(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】2021517792
(43)【公表日】20210726
(54)【発明の名称】確率不均一変調に基づくデータ送信方法及び装置
(51)【国際特許分類】
   H04L 27/00 20060101AFI20210625BHJP
   H04L 27/36 20060101ALI20210625BHJP
   H04L 27/38 20060101ALI20210625BHJP
   H04B 10/11 20130101ALN20210625BHJP
【FI】
   !H04L27/00 Z
   !H04L27/36
   !H04L27/38
   !H04B10/11
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】47
(21)【出願番号】2020555494
(86)(22)【出願日】20190412
(85)【翻訳文提出日】20201014
(86)【国際出願番号】CN2019082343
(87)【国際公開番号】WO2019196913
(87)【国際公開日】20191017
(31)【優先権主張番号】201810327455.2
(32)【優先日】20180412
(33)【優先権主張国】CN
(31)【優先権主張番号】201810847877.2
(32)【優先日】20180727
(33)【優先権主張国】CN
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.Blu−ray
2.レーザーディスク
(71)【出願人】
【識別番号】503433420
【氏名又は名称】華為技術有限公司
【氏名又は名称原語表記】HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.
【住所又は居所】中華人民共和国 518129 広東省深▲チェン▼市龍崗区坂田 華為総部▲ベン▼公楼
【住所又は居所原語表記】Huawei Administration Building, Bantian, Longgang District, Shenzhen, Guangdong 518129, P.R. China
(74)【代理人】
【識別番号】100132481
【弁理士】
【氏名又は名称】赤澤 克豪
(74)【代理人】
【識別番号】100115635
【弁理士】
【氏名又は名称】窪田 郁大
(72)【発明者】
【氏名】黄 ▲偉▼
【住所又は居所】中華人民共和国 518129 広東省深▲チェン▼市龍崗区坂田 華為総部▲ベン▼公楼
(72)【発明者】
【氏名】方 平
【住所又は居所】中華人民共和国 518129 広東省深▲チェン▼市龍崗区坂田 華為総部▲ベン▼公楼
【テーマコード(参考)】
5K102
【Fターム(参考)】
5K102AA61
5K102AL22
5K102RD28
(57)【要約】
この出願は、確率不均一変調が実行されるデータの送信効率を改善するための確率不均一変調に基づくデータ送信方法及び装置を開示する。方法は、送信端によって、物理レイヤデータフレームを生成するステップであって、物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータと指示情報とを含み、指示情報は、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために用いられ、前記復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式と、確率不均一変調の変調次数とを含み、変調パラメータは、以下のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び、確率不均一変調が実行される各コンステレーションとビットストリームとの間のマッピング関係、のうちの少なくとも1つをさらに含む、ステップと、送信端によって、物理レイヤデータフレームを受信端に送信するステップと、受信端によって、物理レイヤデータフレームを受信するステップと、受信端によって、指示情報に基づいて復調パラメータを決定するステップと、受信端によって、復調パラメータに基づいて、データ上で確率不均一復調を実行するステップとを含む。この出願は、通信技術の分野に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送信端によって、物理レイヤデータフレームを生成するステップであって、前記物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータと指示情報とを含み、前記指示情報は、前記データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために用いられ、前記復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式と、確率不均一変調の変調次数とを含み、前記復調パラメータは、以下のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係、のうちの少なくとも1つをさらに含む、ステップと、
前記送信端によって、前記物理レイヤデータフレームを受信端に送信するステップと、を含む
確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項2】
前記復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む
請求項1に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項3】
前記指示情報は、前記復調パラメータである
請求項1又は2に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項4】
前記指示情報は、第1の識別子であり、前記第1の識別子は、前記復調パラメータを示すために用いられる
請求項1又は2に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項5】
前記指示情報は、第2の識別子と、前記復調パラメータの第1の情報部とを含み、前記第2の識別子は、前記復調パラメータの第2の情報部を示すために用いられ、前記復調パラメータは、前記第1の情報部と前記第2の情報部とを含む
請求項1又は2に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項6】
前記第1の情報部は、情報A及び情報Bを含み、前記情報Aは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率であり、前記情報Bは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係であり、前記情報A及び前記情報Bは、前記物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ内の異なるフィールドに配置される
請求項5に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項7】
確率不均一変調に基づく前記データ送信方法は、
前記送信端が前記物理レイヤデータフレームを生成する前に、
前記送信端によって、マルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データを生成するステップ、又は
前記送信端によって、シングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データを生成するステップ、をさらに含む
請求項1〜6のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項8】
前記指示情報は、前記物理レイヤデータフレームの前記物理レイヤヘッダ内に配置される
請求項1〜7のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項9】
前記物理レイヤデータフレームは、光無線通信のために用いられる、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項10】
受信端によって、物理レイヤデータフレームを受信するステップであって、前記物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータと指示情報とを含み、前記指示情報は、前記データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために用いられ、前記復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式と、確率不均一変調の変調次数とを含み、前記復調パラメータは、以下のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係、のうちの少なくとも1つをさらに含む、ステップと、
前記受信端によって、前記指示情報に基づいて前記復調パラメータを決定するステップと、
前記受信端によって、前記復調パラメータに基づいて前記データ上での確率不均一復調を実行するステップと、を含む
確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項11】
前記復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む
請求項10に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項12】
前記指示情報は、前記復調パラメータである
請求項10又は11に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項13】
前記指示情報は、第1の識別子であり、前記第1の識別子は、前記復調パラメータを示すために用いられ、
前記受信端によって、前記指示情報に基づいて前記復調パラメータを決定する前記ステップは、
前記受信端によって、前記第1の識別子、及び、識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて、前記データ上で確率不均一復調を実行するための前記復調パラメータを決定するステップであって、前記識別子は、前記第1の識別子を含む、ステップを含む、
請求項10又は11に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項14】
前記指示情報は、第2の識別子と、前記復調パラメータの第1の情報部とを含み、前記第2の識別子は、前記復調パラメータの第2の情報部を示すために用いられ、前記復調パラメータは、前記第1の情報部と前記第2の情報部とを含み、
前記受信端によって、前記指示情報に基づいて前記復調パラメータを決定する前記ステップは、
前記受信端によって、前記物理レイヤデータフレームに基づいて、前記復調パラメータの前記第1の情報部を取得するステップと、
前記受信端によって、前記第2の識別子、及び、識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて、前記データ上で確率不均一復調を実行するための前記復調パラメータの前記第2の情報部を決定するステップであって、前記識別子は、前記第2の識別子を含む、ステップと、を含む
請求項10又は11に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項15】
前記第1の情報部は、情報A及び情報Bを含み、前記情報Aは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率であり、前記情報Bは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係であり、前記情報A及び前記情報Bは、前記物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ内の異なるフィールドに配置される
請求項14に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項16】
前記受信端によって、前記復調パラメータに基づいて、前記データ上で確率不均一復調を実行する前記ステップは、
マルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データが生成されているとき、前記受信端によって、マルチレベルデコーダ及び前記復調パラメータを用いることによって、前記データ上で確率不均一復調を実行するステップ、又は
シングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データが生成されているとき、前記受信端によって、ジョイントデマッピングデコーダ及び前記復調パラメータを用いることによって、前記データ上で確率不均一復調を実行するステップを含む
請求項10〜15のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項17】
前記指示情報は、前記物理レイヤデータフレームの前記物理レイヤヘッダ内に配置される
請求項10〜16のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項18】
前記物理レイヤデータフレームは、光無線通信のために用いられる
請求項10〜17のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項19】
処理ユニットと、通信ユニットとを含む、確率不均一変調に基づくデータ送信装置であって、
前記処理ユニットは、物理レイヤデータフレームを生成するように構成され、
前記物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータと指示情報とを含み、前記指示情報は、前記データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために用いられ、前記復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式と、確率不均一変調の変調次数とを含み、前記復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係、のうちの少なくとも1つをさらに含み、
前記通信ユニットは、前記物理レイヤデータフレームを受信端に送信するように構成される
確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項20】
前記復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む
請求項19に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項21】
前記指示情報は、前記復調パラメータである
請求項19又は20に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項22】
前記指示情報は、第1の識別子であり、前記第1の識別子は、前記復調パラメータを示すために用いられる
請求項19又は20に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項23】
前記指示情報は、第2の識別子と、前記復調パラメータの第1の情報部とを含み、前記第2の識別子は、前記復調パラメータの第2の情報部を示すために用いられ、前記復調パラメータは、前記第1の情報部と前記第2の情報部とを含む
請求項19又は20に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項24】
前記第1の情報部は、情報A及び情報Bを含み、前記情報Aは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率であり、前記情報Bは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係であり、前記情報A及び前記情報Bは、前記物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ内の異なるフィールドに配置される
請求項23に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項25】
前記処理ユニットは、
マルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データを生成するか、又は
シングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データを生成するようにさらに構成される
請求項19〜24のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項26】
前記指示情報は、前記物理レイヤデータフレームの前記物理レイヤヘッダ内に配置される
請求項19〜25のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項27】
前記物理レイヤデータフレームは、光無線通信のために用いられる
請求項19〜26のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項28】
処理ユニットと、通信ユニットとを含む、確率不均一変調に基づくデータ送信装置であって、
前記通信ユニットは、物理レイヤデータフレームを受信するように構成され、
前記物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータと指示情報とを含み、前記指示情報は、前記データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために用いられ、前記復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式と、確率不均一変調の変調次数とを含み、前記復調パラメータは、次のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係、のうちの少なくとも1つをさらに含み、
前記処理ユニットは、前記指示情報に基づいて、前記復調パラメータを決定するように構成され、
前記処理ユニットは、前記復調パラメータに基づいて、前記データ上で確率不均一復調を実行するように構成される
確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項29】
前記復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む
請求項28に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項30】
前記指示情報は、前記復調パラメータである
請求項28又は29に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項31】
前記指示情報は、第1の識別子であり、前記第1の識別子は、前記復調パラメータを示すために用いられ、
前記処理ユニットは、前記第1の識別子、及び、識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて、前記データ上で確率不均一復調を実行するための前記復調パラメータを決定するように特に構成され、前記識別子は、前記第1の識別子を含む
請求項28又は29に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項32】
前記指示情報は、第2の識別子と、前記復調パラメータの第1の情報部とを含み、前記第2の識別子は、前記復調パラメータの第2の情報部を示すために用いられ、前記復調パラメータは、前記第1の情報部と前記第2の情報部とを含み、
前記処理ユニットは、
前記物理レイヤデータフレームに基づいて、前記復調パラメータの前記第1の情報部を取得し、前記第2の識別子、及び、識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて、前記データ上で確率不均一復調を実行するための前記復調パラメータの前記第2の情報部を決定するように特に構成され、
前記識別子は、前記第2の識別子を含む
請求項28又は29に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項33】
前記第1の情報部は、情報A及び情報Bを含み、前記情報Aは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率であり、前記情報Bは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係であり、前記情報A及び前記情報Bは、前記物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ内の異なるフィールドに配置される
請求項32に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項34】
前記処理ユニットは、
マルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データが生成されているとき、マルチレベルデコーダ及び前記復調パラメータを用いることによって、前記データ上で確率不均一復調を実行するか、又は
シングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データが生成されているとき、ジョイントデマッピングデコーダ及び前記復調パラメータを用いることによって、前記データ上で確率不均一復調を実行するようにさらに構成される
請求項28〜33のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項35】
前記指示情報は、前記物理レイヤデータフレームの前記物理レイヤヘッダ内に配置される
請求項28〜34のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項36】
前記物理レイヤデータフレームは、光無線通信のために用いられる
請求項28〜35のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項37】
メモリとプロセッサとを含む確率不均一変調に基づくデータ送信装置であって、
前記メモリは、コンピュータ実行可能命令を格納するように構成され、前記プロセッサは、前記メモリに格納された前記コンピュータ実行可能命令を実行し、それによって、確率不均一変調に基づく前記データ送信装置が、請求項1〜9のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づく前記データ送信方法を実行する
確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項38】
メモリとプロセッサとを含む確率不均一変調に基づくデータ送信装置であって、
前記メモリは、コンピュータ実行可能命令を格納するように構成され、前記プロセッサは、前記メモリに格納された前記コンピュータ実行可能命令を実行し、それによって、確率不均一変調に基づく前記データ送信装置が、請求項10〜18のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づく前記データ送信方法を実行する
確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項39】
1つ以上のプロセッサと、1つ以上のメモリと、1つ以上のベースバンド処理モジュールと、1つ以上の光源ドライバと、1つ以上の光源とを備える、確率不均一変調に基づくデータ送信装置であって、
前記メモリは、プログラム命令を格納するように構成され、前記プロセッサは、前記メモリ内に格納された前記プログラム命令に従って、前記ベースバンド処理モジュール、前記光源ドライバ、及び前記光源を制御して、請求項1〜9のいずれか1項に記載の前記方法を実行するように構成され、
前記ベースバンド処理モジュールは、物理レイヤデータフレームを生成し、前記物理レイヤデータフレームを前記光源ドライバに送るように構成され、
前記光源ドライバは、直流又は直流電圧を生成し、受け取った前記物理レイヤデータフレームを前記直流又は前記直流電圧に重畳してバイアスを持つ電気信号を生成し、バイアスを持つ前記電気信号を前記光源に送るように構成され、
前記光源は、バイアスを持つ前記電気信号に基づいて光信号を生成するように構成される
確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項40】
1つ以上のプロセッサと、1つ以上のメモリと、1つ以上のベースバンド処理モジュールと、1つ以上の光電検出器と、1つ以上の光学アンテナとを備える、確率不均一変調に基づくデータ送信装置であって、
前記メモリは、プログラム命令を格納するように構成され、前記プロセッサは、前記メモリに格納された前記プログラム命令に従って、前記ベースバンド処理モジュール、前記光電検出器、及び前記光学アンテナを制御して、請求項10〜18のいずれか1項に記載の前記方法を実行するように構成され、
前記光学アンテナは、光信号を受信し、前記光信号を前記光電検出器に送るように構成され、
前記光電検出器は、前記光信号を受け取り、前記光信号を、バイアスを持つ電気信号に変換し、バイアスを持つ前記電気信号を前記ベースバンド処理モジュールに送るように構成され、バイアスを持つ前記電気信号は、バイアスを持つ電流信号又はバイアスを持つ電圧信号であり、
前記ベースバンド処理モジュールは、バイアスを持つ前記電気信号を受け取り、バイアスを持つ前記電気信号上での信号処理を実行して物理レイヤデータフレームを取得し、確率不均一復調及び確率不均一復調パラメータに基づくデータ上でのデコード処理を実行するように構成され、
前記確率不均一復調パラメータは、前記物理レイヤデータフレーム内の指示情報によって示される復調パラメータであり、前記データは、前記物理レイヤデータフレームで運ばれ、且つ確率不均一変調が実行されているデータである
確率不均一変調に基づくデータ送信装置。
【請求項41】
命令を含むコンピュータ可読記録媒体であって、前記命令がコンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータが、請求項1〜18のいずれか1項に記載の前記方法を実行できるようになる、コンピュータ可読記録媒体。
【請求項42】
命令を含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータが、請求項1〜18のいずれか1項に記載の前記方法を実行できるようになる、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、通信技術の分野に関し、詳細には、確率不均一変調に基づくデータ送信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
本出願は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる、2018年4月12日に中国国家知識産権局で出願された「PROBABILITY NON−UNIFORM SIGNAL MODULATION METHOD」と題する中国特許出願第201810327455.2号の優先権、及び2018年7月27日に中国国家知識産権局で出願された「DATA TRANSMISSION METHOD AND APPARATUS BASED ON PROBABILITY NON−UNIFORM MODULATION」と題する中国特許出願第201810847877.2号の優先権を主張する。
【0003】
従来技術では、ほとんどの変調技術(例えば、従来の直交振幅変調(Quadrature Amplitude Modulation、略してQAM))は、同じコンステレーションシンボル確率を有し、ノイズ分布及び電力制限などの制約条件を考慮することなしに設計された変調技術である。そのような変調技術では、入力振幅制約があるか又は異なるノイズ分布があるとき、チャネル容量が不十分であるかビットエラーレート性能が良くない。
【発明の概要】
【0004】
本出願の実施形態は、確率不均一変調が実行されるデータの送信効率を改善するための、確率不均一変調に基づくデータ送信方法及び装置を提供する。
【0005】
一態様によれば、本出願において提供される実施形態は以下を含む。
【0006】
1.確率不均一変調に基づくデータ送信方法は、送信端によって、物理レイヤデータフレームを生成するステップであって、物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータ、及び指示情報を含み、指示情報は、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために使用され、復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式、及び確率不均一変調の変調次数を含み、復調パラメータは、以下のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のうちの少なくとも1つをさらに含む、ステップと、送信端によって、物理レイヤデータフレームを受信端に送るステップとを含む。この実施形態において提供される方法では、送信端は、確率不均一変調が実行されるデータを受信端に送り、受信端は、データ上で確率不均一復調を実行し、従って、通信システムは、より良い整形利得を取得することができ、入力振幅制約があるとき又はショットノイズを伴うチャネル上で、送信レートがチャネル容量により近くなるか又はより良いビットエラーレート性能が取得され、それにより、確率不均一変調が実行されるデータの送信効率を改善する。
【0007】
2.実施形態1によれば、復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む。この実施形態では、送信端は、確率不均一変調のための複数の復調パラメータを受信端に送って、確率不均一コンステレーションシンボル上で受信端によって実行される復調の正当性を改善し得る。
【0008】
3.実施形態1又は2によれば、指示情報は復調パラメータである。この実施形態では、送信端は、復調パラメータを明示的に示して、受信端の復調複雑性を低減し得る。
【0009】
4.実施形態1又は2によれば、指示情報は第1の識別子であり、第1の識別子は、復調パラメータを示すために使用される。この実施形態では、送信端は、受信端が復調パラメータを取得することを可能にするために、物理レイヤデータフレームに全ての復調パラメータを追加する必要はなく、物理レイヤデータフレームに第1の識別子のみを追加する必要があり、従って、確率不均一復調のための復調パラメータは比較的小さい情報冗長性で搬送され、それにより、送信効率を改善し、送信リソースを節約する。
【0010】
5.実施形態1又は2によれば、指示情報は、復調パラメータの第2の識別子及び第1の情報部を含み、第2の識別子は、復調パラメータの第2の情報部を示すために使用され、復調パラメータは、第1の情報部及び第2の情報部を含む。この実施形態では、送信端は、物理レイヤデータフレームに第2の識別子を追加し、物理レイヤデータフレームに復調パラメータのいくつか(即ち、第1の情報部)を追加し、従って、受信端は、復調パラメータのいくつかを直接取得することができ、それにより、送信効率を保証しながら、復調器の復調遅延及び復調複雑性を低減する。
【0011】
6.実施形態5によれば、第1の情報部は、情報A及び情報Bを含み、情報Aは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率であり、情報Bは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係であり、情報Aと情報Bは、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中の異なるフィールド中に配置される。この実施形態では、送信端は、物理レイヤデータフレームに復調パラメータのいくつか(即ち、第1の情報部)を追加し、従って、受信端は、復調パラメータのいくつかを直接取得することができ、それにより、送信効率を保証しながら、復調器の復調遅延及び復調複雑性を低減する。
【0012】
7.実施形態1から実施形態6のいずれか1つによれば、確率不均一変調に基づくデータ送信方法は、送信端が物理レイヤデータフレームを生成する前に、送信端によって、マルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを使用することによってデータを生成するステップ、又は送信端が物理レイヤデータフレームを生成する前に、送信端によって、シングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを使用することによってデータを生成するステップをさらに含む。この実施形態では、送信端は、複数の方式で物理レイヤデータフレーム中のデータを生成し得る。
【0013】
8.実施形態1から実施形態7のいずれか1つによれば、指示情報は、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中に配置される。
【0014】
9.実施形態1から実施形態8のいずれか1つによれば、物理レイヤデータフレームは、光無線通信のために使用される。
【0015】
10.確率不均一変調に基づくデータ送信方法は、受信端によって、物理レイヤデータフレームを受信するステップであって、物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータ、及び指示情報を含み、指示情報は、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために使用され、復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式、及び確率不均一変調の変調次数を含み、復調パラメータは、以下のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のうちの少なくとも1つをさらに含む、ステップと、受信端によって、指示情報に基づいて復調パラメータを決定するステップと、受信端によって、復調パラメータに基づいてデータ上で確率不均一復調を実行するステップとを含む。この実施形態では、送信端は、確率不均一変調が実行されるデータを受信端に送り、受信端は、データ上で確率不均一復調を実行し、従って、通信システムは、より良い整形利得を取得することができ、入力振幅制約があるとき又はショットノイズを伴うチャネル上で、送信レートがチャネル容量により近くなるか又はより良いビットエラーレート性能が取得され、それにより、確率不均一変調が実行されるデータの送信効率を改善する。
【0016】
11.実施形態10によれば、復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む。この実施形態では、送信端は、確率不均一変調のための複数の復調パラメータを受信端に送って、確率不均一コンステレーションシンボル上で受信端によって実行される復調の正当性を改善し得る。
【0017】
12.実施形態10又は11によれば、指示情報は復調パラメータである。この実施形態では、送信端は、復調パラメータを明示的に示して、受信端の復調複雑性を低減し得る。
【0018】
13.実施形態10又は11によれば、指示情報は第1の識別子であり、第1の識別子は、復調パラメータを示すために使用され、受信端によって、指示情報に基づいて復調パラメータを決定するステップは、第1の識別子、及び識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて受信端によって、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを決定するステップを含み、識別子は第1の識別子を含む。この実施形態では、送信端は、受信端が復調パラメータを取得することを可能にするために、物理レイヤデータフレームに全ての復調パラメータを追加する必要はなく、物理レイヤデータフレームに第1の識別子のみを追加する必要があり、従って、確率不均一復調のための復調パラメータは比較的小さい情報冗長性で搬送され、それにより、送信効率を改善し、送信リソースを節約する。
【0019】
14.実施形態10又は11によれば、指示情報は、復調パラメータの第2の識別子及び第1の情報部を含み、第2の識別子は、復調パラメータの第2の情報部を示すために使用され、復調パラメータは、第1の情報部及び第2の情報部を含み、受信端によって、指示情報に基づいて復調パラメータを決定するステップは、受信端によって、物理レイヤデータフレームに基づいて復調パラメータの第1の情報部を取得するステップと、第2の識別子、及び識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて受信端によって、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータの第2の情報部を決定するステップであって、識別子は第2の識別子を含む、ステップとを含む。この実施形態では、送信端は、物理レイヤデータフレームに第2の識別子を追加し、物理レイヤデータフレームに復調パラメータのいくつか(即ち、第1の情報部)を追加し、従って、受信端は、復調パラメータのいくつかを直接取得することができ、それにより、送信効率を保証しながら、復調器の復調遅延及び復調複雑性を低減する。
【0020】
15.実施形態14によれば、第1の情報部は、情報A及び情報Bを含み、情報Aは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率であり、情報Bは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係であり、情報Aと情報Bは、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中の異なるフィールド中に配置される。この実施形態では、送信端は、物理レイヤデータフレームに復調パラメータのいくつか(即ち、第1の情報部)を追加し、従って、受信端は、復調パラメータのいくつかを直接取得することができ、それにより、送信効率を保証しながら、復調器の復調遅延及び復調複雑性を低減する。
【0021】
16.実施形態10から実施形態15のいずれか1つによれば、受信端によって、復調パラメータに基づいてデータ上で確率不均一復調を実行するステップは、送信端がマルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを使用することによってデータを生成したとき、受信端によって、マルチレベルデコーダ及び復調パラメータを使用することによってデータ上で確率不均一復調を実行するステップ、又は送信端がシングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを使用することによってデータを生成したとき、受信端によって、ジョイントデマッピングデコーダ及び復調パラメータを使用することによってデータ上で確率不均一復調を実行するステップを含む。この実施形態では、データが複数の方式で生成されたとき、受信端は、対応する復調方式で復調を実行し得る。
【0022】
17.実施形態10から実施形態16のいずれか1つによれば、指示情報は、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中に配置される。
【0023】
18.実施形態10から実施形態17のいずれか1つによれば、物理レイヤデータフレームは、光無線通信のために使用される。
【0024】
19.確率不均一変調に基づくデータ送信装置は、処理ユニット及び通信ユニットを含み、処理ユニットは、物理レイヤデータフレームを生成するように構成され、物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータ、及び指示情報を含み、指示情報は、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために使用され、復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式、及び確率不均一変調の変調次数を含み、復調パラメータは、以下のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のうちの少なくとも1つをさらに含み、通信ユニットは、物理レイヤデータフレームを受信端に送るように構成される。
【0025】
20.実施形態19によれば、復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む。
【0026】
21.実施形態19又は20によれば、指示情報は復調パラメータである。
【0027】
22.実施形態19又は20によれば、指示情報は第1の識別子であり、第1の識別子は、復調パラメータを示すために使用される。
【0028】
23.実施形態19又は20によれば、指示情報は、復調パラメータの第2の識別子及び第1の情報部を含み、第2の識別子は、復調パラメータの第2の情報部を示すために使用され、復調パラメータは、第1の情報部及び第2の情報部を含む。
【0029】
24.実施形態23によれば、第1の情報部は、情報A及び情報Bを含み、情報Aは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率であり、情報Bは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係であり、情報Aと情報Bは、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中の異なるフィールド中に配置される。
【0030】
25.実施形態19から実施形態24のいずれか1つによれば、処理ユニットは、マルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを使用することによってデータを生成するか、又はシングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを使用することによってデータを生成するようにさらに構成される。
【0031】
26.実施形態19から実施形態25のいずれか1つによれば、指示情報は、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中に配置される。
【0032】
27.実施形態19から実施形態26のいずれか1つによれば、物理レイヤデータフレームは、光無線通信のために使用される。
【0033】
28.確率不均一変調に基づくデータ送信装置は、処理ユニット及び通信ユニットを含み、通信ユニットは、物理レイヤデータフレームを受信するように構成され、物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータ、及び指示情報を含み、指示情報は、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために使用され、復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式、及び確率不均一変調の変調次数を含み、復調パラメータは、以下のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のうちの少なくとも1つをさらに含み、処理ユニットは、指示情報に基づいて復調パラメータを決定するように構成され、処理ユニットは、復調パラメータに基づいてデータ上で確率不均一復調を実行するように構成される。
【0034】
29.実施形態28によれば、復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む。
【0035】
30.実施形態28又は29によれば、指示情報は復調パラメータである。
【0036】
31.実施形態28又は29によれば、指示情報は第1の識別子であり、第1の識別子は、復調パラメータを示すために使用される。処理ユニットは、第1の識別子、及び識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを決定するように特に構成され、識別子は第1の識別子を含む。
【0037】
32.実施形態28又は29によれば、指示情報は、復調パラメータの第2の識別子及び第1の情報部を含み、第2の識別子は、復調パラメータの第2の情報部を示すために使用され、復調パラメータは、第1の情報部及び第2の情報部を含む。処理ユニットは、物理レイヤデータフレームに基づいて復調パラメータの第1の情報部を取得し、第2の識別子、及び識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータの第2の情報部を決定するように特に構成され、識別子は第2の識別子を含む。
【0038】
33.実施形態32によれば、第1の情報部は、情報A及び情報Bを含み、情報Aは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率であり、情報Bは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係であり、情報Aと情報Bは、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中の異なるフィールド中に配置される。
【0039】
34.実施形態28から実施形態33のいずれか1つによれば、処理ユニットは、マルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを使用することによってデータが生成されたとき、マルチレベルデコーダ及び復調パラメータを使用することによってデータ上で確率不均一復調を実行するか、又はシングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを使用することによってデータが生成されたとき、ジョイントデマッピングデコーダ及び復調パラメータを使用することによってデータ上で確率不均一復調を実行するようにさらに構成される。
【0040】
35.実施形態28から実施形態34のいずれか1つによれば、指示情報は、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中に配置される。
【0041】
36.実施形態28から実施形態35のいずれか1つによれば、物理レイヤデータフレームは、光無線通信のために使用される。
【0042】
37.確率不均一変調に基づくデータ送信装置は、メモリ及びプロセッサを含み、メモリは、コンピュータ実行可能命令を格納するように構成され、プロセッサは、メモリに格納されたコンピュータ実行可能命令を実行し、それにより、確率不均一変調に基づくデータ送信装置は、実施形態1から実施形態9のいずれか1つによる確率不均一変調に基づくデータ送信方法を実施する。
【0043】
38.確率不均一変調に基づくデータ送信装置は、メモリ及びプロセッサを含み、メモリは、コンピュータ実行可能命令を格納するように構成され、プロセッサは、メモリに格納されたコンピュータ実行可能命令を実行し、それにより、確率不均一変調に基づくデータ送信装置は、実施形態10から実施形態18のいずれか1つによる確率不均一変調に基づくデータ送信方法を実施する。
【0044】
39.確率不均一変調に基づくデータ送信装置は、1つ又は複数のプロセッサ、1つ又は複数のメモリ、1つ又は複数のベースバンド処理モジュール、1つ又は複数の光源ドライバ、及び1つ又は複数の光源を含む。メモリは、プログラム命令を記憶するように構成される。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラム命令に従って、実施形態1から実施形態9のいずれか1つによる方法を実施するようにベースバンド処理モジュール、光源ドライバ、及び光源を制御するように構成される。ベースバンド処理モジュールは、物理レイヤデータフレームを生成し、物理レイヤデータフレームを光源ドライバに送るように構成される。光源ドライバは、直流電流又は直流電圧を生成し、受信された物理レイヤデータフレームを直流電流又は直流電圧と重畳して、バイアスを持つ電気信号を生成し、バイアスを持つ電気信号を光源に送るように構成される。光源は、バイアスを持つ電気信号に基づいて光信号を生成するように構成される。
【0045】
40.確率不均一変調に基づくデータ送信装置は、1つ又は複数のプロセッサ、1つ又は複数のメモリ、1つ又は複数のベースバンド処理モジュール、1つ又は複数の光電検出器、及び1つ又は複数の光アンテナを含む。メモリは、プログラム命令を記憶するように構成される。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラム命令に従って、実施形態10から実施形態18のいずれか1つによる方法を実施するようにベースバンド処理モジュール、光電検出器、及び光アンテナを制御するように構成される。光アンテナは、光信号を受信し、光信号を光電検出器に送るように構成される。光電検出器は、光信号を受信し、光信号を、バイアスを持つ電気信号に変換し、バイアスを持つ電気信号をベースバンド処理モジュールに送るように構成され、バイアスを持つ電気信号は、バイアスを持つ電流信号又はバイアスを持つ電圧信号である。ベースバンド処理モジュールは、バイアスを持つ電気信号を受信し、バイアスを持つ電気信号上で信号処理を実行して物理レイヤデータフレームを取得し、確率不均一復調パラメータに基づいてデータ上で確率不均一復調処理及び復号処理を実施するように構成され、確率不均一復調パラメータは、物理レイヤデータフレーム中の指示情報によって示される復調パラメータであり、データは、物理レイヤデータフレーム中で搬送され、確率不均一変調が実行される、データである。
【0046】
41.コンピュータ可読記憶媒体は、命令を含み、命令がコンピュータ上で実行されたとき、コンピュータは、実施形態1から実施形態18のいずれか1つによるいずれかの方法を実施することを可能にされる。
【0047】
42.コンピュータプログラム製品は、命令を含み、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されたとき、コンピュータは、実施形態1から実施形態18のいずれか1つによるいずれかの方法を実施することを可能にされる。
【0048】
実施形態19から実施形態42のいずれか1つの有益な効果については、実施形態1から実施形態18における対応する実施形態によってもたらされる技術的効果を参照されたい。詳細について本明細書で再び説明されない。
【0049】
別の態様によれば、本出願において提供される実施形態は以下をさらに含む(この部分において提供される実施形態の数と、本明細書の他の部分において提供される実施形態の数との間には明らかな対応がなく、これは、この部分における説明を簡単にするためにすぎない)。
【0050】
1.確率不均一変調に基づくデータ送信方法は、送信端に適用され、以下を含む。送信端は、物理レイヤデータフレームを生成し、確率不均一変調を実行する。物理レイヤデータフレームは、確率不均一信号復調を完了するために必要とされる様々なパラメータ情報を搬送するか、又はパラメータ情報を表す/マッピングすることができる識別子情報を搬送する。確率不均一信号復調を完了するために必要とされる様々なパラメータ情報は、変調タイプ、各シンボル中で搬送されるビットの量、変調次数、コンステレーションシンボル確率、及びコンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係を含む。データフレーム中で搬送され、確率不均一変調を完了するために使用されることが可能な様々なパラメータ情報、及びパラメータ情報を表す復調又は識別子情報は、物理レイヤヘッダ中に配置され、検査保護のための検査シーケンスが必要とされる。確率不均一コンステレーションシンボルはN次元信号空間に拡張されてよい(N≧1であり、Nは正の整数である)。
【0051】
2.実施形態1によれば、本方法は以下をさらに含む。物理レイヤデータフレームは、フレーム中のデータ上で確率不均一変調及び復調を完了することをサポートするために必要とされる様々なパラメータ情報を直接搬送するか、又はパラメータ情報を表す/マッピングすることができる識別子情報を間接的に搬送することができる。
【0052】
3.実施形態1又は2によれば、本方法は以下をさらに含む。物理レイヤデータフレームは、フレーム中のデータ上で確率不均一変調及び復調を完了することをサポートするために必要とされるパラメータ情報の確率コーディングポリシーPMCS−ID識別子情報を間接的に搬送し得る。PMCS−ID識別子は物理レイヤヘッダ中に配置され、PMCS−ID識別子中の各識別子セグメントは、確率不均一変調の変調タイプ、各タイプのコーディングシンボル中で搬送されるビットの量、変調次数、コンステレーションシンボル確率、及びコンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のパラメータを識別する。PMCS−ID識別子がマッピングされるパラメータ情報は、確率変調及びコーディングテーブルなど、識別子と各パラメータ情報との間の関係がマッピングされることが可能な方式で送信端及び受信端においてプリセットされてよい。
【0053】
4.実施形態1によれば、本方法は以下をさらに含む。物理レイヤデータフレームは、フレーム中のデータ上で確率不均一変調及び復調を完了することをサポートするために必要とされるパラメータ情報を直接搬送することと、復調に必要とされるパラメータ情報の識別子情報を間接的に搬送することとの両方を行ってもよく、ここで、変調タイプ、及び各タイプのコーディングシンボル中で搬送されるビットの量のパラメータ情報は、識別子を使用することによって表され、また、物理レイヤにMOPモジュール及びBSMモジュールを追加し、ロードすることによって、確率不均一変調の変調次数、コンステレーションシンボル確率、及びコンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のパラメータ情報を直接搬送してよい。
【0054】
5.確率不均一変調に基づくデータ送信方法は、受信端に適用され、以下を含む。受信端は、物理レイヤデータフレームを受信し、特定の方式で、確率不均一信号復調を完了するために必要とされる様々なパラメータ情報を取得する。検査が成功した後に、復調器は、パラメータ情報を使用することによって確率不均一信号復調を完了する。確率不均一信号復調を完了するために必要とされる様々なパラメータ情報は、確率不均一変調の変調タイプ、各タイプのコーディングシンボル中で搬送されるビットの量、変調次数、コンステレーションシンボル確率、及びコンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のパラメータを含む。
【0055】
6.実施形態5によれば、本方法は以下をさらに含む。受信端は、確率不均一信号復調を完了するために必要とされる様々なパラメータ情報を直接又は間接的に取得することができる。
【0056】
7.実施形態5又は6によれば、本方法は以下をさらに含む。受信されたデータフレームの物理レイヤヘッダ中のPMCS−ID識別子が、確率不均一復調に必要とされる様々なパラメータ情報を表すことができるとき、復調器は、確率変調及びコーディングテーブルを照会して、PMCS−ID識別子と、復調に必要とされる様々なパラメータとの間のマッピング関係を取得するような方式で、復号のために、フレーム中のデータの変調タイプ、各タイプのコーディングシンボル中で搬送されるビットの量、変調次数、コンステレーションシンボル確率、及びコンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のパラメータ情報について知り得る。
【0057】
8.実施形態5又は6によれば、本方法は以下をさらに含む。受信されたデータフレームの物理レイヤヘッダ中のPMCS−ID識別子が、確率不均一変調の変調タイプ、及び各タイプのコーディングシンボル中で搬送されるビットの量のパラメータ情報を識別するためにのみ使用されるとき、受信端は、物理レイヤヘッダ中に配置されロードされたMOPモジュール及びBSMモジュールから、確率不均一変調の変調次数、コンステレーションシンボル確率、及びコンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のパラメータ情報を直接抽出することをさらに必要とする。確率不均一復調に必要とされる様々なパラメータ情報が取得された後に、復調が実行される。
【0058】
9.実施形態5によれば、本方法は以下をさらに含む。確率不均一復調に必要とされる様々なパラメータ情報を取得した後に、受信端は、sum−productアルゴリズムなど、ソフト情報を使用することができるメッセージパッシング/伝搬アルゴリズム(MPアルゴリズム)を使用することによって、確率不均一変調が実行される信号上でジョイント復調及び復号を実施する。
【0059】
10.確率不均一変調に基づくデータ送信方法は以下を含む。確率不均一変調を使用するのに好適な通信システムの送信端は、物理レイヤデータフレームを生成し、生成されたデータフレーム上で確率不均一変調を実行し、通信システムの受信端は、データフレームを受信した後に確率不均一信号復調を実行する。
【0060】
11.実施形態10によれば、本方法は以下をさらに含む。確率不均一コンステレーションシンボルはN次元信号空間に拡張されてよい(N≧1であり、Nは正の整数である)。
【0061】
12.実施形態10によれば、本方法は以下をさらに含む。生成された物理レイヤデータフレームは、変調タイプ、各タイプのコーディングシンボル中で搬送されるビットの量、変調次数、コンステレーションシンボル確率、及びコンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のパラメータ情報を含む、確率不均一信号復調を完了する際に受信端をサポートするために必要とされる様々なパラメータ情報を搬送する。加えて、データフレームは、フレーム同期、チャネル推定、チャネル等化などをサポートすることができるパラメータ情報をさらに搬送する。
【0062】
13.実施形態10によれば、本方法は以下をさらに含む。物理レイヤデータフレームを受信した後に、受信端は、最初に、フレーム同期を実施する必要がある。フレーム同期を完了した後に、受信端は、チャネル推定、チャネル等化、及び関係するパラメータ検査を完了する必要がさらにある。次いで、復調器は復調を開始する。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】本出願の実施形態によるビットストリームグループとコンステレーションシンボルとの間のマッピングの概略図である。
【図2】本出願の実施形態によるビットストリームグループとコンステレーションシンボルとの間のマッピング、及びコンステレーション図中のコンステレーションシンボルの位置の概略図である。
【図3】本出願の実施形態によるビットストリームグループとコンステレーションシンボルとの間の別のマッピング、及びコンステレーション図中のコンステレーションシンボルの位置の概略図である。
【図4】本出願の実施形態による送信端及び受信端の各々におけるデータ処理工程の概略図である。
【図5】本出願の実施形態による送信端及び受信端の各々における別のデータ処理工程の概略図である。
【図6】本出願の実施形態による送信端及び受信端の各々における別のデータ処理工程の概略図である。
【図7】本出願の実施形態による送信端及び受信端の各々における別のデータ処理工程の概略図である。
【図8】本出願の実施形態による確率不均一変調に基づくデータ送信装置のハードウェア構造の概略図である。
【図9】本出願の実施形態による確率不均一変調に基づく別のデータ送信装置のハードウェア構造の概略図である。
【図10】本出願の実施形態による確率不均一変調に基づくデータ送信方法のフローチャートである。
【図11】本出願の実施形態による物理レイヤデータフレームの概略構造図である。
【図12】本出願の実施形態による別の物理レイヤデータフレームの概略構造図である。
【図13】本出願の実施形態による装置の概略組成図である。
【発明を実施するための形態】
【0064】
以下で、本出願の実施形態における添付の図面を参照しながら、本出願の実施形態における技術的解決策について説明する。本出願の説明では、別段に規定されていない限り、「/」は「又は」を意味する。例えば、A/BはA又はBを表し得る。本明細書における「及び/又は」という用語は、関連する対象の関連付け関係を記述するにすぎず、3つの関係が存在し得ることを表す。例えば、A及び/又はBは、Aのみが存在する、AとBの両方が存在する、及びBのみが存在するの、3つの場合を表し得る。加えて、「複数の」は、2つ又は2よりも大きいことを意味する。「第1の」及び「第2の」などの単語は、量及び実行シーケンスを限定せず、「第1の」及び「第2の」などの単語は、必ずしも異ならない。
【0065】
以下の説明をより明らかにするために、以下で、本出願におけるいくつかの概念について手短に説明する。
【0066】
変調方式は、変調タイプと呼ばれることもあり、符号化ビット(又は符号化ビットストリーム)が変調されるときに使用される変調方式である。例えば、変調方式は、QAM、4位相シフトキーイング(Quadrature Phase Shift Keying、略してQPSK)変調、パルス振幅変調(Pulse Amplitude Modulation、略してPAM)などであり得る。
【0067】
コンステレーションシンボルは、符号化ビット(又は符号化ビットストリーム)を変調することによって取得される変調シンボルである。
【0068】
コンステレーションシンボルに対応するビット量は、コンステレーションシンボル中で搬送されるか又はそれに含まれるビットの量として記述されることもあり、コンステレーションシンボルに対応する符号化ビット(又は符号化ビットストリーム)のビット量である。コンステレーションシンボルに対応する符号化ビット(又は符号化ビットストリーム)は、コンステレーションシンボルを取得するために変調又はマッピングされる。
【0069】
変調次数は、コンステレーションシンボルタイプの量である。
【0070】
コンステレーションシンボルの確率は、コンステレーションシンボルセット中のコンステレーションシンボルの理論的比率である。例えば、コンステレーションシンボルセット中のコンステレーションシンボルS2の理論的比率が3/8である場合、コンステレーションシンボルの確率は3/8である。複数のタイプのコンステレーションシンボルの確率が同じであるとき、コンステレーションシンボルは、確率一様コンステレーションシンボルと呼ばれることがある。複数のタイプのコンステレーションシンボル中の少なくとも2つのタイプのコンステレーションシンボルの確率が異なるとき、コンステレーションシンボルは、確率不均一コンステレーションシンボルと呼ばれることがある。確率不均一コンステレーションシンボルは、非等長マッパ又は確率不均一マッパが符号化ビット(又は符号化ビットストリーム)を変調又はマッピングした後に取得され得る。
【0071】
符号化ビットの確率は、符号化ビットストリーム中で特定の値をもつ符号化ビットの理論的比率である。例えば、符号化ビットストリーム中で値が1である符号化ビットの理論的比率が1/2である場合、符号化ビットの確率は1/2である。異なる値をもつ符号化ビットの確率が同じであるとき、符号化ビットは等確率符号化ビットと呼ばれることがあり、そうでないとき、符号化ビットは非等確率符号化ビットと呼ばれることがある。通常、元の等確率ビットストリーム上でチャネルコーディングが実施された後に取得される符号化ビットストリームも、等確率符号化ビットストリームである。元のビットストリームは、ソースコーディングの後に取得されるビットストリームであり得る。
【0072】
インターネットアプリケーションの発展とともに、仮想現実(Virtual Reality、略してVR)、拡張現実(Augmented Reality、略してAR)、及び超高精細度ビデオ(Ultra High−Definition Video、略してUHDV)、ビークルのインターネット、及びモノのインターネットなどの新規のアプリケーションは、通信送信レート、通信遅延及び電力消費量などの性能インジケータに対してより高い要件を有する。これらのアプリケーションの通信要件を満たすために、新しい多元接続技術、新しい波形技術、新しい変調方式、新しいコーディング方式、大規模アンテナアレイ、フルスペクトルアクセス、及び異種ネットワークなど、複数のタイプの無線技術が提案されている。
【0073】
前世代の電気電子技術者協会(Institute of Electrical and Electronics Engineers、略してIEEE)802.11ad規格と比較して、IEEE802.11ay規格は、不均一コンステレーション(Non−uniform Constellation)変調技術を提案するという重要な技術的ポイントを有する。不均一コンステレーション変調技術は、コンステレーションシンボルの確率が同じであり、コンステレーションシンボル間隔(即ち、ユークリッド距離、Euclidean Distance)が異なる変調方式である。コンステレーションシンボルが同じ確率を有する従来の変調方式では、複数の等確率符号化ビットが、1つのコンステレーションシンボルにマッピングされることがあり、複数のタイプのコンステレーションシンボルがあることがあり、複数のタイプのコンステレーションシンボルの確率は同じである。
【0074】
受信端に存在する様々なタイプのノイズ、送信端における平均電力制約、入力信号の振幅制約などにより、送信レートがチャネル容量を達成することができる最適な信号は、離散的確率不均一コンステレーションシンボルである。次いで、コンステレーションシンボルは、比較的理想的な整形利得及び比較的理想的なビットエラーレート性能を達成するために、最大事後(Maximum a Posteriori、略してMAP)推定アルゴリズムと組み合わせて復調される。従って、確率不均一変調が提案される。確率不均一変調は、コンステレーションシンボルの確率が異なり、コンステレーションシンボル間隔が同じであり得るか又は異なり得る変調方式である。確率不均一変調方式では、複数の等確率符号化ビットが、1つのコンステレーションシンボルにマッピングされることがあり、複数のタイプのコンステレーションシンボルがあることがあり、複数のタイプのコンステレーションシンボル中の少なくとも2つのタイプのコンステレーションシンボルの確率は異なる。従来の確率一様変調技術と比較して、確率不均一変調技術は、より良い整形利得(Shaping gain)を取得することができ、位相ノイズ(Phase Noise)及び量子化ノイズ(Quantization Noise)などの非理想的干渉に対してより良いロバストネスを有する。
【0075】
現在、確率不均一変調に関する研究は、全て理論的研究である。確率不均一変調では、コンステレーションシンボルの確率が異なるので、コンステレーションシンボルの以前の確率が同じであるという仮定に基づく従来の最尤(Maximum Likelihood)推定アルゴリズムの復調アルゴリズムは、もはや適用可能でない。受信端における復調器は、復調器がMAP推定アルゴリズムに基づいてコンステレーションシンボルを復調することができるように、各コンステレーションシンボルの確率及び確率不均一変調の変調次数などの情報を知る必要がある。
【0076】
本出願のより明快な理解のために、以下で、確率不均一変調の原理について手短に説明する。
【0077】
確率不均一変調が実行される前に、複数のビットストリームグループが設定されてよく、1つのビットストリームグループは1つ又は複数のビットストリームを含み、1つのビットストリームは1つ又は複数のビットを含む。各ビットストリームグループ中のビットストリームは、1つのコンステレーションシンボルにマッピングされ得る。少なくとも2つのビットストリームグループ中のビットストリームがマッピングされるコンステレーションシンボルの確率は、異なる。
【0078】
ある場合には、複数のビットストリームグループ中のビットストリームは、同じ量のビットを含む。例えば、図1を参照すると、場合1では、3つのビットストリームグループ[00]、[01,10]、及び[11]が設定される。[00]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS1であり、S1の確率はp(S1)=1/4である。[01,10]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS2であり、S2の確率はp(S2)=1/2である。[11]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS3であり、S3の確率はp(S3)=1/4である。場合2では、3つのビットストリームグループ[00,01]、[10]、及び[11]が設定される。[00,01]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS1であり、S1の確率はp(S1)=1/2である。[10]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS2であり、S2の確率はp(S2)=1/4である。[11]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS3であり、S3の確率はp(S3)=1/4である。場合3では、3つのビットストリームグループ[000,001]、[010,011,100]、及び[101,110,111]が設定される。[000,001]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS1であり、S1の確率はp(S1)=1/4である。[010,011,100]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS2であり、S2の確率はp(S2)=3/8である。[101,110,111]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS3であり、S3の確率はp(S3)=3/8である。場合4では、3つのビットストリームグループ[000,001,010,011]、[100,101,110]、及び[111]が設定される。[000,001,010,011]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS1であり、S1の確率はp(S1)=1/2である。[100,101,110]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS2であり、S2の確率はp(S2)=3/8である。[111]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS3であり、S3の確率はp(S3)=1/8である。
【0079】
別の場合には、複数のビットストリームグループ中のビットストリームは、異なる量のビットを含む。例えば、図2を参照すると、3つのビットストリームグループ[0]、[10]、及び[11]が設定される。[0]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS1であり、S1の確率はp(S1)=1/2である。[10]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS2であり、S2の確率はp(S2)=1/4である。[11]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS3であり、S3の確率はp(S3)=1/4である。この場合、コンステレーション図中のコンステレーションシンボルの位置については、図2を参照されたい。
【0080】
図3を参照すると、9つのビットストリームグループ[00]、[010]、[110]、[011]、[100]、[1110]、[1111]、[1010]、及び[1011]が設定される。[00]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS1であり、S1の確率はp(S1)=1/4である。[010]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS2であり、S2の確率はp(S2)=1/8である。[110]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS3であり、S3の確率はp(S3)=1/8である。[011]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS4であり、S4の確率はp(S4)=1/8である。[100]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS5であり、S5の確率はp(S5)=1/8である。[1110]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS6であり、S6の確率はp(S66)=1/16である。[1111]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS7であり、S7の確率はp(S7)=1/16である。[1010]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS8であり、S8の確率はp(S8)=1/16である。[1011]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS9であり、S9の確率はp(S9)=1/16である。この場合、コンステレーション図中のコンステレーションシンボルの位置については、図3を参照されたい。
【0081】
図1に示されている例に基づいて、ビットストリームが011010である場合、第1のビット0はS1にマッピングされてよく、第2及び第3のビット11はS3にマッピングされてよく、第4のビット0はS1にマッピングされてよく、第5及び第6のビット10はS2にマッピングされてよい。この場合、011010をマッピングすることによって取得されるコンステレーションシンボルセット中のコンステレーションシンボルは、S1、S3、S1、及びS2である。
【0082】
確率不均一変調の原理部分の説明において、ビットストリーム中のビットは、チャネルコーディングが実行される等確率符号化ビットであってよい。コンステレーションシンボルは、PAMコンステレーションシンボルセット中のコンステレーションシンボルであってよい。
【0083】
以下で、送信端及び受信端の各々におけるデータ処理工程について手短に説明する。
【0084】
図4に示されているように、送信端において、元のビットストリームは、チャネルエンコーダによってチャネルコーディングされて符号化ビットストリームを取得し、符号化ビットストリームは、マッパによってマッピングされてコンステレーションシンボルが取得される。受信端において、復調器は、コンステレーションシンボルを復調して符号化ビットストリームを取得し、デコーダは、符号化ビットストリームを復号して元のビットストリームを取得する。本出願のこの実施形態における確率不均一コンステレーションシンボルは、方式1から方式3のいずれか1つで生成され得る。
【0085】
方式1:図5を参照すると、元のビットストリームは、等確率チャネルエンコーダによってチャネルコーディングされて等確率符号化ビットストリームを取得し、等確率符号化ビットストリームは、非等長ハフマン(Huffman)マッパによってマッピングされて確率不均一コンステレーションシンボルを生成する。受信端における復調器は、非等長ハフマンマッパの知られた完全な構造に基づいて確率不均一コンステレーションシンボルを復調して等確率符号化ビットストリームを取得し、等確率符号化ビットストリームは、チャネルデコーダによって復号されて元のビットストリームを取得する。
【0086】
この方式では、従来の確率一様変調方式と比較して、異なる変調次数及び周波数帯域効率をもつコンステレーションシンボルが比較的フレキシブルに生成されることが可能であり、より大きい整形利得が取得されることが可能である。この方式では、整形利得を保証するために、ジョイントソースチャネル復号(Joint Source−Channel Decoding、略してJSCD)アルゴリズムを使用して等確率符号化ビットストリームを復号し得る。
【0087】
方式2:図6を参照すると、送信端において、元のビットストリームは、マルチレベルコーダ(Multi−level Coding、略してMLC)によってチャネルコーディングされて等確率符号化ビットストリームを取得し、等確率符号化ビットストリームは、決定論的(deterministic)等長マッパによってマッピングされて、確率不均一コンステレーションシンボルを生成する。受信端において、マルチレベルデコーダ(Multi−level Decoding、略してMSD)は、確率不均一コンステレーションシンボル上で、マルチレベル復号を実行し、実行されて元のビットストリームを取得する。
【0088】
方式3:図7を参照すると、送信端において、元のビットストリームは、シングルレベルコーダ(Single−level Coding、略してSLC)によってチャネルコーディングされて等確率符号化ビットストリームを取得し、等確率符号化ビットストリームは、決定論的等長マッパによってマッピングされて、確率不均一コンステレーションシンボルを生成する。受信端において、ジョイントデマッピングデコーダ(Joint Demapping−decoding、略してJDD)は、確率不均一コンステレーションシンボルを復調し、復号して、元のビットストリームを取得する。
【0089】
本出願のこの実施形態において提供される方法は、確率不均一変調を使用する通信システム、例えば、限られた入力振幅をもつ輝度変調直接検出(Intensity Modulation−Direct Detection、略してIM−DD)通信システム、又は限られた入力信号振幅をもつ無線周波数(Radio Frequency、略してRF)通信システム、又は限られた入力信号振幅と限られたノイズ電力の両方をもつ無線周波数(Radio Frequency、略してRF)通信システムに適用され得る。典型的なIM−DD通信システムは、可視光通信(Visible Light Communication、略してVLC)システム、自由空間オプティクス通信(Free Space Optics、略してFSO)システム、カメラ通信(Optical Camera Communication、略してOCC)システム、光無線散乱通信(Optical Wireless Scattering Communication、略してOWSC)システム、及び他の典型的な光無線通信(Optical Wireless Communication、略してOWC)システムを含む。
【0090】
本出願の実施形態は、確率不均一変調に基づくデータ送信装置のハードウェア構造の概略図を提供する。図8に示されているように、確率不均一変調に基づくデータ送信装置80は、以下において送信端又は受信端であってよい。特に、確率不均一変調に基づくデータ送信装置80は、無線周波数通信シナリオにおいて送信端又は受信端であってよい。確率不均一変調に基づくデータ送信装置80は、少なくとも1つのプロセッサ(例えば、プロセッサ801及びプロセッサ808)、通信バス802、メモリ803、及び少なくとも1つの通信インターフェース804を含む。
【0091】
プロセッサ801は、本出願の解決策においてプログラム実行を制御するように構成された、1つ又は複数の汎用中央処理ユニット(Central Processing Unit、略してCPU)、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路(Application−Specific Integrated Circuit、略してASIC)、又は1つ又は複数の集積回路であってよい。
【0092】
通信バス802は、上記の構成要素の間で通信して、情報を送信するように構成される。
【0093】
通信インターフェース804は、別のデバイス又は通信ネットワークと通信するように構成され、トランシーバなどの任意の装置、例えば、イーサネット、無線アクセスネットワーク(Radio Access Network、略してRAN)ノード、又は無線ローカルエリアネットワーク(Wireless Local Area Network、略してWLAN)であってよい。
【0094】
メモリ803は、本出願の解決策を実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶するように構成され、プロセッサ801は、その実行を制御する。プロセッサ801は、メモリ803に記憶されたコンピュータ実行可能命令を実行して、本出願の以下の実施形態において提供される方法を実装するように、例えば、以下において送信端又は受信端の動作を実施するように構成される。メモリ803は、静的情報及び命令を記憶することができる読取り専用メモリ(Read−Only Memory、略してROM)又は別のタイプの静的記憶デバイス、情報及び命令を記憶することができるランダムアクセスメモリ(Random Access Memory、略してRAM)又は別のタイプの動的記憶デバイス、電気消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory、略してEEPROM)、コンパクトディスク読取り専用メモリ(Compact Disc Read−Only Memory、略してCD−ROM)又は別の光ディスクストレージ、(コンパクトディスク、レーザーディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−rayディスクなどを含む)光ディスクストレージ、ディスク記憶媒体又は別の磁気記憶デバイス、又は、命令又はデータ構造の形態で期待されるプログラムコードを搬送又は記憶するように構成されることが可能であり、コンピュータによってアクセスされることが可能な任意の他の媒体であってよいが、それらに限定されない。メモリ803は、独立して存在してよく、通信バス802を使用することによってプロセッサ801に接続される。代替として、メモリ803はプロセッサ801と一体化されてよい。
【0095】
任意選択で、本出願のこの実施形態におけるコンピュータ実行可能命令は、アプリケーションプログラムコードと呼ばれることもある。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。
【0096】
実施形態では、プロセッサ801は、図8において1つ又は複数のCPU、例えば、CPU0及びCPU1を含み得る。
【0097】
実施形態では、確率不均一変調に基づくデータ送信装置80は、図8において複数のプロセッサ、例えば、プロセッサ801及びプロセッサ808を含み得る。これらのプロセッサの各々は、シングルコア(シングルCPU)プロセッサであり得るか、又はマルチコア(マルチCPU)プロセッサであり得る。本明細書のプロセッサは、データ(例えば、コンピュータプログラム命令)を処理するように構成された1つ又は複数のデバイス、回路、及び/又は処理コアを指し得る。
【0098】
実施形態では、確率不均一変調に基づくデータ送信装置80は、出力デバイス805及び入力デバイス806をさらに含むことができる。出力デバイス805は、プロセッサ801と通信し、複数の方式で情報を表示し得る。入力デバイス806は、プロセッサ801と通信し、複数の方式でユーザ入力を受信し得る。
【0099】
本出願の実施形態は、確率不均一変調に基づくデータ送信装置90をさらに提供する。確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、本出願の実施形態において送信端であってよい。確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、無線周波数通信シナリオにおいて送信端であってよいか、又は光無線通信シナリオにおいて送信端であってよい。
【0100】
送信端に関係する実施形態1
確率不均一変調に基づくデータ送信装置90が無線周波数通信シナリオにおいて送信端であるとき、図9に示されているように、確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、1つ又は複数のプロセッサ901、1つ又は複数のメモリ902、1つ又は複数のベースバンド処理モジュール903、及び1つ又は複数の無線周波数トランシーバ909を含み得る。無線周波数トランシーバ909は、無線周波数信号を受信するか又は送るように構成される。プロセッサ901は、メモリ902に記憶されたプログラム命令に従って、以下の方法実施形態のいずれか1つにおいて送信端によって実行される動作を実施するようにベースバンド処理モジュール903及び無線周波数トランシーバ909を制御するように構成される。
【0101】
送信端に関係する実施形態2
確率不均一変調に基づくデータ送信装置90が光無線通信シナリオにおいて送信端であるとき、図9に示されているように、確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、1つ又は複数のプロセッサ901、1つ又は複数のメモリ902、1つ又は複数のベースバンド処理モジュール903、1つ又は複数の光源ドライバ904、及び1つ又は複数の光源905を含み得る。
【0102】
メモリ902は、プログラム命令を記憶するように構成される。
【0103】
プロセッサ901は、メモリ902に記憶されたプログラム命令に従って、以下の方法実施形態のいずれか1つにおいて送信端によって実行される動作を実施するようにベースバンド処理モジュール903、光源ドライバ904、及び光源905を制御するように構成される。
【0104】
ベースバンド処理モジュール903は、物理レイヤデータフレームを生成し、物理レイヤデータフレームを光源ドライバ904に送るように構成される。物理レイヤデータフレームは、本出願において以下で言及される物理レイヤデータフレームであり得る。
【0105】
光源ドライバ904は、直流電流又は直流電圧を生成し、受信された物理レイヤデータフレームを直流電流又は直流電圧と重畳して、バイアスを持つ電気信号を生成し、バイアスを持つ電気信号を光源905に送るように構成される。
【0106】
光源905は、バイアスを持つ電気信号に基づいて光信号を生成するように構成される。
【0107】
いくつかの実施形態では、確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、無線周波数信号を受信するか又は送るように構成された、1つ又は複数の無線周波数トランシーバ909をさらに含み得る。
【0108】
プロセッサ901、メモリ902、ベースバンド処理モジュール903、光源ドライバ904、及び無線周波数トランシーバ909は、バスを使用することによって接続され得ることに留意されたい。ベースバンド処理モジュール903は、チャネル推定を実行し、物理レイヤデータフレームにチャネル推定シーケンスを追加し得るか、又は物理レイヤデータフレームに同期プリアンブルを追加し得るか、又は物理レイヤデータフレームに光調整モードなどの処理を追加し得る。
【0109】
いくつかの実施形態では、確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、1つ又は複数の光電検出器906及び1つ又は複数の光アンテナ907をさらに含み得る。光電検出器906及び光アンテナ907の機能については、受信端に関係する以下の実施形態における関係する説明を参照されたい。
【0110】
送信端に基づいて、図4に示されているチャネルエンコーダ及びマッパ、又は図5に示されている等確率チャネルエンコーダ及び非等長ハフマンマッパ、又は図6に示されているマルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパ、又は図7に示されているシングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパは、送信端においてベースバンド処理モジュール903中に配置され得る。
【0111】
本出願の実施形態は、確率不均一変調に基づくデータ送信装置をさらに提供する。確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、本出願の実施形態において受信端であってよい。確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、無線周波数通信シナリオにおいて受信端であってよいか、又は光無線通信シナリオにおいて受信端であってよい。
【0112】
受信端に関係する実施形態1
確率不均一変調に基づくデータ送信装置90が無線周波数通信シナリオにおいて受信端であるとき、図9に示されているように、確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、1つ又は複数のプロセッサ901、1つ又は複数のメモリ902、1つ又は複数のベースバンド処理モジュール903、及び1つ又は複数の無線周波数トランシーバ909を含む。無線周波数トランシーバ909は、無線周波数信号を受信するか又は送るように構成される。プロセッサ901は、メモリ902に記憶されたプログラム命令に従って、以下の方法実施形態のいずれか1つにおいて受信端によって実行される動作を実施するようにベースバンド処理モジュール903及び無線周波数トランシーバ909を制御するように構成される。
【0113】
受信端に関係する実施形態2
確率不均一変調に基づくデータ送信装置90が光無線通信シナリオにおいて受信端であるとき、図9に示されているように、確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、1つ又は複数のプロセッサ901、1つ又は複数のメモリ902、1つ又は複数のベースバンド処理モジュール903、1つ又は複数の光電検出器906、及び1つ又は複数の光アンテナ907を含む。
【0114】
メモリ902は、プログラム命令を記憶するように構成される。
【0115】
プロセッサ901は、メモリ902に記憶されたプログラム命令に従って、以下の方法実施形態のいずれか1つにおいて受信端によって実行される動作を実施するようにベースバンド処理モジュール903、光電検出器906、及び光アンテナ907を制御するように構成される。
【0116】
光アンテナ907は、光信号を受信し、光信号を光電検出器906に送るように構成される。
【0117】
光電検出器906は、光信号を受信し、光信号を、バイアスを持つ電気信号に変換し、バイアスを持つ電気信号をベースバンド処理モジュール903に送るように構成される。バイアスを持つ電気信号は、バイアスを持つ電流信号又はバイアスを持つ電圧信号であってよい。
【0118】
ベースバンド処理モジュール903は、バイアスを持つ電気信号を受信し、バイアスを持つ電気信号上で信号処理を実行して物理レイヤデータフレームを取得し、確率不均一復調パラメータに基づいてデータ上で確率不均一復調処理及び復号処理を実施するように構成される。確率不均一復調パラメータは、物理レイヤデータフレーム中の指示情報によって示される復調パラメータである。データは、物理レイヤデータフレーム中で搬送され、確率不均一変調が実行される、データである。物理レイヤデータフレームは、本出願において以下で言及される物理レイヤデータフレームであり得る。
【0119】
いくつかの実施形態では、確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、無線周波数信号を受信するか又は送るように構成された、1つ又は複数の無線周波数トランシーバ909をさらに含み得る。
【0120】
プロセッサ901、メモリ902、ベースバンド処理モジュール903、光電検出器906、及び無線周波数トランシーバ909は、バスを使用することによって接続され得ることに留意されたい。ベースバンド処理モジュール903は、チャネル推定を実行し、物理レイヤデータフレームにチャネル推定シーケンスを追加し得るか、又は物理レイヤデータフレームに同期プリアンブルを追加し得るか、又は物理レイヤデータフレームに光調整モードなどの処理を追加し得る。
【0121】
いくつかの実施形態では、確率不均一変調に基づくデータ送信装置90は、1つ又は複数の光源ドライバ904及び1つ又は複数の光源905をさらに含み得る。光源ドライバ904及び光源905の機能については、送信端に関係する上記の実施形態における関係する説明を参照されたい。
【0122】
受信端に基づいて、図4に示されている復調器及びデコーダ、又は図5に示されている復調器及びチャネルデコーダ、又は図6に示されているマルチレベルデコーダ、又は図7に示されているジョイントデマッピングデコーダは、受信端においてベースバンド処理モジュール903中に配置され得る。
【0123】
本出願の実施形態は、確率不均一変調に基づくデータ送信方法を提供する。図10に示されているように、本方法は以下のステップを含む。
【0124】
1001.送信端が物理レイヤデータフレームを生成し、物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータ、及び指示情報を含み、指示情報は、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために使用される。
【0125】
物理レイヤデータフレームは、光無線通信のために使用され得る。
【0126】
復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式及び確率不均一変調の変調次数を含む。復調パラメータは、以下のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係のうちの少なくとも1つをさらに含む。図10に示されている実施形態における全てのコンステレーションシンボルは、確率不均一コンステレーションシンボルであることに留意されたい。
【0127】
いくつかの実施形態では、指示情報は、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中に配置される。いくつかの実施形態では、検査保護が指示情報上で実行され、物理レイヤヘッダ検査シーケンス(Header Check Sequence、略してHCS)を使用することによるものである。
【0128】
コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係は、コンステレーションシンボルに対応するビットストリームに関する情報を含む。コンステレーションシンボルは、対応するビットストリームを変調することによって取得され得る。1つのコンステレーションシンボルは、1つ又は複数のビットストリームに対応し得る。例えば、図1は、コンステレーションシンボルとビットストリームとの間の4つのマッピング関係を示している。
【0129】
いくつかの実施形態では、復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む。
【0130】
いくつかの実施形態では、チャネルコーディング方式がさらに含まれてよい。例えば、チャネルコーディング方式は、マルチレベルコーディング又はシングルレベルコーディングであり得る。
【0131】
1002.送信端が、物理レイヤデータフレームを受信端に送る。
【0132】
1003.受信端が、物理レイヤデータフレームを受信し、指示情報に基づいて復調パラメータを決定する。
【0133】
1004.受信端が、復調パラメータに基づいてデータ上で確率不均一復調を実行する。
【0134】
本出願のこの実施形態において提供される方法では、送信端は、確率不均一変調が実行されるデータを受信端に送り、受信端は、データ上で確率不均一復調を実行し、従って、通信システムは、より良い整形利得を取得することができ、入力振幅制約があるとき又はショットノイズを伴うチャネル上で、送信レートがチャネル容量により近くなるか又はより良いビットエラーレート性能が取得される。本出願のこの実施形態において提供される方法では、確率一様変調と比較して、確率不均一変調は、非等確率コンステレーションシンボルを生成し、従って、ソース情報エントロピー及び入出力相互情報量はより大きくなり、確率不均一コンステレーションシンボルによって達成されるチャネル容量はより大きくなる。従って、同じ入力振幅制約、同じ信号電力、同じ信号対ノイズ比、及び同じビットエラーレート性能の場合において、より高い周波数帯域利用が取得されることが可能であり、それにより、確率不均一変調が実行されるデータの送信効率が改善される。
【0135】
従来の確率一様変調方式とは異なり、確率不均一変調は、必ずしも2nであるとは限らない(n≧1であり、nは整数である)、よりフレキシブルな変調次数をサポートすることができる。言い換えれば、確率不均一変調の変調次数は奇数であってよい。同じ変調方式でさえ、各コンステレーションシンボルに対応するビットの量、各コンステレーションシンボルの確率、及びコンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係は大幅に異なり得る。例として図1が使用される。変調次数が3であるとき、場合1及び場合2の各々におけるコンステレーションシンボルに対応するビットの量は、2であり、場合3及び場合4の各々におけるコンステレーションシンボルに対応するビットの量は、3である。さらに、変調次数が同じであり、全てのコンステレーションシンボルに対応するビットの量が同じであるときでも、コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係は異なり得る。異なるマッピング関係は、さらに、例えば、図1の場合3及び場合4など、全てのコンステレーションシンボルの異なる確率を生じる。コンステレーションシンボルの確率不均一復調を正常に完了するために、受信端における復調器は、確率不均一変調の変調次数、各コンステレーションシンボルに対応するビットの量、コンステレーションシンボルの確率、及びコンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係などの情報を完全に知る必要がある。従って、本出願のこの実施形態では、送信端は、受信端によって必要とされる復調パラメータに基づいて物理レイヤデータフレームを生成し、物理レイヤデータフレームを受信端に送り、従って、受信端は、受信された物理レイヤデータフレームから復調パラメータを直接又は間接的に抽出し、復調パラメータに基づいてコンステレーションシンボルの確率不均一復調を完了することができる。
【0136】
いくつかの実施形態では、ステップ1001の前に、送信端は、マルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを使用することによってデータを生成する。この場合、特定の実装では、ステップ1004は、受信端によって、マルチレベルデコーダ及び復調パラメータを使用することによってデータ上で確率不均一復調を実行することを含み得る。詳細については、上記の方式2を参照されたい。
【0137】
いくつかの実施形態では、ステップ1001の前に、送信端は、シングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを使用することによってデータを生成する。この場合、特定の実装では、ステップ1004は、受信端によって、ジョイントデマッピングデコーダ及び復調パラメータを使用することによってデータ上で確率不均一復調を実行することを含み得る。詳細については、上記の方式3を参照されたい。
【0138】
本出願のこの実施形態では、物理レイヤデータフレーム中で搬送されるデータが、シングルキャリアを使用することによって送られるとき、データは、確率不均一コンステレーションシンボル上でシングルキャリア変調が実施された後に取得されるデータであり得ることに留意されたい。データが、複数のキャリアを使用することによって送られるとき、データは、確率不均一コンステレーションシンボル上でマルチキャリア変調が実施された後に取得されるデータであり得る。
【0139】
指示情報は、復調パラメータを明示的又は暗黙的に示し得る。
【0140】
指示情報が復調パラメータを明示的に示すとき、指示情報が復調パラメータであり得る。この場合、受信端は、物理レイヤデータフレームに基づいて復調パラメータを直接取得し得る。
【0141】
指示情報が復調パラメータを暗黙的に示すとき、指示情報は、以下の2つのタイプの情報のいずれかであり得る。
【0142】
(1)指示情報は第1の識別子であり、第1の識別子は、復調パラメータを示すために使用される。
【0143】
この場合、特定の実装では、ステップ1003は、受信端によって、第1の識別子、及び識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを決定することを含んでよく、識別子は第1の識別子を含む。
【0144】
例えば、図11に示されているように、送信端によって生成される物理レイヤデータフレームは、物理レイヤプリアンブル(PHYプリアンブル)、物理レイヤヘッダ(PHYヘッダ)、及び物理レイヤデータペイロード(PHYペイロード)という、3つの部分を含む。
【0145】
物理レイヤプリアンブルは、受信端とのフレーム同期を実施するために使用されてよく、プリアンブルは、時間領域シーケンスであり、どんなチャネルコーディング又は信号変調も必要としない。
【0146】
物理レイヤヘッダは、(確率変調及びコーディング方式インジケータ(Probability Modulation and Coding Scheme Index、略してPMCS−ID)と呼ばれることがある)第1の識別子、物理サービスデータユニット(PHY service data unit、略してPSDU)長さ(length)、予約済みフィールド(Reserved Field)、及び物理レイヤHCSを含む。
【0147】
PMCS−IDは、復調パラメータを示すために使用される。IEEE802.11規格プロトコルにおける変調及びコーディング方式インジケータ(Modulation and Coding Scheme Index、略してMCS−ID)は、変調方式及び変調次数のみを示すことができることに留意されたい。MCS−IDとは異なり、本出願のこの実施形態におけるPMCS−IDは、変調方式を示すことができるだけでなく、同じ変調方式において、変調次数、各コンステレーションシンボルの確率、各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係、チャネルコーディング方式などを示すこともできる。
【0148】
PSDU長さは、物理レイヤデータフレーム中のPSDUの長さを識別するために使用される。予約済みフィールドは、以後の機能拡張をサポートするために使用される。HCSは、物理レイヤヘッダを検査するために使用される。
【0149】
データペイロードは、任意選択のフィールド(Optional Field)、チャネル推定シーケンス(Channel Estimation Sequence、略してCES)、及びPSDUを含む。任意選択のエリアは、以後の機能拡張のために使用される。CESは、チャネル推定及びチャネル等化のために使用される。PSDUは有効データであり、本出願のこの実施形態では、PSDUは、確率不均一変調が実行されるデータであり得る。
【0150】
特に、PMCS−IDは、復調パラメータ中で各情報を示すために使用される複数のビットを含み得る。受信端は、PMCS−ID中のビットの値、及び様々なビット値と復調パラメータ中の情報との間の対応のプリセットテーブルに基づいて、PMCS−IDによって示される復調パラメータを決定し得る。
【0151】
例えば、PMCS−IDはm6個のビットを含み得る。a1からam1ビットは、確率不均一変調の変調方式を示すために使用される。a1からam1ビットの値と、確率不均一変調の変調方式との間の対応関係については、表1を参照されたい。am1からam2ビットは、確率不均一変調の変調次数を示すために使用される。am1からam2ビットの値と、確率不均一変調の変調次数との間の対応関係については、表2を参照されたい。am2からam3ビットは、各コンステレーションシンボルに対応するビットの量を示すために使用される。am2からam3ビットの値と、コンステレーションシンボルに対応するビットの量との間の対応関係については、表3を参照されたい。am3からam4ビットは、各コンステレーションシンボルの確率を示すために使用される。am3からam4ビットの値と、コンステレーションシンボルの確率との間の対応関係については、表4を参照されたい。am4からam5ビットは、コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係を示すために使用される。am4からam5ビットの値によって示される、コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係については、表5を参照されたい。am5からam6ビットは、チャネルコーディング方式を示すために使用される。am5からam6ビットの値と、チャネルコーディング方式との間の対応関係については、表6を参照されたい。PMCS−IDは、以後の機能拡張のために使用される、別のビットをさらに含み得る。
【0152】
【表1】
【0153】
【表2】
【0154】
【表3】
【0155】
【表4】
【0156】
【表5】
【0157】
【表6】
【0158】
この場合には、物理レイヤデータフレームを受信した後に、受信端は、最初にデータフレーム同期を実行し、データフレーム同期を完了した後にチャネル推定及びチャネル等化を実行し始める。チャネル推定及びチャネル等化が完了した後に、復調器は、データ上で確率不均一復調を実行する。本方法は、物理レイヤヘッダ中のPMCS−IDを取得することと、PMCS−ID、及び様々なビット値と復調パラメータ中の情報との間の対応のプリセットテーブル(例えば、上記の表1から表6)に基づいて、PMCS−IDによって示される復調パラメータを取得することと、復調パラメータに基づいてデータ上で確率不均一復調を実行することとを特に含む。データ上で確率不均一復調が実施された後に、デコーダは、ソフト情報を使用することができるメッセージパッシング/伝搬(Message Passing、略してMP)アルゴリズムを使用することによってデータを復号し得る。例えば、MPアルゴリズムはsum−productアルゴリズムであってよい。
【0159】
さらに、受信端における復調器は、検査シーケンスを使用することによってPMCS−IDが正しいことを検査した後に、PMCS−IDによって示される復調パラメータを取得し得る。受信端における復調器が、PMCS−IDを検査することに失敗したか又はデータを復調又は復号することに失敗した後に、受信端及び送信端は、データ再送信などの処理方法を使用してよい。詳細については、従来技術を参照されたい。
【0160】
この実装では、送信端は、受信端が復調パラメータを取得することを可能にするために、物理レイヤデータフレームに全ての復調パラメータを追加する必要はなく、物理レイヤデータフレームにPMCS−IDのみを追加する必要があり、従って、確率不均一復調のための復調パラメータは比較的小さい情報冗長性で搬送され、それにより、送信効率が改善され、送信リソースが節約される。
【0161】
(2)指示情報は、復調パラメータの第2の識別子及び第1の情報部を含み、第2の識別子は、復調パラメータの第2の情報部を示すために使用され、復調パラメータは、第1の情報部及び第2の情報部を含む。
【0162】
この場合には、特定の実装では、ステップ503は、受信端によって、物理レイヤデータフレームに基づいて復調パラメータの第1の情報部を取得することと、受信端によって、第2の識別子、及び識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて、データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータの第2の情報部を決定することとを含んでよく、識別子は第2の識別子を含む。
【0163】
いくつかの実施形態では、第1の情報部は、情報A及び情報Bを含み、情報Aは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率であり、情報Bは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係であり、情報Aと情報Bは、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中の異なるフィールド中に配置される。
【0164】
確率不均一変調では、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの複数の確率、及び確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間の複数のマッピング関係があり得ることに留意されたい。受信端が、上記のテーブルをルックアップすることによって確率又はマッピング関係を決定する場合、受信端は、大きい時間量を消費する必要がある。この場合、これらの2つの情報は物理レイヤデータフレーム中で直接搬送されてよく、それにより、受信端の復調複雑性が低減される。
【0165】
もちろん、特定の実装では、復調パラメータ中の他の情報が、要件に基づいて物理レイヤデータフレーム中で直接搬送されてよい。これは、本出願のこの実施形態では限定されない。
【0166】
この場合、送信端によって生成される物理レイヤデータフレームについては、図12を参照されたい。図11と比較して、図12では、変調次数及び確率(Modulation Order and Probability、略してMOP)モジュール、及びビットストリームマッピング(Bit−stream and Symbol Mapping、略してBSM)モジュールが物理レイヤヘッダに追加される。モジュールはフィールドとして理解されてもよい。
【0167】
第2の識別子はPMCS−IDと呼ばれることもある。この場合、PMCS−IDは、復調パラメータ中で一部の情報のみを示す必要がある。
【0168】
実装では、PMCS−IDは、復調パラメータ中で、確率不均一変調の変調方式、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビット量に関する情報、及び確率不均一変調の変調次数を示し得る。
【0169】
確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率は、MOPモジュール(又はMOPフィールドと呼ばれ、このフィールドは代替として別の名前を有し得る)中に含められてよい。確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係は、BSMモジュール(又はBSMフィールドと呼ばれ、このフィールドは代替として別の名前を有し得る)中に含められてよい。
【0170】
この場合には、物理レイヤデータフレームを受信した後に、受信端は、最初にデータフレーム同期を実行し、データフレーム同期を完了した後にチャネル推定及びチャネル等化を実行し始める。チャネル推定及びチャネル等化が完了した後に、復調器は、データ上で確率不均一復調を実行する。本方法は、物理レイヤヘッダ中のPMCS−IDを取得することと、PMCS−ID、及び、様々なビット値と復調パラメータ中の情報との間の対応のプリセットテーブル(例えば、上記の表1、表2、及び表3)に基づいて、PMCS−IDによって示される復調パラメータ中で、確率不均一変調の変調方式、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビット量情報、及び確率不均一変調の変調次数を取得することと、MOPモジュール及びBSMモジュールから、復調パラメータ中で、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係を取得することと、取得された復調パラメータに基づいてデータ上で確率不均一復調を実行することとを特に含む。データ上で確率不均一復調を実行した後に、デコーダは、ソフト情報を使用することができるMPアルゴリズム(例えば、sum−productアルゴリズム)を使用することによってデータ復号を実行し得る。
【0171】
別の実装では、PMCS−IDは、復調パラメータ中で、確率不均一変調の変調方式、及び確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビット量情報を示し得る。
【0172】
復調パラメータ中の、確率不均一変調の変調次数、及び確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率は、MOPモジュール(又はMOPフィールドと呼ばれ、このフィールドは代替として別の名前を有し得る)中に含められてよい。確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係は、BSMモジュール(又はBSMフィールドと呼ばれ、このフィールドは代替として別の名前を有し得る)中に含められてよい。
【0173】
この場合には、物理レイヤデータフレームを受信した後に、受信端は、最初にデータフレーム同期を実行し、データフレーム同期を完了した後にチャネル推定及びチャネル等化を実行し始める。チャネル推定及びチャネル等化が完了した後に、復調器は、データ上で確率不均一復調を実行する。本方法は、物理レイヤヘッダ中のPMCS−IDを取得することと、PMCS−ID、及び様々なビット値と復調パラメータ中の情報との間の対応のプリセットテーブル(例えば、上記の表1及び表3)に基づいて、PMCS−IDによって示される復調パラメータ中で、確率不均一変調の変調方式、及び各コンステレーションシンボルに対応するビット量情報を取得することと、MOPモジュール及びBSMモジュールから、復調パラメータ中で、確率不均一変調の変調次数、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係を取得することと、取得された復調パラメータに基づいてデータ上で確率不均一復調を実行することとを特に含む。データ上で確率不均一復調を実行した後に、デコーダは、ソフト情報を使用することができるMPアルゴリズム(例えば、sum−productアルゴリズム)を使用することによってデータ復号を実行し得る。
【0174】
さらに、受信端における復調器は、検査シーケンスを使用することによってPMCS−ID、MOPモジュール、及びBSMモジュールが正しいことを検査した後に、PMCS−IDによって示される復調パラメータと、MOPモジュール及びBSMモジュール中に含まれる復調パラメータとを取得し得る。受信端における復調器が、PMCS−ID、MOPモジュール、又はBSMモジュールを検査することに失敗したか、又はデータを復調及び復号することに失敗した後に、受信端及び送信端は、データ再送などの処理方法を使用してよい。詳細については、従来技術を参照されたい。
【0175】
この実装では、送信端は、物理レイヤデータフレームにPMCS−IDを追加し、物理レイヤデータフレームに復調パラメータのいくつかを追加し、従って、受信端は、復調パラメータのいくつかを直接取得することができ、それにより、復調器の復調遅延及び復調複雑性を低減する。
【0176】
確率一様変調と比較して、本出願のいくつかの実施形態において提供される方法で実装される確率不均一変調は、非等確率コンステレーションシンボルを生成し、従って、ソース情報エントロピー及び入出力相互情報量はより大きくなり、確率不均一コンステレーションシンボルによって達成されるチャネル容量はより大きくなる。従って、同じ入力振幅制約、同じ信号電力、同じ信号対ノイズ比、及び同じビットエラーレート性能の場合において、より高い周波数帯域利用が取得されることが可能である。本出願のいくつかの実施形態では、追加されたMOP及びBSMモジュールは、復調パラメータ中で情報を直接搬送することができ、それにより、よりフレキシブルであり、より高い量子化精度を有するコンステレーションシンボル確率をサポートする。本出願のいくつかの実施形態における確率不均一コンステレーションシンボルは、N次元信号空間に拡張されてよい(N≧1であり、Nは正の整数である)。
【0177】
上記では、主に方法の観点から本出願の実施形態の解決策について説明している。上記の機能を実装するために、確率不均一変調に基づくデータ送信装置は、機能を実施するための対応するハードウェア構造及び/又はソフトウェアモジュールを含むことが理解されよう。当業者は、本明細書で開示される実施形態において説明される例のユニット及びアルゴリズムステップとの関連において、本出願が、ハードウェア又はハードウェアとコンピュータソフトウェアとの組合せによって実装され得ることに容易に気づくはずである。機能が、ハードウェアによって実行されるか、又はコンピュータソフトウェアによって駆動されるハードウェアによって実行されるかは、技術的解決策の特定の適用例及び設計制約に依存する。当業者は、特定の適用例ごとに説明される機能を実装するために異なる方法を使用してよいが、その実装が本出願の範囲を越えると考えられるべきではない。
【0178】
本出願の実施形態では、確率不均一変調に基づくデータ送信装置の機能ユニットは、上記の方法例に基づいて分割され得る。例えば、各機能ユニットが、各対応する機能に基づく分割を通して取得され得るか、又は2つ以上の機能が、1つの処理ユニットに一体化され得る。一体化されたユニットは、ハードウェアの形態で実装され得るか、又はソフトウェア機能ユニットの形態で実装され得る。本出願のこの実施形態では、ユニット分割は例示的であり、論理的機能分割に過ぎないことに留意されたい。実際の実装では、別の分割方式が使用されてよい。
【0179】
例えば、一体化された機能モジュールが使用されるとき、図13は、上記の実施形態における装置の可能な概略構造図である。装置130は、上記の送信端又は受信端であり得る。図13を参照すると、装置130は、処理ユニット1301及び通信ユニット1302を含み得る。装置は、記憶ユニット1303をさらに含み得る。
【0180】
装置130が送信端であるとき、処理ユニット1301は、送信端の動作を制御及び管理するように構成される。例えば、処理ユニット1301は、図10のステップ1001及び1002、及び/又は本出願の実施形態で説明される別の処理において送信端によって実行される動作を実施する際に送信端をサポートするように構成される。通信ユニット1302は、別のネットワークデバイスと通信する際に、例えば、図10の受信端と通信する際に送信端をサポートするように構成される。記憶ユニット1303は、送信端のプログラムコード及びデータを記憶するように構成される。
【0181】
装置130が受信端であるとき、処理ユニット1301は、受信端の動作を制御及び管理するように構成される。例えば、処理ユニット1301は、図10のステップ1003及び1004、及び/又は本出願の実施形態で説明される別の処理において受信端によって実行される動作を実施する際に受信端をサポートするように構成される。通信ユニット1302は、別のネットワークデバイスと通信する際に、例えば、図10の送信端と通信する際に受信端をサポートするように構成される。記憶ユニット1303は、受信端のプログラムコード及びデータを記憶するように構成される。
【0182】
ある場合には、処理ユニット1301はプロセッサ又はコントローラであってよく、通信ユニット1302は通信インターフェースであってよく、記憶ユニット1303はメモリであってよい。処理ユニット1301がプロセッサであり、通信ユニット1302が通信インターフェースであり、記憶ユニット1303がメモリであるとき、本出願のこの実施形態における装置は、図8に示されている装置であってよい。
【0183】
図8に示されている装置が送信端であるとき、プロセッサ801は、送信端の動作を制御及び管理するように構成される。例えば、プロセッサ801は、図10のステップ1001及び1002、及び/又は本出願の実施形態で説明される別の処理において送信端によって実行される動作を実施する際に送信端をサポートするように構成される。通信インターフェース804は、別のネットワークデバイスと通信する際に、例えば、図10の受信端と通信する際に送信端をサポートするように構成される。メモリ803は、送信端のプログラムコード及びデータを記憶するように構成される。
【0184】
図8に示されている装置が受信端であるとき、プロセッサ801は、受信端の動作を制御及び管理するように構成される。例えば、プロセッサ801は、図10のステップ1003及び1004、及び/又は本出願の実施形態で説明される別の処理において受信端によって実行される動作を実施する際に受信端をサポートするように構成される。通信インターフェース804は、別のネットワークデバイスと通信する際に、例えば、図10の送信端と通信する際に受信端をサポートするように構成される。メモリ803は、受信端のプログラムコード及びデータを記憶するように構成される。
【0185】
別の場合には、本出願のこの実施形態における装置は、図9に示されている装置であってよい。
【0186】
図9に示されている装置が送信端であるとき、処理ユニット1301はベースバンド処理モジュール903であってよく、通信ユニット1302は光源ドライバ904及び光源905を含んでよく、記憶ユニット1303はメモリ902であってよい。ベースバンド処理モジュール903、光源ドライバ904、及び光源905は、メモリ902に記憶されたプログラム命令に基づいてプロセッサ901の制御下で、上記の方法における送信端の動作を実施する。ベースバンド処理モジュール903、光源ドライバ904、及び光源905の機能については、上記の説明を参照されたい。詳細について本明細書で再び説明されない。
【0187】
図9に示されている装置が受信端であるとき、処理ユニット1301はベースバンド処理モジュール903であってよく、通信ユニット1302は光電検出器906及び光アンテナ907を含んでよく、記憶ユニット1303はメモリ902であってよい。ベースバンド処理モジュール903、光電検出器906、及び光アンテナ907は、メモリ902に記憶されたプログラム命令に基づいてプロセッサ901の制御下で、上記の方法における受信端の動作を実施する。ベースバンド処理モジュール903、光電検出器906、及び光アンテナ907の機能については、上記の説明を参照されたい。詳細について本明細書で再び説明されない。本出願の実施形態は、命令を含む、コンピュータ可読記憶媒体をさらに提供する。命令がコンピュータ上で実行されたとき、コンピュータは、上記の方法を実施することを可能にされる。
【0188】
本出願の実施形態は、命令を含むコンピュータプログラム製品をさらに提供する。コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されたとき、コンピュータは、上記の方法を実施することを可能にされる。
【0189】
上記の実施形態の全部又は一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組合せを使用することによって実装され得る。実施形態を実装するためにソフトウェアプログラムが使用されるとき、実施形態は、完全に又は部分的にコンピュータプログラム製品の形態で実装され得る。コンピュータプログラム製品は1つ又は複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上にロードされ、実行されたとき、本出願の実施形態による手順又は機能が全て又は部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得るか、又はコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。例えば、コンピュータ命令は、有線(例えば、同軸ケーブル、光ファイバー、又はデジタル加入者線(Digital Subscriber Line、略してDSL))又は無線(例えば、赤外線、無線、又はマイクロ波)方式でウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタに送信され得る。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体であるか、又は1つ又は複数の使用可能な媒体を組み込んでいるサーバ又はデータセンタなどのデータ記憶デバイスであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体(例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、又は磁気テープ)、光媒体(例えば、DVD)、半導体媒体(例えば、ソリッドステートドライブ(Solid State Disk、略してSSD))などであり得る。
【0190】
本出願について実施形態に関して説明されたが、保護を請求する本出願を実装する工程では、当業者は、添付の図面、開示された内容、及び添付の特許請求の範囲を閲覧することによって、開示された実施形態の別の変形形態を理解し、実装してよい。特許請求の範囲において、「含む」は、別の構成要素又は別のステップを除外せず、「ある」又は「1つの」は、複数の意味を除外しない。単一のプロセッサ又は別のユニットは、特許請求の範囲において列挙されたいくつかの機能を実装し得る。いくつかの方策が、互いに異なる従属請求項に記録されるが、これは、より良い効果を奏するためにこれらの方策が組み合わされることが不可能であることを意味しない。
【0191】
本出願についてそれの特定の特徴及び実施形態に関して説明されたが、明らかに、それらには、本出願の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び組合せが行われてよい。対応して、本明細書及び添付の図面は、添付の特許請求の範囲によって定義される本出願の例示的な説明にすぎず、本出願の範囲を包含するいずれかの又は全ての変更形態、変形形態、組合せ又は均等物として見なされる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【手続補正書】
【提出日】20201014
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送信端によって、物理レイヤデータフレームを生成するステップであって、前記物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータと指示情報とを含み、前記指示情報は、前記データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために用いられ、前記復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式と、確率不均一変調の変調次数とを含み、前記復調パラメータは、以下のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係、のうちの少なくとも1つをさらに含む、ステップと、
前記送信端によって、前記物理レイヤデータフレームを受信端に送信するステップと、を含む
確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項2】
前記復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む
請求項1に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項3】
前記指示情報は、前記復調パラメータである
請求項1又は2に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項4】
前記指示情報は、第1の識別子であり、前記第1の識別子は、前記復調パラメータを示すために用いられる
請求項1又は2に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項5】
前記指示情報は、第2の識別子と、前記復調パラメータの第1の情報部とを含み、前記第2の識別子は、前記復調パラメータの第2の情報部を示すために用いられ、前記復調パラメータは、前記第1の情報部と前記第2の情報部とを含む
請求項1又は2に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項6】
前記第1の情報部は、情報A及び情報Bを含み、前記情報Aは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率であり、前記情報Bは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係であり、前記情報A及び前記情報Bは、前記物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ内の異なるフィールドに配置される
請求項5に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項7】
確率不均一変調に基づく前記データ送信方法は、
前記送信端が前記物理レイヤデータフレームを生成する前に、
前記送信端によって、マルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データを生成するステップ、又は
前記送信端によって、シングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データを生成するステップ、をさらに含む
請求項1〜6のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項8】
前記指示情報は、前記物理レイヤデータフレーム物理レイヤヘッダ内に配置される
請求項1〜7のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項9】
前記物理レイヤデータフレームは、光無線通信のために用いられる、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項10】
受信端によって、物理レイヤデータフレームを受信するステップであって、前記物理レイヤデータフレームは、確率不均一変調が実行されるデータと指示情報とを含み、前記指示情報は、前記データ上で確率不均一復調を実行するための復調パラメータを示すために用いられ、前記復調パラメータは、確率不均一変調の変調方式と、確率不均一変調の変調次数とを含み、前記復調パラメータは、以下のもの、即ち、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルの確率、及び、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルとビットストリームとの間のマッピング関係、のうちの少なくとも1つをさらに含む、ステップと、
前記受信端によって、前記指示情報に基づいて前記復調パラメータを決定するステップと、
前記受信端によって、前記復調パラメータに基づいて前記データ上での確率不均一復調を実行するステップと、を含む
確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項11】
前記復調パラメータは、確率不均一変調が実行される各コンステレーションシンボルに対応するビットの量をさらに含む
請求項10に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項12】
前記指示情報は、第2の識別子と、前記復調パラメータの第1の情報部とを含み、前記第2の識別子は、前記復調パラメータの第2の情報部を示すために用いられ、前記復調パラメータは、前記第1の情報部と前記第2の情報部とを含み、
前記受信端によって、前記指示情報に基づいて前記復調パラメータを決定する前記ステップは、
前記受信端によって、前記物理レイヤデータフレームに基づいて、前記復調パラメータの前記第1の情報部を取得するステップと、
前記受信端によって、前記第2の識別子、及び、識別子と復調パラメータとの間の対応関係に基づいて、前記データ上で確率不均一復調を実行するための前記復調パラメータの前記第2の情報部を決定するステップであって、前記識別子は、前記第2の識別子を含む、ステップと、を含む
請求項10又は11に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項13】
前記受信端によって、前記復調パラメータに基づいて、前記データ上で確率不均一復調を実行する前記ステップは、
マルチレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データが生成されているとき、前記受信端によって、マルチレベルデコーダ及び前記復調パラメータを用いることによって、前記データ上で確率不均一復調を実行するステップ、又は
シングルレベルコーダ及び決定論的等長マッパを用いることによって前記データが生成されているとき、前記受信端によって、ジョイントデマッピングデコーダ及び前記復調パラメータを用いることによって、前記データ上で確率不均一復調を実行するステップを含む
請求項10〜12のいずれか1項に記載の確率不均一変調に基づくデータ送信方法。
【請求項14】
請求項1〜13のいずれか1項に記載の前記方法を実行するように構成された、確率不均一変調に基づくデータ送信装置
【請求項15】
命令を含むコンピュータ可読記録媒体であって、前記命令がコンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータが、請求項1〜13のいずれか1項に記載の前記方法を実行できるようになる、コンピュータ可読記録媒体。
【請求項16】
命令を含むコンピュータプログラであって、前記コンピュータプログラがコンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータが、請求項1〜13のいずれか1項に記載の前記方法を実行できるようになる、コンピュータプログラ
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0080
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0080】
図3を参照すると、9つのビットストリームグループ[00]、[010]、[110]、[011]、[100]、[1110]、[1111]、[1010]、及び[1011]が設定される。[00]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS1であり、S1の確率はp(S1)=1/4である。[010]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS2であり、S2の確率はp(S2)=1/8である。[110]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS3であり、S3の確率はp(S3)=1/8である。[011]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS4であり、S4の確率はp(S4)=1/8である。[100]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS5であり、S5の確率はp(S5)=1/8である。[1110]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS6であり、S6の確率はp(6)=1/16である。[1111]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS7であり、S7の確率はp(S7)=1/16である。[1010]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS8であり、S8の確率はp(S8)=1/16である。[1011]がマッピングされるコンステレーションシンボルはS9であり、S9の確率はp(S9)=1/16である。この場合、コンステレーション図中のコンステレーションシンボルの位置については、図3を参照されたい。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0087
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0087】
方式2:図6を参照すると、送信端において、元のビットストリームは、マルチレベルコーダ(Multi−level Coding、略してMLC)によってチャネルコーディングされて等確率符号化ビットストリームを取得し、等確率符号化ビットストリームは、決定論的(deterministic)等長マッパによってマッピングされて、確率不均一コンステレーションシンボルを生成する。受信端において、マルチレベルデコーダ(Multi−level Decoding、略してMSD)は、確率不均一コンステレーションシンボル上で、マルチレベル復号を実行して元のビットストリームを取得する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0127
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0127】
いくつかの実施形態では、指示情報は、物理レイヤデータフレームの物理レイヤヘッダ中に配置される。いくつかの実施形態では物理レイヤヘッダ検査シーケンス(Header Check Sequence、略してHCS)を使用することによって検査保護が指示情報上で実行される
【国際調査報告】