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技術 無線通信用端末局装置、無線通信用基地局装置および無線通信システム

出願人 国立研究開発法人情報通信研究機構
発明者 本多真原田博司藤瀬雅行
出願日 2001年3月5日 (20年5ヶ月経過) 出願番号 2001-059965
公開日 2002年9月13日 (18年11ヶ月経過) 公開番号 2002-261723
状態 特許登録済
技術分野 交流方式デジタル伝送 時分割方式以外の多重化通信方式
主要キーワード ソフトウェアパケット 最適レイアウト 制約条件ファイル 配置基準位置 組み合わせ番号 ソフトウェア無線装置 飽和処理 履歴データベース内
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

解決手段

端末局は、ライブラリDB19cと、履歴DB19dとを有する。システムの方式や機能が決定されると、履歴DB19dから、決定されたシステムに対応する情報が格納されているかどうかが調べられる。格納されていれば、当該情報が履歴DB19dから読み出され、全体のコンフィギュレーションデータが生成され、ソフトウェア無線機19bにダウンロードされる。格納されていなければ、基地局に対して配置配線情報を供給するように要求される。基地局では、端末局用履歴DBが調べられ、当該情報が格納されていればそれが読み出され、端末局に送信される。格納されていなければ、基地局が有する端末局用ライブラリDBに格納された情報に基づきコンフィギュレーションデータが生成され、端末局に送信される。

概要

背景

最近、ソフトウェア無線の開発がされつつある。ソフトウェア無線とは、基本的な無線の機能(帯域幅フィルタリング、変復調、符号化等)をソフトウェアで変更することが可能なシステムについての概念である。ソフトウェア無線の特徴として、リコンフィギュアビリティ(構成・スペックの変更が可能なこと)およびダウンローダビリティ(プログラム書き換え可能なこと)を挙げることができる。ソフトウェア無線技術で構成された無線機のことがソフトウェア無線機と称される。

より具体的には、ソフトウェア無線通信技術では、マイクロプロセッサやDSP(Digital Signal Processor)のチップまたはFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いてディジタル無線通信用のプログラマブル変復調装置を構成し、所望の通信方式変復調方式を構成するためのソフトウェアを有線または無線によって変復調装置にダウンロードして、種々の仕様を同一のハードウェアで柔軟に実現することができる。

例えばソフトウェアをダウンロードすることによって、PHS(Personal Handyphone System)や携帯電話、構内LAN(Local Area Network)等の異なる無線通信方式を1つの無線通信装置で実現することができれば、ユーザは同一の無線端末装置さえあればその地域の通信方式のプログラムをダウンロードすることによって世界中でサービスを受けられる。端末装置製造メーカにとっては、ハードウェアを共通化することによって量産が可能となり、製造コストを削減できる。

また、無線通信装置の機能を容易に更新できるため、通信事業者にとっては新サービスの追加、機能のバージョンアップシステム変更、ソフトウェアのミス訂正等を容易に行える。さらに、無線経由でソフトウェアをダウンロードすることによって、伝搬環境に応じてビットレート、変復調方式、誤り訂正符号化復号化方式等を柔軟に設定でき、伝搬環境に最適な伝送品質の提供や加入者数の向上を可能にする。

図1は、従来の技術によるソフトウェア無線装置の一例を示す。アンテナ1aから受信された中心周波数fcの信号はアンテナスイッチ1bを通り、ローノイズアンプ1jに入力される。ローノイズアンプから出力された信号は、受信ミキサ1kにおいて、第1局部発振器1cの発振周波数f11をミックスされ、中間周波数fiの信号に変換される。

中間周波数fiに変換された信号は、直交検波器1lにおいて、第2局部発振器1dの中間周波数f12により直交検波され、アナログベースバンド信号I、Qに変換される。アナログベースバンド信号I、Qは、A/D変換器1mにおいて、ディジタルベースバンド信号I−D、Q−Dに変換される。ディジタルベースバンド信号I−D、Q−Dがデマルチプレクサ1pに供給される。

デマルチプレクサ1pによって、ソフトウェアの伝送パケットまたは情報データの伝送パケットの選択が行われる。ソフトウェアダウンロード時は、A/D変換器の出力データI−DとQ−Dがソフトウェア変調信号復調部1oで復調される。復調されたプログラムがプログラム可能ベースバンドディジタル変調部1iまたはプログラム可能なベースバンドディジタル復調部1nにダウンロードされる。ダウンロード後にデマルチプレクサ1pは、A/D変換器の出力データI−DとQ−Dをプログラム可能なベースバンドディジタル復調部1nに供給し、プログラムによって決められた所望の復調処理が行われる。

プログラム可能なベースバンドディジタル変調部1iおよびプログラム可能なベースバンドディジタル復調部1nは、一例として、ソフトウェア変調信号復調部1oからのプログラムによって、OFDM(orthogonal frequency divisionmultiplexing:直交周波数分割多重)方式の変調および復調の機能と、W−CDMA(Wideband-CDMA:広帯域符号分割多元接続)方式の変調および復調の機能とが切り替えられるものである。この変復調方式は、マルチモード無線機の一例であって、この発明は、GSM(Global System for Mobile Communication:欧州のディジタル自動車・携帯電話の方式)等をプログラムによって実現しても良い。さらに、移動通信に限らず、この発明は、無線LANにおける異なる方式、ITS(Intelligent Transport System:高度道路交通システム)における異なる方式等に対しても適用可能である。

相手先の局にダウンロードすべきソフトウェアを送信するときはソフトウェアメモリ1qに格納されたソフトウェアがソフトウェア変調部1rによって変調され、マルチプレクサ1sを通ったディジタルIQ信号I−D,Q−DがD/A変換器1hに入力される。D/A変換器1hは、ディジタルIQ信号をアナログ信号に変換する。情報ビットを送信するときは、変調データビットをプログラム可能なベ一スバンドディジタル変調部1iによって所望の変調方式で変調する。変調部1iの出力がマルチプレクサ1sを通り、ディジタルベースバンド信号I−D,Q−DとしてD/A変換器1hに入力される。なお、ソフトウェアメモリ1qおよびソフトウェア変調部1rは、基地局に限らず、端末局が有することも可能である。

アナログ信号は、直交変調器1gにおいて、第2局部発振器(1d)の発振周波数f12により直交変調され、中間周波数fi(=f12)の信号に変換される。中間周波数fiに変調された信号は、送信ミキサ1fにおいて、第1局部発振器1cの周波数f11により、周波数fc(=f12+f11)の信号に変換される。

周波数fcに変換されたOFDM変調信号は、パワーアンプ1eにおいて、所定の送信電力増幅される。増幅された信号は、アンテナスイッチ1bを介して、アンテナ1aに供給され、送信される。MMAC(Mu1timedia mobi1e accesscommunication system)やWCDMA(Wideband code division mu1tip1e access)のような広帯域スペクトラムを使用する移動体無線通信においては、A/D変換器1mとD/A変換器1hのサンプリング周波数が数十MSPS(Mega samples per second)となる。

図2は、ソフトウェア無線通信システム用のソフトウェアを無線ダウンロードするリンクパケットの構成例、並びに情報データを伝送するリンクのパケットの構成例を示す。このリンクは、基地局から端末局へのダウンリンクである。パケットは、ソフトウェアを伝送するパケット2a−1、2a−2、・・・、2a−kと情報データを伝送する情報パケット2b−1、2b−2、・・・、2b−nから構成される。

ソフトウェアパケットは、プリアンブル2cおよびソフトウェア2dから構成される。ソフトウェア2dは、エラー検出のために付加されたCRC(Cyc1ic redundancy check)のためのデータ2eとマイクロプロセッサ(あるいはDSP)に入力するプログラムまたはFPGAを再構成するためのコンフィギュレーションデータ2fから構成される。情報パケットは、プリアンブル2gと情報シンボル2h−1、2h−2、・・・、2h−mから構成される。

受信したデータに対して、既知信号であるプリアンブルが検出され、検出に基づいてパケットタイミング同期周波数同期伝送路等化がなされる。受信したソフトウェアに対してはCRCで誤り検出を行う。誤りが検出された場合はそのパケットは破棄して再送を要求する。誤りが検出されない場合のみ、プログラムを復調して、ACK信号アクノリッジ信号)を送信して次のパケットの送信を促す。全プログラムが復調されたら、復調されたプログラムをベースバンドディジタル信号変調部1iおよび復調部1nにダウンロードし、所望の変復調方式に設定する。情報パケットを受信し、プリアンブル2gに対してパケットタイミング同期、周波数同期、伝送路等化を行った後に、情報パケット情報シンボル2h−1、2h−2、・・・、2h−mに対して設定された復調方式で情報データの復調が行われる。

図3は、ソフトウェア無線通信システムにおいて、ソフトウェアがダウンロードされた変調部によって、端末局から基地局に対して伝送するリンク(アップリンク)のパケットの構成例を示す。パケット3a−1、3a−2、・・・、3a−nは、既知信号であるプリアンブル3bと情報データ3cから構成される。情報データ3cは、情報シンボル3d−1、3d−2、・・・、3d−mから構成される。受信側では、プリアンブルの検出に基づいて、パケットタイミング同期、周波数同期、伝送路等化がなされ、その後に情報シンボルの復調が行われる。

図4は、ソフトウェア無線通信システムのパケット再送処理例を示す。ソフトウェア無線通信システムにおいては、ソフトウェアがダウンロードされた変復調部によって本来伝送すべき情報データの変復調が行われる。無線伝送路によって発生したソフトウェアのエラーに起因して変復調部に故障が生じる可能性がある。したがって、ソフトウェアの無線伝送パケットに対してはCRCによるエラー検出が行われ、エラーフリーエラー無し)となるまで何度も再送処理が行われる。

例えばソフトウェア送信局からは最初のソフトウェアパケット1(4a)を送信する。受信したパケットに対してCRCによるエラー検出が行われ、エラーが検出されたら、送信局に対してエラーが検出されなくなるまで再送要求信号(4b)を送信する。図4は、2回の再送要求を行った後に送信されたソフトウェアパケット1(4e)でエラーフリーとなる例であるので、同一のパケット(4a、4c、4e)を3回再送している。エラーフリーとなった後では、ACK信号(4f)をソフトウェアの送信側に対して送信する。

これらの動作を繰り返した後に最終のソフトウェアパケットk(4k)を受信し、全てのソフトウェアの復調が完了する。復号したソフトウェアがプログラム可能な変復調部にダウンロードされ、所望の変復調処理が可能となる。最終のソフトウェアパケットk(4k)に対するACK信号(4l)を送信したのちに、情報パケット(4m、4n、・・・、4o)が伝送される。

次に、図1のプログラム可能なベースバンドディジタル復調部1nの処理内容について説明する。一般的に変調部よりも復調部の処理が複雑であるので、復調部のみを説明する。一例として、広帯域のスペクトラムを使用する移動体無線通信システムであるMMACとWCDMAの復調部の構成について説明する。

図5は、MMAC用のOFDM復調部の構成例を示す。入力されたディジタルベースバンド信号I−DとQ−Dは、まず、パケットタイミング同期部5aでパケットのタイミング同期を得た後に、キャリア周波数同期部5bでキャリア周波数を同期させ、メモリ5cにてデータを書き込んだ後に、FFT(fast Fouriertransform)5dによって周波数領域に変換を行う。サブキャリア数をNFFTとすれば、FFT5dにおいて、NFFT点の高速フーリエ変換を行い、NFFT点のパラレル受信データに復調される。その後に等化器5eによって伝送路等化が行われて誤り訂正符号復号化器5fによって誤りビットの訂正を行い復調ビットとして出力する。

図6は、WCDMA用のスペクトラム拡散方式復調部の構成例を示す。入力されたディジタルベースバンド信号I−DとQ−Dは、まず、パケットタイミング同期部6aでパケットのタイミング同期を得た後に、キャリア周波数同期部6bでキャリア周波数を同期させる。メモリ6cにてデータを書き込んだ後に、逆拡散等化部6dによって所定の拡散符号を用いて逆拡散と伝送路等化が行われる。逆拡散・等化部6dの出力が誤り訂正符号復号化器6eに供給され、復号化器6eによって誤りビットの訂正がなされ、復調ビットが出力される。

上述の図5および図6に示したような復調部においては、数十MSPSのレートで入力されるサンプリングデータに対して実時問でFFT、逆拡散、等化器等の処理を行う必要がある。ソフトウェア無線通信システムにおいては、これらの処理をプログラム可能なハードウェアで実現する。プログラマブルデバイスとして数百MHzのクロックで動作する超高速汎用マイクロプロセッサの使用も考えられる。しかしながら、消費電力クロック周波数に依存するために、電池で動作するような実用的な携帯情報端末装置の設計は困難である。

プログラマブルデバイスとして、FPGAを用いることによって、比較的低消費電力で、かつ高速復調用信号処理ハードウェアが実現できる。100万ゲートを超える大規模なFPGAも市場に出始めているため、140万ゲートを超えるMMAC用のOFDMLSIの機能も数個のFPGAを用いれば十分に実現可能である。但し、FPGAを所望の機能にプログラムするためにはFPGA内部の再構成可能な論理回路の機能、および論理回路間の結線等をプログラムするためのコンフィギュレーションデータが必要となる。前述したMMAC用のOFDM LSIをプログラムするためには8Mビットものコンフィギュレーションデータが必要となる。

FPGAのブロックを使用して設計した加算器乗算器、および、任意の2入力演算回路を以下に説明する。説明を簡単にするために、以下では、特に言及しない場合は、LUT(Look Up Table)の内容と、キャリー生成用専用のプログラム可能な論理回路であるCL(Carry Logic)を設定するためのCL設定データとをコンフィギュレーションデータと呼ぶことにする。なお、CLは、対応するコンフィギュレーションデータによって、予め定義されている幾つかの論理回路の一つを実現できる。

図7は、FPGAのLUTとCLで設計した9ビット加算器の構成例を示す。桁上げ信号下位ビットから伝播するリップルキャリ型加算器である。2の補数表現された入力データバスのビットa8−a0とb8−b0はまず初段のLUT9a−1、9a−2、9a−3、9a−4、9a−5、9a−6、9a−7、9a−8、9a−9、9a−10に入力される。LUT9a−1はオーバフローが発生したことを表す制御信号を生成する。それ以外のLUTは、重みの等しい2つのビットのデータと下位ビットからの桁上げ信号との和を計算する。

CL(9b−1、9b−2、9b−3、9b−4、9b−5、9b−6)は、入力データバスの対応する各ビットにおける桁上げ信号の生成と下位ビットから上位ビットヘの桁上げ信号の伝播を行う。最終段のLUT(9c−1、9c−2、9c−3、9c−4、9c−5、9c−6、9c−7、9c−8)では、和出力に対する2の補数表現に対応した符号処理とオーバフロー時の飽和処理が行われる。この例以外にも種々の加算器のアルゴリズムが提案されている。

図8は、FPGAのLUTとCLを使用して設計した3×2ビットの乗算器の構成例を示す。2の補数で表現された入力データa2、a1、a0とb1、b0は、それぞれ対応するLUT(10a−1、10a−2、10a−3)、LUT(10a−5、10a−6)およびCL(10b−1、10b−2、10b−3)によって絶対値に変換される。LUT(10a−4)によって積の符号が決定する。絶対値の各ビットa’2、a’1、a0’とb’1、b’0がLUT(10c−1、10c−2、・・・、10c−6)に供給され、LUT(10c−1、10c−2、...、10c−6)によって部分積の計算が行われる。部分積はLUT(10d−1、10d−2、10d−3)、CL(10e−1、10e−2)、LUT(10f−1、10f−2、・・・、10f−5)およびCL(10g−1、10g−2、10g−3、10g−4)から構成された加算木で加算されて積が算出される。

任意の2入力演算回路をLUTによって設計する。表1は、データの語長が12ビットの2入力1出力演算回路真理値表の例を示す。

概要

FPGAのコンフィギュレーションデータのようなプログラムの伝送効率を向上させる。

端末局は、ライブラリDB19cと、履歴DB19dとを有する。システムの方式や機能が決定されると、履歴DB19dから、決定されたシステムに対応する情報が格納されているかどうかが調べられる。格納されていれば、当該情報が履歴DB19dから読み出され、全体のコンフィギュレーションデータが生成され、ソフトウェア無線機19bにダウンロードされる。格納されていなければ、基地局に対して配置配線情報を供給するように要求される。基地局では、端末局用履歴DBが調べられ、当該情報が格納されていればそれが読み出され、端末局に送信される。格納されていなければ、基地局が有する端末局用ライブラリDBに格納された情報に基づきコンフィギュレーションデータが生成され、端末局に送信される。

目的

したがって、この発明の目的は、FPGAのコンフィギュレーションデータのようなプログラムの伝送効率を向上させることができる無線通信用端末局装置、無線通信用基地局装置および無線通信システムを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって、所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置において、標準化された無線通信方式の機能を実現するモジュールのプログラムと、上記モジュールに対して追加および/または変更が可能な機能モジュールのプログラムとの、2種類のプログラムのデータベース具備されたことを特徴とする無線通信用端末局装置。

請求項2

請求項1に記載の無線通信用端末局装置において、上記データベースには、各モジュール毎に、1または複数種類の異なるレイアウト形状に対応する上記プログラムが格納されることを特徴とする無線通信用端末局装置。

請求項3

請求項2に記載の無線通信用端末局装置において、基地局から、モジュール間を接続する配線データと、最適なレイアウト形状の情報と、該レイアウト配置位置情報とを受信して上記データベースから上記プログラムを読み出し、全体のプログラムを生成して論理回路を実現するようにしたことを特徴とする無線通信用端末局装置。

請求項4

請求項3に記載の無線通信用端末局装置において、さらに、実現したレイアウト形状の情報と、該レイアウトの配置位置情報と、該実現したレイアウト形状によるモジュール間配線データとを書き込み可能履歴データベースを具備したことを特徴とする無線通信用端末局装置。

請求項5

請求項4に記載の無線通信用端末局装置において、上記履歴データベース内に所望のシステムが存在すれば、上記モジュール間配線データと上記レイアウト形状情報と上記配置位置情報を読み出し、読み出された該モジュール間配線データと該レイアウト形状情報と該配置位置情報とに基づき上記データベースから読み出した対応するプログラムから全体のプログラムを生成して上記所望のシステムの論理回路を実現し、若し、上記履歴データベース内に上記所望のシステムが存在しなければ、上記基地局に対して必要な情報のダウンロードを要求する制御情報伝送し、伝送された該制御情報に基づき上記基地局からダウンロードされた上記モジュール間配線データと上記レイアウト情報と上記レイアウトの配置位置情報とを受信し、受信された該モジュール間配線データと該レイアウト形状情報と該配置位置情報とに基づき上記データベースから読み出した対応するプログラムから全体のプログラムを生成して上記所望のシステムの論理回路を実現するようにしたことを特徴とする無線通信用端末局装置。

請求項6

ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって、所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置に対してプログラムを送信するようにされ、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、プログラムに応じて所望の無線通信方式を実現するようにされた無線通信用基地局装置において、標準化された無線通信方式の機能を実現するモジュールのプログラムと、上記モジュールに対して追加および/または変更が可能な機能モジュールのプログラムとの、2種類のプログラムのデータベースが具備されたことを特徴とする無線通信用基地局装置。

請求項7

請求項6に記載の無線通信用基地局装置において、上記データベースには、各モジュール毎に、1または複数種類の異なるレイアウト形状に対応する上記プログラムが格納されることを特徴とする無線通信用基地局装置。

請求項8

請求項7に記載の無線通信用基地局装置において、与えられたプログラムに基づき論理回路を設計する論理回路設計手段をさらに具備し、上記論理回路設計手段により、上記モジュール間を接続する配線データと、上記モジュールの最適なレイアウト形状と、該レイアウトの配置位置とを決定して全体のプログラムを生成することで、無線通信用基地局装置自身の論理回路を実現するようにしたことを特徴とする無線通信用基地局装置。

請求項9

請求項8に記載の無線通信用基地局装置において、さらに、過去に実現した上記レイアウト形状の情報と、上記レイアウトの配置位置情報と、上記モジュール間の配線データとを書き込み可能な履歴データベースを具備したことを特徴とする無線通信用基地局装置。

請求項10

請求項9に記載の無線通信用基地局装置において、上記履歴データベース内に所望のシステムが存在すれば、上記モジュール間配線データと上記レイアウト形状情報と上記配置位置情報とを上記履歴データベースから読み出し、読み出された該モジュール間配線データと該レイアウト形状情報と該配置位置情報とを用いてモジュール間配線データと共に全体のプログラムを生成して自分自身の論理回路を生成し、若し、上記履歴データベース内に上記所望のシステムが存在しなければ、上記論理回路計算手段によってモジュール間を接続する配線データと該モジュールの最適なレイアウト形状と該レイアウトの配置位置とを決定し、上記データベースから対応する上記プログラムを読み出し、読み出された該モジュール間配線データと該レイアウト形状情報と該配置位置情報とを用いてモジュール間配線データと共に全体のプログラムを生成して自分自身の論理回路を実現するようにしたことを特徴とする無線通信用基地局装置。

請求項11

ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置にプログラムを送信する無線通信用基地局装置において、標準化された無線通信方式の無線通信用端末局装置の機能を実現するモジュールと、該モジュールに対して追加または変更が可能な機能モジュールの2種類のプログラムのデータベースを具備することを特徴とする無線通信用基地局装置。

請求項12

請求項11に記載の無線通信用基地局装置において、上記データベース内に各モジュール毎に1または複数種類の異なったレイアウト形状に対応する上記プログラムが格納されたことを特徴とする無線通信用基地局装置。

請求項13

請求項12に記載の無線通信用基地局装置において、与えられたプログラムに基づき論理回路を設計する論理回路設計手段をさらに具備し、上記論理回路設計手段により、上記モジュール間を接続する配線データと、最適な上記レイアウト形状と、該レイアウトの配置位置を決定して、決定された上記配線データと上記最適なレイアウト形状と上記レイアウトの配置位置とを上記無線通信用端末局装置に伝送することを特徴とする無線通信用基地局装置。

請求項14

請求項13に記載の無線通信用基地局装置において、さらに、過去に実現した上記レイアウト形状の情報と、上記レイアウトの配置位置の情報と、上記モジュール間の配線データとを書き込み可能な履歴データベースを具備することを特徴とする無線通信用基地局装置。

請求項15

請求項14に記載の無線通信用基地局装置において、上記履歴データベース内に所望のシステムが存在すれば、上記モジュール間配線データと上記レイアウト形状情報と上記配置位置情報とを上記履歴データベースから読み出し、読み出された該モジュール間配線データと該レイアウト形状情報と該配置位置情報とを上記無線通信用端末局装置に伝送し、若し、上記履歴データベース内に上記所望のシステムが存在しなければ、上記論理回路計算手段によってモジュール間を接続する配線データと該モジュールの最適なレイアウト形状と該レイアウトの配置位置とを決定し、これら該モジュール間配線データと該レイアウト形状情報と該配置位置情報とを上記無線通信用端末局装置に伝送し、上記無線通信用端末局装置側で上記伝送された上記該モジュール間配線データと上記レイアウト形状情報と上記配置位置情報とを用いて上記所望のシステムによる論理回路を実現できるようにしたことを特徴とする無線通信用基地局装置。

請求項16

ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって、所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置と、無線通信用端末局装置にプログラムを送信する無線通信用基地局装置からなる無線通信システムにおいて、標準化された無線通信方式の機能を実現するモジュールのプログラムと、上記モジュールに対して追加および/または変更が可能な機能モジュールのプログラムとの、2種類のプログラムの第1のデータベースが具備された無線通信用端末局装置と、標準化された無線通信方式の上記無線通信用端末局装置の機能を実現するモジュールと、該モジュールに対して追加または変更が可能な機能モジュールの2種類のプログラムの第2のデータベースを具備する無線通信用基地局装置とを有することを特徴とする無線通信システム。

請求項17

請求項16に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用基地局は、さらに、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、該論理回路に対するプログラムによって所望の無線通信方式を実現するようにされたことを特徴とする無線通信システム。

請求項18

請求項16または請求項17に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用端末局装置の上記第1のデータベースには、各モジュール毎に、1または複数種類の異なるレイアウト形状に対応する上記プログラムが格納されることを特徴とする無線通信用端末局装置。

請求項19

請求項18に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用端末局装置は、上記無線通信用基地局装置から、モジュール間を接続する配線データと最適なレイアウト形状の情報と該レイアウトの配置位置情報とを受信して上記第1のデータベースから上記プログラムを読み出し、全体のプログラムを生成して論理回路を実現するようにしたことを特徴とする無線通信システム。

請求項20

請求項19に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用端末局装置は、さらに、実現したレイアウト形状の情報と、該レイアウトの配置位置情報と、該実現したレイアウト形状によるモジュール間配線データとを書き込み可能な第1の履歴データベースを具備したことを特徴とする無線通信システム。

請求項21

請求項20に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用基地局装置の上記第2のデータベース内に各モジュール毎に1または複数種類の異なったレイアウト形状に対応する上記プログラムが格納されたことを特徴とする無線通信システム。

請求項22

請求項21に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用基地局装置は、与えられたプログラムに基づき論理回路を設計する論理回路設計手段をさらに具備し、上記論理回路設計手段により、上記モジュール間を接続する配線データと最適な上記レイアウト形状と該レイアウトの配置位置とを決定して、決定された上記配線データと上記最適なレイアウト形状と上記レイアウトの配置位置とを上記無線通信用端末局装置に伝送することを特徴とする無線通信システム。

請求項23

請求項22に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用基地局装置は、さらに、上記無線通信用端末局装置で過去に実現した上記レイアウト形状の情報と上記レイアウトの配置位置の情報と上記モジュール間の配線データとを書き込み可能な第2の履歴データベースを具備することを特徴とする無線通信システム。

請求項24

請求項23に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用端末局装置では、若し、上記第1の履歴データベース内に上記所望のシステムが存在すれば、上記モジュール間配線データと上記レイアウト形状情報と上記配置位置情報を上記第1の履歴データベースから読み出し、読み出された該モジュール間配線データと該レイアウト形状情報と該配置位置情報とを用いて上記所望のシステムによる論理回路を実現し、若し、上記第1の履歴データベース内に上記所望のシステムが存在しなければ、上記無線通信用基地局装置に対して、上記論理回路計算手段によってモジュール間を接続する配線データと、該モジュールの最適なレイアウト形状と、該レイアウトの配置位置とを決定し、これら該モジュール間配線データと該レイアウト形状情報と該配置位置情報とを上記無線通信用端末局装置に伝送するように要求し、伝送された上記モジュール間配線データと上記レイアウト形状情報と上記配置位置情報とに基づき上記所望のシステムによる論理回路を実現するようにしたことを特徴とする無線通信システム。

請求項25

請求項21に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用基地局装置は、与えられたプログラムに基づき論理回路を設計する論理回路設計手段をさらに具備し、上記論理回路設計手段により、上記モジュール間を接続する配線データと、上記モジュールの最適なレイアウト形状と、該レイアウトの配置位置とを決定して全体のプログラムを生成することで、上記無線通信用基地局装置自身の論理回路を実現するようにしたことを特徴とする無線通信システム。

請求項26

請求項25に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用基地局装置は、さらに、過去に実現した上記レイアウト形状の情報と、上記レイアウトの配置位置情報と、上記モジュール間の配線データとを書き込み可能な第2の履歴データベースを具備したことを特徴とする無線通信システム。

請求項27

請求項26に記載の無線通信システムにおいて、上記無線通信用基地局装置は、上記第2の履歴データベース内に所望のシステムが存在すれば、上記モジュール間配線データと上記レイアウト形状情報と上記配置位置情報を上記第2の履歴データベースから読み出し、読み出された該モジュール間配線データと該レイアウト形状情報と該配置位置情報とに基づきモジュール間配線データと共に全体のプログラムを生成して上記無線通信用基地局装置自身の論理回路を生成し、若し、上記第2の履歴データベース内に上記所望のシステムが存在しなければ、上記論理回路計算手段によってモジュール間を接続する配線データと、該モジュールの最適なレイアウト形状と、該レイアウトの配置位置を決定し、上記第2のデータベースから対応する上記プログラムを読み出し、読み出された該モジュール間配線データと該レイアウト形状情報と該配置位置情報とに基づきモジュール間配線データと共に全体のプログラムを生成して上記無線通信用基地局装置自身の論理回路を実現するようにしたことを特徴とする無線通信システム。

技術分野

0001

この発明は、ソフトウェア無線技術による無線通信用端末局装置、無線通信用基地局装置および無線通信システムに関する。

背景技術

0002

最近、ソフトウェア無線の開発がされつつある。ソフトウェア無線とは、基本的な無線の機能(帯域幅フィルタリング、変復調、符号化等)をソフトウェアで変更することが可能なシステムについての概念である。ソフトウェア無線の特徴として、リコンフィギュアビリティ(構成・スペックの変更が可能なこと)およびダウンローダビリティ(プログラム書き換え可能なこと)を挙げることができる。ソフトウェア無線技術で構成された無線機のことがソフトウェア無線機と称される。

0003

より具体的には、ソフトウェア無線通信技術では、マイクロプロセッサやDSP(Digital Signal Processor)のチップまたはFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いてディジタル無線通信用のプログラマブル変復調装置を構成し、所望の通信方式変復調方式を構成するためのソフトウェアを有線または無線によって変復調装置にダウンロードして、種々の仕様を同一のハードウェアで柔軟に実現することができる。

0004

例えばソフトウェアをダウンロードすることによって、PHS(Personal Handyphone System)や携帯電話、構内LAN(Local Area Network)等の異なる無線通信方式を1つの無線通信装置で実現することができれば、ユーザは同一の無線端末装置さえあればその地域の通信方式のプログラムをダウンロードすることによって世界中でサービスを受けられる。端末装置製造メーカにとっては、ハードウェアを共通化することによって量産が可能となり、製造コストを削減できる。

0005

また、無線通信装置の機能を容易に更新できるため、通信事業者にとっては新サービスの追加、機能のバージョンアップシステム変更、ソフトウェアのミス訂正等を容易に行える。さらに、無線経由でソフトウェアをダウンロードすることによって、伝搬環境に応じてビットレート、変復調方式、誤り訂正符号化復号化方式等を柔軟に設定でき、伝搬環境に最適な伝送品質の提供や加入者数の向上を可能にする。

0006

図1は、従来の技術によるソフトウェア無線装置の一例を示す。アンテナ1aから受信された中心周波数fcの信号はアンテナスイッチ1bを通り、ローノイズアンプ1jに入力される。ローノイズアンプから出力された信号は、受信ミキサ1kにおいて、第1局部発振器1cの発振周波数f11をミックスされ、中間周波数fiの信号に変換される。

0007

中間周波数fiに変換された信号は、直交検波器1lにおいて、第2局部発振器1dの中間周波数f12により直交検波され、アナログベースバンド信号I、Qに変換される。アナログベースバンド信号I、Qは、A/D変換器1mにおいて、ディジタルベースバンド信号I−D、Q−Dに変換される。ディジタルベースバンド信号I−D、Q−Dがデマルチプレクサ1pに供給される。

0008

デマルチプレクサ1pによって、ソフトウェアの伝送パケットまたは情報データの伝送パケットの選択が行われる。ソフトウェアダウンロード時は、A/D変換器の出力データI−DとQ−Dがソフトウェア変調信号復調部1oで復調される。復調されたプログラムがプログラム可能ベースバンドディジタル変調部1iまたはプログラム可能なベースバンドディジタル復調部1nにダウンロードされる。ダウンロード後にデマルチプレクサ1pは、A/D変換器の出力データI−DとQ−Dをプログラム可能なベースバンドディジタル復調部1nに供給し、プログラムによって決められた所望の復調処理が行われる。

0009

プログラム可能なベースバンドディジタル変調部1iおよびプログラム可能なベースバンドディジタル復調部1nは、一例として、ソフトウェア変調信号復調部1oからのプログラムによって、OFDM(orthogonal frequency divisionmultiplexing:直交周波数分割多重)方式の変調および復調の機能と、W−CDMA(Wideband-CDMA:広帯域符号分割多元接続)方式の変調および復調の機能とが切り替えられるものである。この変復調方式は、マルチモード無線機の一例であって、この発明は、GSM(Global System for Mobile Communication:欧州のディジタル自動車・携帯電話の方式)等をプログラムによって実現しても良い。さらに、移動通信に限らず、この発明は、無線LANにおける異なる方式、ITS(Intelligent Transport System:高度道路交通システム)における異なる方式等に対しても適用可能である。

0010

相手先の局にダウンロードすべきソフトウェアを送信するときはソフトウェアメモリ1qに格納されたソフトウェアがソフトウェア変調部1rによって変調され、マルチプレクサ1sを通ったディジタルIQ信号I−D,Q−DがD/A変換器1hに入力される。D/A変換器1hは、ディジタルIQ信号をアナログ信号に変換する。情報ビットを送信するときは、変調データビットをプログラム可能なベ一スバンドディジタル変調部1iによって所望の変調方式で変調する。変調部1iの出力がマルチプレクサ1sを通り、ディジタルベースバンド信号I−D,Q−DとしてD/A変換器1hに入力される。なお、ソフトウェアメモリ1qおよびソフトウェア変調部1rは、基地局に限らず、端末局が有することも可能である。

0011

アナログ信号は、直交変調器1gにおいて、第2局部発振器(1d)の発振周波数f12により直交変調され、中間周波数fi(=f12)の信号に変換される。中間周波数fiに変調された信号は、送信ミキサ1fにおいて、第1局部発振器1cの周波数f11により、周波数fc(=f12+f11)の信号に変換される。

0012

周波数fcに変換されたOFDM変調信号は、パワーアンプ1eにおいて、所定の送信電力増幅される。増幅された信号は、アンテナスイッチ1bを介して、アンテナ1aに供給され、送信される。MMAC(Mu1timedia mobi1e accesscommunication system)やWCDMA(Wideband code division mu1tip1e access)のような広帯域スペクトラムを使用する移動体無線通信においては、A/D変換器1mとD/A変換器1hのサンプリング周波数が数十MSPS(Mega samples per second)となる。

0013

図2は、ソフトウェア無線通信システム用のソフトウェアを無線ダウンロードするリンクパケットの構成例、並びに情報データを伝送するリンクのパケットの構成例を示す。このリンクは、基地局から端末局へのダウンリンクである。パケットは、ソフトウェアを伝送するパケット2a−1、2a−2、・・・、2a−kと情報データを伝送する情報パケット2b−1、2b−2、・・・、2b−nから構成される。

0014

ソフトウェアパケットは、プリアンブル2cおよびソフトウェア2dから構成される。ソフトウェア2dは、エラー検出のために付加されたCRC(Cyc1ic redundancy check)のためのデータ2eとマイクロプロセッサ(あるいはDSP)に入力するプログラムまたはFPGAを再構成するためのコンフィギュレーションデータ2fから構成される。情報パケットは、プリアンブル2gと情報シンボル2h−1、2h−2、・・・、2h−mから構成される。

0015

受信したデータに対して、既知信号であるプリアンブルが検出され、検出に基づいてパケットタイミング同期周波数同期伝送路等化がなされる。受信したソフトウェアに対してはCRCで誤り検出を行う。誤りが検出された場合はそのパケットは破棄して再送を要求する。誤りが検出されない場合のみ、プログラムを復調して、ACK信号アクノリッジ信号)を送信して次のパケットの送信を促す。全プログラムが復調されたら、復調されたプログラムをベースバンドディジタル信号変調部1iおよび復調部1nにダウンロードし、所望の変復調方式に設定する。情報パケットを受信し、プリアンブル2gに対してパケットタイミング同期、周波数同期、伝送路等化を行った後に、情報パケット情報シンボル2h−1、2h−2、・・・、2h−mに対して設定された復調方式で情報データの復調が行われる。

0016

図3は、ソフトウェア無線通信システムにおいて、ソフトウェアがダウンロードされた変調部によって、端末局から基地局に対して伝送するリンク(アップリンク)のパケットの構成例を示す。パケット3a−1、3a−2、・・・、3a−nは、既知信号であるプリアンブル3bと情報データ3cから構成される。情報データ3cは、情報シンボル3d−1、3d−2、・・・、3d−mから構成される。受信側では、プリアンブルの検出に基づいて、パケットタイミング同期、周波数同期、伝送路等化がなされ、その後に情報シンボルの復調が行われる。

0017

図4は、ソフトウェア無線通信システムのパケット再送処理例を示す。ソフトウェア無線通信システムにおいては、ソフトウェアがダウンロードされた変復調部によって本来伝送すべき情報データの変復調が行われる。無線伝送路によって発生したソフトウェアのエラーに起因して変復調部に故障が生じる可能性がある。したがって、ソフトウェアの無線伝送パケットに対してはCRCによるエラー検出が行われ、エラーフリーエラー無し)となるまで何度も再送処理が行われる。

0018

例えばソフトウェア送信局からは最初のソフトウェアパケット1(4a)を送信する。受信したパケットに対してCRCによるエラー検出が行われ、エラーが検出されたら、送信局に対してエラーが検出されなくなるまで再送要求信号(4b)を送信する。図4は、2回の再送要求を行った後に送信されたソフトウェアパケット1(4e)でエラーフリーとなる例であるので、同一のパケット(4a、4c、4e)を3回再送している。エラーフリーとなった後では、ACK信号(4f)をソフトウェアの送信側に対して送信する。

0019

これらの動作を繰り返した後に最終のソフトウェアパケットk(4k)を受信し、全てのソフトウェアの復調が完了する。復号したソフトウェアがプログラム可能な変復調部にダウンロードされ、所望の変復調処理が可能となる。最終のソフトウェアパケットk(4k)に対するACK信号(4l)を送信したのちに、情報パケット(4m、4n、・・・、4o)が伝送される。

0020

次に、図1のプログラム可能なベースバンドディジタル復調部1nの処理内容について説明する。一般的に変調部よりも復調部の処理が複雑であるので、復調部のみを説明する。一例として、広帯域のスペクトラムを使用する移動体無線通信システムであるMMACとWCDMAの復調部の構成について説明する。

0021

図5は、MMAC用のOFDM復調部の構成例を示す。入力されたディジタルベースバンド信号I−DとQ−Dは、まず、パケットタイミング同期部5aでパケットのタイミング同期を得た後に、キャリア周波数同期部5bでキャリア周波数を同期させ、メモリ5cにてデータを書き込んだ後に、FFT(fast Fouriertransform)5dによって周波数領域に変換を行う。サブキャリア数をNFFTとすれば、FFT5dにおいて、NFFT点の高速フーリエ変換を行い、NFFT点のパラレル受信データに復調される。その後に等化器5eによって伝送路等化が行われて誤り訂正符号復号化器5fによって誤りビットの訂正を行い復調ビットとして出力する。

0022

図6は、WCDMA用のスペクトラム拡散方式復調部の構成例を示す。入力されたディジタルベースバンド信号I−DとQ−Dは、まず、パケットタイミング同期部6aでパケットのタイミング同期を得た後に、キャリア周波数同期部6bでキャリア周波数を同期させる。メモリ6cにてデータを書き込んだ後に、逆拡散等化部6dによって所定の拡散符号を用いて逆拡散と伝送路等化が行われる。逆拡散・等化部6dの出力が誤り訂正符号復号化器6eに供給され、復号化器6eによって誤りビットの訂正がなされ、復調ビットが出力される。

0023

上述の図5および図6に示したような復調部においては、数十MSPSのレートで入力されるサンプリングデータに対して実時問でFFT、逆拡散、等化器等の処理を行う必要がある。ソフトウェア無線通信システムにおいては、これらの処理をプログラム可能なハードウェアで実現する。プログラマブルデバイスとして数百MHzのクロックで動作する超高速汎用マイクロプロセッサの使用も考えられる。しかしながら、消費電力クロック周波数に依存するために、電池で動作するような実用的な携帯情報端末装置の設計は困難である。

0024

プログラマブルデバイスとして、FPGAを用いることによって、比較的低消費電力で、かつ高速復調用信号処理ハードウェアが実現できる。100万ゲートを超える大規模なFPGAも市場に出始めているため、140万ゲートを超えるMMAC用のOFDMLSIの機能も数個のFPGAを用いれば十分に実現可能である。但し、FPGAを所望の機能にプログラムするためにはFPGA内部の再構成可能な論理回路の機能、および論理回路間の結線等をプログラムするためのコンフィギュレーションデータが必要となる。前述したMMAC用のOFDM LSIをプログラムするためには8Mビットものコンフィギュレーションデータが必要となる。

0025

FPGAのブロックを使用して設計した加算器乗算器、および、任意の2入力演算回路を以下に説明する。説明を簡単にするために、以下では、特に言及しない場合は、LUT(Look Up Table)の内容と、キャリー生成用専用のプログラム可能な論理回路であるCL(Carry Logic)を設定するためのCL設定データとをコンフィギュレーションデータと呼ぶことにする。なお、CLは、対応するコンフィギュレーションデータによって、予め定義されている幾つかの論理回路の一つを実現できる。

0026

図7は、FPGAのLUTとCLで設計した9ビット加算器の構成例を示す。桁上げ信号下位ビットから伝播するリップルキャリ型加算器である。2の補数表現された入力データバスのビットa8−a0とb8−b0はまず初段のLUT9a−1、9a−2、9a−3、9a−4、9a−5、9a−6、9a−7、9a−8、9a−9、9a−10に入力される。LUT9a−1はオーバフローが発生したことを表す制御信号を生成する。それ以外のLUTは、重みの等しい2つのビットのデータと下位ビットからの桁上げ信号との和を計算する。

0027

CL(9b−1、9b−2、9b−3、9b−4、9b−5、9b−6)は、入力データバスの対応する各ビットにおける桁上げ信号の生成と下位ビットから上位ビットヘの桁上げ信号の伝播を行う。最終段のLUT(9c−1、9c−2、9c−3、9c−4、9c−5、9c−6、9c−7、9c−8)では、和出力に対する2の補数表現に対応した符号処理とオーバフロー時の飽和処理が行われる。この例以外にも種々の加算器のアルゴリズムが提案されている。

0028

図8は、FPGAのLUTとCLを使用して設計した3×2ビットの乗算器の構成例を示す。2の補数で表現された入力データa2、a1、a0とb1、b0は、それぞれ対応するLUT(10a−1、10a−2、10a−3)、LUT(10a−5、10a−6)およびCL(10b−1、10b−2、10b−3)によって絶対値に変換される。LUT(10a−4)によって積の符号が決定する。絶対値の各ビットa’2、a’1、a0’とb’1、b’0がLUT(10c−1、10c−2、・・・、10c−6)に供給され、LUT(10c−1、10c−2、...、10c−6)によって部分積の計算が行われる。部分積はLUT(10d−1、10d−2、10d−3)、CL(10e−1、10e−2)、LUT(10f−1、10f−2、・・・、10f−5)およびCL(10g−1、10g−2、10g−3、10g−4)から構成された加算木で加算されて積が算出される。

0029

任意の2入力演算回路をLUTによって設計する。表1は、データの語長が12ビットの2入力1出力演算回路真理値表の例を示す。

0030

0031

図9は、この真理値表に基づいてLUTによって設計した演算回路の構成例を示す。入力データのビット数の合計が24ビットであるため、24入力1出力の論理回路を12個用意すれば実現可能である。出力ビットc11(MSB),c10,...,c0(LSB)は、論理回路(1111,1110,・・・,110)によって算出される。各論理回路は、24ビットのデータを入力する8個のLUT(11a−1,11a−2,11a−3,11a−4,11a−5,11a−6,11a−7,11a−8)から構成される。

0032

真理値表(表1)を満足するようにコンフィギュレーションデータが各論理回路の各LUTに書き込まれる。図9に示した構成は、LUTを直接的に木状に接続して設計したため、LUTの個数が最大の例である。真理値表の内容によっては、論理式簡単化を行うことによってLUTの数を削減することが可能である。

0033

図5図6中に示したタイミング同期部(5a,6a),キャリア周波数同期部(5b,6b)、FFT(5d)、逆拡散・等化部(6d)においては、主に相関演算がなされ、OFDMの伝送路等化(5e)の処理では除算が行われる。すなわち、FPGA上で処理回路を構成するためには、乗算器、加算器、および除算器が必要となる。入力データは数十MHzのサンプリングレートで入力され、実時間で演算を行う必要がある。FPGAのLUTやCLで構成した演算回路の演算時間が数十nsecであると仮定すれば、ハードウェアを時分割的共有することは困難であり、各処理部毎にそれぞれの演算回路が必要となる。したがって、ベースバンドの変復調処理全体を構成するためには、膨大な数のLUTやCLが必要である。

0034

例えば、MMAC用のFFTのみをFPGA上で実現するには2300個以上のLUTと同数程度のCLが必要である。これらをプログラムするための大量のコンフィギュレーションデータが必要となる。さらに、MMAC用のOFDMの変復調LSIは140万ゲート以上の規模であるから、これをFPGAで構成すると仮定すれば、8Mビット以上のコンフィギュレーションデータが必要となる。

発明が解決しようとする課題

0035

図4に示したように、従来のソフトウェアの無線ダウンロード手法においては、受信したソフトウェアに対してCRCを行い、エラーフリーが確認された後にプログラマブルデバイスにダウンロードが行われる。誤りが検出された場合はエラーフリーになるまで再送要求が行われる。この手法は、劣悪な伝搬環境下においては、エラーフリーに到達するまで膨大な量のコンフィギュレーションデータを何度も再送する必要があり、ダウンロードが完了するまでに膨大な時問が費やされる。

0036

コンフィギュレーションデータのダウンロード時間が増大すれば、図2パケット構成図に示されるような本来伝送すべき情報データの伝送効率劣化する。また、時々刻々と変動する伝搬路環境に応じて最適な機能を無線ダウンロードして実現する適応伝送方式においては、機能を実現するためのコンフィギュレーションデータの伝送は速やかに行われる必要がある。再送をともなう伝送方式では、無線ダウンロードが完了するまでに伝搬環境が激変してしまい、ダウンロード完了後の伝搬環境に最適な機能をFPGA上で実現できない。したがって、ソフトウェア無線通信システムの特長を活用するにはFPGAのコンフィギュレーションデータを含めたソフトウェアの高効率な無線伝送・ダウンロード手法の確立が必須である。

0037

基地局からの、論理回路に対する膨大なコンフィギュレーションデータの無線伝送を避けるために、端末局側において、予め、通信方式などを実現する種々のコンフィギュレーションデータを、FPGAの外部メモリに格納しておく。基地局から、そのコンフィギュレーションデータの名称のみを伝送すれば、端末局側では、伝送された名称に対応するコンフィギュレーションデータをメモリから読み出してFPGAにダウンロードできる。これにより、所望の通信方式を、容易に実現できる。

0038

この方法は、既に定まった通信方式の実現には効果的である。例えば、既存の通信方式に対する付加または一部の変更のために、情報源符号化復号化モジュールや特殊な暗号化・復号化モジュールのような機能を付加する場合について考える。ここで、予め全ての付加機能のコンフィギュレーションデータがメモリに格納されていると仮定する。基地局側から付加機能の名称だけを伝送しても、既にFPGAチップ上に実現されているモジュールの位置やインターフェイスなどを考慮して、付加機能を実現するモジュールのチップ上での配置位置とモジュール間の配線を端末局側で決定し、改めてFPGA用のコンフィギュレーションデータを生成しなければならない。

0039

FPGA用の論理回路設計プログラムの一部である、配置・配線プログラム計算機上での実行は、高い演算能力が必要とされる。このような配置配線プログラムを速やかに実行させるためには、高性能のマイクロプロセッサ、大容量のメモリおよび配置配線プログラムを格納するためのハードディスク装置が必要となる。そのため、特に端末局が携帯型の装置である場合は、端末局側においてこのような大規模な装置を実現することは、ハードウェアの規模や消費電力の点で、困難であるという問題点があった。

0040

また、小規模の比較的演算性能の低い低消費電力の端末装置で上述の配置配線プログラムを実行させようとすると、実用的な実行時間内に終了しないという問題点があった。

0041

すなわち、FPGA上に既に実現されている通信システムの機能変更を基地局側から行う場合、たとえ、これらの機能を実現するコンフィギュレーションデータが端末局側にあっても、新しい機能をFPGAチップの上の何処に配置するか、また既存のシステムとどのように配線を行うかを携帯端末装置上で決定することは容易ではないという問題点があった。

0042

したがって、この発明の目的は、FPGAのコンフィギュレーションデータのようなプログラムの伝送効率を向上させることができる無線通信用端末局装置、無線通信用基地局装置および無線通信システムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0043

この発明は、上述した課題を解決するために、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって、所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置において、標準化された無線通信方式の機能を実現するモジュールのプログラムと、モジュールに対して追加および/または変更が可能な機能モジュールのプログラムとの、2種類のプログラムのデータベース具備されたことを特徴とする無線通信用端末局装置である。

0044

また、この発明は、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって、所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置に対してプログラムを送信するようにされ、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、プログラムに応じて所望の無線方式を実現するようにされた無線通信用基地局装置において、標準化された無線通信方式の機能を実現するモジュールのプログラムと、モジュールに対して追加および/または変更が可能な機能モジュールのプログラムとの、2種類のプログラムのデータベースが具備されたことを特徴とする無線通信用基地局装置である。

0045

また、この発明は、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置にプログラムを送信する無線通信用基地局装置において、標準化された無線通信方式の無線通信用端末局装置の機能を実現するモジュールと、モジュールに対して追加または変更が可能な機能モジュールの2種類のプログラムのデータベースを具備することを特徴とする無線通信用基地局装置である。

0046

また、この発明は、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって、所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置と、無線通信用端末局装置にプログラムを送信する無線通信用基地局装置からなる無線通信システムにおいて、標準化された無線通信方式の機能を実現するモジュールのプログラムと、モジュールに対して追加および/または変更が可能な機能モジュールのプログラムとの、2種類のプログラムの第1のデータベースが具備された無線通信用端末局装置と、標準化された無線通信方式の無線通信用端末局装置の機能を実現するモジュールと、モジュールに対して追加または変更が可能な機能モジュールの2種類のプログラムの第2のデータベースを具備する無線通信用基地局装置とを有することを特徴とする無線通信システムである。

0047

上述したように、請求項1に記載の発明は、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって、所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置において、標準化された無線通信方式の無線通信用端末局装置の機能を実現するモジュールのプログラムと、モジュールに対して追加および/または変更が可能な機能モジュールのプログラムとの、2種類のプログラムのデータベースが具備されているため、所望の通信方式を実現するためのプログラムがデータベースに格納されていれば、通信方式が変更になった場合でも、無線通信用端末局装置自身で論理回路を構成でき、外部からプログラムをダウンロードする必要が無い。

0048

また、請求項6に記載の発明は、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって、所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置に対してプログラムを送信するようにされ、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、プログラムに応じて所望の無線通信方式を実現するようにされた無線通信用基地局装置において、標準化された無線通信方式の機能を実現するモジュールのプログラムと、モジュールに対して追加および/または変更が可能な機能モジュールのプログラムとの、2種類のプログラムのデータベースが具備されているため、所望の無線通信方式を実現するためのプログラムを有していない場合に、データベースから当該プログラムを読み出して論理回路を構成することができる。

0049

また、請求項11に記載の発明は、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置にプログラムを送信する無線通信用基地局装置において、標準化された無線通信方式の無線通信用端末局装置の機能を実現するモジュールと、モジュールに対して追加または変更が可能な機能モジュールの2種類のプログラムのデータベースを具備しているため、無線通信用端末局装置が所望の無線通信方式を実現するためのプログラムを有していない場合に、データベースから当該プログラムを読み出して無線通信用端末局装置に伝送することができる。

0050

また、請求項16に記載の発明は、ハードウェアの一部または全部がプログラム可能な論理回路で構成され、論理回路に対するプログラムを受信することによって、所望の無線通信方式を実現するようにした無線通信用端末局装置と、無線通信用端末局装置にプログラムを送信する無線通信用基地局装置からなる無線通信システムにおいて、標準化された無線通信方式の機能を実現するモジュールのプログラムと、モジュールに対して追加および/または変更が可能な機能モジュールのプログラムとの、2種類のプログラムの第1のデータベースが具備された無線通信用端末局装置と、標準化された無線通信方式の無線通信用端末局装置の機能を実現するモジュールと、モジュールに対して追加または変更が可能な機能モジュールの2種類のプログラムの第2のデータベースを具備する無線通信用基地局装置とを有するため、所望の無線通信方式の機能を実現するためのプログラムが無線通信用端末局装置側の第1のデータベースに格納されている場合は第1のデータベースから読み出されたプログラムで論理回路を構成することができ、当該プログラムが第1のデータベースになく無線通信用基地局装置側の第2のデータベースに格納されている場合は当該プログラムを第2のデータベースから読み出し、無線通信用端末局装置側に送信することができ、無線通信用端末局装置側で送信されたプログラムを用いて所望の無線通信方式の機能を実現する論理回路を構成することができる。

発明を実施するための最良の形態

0051

先ず、この発明の実施の一形態の説明に先んじて、理解を容易とするために、FPGAについて、従来例で上述したベースバンド処理部を構成するFPGAを例にとって考察を行う。図10は、FPGAの一例の内部構成を示す。なお、以下では、「ソフトウェア」または「プログラム」という用語にはFPGAの機能を定義するコンフィギュレーションデータも含まれる。

0052

図10Bに一例が示されるFPGAチップ7aに、外部からコンフィギュレーションデータが供給され、図示されないコンフィギュレーションメモリに書き込まれる。詳細は後述するが、コンフィギュレーションメモリは、FPGA7aを構成する各ブロックに分散されている。このコンフィギュレーションデータによって、FPGA各部の機能がプログラムされる。

0053

プログラム可能な論理回路ブロックであるCLB(Configurable Logic Block)7bは、対応するコンフィギュレーションデータによって、ユーザが所望する小規模な論理回路に構成できる。説明のため、図10Aでは3×3個のCLBから構成されるFPGAが示されているが、実際には、数10×数10ものCLBが集積される比較的大規模な構成のFPGAもある。IOB(Input/Output Blocks)7cは、チップ外チップ内の信号のインターフェイス回路である。IOB7cは、一種電流増幅器でもある。IOB7cは、対応するコンフィギュレーションデータによって所定の論理振幅電圧に設定され、外部論理電圧を内部の論理電圧に変換する機能を有する。

0054

RC(Routing Channel)7dは、各ブロックを接続するデータバスである。プログラム可能なスイッチであるCB(Connection Block)7eとSB(Switching Block)7fは、マトリクス状に配置される。CBは、CLBとCLBの間、SBとSBの間およびCLBとIOBの間の接続を行う。SBはCBとCBの間および、CBとIOBの間の接続を行う。なお、図10では、コンフィギュレーションデータのコンフィギュレーションメモリへの入力と分配を行うハードウェア構成の図示は、省略する。

0055

図11は、CLB7bの一例の内部構成を示す。CLB7bは、4入力1出力のLUT(Look-Up Table)8a、8bおよび3入力1出力のLUT8c、キャリー生成用専用のプログラム可能な論理回路であるCL(Carry Logic)8d、8e、9個のマルチプレクサ8f、8g、8h、8i、8j、8k、8l、8m、8nと2個のレジスタ8o、8pから構成される。CLBはSRAMであり、入力はアドレスに相当する。4入力と3入力のCLBにはそれぞれ16ビットと8ビットのコンフィギュレーションデータをダウンロードして任意の論理回路を構成することができる。CLB7bは、さらに、各マルチプレクサの制御信号を貯えるコンフィギュレーションメモリ8qを具備する。

0056

表2は、4入力のLUTの真理値表の例を示す。CLは、対応するコンフィギュレーションデータによって、予め定義されている幾つかの論理回路の一つを実現できる。また、各マルチプレクサの制御信号も、コンフィギュレーションデータによって設定される。種々のコンフィギュレーションデータをCLBに与えることによって、レジスタを含む所望の論理回路を実現することができる。

0057

0058

図12は、CB7eの一例の構成を示す。図12Bにおいて、上下に配置されているバス12aは、SB7fに接続されるバスである。交差した左側のバス12bと右側のバス12cは、IOB7cまたはCLB7bに接続されるバスである。スイッチ12dは、各バスのビット線に接続される。図12Aに示されるように、スイッチ12dにおいて、各ビット線間トランジスタ12eのソースドレインが接続される。トランジスタ12eのゲート電圧を制御する信号は、コンフィギュレーションメモリのセル12fに書き込まれている。セルの信号によって、トランジスタ12eのオンオフ制御を行う。なお、図12において、コンフィギュレーションメモリへ書き込むデータ信号や制御信号の記述は、省略する。

0059

図13は、SB7fの一例の構成を示す。図13Bに示されるように、バス13a、13b、13c、13dは、それぞれ上下左右に配置される。スイッチ13eは各バスのビット線の交差点対角線上に配置され、入力は4方向のビット線に接続される。スイッチの4方向からの各ビット線間にトランジスタ13fのソースとドレインが接続される。トランジスタのゲートにはコンフィギュレーションメモリのセル13gが接続され、セルに書き込まれた信号によって4方向のビット線のオン・オフ制御を行う。なお、コンフィギュレーションメモリへの入力信号や制御信号の記述は省略する。

0060

図13Aに一例が示されるように、スイッチ13eも上述のスイッチ12dと同様に、4方向のビット線のオン・オフ制御が行われる。さらに、IOBに対しても、内部のコンフィギュレーションメモリのセルのデータによって、入出力信号電圧レベル出力電流最大値、レジスタの挿入・非挿入などの設定が行われる。

0061

以上のように、各ブロックに分散しているコンフィギュレーションメモリに、所望の回路を実現するデータを書き込むことによって、CB、SB、CLB、IOBのプログラムが行われ、所望の仕様の論理回路を、FPGA上に実現できる。

0062

前述したようなFPGAのブロックで論理回路を実現した場合、FPGAの各ブロックがどのように接続されるかについて考察する。図14は、ある論理回路をFPGA上に実現した場合の、一例のFPGAレイアウトを示す。以下では、FPGAのブロックを用いて構成されたある機能を実現する論理回路の単位を、機能モジュールと呼ぶことにする。図14は、2つの小規模な機能モジュール100a(機能モジュールA)、機能モジュール100b(機能モジュールB)およびモジュール間の配線領域100cから構成される。

0063

機能モジュールのレイアウト形状が決まっていれば、レイアウト中に基準位置を決めることによって、チップ上の配置位置を一意に決定することができる。例えば、基準位置を、レイアウト内の左列の最上のブロックと決めておけば、機能モジュールAの基準位置100dの座標と機能モジュールBの基準位置100eの配置位置の座標とを、それぞれ(2,8)と(2,5)のように決める。こうすることで、各機能モジュールAおよびBを、図14のような位置に一意に配置できる。

0064

図15は、図14で示した機能モジュールを実現するためのコンフィギュレーションデータの一例の内容を示す。列は、図14のブロックの列に対応する。コンフィギュレーションデータのデータ系列は、図14のFPGAの構成に対応し、FPGAの各ブロックのコンフィギュレーションデータは、ブロックの位置に対応するアドレスのデータ領域に書き込まれる。例えば、(x=1,y=8)の座標に位置するIOB用のコンフィギュレーションデータは、対応するデータ領域101aに書き込まれる。

0065

凡例で示すと、図14で示した機能モジュールを実現するためのコンフィギュレーションデータは、機能モジュールAを構成するコンフィギュレーションデータ領域101b、機能モジュールBを構成するコンフィギュレーションデータ領域101c、モジュール間配線を構成するコンフィギュレーションデータ領域101dから構成される。機能モジュール自体のコンフィギュレーションデータが定まっており、機能モジュール間の配線が適正に設計され、機能モジュールの配置位置が適正であれば、機能モジュールは、FPGA上に問題なく実現できる。

0066

つまり、各機能モジュール自体のコンフィギュレーションデータが既知であれば、他に、機能モジュールAの基準位置101e、機能モジュールBの基準位置101fおよびモジュール間配線コンフィギュレーションデータ101dのみが解れば、これらのモジュールは、FPGA上に実現できる。

0067

一つのFPGAのチップ上に実現できる、複数の機能モジュールから構成されるシステムの規模は、FPGA上に集積されているブロックの個数によって制限される。当然、ブロックの個数には制限があり、さらに、配線による信号の伝搬遅延による性能劣化も考えられる。大規模なシステムを実現するためには、FPGAのブロックを有効利用すること望ましい。そのためには、機能モジュールのレイアウト形状の最適化、機能ブロックの配置する位置の最適化、ブロック間の配線の短縮化が必須である。

0068

しかしながら、種類の限定された機能ブロックを実現するために、FPGA上に回路実現を行う度に、さらに機能モジュールのレイアウト形状の最適化を実行するのは、効率が悪い。機能モジュールを実現する回路のレイアウト形状の種類を複数用意しておき、その中から最適なレイアウト形状を選択し、モジュールの配置とモジュール間の配線を行えば、FPGA上に機能を効率良く実現できる。

0069

図16は、ある機能モジュールの幾つかのレイアウト形状の例を示す。この図16の例では、辺の長さの異なる2種類の長方形と、他のモジュールと配線を結合するインターフェイス部の位置の組み合わせとによって、12の例が示されている。例えば、形状(1)では、全体のレイアウト102aは、機能モジュール本体102bとインターフェイス部102cとから構成される。

0070

図17は、図16に示すレイアウト形状(1)の場合のFPGA上の一例の詳細図を示す。このモジュールのレイアウト103aは、本体103bとインターフェイス部103cとから構成される。また、配置を行う際の情報としての基準位置を表すブロック103dを有する。

0071

図18は、図17に示す機能モジュールの、FPGA上での一例のレイアウト図を示す。この図18は、予め、FPGA上に通信方式Aという無線通信機の機能を実現するためのモジュール104aが実現されており、この機能モジュール104aに対して、後に、上述の図16に示される最適な形状(1)の機能モジュール104bおよび配線領域104cを付加した場合のレイアウトの例が示されている。基準位置104dは、追加された機能モジュール104bの配置基準位置を示す。

0072

図19は、図18で示したレイアウト図の一例の詳細図を示す。通信方式Aを実現するためのモジュール105a、図16の形状(1)の機能モジュール105bおよび配線領域105cから構成される。座標(j−2,k+5)の機能モジュールの基準位置105dは、機能モジュール105bの配置位置を示している。

0073

この追加された機能モジュール105bの各レイアウト形状に対応したコンフィギュレーションデータが既知であるならば、この機能モジュールの基準位置を配置する位置とレイアウト形状情報と配線領域のコンフィギュレーションデータさえ明示すれば、このように、既存のモジュールに対して効率よく新しい機能モジュールを付加することができる。

0074

上述した考察に基づいて、この実施の一形態では、基地局から端末局へ送信するコンフィギュレーションデータ量の削減を可能とするものである。

0075

以下、この発明の実施の一形態について説明する。端末局と基地局は、プラットフォームと成り得る標準化された無線通信方式のコンフィギュレーションデータとそれに付加および/または変更する機能モジュールのコンフィギュレーションデータのデータベースを有する。

0076

例えば、ソフトウェア無線機を有する端末局が、ある通信方式を実現する機能モジュールと追加機能モジュールを、端末局のソフトウェア無線機のFPGA上に実現しようとすると仮定する。

0077

最初に、端末局から基地局に対して、必要な通信方式の名称と追加する機能モジュールの名称とを、ある通信方式で通知する必要がある。このときの通信方式は、初期通知専用の特別な通信方式であっても良いし、既存の一般的な携帯電話などの通信方式でも良い。すなわち、端末局から基地局に対して容易に通信可能である方式ならば、どのような通信方式でも構わない。端末局から送信されたこの初期通知が基地局に受信される。基地局では、受信された初期通知に基づき、指定のコンフィギュレーションデータがデータベースから読み出される。そして、読み出されたコンフィギュレーションデータに基づきFPGA上で配置と配線の最適化が行われ、付加する機能モジュールの最適なレイアウトの形状番号と配置位置とが端末局側に通知される。

0078

また、基地局においても、基地局が有するソフトウェア無線機に指定の方式のコンフィギュレーションデータをダウンロードしても良い。また、必ずしも初期通知を受信した基地局がソフトウェア無線機を有する必要はなく、端末局がダウンロードした新しい通信システムに対応可能な他の基地局が通信を引き継ぎ、この他の基地局によってダウンロードした新しい通信方式で端末局と通信を始めてもよい。

0079

図20は、この発明による基地局の一例の構成を示す機能ブロック図である。基地局は、アンテナ14a、ソフトウェア無線機14b、ライブラリデータベース14c、履歴データベース14dおよび計算機14eから構成される。ライブラリデータベース14cは、基地局用ライブラリ14fと端末局用のライブラリ14gの2種類から構成される。履歴データベース14dは、基地局用データベース14hと端末局用データベース14iの2種類から構成される。

0080

基地局側のソフトウェア無線機14bでは、本来伝送する情報の無線伝送を行う変復調、データベースに格納されたコンフィギュレーションデータの選択情報が含まれる、端末局から伝送された制御信号の復調、ならびに、無線伝送する配線コンフィギュレーションデータの変調が行われる。さらに、基地局側のソフトウェア無線機14bでは、基地局内部での、自身のソフトウェア無線機14bへのコンフィギュレーションデータのダウンロードが行われる。

0081

計算機14eでは、FPGAの配置配線プログラムおよび最適レイアウト情報の探索14jが実行される。また、計算機14eでは、ダウンロード用コンフィギュレーションデータの生成14kが実行される。

0082

初期通知を行う際に、端末局から基地局に伝送される制御情報には、例えば、端末局が使用しているFPGAの型名、プラットホームとなる通信方式の名称、追加する機能モジュールの名称などが含まれる。

0083

基地局から端末局に伝送される情報は、モジュール間の配線コンフィギュレーションデータと制御情報である。制御情報には、追加する機能モジュールの名称とレイアウト形状番号と配置位置が含まれる。

0084

図21に基地局側のソフトウェア無線機の構成を示す。アップリンクにおいて端末局から基地局に対して必要な機能のコンフィギュレーションデータを要求する制御信号が伝送され、基地側で受信されたと仮定する。

0085

上述したアンテナ14aから受信された中心周波数fcの信号は、アンテナスイッチ15bを通り、ローノイズアンプ15jに入力される。ローノイズアンプ15jから出力された信号は、受信ミキサ15kにおいて、第1局部発振器15cの発振周波数f11をミックスされ、中間周波数fi の信号に変換される。中間周波数fi に変換された信号は、直交検波器15lにおいて、第2局部発振器15dの中間周波数f12により直交検波され、アナログベースバンド信号I、Qに変換される。アナログベースバンド信号I、Qは、A/D変換器15mにおいて、ディジタルベースバンド信号I−D、Q−Dに変換される。

0086

A/D変換器15mの出力のうちコンフィギュレーションデータを要求する制御信号は、デマルチプレクサ15pによって制御情報復調部15qに入力され、そこで復調された制御情報が出力される。その制御情報に含まれる、端末局が要求する機能モジュールのコンフィギュレーションデータが、基地局内部の端末局用ライブラリデータベース14gから読み出される。読み出されたコンフィギュレーションデータに基づき、基地局内部の計算機14eで配置配線などの処理が施される。そして、必要なコンフィギュレーションデータや情報が抽出され、コンフィギュレーションデータ・制御情報変調部15sによって変調される。コンフィギュレーションデータ・制御情報変調部15sの出力は、ソフトウェア伝送モードに設定されたマルチプレクサ15tを介してD/A変換器15hに供給され、アナログベースバンド信号I、Qに変換される。

0087

一方、端末局から所望の変調方式で伝送された本来伝送したい情報の変調信号は、A/D変換器15mによってディジタルベースバンド信号I−D、Q−Dに変換され、マルチプレクサ15pを介して、所望の復調方式にプログラムされたベースバンドディジタル復調部15nに供給される。ベースバンドディジタル復調部15nに供給された変調信号は、復調されてデマルチプレクサ15oによって本来伝送したい情報データと制御信号とに分けられ、出力される。

0088

同時に、アップリンクの制御情報で指定された基地局無線機用のコンフィギュレーションデータがデータベース14fから読み出され、配置配線が行われ、全体のコンフィギュレーションデータが生成される。このコンフィギュレーションデータは、基地局のFPGAで構成されたプログラム可能なベースバンドディジタル変調器15vと復調部15nにダウンロードされる。

0089

本来伝送したい情報データまたは制御データがマルチプレクサ15uに入力され、ベースバンドディジタル変調部15vに供給され、ダウンロードされた通信方式で変調される。ベースバンドディジタル変調部15vの出力がマルチプレクサ15tを介してD/A変換器15hに入力され、アナログベースバンド信号I、Qに変換される。

0090

D/A変換器15hから出力されたアナログ信号は、直交変調器15gにおいて、第2局部発振器15dの発振周波数f12より直交変調され、中間周波数fi(=f12)の信号に変換される。中間周波数fiに変調された信号は、送信ミキサ15fにおいて、第1局部発振器15cの周波数f11により、周波数fc (=f12+f11)の信号に変換される。周波数fcに変換された変調信号は、パワーアンプ15eにおいて、所定の送信電力に増幅される。増幅された信号は、アンテナスイッチ15dを介してアンテナ14aに供給され、送信される。

0091

なお、コンフィギュレーションデータ・制御情報用の変調部15sと制御情報変調信号復調部15qは、プログラム可能なベースバンドディジタル変調部15vと復調部15nに対する変復調方式を実現するコンフィギュレーションデータをダウンロードすればハードウェアを兼ねることが可能であるため、省略可能である。また、プログラム可能なベースバンドディジタル変調部15vと復調部15nは、1個の大規模なFPGAで実現可能である。

0092

また、マルチプレクサ15uおよびデマルチプレクサ15oを制御することによって、ダウンロードされた通信方式で、新しい通信システムをダウンロードするための制御情報やコンフィギュレーションデータをさらに伝送することが可能である。

0093

図22は、基地局用ライブラリデータベース14fの一例の構成を示す。このライブラリのデータは、基地局側のソフトウェア無線機14bにダウンロードして使用される。基地局用ライブラリデータベース14fに格納されるライブラリは、通信方式の制約条件ファイル16i、ネットリスト16a、通信方式のコンフィギュレーションデータ16b、機能モジュールの制約条件ファイル16j、ネットリスト16cおよび機能モジュールのコンフィギュレーションデータ16dの6種類に分けられる。

0094

通信方式のコンフィギュレーションデータ16bは、標準化された一般的な通信方式、例えば、携帯電話の通信方式であるPDC、CDMA1、または簡易的な携帯電話であるPHSなどの基地局の機能をソフトウェア無線機上に実現するためのコンフィギュレーションデータ16b−1、16b−2、16b−3、・・・が格納される。

0095

一方、機能モジュールは、それらの通信方式の一部の機能を変更する、または通信方式に新しい機能の追加を行うモジュールである。例えば、機能モジュールのコンフィギュレーションデータ16dは、情報源符号化復号化器16e、16f、・・・や暗号化復号化器16g、16h、・・・などの機能を実現する。

0096

また、通信方式の各方式の制約条件16i−1、16i−2、16i−3、・・・、ネットリスト16a−1、16a−2、16a−3、・・・および、機能モジュールの制約条件16j−1、16j−2、16j−3、・・・、ネットリスト16c−1、16c−2、16c−3、・・・は、基地局側で配置配線のプログラムを実行する場合に使用される。

0097

一般的に、制約条件ファイルには、FPGA上に実現される論理回路の動作クロック周波数、ゲート間の伝播遅延値やFPGAのピン割り当てなどの物理的な仕様が記述される。配置配線は、この制約条件を満足するように行われる。また、ネットリスト16aは、上位のVerilogやVHDLなどのハードウェア記述言語とコンフィギュレーションデータとの中間言語的な役割を有し、論理回路を構成するゲートの種類とゲート間配線情報とが記述される。ネットリスト16aは、配置配線を行う上で必要なファイルである。

0098

図23は、基地局に具備される端末局用ライブラリデータベース14gの、通信方式ライブラリ部の一例の構成を示す。これは、端末局のFPGA上に、通信方式を実現する際に使用されるデータベースである。制約条件ファイル17dとネットリスト17aは、配置配線プログラムを実行する際に用いられ、標準化された各通信方式17a−1、17a−2、17a−3、・・・に対応する。

0099

端末局では、種々の型名のFPGAが使用される。また、機能が同じであっても、FPGAの型名によってコンフィギュレーションデータの内容が異なる。そのため、各FPGAの型名に対応したコンフィギュレーションデータ17b、17c、・・・が用意され、同一の型名のFPGAに対応した、標準化された一般的な各通信方式のコンフィギュレーションデータ17b−1、17b−2、17b−3、・・・、17c−1、17c−2、17c−3、・・・が格納される。

0100

図24は、端末局用ライブラリデータベース14gの機能モジュール部の一例の構成を示す。これは、端末局のFPGA上に機能モジュールを実現する際に使用されるデータベースである。機能モジュール名称毎に、制約条件ファイル、ネットリスト、および各型名のFPGAに対応し、且つ各レイアウト形状に対応するコンフィギュレーションデータが格納される。

0101

例えば、情報源符号化・復号化器Aモジュールならば、制約条件ファイル18a−0−2、ネットリスト18a−0−1、FPGAの型名A用で種々のレイアウト形状に対応するコンフィギュレーションデータ18a−1−1、18a−1−2、18a−1−3、・・・、FPGAの型名B用で種々のレイアウト形状に対応するコンフィギュレーションデータ18a−2−1、18a−2−2、18a−2−3、・・・が格納される。

0102

表3は、基地局に具備される、基地局に関する履歴データベース14hの一例の内容を示す。履歴データベース14hは、過去に基地局側のソフトウェア無線機で構築された幾つかのシステムで使用された、通信方式の名称、機能モジュールの名称、レイアウト形状と配置位置および配線コンフィギュレーションデータが格納される。このデータベース14hは、入力として通信方式の名称と機能モジュールの名称が与えられると、出力として機能モジュールのレイアウト形状、配置位置および配線コンフィギュレーションデータが出力される。

0103

0104

例えば、通信方式がCDMA1方式で動画像符号化複合化器Bのダウンロード要求が発生した場合、その組み合わせの履歴データは、表3のシステム組み合わせ番号1の行に存在することがわかる。したがって、履歴データベース14hからは、動画像符号化・復号化器のレイアウト形状が「4」で、レイアウトの配置位置が(80,70)というレイアウト情報および配線コンフィギュレーションデータが「配線1」というファイル名のコンフィギュレーションデータが出力される。

0105

表4は、基地局に具備される、端末局に関する履歴データベース14iの一例の内容を示す。表3と同様に、過去に端末局側のソフトウェア無線機で構築された幾つかのシステムの組み合わせにおける、FPGAの型名、通信方式の名称、機能モジュールの名称、レイアウト形状、配置位置および配線コンフィギュレーションデータが格納されている。このデータベース14iは、入力としてFPGAの型名、通信方式の名称および機能モジュールの名称が与えられると、出力として機能モジュールのレイアウト形状、配置位置および配線コンフィギュレーションデータが出力される。

0106

0107

例えば、端末局側で使用しているFPGAの型名がDで、通信方式がPHSで機能モジュールとして動画像符号化復号化Cと暗号化・復号化Bのダウンロード要求が発生した場合、その組み合わせの履歴データは、表4のシステム組み合わせ番号2の行に存在することがわかる。したがって、履歴データベース14iからは、動画像符号化復号化Cの機能モジュールのレイアウト形状と配置位置がそれぞれ「5」と(20,35)、暗号化・復号化Bの機能モジュールのレイアウト形状と配置位置がそれぞれ「2」と(30,50)、配線が「配線2」というファイル名のコンフィギュレーションデータが出力される。

0108

図25は、端末局側の一例の構成を示す機能ブロック図である。端末局は、アンテナ19a、ソフトウェア無線機19b、ライブラリデータベース19c、履歴データベース19d、コンフィギュレーションデータ生成部19eから構成される。

0109

ライブラリデータベース19cには、通信方式と機能モジュールのコンフィギュレーションデータが格納される。また、履歴データベース19dには、過去に実現したシステムのコンフィギュレーションデータが格納される。これらのデータベース19cおよび/または19dは、図示されないメモリおよび/またはハードディスク上に構築される。

0110

ソフトウェア無線機19bにおいては、基地局に対してダウンロード要求を行うための制御情報の変調、データベースのソフトウェアの選択を行う制御信号の復調、基地局から無線伝送されたコンフィギュレーションデータの復調、データベースと基地局からダウンロードされたコンフィギュレーションデータによって実現された無線通信方式によって行われる情報データの変復調が行われる。

0111

コンフィギュレーションデータ生成部19eでは、ライブラリデータベース19cから読み出されたコンフィギュレーションデータと基地局から受信した配線コンフィギュレーションデータとに基づき、制御情報のレイアウト配置位置が考慮され、ソフトウェア無線機19bにダウンロードするための、全体のコンフィギュレーションデータの生成が行われる。若し、履歴データベース19d内に、要求されているモジュールの組み合わせが見つかれば、配線コンフィギュレーションデータと機能モジュールの形状と配置位置とが読み出され、読み出されたこれらの情報を元に、ライブラリデータベース19cからコンフィギュレーションデータが読み出され、全体のコンフィギュレーションデータの生成が行われる。

0112

図26は、端末局側のソフトウェア無線機の一例の構成を示す機能ブロック図である。アップリンクにおいて、端末局から基地局に対して必要な機能のコンフィギュレーションデータのダウンロードを要求する場合、端末局のFPGAの型名、通信方式および機能モジュールの名称が記述された制御情報の伝送が行われる。制御情報は、制御情報変調部20pに供給されて制御情報専用の変調方式によって変調される。制御情報が変調された変調信号は、初期のダウンロード要求を行うために設定されたマルチプレクサ20qを介してD/A変換器20hに入力される。

0113

D/A変換器20hでアナログベースバンド信号I、Qに変換された制御情報が変調された変調信号は、直交変調器20gにおいて、第2局部発振器20dの発振周波数f12より直交変調され、中間周波数fi(=f12)の信号に変換される。中間周波数fiに変調された信号は、送信ミキサ20fにおいて、第1局部発振器20cの周波数f11により、周波数fc (=f12+f11)の信号に変換される。周波数fcに変換されたOFDM変調信号は、パワーアンプ20eにおいて、所定の送信電力に増幅される。増幅された信号は、アンテナスイッチ20bを介して上述のアンテナ19aに供給され、送信される。

0114

これらの制御情報が基地局に受信され、所定の処理が行われて端末局のFPGA上で機能実現を行うためのモジュールのレイアウト情報やコンフィギュレーションデータが生成され、ダウンリンクで伝送されたものとする。

0115

伝送された信号は、中心周波数fcの信号として上述したアンテナ19aから受信され、アンテナスイッチ20bを通り、ローノイズアンプ20jに入力される。ローノイズアンプ20jから出力された信号は、受信ミキサ20kにおいて、第1局部発振器20cの発振周波数f11をミックスされ、中間周波数fiの信号に変換される。中間周波数fi に変換された信号は、直交検波器20lにおいて、第2局部発振器20dの中間周波数f12により直交検波され、アナログベースバンド信号I、Qに変換される。アナログベースバンド信号I、Qは、A/D変換器20mにおいて、ディジタルベースバンド信号I−D、Q−Dに変換される。

0116

A/D変換器20mから出力された信号は、制御信号を受信するように設定されたデマルチプレクサ20sに供給される。デマルチプレクサ20sの出力は、制御情報・コンフィギュレーションデータ変調信号復調部20tに供給され、配線コンフィギュレーションデータおよび制御情報として復調される。

0117

制御情報・コンフィギュレーションデータ変調信号復調部20tで復調された制御情報は、履歴データベース19dおよびコンフィギュレーションデータ生成部19eに供給される。また、復調された配線コンフィギュレーションデータは、コンフィギュレーションデータ生成部19eに入力される。コンフィギュレーションデータ生成部19eでは、全体のコンフィギュレーションデータが生成され、プログラム可能なベースバンドディジタル変調部20iと復調部20nにダウンロードされる。

0118

所望の伝送方式が実現した後には、本来伝送すべき情報データビットが、情報データの伝送が可能な設定が行われたマルチプレクサ20rに入力され、プログラム可能なベースバンドディジタル変調部20iに供給される。プログラム可能なベースバンドディジタル変調部20iで変調された変調信号は、マルチプレクサ20qを介してD/A変換器20hに供給され、アナログベースバンド信号I、Qに変換される。

0119

また、この状態で新たな機能変更を行うために制御情報を伝送する場合は、マルチプレクサ20rを、端末局からの制御情報を現在の通信方式で伝送できるように設定する。

0120

一方、ダウンリンクに対しては、基地局から所望の伝送方式で情報データが伝送され、端末局で受信され、A/D変換器20mでディジタルベースバンド信号I−D、Q−Dに変換され、デマルチプレクサ20sに入力される。この信号は、デマルチプレクサ20sから出力され、ベースバンドディジタル復調部20nによって復調される。復調信号は、デマルチプレクサ20oの設定によって、情報データまたは制御情報および配線コンフィギュレーションデータとして出力される。

0121

なお、制御情報用の変調部20pと復調部20tは、プログラム可能なベースバンドディジタル変調部20iと復調部20nに対応する変復調方式を実現するコンフィギュレーションデータをダウンロードすればハードウェアを兼ねることが可能であるため、省略できる。また、プログラム可能なベースバンドディジタル変調部20iと復調部20nは、1個の大規模なFPGAで実現可能である。

0122

図27は、端末局に具備されるライブラリデータベース19cの一例の構成を示す。ライブラリデータベース19cは、通信方式のコンフィギュレーションデータ21aと機能モジュールのコンフィギュレーションデータ21bとから構成される。通信方式のコンフィギュレーションデータ21aは、標準化された通信方式、例えばPDC、CDMA1、PHS、・・・を端末局のソフトウェア無線機上で実現するコンフィギュレーションデータ21a−1、21a−2、21a−3、・・・が格納される。

0123

また、機能モジュールのコンフィギュレーションデータ21bにおいては、各機能を端末局のソフトウェア無線機上で実現するコンフィギュレーションデータがレイアウト形状に格納される。例えば、暗号化符号化・復号化器A(21b−3)のコンフィギュレーションデータには、レイアウト形状1(21b−3−1)、レイアウト形状2(21b−3−2)、レイアウト形状3(21b−3−3)、・・・のコンフィギュレーションデータが格納される。ライブラリデータベース19cから、基地局から伝送された制御情報に一致する通信方式のコンフィギュレーションデータと機能モジュールのレイアウト形状のコンフィギュレーションデータとが読み出される。

0124

表5は、端末局に具備される履歴データベース19dの一例の内容を示す。履歴データベース19dには、過去に端末局側のソフトウェア無線機19bで構築された幾つかのシステムを構成する通信方式の名称、機能モジュールの名称、レイアウト形状と配置位置および配線コンフィギュレーションデータが格納される。この履歴データベース19dは、入力として通信方式の名称および機能モジュールの名称が与えられると、出力として機能モジュールのレイアウト形状、配置位置および配線コンフィギュレーションデータが出力される。

0125

0126

例えば、通信方式がPDCで機能モジュールとして暗号化・復号化Aのダウンロード要求が発生した場合、表5により、その組み合わせの履歴データがシステム組み合わせ番号0の行に存在することがわかる。したがって、履歴データベース19dからは、暗号化・復号化Aの、機能モジュールのレイアウト形状と、その配置位置がそれぞれ「1」と(16,20)というレイアウト形状情報と、「配線0」というファイル名の配線コンフィギュレーションデータとが出力される。

0127

図28は、基地局から端末局にダウンロードを行う際の、基地局と端末局における一例の処理のフローチャートを示す。図28の右側に基地局側の処理が示され、左側に端末局側の処理が示される。最初のステップS10で、基地局において、端末局に構成されるシステムの方式や機能が決定される。次に、ステップS11で、制御情報として通信方式や機能が基地局から端末局に対して通告される。この通告は、例えば、初期通信方式や端末局に既存の通信方式で以てなされる。

0128

先ず、基地局におけるダウンロード処理について説明する。ステップS11での基地局から端末局への通告が行われると、基地局側では、ステップS12で、決定されたシステムの方式や機能に対応した情報が基地局用履歴データベース14hに存在しているかどうかが調べられる。若し、存在しなければ、処理はステップS13に移行し、基地局用ライブラリデータベース14fから制約条件ファイル、ネットリスト、各形状のコンフィギュレーションデータなどが読み出され、計算機14eにより基地局用に配置、配線が計算される。そして、ステップS16において、全体のコンフィギュレーションデータが生成され、次のステップS17で、この全体のコンフィギュレーションデータが基地局のFPGAにダウンロードされる。

0129

一方、ステップS12で、決定されたシステムの方式や機能に対応した情報が基地局の履歴データベース14dに存在するとされれば、処理はステップS14に移行する。ステップS14では、履歴データベース14dから、決定されたシステムの方式や機能に対応した、レイアウト形状、配置位置情報および配線コンフィギュレーションデータが読み出され、次のステップS15で、基地局用ライブラリデータベース14fから通信方式に対応するレイアウト形状である機能モジュールのコンフィギュレーションデータが読み出される。そして、処理はステップS16に移行し、全体のコンフィギュレーションが生成され、次のステップS17で、この全体のコンフィギュレーションデータが基地局のFPGAにダウンロードされる。

0130

次に、端末局におけるダウンロード処理について説明する。上述のステップS11で、基地局から端末局への通知が行われると、この通知を受け取った端末局側では、ステップS110において、決定されたシステムの方式や機能に対応した情報が端末局の履歴データベース19dに存在するかどうかが調べられる。

0131

ステップS110で、若し、決定されたシステムの方式や機能に対応した情報が端末局の履歴データベース19dに存在するとされれば、処理はステップS112に移行する。ステップS112では、端末局の履歴データベース19dから、決定されたシステムの方式や機能に対応した、レイアウト形状、配置位置情報および配線コンフィギュレーションデータが読み出される。処理はステップS113に移行し、端末局のライブラリデータベース19cから、通信方式と対応するレイアウト形状の機能モジュールのコンフィギュレーションデータが読み出される。

0132

そして、処理はステップS114に移行し、コンフィギュレーションデータ生成部19eで、全体のコンフィギュレーションデータがレイアウト配置位置を考慮して生成される。生成された全体のコンフィギュレーションデータは、次のステップS115で、端末局のFPGAにダウンロードされる。

0133

一方、上述のステップS110で、端末局の履歴データベース19dに、決定されたシステムの方式や機能に対応する情報が存在しないとされれば、ステップS111で端末局から基地局に対して配置配線情報を供給するように要求される。この要求が基地局に受信されると、処理は基地局側に移され、ステップS18で、要求に基づき基地局の履歴データベース14dに、決定されたシステムの方式や機能に対応する情報が存在するかどうかが調べられる。

0134

若し、当該情報が存在しないとされれば、処理はステップS19に移行し、計算機14eにおいて、端末局用ライブラリデータベース14gから制約条件ファイル、ネットリスト、各会場のコンフィギュレーションデータなどが読み出され、計算機14eにより端末局用に配置配線が計算される。そして、処理はステップS22に移行し、各機能のレイアウト形状と配置、配線コンフィギュレーションデータとが基地局から端末局に伝送される。これらの情報は、端末局に受信され、端末局側で、上述したステップS114およびS115の処理がなされる。

0135

一方、上述のステップS18で、基地局の履歴データベース14dに上述の情報が存在するとされれば、処理はステップS20に移行し、端末局用の履歴データベース14iから、制約条件ファイル、ネットリスト、各形状のコンフィギュレーションデータなどが読み出され、次のステップS21で、端末局用のライブラリデータベース14gから、通信方式に対応するレイアウト形状の機能モジュールのコンフィギュレーションデータが読み出される。そして、処理はステップS22に移行し、各機能のレイアウト形状と配置位置、配線コンフィギュレーションデータとが基地局から端末局に伝送される。これらの情報は、端末局で受信され、端末局側で、上述したステップS114およびS115の処理がなされる。

0136

図29に端末局から基地局にダウンロード要求が発生した場合の基地局と端末局における処理のフローチャートを示す。図29の右側に基地局側の処理が示され、左側に端末局側の処理が示される。最初のステップS30で、端末局において、端末局に構成されるシステムの方式や機能が決定される。次に、ステップS31で、制御情報として通信方式や機能が端末局から基地局に対して通告される。この通告は、例えば、所定の初期通信方式や端末局に既存の通信方式で以てなされる。

0137

先ず、端末局におけるダウンロード処理について説明する。上述のステップS31で、端末局から基地局への通知が行われると、ステップS32で、端末局において、決定されたシステムの方式や機能に対応した情報が端末局の履歴データベース19dに存在するかどうかが調べられる。

0138

ステップS32で、若し、決定されたシステムの方式や機能に対応した情報が端末局の履歴データベース19dに存在するとされれば、処理はステップS34に移行する。ステップS34では、端末局の履歴データベース19dから、決定されたシステムの方式や機能に対応した、レイアウト形状、配置位置情報および配線コンフィギュレーションデータが読み出される。処理はステップS35に移行し、端末局のライブラリデータベース19cから、通信方式と対応するレイアウト形状の機能モジュールのコンフィギュレーションデータが読み出される。

0139

そして、処理はステップS36に移行し、コンフィギュレーションデータ生成部19eで、全体のコンフィギュレーションデータがレイアウト配置位置を考慮して生成される。生成された全体のコンフィギュレーションデータは、次のステップS37で、端末局のFPGAにダウンロードされる。

0140

一方、上述のステップS32で、端末局の履歴データベース19dに、決定されたシステムの方式や機能に対応する情報が存在しないとされれば、ステップS33で端末局から基地局に対して配置配線情報を供給するように要求される。この要求が基地局に受信されると、処理は基地局側に移され、ステップS38で、要求に基づき基地局の履歴データベース14dに、決定されたシステムの方式や機能に対応する情報が存在するかどうかが調べられる。

0141

若し、当該情報が存在しないとされれば、処理はステップS39に移行し、計算機14eにおいて、端末局用ライブラリデータベース14gから制約条件ファイル、ネットリスト、各形状のコンフィギュレーションデータなどが読み出され、計算機14eにより端末局用に配置配線が計算される。そして、処理はステップS40に移行し、各機能のレイアウト形状と配置、配線コンフィギュレーションデータとが基地局から端末局に伝送される。これらの情報は、端末局に受信され、端末局側で、上述したステップS36およびS37の処理がなされる。

0142

一方、上述のステップS38で、基地局の履歴データベース14dに上述の情報が存在するとされれば、処理はステップS41に移行し、端末局用の履歴データベース14iから、制約条件ファイル、ネットリスト、各形状のコンフィギュレーションデータなどが読み出され、次のステップS42で、端末局用のライブラリデータベース14gから、通信方式に対応するレイアウト形状の機能モジュールのコンフィギュレーションデータが読み出される。そして、処理はステップS40に移行し、各機能のレイアウト形状と配置、配線コンフィギュレーションデータとが基地局から端末局に伝送される。これらの情報は、端末局に受信され、端末局側で、上述したステップS36およびS37の処理がなされる。

0143

次に、基地局におけるダウンロード処理について説明する。上述のステップS31で、端末局から基地局への通告が行われると、基地局側では、ステップS310で、決定されたシステムの方式や機能に対応した情報が基地局用履歴データベース14hに存在しているかどうかが調べられる。若し、存在しなければ、処理はステップS311に移行し、基地局用ライブラリデータベース14fから制約条件ファイル、ネットリスト、各形状のコンフィギュレーションデータなどが読み出され、計算機14eにより基地局用に配置、配線が計算される。そして、ステップS312において、全体のコンフィギュレーションデータが生成され、次のステップS313で、この全体のコンフィギュレーションデータが基地局のFPGAにダウンロードされる。

0144

一方、ステップS310で、決定されたシステムの方式や機能に対応した情報が基地局の履歴データベース14dに存在するとされれば、処理はステップS314に移行する。ステップS314では、履歴データベース14dから、決定されたシステムの方式や機能に対応した、レイアウト形状、配置位置情報および配線コンフィギュレーションデータが読み出され、次のステップS315で、基地局用ライブラリデータベース14fから通信方式に対応するレイアウト形状である機能モジュールのコンフィギュレーションデータが読み出される。そして、処理はステップS312に移行し、全体のコンフィギュレーションが生成され、次のステップS313で、この全体のコンフィギュレーションデータが基地局のFPGAにダウンロードされる。

発明の効果

0145

以上のように、この発明によれば、端末局側で予め各機能の種々のレイアウト形状に対応するコンフィギュレーションデータをデータベース化しておき、機能のダウンロードの際には基地局側からは実現したい機能の名称と最適なレイアウトの形状と配置位置、およびモジュール間の配線のコンフィギュレーションデータを伝送するようにしている。そのため、消費電力や重量や外見に制限のある端末装置に負担をかけずに、FPGAのコンフィギュレーションデータの、基地局から端末局へのダウンロードを行うことができる。

図面の簡単な説明

0146

図1従来の技術によるソフトウェア無線装置の一例を示すブロック図である。
図2ソフトウェア無線通信システム用のソフトウェアを無線ダウンロードするリンクのパケットの構成例、並びに情報データを伝送するリンクのパケットの構成例を示す略線図である。
図3ソフトウェアがダウンロードされた変調部によって端末局から基地局に対して伝送するリンク(アップリンク)のパケットの構成例を示す略線図である。
図4ソフトウェア無線通信システムのパケット再送処理例を示す略線図である。
図5MMAC用のOFDM復調部の構成例を示すブロック図である。
図6WCDMA用のスペクトラム拡散方式復調部の構成例を示すブロック図である。
図7FPGAのLUTとCLで設計した9ビット加算器の構成例を示すブロック図である。
図8FPGAのLUTとCLを使用して設計した3×2ビットの乗算器の構成例を示す略線図である。
図9真理値表に基づいてLUTによって設計した演算回路の構成例を示すブロック図である。
図10FPGAの一例の内部構成を示す略線図である。
図11CLBの一例の内部構成を示すブロック図である。
図12CBの一例の構成を示す略線図である。
図13SBの一例の構成を示す略線図である。
図14ある論理回路をFPGA上に実現した場合の一例のFPGAレイアウトを示す略線図である。
図15ある機能モジュールを実現するためのコンフィギュレーションデータの一例の内容を示す。
図16ある機能モジュールの幾つかのレイアウト形状の例を示す略線図である。
図17あるレイアウト形状におけるFPGAの一例を詳細に示す略線図である。
図18ある機能モジュールのFPGA上での一例のレイアウト図である。
図19ある機能モジュールのFPGA上での一例のレイアウトを詳細に示す略線図である。
図20この発明による基地局の一例の構成を示す機能ブロック図である。
図21基地局側のソフトウェア無線機の構成を示すブロック図である。
図22基地局用ライブラリデータベースの一例の構成を示す略線図である。
図23基地局に具備される端末局用ライブラリデータベースの通信方式ライブラリ部の一例の構成を示す略線図である。
図24端末局用ライブラリデータベースの機能モジュール部の一例の構成を示す略線図である。
図25端末局側の一例の構成を示す機能ブロック図である。
図26端末局側のソフトウェア無線機の一例の構成を示す機能ブロック図である。
図27端末局に具備されるライブラリデータベースの一例の構成を示す略線図である。
図28基地局から端末局にダウンロードを行う際の、基地局と端末局における一例の処理のフローチャートである。
図29端末局から基地局にダウンロード要求が発生した場合の基地局と端末局における処理のフローチャートである。

--

0147

14b・・・ソフトウェア無線機、14c・・・ライブラリデータベース、14d・・・履歴データベース、14e・・・計算機、15n・・・プログラム可能なベースバンドディジタル復調部、15q・・・制御情報変調信号復調部、15s・・・コンフィギュレーションデータ制御情報変調部、15v・・・プログラム可能なベースバンドディジタル変調部、19b・・・ソフトウェア無線機、19c・・・ライブラリデータベース、19d・・・履歴データベース、19e・・・コンフィギュレーションデータ生成部、20i・・・プログラム可能なベースバンドディジタル変調部、20n・・・プログラム可能なベースバンドディジタル復調部、20p・・・制御情報変調部、20t・・・制御情報・コンフィギュレーションデータ変調信号復調部

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