(57)【要約】【課題】第１の変調方式（ＣＣＫ）と第２の変調方式（ＯＦＤＭ）の両方に対応した無線ＬＡＮシステムのベースバンドプロセッサは、大規模な回路構成となってしまう。【解決手段】第１及び第２の変調モードを有するベースバンドプロセッサが、変調モードに応じて２系統の入力信号のいずれかを選択する第１の切り替え手段５０１と、該選択された入力信号に対し、前記変調モードに対応したアルゴリズムによって複数の相関演算器による相関演算を行う相関演算手段５０２と、前記複数の相関演算器による演算結果のうち最大値を判定する最大値判定手段５０３と、該最大値に基づいて、前記入力信号の示すデータ情報を前記変調モードに応じて復号する復号手段５４，７３と、該復号されたデータ情報を、変調モードに応じて選択する第２の切り替え手段５０４と、を有することにより、回路規模を抑制する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の変調モードを有するベースバンドプロセッサを備えたネットワークシステムであって、前記ベースバンドプロセッサは、
前記変調モードに応じて、２系統の入力信号のいずれかを選択する第１の切り替え手段と、
該選択された入力信号に対し、前記変調モードに対応したアルゴリズムによって複数の相関演算器による相関演算を行う相関演算手段と、
前記複数の相関演算器による演算結果のうち最大値を判定する最大値判定手段と、
該最大値に基づいて、前記入力信号の示すデータ情報を前記変調モードに応じて復号する復号手段と、
該復号されたデータ情報を、変調モードに応じて選択する第２の切り替え手段と、を有することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記第１の変調モードはコンプリメンタリコードシフトキーイング変調方式に対応し、前記第２の変調モードは直交周波数多重変調方式に対応することを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記第１の変調モードはＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠するものであり、前記第２の変調モードはＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠するものであることを特徴とする請求項２記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記第１及び第２の変調モードは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に準拠するものであることを特徴とする請求項２記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記相関演算器は、前記第１の変調モードでは逆拡散処理を行い、前記第２の変調モードではビタビ復号処理を行うことを特徴とする請求項２記載のネットワークシステム。
【請求項６】
前記復号手段は、前記第１の変調モードでは差動符号化ＱＰＳＫによる復号を行い、前記第２の変調モードではトレースバック処理による復号を行うことを特徴とする請求項５記載のネットワークシステム。
【請求項７】
前記第２の切り替え手段は、選択したデータ情報をデスクランブラへ出力することを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
【請求項８】
前記第１の切り替え手段は、前記第１の変調モードではＩチャネルとＱチャネルのベースバンドサンプルデータを選択し、前記第２の変調モードでは誤り訂正用の畳み込み符号化データを選択することを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
【請求項９】
さらに、前記変調モードを入力する変調モード入力手段を有することを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
【請求項１０】
前記変調モード入力手段は、前記ベースバンドプロセッサを制御する上位層プロセス、あるいはＭＡＣコントローラであることを特徴とする請求項９記載のネットワークシステム。
【請求項１１】
前記変調モード入力手段は、受信パケットのプリアンブルに含まれる変調形式情報を認識可能な物理層であることを特徴とする請求項９記載のネットワークシステム。
【請求項１２】
前記ベースバンドプロセッサは、無線ＬＡＮ受信機のベースバンドプロセッサであることを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
【請求項１３】
ネットワークシステムで利用される、第１及び第２の変調モードを有するベースバンドプロセッサであって、
前記変調モードに応じて、２系統の入力信号のいずれかを選択する第１の切り替え手段と、
該選択された入力信号に対し、前記変調モードに対応したアルゴリズムによって複数の相関演算器による相関演算を行う相関演算手段と、
前記複数の相関演算器による演算結果のうち最大値を判定する最大値判定手段と、
前記最大値に基づいて、前記入力信号の示すデータ情報を前記変調モードに応じて復号する復号手段と、
該復号されたデータ情報を、変調モードに応じて選択する第２の切り替え手段と、を有することを特徴とするベースバンドプロセッサ。
【請求項１４】
第１及び第２の変調モードを有するベースバンドプロセッサを備えたネットワークシステムの制御方法であって、前記ベースバンドプロセッサにおいて、
前記変調モードに応じて、２系統の入力信号のいずれかを選択し、
該選択された入力信号に対し、前記変調モードに対応したアルゴリズムによって複数の相関演算器による相関演算を行い、
前記複数の相関演算器による演算結果のうち最大値を判定し、
該最大値に基づいて、前記入力信号の示すデータ情報を前記変調モードに応じて復号し、
該復号されたデータ情報を、変調モードに応じて選択することを特徴とするネットワークシステムの制御方法。
【請求項１５】
ネットワークシステムで利用される、第１及び第２の変調モードを有するベースバンドプロセッサを制御するための、コンピュータ可読プログラムであって、
前記変調モードに応じて、２系統の入力信号のいずれかを選択するプログラムと、
該選択された入力信号に対し、前記変調モードに対応したアルゴリズムによって複数の相関演算器による相関演算を行うプログラムと、
前記複数の相関演算器による演算結果のうち最大値を判定するプログラムと、該最大値に基づいて、前記入力信号の示すデータ情報を前記変調モードに応じて復号するプログラムと、
該復号されたデータ情報を、変調モードに応じて選択するプログラムと、
を有することを特徴とするコンピュータ可読プログラム。
【請求項１６】
請求項１５記載のコンピュータ可読プログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１及び第２の変調モードを有するベースバンドプロセッサを備えたネットワークシステム及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ＬＡＮシステムは、通信ケーブルに拘束されない可搬性の優れたネットワークシステムとして利用されており、近年は特に、無線通信区間の伝送速度の向上や、ノート型パソコンの普及、モバイル通信に適したアプリケーションの出現などにより、飛躍的な普及を見せている。
【０００３】
このような無線ＬＡＮシステムのシステム仕様は、主にＩＥＥＥ８０２．１１規格群によって規定されており、現在広く普及しているのは、２．４ＧＨｚ帯の電波を用いたＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した最高データ伝送速度１１Ｍｂｐｓのシステムである。このＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の無線ＬＡＮシステムは、変調方式としてスペクトラム拡散方式を応用したコンプリメンタリコードシフトキーイング（Ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ  Ｃｏｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＣＣＫ）変調方式を用いている。
【０００４】
近年、さらに高速な無線ＬＡＮシステムとして、５．２ＧＨｚ帯の電波を利用したＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格による無線ＬＡＮシステムも実用化されている。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格がスペクトラム拡散を元にしたＣＣＫ変調方式を用いているのに対して、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、２次変調に直交周波数分割多重方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：ＯＦＤＭ）を利用し、最大データ伝送速度５４Ｍｂｐｓまでの広帯域な通信を実現している。
【０００５】
このように現在の無線ＬＡＮシステムとしては、２．４ＧＨｚ帯においてＣＣＫ変調方式を用いたＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格によるものと、５．２ＧＨｚ帯においてＯＦＤＭ変調方式を用いたＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格によるものの、２種類のシステムが存在する。
【０００６】
一般に現在の無線ＬＡＮ端末は、これら２種類の規格のどちらか一方のみに対応しているが、今後この２つのシステムが共存することによって、同一地域でより多くの周波数チャネルを利用することが可能となったり、アプリケーションに必要な伝送速度や求められる消費電力などの各種パラメータによって両者のうち適切な方式を選択することが可能となる。このような両方のモードが混在した運用環境を考えると、無線ＬＡＮ端末に対しても５．２ＧＨｚ帯と２．４ＧＨｚ帯の両方のモードに対応したデュアルモード端末が要求されてくる。このようなデュアルモード端末は、５．２ＧＨｚ帯のアンテナおよび高周波部、２．４ＧＨｚ帯のアンテナと高周波部の両方の実装と、さらにＣＣＫ変調モードに対応したベースバンドプロセッサとＯＦＤＭ変調モードに対応したベースバンドプロセッサの両方を実装することが必要である。
【０００７】
さらに、２．４ＧＨｚ帯の電波を用いて、これまでのＩＥＥＥ８０２．１１ｂよりも高速なデータ通信が可能となる無線ＬＡＮシステムの新たな規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格が検討されている。これは、基本的にはＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定された２．４ＧＨｚ帯ＣＣＫモードに加えて、ＩＥＥＥ８０２．１１ａと同様のＯＦＤＭ変調方式を追加することで、技術的にすでに実績のある２．４ＧＨｚ帯の高周波回路を用いてＩＥＥＥ８０２．１１ａと同様の高速性が確保できる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｇに準拠した無線ＬＡＮシステムは、前述した２．４／５．２ＧＨｚデュアルモード端末のように２種類の高周波部を実装する必要は無いが、変復調を行うベースバンドプロセッサについては、やはりＣＣＫとＯＦＤＭ両方のモードで動作するものが必要である。このように、今後はＣＣＫ変調方式とＯＦＤＭ変調方式の両方に対応したベースバンドプロセッサが求められる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−０３３７１４公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなＩＥＥＥ８０２．１１ａとＩＥＥＥ８０２．１１ｂの両方に対応した無線ＬＡＮシステムが、例えば特許文献１に提案されている。特許文献１によれば、同一の無線ＬＡＮシステム受信機に、ＣＣＫ復調部およびＯＦＤＭ復調部に相当するベースバンドプロセッサ部を実装することによって、デュアルモードを実現している。しかしながらこの提案では、２種類の変調方式それぞれに対応したベースバンドプロセッサを組み合わせて実装しているに過ぎず、回路規模の増大を招いていた。
【００１０】
このように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｂのデュアルモード無線ＬＡＮシステム、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ｇ無線ＬＡＮシステムのような、ＣＣＫ変調方式とＯＦＤＭ変調方式の両方に対応した受信機では、２種類の復調方式それぞれに対応したベースバンドプロセッサの実装が必要であるため、その回路構成が大きくなってしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、第１の変調方式（ＣＣＫ）と第２の変調方式（ＯＦＤＭ）の両方に対応したベースバンドプロセッサを、小規模な回路構成によって実現することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための一手段として、本発明のネットワークシステムは以下の構成を備える。
【００１３】
すなわち、第１及び第２の変調モードを有するベースバンドプロセッサを備えたネットワークシステムであって、前記ベースバンドプロセッサは、前記変調モードに応じて、２系統の入力信号のいずれかを選択する第１の切り替え手段と、該選択された入力信号に対し、前記変調モードに対応したアルゴリズムによって複数の相関演算器による相関演算を行う相関演算手段と、前記複数の相関演算器による演算結果のうち最大値を判定する最大値判定手段と、該最大値に基づいて、前記入力信号の示すデータ情報を前記変調モードに応じて復号する復号手段と、該復号されたデータ情報を、変調モードに応じて選択する第２の切り替え手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
●ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格
まず、一般的な無線ＬＡＮシステムのシステム仕様を規定する、ＩＥＥＥ８０２．１１規格について説明する。現在広く普及しているのは、２．４ＧＨｚ帯の電波を用いたＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した最高データ伝送速度１１Ｍｂｐｓのシステムである。このＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の無線ＬＡＮシステムは、変調方式としてスペクトラム拡散方式を応用したコンプリメンタリコードシフトキーイング（Ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ  Ｃｏｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＣＣＫ）変調方式を用いている。
【００１６】
ＣＣＫ変調方式は複数の拡散符号の中から１つの符号を選択し、この選択された拡散符号によってスペクトラム拡散変調を行うコードシフトキーイングの一種であり、特に状態数を２相よりも大きくした方式としてＭ−ａｒｙ  通信方式とも呼ばれている。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格では、符号長８の４相符号を用いたコードシフトキーイングと、差動符号化ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；位相変調）変調方式を合わせて利用することにより、通常では周波数利用効率が低くなるというスペクトラム拡散通信の欠点を補い、非常に高速なデータ通信を実現している。
【００１７】
ＣＣＫ変調方式では、スペクトラム拡散を行う際に使用する拡散符号系列をあらかじめ複数個用意しておき、これら複数の符号系列の中から１個の系列を選択し、この符号によってスペクトラム拡散を行う。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格によると、６４個の拡散符号の中から１個の符号を選択することにより、１シンボルあたり６ビットの伝送が可能となる。
【００１８】
図４は、該規格によるＣＣＫ変調方式の原理を示した図である。送信されるデータビットストリームは、最初に８ビットごとに分割される。そしてこの８ビットのうちの２ビットは、差動符号化ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；四位相偏移変調方式）変調によって１次変調される。さらに、残りの６ビットでは６４（＝２６）状態が表現できるため、この６ビットデータによって６４個の拡散系列のうちから１個の拡散符号が選択される。この選ばれた拡散符号によって１次変調信号が拡散処理され、スペクトラム拡散信号となって伝送される。
【００１９】
図５は、無線ＬＡＮ端末の一般的な構成を示すブロック図である。同図において無線ＬＡＮ端末は、アンテナ１１によって電波信号の送信、受信を行う。高周波部１２は送信用パワーアンプや受信用低雑音アンプなどから構成され、例えば２．４ＧＨｚなどの無線信号と同じ周波数帯域で動作する。周波数変換部１３は、電波として送受信される無線周波数信号と、変復調信号処理を行うためのベースバンド信号との周波数変換を行う。ただし、周波数変換の方法には、無線周波数を直接ベースバンド信号、あるいはきわめて低い中間周波数信号に変換するダイレクトコンバージョン方式や、無線周波数を一旦数百ＭＨｚ程度の中間周波数に変換してフィルタリングや自動利得制御（ＡＧＣ）を行った後に、再度周波数変換によってベースバンド信号を得るスーパーヘテロダイン方式などがある。
【００２０】
受信されたベースバンド受信信号はＡ／Ｄ変換器１４によってデジタルデータにサンプリングされ、ベースバンドプロセッサ１５で復調処理が行われる。送信信号に関しては、ベースバンドプロセッサ１５によって生成されたデジタルデータを、Ｄ／Ａ変換器１７によってアナログベースバンド信号に変換する。一般に、変調・復調、あるいは通信路符号化などの処理は、このベースバンドプロセッサ１５内に実装されたデジタル回路によって実現される。最後に、ＭＡＣコントローラ１６は、他の端末から送信される無線信号と通信パケットの衝突を起こさないように、メディアアクセスプロトコルに従って送信タイミングを制御したり、アプリケーションとのデータのやり取りをする。
【００２１】
図６は、ＣＣＫ変調方式を利用した無線ＬＡＮシステムベースバンドプロセッサの復調器の一般的な構成例を示すブロック図である。この復調器は図５におけるベースバンドプロセッサ１５内に実装され、デジタル演算による復調を行う。図６に示す様に、復調器は同期処理部５１，逆拡散処理部５２，最大値判定部５３，ＤＱＰＳＫ復調部５４，デスクランブラ５５から構成される。
【００２２】
受信されたベースバンド信号は、同期処理部５１によってクロック同期、およびシンボル同期が確立され、時間的に同期された受信データとして、Ｉチャネル、Ｑチャネルのサンプルデータが逆拡散処理部５２へ送られる。逆拡散処理部５２では、このサンプルデータに対して、ＣＣＫ変調に使用される６４個全ての拡散系列との相関演算を行う。この相関演算が符号周期分にわたって行われると、受信サンプルデータとそれぞれの拡散符号との相関値が６４本の信号として得られ、これらは最大値判定部５３へ送られる。最大値判定部５３では、これら６４個の相関値のうち絶対値が最大になるものを１個判定する。この判定された符号が、スペクトラム拡散に用いられた拡散系列であるものとし、当該拡散系列に対応する６ビットデータを獲得する。さらに、当該拡散系列に相当するＩチャネルおよびＱチャネルの相関データは、ＤＱＰＳＫ復調部５４に送られＤＱＰＳＫ復調される。これによって２ビットのデータが復調される。
【００２３】
最後にこれら拡散符号の選択によって得られた６ビットデータとＤＱＰＳＫ復調によって得られた２ビットデータは結合され、１シンボル分の８ビットデータとして構成される。こうして得られた受信データビットストリームは、最後にデスクランブラ５５を経て、図５に示すＭＡＣコントローラ１６へと伝えられる。
【００２４】
図７は、図６における逆拡散処理部５２の内部構成を示すブロック図である。図７からも分かるように逆拡散処理部５２は、ＣＣＫに使われる拡散符号と同数にあたる６４個の符号相関器によって構成される。それぞれの符号相関器は受信されたＩチャネル、Ｑチャネルのサンプルデータに対して相関演算を行い、相関値を出力する。
【００２５】
図８は、逆拡散処理部５２を構成する６４個の符号相関器それぞれの詳細構成を示す図である。同図において、セレクタには受信信号のＩチャネルおよびＱチャネルのサンプルデータが入力され、それぞれの符号相関器に割り当てられた拡散符号と受信信号との相関結果を時系列的に出力する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に定められた拡散符号は４相符号であり、これらは位相平面上でπ／２ずつ回転した４点に相当するので、相関演算は受信サンプルデータを位相平面上でπ／２単位で回転することに相当する。従ってセレクタに要求される機能は、入力された信号を選択し、ＩチャネルおよびＱチャネル出力に供給することである。このように算出されたセレクタからの出力は、加算器とレジスタによって符号系列長だけ累積加算される。そしてこれらＩチャネルとＱチャネルそれぞれの累積加算結果を足し合わせたものを、当該拡散符号と受信信号との相関値として出力する。
【００２６】
以上説明した処理によって、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格による無線ＬＡＮシステムは、ＣＣＫ変調方式の通信を行う。
【００２７】
●ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格
次に、さらに高速な無線ＬＡＮシステムとして近年実用化されている、５．２ＧＨｚ帯の電波を利用したＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格について説明する。
【００２８】
上述したＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格がスペクトラム拡散を元にしたＣＣＫ変調方式を用いているのに対して、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、２次変調に直交周波数分割多重方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：ＯＦＤＭ）を利用し、最大データ伝送速度５４Ｍｂｐｓまでの広帯域な通信を実現している。
【００２９】
ＯＦＤＭ方式は、占有帯域の中に複数の狭帯域信号を周波数軸上に配置する変調方式であり、これら複数の信号をサブキャリアと呼ぶ。それぞれのサブキャリアは伝送速度の低い信号であるため、マルチパスによる遅延波干渉に比較的強い特性を持つ。さらに、時間軸上の各データシンボル間に、ガードインターバルと呼ばれる領域を設けることで、シンボル間の干渉を一層低減させている。また、干渉による信号レベルの変動や位相回転は、それぞれのサブキャリアごとに判定し補正することができるため、周波数軸上での等化器の利用が干渉対策として有効となる。
【００３０】
しかしながら、ＯＦＤＭ方式では１次変調に６４値振幅位相変調などの多値変調方式を用いており、ＰＳＫ変調方式であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂシステムなどと比較するとデータ誤りが発生する可能性は高くなる。従って、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに規定された物理層では、周波数軸上でのインターリービングと誤り訂正処理を行うことで、通信特性の向上を図っている。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格によれば、誤り訂正符号として拘束長７の畳み込み符号が規定され、受信機における復号処理にはビタビ復号器を使用することが推奨されている。
【００３１】
図９は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格による無線ＬＡＮシステムベースバンドプロセッサの復調部の一般的な構成を示したブロック図である。同図によれば、ベースバンドプロセッサは、同期処理部６１，搬送波補正部６２，高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理部６３，デマッパ６４，デインターリーバ６５，ビタビ復号部６６，デスクランブラ６７から構成されている。
【００３２】
受信されたベースバンド信号は、同期処理部６１によってクロック同期、およびシンボル同期が確立され、時間的に同期されたサンプルデータとして、Ｉチャネル、Ｑチャネルのデータが搬送波補正部６２へ送られる。受信高周波信号の搬送波と非同期に周波数変換されたベースバンド信号は、搬送波補正部６２でキャリアの残留成分を除去される。そしてＦＦＴ処理部６３において時間軸上でのベースバンドサンプルデータは周波数軸上への信号に変換され、各サブキャリアの信号点を得る。これらサブキャリアの信号点は、デマッパ６４によってデータ復号される。こうして得られた受信データストリームは、通信路復号処理としてデインターリーバ６５、ビタビ復号部６６によって誤り訂正され、デスクランブラ６７を経て、図５に示すＭＡＣコントローラ１６へ伝えられる。なお、ここで使用されているデスクランブラ６７は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格と同一の構成であることが規格書によって定められている。
【００３３】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、誤り訂正符号として拘束長７の畳み込み符号を使用することが規定されており、デインターリーバ６５は図１０に示されるような符号器によって、この畳み込み符号を生成する。図１０に示す符号器は、拘束長７であるため、６ビットのシフトレジスタと、当該シフトレジスタのいくつかのタップ出力の排他的論理加算演算器から構成される。入力されたデータ系列に従って、６ビットシフトレジスタの格納内容が更新されていき、畳み込み符号化されたデータが出力Ｘ，Ｙから得られる。この符号器は符号化率１／２であり、入力された元のデータに対して、倍のビット数のデータビットを出力する。
【００３４】
受信器においてこの畳み込み符号を復号する手段としては、図９に示したように、ベースバンドプロセッサ１５内に実装されたビタビ復号部６６を用いることが一般的である。ビタビ復号部６６におけるビタビアルゴリズムは、▲１▼パスメトリック演算、▲２▼最尤判定、▲３▼トレースバック、の３つのステップによって実行される。
すなわち、図９に示したビタビ復号部６６における、パスメトリック演算部７１、最大値判定部７２、トレースバック処理部７３によって、これら３つのステップが処理される。
【００３５】
ビタビ復号では、まずデインターリーバ６５から出力されたデータビットＸ，Ｙに対して、パスメトリック演算部７１によって処理を行う。データビットＸ，Ｙは、図１０に示す畳み込み符号器によって符号化された出力Ｘ，Ｙに対し、通信路による誤りが付加されたデータである。硬判定復号であればこれらはそれぞれ１ビットのデータとなり、また軟判定復号を採用すれば多値データとなる。
【００３６】
図１１は、パスメトリック演算部７１の内部構成を示した図であり、拘束長７に相当する６４状態それぞれの演算器から構成される。パスメトリック演算は、加算（Ａｄｄ）、比較（Ｃｏｍｐａｒｅ）、選択（Ｓｅｌｅｃｔ）の繰り返しであり、これらパスメトリック演算器をＡＣＳ演算器と呼ぶ。ここで、それぞれのＡＣＳ演算器の内部構成を図１２に示す。同図によれば、入力された復調データＸ，Ｙに対し、セレクタによってブランチメトリックを算出する。またＰＡＴＨ＿Ａ，ＰＡＴＨ＿Ｂと記した入力は、それぞれの符号状態に対して、１つ前の時点から自分自身に帰着する２状態のＡＣＳ演算器の出力が接続されている。ＡＣＳ演算器は、入力された復調データＸ，Ｙからセレクタによって当該タイミングでのブランチメトリックを計算し、ＰＡＴＨ＿ＡおよびＰＡＴＨ＿Ｂから得られる２状態のパスメトリック値に、これらブランチメトリックを加算し、それぞれのレジスタに記憶する。記憶された２個のレジスタ値は、その大きさが減算器によって比較され、尤度の大きい方が選択されて当該タイミングでのパスメトリック更新値として出力される。
【００３７】
ビタビアルゴリズムの第１ステップでは、このようにブランチメトリックの加算、パスメトリックの比較、生き残りパスの選択の処理を各タイミングによって行い、この処理をトレリスの終わりまで繰り返す。
【００３８】
上述した第１ステップを終了すると、６４個のＡＣＳ演算器にはそれぞれの符号状態でのパスメトリックの最終の演算結果が得られる。次いで第２ステップでは、最大値判定部７２によってこれら６４個のパスメトリック値から最も大きいものを判定する最尤復号を行う。そして、この第２ステップによって最終状態が定まると、トレースバック処理部７３は第３ステップとして、データの先頭からこの最終状態に至るまでのパス経路を逆方向に遡っていき、それらの状態遷移によって復号されるデータビットをトレースしていく。
【００３９】
以上のようにして、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格による無線ＬＡＮシステムベースバンドプロセッサのビタビ復号処理が実現できる。
【００４０】
●本実施形態のデュアルモード無線ＬＡＮシステム
現在の無線ＬＡＮシステムとしては、２．４ＧＨｚ帯においてＣＣＫ変調方式を用いたＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格によるものと、５．２ＧＨｚ帯においてＯＦＤＭ変調方式を用いたＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格によるものの、２種類が存在する。今後の無線ＬＡＮシステムとしては、この両方を混在可能とするために、５．２ＧＨｚ帯と２．４ＧＨｚ帯の両方のモードに対応したデュアルモード端末が要求されてくる。このようなデュアルモード端末は、５．２ＧＨｚ帯のアンテナおよび高周波部、２．４ＧＨｚ帯のアンテナと高周波部の両方の実装と、さらにＣＣＫ変調モードに対応したベースバンドプロセッサとＯＦＤＭ変調モードに対応したベースバンドプロセッサの両方を実装することが必要である。
【００４１】
さらに、より高速なデータ通信を可能とするＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格においては、基本的にはＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定された２．４ＧＨｚ帯ＣＣＫモードに加えて、ＩＥＥＥ８０２．１１ａと同様のＯＦＤＭ変調方式を追加することで、技術的にすでに実績のある２．４ＧＨｚ帯の高周波回路を用いてＩＥＥＥ８０２．１１ａと同様の高速性が確保できる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｇに準拠した無線ＬＡＮシステムは、前述した２．４／５．２ＧＨｚデュアルモード端末のように２種類の高周波部を実装する必要は無いが、変復調を行うベースバンドプロセッサについては、やはりＣＣＫとＯＦＤＭ両方のモードで動作するものが必要である。
【００４２】
本実施形態においては、ＣＣＫ変調方式とＯＦＤＭ変調方式の両方に対応したベースバンドプロセッサを、小規模な回路構成によって実現することを特徴とする。以下、本実施形態におけるデュアルモード無線ＬＡＮシステムについて、詳細に説明する。
【００４３】
図１は、本実施形態におけるデュアルモードベースバンドプロセッサの構成を示すブロック図である。同図において、同期処理部６１，搬送波補正部６２，ＦＦＴ処理部６３，デマッパ６４，デインターリーバ６５は、それぞれ図９に示したＯＦＤＭベースバンドプロセッサに実装された各処理部と同一のものである。同様に、同期処理部５１は図６に示したＣＣＫベースバンドプロセッサに実装された同期処理部と同一のものである。これらのブロックは、それぞれＯＦＤＭ変調方式、ＣＣＫ変調方式特有の動作を行うものであり、本実施形態においても従来のベースバンドプロセッサと同様に実装される。ただし同期処理部５１については、本実施形態ではＩＥＥＥ８０２．１１ａとＩＥＥＥ８０２．１１ｂのデュアルモードシステムを想定しているため、これら２種類の同期処理部が実装されるが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ対応システムの場合であれば、当該規格による同期処理を行う他の構成を持った単一の同期処理部の実装が考えられる。どちらの構成を用いた場合であっても本実施形態は適用可能であるが、本実施形態では以下、ＩＥＥＥ８０２．１１ａとＩＥＥＥ８０２．１１ｂのデュアルモードシステムに限定して説明する。
【００４４】
●本実施形態におけるＣＣＫモードの復調処理
まず、本実施形態におけるＣＣＫモードの復調処理について説明する。ＣＣＫモードでは、図１における第１の切り替え部５０１によって、同期処理部５１からのＩチャネルとＱチャネルのベースバンドサンプルデータが選択され、相関演算器バンク５０２に入力される。
【００４５】
相関演算器バンク５０２は、図２に示すように６４個の相関演算器より構成される。これら６４個の相関演算器は入力された２本の信号に対して、所定のアルゴリズムによって累積相関演算を行い、それぞれの相関演算結果を出力する。本実施形態においては、この相関演算アルゴリズムをＯＦＤＭモードとＣＣＫモードそれぞれの実行時に切り替えることを特徴とする。
【００４６】
図３に、図２に示す６４個の相関演算器それぞれの内部構成を示す。ＣＣＫ動作モードでは、図３におけるセレクタ６０１は、図８に示した符号相関器と同じアルゴリズムに従って動作する。つまり、受信信号のＩチャネルおよびＱチャネルのサンプルデータが入力され、それぞれの符号相関器に割り当てられた拡散符号と受信信号との相関結果を時系列的に出力する。さらに切り替え部６０２によって、同じ相関演算器内のレジスタ６０３の出力がフィードバックされるように切り替えられており、このレジスタ６０３の出力と加算器６０４による累積加算によって、拡散符号との相関値が演算される。
【００４７】
レジスタ６０３にはＩチャネルの相関演算結果が格納され、同様にもう一方のレジスタにはＱチャネルの相関演算結果が格納されている。ＩチャネルおよびＱチャネルそれぞれの相関値は最後に加算器によって合成され、切り替え部６０５によって選択され、相関値出力として出力される。
【００４８】
このようにして、６４個の拡散符号との相関演算結果が、６４本の信号として図１における相関演算器バンク５０２より出力され、最大値判定部５０３に送られる。最大値判定部５０３では、６４個の符号相関値の中から最大になるものを判定し、この判定結果によってＣＣＫモードでの６ビットデータが復調できる。さらに本ベースバンドプロセッサには、従来のＣＣＫベースバンドプロセッサに実装されているものと同一構成であるＤＱＰＳＫ復調部５４が具備されており、これによってＣＣＫモードの残りの２ビットが復調される。こうして得られた全部で８ビットの復調データは、第２の切り替え部５０４に選択され、デスクランブラ５５を経てＭＡＣコントローラへ伝送される。本実施形態では以上のようにして、ＣＣＫモードの受信データが復調される。
【００４９】
●本実施形態におけるＯＦＤＭモードの復調処理
次に、本実施例によるＯＦＤＭモードの復調処理について説明する。ＯＦＤＭモードでは、図１に示す第１の切り替え部５０１によってデインターリーバ６５からのデータ出力Ｘ，Ｙが選択され、相関演算器バンク５０２に入力される。図３に示す相関演算器内のセレクタ６０１は、ＯＦＤＭモードにおいては、図１２に示したビタビ復号部のＡＣＳ演算器と同様のアルゴリズムに従って動作する。すなわち、入力されたデータＸ，Ｙに対して、その組み合わせから当該時点でのブランチメトリックを算出する。また、切り替え部６０２はこの符号状態へ遷移するその他の（あるいは自分自身の）符号状態出力を選択し、この入力値ＰＡＴＨ＿Ａにセレクタによって算出されるブランチメトリックを加算器６０４によって加算することで、現時点での当該符号状態のパスメトリック値を計算し、レジスタ６０３に格納する。同様にもう一方のレジスタには、この符号状態へ遷移するもう一方の符号状態からのパスメトリックが格納される。これら２個のパスメトリックはそれらの大きさが比較され、パスメトリック値の大きいほうが切り替え部６０５によって相関演算器出力として出力される。
【００５０】
このように、パスメトリック演算をトレリスの最後まで繰り返し行い、６４個の符号状態での最終のパスメトリックが全て計算されると、これら６４個のパスメトリック値は最大値判定部５０３に伝えられる。最大値判定部５０３は、６４個のパスメトリック値の中から最大になるものを判定し、この判定結果によってビタビアルゴリズムによる最尤復号が行われる。最尤復号の結果、最終の符号状態が決定すると、その情報はトレースバック処理部７３に送られてビタビアルゴリズムの第３ステップが実施され、復号処理が完了する。
【００５１】
復号処理によって得られた受信データストリームは、第２の切り替え部５０４によって選択され、デスクランブラ５５を経てＭＡＣコントローラへ伝えられる。本実施形態では以上のようにして、ＯＦＤＭモードのデータが復調される。
【００５２】
なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｂでは、ともに同じ構成のデスクランブラを用いることが規定されているため、本実施形態においても同一のデスクランブラ５５を共通に利用することが可能である。
【００５３】
●本実施形態におけるモード切替
本実施形態のデュアルモードベースバンドプロセッサにおいて、上記２つのモードを切り替えて動作するためには、外部から動作モードを制御する制御情報が入力される必要がある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａとＩＥＥＥ８０２．１１ｂとのデュアルモードシステムであれば、本ベースバンドプロセッサを制御する上位層のプロセス、あるいはＭＡＣコントローラなどがこの切り替え制御を指示することが想定される。
一方、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇに準じたデュアルモードシステムであれば、受信したパケットのプリアンブルに含まれる変調形式情報を物理層が最初に認識して、その後ベースバンドプロセッサに切り替え指示を行う方式が想定される。これらいずれの切り替え制御方式を採用した場合であっても、本実施形態を適用することは可能である。
【００５４】
なお、本実施形態におけるビタビ復号の判定方式としては、軟判定および硬判定の双方が考えられるが、どちらの判定方式であっても適用可能である。
【００５５】
以上説明したように本実施形態によれば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に規定されたＣＣＫ変調方式と、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に規定されたＯＦＤＭ変調方式の両方に対応したデュアルモード無線ＬＡＮシステム、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に対応したデュアルモード無線ＬＡＮシステムにおいて、同時に利用されることのないＣＣＫモードでの動作に必要な逆拡散処理と、ＯＦＤＭモードでの動作に必要なビタビ復号（誤り訂正処理）を、同一の相関演算部を共用し、変調モードによって切り替えて使用することにより、従来のデュアルモードシステムに用いられるベースバンドプロセッサよりも回路規模を削減することができる。
【００５６】
【他の実施形態】
なお、本発明は、例えばシステム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能であり、具体的には、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用しても良い。
【００５７】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵまたはＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成されることは言うまでもない。
【００５８】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００５９】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることが出来る。
【００６０】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６１】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第１の変調方式（ＣＣＫ）と第２の変調方式（ＯＦＤＭ）の両方に対応したベースバンドプロセッサを、小規模な回路構成によって実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態におけるベースバンドプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における相関演算器バンクの構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における相関演算器の内部構成を示すブロック図である。
【図４】一般的なＣＣＫ変調方式の概念を示す図である。
【図５】一般的な無線ＬＡＮシステムの構成を示すブロック図である。
【図６】一般的なＣＣＫ変調方式のベースバンドプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図７】逆拡散処理部の構成を示すブロック図である。
【図８】符号相関器の内部構成を示すブロック図である。
【図９】一般的なＯＦＤＭ変調方式のベースバンドプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図１０】畳み込み符号器の構成を示すブロック図である。
【図１１】パスメトリック演算部の構成を示すブロック図である。
【図１２】ＡＣＳ演算器の内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
５０１  第１の切り替え部
５０２  相関演算器バンク
５０３  最大値判定部
５０４  第２の切り替え部
６０１  セレクタ
６０２  切り替え部
６０３  レジスタ
６０４  加算器
６０５  切り替え部
１１  アンテナ
１２  高周波部
１３  周波数変換部
１４  Ａ／Ｄ変換器
１５  ベースバンドプロセッサ
１６  ＭＡＣコントローラ
１７  Ｄ／Ａ変換器
５１  同期処理部
５２  逆拡散処理部
５３  最大値判定部
５４  ＤＱＰＳＫ復調部
５５  デスクランブラ
６１  同期処理部
６２  搬送波補正部
６３  ＦＦＴ処理部
６４  デマッパ
６５  デインターリーバ
６６  ビタビ復号部
６７  デスクランブラ
７１  パスメトリック演算部
７２  最大値判定部
７３  トレースバック処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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