(57)【要約】【課題】自己のトランシーバーが受信可能な最小受信信号レベルの評価を可能とすること。【解決手段】無線システムは、RF通信による送受信を行うトランシーバー400、36と、ベースバンド処理ユニット500とにより構成される。ベースバンド処理ユニットは、トランシーバーから送信されるRF送信信号のレベルを低下させる。通信パートナーの受信状態はRF送信信号のレベル変化に応答して、正常受信状態から非正常受信状態へ遷移する。この遷移のRF通信による通知に応答して、通信パートナーが正確に受信できるRF送信信号の最小送信レベルをベースバンド処理ユニットが確定する。確定した最小送信レベルから、ベースバンド処理ユニットは自己のトランシーバーが受信可能な最小受信信号レベルを評価する。これらの評価は、IEEE802.11hの送信電力制御TPCのTPCリクエストに応答するTPCレポートに好適である。【選択図】図１
2009010543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線装置とRF通信による送受信を行うトランシーバーと接続可能に構成されたベースバンド処理装置であって、
前記他の無線装置から前記トランシーバーにより受信されるRF受信信号は前記トランシーバーによりアナログ受信ベースバンド信号にダウンコンバートされ、前記アナログ受信ベースバンド信号はアナログ・ディジタル変換器によりディジタル受信ベースバンド信号に変換され、
前記ディジタル受信ベースバンド信号は、前記ベースバンド処理装置のディジタル復調ユニットによって復調処理され、
前記ベースバンド処理装置のディジタル変調ユニットによって変調処理されたディジタル送信ベースバンド信号はディジタル・アナログ変換器によりアナログ送信ベースバンド信号に変換され、
前記アナログ送信ベースバンド信号は前記トランシーバーによりRF送信信号にアップコンバートされ、前記RF送信信号は前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信されることが可能であり、
前記ベースバンド処理装置は、前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信される前記RF送信信号のレベルを変化させるものであり、
前記他の無線装置の受信状態は前記トランシーバーから送信される前記RF送信信号のレベル変化に応答して、前記受信状態は前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できる正常受信状態と前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できない非正常受信状態との間で遷移するものであり、
前記他の無線装置の前記受信状態の前記正常受信状態と前記非正常受信状態との間の遷移の前記他の無線装置から前記トランシーバーへの前記RF通信による通知に応答して、前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できる前記RF送信信号の最小送信レベルを前記ベースバンド処理装置が確定して、
前記ベースバンド処理装置は、確定した前記RF送信信号の前記最小送信レベルから前記他の無線装置から前記トランシーバーが前記RF受信信号を受信する際の最小信号電力を評価するベースバンド処理装置。
【請求項２】
前記トランシーバーが前記RF受信信号を受信する際の前記最小信号電力と前記トランシーバーが受信した前記RF受信信号のレベルとの比を計算により評価する請求項１に記載のベースバンド処理装置。
【請求項３】
前記計算により評価された前記比を前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信する請求項２に記載のベースバンド処理装置。
【請求項４】
前記計算により評価された前記比と伴に前記トランシーバーから前記他の無線装置へ送信される前記RF送信信号のレベルの情報が前記他の無線装置へ送信される請求項２に記載のベースバンド処理装置。
【請求項５】
前記他の無線装置からのリクエストに応答して、前記トランシーバーにより前記計算により評価された前記比と前記RF送信信号の前記レベルの前記情報とを送信する請求項４に記載のベースバンド処理装置。
【請求項６】
前記リクエストに応答する前記比と前記情報との送信はIEEE802.11hの規格によるTPCリクエストに応答するTPCレポートの機能を実行するものである請求項５に記載のベースバンド処理装置。
【請求項７】
前記ディジタル受信ベースバンド信号から前記トランシーバーのレシーバーに供給されるAGC電圧と前記トランシーバーが受信した前記RF受信信号の前記レベルの受信レベル情報とを生成する請求項６に記載のベースバンド処理装置。
【請求項８】
前記ディジタル受信ベースバンド信号に含まれるプリアンブルのデータに応答してシンボル同期誤差信号と伝送路特性補正信号とを生成して、
前記シンボル同期誤差信号と前記伝送路特性補正信号とを用いて前記受信レベル情報の値を校正する請求項７に記載のベースバンド処理装置。
【請求項９】
前記トランシーバーは少なくともRFアナログ集積回路で構成され、前記ベースバンド処理装置はベースバンド処理LSIで構成され、前記他の無線装置は無線LANのステーションである請求項８に記載のベースバンド処理装置。
【請求項１０】
他の無線装置とRF通信による送受信を行うトランシーバーと、前記トランシーバーに接続されたるベースバンド処理装置とにより構成された無線システムであって、
前記他の無線装置から前記トランシーバーにより受信されるRF受信信号は前記トランシーバーによりアナログ受信ベースバンド信号にダウンコンバートされ、前記アナログ受信ベースバンド信号はアナログ・ディジタル変換器によりディジタル受信ベースバンド信号に変換され、
前記ディジタル受信ベースバンド信号は、前記ベースバンド処理装置のディジタル復調ユニットによって復調処理され、
前記ベースバンド処理装置のディジタル変調ユニットによって変調処理されたディジタル送信ベースバンド信号はディジタル・アナログ変換器によりアナログ送信ベースバンド信号に変換され、
前記アナログ送信ベースバンド信号は前記トランシーバーによりRF送信信号にアップコンバートされ、前記RF送信信号は前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信されることが可能であり、
前記ベースバンド処理装置は、前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信される前記RF送信信号のレベルを変化させるものであり、
前記他の無線装置の受信状態は前記トランシーバーから送信される前記RF送信信号のレベル変化に応答して、前記受信状態は前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できる正常受信状態と前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できない非正常受信状態との間で遷移するものであり、
前記他の無線装置の前記受信状態の前記正常受信状態と前記非正常受信状態との間の遷移の前記他の無線装置から前記トランシーバーへの前記RF通信による通知に応答して、前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できる前記RF送信信号の最小送信レベルを前記ベースバンド処理装置が確定して、
前記ベースバンド処理装置は、確定した前記RF送信信号の前記最小送信レベルから前記他の無線装置から前記トランシーバーが前記RF受信信号を受信する際の最小信号電力を評価する無線システム。
【請求項１１】
前記トランシーバーが前記RF受信信号を受信する際の前記最小信号電力と前記トランシーバーが受信した前記RF受信信号のレベルとの比を計算により前記ベースバンド処理装置が評価する請求項１０に記載の無線システム。
【請求項１２】
前記計算により評価された前記比を前記ベースバンド処理装置が前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信する請求項１１に記載の無線システム。
【請求項１３】
前記計算により評価された前記比と伴に前記トランシーバーから前記他の無線装置へ送信される前記RF送信信号のレベルの情報が前記他の無線装置へ送信される請求項１１に記載の無線システム。
【請求項１４】
前記他の無線装置からのリクエストに応答して前記ベースバンド処理装置が、前記トランシーバーにより前記計算により評価された前記比と前記RF送信信号の前記レベルの前記情報とを送信する請求項１３に記載の無線システム。
【請求項１５】
前記リクエストに応答する前記比と前記情報との送信はIEEE802.11hの規格によるTPCリクエストに応答するTPCレポートの機能を実行するものである請求項１４に記載の無線システム。
【請求項１６】
前記ディジタル受信ベースバンド信号から前記トランシーバーのレシーバーに供給されるAGC電圧と前記トランシーバーが受信した前記RF受信信号の前記レベルの受信レベル情報とを前記ベースバンド処理装置が生成する請求項１５に記載の無線システム。
【請求項１７】
前記ディジタル受信ベースバンド信号に含まれるプリアンブルのデータに応答してシンボル同期誤差信号と伝送路特性補正信号とを前記ベースバンド処理装置が生成して、
前記シンボル同期誤差信号と前記伝送路特性補正信号とを用いて前記受信レベル情報の値を前記ベースバンド処理装置が校正する請求項１６に記載の無線システム。
【請求項１８】
前記トランシーバーは少なくともRFアナログ集積回路で構成され、前記ベースバンド処理装置はベースバンド処理LSIで構成され、前記他の無線装置は無線LANのステーションである請求項１７に記載の無線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベースバンド処理装置およびそれを使用した無線システムに関するもので、特に自己のトランシーバーが受信可能な最小受信信号レベルの評価を可能とするのに有益な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域無線通信への要求のために、現行のIEEE802.11b/gの無線LANシステムと比較して、直交周波数分割多重(OFDM)に基づく新規な無線LANの規格としてIEEE802.11aは略５倍のデータレートと少なくとも２０倍のオーバーオールシステム容量とを提供するものである。５ＧＨｚ周波数帯域は、高いデータ・レートの利点によって、無線LANは２．４ＧＨｚから５ＧＨｚにシフトしている。尚、OFDMは、Orthogonal Frequency Division Multiplexの略である。また、LANは、Local Area Networkの略である。
【０００３】
下記非特許文献１には、IEEE802.11a無線LANシステムが物理層(PHY)とメディアアクセス層(MAC)とで構成され、この物理層は直交周波数分割多重(OFDM)に基づいていることが記載されている。多重キャリアを使用した変調技術はマルチパスの効果を緩和して、OFDMは正確な周波数で分離された多重キャリアにデータを分散するものである。この下記非特許文献１には、IEEE802.11a無線LANシステムをCMOS  RFトランシーバーチップとディジタルベースバンドチップとで構成することが記載されている。
【０００４】
このRFトランシーバーは、受信のためのRFレシーバーと送信のためのRFトランスミッターと周波数シンセサイザーとにより構成されている。周波数シンセサイザーは、RFレシーバーとRFトランスミッターとに供給するRFローカル信号とIFローカル信号とを生成する。RFトランスミッターのためのアナログベースバンド送信信号I、Qは、ベースバンドチップ上の２個のD/A変換器で生成される。RFレシーバーのアナログベースバンド受信クォドラチャー信号I、Qは、ベースバント・MACプロセッサーで処理される前にベースバンドチップ上の２個のA/D変換器でディジタル信号に変換される。RFレシーバーとRFトランスミッターのアーキテクチャーとでは、ダイレクトコンバージョンではなく、デュアルコンバージョンが採用されている。RFレシーバーでは、RF受信信号は周波数シンセサイザーからのRFローカル信号とIFローカル信号とにより受信ベースバンド信号I、Qにダウンコンバートされる。RFトランスミッターでは、アナログベースバンド送信信号I、Qは周波数シンセサイザーからのRFローカル信号とIFローカル信号とによりRF送信信号にアップコンバートされ、電力増幅器により増幅される。
【０００５】
ディジタルベースバンドチップでは、RFトランシーバーのレシーバーからの受信ベースバンド信号I、QはA/D変換器に供給される。A/D変換器の出力のディジタル信号は２個のFIRフィルターを介して自動相関器に供給される。A/D変換器の出力と自動相関器の出力とは信号検出・AGCユニットに供給され、このユニットの出力によりアナログフロントエンドの受信ゲインの設定が実行される。信号検出と周波数オフセット評価とシンボルタイミングとは、プリアンブルに供給される周期トレーニングシンボルの自動相関に全て依存している。A/D変換器の出力のディジタル信号は、１個のFIRフィルター、DCオフセット除去ユニット、周波数ローテータ、高速フーリェ変換器(FFT)、チャンネル選択フィルター、ビダビデコーダに供給される。ビダビデコーダの出力から、メディアアクセス層(MAC)への受信データが生成される。また、高速フーリェ変換器(FFT)は、トランスミッターのための逆高速フーリェ変換器(IFFT)とハードウェアを共有している。
【０００６】
また、下記非特許文献２には、IEEE802.11aの規格に準拠する低消費電力のベースバンドプロセッサのアーキテクチャーのインプリメンテーションが記載されている。このアーキテクチャーは、トランスミッター、レシーバー、エンハンスドパラレルポート(EPP)のブロックの３つの基本ブロックに分割されている。この分割により、ベースバンド処理は送信と受信とのデータフローの方向に略独立になされるとしている。
【０００７】
トランスミッターブロックは、入力バッファ、スクランブラー、信号フィールド発生器、エンコーダー、インターリーバー、マッパー、補間フィルター、パイロット挿入(パイロットスクランブラーを含む)、IFFT/FFT(逆高速フーリェ変換/高速フーリェ変換)、ガードインターバル挿入、プリアンブル挿入、補間器の回路を含んでいる。
【０００８】
レシーバーブロックは、デシメータフィルター、シンクロナイザー、IFFT/FFT、チャンネル評価器、デマッパー、デインターリーバー、ビタビデコーダ、デスクランブラー、付加バッフアの回路を含んでいる。
【０００９】
一方、下記非特許文献３には、IEEE802.11hの規格で規定されたスペクトラム管理方法により、限定された使用可能な周波数スペクトラムの使用を制御する要請が増加していることが記載されている。この規格ではダイナミック周波数選択(DFS)が議論されていると伴に、この規格で規定されている他のスペクトラム管理方法は送信電力制御(TPC)であることも、下記非特許文献３に記載されている。
【００１０】
TPCの原理は、特定のビットエラーレートまたはパケットエラーレート以下でデータを受信するのに十分な信号を受信ステーションが受信するような送信ステーションでの電力の制御であるとしている。この方法により、干渉と伴にPDAやWLAN/VoIPベース電話端末のような小さくてポータブルの装置で特に重要な送信デバイスでの消費電力を低減するとしている。この規格で規定されているシグナリングの基本的概念は、TPCリクエストとTPCレポートと呼ばれる２つの新しい管理パケットタイプの導入であるとしている。
【００１１】
これらの管理パケットは、通信リンクパートナーの信号を受信する際の送信電力とリンクマージンに関する情報をステーションに提供するものであるとしている。
【００１２】
【非特許文献１】Ｔｅｒｅｓａ  Ｈ．  Ｍｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ，  “Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｉｏｎ  ｏｆ  ａｎ  Ａｌｌ−ＣＭＯＳ  ８０２．１１ａ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｃｈｉｐｓｅｔｓ”，  ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，  Ａｕｇｕｓｔ  ２００３，  ＰＰ．１６０−１６８．
【非特許文献２】Ｍｉｌｏｓ  Ｋｒｓｔｉｃ  ｅｔ  ａｌ，  “Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｎ  ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ  Ｃｏｍｐｌｉａｎｔ  Ｌｏｗ−Ｐｏｗｅｒ  Ｂａｓｅｂａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ”，  ＩＥＥＥ  ６ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｍｏｄｅｒｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ，  Ｃａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  Ｓｅｒｖｉｃｅ，  ２００３，  ＰＰ．９７−１００．
【非特許文献３】Ａｎｄｒｅａｓ  Ｋｏｎｓｇｅｎ  ｅｔ  ａｌ，  “Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ  ｉｎ  ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｈ  Ｂａｓｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，  ２００５  ＩＥＥＥ  １６ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ，  Ｉｎｄｏｏｒ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，  ＰＰ．１４４１−１４４５．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明者等は本発明に先立って、IEEE802.11aの規格に準拠する低消費電力のベースバンドプロセッサの開発に従事した。また、開発の途中で本発明者等には、IEEE802.11hの規格で規定された送信電力制御(TPC)に対応する機能を追加すると言う開発課題が与えられた。送信電力制御(TPC)に対応する機能を実現するには、送信ステーションはTPCリクエストに応答して送信電力とリンクマージンとの情報を含むTPCレポートを通信リンクパートナーに送信する必要がある。IEEE802.11hの規格によれば、リンクマージンとはステーションに要求される最小信号電力と受信した信号電力との比と規定されている。
【００１４】
発明者等による検討の結果、ステーションに要求される最小信号電力は無線LANシステムの設置される事務所、家庭、工場等の種々のロケーションの電波環境によるエラーレートに敏感に影響されることが判明した。尚、無線LANシステムは、ワイヤレスLANの子機(LAN端末)と親機(アクセスポイントハブ)とで構成される。
【００１５】
このように、TPCレポートで報告するリンクマージンを計算するにはステーションに要求される最小信号電力を評価する必要があるが、IEEE802.11hの規格には最小信号電力の評価方法は規定されていない。従って、IEEE802.11hの規格で規定された送信電力制御TPCの機能を有するワイヤレスLANに使用されるベースバンドプロセッサを開発するためには、最小信号電力の評価方法を確立する必要性が生じたものである。
【００１６】
本発明は、以上のような本発明に先立った本発明者等の検討の結果、なされたものである。従って、本発明の目的とするところは、自己のトランシーバーが受信可能な最小受信信号レベルの評価を可能とすることにある。
【００１７】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願において開示される発明のうちの代表的なものについて簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１９】
即ち、本発明の代表的なベースバンド処理装置(500)は、他の無線装置とRF通信による送受信を行うトランシーバー(400、36)と接続可能に構成されている。
【００２０】
前記ベースバンド処理装置は、前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信される前記RF送信信号のレベルを変化させる。前記他の無線装置の受信状態の正常受信状態と非正常受信状態との間の遷移の通知に応答して、前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できる前記RF送信信号の最小送信レベルを前記ベースバンド処理装置が確定する(図２  ステップ204、205、206参照)。前記ベースバンド処理装置は、確定した前記RF送信信号の前記最小送信レベルから前記他の無線装置から前記トランシーバーが前記RF受信信号を受信する際の最小信号電力を評価する(図２  ステップ208参照)。
【発明の効果】
【００２１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。すなわち、自己のトランシーバーが受信可能な最小受信信号レベルの評価を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
《代表的な実施の形態》
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００２３】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態によるベースバンド処理装置(500)は、他の無線装置とRF通信による送受信を行うトランシーバー(400、36)と接続可能に構成されている。
【００２４】
前記他の無線装置から前記トランシーバーにより受信されるRF受信信号は前記トランシーバーによりアナログ受信ベースバンド信号にダウンコンバートされ、前記アナログ受信ベースバンド信号はアナログ・ディジタル変換器(Rx_A/D)によりディジタル受信ベースバンド信号に変換される。
【００２５】
前記ディジタル受信ベースバンド信号は、前記ベースバンド処理装置のディジタル復調ユニット(52、53FFT、55)によって復調処理される。
【００２６】
前記ベースバンド処理装置のディジタル変調ユニット(53IFFT、54)によって変調処理されたディジタル送信ベースバンド信号はディジタル・アナログ変換器(Tx_D/A)によりアナログ送信ベースバンド信号に変換される。
【００２７】
前記アナログ送信ベースバンド信号は前記トランシーバーによりRF送信信号にアップコンバートされ、前記RF送信信号は前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信されることが可能である。
【００２８】
前記ベースバンド処理装置は、前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信される前記RF送信信号のレベルを変化させるものである。
【００２９】
前記他の無線装置の受信状態は前記トランシーバーから送信される前記RF送信信号のレベル変化に応答して、前記受信状態は前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できる正常受信状態と前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できない非正常受信状態との間で遷移するものである。
【００３０】
前記他の無線装置の前記受信状態の前記正常受信状態と前記非正常受信状態との間の遷移の前記他の無線装置から前記トランシーバーへの前記RF通信による通知に応答して、前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できる前記RF送信信号の最小送信レベルを前記ベースバンド処理装置が確定する(図２  ステップ204、205、206参照)。
【００３１】
前記ベースバンド処理装置は、確定した前記RF送信信号の前記最小送信レベルから前記他の無線装置から前記トランシーバーが前記RF受信信号を受信する際の最小信号電力を評価するものである(図２  ステップ208参照)。
【００３２】
前記の実施の形態では、前記他の無線装置と前記トランシーバーとの間の電波環境の伝送線路で、伝送特性は双方向で等しい特性であるとの仮説が為されている。前記他の無線装置と前記トランシーバーとの受信能力が等しければ、前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できる前記RF送信信号の最小送信レベルから前記他の無線装置から前記トランシーバーが前記RF受信信号を受信する際の最小信号電力を評価することができる。
【００３３】
尚、前記他の無線装置と前記トランシーバーの両者に受信能力比の差が存在する場合には、前記他の無線装置が正確に受信できる前記RF送信信号の最小送信レベルと前記受信能力比との積から前記トランシーバーが前記RF受信信号を受信する際の前記最小信号電力を評価することもできる。
【００３４】
好適な実施の形態によるベースバンド処理装置は、前記トランシーバーが前記RF受信信号を受信する際の前記最小信号電力と前記トランシーバーが受信した前記RF受信信号のレベルとの比を計算により評価するものである(図２  ステップ209参照)。
【００３５】
より好適な実施の形態によるベースバンド処理装置は、前記計算により評価された前記比を前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信するものである(図２  ステップ210参照)。
【００３６】
より好適な実施の形態では、前記計算により評価された前記比と伴に前記トランシーバーから前記他の無線装置へ送信される前記RF送信信号のレベルの情報が前記他の無線装置へ送信されるものである(図２  ステップ210参照)。
【００３７】
他のより好適な実施の形態では、前記他の無線装置からのリクエスト(図２  ステップ202)に応答して前記ベースバンド処理装置は、前記トランシーバーにより前記計算により評価された前記比と前記RF送信信号の前記レベルの前記情報とを送信するものである。
【００３８】
更により好適な実施の形態では、前記リクエストに応答する前記比と前記情報との送信はIEEE802.11hの規格によるTPCリクエストに応答するTPCレポートの機能を実行するものである。
【００３９】
他の更により好適な実施の形態では、前記ベースバンド処理装置は前記ディジタル受信ベースバンド信号から前記トランシーバーのレシーバー(24、26、28)に供給されるAGC電圧(VAGC)と前記トランシーバーが受信した前記RF受信信号の前記レベルの受信レベル情報(VA)とを生成するものである(図３参照)。
【００４０】
具体的な一つの実施の形態では、前記ベースバンド処理装置は前記ディジタル受信ベースバンド信号に含まれるプリアンブルのデータに応答してシンボル同期誤差信号(VB)と伝送路特性補正信号(VC)とを生成する。前記ベースバンド処理装置は前記シンボル同期誤差信号と前記伝送路特性補正信号とを用いて前記受信レベル情報(VA)の値を校正するものである。
【００４１】
最も具体的な一つの実施の形態によるでは、前記トランシーバーは少なくともRFアナログ集積回路で構成され、前記ベースバンド処理装置はベースバンド処理LSIで構成され、前記他の無線装置は無線LANのステーションである。
【００４２】
〔２〕本発明の別の観点の代表的な実施の形態による無線システムは、他の無線装置とRF通信による送受信を行うトランシーバー(400、36)と、前記トランシーバーに接続されたるベースバンド処理装置(500)とにより構成されている。
【００４３】
前記他の無線装置から前記トランシーバーにより受信されるRF受信信号は前記トランシーバーによりアナログ受信ベースバンド信号にダウンコンバートされ、前記アナログ受信ベースバンド信号はアナログ・ディジタル変換器(Rx_A/D)によりディジタル受信ベースバンド信号に変換される。
【００４４】
前記ディジタル受信ベースバンド信号は、前記ベースバンド処理装置のディジタル復調ユニット(52、53FFT、55)によって復調処理される。
【００４５】
前記ベースバンド処理装置のディジタル変調ユニット(53IFFT、54)によって変調処理されたディジタル送信ベースバンド信号はディジタル・アナログ変換器(Tx_D/A)によりアナログ送信ベースバンド信号に変換される。
【００４６】
前記アナログ送信ベースバンド信号は前記トランシーバーによりRF送信信号にアップコンバートされ、前記RF送信信号は前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信されることが可能である。
【００４７】
前記ベースバンド処理装置は、前記トランシーバーにより前記他の無線装置へ送信される前記RF送信信号のレベルを変化させるものである。
【００４８】
前記他の無線装置の受信状態は前記トランシーバーから送信される前記RF送信信号のレベル変化に応答して、前記受信状態は前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できる正常受信状態と前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できない非正常受信状態との間で遷移するものである。
【００４９】
前記他の無線装置の前記受信状態の前記正常受信状態と前記非正常受信状態との間の遷移の前記他の無線装置から前記トランシーバーへの前記RF通信による通知に応答して、前記他の無線装置が前記RF送信信号を正確に受信できる前記RF送信信号の最小送信レベルを前記ベースバンド処理装置が確定する(図２  ステップ204、205、206参照)。
【００５０】
前記ベースバンド処理装置は、確定した前記RF送信信号の前記最小送信レベルから前記他の無線装置から前記トランシーバーが前記RF受信信号を受信する際の最小信号電力を評価するものである(図２  ステップ208参照)。
【００５１】
《実施の形態の説明》
次に、実施の形態について更に詳述する。
【００５２】
《ワイヤレスLANに使用されるRFアナログ半導体集積回路とベースバンド処理LSI》
図１は、RFアナログ回路400である半導体集積回路とベースバンド処理ユニットLSI500とを含む本発明の１つの実施の形態による無線LANシステムを示す図である。図１の無線LANシステムは、ワイヤレスLANの子機(LAN端末)と子機の通信パートナーの親機(アクセスポイントハブ)とに共通に使用可能である。アンテナスイッチ２がアンテナ１に接続され、アンテナ１からレシーバーシステムへのRF受信入力信号の供給とトランスミッターシステムからアンテナ１へのRF送信出力信号の供給とを時分割多重アクセス方式(TDMA)で行う。
【００５３】
《RFアナログ半導体集積回路》
図１のRFアナログ半導体集積回路400のダイレクト・ダウンコンバージョン・レシーバー・システムRF  Rxは、IEEE802.11a規格の約５ＧＨｚ(5.15GHz〜5.35GHz)の周波数帯域に対応するため、ローノイズアンプ24、受信ミキサー25、プログラマブルゲインアンプ26、28、ローパスフィルター27で構成されている。ダイレクト・ダウンコンバージョン・レシーバー・システムRF  Rxで生成されたアナログ受信ベースバンド信号Rx_I、Rx_Qはベースバンド処理ユニット500であるLSIの受信A/D変換器Rx_A/Dに供給される。尚、受信A/D変換器Rx_A/Dは、ベースバンド処理ユニットLSI500のチップではなく、RFアナログ半導体集積回路400に形成されることもできる。
【００５４】
ベースバンド処理ユニットLSI500の送信D/A変換器から生成されるアナログ送信ベースバンド信号Tx_I、Tx_Qは、RFアナログ半導体集積回路400に供給される。尚、送信D/A変換器は、ベースバンド処理ユニットLSI500のチップではなく、RFアナログ半導体集積回路400に形成されることもできる。図１のRFアナログ半導体集積回路400のダイレクト・アップコンバージョン・トランスミッター・システムRF  Txは、IEEE802.11a規格の約５ＧＨｚの周波数帯域に対応するため、ローパスフィルター32、送信ミキサー33、ドライバアンプ35で構成されている。RFアナログ半導体集積回路400の外部では、ドライバアンプ35の出力にはRFパワー増幅器36とバンドパスフィルターBPFとが接続されている。また、RFアナログ半導体集積回路400の外部では、ローノイズアンプ24の入力に表面弾性波フィルター3が接続されている。
【００５５】
RFアナログ半導体集積回路400の受信ミキサー25に供給される受信用ローカル信号と送信ミキサー33に供給される送信用ローカル信号とは、ΣΔフラクショナルPLL周波数シンセサイザー30から生成される。PLL周波数シンセサイザー30には、システム基準周波数発振器(TCXO)39が接続され、RFアナログ半導体集積回路400の外部でシステム基準周波数発振器39には水晶振動子40が接続されている。
【００５６】
尚、システム基準周波数発振器(TCXO)39をRFアナログ半導体集積回路400の外部に形成して、RFアナログ半導体集積回路400の内部にクロックバッファを形成してもよい。集積回路内部のクロックバッファは、外部のシステム基準周波数発振器(TCXO)39から形成されたシステム基準周波数クロック信号を受信して、集積回路内部のΣΔフラクショナルPLL周波数シンセサイザー30にクロック信号を供給する。
【００５７】
《ベースバンド処理LSI》
RFアナログ半導体集積回路400には、ベースバンド処理ユニットLSI500が接続されている。
【００５８】
ベースバンド処理ユニットLSI500は、受信A/D変換器Rx_A/D、送信D/A変換器Tx_D/A、送受信ベースバンド処理ユニット51、DMA転送ユニット56、ホストインターフェースユニット57、バスBUS、中央処理ユニット58、ランダムアクセスメモリ59を含んでいる。送受信ベースバンド処理ユニット51は、復調器(Demod)52、高速フーリェ変換器(FFT)・逆高速フーリェ変換器(IFFT)53、変調器(Mod)54、ビタビ復調器55を含んでいる。復調器(Demod)52には受信A/D変換器Rx_A/Dからのディジタル受信ベースバンド信号が供給され、変調器(Mod)54から送信D/A変換器Tx_D/Aへディジタル送信ベースバンド信号が生成される。
【００５９】
パーソナルコンピュータ(PC)のようなホスト600には、PCIバスを介してホストインターフェースユニット57が接続される。ホスト600は、中央処理ユニット61、メモリコントローラ／PCIバスフリッジ62、ランダムアクセスメモリ63を含んでいる。ホストインターフェースユニット57と送受信ベースバンド処理ユニット51との間の送受信データは、DMA転送ユニット56により転送される。尚、PCIはPeripheral Component Interconnectの略であり、DMAはDirect Memory Accessの略である。また、ベースバンド処理ユニットLSI500のバスには、外部のフラッシュ不揮発性メモリ700が接続される。外部のフラッシュ不揮発性メモリ700には、RFアナログ半導体集積回路400とベースバンド処理ユニットLSI500とのための制御プログラムが格納されている。
【００６０】
特に、本発明の実施の形態に従ってIEEE802.11hの規格の送信電力制御TPCとダイナミック周波数選択DFSの機能を実現するためのベースバンド処理ユニットLSI500の制御プログラムは、ベースバンド処理ユニットLSI500の中央処理ユニット58内部のリードオンリメモリ(ROM)に格納されている。しかし、他の実施の形態では、送信電力制御TPCとダイナミック周波数選択DFSの機能を実現するためのベースバンド処理ユニットLSI500のための制御プログラムは、外部フラッシュ不揮発性メモリ700に格納されることも可能である。電源投入により、外部フラッシュ不揮発性メモリ700から制御プログラムをランダムアクセスメモリ59に転送して、制御プログラムの命令を中央処理ユニット58が実行することができる。
【００６１】
《OFDM送受信のための高速フーリェ変換・逆高速フーリェ変換》
無線LANのOFDMに基づくデータ受信信号処理は、主としてRFアナログ半導体集積回路400のダイレクトダウンコンバージョンレシーバー、受信A/D変換器Rx_A/D、ベースバンド処理ユニットLSI500の復調器52と、高速フーリェ変換器53、ビタビ復調器55によって制御される。無線LANのOFDMに基づくデータ送信信号処理は、主としてベースバンド処理ユニットLSI500の変調器54、逆高速フーリェ変換器53、送信D/A変換器Tx_D/A、RFアナログ半導体集積回路400のダイレクトアップコンバージョントランスミッターによって制御される。
【００６２】
《無線LANシステムにおけるリンクマージンの計算とTPCレポート》
図１に示した半導体集積回路400とベースバンド処理ユニットLSI500とからなる無線LANシステムは、IEEE802.11hの規格で規定された送信電力制御TPCの機能を実現するためにリンクマージンの計算とTPCレポートとを行う。
【００６３】
図２は、図１に示した無線LANシステムの送信電力制御TPCの機能を実現するための動作を説明する図である。ここで、図１に示した無線LANシステムはワイヤレスLANの子機(LAN端末)であり、親機(アクセスポイントハブ)と通信する例を示している。
【００６４】
図２のステップ200で、子機であるLAN端末が無線LAN通信を開始する。
【００６５】
《TPCリクエストの受信待ち状態》
すると、LAN端末は、次のステップ201で親機であるアクセスポイントハブからのTPCリクエストのフレームの受信待ち状態となる。
【００６６】
《TPCリクエストの受信》
その後、LAN端末は、次のステップ202でアクセスポイントハブからのTPCリクエストのフレームを受信する。
【００６７】
《所定のRF送信電力レベルでのテストデータの送信》
図２のステップ202でLAN端末がTPCリクエストを受信すると、次のステップ203でLAN端末はアクセスポイントハブへテストデータを所定のRF送信電力レベルで送信する。
【００６８】
IEEE802.11aの規格では、OFDMデータパケットの送信ペイロード・データである複数のユーザー・データの前にプリアンブルとヘッダとが送信される。ヘッダには、宛先アドレスやフォーマット情報が含まれる。プリアンブルは、親機や子機のLAN端末が周波数誤差および位相誤差のイコライズと時間調整(同期)等の受信動作の適応化に使用される。すなわち、プリアンブルは、タイミングの調整および搬送波の回復に使用する１０個の短いOFDMトレーニングシンボルとチャンネル評価に使用する２つの同一の長いOFDMトレーニングシンボルとにより構成される。尚、送信ペイロード・データである複数のユーザー・データの先頭には、ガードインターバルが付加されている。チャンネル評価は、マルチパスの複数の独立した通信回線の伝送路特性を評価するものである。
【００６９】
図２のステップ203でLAN端末から所定のRF送信電力レベルで送信されるテストデータは、ペイロード・データのユーザー・データは無効データ(Null Data)であるが、適応化に必要なプリアンブルとヘッダとを含んでいる。ステップ203で送信されるテストデータの所定のRF送信電力レベルは、図１に示す無線LANシステムのRF信号送信用のドライバアンプ35とRFパワー増幅器36のゲインにより設定される。
【００７０】
ステップ203で送信されるテストデータのRF送信電力レベルは、RFパワー増幅器36のゲインをベースバンド処理ユニットLSI500のRF送信レベル指示信号によって設定することができる。このRF送信レベル指示信号は、例えばベースバンド処理ユニットLSI500の中央処理ユニット58で生成されて、RFアナログ半導体集積回路400を介してRFパワー増幅器36に供給される。図１では示されていないが、ベースバンド処理ユニットLSI500は、ディジタルRF送信レベル指示信号をアナログRF送信レベル指示信号に変換するD/A変換器を含んでいる。従って、所定のディジタルRF送信レベル指示信号はベースバンド処理ユニットLSI500のレジスタに格納されて、このディジタルRF送信レベル指示信号はベースバンド処理ユニットLSI500のD/A変換器によりアナログRF送信レベル指示信号に変換される。ベースバンド処理ユニットLSI500からのアナログRF送信レベル指示信号がRFアナログ半導体集積回路400を介してRFパワー増幅器36に供給されることにより、ステップ203で送信されるテストデータのRF送信電力レベルを設定することができる。
【００７１】
以上のようにして、図２のステップ203でLAN端末はアクセスポイントハブへテストデータを所定のRF送信電力レベルで送信する。
【００７２】
《受信アクノリッジ信号の受信待ち状態》
すると、子機であるLAN端末は、次のステップ204で親機であるアクセスポイントハブからの受信アクノリッジ信号Ackの受信を待つ状態となる。受信アクノリッジ信号Ackは、特定のビットエラーレート以下またはパケットエラーレート以下でアクセスポイントハブがテストデータを正常に受信したことを子機に連絡する通知信号である。親機であるアクセスポイントハブが特定のビットエラーレート以下またはパケットエラーレート以下でデータ受信すると、内蔵ECC(誤り訂正回路)によってエラーを訂正して正確なデータを回復することができる。アクセスポイントハブがテストデータを受信する際のエラーレートは、無線LANシステムが設置されている電波環境に影響される。
【００７３】
《RF送信電力レベルの低下とテストデータの再送信》
ステップ204でLAN端末がアクセスポイントハブから受信アクノリッジ信号Ackを受信したならば、LAN端末は次のステップ205でその次のステップ206で再度送信されるテストデータのRF送信電力レベルを低下させる。次に送信されるテストデータのRF送信電力レベルの低下は、例えば中央処理ユニット58がベースバンド処理ユニットLSI500のレジスタに格納されていたディジタルRF送信レベル指示信号を先程の所定の値よりも小さな値に変更することで可能となる。小さな値のディジタルRF送信レベル指示信号は、ベースバンド処理ユニットLSI500のD/A変換器により低レベルのアナログRF送信レベル指示信号に変換される。ベースバンド処理ユニットLSI500からの低レベルのアナログRF送信レベル指示信号がRFアナログ半導体集積回路400を介してRFパワー増幅器36に供給されることにより、次のステップ206で再送信されるテストデータのRF送信電力レベルを低下することができる。
【００７４】
以上のようにして、次のステップ206で、LAN端末はアクセスポイントハブへ低下されたRF送信電力レベルでのテストデータの再送信を行う。再送信の後、LAN端末は、ステップ204の受信アクノリッジ信号Ackの受信待ち状態に復帰する。
【００７５】
《最小RF送信電力レベルの確定》
ステップ206のテストデータの再送信の後のステップ204の受信アクノリッジ信号Ackの受信待ちで、LAN端末が再度アクセスポイントハブから受信アクノリッジ信号Ackを受信したならば、またその次のステップ206で再度送信されるテストデータのRF送信電力レベルを更に低下させる。
【００７６】
ステップ204、ステップ205、ステップ206のループの反復により、テストデータのRF送信電力レベルは徐々に低下する。最後には、親機であるアクセスポイントハブが特定のビットエラーレート以下またはパケットエラーレート以下でデータ受信して、内蔵ECCによってエラーを訂正して正確なデータを回復できなくなる。すると、ステップ206でのテストデータの再送信の終了からステップ204の受信アクノリッジ信号Ackの受信待ちで所定の待ち受け時間の間に、LAN端末はアクセスポイントハブからの受信アクノリッジ信号Ackを受信できなくなる。従って、受信アクノリッジ信号Ackの非受信に応答してLAN端末は、受信アクノリッジ信号Ackを受信できなくなる直前のステップ206でのテストデータの再送信でのRF送信電力レベルが最小RF送信電力レベルであると確定する。すると、ステップ207で、LAN端末は、ベースバンド処理ユニットLSI500のレジスタの内容を、確定した最小RF送信電力レベルに対応するディジタルRF送信レベル指示信号に設定を戻すものである。
【００７７】
《最小信号電力レベルの評価およびリンクマージンの計算》
ステップ204、ステップ205、ステップ206のループの反復により、アクセスポイントハブが受信できるLAN端末からの最小RF送信電力レベルを確定することができた。
【００７８】
それに対して、LAN端末からアクセスポイントハブへ送信するTPCレポートのリンクマージンの計算で必要なのは、アクセスポイントハブからの送信信号をLAN端末が受信する際の最小信号電力レベルと実際に受信した信号電力との比である。
【００７９】
LAN端末のベースバンド処理ユニットLSI500は、RFアナログ半導体集積回路400のローノイズアンプ24やプログラマブルゲインアンプ26、28のゲインを自動的に制御するAGC(自動利得制御)の機能を有している。LAN端末のベースバンド処理ユニットは、アクセスポイントハブからのRF送信信号の信号レベルをモニターしている。RF送信信号の信号レベルが低い場合には、AGC制御電圧も低くなり、RFアナログ半導体集積回路のローノイズアンプやプログラマブルゲインアンプのゲインは高い状態に負帰還制御される。RF送信信号の信号レベルが高い場合には、AGC制御電圧も高くなり、RFアナログ半導体集積回路のローノイズアンプやプログラマブルゲインアンプのゲインは低い状態に負帰還制御される。従って、LAN端末が実際に受信した信号電力は、ベースバンド処理ユニットで生成されるAGC制御電圧により容易に評価することができる。
【００８０】
それに対して、TPCレポートのリンクマージンの計算で必要なLAN端末が受信する際の最小信号電力レベルは、一般に容易に評価することはできない。しかし、ステップ204、ステップ205、ステップ206のループの反復により、アクセスポイントハブが受信できるLAN端末からの最小RF送信電力レベルを確定することができた。
【００８１】
アクセスポイントハブとLAN端末との間の電波環境の伝送線路で、伝送特性は双方向で全く等しい特性であると考えられる。アクセスポイントハブが受信できる最小RF送信電力レベルは、LAN端末が受信する際の最小信号電力レベルと等価と考えることができる。アクセスポイントハブとLAN端末との受信能力が全く等しければ、アクセスポイントハブが受信できる最小RF送信電力レベルは、LAN端末が受信する際の最小信号電力レベルとは等しいはずである。アクセスポイントハブとLAN端末との受信能力にある比の差が存在する場合には、アクセスポイントハブが受信できる最小RF送信電力レベルとLAN端末が受信する際の最小信号電力レベルとは上記の受信能力比と逆の比となるはずである。
【００８２】
従って、LAN端末が受信する際の最小信号電力レベルのステップ208の評価では、上記の仮説が応用される。アクセスポイントハブとLAN端末との受信能力が全く等しければ、ステップ208ではLAN端末が受信する際の最小信号電力レベルをステップ204、ステップ205、ステップ206のループの反復により確定したアクセスポイントハブが受信できる最小RF送信電力レベルから評価する。両者の受信能力にある比の差が存在する場合には、ステップ208では確定したアクセスポイントハブが受信できる最小RF送信電力レベルと受信能力比との積からLAN端末の受信の最小信号電力レベルを評価すれば良い。このようにして、ステップ208で、LAN端末が受信する際の最小信号電力レベルの評価することができる。
【００８３】
次のステップ209では、ステップ208で評価されたLAN端末が受信する際の最小信号電力レベルの値とLAN端末が実際に受信した信号電力の値とを用いてIEEE802.11hの規格に規定されたリンクマージンをベースバンド処理ユニットLSI500の中央処理ユニット58が計算する。尚、LAN端末が実際に受信した信号電力の値は、ベースバンド処理ユニットLSI500からRFアナログ半導体集積回路400に供給されるAGC制御電圧により中央処理ユニット58が計算することができる。
【００８４】
《TPCレポートの送信》
ステップ209でIEEE802.11hの規格に規定されたリンクマージンの計算が終了すると、LAN端末は次のステップ210でTPCレポートの送信を行う。LAN端末からのTPCレポートは、リンクマージンの情報と伴にLAN端末の送信電力の情報とを含む必要がある。LAN端末の送信電力の情報として、ステップ207で、LAN端末のベースバンド処理ユニットLSI500のレジスタの内容(確定した最小RF送信電力レベルに対応するディジタルRF送信レベル指示信号)を使用するものである。
【００８５】
その結果、LAN端末からアクセスポイントハブへのTPCレポートはアクセスポイントハブにより確実に受信できると伴にLAN端末からのRF送信電力レベルを最小に節約することができる。
【００８６】
ステップ210でのLAN端末からアクセスポイントハブへのTPCレポートが完了すると、LAN端末とアクセスポイントハブとの間のIEEE802.11hの規格による無線LAN通信によるOFDMデータパケットのペイロード・データ(ユーザー・データ)の通信の準備が完了する。
【００８７】
《ダイナミック周波数選択DFSのサポート》
以上のように、図１に示した無線LANシステムのベースバンド処理ユニットLSI500は、IEEE802.11hの規格に規定された送信電力制御TPCのTPCリクエストに応答するTPCレポートの機能をサポートしている。このベースバンド処理ユニットLSI500は、同様にIEEE802.11hの規格に規定されたダイナミック周波数選択DFSの機能をサポートしている。従って、IEEE802.11a規格の約５ＧＨｚ(5.15GHz〜5.35GHz)の周波数帯域のいずれかの動作周波数チャンネルでレーダー信号が検出されると、ベースバンド処理ユニットLSI500は他の周波数チャンネルにスイッチするものである。
【００８８】
尚、IEEE802.11a規格の5.15GHzから5.35GHzまでのトータル周波数帯域には、１０個の20MHz帯域周波数チャンネルが割り当てられている。各20MHz帯域周波数チャンネルは、OFDM変調信号を構成する５２個のキャリアを含んでいる。１個のキャリアは、312.5KHz帯域である。
【００８９】
《より好適な送受信ベースバンド処理ユニット》
図３は、図１に示した無線LANシステムのベースバンド処理ユニットLSI500内部のより好適な送受信ベースバンド処理ユニット51の構成を示す図である。図３に示した送受信ベースバンド処理ユニット51は、リンクマージン計算ユニット5113を除くと前記非特許文献２に記載された低消費電力のベースバンドプロセッサのアーキテクチャーと極めて類似している。また、図３に示した送受信ベースバンド処理ユニット51は、前記非特許文献１に記載された信号検出・AGCユニットと類似した信号検出・AGC制御ユニット5100を含んでいる。更に、図３に示した送受信ベースバンド処理ユニット51には、受信A/D変換器Rx_A/Dと送信D/A変換器Tx_D/Aとが接続されている。
【００９０】
図３に示した送受信ベースバンド処理ユニット51は、信号検出・AGC制御ユニット5100、FIRフィルター5101、シンクロナイザー5102、高速フーリェ変換ユニット5103、イコライザー5104、デマッパー5105、デインターリーバー5106、ビタビデコーダ5107、デスクランブラー5108を含んでいる。これらの回路は、レシーバーブロックとして動作する。
【００９１】
図３に示した送受信ベースバンド処理ユニット51は、スクランブラー5108、エンコーダー5109、インターリーバー5106、マッパー5110、パイロット挿入(パイロットスクランブラーを含む)5111、逆高速フーリェ変換ユニット5103、ガードインターバル挿入・プリアンブル挿入・補間器5112の回路を含んでいる。これらの回路は、トランスミッターブロックとして動作する。
【００９２】
図３に示した送受信ベースバンド処理ユニット51は、特に、リンクマージン計算ユニット5113を含んでいる。リンクマージン計算ユニット5113には、信号検出・AGC制御ユニット5100からの受信信号電力レベル信号VA、シンクロナイザー5102からのシンボル同期誤差信号VB、イコライザー5104からの伝送路特性補正信号VCが供給されている。
【００９３】
送受信ベースバンド処理ユニット51のレシーバーブロックの信号検出・AGC制御ユニット5100に、受信A/D変換器Rx_A/Dからの受信ディジタルベースバンド信号が供給される。それにより、信号検出・AGC制御ユニット5100から、AGC制御電圧VAGCが生成されると伴に受信信号電力レベル信号VAが生成される。AGC制御電圧VAGCはRFアナログ半導体集積回路400のローノイズアンプ24やプログラマブルゲインアンプ26、28のゲインを制御するものであり、受信信号電力レベル信号VAはLAN端末が実際に受信した信号電力のレベルを示すものである。
【００９４】
送受信ベースバンド処理ユニット51のシンクロナイザー5102は、受信信号のプリアンブルのパターン(タイミングの調整に使用する１０個の短いOFDMトレーニングシンボル)から自己相関値、相互相関値、電力値を求めそれを用いて、シンボル同期位置を検出するブロックである。すなわち、シンクロナイザー5102は、実際のシンボル同期位置と理想とするシンボル同期位置との誤差を検出して、シンボル同期誤差信号VBを生成して、リンクマージン計算ユニット5113に供給する。
【００９５】
送受信ベースバンド処理ユニット51のイコライザー5104は、受信信号のプリアンブルのロングシンボルの52個のキャリア(チャンネル評価に使用する２つの同一の長いOFDMトレーニングシンボル)から伝送路応答の推定値を生成するブロックである。すなわち、イコライザー5104は、マルチパスの複数の伝送路での干渉による歪等を検出して、伝送路特性補正信号VCを生成して、リンクマージン計算ユニット5113に供給する。
【００９６】
《リンクマージン計算ユニットにおけるリンクマージンの計算》
図２に示したLAN端末の動作では、特にステップ208でLAN端末の最小信号電力レベルを評価することができ、次のステップ209でリンクマージンを計算することができることを説明した。
【００９７】
図４は、図３に示した送受信ベースバンド処理ユニットのリンクマージン計算ユニット5113を使用したより高精度の最小信号電力レベルの評価方法とリンクマージンの計算動作とを説明する図である。
【００９８】
図４のステップ400で、子機であるLAN端末が無線LAN通信を開始する。
【００９９】
《TPCリクエストの受信》
その後、LAN端末は、ステップ401で図２のステップ202と同様にアクセスポイントハブからのTPCリクエストのフレームを受信する。
【０１００】
《受信信号電力レベル信号と受信信号電力との評価》
その後、LAN端末は、ステップ402とステップ403とで、図２のステップ209と同様に、AGC電圧VAGCに対応する受信信号電力レベル信号VAの評価とLAN端末が実際に受信した信号電力の評価とをそれぞれ実行する。
【０１０１】
《シンボル同期誤差信号による信号電力値の校正》
その後、ステップ404で高精度化のための校正を行うか否かを決定する。校正を行う場合には、ステップ405でステップ403による受信信号電力値をシンクロナイザー5102からのシンボル同期誤差信号VBにより校正する。
【０１０２】
《伝送路特性補正信号による信号電力値の校正》
その後、ステップ406で高精度化のための校正を行うか否かを決定する。校正を行う場合には、ステップ407でステップ403による受信信号電力値をイコライザー5104からの伝送路特性補正信号VCにより更に校正する。
【０１０３】
《最終受信信号電力値》
このようにして、ステップ408で高精度に校正された最終受信信号電力値を評価することができる。
【０１０４】
《最小信号電力レベルの評価およびリンクマージンの計算》
次に、図２のステップ207の結果から評価されるLAN端末の受信最小信号電力レベルと図４のステップ408で評価された最終受信信号電力値とからステップ409でリンクマージン計算ユニット5113はリンクマージンVLMを計算して、送受信ベースバンド処理ユニット51へ供給される。このリンクマージンVLMの情報は、図２のステップ210のTPCレポートの期間に、RFアナログ半導体集積回路400とRFパワー増幅器36とを介してアクセスポイントハブに送信されることになる。
【０１０５】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１０６】
例えば、ベースバンド処理ユニットLSI500とRFアナログ半導体集積回路400とRFパワー増幅器36とはそれぞれ別の半導体チップで構成されていたが、別な実施の形態ではそれらは１つの半導体チップに統合された統合ワンチップとされることもできる。
【０１０７】
また、IEEE802.11hの規格に規定された送信電力制御TPCの機能を実現するための図２に示した動作では、テストデータのRF送信電力レベルの徐々の低下によりLAN端末が受信する際の最小信号電力レベルを評価した。しかし、他の実施の形態として、テストデータのRF送信電力レベルの徐々の増加により、LAN端末が受信する際の最小信号電力レベルを評価することもできる。すなわち、テストデータのRF送信電力レベルが低い段階の受信アクノリッジ信号Ackの非受信の状態からテストデータのRF送信電力レベルの増大による受信アクノリッジ信号Ackの最初の受信の状態への遷移を利用することができる。この遷移が発生した際のテストデータのRF送信電力レベルから、LAN端末が受信する際の最小信号電力レベルを評価することができる。
【０１０８】
更に、本発明はIEEE802.11hの規格に規定された送信電力制御TPCの機能の実現に限定されるものではなく、限定された使用可能な周波数スペクトラムを有効に活用するRFトランシーバに広く応用することができる。例えば、無線LAN以外にも携帯電話等のモバイル機器にも適用することができ、更に家庭、事業所、学校等の種々のロケーションでの電子機器間の無線通信に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】図１は、RFアナログ回路である半導体集積回路とベースバンド処理ユニットLSIとを含む本発明の１つの実施の形態による無線LANシステムを示す図である。
【図２】図２は、図１に示した無線LANシステムの送信電力制御TPCの機能を実現するための動作を説明する図である。
【図３】図３は、図１に示した無線LANシステムのベースバンド処理ユニットLSI内部のより好適な送受信ベースバンド処理ユニットの構成を示す図である。
【図４】図４は、図３に示した送受信ベースバンド処理ユニットのリンクマージン計算ユニットを使用したより高精度の最小信号電力レベルの評価方法とリンクマージンの計算動作とを説明する図である。
【符号の説明】
【０１１０】
1  アンテナ
2  アンテナスイッチ
3  表面弾性波フィルタ
400  RFアナログ集積回路
24  ローノイズアンプ
25  受信ミキサー
26、28  プログラマブルゲインアンプ
27  ローパスフィルタ
30  ΣΔフラクショナルPLL周波数シンサセイザ
39  システム基準周波数発振器
40  水晶振動子
32  ローパスフィルタ
33  送信ミキサー
35  ドライバアンプ
36  RFパワー増幅器
BPF  バンドパスフィルター
500  ベースバンド処理ユニットLSI
Rx_A/D  受信A/D変換器
Tx_D/A  送信D/A変換器
51  ベースバンド処理ユニット
52  復調器
53  高速フーリェ変換器・逆高速フーリェ変換器
54  変調器
56  DMA転送ユニット
57  ホストインターフェースユニット
BUS  バス
58  中央処理ユニット
59  ランダムアクセスメモリ
600  ホスト
61  中央処理ユニット
62  メモリコントローラ/PCIブリッジ
63  ランダムアクセスメモリ
700  フラッシュ不揮発性メモリ
5100  信号検出・AGC制御ユニット
5101   FIRフィルター
5102  シンクロナイザー
5103  高速フーリェ変換ユニット/逆高速フーリェ変換ユニット
5104  イコライザー
5105  デマッパー
5106  デインターリーバー/インターリーバー
5107  ビタビデコーダ
5108  デスクランブラー/スクランブラー
5109  エンコーダー
5110  マッパー
5111  パイロット挿入(パイロットスクランブラーを含む)
5112  ガードインターバル挿入・プリアンブル挿入・補間器
5113  リンクマージン計算ユニット
【図１】
2009010543.tif 000003
【図２】
2009010543.tif 000004
【図３】
2009010543.tif 000005
【図４】
2009010543.tif 000006