforderungssignal für ein erneutes Senden, zum Anfordern eines Daten-Neusendens, gesendet von dem Funkempfangsgerät 700 aus, an. Der Puffer 603 gibt die Daten, die erneut gesendet werden sollen, zu dem Schalter 604 entsprechend dieser Anzeige aus.
Der Steuerabschnitt 609 zählt auch die Anzahl von Malen eines Empfangs des Neusende-Anforderungssignals und führt eine Umschaltsteuerung des Schalters 604 so durch, dass der Puffer 603 mit dem M-Ary-Modulationsabschnitt 605 zu dem Zeitpunkt eines ungerade nummerierten Sendens, umfassend das erste Senden, verbunden wird, und der Puffer 603 mit dem Bit-String-Konversionsabschnitt 606 zu dem Zeitpunkt eines gerade nummerierten Sendens verbunden wird.
Zusätzlich erzeugt der Steuerabschnitt 609 ein Sende-Zähl-Hinweis-Signal, das die Anzahl von Malen eines Sendens derselben Daten anzeigt, und gibt dieses Signal zu dem Modulationsabschnitt 610 aus. Dieses Sende-Zähl-Hinweis-Signal wird durch den Modulationsabschnitt 610 moduliert, wird mit dem Spreiz-Code #A in dem Multiplizierer 611 multipliziert und wird dann zu dem Multiplexer 608 eingegeben.
Der Multiplexer 608 multiplexiert das Signal, das von dem Multiplizierer 807 ausgegeben ist, und das Signal, das von dem Multiplizierer 611 ausgegeben ist, und gibt das sich ergebende Signal zu dem Funksendeabschnitt 612 aus. Der Funksendeabschnitt 612 führt eine vorgegebene Funkverarbeitung durch, wie beispielsweise eine Aufwärts-Konversion, und zwar in Bezug auf das Multiplex-Signal, und sendet dann das Multiplex-Signal zu dem Funkempfangsgerät 700 über die Antenne 613.
Der Funkempfangsabschnitt 614 führt eine vorbestimmte Funkverarbeitung, wie beispielsweise eine Abwärts-Konversion, in Bezug auf das Neusende-Anforderungs-Signal, empfangen über die Antenne 613, aus und gibt das sich ergebende Signal zu dem Multiplizierer 615 aus. Der Multiplizierer 615 multiplexiert das Neusende-Anforderungs-Signal, das von dem Funkempfangsabschnitt 614 ausgegeben ist, mit dem Spreiz-Code #B. Das Neusende-Anforderung-Signal, das einer Entspreizungs-Verarbeitung unterworfen worden ist, wird durch den Demodulationsabschnitt 616 demoduliert und wird zu dem Steuerabschnitt 609 eingegeben.
In dem Funkempfangsgerät 700 führt der Funkempfangsabschnitt 702 eine vorbestimmte Funkverarbeitung aus, wie beispielsweise eine Abwärts-Konversion, und zwar in Bezug auf das Multiplex-Signal, das über die Antenne 701 empfangen ist, und gibt dann das Multiplex-Signal zu dem Multiplizierer 703 und dem Multiplizierer 711 aus.
Der Multiplizierer 703 multipliziert das Multiplex-Signal mit dem Spreiz-Code #1. Hierdurch wird ein Symbol, gespreizt mittels des Spreiz-Codes #1, von dem Multiplex- Signal extrahiert. Das Symbol, das einer Entspreizungs-Verarbeitung unterworfen worden ist, wird zu dem M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 eingegeben.
Der M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 führt eine Demodulations-Verarbeitung entsprechend zu der M-Ary-Modulation, durchgeführt durch das Funksendegerät 600, in Bezug auf das Symbol, das einer Entspreizungs-Verarbeitung unterworfen worden ist, aus, und gibt das Demodulationsergebnis zu dem Schalter 705 aus. Das bedeutet, dass der M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 hier eine M-Ary-Demodulation basierend auf 16QAM durchführt. Der M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 gibt einen Soft-Entscheidungs-Wert für jedes Datenobejekt, enthalten in einem Symbol, als das Demodulationsergebnis aus.
Der Schalter 705 wird einer Umschaltsteuerung durch den Steuerabschnitt 713 unterworfen und verbindet den M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 mit dem kombinierenden Abschnitt 706 zu dem Zeitpunkt eines ungerade nummerierten Sendens, umfassend das erste Senden, und verbindet den M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 mit dem Bit-String-Rückwärts-Konversionsabschnitt 707 zu dem Zeitpunkt eines gerade nummerierten Sendens.
Der Bit-String-Rückwärts-Konversionsabschnitt 707 führt das Umgekehrte der Bit-String-Umordnung, durchgeführt durch den Bit-String-Konversionsabschnitt 606, in dem Bit-String-Konversionsabschnitt 606, durch. Das bedeutet, dass der Bit-String-Rückwärts-Konversionsabschnitt 707 die Bit-String-Reihenfolge in einem Symbol wieder zu dem speichert, was zuvor die Bit-Folge war, die durch den Bit-String-Konversionsabschnitt 606 umgeordnet wurde. Das umgewandelte Demodulationsergebnis wird zu dem kombinierenden Abschnitt 706 ausgegeben.
Der kombinierende Abschnitt 706 kombiniert das Demodulationsergebnis, das direkt von dem M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 eingegeben ist, oder das Demodulationsergebnis, dessen Bit-Folge durch den Bit-String-Rückwärts-Konversionsabschnitt 707 konvertiert worden ist, mit einem Demodulationsergebnis, das in dem Speicherabschnitt 708 gespeichert ist. Mit anderen Worten addiert der kombinierende Abschnitt 706 die Soft-Entscheidungs-Werte für jedes Datenelement. Auf diese Art und Weise werden Demodulationsergebnisse mit hoher Qualität und Demodulationsergebnisse mit niedriger Qualität alternierend für jedes Datenelement zu jedem Zeitpunkt, zu dem ein erneutes Senden auftritt, kombiniert. Demzufolge wird die Qualität der Demodualationsergebnisse aller Daten in einem Symbol in demselben Umfang verbessert, und die Qualität aller Daten wird so gestaltet, um eine erwünschte Qualität zuverlässig zu erfüllen. Das kombinierte Demodulationsergebnis wird zu einem Fehlerkorrektur-Codierabschnitt 709 eingegeben und wird auch in einem Speicherabschnitt 708 gespeichert.
Ein Fehlerkorrektur-Codierabschnitt 709 führt eine Fehlerkorrektur-Codierung des kombinierten Demodulationsergebnisses, ausgegeben von dem Kombinierabschnitt 706, basierend auf einem Viterbi-Algorithmus, zum Beispiel, durch. Daten, die einer Fehlerkorrektur-Codierung unterworfen worden sind, werden zu einem Fehlererfassungsabschnitt 710 eingegeben. Der Fehlererfassungsabschnitt 710 führt eine Fehlererfassung mittels eines CRC, oder dergleichen, durch. Daten, für die ein Fehler nicht durch den Fehlerkorrekturabschnitt 710 erfasst ist, werden Empfangsdaten. Falls ein Fehler durch den Fehlererfassungsabschnitt 710 erfasst ist, erzeugt der Fehlererfassungsabschnitt 710 das Neusende-Anforderungs-Signal und gibt dieses Signal zu dem Modulationsabschnitt 714 aus.
Dieses Neusende-Anforderungs-Signal wird durch den Modulationsabschnitt 714 moduliert, mit dem Spreiz-Code #B in dem Multiplizierer 715 multipliziert und dann zu dem Funksendeabschnitt 716 eingegeben. Der Funksendeabschnitt 716 führt eine vorbestimmte Funkverarbeitung, wie beispielsweise eine Aufwärts-Konversion, in Bezug auf das Neusende-Anforderungs-Signal, nachdem es einer Spreizungs-Verarbeitung unterworfen worden ist, durch und sendet dann das Neusende-Anforderungs-Signal zu dem Funksendegerät 600 über die Antenne 701.
Ein Multiplizierer 711 multipliziert das Multiplex-Signal mit dem Spreiz-Code #A. Hierdurch wird das Sende-Zähl-Hinweis-Signal, gespreizt mittels des Spreiz-Codes #A, von dem Multiplex-Signal extrahiert. Das Sende-Zähl-Hinweis-Signal wird durch den Demodulationsabschnitt 712 demoduliert und wird dann zu dem Steuerabschnitt 713 eingegeben.
Der Steuerabschnitt 713 führt eine Umschaltsteuerung des Schalters 705, entsprechend zu der Anzahl von Malen eines Sendens derselben Daten, angezeigt durch das Sende-Zähl-Hinweis-Signal, durch, so dass der M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 mit dem Kombinierabschnitt 706 zu dem Zeitpunkt verbunden ist, zu dem ein ungerade nummeriertes Senden, umfassend das erste Senden, auftritt, und der M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 wird mit dem Bit-String-Rückwärts-Konversionsabschnitt 707 zu dem Zeitpunkt eines gerade nummerierten Sendens verbunden.
Eine Betriebsweise des M-Ary-Modulations-Kommunikationssystems, das den vorstehend erwähnten Aufbau besitzt, wird nun beschrieben. 14 zeigt eine Zeichnung, die einen typischen Vorgang eines M-Ary-Modulations-Kommunikationssystems gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 14 zeigen Daten, bezeichnet als d_m, die m-ten Daten an, und die Zahl, die in Klammern oberhalb von d_m gezeigt ist, zeigt den Inhalt (0 oder 1) dieser Daten an. S₁ und S_1' zeigen jeweils das Symbol, gesendet bei dem ersten Senden, und das Symbol, gesendet bei dem erneuten Senden (zweites Senden), an.
Zuerst verbindet, bei dem ersten Senden, der Schalter 604 in dem Funksendegerät 600 den Puffer 603 mit dem M-Ary-Modulationsabschnitt 605. Demzufolge werden Sendedaten zu dem M-Ary-Modulationsabschnitt 605 ohne eine Konversion der Bit-Folge eingegeben. Das bedeutet, dass, in einem Symbol, d₁ zu dem ersten Bit, d₂ zu dem zweiten Bit, d₃ zu dem dritten Bit und d₄ zu dem vierten Bit zugeordnet ist. Deshalb sind, bei dem ersten Senden, d₁ und d₂ von einer höheren Qualität als d₃ und d₄, und d₃ und d₄ sind von einer niedrigeren Qualität als d₁ und d₂. Das Symbol, das d₁ bis d₄ enthält, wird einer M-Ary-Modulation durch den M-Ary-Modulationsabschnitt 605 unter Verwendung von 16QAM unterworfen. Da dieses Symbol S₁ 1101 ist, wird es so moduliert, um an dem Signal-Punkt S₁ platziert zu werden, was durch den schwarzen Punkt in der IQ-Ebene, dargestellt in dem oberen Teil der 14, angezeigt ist. In dem Multiplexierer 608 wird das modulierte Signal mit dem Sende-Zähl-Hinweis-Signal, das anzeigt, dass dies das erste Senden ist, multiplexiert, und wird dann zu dem Funkempfangsgerät 700 gesendet.
Zu dem Zeitpunkt des ersten Sendens verbindet der Schalter 705 in dem Funkempfangsgerät 700 den M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 mit dem Kombinierabschnitt 706. Demzufolge wird das Demodulationsergebnis jedes Datenobjekts, ausgegeben von dem M-Ary-Demodulationsabschnitt 704, zu dem Kombinierabschnitt 706 ohne Konversion der Bit-Folge eingegeben. Das bedeutet, dass, bei dem ersten Senden, in dem Funkempfangsgerät 700, die Demodulationsergebnisse von d₁ und d₂ mit höherer Qualität als die Demodulationsergebnisse von d₃ und da sind, und dass die Demodulationsergebnisse von d₃ und d₄ von niedrigerer Qualität als die Demodulationsergebnisse von d₁ und d₂ sind. Diese Demodulationsergebnisse werden in dem Speicherabschnitt 708 gespeichert.
Zu dem Zeitpunkt des erneuten Sendens (das zweite Senden) verbindet der Schalter 604 in dem Funksendegerät 600 den Puffer 603 mit dem Bit-Folge- Konversationsabschnitt 606. Demzufolge werden Sendedaten, gespeichert in dem Puffer 603, bei dem ersten Senden, einer Bit-Folge-Konversion durch den Bit-Folge-Konversionsabschnitt 606 unterworfen, bevor sie zu dem M-Ary-Modulationsabschnitt 605 eingegeben werden. Das bedeutet, dass die Bit-Folge-Reihenfolge in einem Symbol gegenüber derjenigen zu dem Zeitpunkt des ersten Sendens umgekehrt wird. Demzufolge wird d₄ zu dem ersten Bit, d₃ zu dem zweiten Bit, d₂ zu dem dritten Bit und d₁ zu dem vierten Bit zugeordnet. Deshalb sind, bei dem zweiten Senden, d₃ und d₄ von einer höheren Qualität als d₁ und d₂, und d₁ und d₂ sind von einer niedrigeren Qualität als d₃ und d₄. Das Symbol, das d₁ bis d₄ enthält, wird einer M-Ary-Modulation durch den M-Ary-Modulationsabschnitt 605, unter Verwendung von 16QAM, unterworfen. Da dieses Symbol S_1' mit einer konvertierten Bit-Folge 1011 ist, wird es so moduliert, um an dem Signal-Punkt S_1', angezeigt durch den schwarzen Punkt in der IQ-Ebene, dargestellt in dem unteren Teil der 14, platziert zu werden. In dem Multiplexer 608 wird das modulierte Symbol mit dem Sende-Zähl-Hinweis-Signal, das anzeigt, dass dies das zweite Senden ist, multiplexiert, und wird dann zu dem Funkempfangsgerät 700 gesendet.
Zu dem Zeitpunkt des erneuten Sendens (zweites Senden) verbindet der Schalter 705 in dem Funkempfangsgerät 700 den M-Ary-Demodulationsabschnitt 704 mit dem Bit-Folge-Rückwärts-Umwandlungsabschnitt 707. Demzufolge wird das Demodulationsergebnis jedes Datenobjekts, ausgegeben von dem M-Ary-Demodulationsabschnitt 704, einer Bit-Folge-Umordnung unterworfen, bevor es zu dem Kombinierabschnitt 70E eingegeben wird. Das bedeutet, dass die Bit-Folge-Umordung durchgeführt wird, die das umgekehrte der Bit-Folge-Umordnung ist, die durch den Bit-Folge-Umwandlungsabschnitt 606 in dem Funksendegerät 606 durchgeführt ist, und die Bit-Folge-Reihenfolge in einem Symbol wird wieder zu demjenigen gespeichert, was sie war, bevor die Bit-Folge durch das Funksendegerät 600 umgewandelt wurde. Als eine Folge dieser Umanordnung wird d₁ zu dem ersten Bit, d₂ zu dem zweiten Bit, d₃ zu dem dritten Bit und d₄ zu dem vierten Bit zurückgeführt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Demodulationsergebnisse von d₁ und d₂ von einer höheren Qualität als die Demodulationsergebnisse von d₃ und d₄, und die Demodulationsergebnisse von d₃ und d₄ sind von einer niedrigeren Qualität als die Demodulationsergebnisse von d₁ und d₂. In dem Kombinierabschnitt 706 werden diese Demodulationsergebnisse auf einer Basis Datenelement für Datenelement, mit den Demodulationsergebnissen gespeichert in dem Speicherabschnitt 708, kombiniert.
Als eine Folge eines Kombinierens der Demodulationsergebnisse des ersten Sendens mit Demodulationsergebnissen eines erneuten Sendens (zweites Senden) auf diese Art und Weise wird die Qualität des Demodulationsergebnisses aller Daten in einem Symbol in demselben Umfang verbessert, wie dies in 15 dargestellt ist. Deshalb wird die Qualität aller Daten so gestaltet, um eine erwünschte Qualität zuverlässig mittels eines erneuten Sendens zu erfüllen.
Demzufolge werden, gemäß dieser Ausführungsform, in einem Funksendegerät, wenn ein erneutes Senden auftritt, Symbole gesendet, in denen Bit-Positionen, zu denen Daten in einem Symbol zugeordnet sind, von solchen gegenüber dem ersten Senden geändert sind, und in einem Funkempfangsgerät werden das Demodulationsergebnis eines Symbols, gesendet bei dem ersten Senden, und das Demodulationsergebnis eines Symbols, gesendet bei einem erneuten Senden, kombiniert. Auch werden, gemäß dieser Ausführungsform, Daten, die einem oberen Bit bei einem ungerade nummerierten Senden zugeordnet wurden, zu einem niedrigeren Bit in einem gerade nummerierten Senden zugeordnet, und Daten, die einem niedrigeren Bit in einem ungerade nummerierten Senden zugeordnet wurden, werden einem oberen Bit in einem gerade nummerierten Senden zugeordnet. Demzufolge besitzen alle Daten in einem Symbol denselben Grad einer Beständigkeit gegen einen Fehler, und die Qualität aller Daten wird so gestaltet, um eine gewünschte Qualität zuverlässig zu erfüllen. Hierdurch kann die Anzahl von Malen eines erneuten Sendens verringert werden und der Durchsatz kann verbessert werden.
In dieser Ausführungsform wird, in einem Funkempfangsgerät, ein Aufbau angewandt, mit dem eine Fehlerkorrektur-Codierung unter Verwendung von Demodulationsergebnissen nach einem Kombinieren durchgeführt wird, allerdings kann auch ein Aufbau angewandt werden, bei dem Demodulationsergebnisse nach einem Kombinieren einer Hard-Entscheidung direkt, ohne dass eine Fehlerkorrektur-Codierung durchgeführt wird, unterworfen werden. In diesem Fall wird es nicht in Bezug auf die Sendedaten notwendig, dass sie einer Fehlerkorrektur-Codierung in dem Funksendegerät unterworfen werden.
Auch wird, in dieser Ausführungsform, ein Aufbau angewandt, bei dem alle Demodulationsergebnisse in einem Symbol in einem Kombinierabschnitt eines Funkempfangsgeräts kombiniert werden, allerdings kann auch ein Aufbau angewandt werden, mit dem nur Demodulationsergebnisse für Daten, die wahlweisen Bits zugeordnet sind, kombiniert werden. Zum Beispiel kann ein Aufbau angewandt werden, mit dem nur Demodulationsergebnisse mit hoher Qualität kombiniert werden.
Weiterhin wird in dieser Ausführungsform ein Fall beschrieben, bei dem 16QAM als ein M-Ary-Modulationsverfahren verwendet wird, und deshalb können zwei Niveaus einer Qualität in einem Symbol eingestellt werden: hoch oder niedrig. Deshalb wird ein Aufbau angewandt, mit dem Neusende-Daten zu einem Bit mit hoher Qualität und einem Bit mit niedriger Qualität, alternierend, in einem Symbol zu jedem Zeitpunkt, zu dem ein erneutes Senden auftritt, zugeordnet werden. Allerdings können, wenn 16QAM als ein M-Ary-Modulationsverfahren verwendet wird, drei Niveaus einer Qualität in einem Symbol eingestellt werden: hoch, mittel oder niedrig. Deshalb kann, wenn 16QAM verwendet wird, ein Aufbau angewandt werden, mit dem neu gesendete Daten aufeinander folgend einem Bit mit hoher Qualität, einem Bit mit mittlerer Qualität und einem Bit mit niedriger Qualität in einem Symbol zu jedem Zeitpunkt zugeordnet sind, zu dem ein erneutes Senden auftritt. Dasselbe gilt für andere M-Ary-Modulationsverfahren, wie beispielsweise 256QAM.
Weiterhin wird, in dieser Ausführungsform, ein Aufbau angewandt, mit dem ein Funkempfangsgerät über die Anzahl von Malen eines Sendens durch das Funksendegerät hingewiesen wird, allerdings ist es auch für das Funkempfangsgerät möglich, die Anzahl von Malen eines Sendens zu zählen, im Gegensatz dazu, über die Anzahl von Malen eines Sendens hingewiesen zu werden.
Auch sind in dieser Ausführungsform keine besonderen Einschränkungen in Bezug auf das Neusendeverfahren vorhanden. Deshalb können das SAW-(Stop-And-Wait)-Verfahren, das GBN-(Go-Back-N)-Verfahren, das SR-(Selective-Repeat)-Verfahren, das Hybrid-ARQ-Verfahren, oder dergleichen, als das Neusendeverfahren verwendet werden.
Weiterhin ist es in dem vorstehenden Beispiel und in der Ausführungsform erwünscht, das M-Ary-Modulationsverfahren in dem Funksendegerät über die Zeit entsprechend zu der Umgebung des Propagations-Pfads zu ändern. Das bedeutet, dass es für das vorstehende Beispiel und die Ausführungsform erwünscht ist, in Kombination mit einer adaptiven Modulation verwendet zu werden.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehende Beispiel und die Ausführungsform beschränkt und kann modifiziert und ausgeführt werden. Zum Beispiel wurde in dem vorstehenden Beispiel und der Ausführungsform ein Fall, als ein Beispiel, beschrieben, bei dem die Anzahl von M-Ary-Werten 16 ist (das bedeutet ein Symbol ist aus vier Bits zusammengesetzt), allerdings können das vorstehend erwähnte Beispiel und die Ausführungsform ähnlich ausgeführt werden, solange wie ein M-Ary-Modulationsverfahren verwendet wird, bei dem ein Symbol eine Mehrzahl von Bits enthält und die Fehlerrate für jedes Bit unterschiedlich ist.
Auch kann ein M-Ary-Modulations-Kommunikationssystem der vorliegenden Erfindung bei einem digitalen Funk-Kommunikationssystem, wie beispielsweise einem mobilen Kommunikationssystem, angewandt werden. Das bedeutet, dass das Funksendegerät bei einer Basisstation angewandt werden kann, und das Funkempfangsgerät kann bei einem Kommunikations-Terminal, wie beispielsweise einer Mobilstation, angewandt werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist es, gemäß der vorliegenden Erfindung, möglich, den Durchsatz in Daten-Kommunikationen, die eine M-Ary-Modulation verwenden, zu verbessern.

Claims

Datensendegerät (600), das aufweist: eine Modulationseinheit (605), die so angepasst ist, um Daten in ein M-Ary-Symbol zu modulieren; und eine Sendeeinheit (612), die so angepasst ist, um die modulierten Daten zu senden; gekennzeichnet durch eine Umordnungseinheit (606), die so angepasst ist, um Bit-Positionen, zu denen die Daten innerhalb des M-Ary zugeordnet sind, bei einem erneuten Senden zu ändern.
Datensendegerät (600) nach Anspruch 1, wobei die Umordnungseinheit (606) so angepasst ist, um die Folge der Bits durch Ändern der Daten, die zu einer oberen Bit-Position bei dem ersten Senden zugeordnet sind, zu einer unteren Bit-Position und durch Ändern der Daten, die der unteren Bit-Position bei dem ersten Senden zugeordnet sind, zu der oberen Bit-Position umzuordnen.
Datensendegerät (600) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Modulationseinheit (605) so angepasst ist, um Daten in ein 16QAM Symbol zu modulieren.
Datensendegerät (600) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Modulationseinheit (605), bei einem ersten Senden, so angepasst ist, um Daten in ein 16QAM Symbol als eine Folge von 4 Bits zu modulieren, und, bei einem erneuten Senden, Daten in ein 16QAM Symbol als eine umgeordnete Folge der 4 Bits zu modulieren, und wobei die umgeordnete Folge durch Austauschen der Bit-Positionen der oberen 2 Bits und der unteren 2 Bits der Folge bei dem ersten Senden erzielt wird.
Datensendegerät (600) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Sendeeinheit (612), bei einem ersten Senden, so angepasst ist, um Daten, moduliert in ein 16QAM Symbol, als eine Folge von 4 Bits zu senden, und um, bei einem erneuten Senden, Daten, modulier in ein 16QAM Symbol, als eine umgeordnete Folge der 4 Bits erneut zu senden, und die umgeordnete Folge durch Austauschen der Bit-Positionen der oberen 2 Bits und der unteren 2 Bits der Folge bei dem ersten Senden bereitgestellt wird.
Basisstationsgerät, ausgestattet mit dem Datensendegerät (600) nach einem der Ansprüche 1–5.
Kommunikationsendgerät, das mit dem Datensendegerät (600) nach einem der Ansprüche 1–5 ausgestattet ist.
Sendeverfahren, das aufweist: Modulieren von Daten in ein 16QAM Symbol; und Senden, bei einem ersten Senden, der Daten, die in das 16QAM Symbol moduliert sind, als eine Folge von 4 Bits; gekennzeichnet durch erneutes Senden, bei einem erneuten Senden, der Daten, die in ein 16QAM Symbol moduliert sind, als eine umgeordnete Folge der 4 Bits, wobei die umgeordnete Folge durch Austauschen der Bit-Positionen der oberen 2 Bits und der unteren 2 Bits der Folge bei dem ersten Senden bereitgestellt wird.
Sendesystem, das aufweist: ein Sendegerät (600), das so angepasst ist, um Daten in ein 16QAM Symbol zu modulieren; um, bei einem ersten Senden, die Daten, moduliert in das 16QAM Symbol, als eine Folge von 4 Bits zu senden; und, um bei einem erneuten Senden, die Daten, moduliert in das 16QAM Symbol, als eine umgeordnete Folge der 4 Bits erneut zu senden, wobei die umgeordnete Folge durch Austauschen der Bit-Positionen der oberen 2 Bits und der unteren 2 Bits der Folge bei dem ersten Senden bereitgestellt wird; und ein Empfangsgerät (700), das die Daten, gesendet bei dem ersten Senden und erneut gesendet bei dem erneuten Senden, empfängt.
Datenempfangsgerät (700), das aufweist: eine Empfangseinheit (702), die so angepasst ist, um Daten, die durch das Datensendegerät (600) moduliert und gesendet sind, gemäß einem der Ansprüche 1–5, zu empfangen; eine Demodulationseinheit (704), die so angepasst ist, um die empfangenen Daten zu demodulieren; und eine Umordnungseinheit (707), die so angepasst ist, um Bit-Positionen der demodulierten Daten zu ändern.