JP2015188167A - Communication apparatus and mapping method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ビット誤り率を低減するQAMマッピングの技術に関する。 The present invention relates to a QAM mapping technique for reducing a bit error rate.
光伝送技術を用いた100Gbps超級のシステムでは、既知の分散補償技術を用いても伝送路中の歪を補償しきれないという問題があった。その問題に対して、デジタルコヒーレント信号処理技術を用いたデジタル信号処理を導入することによって、補償技術を向上させることができるようになった。また、デジタルコヒーレント信号処理技術を用いることによって、位相推定、偏波分離といった処理をデジタル信号処理によって実現可能になり、より高速な多値変調や偏波多重等といった技術が利用できるようになってきている。 In a system of 100 Gbps or more using optical transmission technology, there is a problem that distortion in the transmission line cannot be completely compensated even if a known dispersion compensation technology is used. In response to this problem, it has become possible to improve the compensation technique by introducing digital signal processing using a digital coherent signal processing technique. In addition, by using digital coherent signal processing technology, processing such as phase estimation and polarization separation can be realized by digital signal processing, and technologies such as higher-speed multi-level modulation and polarization multiplexing can be used. ing.
なお、100Gbps級の光伝送システムでは、DP−QPSK(Dual Polarization - Quadrature Phase Shift Keying)信号を用いたケースが開示されている(非特許文献1参照)。また、デジタルコヒーレント信号処理技術は、汎用性の高いDSP(Digital Signal Processer)を用いて実現することが可能であり商用サービスへの導入が検討されている。 Note that a case using a DP-QPSK (Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying) signal is disclosed in a 100 Gbps optical transmission system (see Non-Patent Document 1). The digital coherent signal processing technology can be realized using a highly versatile DSP (Digital Signal Processor), and its introduction into commercial services is being studied.
光伝送技術において、更なる高速大容量化を実現するために、多値変調においてより多くのシンボルを用いる方式についての検討が望まれている。多値変調の一種であるQAM(Quadrature Amplitude Modulation)は、位相と振幅の両方を変化させて送信データを変調する方式であり、伝送速度を高速にすることができる。16QAM信号では、直交した偏波それぞれに16値のいずれかの位相・振幅情報を重畳する。そのため、例えば、25GBaudの信号に対し4ビットの情報(シンボル)と2つの偏波を使用することで25G×4×2=200Gbitの情報を伝送することが可能になる。 In the optical transmission technology, in order to realize further high speed and large capacity, it is desired to study a method using more symbols in multilevel modulation. QAM (Quadrature Amplitude Modulation), which is a type of multi-level modulation, is a method of modulating transmission data by changing both phase and amplitude, and can increase the transmission speed. In the 16QAM signal, any 16-value phase / amplitude information is superimposed on each orthogonal polarization. Therefore, for example, it is possible to transmit 25 G × 4 × 2 = 200 Gbit information by using 4 bits of information (symbol) and two polarizations for a 25 GBaud signal.
QAM方式は、位相変化と振幅変化とを組み合わせた変調方式である。1シンボル当たりに割り当てるビット数を多く設定した場合には、伝送効率が良くなる。しかし、QAM方式は、隣接シンボル間のハミング距離(符号間距離:2つの2進数を比較したとき異なっているビットの数)にばらつきが生じるようにビット列を配置した場合には、送信データのビット誤り率が高くなるという問題がある。なお、QAM方式は、1シンボル当たりに割り当てるビット数が多くなるほど、シンボル間の振幅距離および位相距離が近くなるため、送信データのビット誤り率が高くなる虞がある。振幅距離とは、同相(in-phase)軸と直角位相(quadrature)軸とで表されるIQ平面上における原点からの距離についての差分であり、位相距離とは、原点回りの回転角についての差分である。
また、伝送路の伝送品質や装置の性能等に依存して位相スリップが生じた場合には、送信時のマッピング状態を受信側で正常に復元できなくなるため、送信データのビット誤り率が高くなるという問題もある。
The QAM system is a modulation system that combines phase change and amplitude change. When a large number of bits assigned per symbol is set, transmission efficiency is improved. However, in the QAM system, when the bit string is arranged so that the hamming distance between adjacent symbols (distance between codes: the number of bits different when comparing two binary numbers) is varied, the bit of the transmission data There is a problem that the error rate becomes high. In the QAM scheme, the larger the number of bits allocated per symbol, the closer the amplitude distance and the phase distance between symbols, so that the bit error rate of transmission data may increase. The amplitude distance is a difference with respect to the distance from the origin on the IQ plane represented by the in-phase axis and the quadrature axis, and the phase distance is a rotation angle around the origin. It is a difference.
Also, if a phase slip occurs depending on the transmission quality of the transmission line, the performance of the device, etc., the mapping state at the time of transmission cannot be restored correctly on the receiving side, so the bit error rate of transmission data increases. There is also a problem.
そこで、本発明は、QAM方式において、ビット誤り率を低減するQAMマッピング装置およびマッピング方法を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a QAM mapping apparatus and a mapping method for reducing the bit error rate in the QAM scheme.
本発明のQAMマッピング装置は、QAMによってデータを変調するQAMマッピング装置であって、前記QAMのシンボルの位置を表すIQ平面において、同じ象限内の前記シンボルに割り当てるビット列として、そのビット列の上位側(MSB側;Most Significant Bit側)に同じビット列を配置したマッピングパタンを記憶しているマッピングパタン記憶部と、当該マッピングパタンから前記シンボルの前記上位側のビット列を読み出して、当該読み出した前記上位側のビット列に基づいて、前記データの前記上位側のビット列を変調するマッピング部と、を備えることを特徴とする。 The QAM mapping apparatus of the present invention is a QAM mapping apparatus that modulates data by QAM, and in the IQ plane that represents the position of the symbol of the QAM, as a bit string to be assigned to the symbol in the same quadrant, A mapping pattern storage unit storing a mapping pattern in which the same bit string is arranged on the MSB side (Most Significant Bit side), and reading the upper bit string of the symbol from the mapping pattern, And a mapping unit that modulates the higher-order bit string of the data based on the bit string.
このような構成によれば、QAMマッピング装置は、上位側(MSB側)の同じビット列、すなわちIQ平面上の同じ象限内のシンボルのビット列だけを送信ことができる。このことによって、受信側において、送信した上位側(MSB側)のビット列がどのようなビット列として受信されるかが分かる。そのため、QAMマッピング装置は、波長分散や位相雑音の補償を正確に行えるようになるので、ビット誤り率を低減することができる。 According to such a configuration, the QAM mapping apparatus can transmit only the same bit string on the upper side (MSB side), that is, the bit string of symbols in the same quadrant on the IQ plane. As a result, on the receiving side, it can be understood as what kind of bit string the transmitted bit string on the higher order side (MSB side) is received. As a result, the QAM mapping apparatus can accurately compensate for chromatic dispersion and phase noise, thereby reducing the bit error rate.
また、前記QAMマッピング装置は、前記マッピングパタン記憶部が、前記IQ平面のI軸またはQ軸を挟んで隣接するシンボルのビット列として、前記上位側のビット列に加えてさらに、前記上位側のビットを除く下位側(LSB側;Least Significant Bit側)に同じビット列を配置したマッピングパタンを記憶しており、前記マッピング部が、当該マッピングパタンから前記シンボルのビット列を読み出して、当該読み出したビット列に基づいて前記データの前記上位側および前記下位側のビット列を変調することを特徴とする。 Further, in the QAM mapping apparatus, the mapping pattern storage unit further converts the higher-order bit as a bit string of adjacent symbols across the I-axis or Q-axis of the IQ plane in addition to the higher-order bit string. A mapping pattern in which the same bit string is arranged on the lower side (LSB side; Least Significant Bit side) is stored, and the mapping unit reads the bit string of the symbol from the mapping pattern, and based on the read bit string The high-order bit sequence and the low-order bit sequence of the data are modulated.
このような構成によれば、QAMマッピング装置は、I軸またはQ軸を挟んで隣接するシンボルのビット列の下位側に同じビット列を割り当てることができる。したがって、QAMマッピング装置は、異なる象限のシンボル間の距離が近い場合に生じる判定時のビット誤り率を低減することができる。 According to such a configuration, the QAM mapping apparatus can assign the same bit sequence to the lower side of the bit sequence of adjacent symbols across the I axis or the Q axis. Therefore, the QAM mapping apparatus can reduce the bit error rate at the time of determination that occurs when the distance between symbols in different quadrants is short.
また、前記QAMマッピング装置は、前記マッピングパタン記憶部が、前記IQ平面の原点に対して90度回転した位置のシンボルのビット列として、前記上位側のビット列に加えてさらに、前記上位側のビットを除く下位側に同じビット列を配置したマッピングパタンを記憶しており、前記マッピングが、当該マッピングパタンから前記シンボルのビット列を読み出して、当該読み出したビット列に基づいて前記データの前記上位側および前記下位側のビット列を変調することを特徴とする。 In the QAM mapping apparatus, the mapping pattern storage unit further converts the upper bit as a bit string of a symbol at a position rotated by 90 degrees with respect to the origin of the IQ plane, in addition to the upper bit string. A mapping pattern in which the same bit string is arranged on the lower side except the mapping pattern, and the mapping reads the bit string of the symbol from the mapping pattern, and based on the read bit string, the upper side and the lower side of the data The bit string is modulated.
このような構成によれば、QAMマッピング装置は、IQ平面の原点に対して90度回転した位置のシンボルのビット列の下位側(LSB側)に同じビット列を割り当てることができる。したがって、QAMマッピング装置は、位相スリップに伴うビット誤り率を低減することができる。 According to such a configuration, the QAM mapping apparatus can assign the same bit sequence to the lower side (LSB side) of the symbol bit sequence at a position rotated by 90 degrees with respect to the origin of the IQ plane. Therefore, the QAM mapping apparatus can reduce the bit error rate accompanying the phase slip.
なお、マッピング方法に係る発明については、前記したQAMマッピング装置と同様の技術的特徴を備えており、前記QAMマッピング装置と同様の効果を有しているので、「発明が解決しようとする課題」においての記載を省略する。 The invention relating to the mapping method has the same technical features as the above-described QAM mapping apparatus and has the same effect as the QAM mapping apparatus. The description in is omitted.
本発明によれば、QAM方式において、ビット誤り率を低減することができる。 According to the present invention, the bit error rate can be reduced in the QAM scheme.
本発明を実施するための形態(以降、「本実施形態」と称す。)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、16QAM方式を用いた場合を例示して説明する。 A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In this embodiment, a case where the 16QAM system is used will be described as an example.
(通信装置)
QAM方式により変調したデータを送受信する通信装置の機能例について、図1を用いて説明する。
図1に示すように、通信装置1は、送信情報生成部2、マッピング部3、DA(デジタルアナログ)変換部4、光信号変調部5、光信号復調部6、AD(アナログデジタル)変換部7、判定部8、受信情報同期部9、同期用挿入情報記憶部10、マッピングパタン記憶部11および閾値情報記憶部12を備える。なお、マッピング部3およびマッピングパタン記憶部11は、QAMマッピング装置13の機能である。
(Communication device)
An example of functions of a communication apparatus that transmits and receives data modulated by the QAM method will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, a communication apparatus 1 includes a transmission information generation unit 2, a mapping unit 3, a DA (digital / analog) conversion unit 4, an optical signal modulation unit 5, an optical signal demodulation unit 6, and an AD (analog / digital) conversion unit. 7, a determination unit 8, a reception information synchronization unit 9, a synchronization insertion information storage unit 10, a mapping pattern storage unit 11, and a threshold information storage unit 12. The mapping unit 3 and the mapping pattern storage unit 11 are functions of the QAM mapping device 13.
送信情報生成部2は、送信するデータ(以降、送信データと称する。)を受信し、受信した送信データを複数レーンに分割したり、受信側で同期処理に利用するための同期用挿入情報を同期用挿入情報記憶部10から読み出したりする機能を有する。そして、送信情報生成部2は、送信データおよび同期用挿入情報を含む送信情報を生成し、その送信情報をマッピング部3に出力する機能を有する。例えば、送信情報生成部2は、受信した送信データを2つに分離し、2つの直交する偏波それぞれの偏波データを生成してもよい。 The transmission information generation unit 2 receives data to be transmitted (hereinafter referred to as transmission data), divides the received transmission data into a plurality of lanes, and uses synchronization insertion information for use in synchronization processing on the reception side. It has a function of reading from the synchronization insertion information storage unit 10. The transmission information generation unit 2 has a function of generating transmission information including transmission data and synchronization insertion information and outputting the transmission information to the mapping unit 3. For example, the transmission information generation unit 2 may separate the received transmission data into two and generate polarization data for each of two orthogonal polarizations.
マッピング部3は、受信した送信情報を1偏波ごとに16QAM方式によって変調する機能を有する。16QAM方式では、4ビットの情報が16個のシンボル中の1つのシンボルに割り当てられている。マッピング部3は、受信した送信情報を、複素平面(IQ平面)上のシンボル位置に対応するIQ値(同相のI値および直角位相のQ値)に変換して、そのIQ値を出力する。4ビットの情報がどのシンボルに割り当てられているかを示した関係情報が、マッピングパタンである。そのマッピングパタンは、マッピングパタン記憶部11に記憶されている。なお、マッピングパタンは、複数種類用意されていてもよい。 The mapping unit 3 has a function of modulating the received transmission information by 16QAM method for each polarization. In the 16QAM system, 4-bit information is allocated to one of 16 symbols. The mapping unit 3 converts the received transmission information into an IQ value (in-phase I value and quadrature Q value) corresponding to the symbol position on the complex plane (IQ plane), and outputs the IQ value. The relationship information indicating to which symbol the 4-bit information is assigned is the mapping pattern. The mapping pattern is stored in the mapping pattern storage unit 11. A plurality of types of mapping patterns may be prepared.
マッピング部3は、マッピングパタン選択情報を受け付けて、マッピングパタン記憶部11から、当該マッピングパタン選択情報に対応するマッピングパタンを選択して、変調処理を実行する。マッピングパタン選択情報は、伝送路品質や伝送時のビット誤り率やスリップ率等の情報に応じて決められる。このことによって、マッピング部3は、複数のマッピングパタンの中から、伝送路の状況に応じて最適なマッピングパタンを選択できるため、伝送時のビット誤り率を低減することができる。 The mapping unit 3 receives the mapping pattern selection information, selects a mapping pattern corresponding to the mapping pattern selection information from the mapping pattern storage unit 11, and executes the modulation process. The mapping pattern selection information is determined according to information such as transmission path quality, bit error rate during transmission, and slip rate. As a result, the mapping unit 3 can select an optimum mapping pattern from a plurality of mapping patterns according to the state of the transmission path, and can reduce the bit error rate during transmission.
DA変換部4は、マッピング部3から受信したIQ値を、アナログ信号に変換し、そのアナログ信号を光信号変調部5に出力する機能を有する。DA変換部4は、市販のDA変換器を用いても構わない。 The DA conversion unit 4 has a function of converting the IQ value received from the mapping unit 3 into an analog signal and outputting the analog signal to the optical signal modulation unit 5. The DA converter 4 may use a commercially available DA converter.
光信号変調部5は、DA変換部4から受信したアナログ信号を、光信号に変換し、その光信号を光ファイバ等の伝送路へ送出する機能を有する。光信号変調部5は、市販の光変調器を用いても構わない。 The optical signal modulator 5 has a function of converting the analog signal received from the DA converter 4 into an optical signal and sending the optical signal to a transmission line such as an optical fiber. The optical signal modulator 5 may be a commercially available optical modulator.
光信号復調部6は、光ファイバ等の伝送路から受信した光信号を電気信号に変換し、その電気信号となったアナログ信号をAD変換部7に出力する機能を有する。光信号復調部6は、市販の光復調器を用いても構わない。 The optical signal demodulator 6 has a function of converting an optical signal received from a transmission line such as an optical fiber into an electrical signal and outputting the analog signal that is the electrical signal to the AD converter 7. The optical signal demodulator 6 may use a commercially available optical demodulator.
AD変換部7は、光信号復調部6から受信したアナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を判定部8に出力する機能を有する。AD変換部7は、市販のAD変換器を用いても構わない。 The AD conversion unit 7 has a function of converting the analog signal received from the optical signal demodulation unit 6 into a digital signal and outputting the digital signal to the determination unit 8. The AD converter 7 may use a commercially available AD converter.
判定部8は、受信したデジタル信号からIQ値を取得し、IQ値の閾値処理を行って、16個のシンボル位置の中から1つのシンボルを決定する機能を有する。また、判定部8は、その決定したシンボル位置に対応する4ビットの情報を取得し、取得した4ビットの情報を受信情報同期部9に出力する機能を有する。判定部8は、閾値処理を行う際、閾値情報記憶部12から閾値情報を取得して、シンボル位置の判定を行う。 The determination unit 8 has a function of acquiring an IQ value from the received digital signal, performing IQ value threshold processing, and determining one symbol from the 16 symbol positions. The determination unit 8 has a function of acquiring 4-bit information corresponding to the determined symbol position and outputting the acquired 4-bit information to the reception information synchronization unit 9. When performing the threshold process, the determination unit 8 acquires threshold information from the threshold information storage unit 12 and determines a symbol position.
受信情報同期部9は、同期用挿入情報の検出を行い、同期処理を行う機能を有する。そして、受信情報同期部9は、同期して復元したデータを受信データとして出力する。 The reception information synchronization unit 9 has a function of detecting synchronization insertion information and performing synchronization processing. The reception information synchronization unit 9 outputs the data restored in synchronization as reception data.
同期用挿入情報記憶部10は、送信情報生成部2によって参照される同期用挿入情報を記憶している。
マッピングパタン記憶部11は、マッピング部3によって参照されるマッピングパタンを記憶している。なお、本発明におけるマッピングパタンの具体例については後記する。
閾値情報記憶部12は、判定部8によって参照される閾値情報を記憶している。
The synchronization insertion information storage unit 10 stores synchronization insertion information referred to by the transmission information generation unit 2.
The mapping pattern storage unit 11 stores a mapping pattern referred to by the mapping unit 3. A specific example of the mapping pattern in the present invention will be described later.
The threshold information storage unit 12 stores threshold information referred to by the determination unit 8.
(マッピングパタン)
次に、マッピングパタンについて、1つの比較例と、本発明の2例(第1のマッピングパタンおよび第2のマッピングパタン)について、以下に説明する。
(Mapping pattern)
Next, one mapping example and two examples of the present invention (first mapping pattern and second mapping pattern) will be described below.
(比較例)
はじめに、比較例としてグレイコードに基づくマッピングパタンについて説明する。
図2は、比較例のマッピングパタンの一例である。IQ平面において、16個のシンボルは4×4の格子状に配置される。4ビットの情報をシンボルに割り当てる場合、隣接シンボル間のハミング距離が1(1ビットのみ異なる)となるようなグレイコードが一般的に用いられる。
(Comparative example)
First, a mapping pattern based on a Gray code will be described as a comparative example.
FIG. 2 is an example of the mapping pattern of the comparative example. In the IQ plane, the 16 symbols are arranged in a 4 × 4 grid. When assigning 4-bit information to a symbol, a Gray code is generally used so that the Hamming distance between adjacent symbols is 1 (only 1 bit differs).
図2では、4ビット列のうち、上位側(MSB側)の2ビットは、IQ平面上のI値が等しい4つのシンボル間で同じにしている。また、下位側(LSB側)の2ビットは、IQ平面上のQ値が等しい4つのシンボル間で同じにしている。そして、図2に示すマッピングパタンは、隣接シンボル間のハミング距離がすべて1となるグレイコードとなっている。グレイコードのマッピングパタンは、隣接シンボル間のハミング距離を小さくできるのでビット誤り率を低減できる。また、グレイコードのマッピングパタンは、全ての隣接シンボル間の距離を等しくできるのでビット誤り率のばらつきを小さくできる。そのため、グレイコードのマッピングパタンは、伝送性能の低下を防止できる。 In FIG. 2, two bits on the upper side (MSB side) of the 4-bit string are the same between four symbols having the same I value on the IQ plane. Also, the two bits on the lower side (LSB side) are the same between four symbols having the same Q value on the IQ plane. The mapping pattern shown in FIG. 2 is a gray code in which the hamming distance between adjacent symbols is all 1. The Gray code mapping pattern can reduce the hamming distance between adjacent symbols, thereby reducing the bit error rate. Further, since the gray code mapping pattern can make the distances between all adjacent symbols equal, the variation in bit error rate can be reduced. For this reason, the Gray code mapping pattern can prevent a decrease in transmission performance.
(第1のマッピングパタン)
次に、本発明のマッピングパタンの一例(第1のマッピングパタン)について、図3を用いて説明する(適宜図1参照)。
図3に示すように、第1のマッピングパタンは、4ビット列のうち、上位側(MSB側)の2ビットにIQ平面の各象限の位置を表すビット列を配置し、下位側(LSB側)の2ビットを各象限内の4か所のシンボルに配置している。第1のマッピングパタンは、比較例のマッピングパタンと同様に、16個の4ビットの情報をグレイコードに従って配置している。また、第1のマッピングパタンは、さらにI軸を挟む隣接シンボル間およびQ軸を挟む隣接シンボル間において、下位側(LSB側)の2ビットが同じになるように配置している。
(First mapping pattern)
Next, an example of the mapping pattern of the present invention (first mapping pattern) will be described with reference to FIG. 3 (see FIG. 1 as appropriate).
As shown in FIG. 3, in the first mapping pattern, a bit string representing the position of each quadrant on the IQ plane is arranged in 2 bits on the upper side (MSB side) of the 4 bit strings, and the lower side (LSB side) Two bits are arranged in four symbols in each quadrant. In the first mapping pattern, 16 pieces of 4-bit information are arranged in accordance with the Gray code, similarly to the mapping pattern of the comparative example. In addition, the first mapping pattern is arranged so that the lower 2 bits (LSB side) are the same between adjacent symbols sandwiching the I axis and between adjacent symbols sandwiching the Q axis.
一般的に、伝送路や装置等を通過してきたデータには歪みが加わる。そのため、歪みの加わった隣接シンボルが誤判定(送信時とは異なるシンボルに判定)されることによって、受信側では受信データのビット誤り率が高くなる。そのため、同期用挿入情報を検出する確率が低下するという問題が起きる。 In general, distortion is applied to data that has passed through a transmission path or device. For this reason, the bit error rate of the received data is increased on the receiving side by misjudging adjacent symbols with distortion (determining symbols different from those at the time of transmission). Therefore, there arises a problem that the probability of detecting the synchronization insertion information decreases.
その問題を解決するため、第1のマッピングパタンでは上位側(MSB側)の2ビットは象限を表すものであるので、送信側では、マッピング部3は、上位側(MSB側)の2ビットの予め分かっているデータを生成する。そして、受信側では、判定部8が、受信した当該データの上位側(MSB側)のビット列がどのようなビット列として受信されるかを判定する。そのため、受信した当該データの上位側(MSB側)のビット列のばらつきに基づいて、波長分散の推定や位相雑音の推定等がほぼ正確に行えるようになる。これにより、通信装置1は、ASE(Amplified spontaneous emission)雑音や伝送距離等の影響による伝送品質の悪い条件下においても波長分散補償や位相雑音補償を精度よく行うことができ、同期用挿入情報を検出する確率を比較例の場合に比べて向上させることができる。また、第1のマッピングパタンは、比較例に比べて、ビット誤り率を低減することができる。 In order to solve the problem, since the upper 2 bits (MSB side) represent the quadrant in the first mapping pattern, on the transmitting side, the mapping unit 3 performs the upper 2 bits (MSB side). Generate data that is known in advance. Then, on the reception side, the determination unit 8 determines what bit string is received as the bit string on the higher-order side (MSB side) of the received data. Therefore, estimation of chromatic dispersion, estimation of phase noise, and the like can be performed almost accurately based on the variation in the bit string on the higher-order side (MSB side) of the received data. As a result, the communication device 1 can accurately perform chromatic dispersion compensation and phase noise compensation even under conditions of poor transmission quality due to effects of ASE (Amplified spontaneous emission) noise, transmission distance, and the like. The probability of detection can be improved as compared with the comparative example. Also, the first mapping pattern can reduce the bit error rate compared to the comparative example.
また、第1のマッピングパタンは、IQ平面の象限間の境界を示すI軸またはQ軸を挟む隣接シンボル間においてLSB側の2ビットを同じに配置している。そのため、第1のマッピングパタンは、象限間のI軸またはQ軸を跨ぐようなシンボル位置の揺らぎに対しても、ビット誤り率を低減することができる。 In the first mapping pattern, two bits on the LSB side are arranged in the same manner between adjacent symbols sandwiching the I axis or Q axis indicating the boundary between quadrants of the IQ plane. Therefore, the first mapping pattern can reduce the bit error rate even when the symbol position fluctuates across the I axis or the Q axis between quadrants.
ここで、第1のマッピングパタンを用いた場合のシンボルとIQ値との関係について、図4を用いて説明する(適宜、図1参照)。
マッピング部3は、第1のマッピングパタンに基づいて、送信データを4ビット毎にシンボル化し、そのシンボルをIQ値(I値およびQ値)に変換して出力する。I値は、図4に示すように、−Iout2、−Iout1、Iout1、Iout2のいずれかで表される。Q値は、図4に示すように、−Qout2、−Qout1、Qout1、Qout2のいずれかで表される。ただし、|Iout2|>|Iout1|および|Qout2|>|Qout1|である。
例えば、マッピング部3は、シンボル「1001」を送信する場合、I値=−Iout2、Q値=Qout1を出力する。
Here, the relationship between the symbol and the IQ value when the first mapping pattern is used will be described with reference to FIG. 4 (see FIG. 1 as appropriate).
The mapping unit 3 converts the transmission data into symbols every 4 bits based on the first mapping pattern, converts the symbols into IQ values (I value and Q value), and outputs them. As shown in FIG. 4, the I value is represented by any one of −Iout2, −Iout1, Iout1, and Iout2. As shown in FIG. 4, the Q value is represented by any one of −Qout2, −Qout1, Qout1, and Qout2. However, | Iout2 |> | Iout1 | and | Qout2 |> | Qout1 |.
For example, when transmitting the symbol “1001”, the mapping unit 3 outputs I value = −Iout2 and Q value = Qout1.
I値およびQ値は、階調値として設定変更することが可能である。例えば、シンボルの存在する範囲を、I値の軸を±32(6ビット)の階調で表した場合について説明する。I値の軸の最大値および最小値を±1.0の座標値の範囲に対応させた場合、階調値=24はI値=0.75(=24/32)に相当し、階調値=8はI値=0.25(=8/32)に相当する。ここでは、Q値についても、I値の場合と同様に、Qout1=Iout1、Qout2=Iout2であるものとする。
例えば、シンボル「1001」を送信する場合、階調値は、I値=−Iout2=−0.75、Q値=Qout1=0.25を送ればよい。
The I value and Q value can be set and changed as gradation values. For example, a description will be given of a case where the range in which symbols are present is expressed by the gradation of ± 32 (6 bits) on the I value axis. When the maximum value and the minimum value of the axis of the I value correspond to the range of the coordinate value of ± 1.0, gradation value = 24 corresponds to I value = 0.75 (= 24/32). Value = 8 corresponds to I value = 0.25 (= 8/32). Here, the Q value is also assumed to be Qout1 = Iout1 and Qout2 = Iout2, as in the case of the I value.
For example, when transmitting the symbol “1001”, the gradation value may be I value = −Iout2 = −0.75 and Q value = Qout1 = 0.25.
次に、第1のマッピングパタンを用いた場合のシンボル判定に用いる閾値のー例について、図5を用いて説明する(適宜、図1参照)。
判定部8では、シンボルのIQ値に対して、図5の点線に示すように、閾値を設定して閾値処理を実行する。I値の閾値は、例えば、−TH_I、0、+TH_Iで表される。また、Q値の閾値は、−TH_Q、0、+TH_Qで表される。つまり、判定部8は、IQ平面を16個の領域に分割して、シンボルのIQ値がどの領域に属するかを判定し、その領域に対応する4ビット列を出力する。なお、閾値の点線上は、どちら側の領域に属するかを予め定めておけばよい。I値およびQ値の閾値は、閾値情報記憶部12に記憶される。
Next, an example of a threshold value used for symbol determination when the first mapping pattern is used will be described with reference to FIG. 5 (see FIG. 1 as appropriate).
The determination unit 8 sets a threshold for the IQ value of the symbol and executes threshold processing as shown by the dotted line in FIG. The threshold value of the I value is represented by, for example, -TH_I, 0, + TH_I. Further, the threshold value of the Q value is represented by -TH_Q, 0, + TH_Q. That is, the determination unit 8 divides the IQ plane into 16 regions, determines which region the IQ value of the symbol belongs to, and outputs a 4-bit string corresponding to the region. In addition, on the dotted line of the threshold value, it may be determined in advance which region belongs to. The threshold values of the I value and the Q value are stored in the threshold information storage unit 12.
図6は、品質の悪い伝送路についてのシミュレーション結果を表している。図6から分かるように、受信側では、シンボルのIQ値がばらついて、I軸またはQ軸を跨いでしまうことが分かる。図6に示すような場合であっても、第1のマッピングパタンを用いることによって、同期処理を正確に行えるようになり、ビット誤り率を低減することができる。 FIG. 6 shows a simulation result for a transmission line with poor quality. As can be seen from FIG. 6, on the receiving side, it can be seen that the IQ values of the symbols vary and straddle the I axis or the Q axis. Even in the case shown in FIG. 6, by using the first mapping pattern, the synchronization process can be performed accurately, and the bit error rate can be reduced.
以上では、1シンボルに4ビットをマッピングする16QAMの場合について説明したが、第1のマッピングパタンは、1シンボルが5ビット以上の場合に拡張することができる。具体的には、上位側(MSB側)の2ビットは象限を表す情報とし、上位側(MSB側)を除いた下位側(LSB側)の3ビット以上は象限内シンボル位置を表す情報として用いる。そして、16QAMの場合と同様に、I軸またはQ軸を挟んで隣接するシンボルの下位側(LSB側)のビット列を同じにすればよい。このようにして、1シンボル当たり5ビット以上の多値のQAM方式(例えば、32QAM、64QAM、128QAM等)を、容易に実現することができる。その場合の効果は、16QAMの場合と同様の効果を奏する。 In the above, the case of 16QAM in which 4 bits are mapped to one symbol has been described, but the first mapping pattern can be extended when one symbol is 5 bits or more. Specifically, 2 bits on the upper side (MSB side) are used as information representing a quadrant, and 3 bits or more on the lower side (LSB side) excluding the upper side (MSB side) are used as information representing a symbol position in the quadrant. . Then, as in the case of 16QAM, the bit strings on the lower side (LSB side) of adjacent symbols across the I axis or Q axis may be made the same. In this way, a multi-value QAM scheme (for example, 32QAM, 64QAM, 128QAM, etc.) of 5 bits or more per symbol can be easily realized. The effect in that case is the same as in the case of 16QAM.
(第2のマッピングパタン)
次に、本発明のマッピングパタンの他の例(第2のマッピングパタン)について、図7を用いて説明する(適宜図1参照)。
第1のマッピングパタンがIQ平面のI軸またはQ軸を挟んだ隣接シンボル間の下位側(LSB側)のビットを同じにした場合であるのに対して、第2のマッピングパタンは、IQ平面の原点を中心として90度回転させた位置の下位側(LSB側)のビットを同じにしている点が第1のマッピングパタンの場合と異なる。
(Second mapping pattern)
Next, another example of the mapping pattern of the present invention (second mapping pattern) will be described with reference to FIG. 7 (see FIG. 1 as appropriate).
Whereas the first mapping pattern is the case where the bits on the lower side (LSB side) between adjacent symbols across the I axis or the Q axis of the IQ plane are the same, the second mapping pattern is the IQ plane. This is different from the case of the first mapping pattern in that the bits on the lower side (LSB side) of the position rotated 90 degrees around the origin of are the same.
第2のマッピングパタンは、図7に示すように、4ビットのうち、上位側(MSB側)の2ビットをIQ平面の象限を表す情報としている。また、第2のマッピングパタンは、IQ平面の原点に対して90度回転した位置のシンボルに、下位側(LSB側)の2ビットを同じとなるように配置している。 In the second mapping pattern, as shown in FIG. 7, 2 bits on the upper side (MSB side) out of 4 bits are used as information representing the quadrant of the IQ plane. Also, the second mapping pattern is arranged so that two bits on the lower side (LSB side) are the same in the symbol at a position rotated 90 degrees with respect to the origin of the IQ plane.
伝送路の伝送品質や装置の性能等による各種雑音等の影響によって、受信したデータに位相スリップが生じている場合がある。受信側では、位相スリップが検出された場合、一般的に、90度単位で位相補償が行われる。したがって、下位側(LSB側)の2ビットを、図7に示すように、IQ平面の原点に対して回転対称となるように配置しておくことにより、下位側(LSB側)の2ビットのビット誤り率を低減することが可能となる。例えば、180度単位の位相スリップの場合には、プラスマイナスいずれの方向にスリップしたとしても、ビット誤り率の低減が可能となる。これによって、雑音等の影響により位相スリップが大きくなった場合であっても、ビット誤り率を低減することができる。 There may be a phase slip in the received data due to the influence of various noises due to the transmission quality of the transmission path and the performance of the apparatus. On the receiving side, when phase slip is detected, phase compensation is generally performed in units of 90 degrees. Therefore, by arranging 2 bits on the lower side (LSB side) so as to be rotationally symmetric with respect to the origin of the IQ plane as shown in FIG. 7, 2 bits on the lower side (LSB side) are arranged. The bit error rate can be reduced. For example, in the case of a phase slip in units of 180 degrees, it is possible to reduce the bit error rate even if slipping in either plus or minus directions. As a result, even if the phase slip becomes large due to the influence of noise or the like, the bit error rate can be reduced.
ここで、第2のマッピングパタンを用いた場合のシンボルとIQ値との関係について、図8を用いて説明する(適宜、図1参照)。
マッピング部3は、第2のマッピングパタンに基づいて、送信データを4ビット毎にシンボル化し、そのシンボルをIQ値(I値およびQ値)に変換して出力する。I値は、図8に示すように、−Iout2、−Iout1、Iout1、Iout2のいずれかで表される。Q値は、図8に示すように、−Qout2、−Qout1、Qout1、Qout2のいずれかで表される。ただし、|Iout2|>|Iout1|および|Qout2|>|Qout1|である。
例えば、マッピング部3は、シンボル「1001」を送信する場合、I値=−Iout1、Q値=Qout2を出力する。
Here, the relationship between the symbol and the IQ value when the second mapping pattern is used will be described with reference to FIG. 8 (see FIG. 1 as appropriate).
The mapping unit 3 converts the transmission data into symbols every 4 bits based on the second mapping pattern, converts the symbols into IQ values (I value and Q value), and outputs them. As shown in FIG. 8, the I value is represented by any one of -Iout2, -Iout1, Iout1, and Iout2. As shown in FIG. 8, the Q value is represented by any one of -Qout2, -Qout1, Qout1, and Qout2. However, | Iout2 |> | Iout1 | and | Qout2 |> | Qout1 |.
For example, when transmitting the symbol “1001”, the mapping unit 3 outputs I value = −Iout1 and Q value = Qout2.
I値およびQ値は、階調値として設定変更することが可能である。例えば、シンボルの存在する範囲を、I値の軸を±32(6ビット)の階調で表した場合について説明する。I値の軸の最大値および最小値を±1.0の座標値の範囲に対応させた場合、階調値=24はI値=0.75(=24/32)に相当し、階調値=8はI値=0.25(=8/32)に相当する。ここでは、Q値についても、I値の場合と同様に、Qout1=Iout1、Qout2=Iout2であるものとする。
例えば、シンボル「1001」を送信する場合、階調値は、I値=−Iout1=−0.75、Q値=Qout1=0.25の値を送ればよい。
The I value and Q value can be set and changed as gradation values. For example, a description will be given of a case where the range in which symbols are present is expressed by the gradation of ± 32 (6 bits) on the I value axis. When the maximum value and the minimum value of the axis of the I value correspond to the range of the coordinate value of ± 1.0, gradation value = 24 corresponds to I value = 0.75 (= 24/32). Value = 8 corresponds to I value = 0.25 (= 8/32). Here, the Q value is also assumed to be Qout1 = Iout1 and Qout2 = Iout2, as in the case of the I value.
For example, when transmitting the symbol “1001”, the gradation value may be a value of I value = −Iout1 = −0.75 and Q value = Qout1 = 0.25.
次に、第2のマッピングパタンを用いた場合のシンボル判定に用いる閾値のー例について、図9を用いて説明する(適宜、図1参照)。
判定部8では、シンボルのIQ値に対して、図9の点線に示すように、閾値を設定して閾値処理を実行する。I値の閾値は、例えば、−TH_I、0、+TH_Iで表される。また、Q値の閾値は、−TH_Q、0、+TH_Qで表される。つまり、判定部8は、IQ平面を16個の領域に分割して、シンボルのIQ値がどこの領域に属するかを判定し、その領域に対応する4ビット列を出力する。なお、閾値の点線上は、どちら側の領域に属するかを予め定めておけばよい。I値およびQ値の閾値は、閾値情報記憶部12に記憶される。
Next, an example of a threshold value used for symbol determination when the second mapping pattern is used will be described with reference to FIG. 9 (see FIG. 1 as appropriate).
The determination unit 8 sets a threshold value for the IQ value of the symbol and executes threshold processing as shown by the dotted line in FIG. The threshold value of the I value is represented by, for example, -TH_I, 0, + TH_I. Further, the threshold value of the Q value is represented by -TH_Q, 0, + TH_Q. That is, the determination unit 8 divides the IQ plane into 16 regions, determines to which region the IQ value of the symbol belongs, and outputs a 4-bit string corresponding to the region. In addition, on the dotted line of the threshold value, it may be determined in advance which region belongs to. The threshold values of the I value and the Q value are stored in the threshold information storage unit 12.
位相スリップの対策として、送信データの差動符号化/復号化が用いられている場合がある。しかし、差動符号化は、1ビットの誤りが2ビットの誤りに拡大してしまうという問題がある。したがって、差動符号化を行う場合には、上位側(MSB側)の2ビットに対してのみ差動符号化を行い、下位側(LSB側)の2ビットは差動符号化を行わないこととする。このことによって、下位側(LSB側)のビット情報は変わらなくなる。
一方、差動符号化を行わない場合には、下位側(LSB側)の2ビットは変わらない。
このようにして、第2のマッピングパタンは、差動符号化を用いた場合であっても用いない場合であっても、下位側(LSB側)のビット列が回転対称であることが維持され、位相スリップに対するビット誤り率を低減することができる。
As a countermeasure against phase slip, there is a case where differential encoding / decoding of transmission data is used. However, differential encoding has a problem that a 1-bit error is expanded to a 2-bit error. Therefore, when differential encoding is performed, differential encoding is performed only on the upper 2 bits (MSB side), and differential encoding is not performed on the lower 2 bits (LSB side). And As a result, the bit information on the lower side (LSB side) remains unchanged.
On the other hand, when differential encoding is not performed, the lower 2 bits (LSB side) are not changed.
In this way, the second mapping pattern is maintained in the rotationally symmetric bit sequence on the lower side (LSB side) regardless of whether differential encoding is used or not. The bit error rate with respect to the phase slip can be reduced.
以上では、1シンボルに4ビットをマッピングする16QAMの場合について説明したが、第2のマッピングパタンは、1シンボルが5ビット以上の場合においても適用可能である。具体的には、上位側(MSB側)の2ビットは象限を表す情報とし、上位側(MSB側)を除いた下位側(LSB側)の3ビット以上は象限内シンボル位置を表す情報として用いる。そして、16QAMの場合と同様に、IQ平面の原点に対して90度回転した位置のシンボルの下位側(LSB側)のビット列を同じにすればよい。このようにして、1シンボル当たり5ビット以上の多値のQAM方式(例えば32QAM、64QAM、128QAM等)を、容易に実現することができる。その場合の効果は、16QAMの場合と同様の効果を奏する。 In the above description, the case of 16QAM in which 4 bits are mapped to one symbol has been described. However, the second mapping pattern is applicable even when one symbol has 5 bits or more. Specifically, 2 bits on the upper side (MSB side) are used as information representing a quadrant, and 3 bits or more on the lower side (LSB side) excluding the upper side (MSB side) are used as information representing a symbol position in the quadrant. . Similarly to the case of 16QAM, the bit strings on the lower side (LSB side) of the symbol at the position rotated by 90 degrees with respect to the origin of the IQ plane may be made the same. In this way, a multi-value QAM scheme (for example, 32QAM, 64QAM, 128QAM, etc.) of 5 bits or more per symbol can be easily realized. The effect in that case is the same as in the case of 16QAM.
以上、本実施形態の通信装置1のQAMマッピング装置13は、マッピングパタン記憶部11に記憶している第1のマッピングパタンおよび第2のマッピングパタンを用いることにより、下記(1)〜(3)の特徴を有する。
(1)QAMのシンボルの位置を表すIQ平面において、同じ象限内のシンボルの上位側(MSB側)のビット列を同じにする。つまり、上位側(MSB側)のビットのみで波長分散の推定や位相雑音の推定等が正確に行えるようになる。したがって、波長分散や位相雑音の補償を比較例に比べて精度良く行えるようになるので、ビット誤り率を低減することができる。
(2)I軸またはQ軸を挟んで隣接するシンボルに、同じ下位側(LSB側)のビットを配置して、異なる象限のシンボル間の距離が近い場合に生じる判定時のビット誤り率を比較例に比べて低減することができる。
(3)IQ平面の原点に対して90度回転した位置のシンボルに、同じ下位側(LSB側)のビットを配置して、位相スリップに伴うビット誤り率を比較例に比べて低減することができる。
As described above, the QAM mapping device 13 of the communication device 1 according to the present embodiment uses the first mapping pattern and the second mapping pattern stored in the mapping pattern storage unit 11, and the following (1) to (3) It has the characteristics.
(1) On the IQ plane representing the position of a QAM symbol, the bit strings on the upper side (MSB side) of the symbols in the same quadrant are made the same. That is, estimation of chromatic dispersion, estimation of phase noise, and the like can be accurately performed using only the bits on the upper side (MSB side). Accordingly, the chromatic dispersion and the phase noise can be compensated more accurately than in the comparative example, so that the bit error rate can be reduced.
(2) Compare the bit error rate at the time of judgment that occurs when the same low-order (LSB side) bits are placed in adjacent symbols across the I-axis or Q-axis and the distance between symbols in different quadrants is short This can be reduced compared to the example.
(3) The same low-order (LSB side) bit is arranged in the symbol at a position rotated 90 degrees with respect to the origin of the IQ plane, and the bit error rate due to the phase slip is reduced as compared with the comparative example. it can.
なお、マッピングパタン記憶部11に複数のマッピングパタンが記憶される場合、マッピング部3は、受信したマッピングパタン選択情報に基づいて、1つのマッピングパタンを選択する。例えば、第1のマッピングパタンと第2のマッピングパタンとがマッピングパタン記憶部11に記憶されている場合、マッピング部3は、伝送路の品質情報や伝送時のビット誤り率やスリップ率等の情報に基づいて、選択する方のマッピングパタンを示すマッピングパタン選択情報を受信する。これによって、状況に応じてより良いマッピングパタンを選択できるので、ビット誤り率を低減できる。 When a plurality of mapping patterns are stored in the mapping pattern storage unit 11, the mapping unit 3 selects one mapping pattern based on the received mapping pattern selection information. For example, when the first mapping pattern and the second mapping pattern are stored in the mapping pattern storage unit 11, the mapping unit 3 includes information such as transmission path quality information, bit error rate during transmission, and slip rate. Based on, mapping pattern selection information indicating the mapping pattern to be selected is received. As a result, a better mapping pattern can be selected according to the situation, so that the bit error rate can be reduced.
なお、図4では、シンボルのI値がQ軸に対して対称となるように説明したが、非対称となるように設定されても構わない。それと同様に、シンボルのQ値がI軸に対して非対称となるように設定されても構わない。 In FIG. 4, the I value of the symbol has been described as being symmetric with respect to the Q axis, but may be set to be asymmetric. Similarly, the Q value of the symbol may be set to be asymmetric with respect to the I axis.
1 通信装置
2 送信情報生成部
3 マッピング部
4 DA変換部
5 光信号変調部
6 光信号復調部
7 AD変換部
8 判定部
9 受信情報同期部
10 同期用挿入情報記憶部
11 マッピングパタン記憶部
12 閾値情報記憶部
13 QAMマッピング装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication apparatus 2 Transmission information generation part 3 Mapping part 4 DA conversion part 5 Optical signal modulation part 6 Optical signal demodulation part 7 AD conversion part 8 Judgment part 9 Reception information synchronization part 10 Synchronization insertion information storage part 11 Mapping pattern storage part 12 Threshold information storage unit 13 QAM mapping device
本発明の通信装置は、QAMによってデータを変調するQAMマッピング装置を備える通信装置であって、前記QAMマッピング装置は、前記QAMのシンボルの位置を表すIQ平面において、同じ象限内の前記シンボルに割り当てるビット列として、そのビット列の上位側(MSB側;Most Significant Bit側)に同じビット列を配置したマッピングパタンを記憶しているマッピングパタン記憶部と、当該マッピングパタンから前記シンボルの前記上位側のビット列を読み出して、当該読み出した前記上位側のビット列に基づいて、前記データの前記上位側のビット列を変調するマッピング部と、を備え、前記通信装置は、伝送路から受信した信号からIQ値を取得し、所定の閾値情報を用いてIQ値の閾値処理を行うことで、シンボル位置の判定を行う判定部、を備えることを特徴とする。 Communication device of the present invention is a communication device comprising a QAM mapping unit for modulating data using QAM, the QAM mapping unit, the IQ plane representing the position of the symbols of the QAM, assigned to the symbols in the same quadrant As a bit string, a mapping pattern storage unit storing a mapping pattern in which the same bit string is arranged on the upper side (MSB side; Most Significant Bit side) of the bit string, and reading the upper bit string of the symbol from the mapping pattern A mapping unit that modulates the higher-order bit string of the data based on the read higher-order bit string, and the communication device acquires an IQ value from a signal received from a transmission path, By performing IQ value threshold processing using predetermined threshold information, the symbol position can be determined. Characterized in that it comprises a determination unit, for performing.
このような構成によれば、QAMマッピング装置は、上位側(MSB側)の同じビット列、すなわちIQ平面上の同じ象限内のシンボルのビット列だけを送信することができる。このことによって、受信側において、送信した上位側(MSB側)のビット列がどのようなビット列として受信されるかが分かる。そのため、通信装置は、波長分散や位相雑音の補償を正確に行えるようになるので、ビット誤り率を低減することができる。 According to such a configuration, QAM mapping device can transmit the same bit string of the upper side (MSB side), i.e., the bit string of the symbol in the same quadrant on the IQ plane only. As a result, on the receiving side, it can be understood as what kind of bit string the transmitted bit string on the higher order side (MSB side) is received. As a result, the communication apparatus can accurately compensate for chromatic dispersion and phase noise, thereby reducing the bit error rate.
また、前記通信装置は、前記マッピングパタン記憶部が、前記IQ平面のI軸またはQ軸を挟んで隣接するシンボルのビット列として、前記上位側のビット列に加えてさらに、前記上位側のビットを除く下位側(LSB側;Least Significant Bit側)に同じビット列を配置したマッピングパタンを記憶しており、前記マッピング部が、当該マッピングパタンから前記シンボルのビット列を読み出して、当該読み出したビット列に基づいて前記データの前記上位側および前記下位側のビット列を変調することを特徴とする。 In the communication apparatus, the mapping pattern storage unit may further exclude the upper bits in addition to the upper bit string as a bit string of adjacent symbols across the I axis or the Q axis of the IQ plane. A mapping pattern in which the same bit string is arranged on the lower side (LSB side; Least Significant Bit side) is stored, and the mapping unit reads the bit string of the symbol from the mapping pattern, and based on the read bit string The high-order bit sequence and the low-order bit sequence of data are modulated.
このような構成によれば、QAMマッピング装置は、I軸またはQ軸を挟んで隣接するシンボルのビット列の下位側に同じビット列を割り当てることができる。したがって、通信装置は、異なる象限のシンボル間の距離が近い場合に生じる判定時のビット誤り率を低減することができる。 According to such a configuration, the QAM mapping apparatus can assign the same bit sequence to the lower side of the bit sequence of adjacent symbols across the I axis or the Q axis. Therefore, the communication apparatus can reduce the bit error rate at the time of determination that occurs when the distance between symbols in different quadrants is short.
また、前記通信装置は、前記マッピングパタン記憶部が、前記IQ平面の原点に対して90度回転した位置のシンボルのビット列として、前記上位側のビット列に加えてさらに、前記上位側のビットを除く下位側に同じビット列を配置したマッピングパタンを記憶しており、前記マッピングが、当該マッピングパタンから前記シンボルのビット列を読み出して、当該読み出したビット列に基づいて前記データの前記上位側および前記下位側のビット列を変調することを特徴とする。 In the communication apparatus, the mapping pattern storage unit may further exclude the upper bits in addition to the upper bit string as a bit string of a symbol at a position rotated 90 degrees with respect to the origin of the IQ plane. A mapping pattern in which the same bit sequence is arranged on the lower side is stored, and the mapping reads the bit sequence of the symbol from the mapping pattern, and based on the read bit sequence, the upper side and the lower side of the data The bit string is modulated.
このような構成によれば、QAMマッピング装置は、IQ平面の原点に対して90度回転した位置のシンボルのビット列の下位側(LSB側)に同じビット列を割り当てることができる。したがって、通信装置は、位相スリップに伴うビット誤り率を低減することができる。 According to such a configuration, the QAM mapping apparatus can assign the same bit sequence to the lower side (LSB side) of the symbol bit sequence at a position rotated by 90 degrees with respect to the origin of the IQ plane. Therefore, the communication apparatus can reduce the bit error rate associated with the phase slip.
なお、マッピング方法に係る発明については、前記した通信装置と同様の技術的特徴を備えており、前記通信装置と同様の効果を有しているので、「発明が解決しようとする課題」においての記載を省略する。 Note that the invention according to the mapping method has substantially the same technical features as the above-described communication device, since it has the same effect as the communication device, of the "Problems that the Invention is to Solve" Description is omitted.
Claims (6)
前記QAMのシンボルの位置を表すIQ平面において、同じ象限内の前記シンボルに割り当てるビット列として、そのビット列の上位側(MSB側;Most Significant Bit側)に同じビット列を配置したマッピングパタンを記憶しているマッピングパタン記憶部と、
当該マッピングパタンから前記シンボルの前記上位側のビット列を読み出して、当該読み出した前記上位側のビット列に基づいて、前記データの前記上位側のビット列を変調するマッピング部と、
を備えることを特徴とするQAMマッピング装置。 A QAM mapping device for modulating data by QAM (Quadrature Amplitude Modulation),
In the IQ plane representing the position of the symbol of the QAM, as a bit string to be assigned to the symbol in the same quadrant, a mapping pattern in which the same bit string is arranged on the upper side (MSB side; Most Significant Bit side) of the bit string is stored. A mapping pattern storage unit;
A mapping unit that reads the upper bit string of the symbol from the mapping pattern, and modulates the upper bit string of the data based on the read upper bit string;
A QAM mapping apparatus comprising:
前記マッピング部は、
当該マッピングパタンから前記シンボルのビット列を読み出して、当該読み出したビット列に基づいて前記データの前記上位側および前記下位側のビット列を変調する
ことを特徴とする請求項1に記載のQAMマッピング装置。 The mapping pattern storage unit, as a bit string of adjacent symbols across the I-axis or Q-axis of the IQ plane, in addition to the higher-order bit string, further excludes the higher-order bits (LSB side; Least Significant Bit side) stores the mapping pattern in which the same bit string is placed,
The mapping unit
2. The QAM mapping apparatus according to claim 1, wherein a bit string of the symbol is read from the mapping pattern, and the upper and lower bit strings of the data are modulated based on the read bit string.
前記マッピング部は、
当該マッピングパタンから前記シンボルのビット列を読み出して、当該読み出したビット列に基づいて前記データの前記上位側および前記下位側のビット列を変調する
ことを特徴とする請求項1に記載のQAMマッピング装置。 The mapping pattern storage unit arranges the same bit string on the lower side excluding the upper bit, in addition to the upper bit string, as a bit string of the symbol rotated 90 degrees with respect to the origin of the IQ plane Remembered mapping pattern,
The mapping unit
2. The QAM mapping apparatus according to claim 1, wherein a bit string of the symbol is read from the mapping pattern, and the upper and lower bit strings of the data are modulated based on the read bit string.
前記QAMマッピング装置は、
前記QAMのシンボルの位置を表すIQ平面において、同じ象限内の前記シンボルに割り当てるビット列として、そのビット列の上位側(MSB側)に同じビット列を配置したマッピングパタンを記憶しているマッピングパタン記憶部を備えており、
当該マッピングパタンから前記シンボルの前記上位側のビット列を読み出して、当該読み出した前記上位側のビット列に基づいて、前記データの前記上位側のビット列を変調するステップ、
を実行することを特徴とするマッピング方法。 A mapping method of a QAM mapping device for modulating transmission data by QAM, comprising:
The QAM mapping device
A mapping pattern storage unit that stores a mapping pattern in which the same bit string is arranged on the upper side (MSB side) of the bit string as a bit string to be assigned to the symbol in the same quadrant on the IQ plane representing the position of the symbol of the QAM With
Reading the upper bit string of the symbol from the mapping pattern, and modulating the upper bit string of the data based on the read upper bit string;
The mapping method characterized by performing.
前記QAMマッピング装置は、
当該マッピングパタンから前記シンボルのビット列を読み出して、当該読み出したビット列に基づいて前記データの前記上位側および前記下位側のビット列を変調するステップ
を実行することを特徴とする請求項4に記載のマッピング方法。 The mapping pattern storage unit, as a bit string of adjacent symbols across the I-axis or Q-axis of the IQ plane, in addition to the higher-order bit string, further on the lower-order side (LSB side) excluding the higher-order bits. A mapping pattern in which the same bit string is arranged in bits is stored,
The QAM mapping device
5. The mapping according to claim 4, wherein a step of reading out a bit string of the symbol from the mapping pattern and modulating the upper and lower bit strings of the data based on the read bit string is performed. Method.
前記QAMマッピング装置は、
当該マッピングパタンから前記シンボルのビット列を読み出して、当該読み出したビット列に基づいて前記データの前記上位側および前記下位側のビット列を変調するステップ
を実行することを特徴とする請求項4に記載のマッピング方法。 The mapping pattern storage unit assigns the same bit string to the lower side excluding the upper bit, in addition to the upper bit string, as a bit string of the symbol rotated 90 degrees with respect to the origin of the IQ plane Remembered mapping patterns,
The QAM mapping device
5. The mapping according to claim 4, wherein a step of reading out a bit string of the symbol from the mapping pattern and modulating the upper and lower bit strings of the data based on the read bit string is performed. Method.
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