通信系统、发送装置、接收装置及数字传输方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及采用利用多值调制信号重叠多条线路的分层调制的通信系统。
【背景技术】
[0002] 过去，作为同时发送数据的优先度和传输速度不同的多个数据流的方法之一，有 分层地重叠单独映射的各信号的分层调制（下述非专利文献1)。分层调制中的各层能够用 作独立的线路。另外，假定在此进行处理的分层调制的各层是第一层的线路质量最高（误 比特率低），越到下位层，线路质量越低（误比特率高）。
[0003] 通常，通过分层调制来复用2个流时的各层被分成QPSK(QuadraturePhaseShift Keying)等高可靠性线路（第一层）、和与第一层重叠的QAM(QuadratureAmplitude Modulation)等低可靠性线路（第二层）。此时，过去的分层调制中两者的线路质量是固定 的，在使用分层调制时存在线路设计的自由度较低的问题。
[0004] 针对前述问题，在下述非专利文献2中公开有通过变更重叠时各层的信号点的尺 寸（星座尺寸）来调整线路质量的技术。
[0005] 现有技术文献
[0006] 非专利文献
[0007] 非专利文献 1 :M.Morimoto,M.Okada,andS.Komaki,"AHierarchical ImageTransmissionSysteminaFadingChannel, ''Proc.IEEE ICUPC' 95,pp. 769-772,Aprill995.
[0008] 非专利文献 2 :Md.J.Hossain,P.K.Vitthaladevuni,M. _S.Alouini，V. K.Bhargava,andA.J.Goldsmith,"AdaptiveHierarchicalModulationfor SimultaneousVoiceandMulticlassDataTransmissionOverFadingChannels,''IEEE Trans.Veh.Technol. ,vol. 55,no. 4,pp. 1181-1194,July2006.
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010] 但是，根据上述现有技术（非专利文献2)，通过变更重叠时的星座尺寸，以第二层 线路的质量变差为代价，进一步改善第一层线路的质量。因此，存在难以改善第二层线路的 质量的问题。
[0011] 另外，根据上述现有技术（非专利文献2)，分层方法是单纯地重叠独立进行比特 映射的多个层。因此，存在难以在分层后的相邻信号点之间保持格雷码的关系的问题，即难 以在相邻信号点之间保持仅1比特不同的关系。
[0012] 本发明正是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到能够在分层调制中灵活调 整各线路质量的通信系统。
[0013] 用于解决问题的手段
[0014] 为了解决上述问题并达到目的，本发明的通信系统通过分层调制将多个信号序列 重叠后同时传输，其特征在于，该通信系统具有：发送装置，其对多个信号序列进行分层调 制后发送；接收装置，其对接收到的信号进行分层解调；以及分层参数设定单元，其设定所 述发送装置的分层调制和所述接收装置的分层解调所需要的分层参数，所述发送装置具有 分层调制单元，该分层调制单元根据所述分层参数，在维持格雷码的同时，通过分层调制将 多个层的信号重叠，所述接收装置具有分层解调单元，该分层解调单元根据所述分层参数， 通过分层解调对分层调制后的信号进行解调及分离，检测多个层的信号，所述分层参数设 定单元设定将上位层和下位层重叠时的信号功率比即分层比率、能够从比特映射的模式候 选中允许重复地选择2个模式的映射模式、以及表示在所述信号序列中混合2个映射模式 的比例的映射模式混合比例，作为所述分层参数。
[0015] 发明效果
[0016] 本发明的通信系统发挥能够在分层调制中灵活调整各线路质量的效果。
【附图说明】
[0017] 图1是表示分层调制的概念的图。
[0018] 图2是表示调制方式固有的参数的图。
[0019] 图3是表示导入了分层比率的分层调制的星座例的图。
[0020] 图4是表示导入了分层比率的分层调制的星座例的图。
[0021] 图5是表示导入了分层比率的分层调制的星座例的图。
[0022] 图6是表示导入了分层比率的分层调制的星座例的图。
[0023] 图7是表示导入了分层比率的分层调制的信号点计算公式的示例的图。
[0024] 图8是表示QPSK+16QAM中的第一层的映射模式例的图。
[0025] 图9是表示QPSK+16QAM中的第一层和第二层的映射模式的详细情况的图。
[0026] 图10是表示QPSK+16QAM中的第一层的映射模式候选的示例的图。
[0027] 图11是表示映射模式混合比例的示例的图。
[0028] 图12是表示分层参数的概况的图。
[0029] 图13是表示分层参数的效果的图。
[0030] 图14是表示实施方式1的通信系统的结构例的图。
[0031] 图15是表示通信系统的传输处理的流程图。
[0032] 图16是表示实施方式2的通信系统的结构例的图。
[0033] 图17是表示实施方式3的通信系统的结构例的图。
【具体实施方式】
[0034] 下面，根据附图详细说明本发明的通信系统的实施方式。另外，不能用本实施方式 限定本发明。
[0035] 实施方式1
[0036] 简单说明过去的分层调制。图1是表示分层调制的概念的图。分层调制中的各层 能够用作独立的线路。通过分层调制来复用2个流时的各层被分成QPSK等高可靠性线路 (第一层）、和与第一层重叠的QAM等（例如16QAM)低可靠性线路（第二层）。
[0037] 下面，说明在本实施方式中进行分层调制时使用的分层参数即分层比率、映射模 式、映射模式混合比例这三个参数。为了简化起见，以通过分层调制将2条线路重叠的情况 为例进行说明。另外，以对第一层分配QPSK(2比特）、对第二层分配16QAM(4比特）的情况 为例进行说明。以下，将该分层模式记作QPSK+16QAM。此时，分层后的等效调制码元相当于 64QAM。另外，进行重叠的组合是一个例子，但不限于该组合。
[0038] 首先，作为第一参数对分层比率进行说明。分层比率P是表示对第一层重叠第二 层时的信号功率比的参数，取0〈p<1的范围内的值。在P=1时，分层调制码元成为与 通常的M-QAM调制码元（M为4以上的2的幂乘的整数）相同的星座，P越接近0,越接近 仅有第一层的调制码元的星座。
[0039] 在前述非专利文献2中，定义与该分层比率相同意思的参数，调整分层后的第一 层的线路质量。但是，在过去的分层调制中，需要在发送侧进行按照第一层的信号点使第二 层的信号点的相位旋转、切换同相（I-ch)/反相（Q-ch)、取复数共轭等处理后进行重叠，以 便维持格雷码的关系。另外，在这种情况下，在接收侧也需要按照该规则对各线路进行解 调。
[0040] 因此，在本实施方式中，实施在维持格雷码的关系的同时导入了分层比率的新的 比特映射。分层比率能够用I-ch/Q-ch独立地设定，因而将I-Ch的分层比率记作Pi，将 Q-ch的分层比率记作Pq。并且，用b表示各比特，在此假设各比特取b= ±1的值。分层 后的等效调制码元相当于64QAM，因而I-ch/Q-ch各为3比特，将I-ch的3比特记作bi(l、 bn、bi2，将Q-ch的3比特记作bq。、b、。此时，关于映射比特质量，对于I-ch而言是biQ 质量最高，bi2质量最低。对于Q-ch而言是bq(l质量最高，bq2质量最低。并且，将第一层的 2比特设为bfUI、bfU，将第二层的4比特设为^、1^、1^2、1^3。在此，假设第一层的质量优 先，对第一层分配{bfUI、bfU} = {bi(l、bq(l}，对第二层分配{bsUI、bsU、bst2、bsC3} = {bn、bi2、bql、 bj〇
[0041] 将第一层（上位层）的I-ch/Q-ch的比