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JP4546711B2 - 通信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、通信装置に関し、特に複数の無線通信方式を切り替えるハンドオーバ方式に用いて好適な通信装置に関する。
現在、ＰＤＣ、ＧＳＭなどのいわゆる第２世代無線通信システム、また、Ｗ−ＣＤＭＡなどの第３世代無線通信システム、さらに、ＰＨＳや無線ＬＡＮなど、さまざまな無線通信システム（以下、「無線通信方式」という）が存在する。これら複数の無線通信方式を１台の無線装置で対応させる技術として、ソフトウェア（プログラミングデータ）の書き換えによって機能を変更するソフトウェア無線がある。
従来のソフトウェア無線装置は、無線通信方式を切り替える（無線通信方式間のハンドオーバ、もしくは、プログラミングデータを更新する場合を指すが、ここではプログラミングデータの更新のみの場合もハンドオーバに含めるものとする）際、通信装置が通信中の通信方式からハンドオーバ先の通信方式に対応するためのソフトウェアをダウンロードする。そして、ダウンロードしたデータを用いてハンドオーバ先の無線通信方式に対応する通信装置を構築する。
この無線通信方式の切り替えについては、リコンフィギュアラブルデバイスを再プログラム（再構築）することによって実現する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。また、高速なダウンロードを実現するため、専用のチャネルを設けることが考えられている（例えば、特許文献２参照。）。
現在、移動通信端末では、通信中の通信方式から別の通信方式に切り替えを高速で行うことが要求されており、また、同時にシステム全体のユーザ容量を向上させることが要望されている。この点からすると、特許文献１に開示されている構成では、ダウンロード中に呼の中断もしくは切断が生じ、高速な無線通信方式間のハンドオーバを行うことができない。また、特許文献２に開示されているように、プログラミングデータをダウンロードするための専用チャネルを設けると、周波数利用効率が悪くなり、システム全体のユーザ容量が減少する可能性がある。
また、狭帯域の低伝送レートである無線通信方式で、通信中にプログラミングデータのデータ量が大きい（以下、「大規模」という）無線通信方式のデータをダウンロードしようとすると、再送が起こり易くダウンロードが終了するまでに膨大な時間を要する。特に、劣悪な電波伝播状況では再送の発生は、顕著である。
さらに、高速なダウンロードを行うため広帯域の高伝送レートの無線通信方式で個々の移動通信端末を動作させてしまうと、周波数利用効率が悪く、システム全体のユーザ容量が減少するという問題がある。
また、移動無線のベースバンド信号処理に、ＰＬＤ(Programmable Logic Device)、又は、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)といったリコンフィギュアラブルデバイスを用いると、例えば、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)や相関器、ＦＥＣ(Forward Error Correction)など、どのような演算にも対応でき、自由度が高い。また、開発期間が短くて済む。しかし、ＰＬＤやＦＰＧＡでは、回路規模・消費電力が増大する傾向にある。
一方、移動無線のベースバンド信号処理に、カスタムＡＳＩＣを用いると、専用回路なので回路規模・消費電力を抑えることができるが、例えば、ＦＦＴならＦＦＴにしか適用することができず、自由度が低い。また、開発期間が長くかかる。
特開平１１−２２０４１３号公報 特開２０００−３２４０４３号公報
このように、従来の装置においては、無線通信方式のプログラミングデータを通信装置にダウンロードし、システムの内容をダウンロードしたプログラミングデータに切り替える場合、プログラミングデータの量が多く、ダウンロードの時間が長くなり、システムを切り替える時間がかかるという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、システム全体のユーザ容量を減少させずに、ダウンロードに要す時間を削減し、結果として、短時間で通信方式を切り替える通信装置を提供することを目的とする。
本発明の通信装置は、無線信号を受信してベースバンド信号に変換する無線手段と、複数の無線通信方式間で共通して使用可能でありベースバンド信号処理を行う複数の演算器を有するリコンフィギュアラブルデバイスと、無線通信方式を切り替える際に新たな無線通信方式のプログラミングデータに基づいて前記リコンフィギュアラブルデバイスを再構築するとともに再構築に使用しない部分のクロック及び電力供給を停止する再構築手段と、を具備し、前記再構築手段は、前記ベースバンド信号処理の複数の無線通信方式間で異なる演算器間の結線情報または制御情報のいずれかを再構築する構成を採る。
この構成によれば、複数の無線通信方式で共通して使用可能な要素となる演算器は初めから備え、内部の演算器間の結線情報や制御情報だけを設定し、所望の方式のベースバンド信号処理機能を果たすリコンフィギュアラブルデバイスを搭載することにより、再構築するデータ量を少なくして、ダウンロードに要す時間を削減し、短時間で通信方式を切り替えることができる。
以上説明したように、本発明の通信装置によれば、ハンドオーバ先の無線通信方式のプログラミングデータをダウンロードし、ダウンロードしたデータを用いてリコンフィギュアラブルデバイスを再構築する通信装置において、複数の無線通信方式で共通して使用可能な要素となる演算器は初めから備え、内部の演算器間の結線情報、演算器内部の結線情報や制御情報だけをプログラミングデータとして、ダウンロードすることで回路規模及び、プログラミングデータ量を削減し、ダウンロード時間を短縮することができる。
この結果、高速なダウンロードを行うための専用のチャネルを設けたり、広帯域・高伝送レートの無線通信方式に多くのユーザを収容したりする必要がなくなり、システム全体のユーザ容量の減少を回避することができる。また、回路規模も削減することができる。
本発明の骨子は、信号処理を行うソフトウェアの書き換えによって機能を変更するソフトウェア無線装置において、複数の無線通信方式間で異なる部分のみを再構築することにより、目的の無線通信方式のプログラミングデータのうち再構築するデータ量を少なくして、ダウンロードに要す時間を削減し、短時間で通信方式を切り替えることである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信装置の構成を示すブロック図である。図１の通信装置１００は、アンテナ部１０１と、無線部１０２と、ディジタル信号処理部１０３と、汎用バス１０４と、ＣＰＵ１０５と、記憶部１０６と、インタフェース１０７とから主に構成される。そして、無線部１０２は、受信部１２１と、送信部１２２とから主に構成される。また、ディジタル信号処理部１０３は、リコンフィギュアラブルデバイス１３１を具備し、このリコンフィギュアラブルデバイス１３１は、ＣＰＵバス１３２を介して汎用バス１０４と接続されている。
図１において、無線部１０２は、受信部１２１及び送信部１２２を備え、受信信号及び送信信号に所定の無線処理を施す。
受信部１２１は、図示しない通信相手局から送信された信号を、アンテナ部１０１を介して受信し、受信した信号（受信信号）に所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等）を施し、無線受信処理後の信号をディジタル信号処理部１０３に出力する。
ディジタル信号処理部１０３は、リコンフィギュアラブルデバイス１３１を具備し、リコンフィギュアラブルデバイス１３１は、復号部１３３、符号化部１３４をプログラミングデータで構築している。
復号部１３３は、受信部１２１から出力された信号から同期をとり、また信号の復調、及び、復号を行い、復号した信号を、ＣＰＵバス１３２及び汎用バス１０４を介してＣＰＵ１０５に出力する。
ＣＰＵ１０５は、制御手段として機能し、復号部１３３から出力された信号を外部に出力する、また送信データを後述するディジタル信号処理部１０３内の符号化部１３４に出力する。また、ＣＰＵ１０５は、ある無線通信方式で通信中に他の無線通信方式に切り替えるハンドオーバを行うため、他の無線通信方式のプログラミングデータをダウンロードし、汎用バス１０４を介して記憶部１０６に記憶する。さらに、ＣＰＵ１０５は、記憶されたプログラミングデータを読み出し、リコンフィギュアラブルデバイス１３１の再構築を行う。この再構築の詳細については、後述する。
符号化部１３４は、ＣＰＵ１０５から出力された送信データを符号化、及び変調を行い、変調した信号を無線部１０２内の送信部１２２に出力する。送信部１２２は、符号化部１３４から出力された信号に所定の送信処理（アップコンバート、Ｄ／Ａ変換等）を行い、アンテナ部１０１を介して図示せぬ通信相手局に対して送信する。
記憶部１０６は、プログラミングデータを格納する。インタフェース１０７は、通信装置１００と外部とのデータの入出力を行う。
以上の構成で無線通信を行う。以下、ディジタル信号処理部１０３が、移動無線通信のベースバンド信号処理の範疇でリコンフィギュアラビリティ（再構築能力）を備え、移動無線通信に特化したリコンフィギュアラブルデバイスとすることで、冗長な自由度を廃して、ディジタル信号処理部の回路規模及び、プログラミングデータを削減する例について説明する。
本発明の通信装置では、複数の無線通信方式で共通して使用可能な要素となる演算器は初めから備え、内部の演算器間の結線情報や制御情報だけを設定し、所望の方式のベースバンド信号処理機能を果たすリコンフィギュアラブルデバイスを搭載することにより、再構築するデータ量を少なくして、ダウンロードに要す時間を削減し、短時間で通信方式を切り替えることができる。
例えば、本発明の通信装置では、異なる無線通信方式であっても、共通して使用できる機能（例えば、ＦＦＴなど）は、無線通信方式毎にＦＦＴを搭載するのではなく、ＦＦＴを実現する各種演算器自体は、初めから搭載する。
そして、本発明の通信装置は、演算器を制御する情報(制御情報)や、演算器間を結ぶ情報(結線情報)だけを、外部からプログラミングすることにより、複数の無線通信方式に対応したＦＦＴを搭載することができ、なるべく少ない回路規模と、なるべく少ないプログラミングデータで済むように設計して、再構築に必要なデータ量を低減する。なお、結線情報や制御情報の具体的な内容については、後述する。
本実施の形態では、ベースバンド信号処理のうち、一般に回路規模が支配的である復号部１３３について説明する。図２は、本実施の形態に係る通信装置のリコンフィギュアラブルデバイスの構成を示すブロック図である。図２のリコンフィギュアラブルデバイス１３１は、同期部２０１と、第２ＦＦＴ部２０２と、第２相関器２０３と、ＡＲＱ処理部２０４と、補償部２０５と、ＦＥＣ部２０６とから主に構成される。
同期部２０１は、第１ＦＦＴ部２１１と、第１相関器２１２と、第１記憶部２１３と、判定部２１４とから主に構成される。また、ＡＲＱ処理部２０４は、第２記憶部２４１を具備する。
図２において、同期部２０１は、受信部１２１から出力された信号に基づいて、無線通信方式の同期の獲得及び追従、ハンドオーバ先の無線通信方式の探索、必要に応じてフィンガの割り当てを行う。
変調方式として、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式が用いられている場合、第１ＦＦＴ部２１１は、受信信号に対して高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴと呼ぶ）を実行し、第１記憶部２１３にＦＦＴ結果を蓄積する。判定部２１４は、第１記憶部２１３に蓄積したデータに対し、比較演算を行いながら、既知情報である同期シンボルを探索し、シンボル同期を獲得し、その同期タイミング情報を第２ＦＦＴ部２０２に伝える。
一方、変調方式として、ＣＤＭ(Code Division Multiplex)方式が用いられている場合は、第１相関器２１２は、受信信号に対して既知信号系列との相関演算を実行し、第１記憶部２１３に相関結果を蓄積する。判定部２１４は、第１記憶部２１３に蓄積したデータに対し、最大値・極大値探索を行い、フレーム同期や拡散コード番号を獲得し、その同期タイミング情報と拡散コード番号を第２相関器２０３に伝える。
特に、マルチパス伝播路の状況下においては、蓄積された相関結果（遅延プロファイル）中に、いくつかの極大値が現れるため、それらをフィンガと呼び、各フィンガのタイミング情報も、第２相関器２０３に伝える場合がある。
また、ＯＦＤＭやＣＤＭが組み合わされた方式の場合は、両方を組み合わせて同期獲得を行う。
例えば、第１ＦＦＴ部２１１でＦＦＴを実行し、第１記憶部２１３にＦＦＴ結果を蓄積し、蓄積したデータから、判定部２１４でシンボル同期を獲得し、その同期タイミング情報を第２ＦＦＴ部２０２に伝えるとともに、前記蓄積データは、第１相関器２１２にも入力され、既知信号系列との相関演算を実行し、第１記憶部２１３に相関結果を蓄積する。
判定部２１４は、蓄積したデータに対し、最大値・極大値探索を行い、フレーム同期や拡散コード番号を獲得し、その同期タイミング情報と拡散コード番号を第２相関器２０３に伝える。
なお、一度同期獲得を行っても、特に通信装置、もしくは、基地局が移動中では、刻一刻と電波伝播環境が変化し、同期が外れるため、上記同期獲得の手順を定期的に行うなどして、同期追従しなければならない。
また、現在の通信を保持しながら、ハンドオーバ先の同期獲得を行う場合もある。
第２ＦＦＴ部２０２は、同期部２０１から出力された同期タイミング情報に基づいて、受信部１２１から出力された受信チャネル信号のＦＦＴ演算を行う。
第２相関器２０３は、同期部２０１から出力された同期タイミング情報と拡散コード番号に従って、受信部１２１、または、第２ＦＦＴ部２０２から出力された受信チャネル信号の相関演算を行う。受信部１２１から入力するか、第２ＦＦＴ部２０２から入力するかは、リコンフィギュア時に結線情報として設定される。
補償部２０５は、第１相関器２１２、第２相関器２０３、第２ＦＦＴ部２０２、または、ＡＲＱ処理部２０４から入力された信号に対し、既知信号（パイロット信号）を用いて、位相回転量、振幅歪値を算出し、算出した位相回転量と振幅歪値を用いて、入力信号に対し、複素乗算を行って位相補正と振幅補正を行う。
第１相関器２１２、第２相関器２０３、第２ＦＦＴ部２０２、または、ＡＲＱ処理部２０４のうち、処理する信号をいずれから入力するかは、リコンフィギュア時に結線情報として設定される。
また、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭといった２ｎ（ｎは３以上の整数）値以上の多値変調時には、位相補正と振幅補正が施された複素シンボルデータに対し、例えばテーブルルックアップを用いるなどして、ｎ個のデータへの変換も行う。なお、ｎの値はリコンフィギュア時に制御情報として設定される。
ＦＥＣ部２０６は、補償部２０５、またはＡＲＱ処理部２０４から入力されたデータに対し、ビタビ復号やＴＵＲＢＯ復号などの誤り訂正処理を行う。また、ＦＥＣ部２０６は、演算結果をビット演算部２０７に出力する。
ＦＥＣ部２０６は、場合によってはビット演算部２０７の演算結果を入力し、再度ＦＥＣ処理を繰り返し行うか判断する。また、ＦＥＣ処理の結果誤りが訂正できなかったと判断した場合は、ＡＲＱ処理部２０４に対して、受信データを保持するよう指示する。場合によっては、ＦＥＣ部２０６はＡＲＱ処理部２０４に保持すべきデータを出力する。
ビタビ復号かＴＵＲＢＯ復号かといったＦＥＣの種類は制御情報として、補償部２０５、またはＡＲＱ処理部２０４のどちらから入力するかは結線情報として、また、ビット演算部２０７からの演算結果を入力するかは結線情報として、さらにその他、例えば拘束長の値や、生成多項式や、入力データ長や、出力データ長といった情報は制御情報として、リコンフィギュア時に設定される。
ＡＲＱ処理部２０４は、第２相関器２０３またはＦＥＣ部２０６から入力したデータを第２記憶部２４１に蓄積し、ＦＥＣ部２０６からの指示に従い蓄積したデータを保持するか否かを判断する。保持する場合、ＡＲＱ処理部２０４は、次フレームで受信するデータと一緒に、補償部２０５、またはＦＥＣ部２０６に出力する。
第２相関器２０３とＦＥＣ部２０６のどちらから入力するかや、補償部２０５とＦＥＣ部２０６のどちらに出力するかは、制御情報としてリコンフィギュア時に設定される。
ビット演算部２０７は、ＦＥＣ部２０６から入力したビット系列に対し、ＣＲＣ演算による誤り検出処理や、デスクランブル処理によるスクランブル解除や、または、ＣＰＵバス１３２から入力したビット系列に対し、ＣＲＣ演算によるパリティビットの生成、データにスクランブルをかけるスクランブル処理、畳み込み符号やＴＵＲＢＯ符号といった誤り訂正符号処理といった、ビット演算処理を行う。演算の内容については、ビット演算部２０７内部の結線情報として、リコンフィギュア時に設定される。
次に、図３、図４、及び図５を用いて、上記構成を有するディジタル信号処理部を無線通信方式に応じて再構築する場合について説明する。図３、図４、及び図５は、本実施の形態の通信装置のリコンフィギュアラブルデバイスの構成を示すブロック図である。図３は、第１の無線通信方式で構築したディジタル信号処理部である。この図において、太線で示した機能ブロックのみを用いて再構築する。点線で示した配線に関しては、機能ブロック図間で結線しない。従って、図３では、全ての機能を使用する。
図４は、第２の無線通信方式で構築したディジタル信号処理部である。この図において、太線で示したデバイスのみを用いて再構築する。従って、図４では、第１相関器２１２、第２相関器２０３、ＡＲＱ処理部２０４を使用しないので、これらの接続を解除し、クロック及び電力の供給を停止する。
図５は、第３の無線通信方式で構築したディジタル信号処理部である。この図において、太線で示したデバイスのみを用いて再構築する。従って、図５では、第１ＦＦＴ部２１１、第２ＦＦＴ部２０２を使用しないので、これらの接続を解除し、クロック及び電力の供給を停止する。
このように本実施の形態の通信装置によれば、各無線通信方式に必要な機能ブロックのみを用い、使用しない機能ブロックの接続を解除し、クロック及び電力の供給を停止する。これにより、消費電力の削減を図ることができる。
ここで、異なる無線通信方式で共通して使用する各機能ブロックについて説明する。例えば、図３と図４を比較すると、第１ＦＦＴ部２１１と第２ＦＦＴ部２０２が共通して使用されている。しかし、同じＦＦＴ部でもサンプル数の仕様が異なる。そこで、ＦＦＴの内部構成のうち異なる部分のみをリコンフィギュアにより再構成する。図６は、本実施の形態のＦＦＴ部の内部構成を示す図である。
第１ＦＦＴ部２１１と第２ＦＦＴ部２０２は、図６に示すバタフライ演算器を複数個具備する。例えば、図６のように２つの乗算器６０２、６０４と、２つの加算器６０１と６０３とで構成されるバタフライ演算器を基本要素として、Ｎ点のＦＦＴ時には、本バタフライ演算器をＮ／２×ｌｏｇ２Ｎ個組み合わせて実現する。
例として、４ポイントＦＦＴと８ポイントＦＦＴについて説明する。図７は、４ポイントＦＦＴ時のＦＦＴ部の内部構成の一例を示す図である。４ポイントＦＦＴ時には、４（＝４／２×ｌｏｇ２４）個のバタフライ演算器を用いて、図７のように配線することで実現できる。
また、図８は、８ポイントＦＦＴ時のＦＦＴ部の内部構成の一例を示す図である。８ポイントＦＦＴ時には、１２（＝８／２×ｌｏｇ２８）個のバタフライ演算器を図８のように配線することで実現できる。
ここで、図８の点線で囲んだ部分に着目すると図７と等価であることがわかる。すなわち、Ｎ点のＦＦＴは、Ｎ／２ｎ（ｎは１以上の整数）点のＦＦＴを包含する。この性質を利用して、ＦＦＴを使用する無線通信方式中でサンプル数の大きい方にあわせて、予めバタフライ演算器を備え、リコンフィギュアにより無線通信方式のサンプル数に応じて配線することで、共有化が実現できる。
したがって、リコンフィギュア時に設定される情報としては、サンプル数を制御情報として入力すればよい。
また、図６中のｋiは、Ｎ点ＦＦＴ時は、exp(-j2πi/Ｎ)を意味し、サンプル数Ｎで一意に求まる。ここでｉは０≦ｉ≦Ｎ／２−１の整数を示し、ｊは虚数（ｊ２＝−１）を示す。
なお、別の方法としては、４ポイントＦＦＴだけを搭載して、８ポイントＦＦＴ時は３回動作させる、すなわち、使用する無線通信方式中でサンプル数の小さい方にあわせて、大きい方は時分割でＦＦＴを数回に分けて実行する方法も考えられる。
また、２点ＦＦＴ（バタフライ演算器）だけを搭載し、４ポイントＦＦＴ時は４回、８ポイントＦＦＴ時は１２回動作させる、すなわち、どの無線通信方式よりも小さい基本構成だけを設けて、各無線方式では複数回動作させてもよい。このように、本発明の通信装置は、ＦＦＴで共通する部分をリコンフィギュアせず、異なる部分をリコンフィギュアする。
このように、本実施の形態の通信装置によれば、直交変換を行うデータの点数により異なる処理部分を再構築することにより、再構築するデータ量を少なくして、ダウンロードに要す時間を削減し、短時間で通信方式を切り替えることができる。
同様に、図３と図５を比較すると、第１相関器２１２と第２相関器２０３とが共通して使用されている。図９は、ＱＰＳＫの場合を例にした相関器のブロック図である。図９では、入力信号in_i、in_qに、それぞれ拡散信号系列code_i、code_qを乗算器９０１、９０２、９０６、９０７で乗算する。乗算器９０１ではin_iとcode_iを乗じ、乗算器９０２ではin_iとcode_qを乗じ、乗算器９０６ではin_qとcode_iを乗じ、乗算器９０７ではin_qとcode_qを乗じる。
加算器９０３では、乗算器９０１と乗算器９０２の結果を入力し加算を行う。加算器９０８では、乗算器９０６と乗算器９０７の結果を入力し減算を行う。加算器９０４では、初期値０のレジスタ９０５と加算器９０３の出力を入力して加算し、結果をレジスタ９０５に格納する。加算器９０９では、初期値０のレジスタ９１０と加算器９０９の出力を入力して加算し、結果をレジスタ９１０に格納する。
この一連の演算を拡散信号系列の長さだけ繰り返し行うことで、結果として相関値out_iとout_qが、それぞれ加算器９０４、９０９から出力される。
なお、拡散信号系列code_qを０とすると、ＢＰＳＫとしても使用できる。これにより、第１の無線通信信号方式でＱＰＳＫ、第３の無線通信方式でＢＰＳＫが使用されている場合でも、変調の種類を制御情報としてリコンフィギュア時に設定することで、相関器を共有することができる。
このように、本実施の形態の通信装置によれば、演算器を再構成せず、演算器の接続のみを再構築することにより、再構築するデータ量を少なくして、ダウンロードに要す時間を削減し、短時間で通信方式を切り替えることができる。
また、説明を簡単にするため、ＱＰＳＫとＢＰＳＫの場合を例に説明したが、変調方式としてその他の方式が使われている場合でも、適宜変更を施すことで共有化することができる。
図１０は、本実施の形態の通信装置の補償部の内部構成を示す図である。図１の補償部２０５は、ＱＰＳＫやＱＡＭといったさまざまな変調方式に対応する。図１０では、この補償部２０５の構成を示す。
入力データｉｎはスイッチ１００１に入力され、既知信号時は、スイッチ１００１がＰＬ側に接続されチャネル推定部１００２に入力される。一方入力データｉｎが既知信号でない場合は、スイッチ１００１はＤＡＴＡ側に接続され、振幅・位相補正部１００３に入力される。
チャネル推定部１００２では、制御情報として変調の種類や既知信号の理論値を入力し、それに基づいて入力した既知信号から、どの程度位相が回転しているか、またどの程度振幅が歪んでいるかを、理論値と比較することで、位相補正量と振幅補正量を導出し、振幅・位相補正部１００３に出力する。
振幅・位相補正部１００３は、入力した振幅補正量と位相補正量で、入力データの振幅と位相を補正し、判定部１００４に出力する。判定部１００４は制御情報として、変調の種類を入力し、特にＱＡＭ変調時には、テーブル１００５を用いて、入力したデータから、テーブル値を読み出して、出力データoutを算出する。また、ＱＰＳＫ時には判定部１００４ではなにもせず出力する。なお、振幅・位相補正部１００３に等化機能やＲＡＫＥ受信機能を搭載してもよい。
以上のように、制御情報として変調の種類や理論値をリコンフィギュア時に設定することで補償部２０５を共有することができる。
なお、ＢＰＳＫ変調時は、特に位相補正を行う必要はなく、必要ならば振幅補正を施すだけでよい。
次に、復号処理について説明する。図１１は、本実施の形態の通信装置のＦＥＣ部の内部構成を示す図である。
ＦＥＣ部２０６は、畳み込み符号やＴＵＲＢＯ符号といった各種符号化された受信データに対し誤り訂正を施す。図１１にＦＥＣ部２０６の構成を示す。入力データinはスイッチ１１０１に接続され、スイッチ１１０１は畳み込み符号時にはConvolutional処理部１１０２に接続され、ＴＵＲＢＯ符号時にはＴＵＲＢＯ処理部１１０３に接続される。データ蓄積部１１０５は、スイッチ１１０４に接続されており、スイッチ１１０４は畳み込み符号時にはConvolutional処理部１１０２に接続され、ＴＵＲＢＯ符号時にはＴＵＲＢＯ処理部１１０３に接続される。
Convolutional処理部１１０２とＴＵＲＢＯ処理部１１０３は、生成多項式、拘束長、データ長、要求フラグといった制御情報をそれぞれ入力し、要求フラグから動作するか否かを判断し、動作する場合は、入力した制御情報に基づいて、入力データの誤り訂正処理を開始する。
また場合によっては、動作中はデータ蓄積部１１０５と、例えばパスメトリックやパスヒストリといった中間データの入出力を行う。一方、動作しない場合は、クロックや、電源を落とすなどして、不要な電流消費を遮断する。
スイッチ１１０６の２つの入力は、Convolutional処理部１１０２の出力と、ＴＵＲＢＯ処理部１１０３の出力にそれぞれ接続され、畳み込み符号時にはConvolutional処理部１１０２に接続され、ＴＵＲＢＯ符号時にはＴＵＲＢＯ処理部１１０３に接続され、誤り訂正後のデータが出力され出力データoutとなる。
以上から、スイッチ１１０１、１１０４、及び１１０６の設定を結線情報として、また、生成多項式、拘束長、データ長、要求フラグといった情報を制御情報として、リコンフィギュア時に設定することでＦＥＣ部２０６を共有することができる。
次に、ＡＲＱ処理部２０４の動作につい説明する。ＡＲＱ処理部２０４は、第１の無線通信方式と第３の無線通信方式で使用され、第２相関器２０３の出力を入力し、第２記憶部２４１に蓄積する。１フレーム分蓄積したデータは、第１の無線通信方式では補償部２０５に出力され、補償部２０５で振幅・位相補正を施された後、ＦＥＣ部２０６に出力される。
第３の無線通信方式では直接ＦＥＣ部２０６に出力される。ＦＥＣ部２０６では誤り訂正処理を行った後、ビット演算部２０７に誤り訂正後データを出力し、ビット演算部２０７でＣＲＣによる誤り検出チェックが行われた後、その結果をＦＥＣ部２０６に出力する。
誤りが残っている場合は、再度ＦＥＣ部２０６が誤り訂正を行い、誤り訂正後データをビット演算部２０７に再度出力する。この一連の処理を所定回数繰り返した後、ＦＥＣ部２０６は誤りが訂正されないと判断した場合は、再送要求を出し、第２記憶部２４１はＦＥＣ部２０６の再送要求信号を入力すると、蓄積したデータを保存しておき、次のフレームデータの蓄積が完了すると、数フレーム分の蓄積したデータを補償部２０５、または、ＦＥＣ部２０６に出力する。
一方、ＦＥＣ部２０６は誤りが全て訂正されたと判断した場合は、再送要求を出さない。この場合、第２記憶部２４１は蓄積したデータは保存しない。
例として、第３の無線通信方式で、再送を要求する場合のデータのフローを図１２に、再送を要求しない場合のデータのフローを図１３に示す。本例では最大繰り返し回数を２回とする。図１２は、本実施の形態の通信装置の再送要求ありの場合の動作の一例を示すフロー図である。また、図１３は、本実施の形態の通信装置の再送要求なしの場合の動作の一例を示すフロー図である。
図１２において、時刻Ｔ０から第Ｎ番目のフレームデータが第２相関器２０３から出力され、時刻Ｔ１から第２記憶部２４１に第Ｎ番目のフレームデータの蓄積を開始し、時刻Ｔ２で蓄積した第Ｎ番目のフレームデータをＦＥＣ部２０６に出力し、ＦＥＣ部２０６は誤り訂正処理を実行する。
時刻Ｔ３でＦＥＣ部２０６はビット演算部２０７に誤り訂正後データを出力し、ビット演算部２０７はＣＲＣ演算による誤り検出を実行し、時刻Ｔ４でＦＥＣ部２０６に誤り検出結果を報告する。
ＦＥＣ部２０６は入力した誤り検出結果から誤り有りと判断した場合は、再度誤り訂正処理を実行し、時刻Ｔ５で再度ビット演算部２０７に誤り訂正後データを出力し、ビット演算部２０７はＣＲＣ演算による誤り検出を再度実行し、時刻Ｔ６でＦＥＣ部２０６に誤り検出結果を報告する。
ＦＥＣ部２０６は入力した誤り検出結果から誤り有りと判断した場合は、所定回数である２回誤り訂正処理を実行しても誤りが訂正できなかった為、再送要求を出力する。
一方、時刻Ｔ７から第２相関器２０３は、第Ｎ＋１番目のフレームデータを出力し、時刻Ｔ８から第２記憶部２４１は、第Ｎ＋１フレームデータの蓄積を開始する。再送要求時であるため、第２記憶部２４１は、過去に蓄積した第Ｎフレームは保存したまま、別の場所に蓄積する。
時刻Ｔ９で第２記憶部２４１は、第Ｎフレームデータと第Ｎ＋１フレームデータとをＦＥＣ部２０６に出力し、ＦＥＣ部２０６は、誤り訂正処理を実行し、時刻Ｔ１０で誤り訂正処理後データをビット演算部２０７に出力する。ビット演算部２０７はＣＲＣ演算による誤り検出を実行し、時刻Ｔ１１でＦＥＣ部２０６に誤り検出結果を報告する。
ＦＥＣ部２０６は、入力した誤り検出結果から誤りなしと判断した場合は、再送要求はしない。時刻Ｔ１２から第２相関器２０３は第Ｎ＋２番目のフレームデータを出力し、時刻Ｔ１３から第２記憶部２４１は第Ｎ＋２フレームデータの蓄積を開始するが、再送要求時でないため、過去に蓄積したデータ、本例では第Ｎフレームデータに上書きする。
図１３において、時刻Ｔ０’から時刻Ｔ６’までは、図１２の例と同じである。時刻Ｔ６’でＦＥＣ部２０６は入力した誤り検出結果から誤りなしと判断した場合は、再送要求をしない。一方、時刻Ｔ７’から第２相関器２０３は第Ｎ＋１番目のフレームデータを出力し、時刻Ｔ８’から第２記憶部２４１は第Ｎ＋１フレームデータの蓄積を開始するが、再送要求時でないため、過去に蓄積したデータ、本例では第Ｎフレームデータに上書きする。以降の流れは図１２と同様である。
なお、本実施の形態では、便宜上再送要求の出力をＦＥＣ部２０６で行う説明を行ったが、これに限らずＣＰＵ１０５が例えばビット演算部２０７のＣＲＣ結果から判断してもよいし、ビット演算部２０７自身が行ってもよい。
また、ＡＲＱ処理部２０４が蓄積データを、第２相関器２０３とＦＥＣ部２０６のどちらから入力するか、そして、補償部２０５またはＦＥＣ部２０６のどちらに出力するかは、結線情報としてリコンフィギュア時に設定することでＡＲＱ処理部２０４を共有することができる。
このように、本実施の形態の通信装置によれば、異なる誤り制御方式で異なる処理の部分のみ再構築することにより、再構築するデータ量を少なくして、ダウンロードに要す時間を削減し、短時間で通信方式を切り替えることができる。
次に、ビット演算部２０７の動作について説明する。ビット演算部２０７は、常に使用する。ここで、第１の無線通信方式と第３の無線通信方式が、ビット演算部２０７をＣＲＣ演算に使用し、第２の無線通信方式がデスクランブル処理として使用するものとする。図１４、図１５、図１６、及び図１７は、ＣＲＣ演算器とデスクランブル処理器とを共有した場合のブロック図である。いずれも右側が高次側、左側が最低次側を示し、低次側から高次側へシフトアップするレジスタ１４０３−１−１４０３−ｋ−１からなる。
図１４において、入力データｉｎは、スイッチ１４０６に接続され、スイッチ１４０６は、出力をＣＯＮＶ側もしくはＣＲＣ／ＤＥＳ側のいずれかに出力する。スイッチ１４０６のＣＯＮＶ側出力は、スイッチ１４０４−１と加算器１４０２−１の一方の入力に接続され、加算器１４０２−１の他方の入力にはスイッチ１４０１−１の出力が接続され、加算器１４０２−１の出力はレジスタ１４０３−１に入力される。
レジスタ１４０３−１の出力はスイッチ１４０４−２と加算器１４０２−２の一方の入力に接続され、加算器１４０２−２の他方の入力にはスイッチ１４０１−２の出力が接続され、加算器１４０２−２の出力はレジスタ１４０３−２に入力される。同様な接続をレジスタ１４０３−ｋ−１まで順に繰り返し行い、レジスタ１４０３−ｋ−１の出力は、スイッチ１４０４−ｋと、加算器１４０２−ｋと、スイッチ１４０７の３つの入力のうちの１つであるＣＲＣ側に接続される。 加算器１４０２−ｋのもう一方の入力は、スイッチ１４０６のＣＲＣ／ＤＥＳ側に接続される。加算器１４０２−ｋの出力は、スイッチ１４０８の２つの入力である一方のＣＲＣ側に接続される。スイッチ１４０４−１から１４０４−ｋの出力はすべて加算器１４０５に入力され、加算器１４０５の出力はスイッチ１４０８のもう一方の入力ＤＥＳ側と加算器１４０９とスイッチ１４０７の残り２つの入力の一方であるＣＯＮＶ側に接続される。
スイッチ１４０８の出力はスイッチ１４０１−１から１４０１−ｋ−１の入力に接続される。加算器１４０９のもう一方の入力は、スイッチ１４０６の出力ＣＲＣ／ＤＥＳ側に接続され、加算器１４０９の出力はスイッチ１４０７の残り１つの入力であるＤＥＳ側に接続される。スイッチ１４０７の出力から出力データoutを得る。
次に、図１５を用いてＣＲＣ演算の場合を説明する。図１５は、生成多項式がＸｋ−１＋Ｘ＋１の時の例である。
スイッチ１４０４−１から１４０４−ｋまでをすべてＯＦＦにする。スイッチ１４０１−１から１４０１−ｋ−１のうち、生成多項式の係数が１の次数に対応したスイッチだけＯＮにして残りはすべてＯＦＦにする。
本例の場合、スイッチ１４０１−１と１４０１−２だけＯＮにする。スイッチ１４０８はＣＲＣ側に倒し、スイッチ１４０６はＣＲＣ／ＤＥＳ側に倒して入力データｉｎを入力する。一方、スイッチ１４０７はＣＲＣ側に倒して出力データoutを出力する。
一方、デスクランブル処理の場合を図１６を用いて説明する。図１６は、生成多項式がＸｋ−１＋Ｘ２＋１の時の例である。
スイッチ１４０１−１から１４０１−ｋ−１のうち、スイッチ１４０１−１だけをＯＮにして残りはすべてＯＦＦにする。スイッチ１４０４−２から１４０４−ｋのうち、生成多項式の係数が１の次数に対応したスイッチだけＯＮにして残りはすべてＯＦＦにする。
本例の場合、スイッチ１４０４−３と１４０４−ｋだけＯＮにする。なお、スイッチ１４０４−１はＯＦＦにする。スイッチ１４０８はＤＥＳ側に倒し、スイッチ１４０６はＣＲＣ／ＤＥＳ側に倒して入力データｉｎを入力する。一方、スイッチ１４０７はＤＥＳ側に倒して出力データoutを出力する。
また、ビット演算部２０７の上記接続例は、それぞれ符号化側のＣＲＣエンコーダ、スクランブラにも共用できる。
また、ビット演算部２０７は符号化側の畳み込み符号器としても使用できる。例えば生成多項式がＸｋ−１＋Ｘ＋１の畳み込み符号時は、図１７のようになる。
すなわち、スイッチ１４０１−１から１４０１−ｋ−１はすべてＯＦＦにする。スイッチ１４０４−１から１４０４−ｋのうち、生成多項式の係数が１の次数に対応したスイッチだけＯＮにして残りはすべてＯＦＦにする。
本例の場合、スイッチ１４０４−１と１４０４−２と１４０４−ｋだけＯＮにする。スイッチ１４０８は関係なく、スイッチ１４０６はＣＯＮＶ側に倒して入力データｉｎを入力する。一方、スイッチ１４０７はＣＯＮＶ側に倒して出力データoutを出力する。簡単のため本説明では、符号化率１／１の場合の説明であるが、１／ｎ（ｎは２以上の整数）は、スイッチ１４０４−１からスイッチ１４０４−ｋと加算器１４０５をｎ個分並列に搭載することで１つの入力データｉｎに対しｎ個の出力データを一度に生成することができる。
以上から、スイッチ１４０１−１から１４０１−ｋ−１、１４０４−１から１４０４−ｋ、スイッチ１４０６、１４０７、１４０８の設定を結線情報としてリコンフィギュア時に設定することでビット演算部２０７を共有することができる。
このように本実施の形態によれば、移動体通信に特化した場合、必要な処理が限定されるため、必要最低限のリコンフィギュアブルデバイスを搭載することにより、ＦＰＧＡやＰＬＤのような冗長な自由度を削減し、かつ、結線情報や制御情報を設定することにより、カスタムＡＳＩＣよりも柔軟に対応することができるため、対応する無線通信方式毎に全ての回路を搭載する必要がなく、回路規模を削減することができる。また、結線情報や制御情報だけをプログラミングデータとすればよいため、ダウンロード時間も削減することができる。
このように、本実施の形態の通信装置では、従来のソフトウェア無線装置に比べ、大規模な無線通信方式のプログラミングデータを高速にダウンロードすることができ、無線通信方式間のハンドオーバを短時間で行うことができる。また、これにより、高速なダウンロードを行うための専用のチャネルを設けたり、広帯域・高伝送レートの無線通信方式に多くのユーザを収容したりする必要がなくなり、システム全体のユーザ容量の減少を回避することができる。
本実施の形態では、ベースバンド信号処理のうち、一般に回路規模が支配的である、復号部１３３について説明を行ったが、符号化部１３４については、畳み込み演算の一例を示したように、ビット演算部２０７を適宜拡張することで実施可能である。
なお、本実施の形態では、通信装置のベースバンド信号処理にリコンフィギュアラブルデバイス１３１を適用した説明を行ったが、これに限らず無線部、ＣＰＵ１０５に接続されるアプリケーション部（図示なし）、または、ＣＰＵ１０５自身もリコンフィギュアラブルデバイスとしてもよい。
また、本実施の形態では、通信装置がハンドオーバ先の無線通信方式のプログラミングデータをダウンロードして取得する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図１の通信装置のインタフェース１０７を利用して、SDカード、フラッシュカード、メモリスティック、または、ディスクといった記録メディアや、100BASE-TX、10BASE-T、USB、IEEE1394、または、光ファイバ（FTTH）を使った有線接続によるダウンロードと併用してもよい。
例えば、ADSLモデムとUSBを介して、インターネット上で無線サービス業者を選択して、選択した無線サービス業者の通信方式のプログラミングデータをダウンロードして、通信装置を所望の無線サービス業者の通信方式に再構築して用いてもよい。
また、ダウンロードは、ホテルや空港や駅のホットスポットなどのエリアで、前記USBに代表される有線接続の代わりに、IEEE802.11a/b/gに代表される無線LANやbluetoothやUltra Widebandといった汎用の特定省電力な無線通信を用いて、通信装置とアクセスポイントとの間でのダウンロードや、IrDAなどの光通信を用いたダウンロードを行っても良い。
また、上記実施の形態では、受信側の動作について説明しているが、送信側についても同様である。
（実施の形態２）
図１８は、本発明の実施の形態２に係る通信装置の構成を示すブロック図である。図１８の通信装置３００は、外部に着脱可能な信号処理カード部３０１を具備し、再構成可能なディジタル信号処理部分を着脱可能としている点が図１の通信装置と異なる。
信号処理カード部３０１は、ディジタル信号処理部１０３と、無線部通信部３０２と、ＣＰＵ通信部３０３と、識別情報部３０４とから主に構成される。また、汎用バス１０４に接続された表示部１０８を備える。
ディジタル信号処理部１０３は、無線部通信部３０２を介して無線部１０２と入出力信号の送受を行う、また、ＣＰＵ通信部３０３を介してＣＰＵ１０５と入出力信号の送受を行う。また、識別情報部３０４は、前記信号処理カード部３０１のバージョン情報を記憶し、ＣＰＵ１０５はＣＰＵ通信部３０３を介して、識別情報部３０４にアクセスする。
まず、ＣＰＵ１０５は、識別情報部３０４から信号処理カードのバージョンを識別する識別情報を読み取り、記憶部１０６を参照して、接続されている信号処理カード３０１のバージョンを認識する。
記憶部１０６は、識別情報と信号処理カード３０１のバージョンとの対応関係を記憶する。図１９は、本実施の形態の通信装置の記憶装置が記憶する内容の一例を示す図である。図１９において、バージョン１には無線通信方式１が対応し、バージョン２には無線通信方式１と無線通信方式２が対応する。また、バージョン３には無線通信方式１、２、３が対応する。
図１９の対応関係を参照してＣＰＵ１０５は、認識したバージョンにより搭載しているディジタル信号処理部１０３が再構成可能な無線通信方式の種類を把握する。したがって、ＣＰＵ１０５は、再構成可能な無線通信方式の中で、現在最適な無線通信方式を選択し、ディジタル信号処理部１０３を再構成することができる。また、ＣＰＵ１０５は、選択した無線通信方式を識別情報部３０４に記憶させる。
一方、識別情報部３０４は、図２０のように内部に記憶領域を持ち、信号処理カード３０１のバージョンと、選択された無線通信方式を記憶する。図２０は、本実施の形態の通信装置の記憶部の構成を示すブロック図である。識別情報部３０４は、記憶領域３０５に、信号処理カード３０１のバージョンと、選択された無線通信方式を記憶する。
無線部通信部３０２は、ディジタル信号処理部１０３と無線部１０２とを接続するインタフェースである。図２１は、本実施の形態の通信装置の無線部通信部の構成を示すブロック図である。図２１に示すように、無線部通信部３０２は、無線部１０２から入力クロックと受信シリアルデータを用いて、データを入力する。無線部通信部３０２は入力したシリアルデータを、シリアル−パラレル変換器（Ｓ／Ｐ）３０６でパラレルデータに変換して、ディジタル信号処理部１０３に受信制御信号と受信データを出力する。
また、これとは逆に、無線部通信部３０２は、ディジタル信号処理部１０３から送信制御信号用いて、送信データを入力し、パラレル−シリアル変換機（Ｐ／Ｓ）３０７でシリアルデータに変換して、無線部１０２に送信データを送信シリアルデータとして出力する。
なお、ＣＰＵ通信部３０３も、無線部通信部３０２と同様の構成で、ＣＰＵ１０５とデータの入出力を行う。ＣＰＵ通信部３０３は、ＣＰＵ１０５からの入力したデータをディジタル信号処理部１０３、または、識別情報部３０４に出力し、ディジタル信号処理部１０３、または、識別情報部３０４から入力したデータを、ＣＰＵ１０５に出力する。
ここでは、識別情報部３０４を、ディジタル信号処理部１０３とは明示的に分けた説明を行ったが、構成によっては識別情報部３０４を、ディジタル信号処理部１０３内部に持たせても同様に実施可能である。
また、信号処理カード部３０１の外部との接続ピン数に余裕がある場合は、無線部通信部３０２、または、ＣＰＵ通信部３０３は、シリアル接続でなく、バス接続で実現してもよい。
このように、本実施の形態の通信装置によれば、複数の無線通信方式間で異なる部分のみを再構築する部分を着脱可能とすることにより、より多くの再構成可能な素子を多く集積したカードへ拡張ができる為、通信装置をより大規模な無線通信方式へ対応させることができる。
（実施の形態３）
図２２は、本発明の実施の形態３に係る通信装置の構成を示すブロック図である。図２２の通信装置４００は、着脱検出部４０１と、表示部４０２と、電源供給部４０３と、電池６１９と、を具備し、複数の無線通信方式間で異なる部分のみを再構築する部分を着脱可能とし、再構築する部分を着脱されている場合には無線送信部分に電力供給を停止し、再構築する部分を装着されている場合には、無線送信部分と再構築する部分とに電力供給を行う点が図１８の通信装置と異なる。
着脱検出部４０１は、信号処理カード３０１と通信装置４００との接続を検出し、接続されていない場合、ＣＰＵ１０５に着脱検出信号を入力し、信号処理カード３０１が通信装置４００に存在しないことを知らせる。
ＣＰＵ１０５は、信号処理カード部３０１が通信装置４００に存在しないことを通知された場合、表示部４０２に「通信カードが存在しません」といった旨の警告を表示してユーザに知らせるとともに、電源供給部４０３に接続している電源ＯＮ／ＯＦＦ信号を使って、無線部１０２と信号処理カード部３０１に供給する電力を切断する指示を電源供給部４０３に出力する。
電源供給部４０３は、ＣＰＵ１０５から出力される電源ＯＮ／ＯＦＦ信号に従って、電池６１９から無線部１０２と信号処理カード部３０１への電力供給を切断する。
上記動作により、無線部１０２と信号処理カード部３０１周辺の不要な電力消費を防止し、かつ、無線部１０２に対して、不要な電波を送信することのないように制御することができる。また、このとき通信装置４００は、表示部４０２とインタフェース部１０７と記憶部１０６を使用して、画像・音楽・メールといった蓄積データの表示・再生・編集といったアプリケーション端末としての機能のみを実行する。
また、ＣＰＵ１０５は、着脱検出部４０１を介して、前記信号処理カード３０１が通信装置４００に接続されていることを検知すると、表示部４０２に「通信カードを確認致しました」、または、「無線通信が利用可能です」といった旨の情報を表示してユーザに知らせるとともに、電源供給部４０３に接続している電源ＯＮ／ＯＦＦ信号を使って、無線部１０２と信号処理カード部３０１に供給する電力を供給する指示を電源供給部４０３に出力する。
電源供給部４０３は、ＣＰＵ１０５から出力される電源ＯＮ／ＯＦＦ信号に従って、電池６１９から無線部１０２と信号処理カード部３０１への電力供給を開始する。
着脱検出部４０１は、図２２（ａ）に示すようにディレイ素子と論理ゲートで実現できる。図２２（ａ）は、本実施の形態の通信装置の着脱検出部の構成を示す図である。
信号処理カード部３０１が外されている場合「１」になるようにプルアップし、接続されている場合に「０」となるように、信号処理カード部３０１でＧＮＤに接続される接続信号を用いて、図２２（ａ）に示す微分回路を用いることで、タイミングにあるように、接続信号が「１」から「０」になったとき、すなわち、信号処理カード部３０１を外した状態から接続したとき、着脱検出信号１にＬｏｗパルスが出力される。
一方、接続信号が「０」から「１」になったとき、すなわち、信号処理カード部３０１を接続した状態から外したとき、着脱検出信号２にＬｏｗパルスが出力される。これらの着脱検出信号をＣＰＵ１０５に入力することで、ＣＰＵ１０５は信号処理カード部３０１の着脱を検出することができる。
電源供給部４０３は、図２２（ｂ）に示すように内部にスイッチ４０３１を備え、ＣＰＵ１０５からの電源ＯＮ／ＯＦＦ信号により、スイッチ４０３１をＯＮ、または、ＯＦＦする。スイッチ４０３１がＯＮ状態のとき、電池６１９からの電力を、無線部１０２と信号処理カード部３０１に供給する。反対にＯＦＦ状態のとき、電力の供給を遮断する。
このように、本実施の形態の通信装置によれば、複数の無線通信方式間で異なる部分のみを再構築する部分を着脱可能とし、再構築する部分を着脱されている場合には無線送信部分に電力供給を停止し、再構築する部分を装着されている場合には、無線送信部分と再構築する部分とに電力供給を行うことにより、不要な電波をエアに送信することを防ぎ、アプリケーション端末としてのみの機能として実行することができ、消費電力を低減することができる。
また、着脱を検出した場合に、着脱状況を表示することにより、ユーザに警告することができる。
（実施の形態４）
図２３は、本発明の実施の形態４に係る通信装置の構成を示すブロック図である。図２３の通信装置５００は、無線通信部５０１とアプリケーション部５０２と具備し、通信装置５００を、無線通信部５０１とアプリケーション部５０２とに分離した点が図２２の通信装置と異なる。
無線通信部５０１とアプリケーション部５０２は、それぞれＣＰＵを備えており、無線通信部５０１のＣＰＵを呼制御ＣＰＵ６０５、アプリケーション部５０２のＣＰＵをアプリケーションＣＰＵ６１５とする。そして、無線通信部５０１にはアプリ通信部６０８を備え、アプリケーション部５０２には呼制御通信部６１８を備えることで、２つのＣＰＵ間の通信を実現する。具体的には、実施の形態２で説明した図２１の無線部通信部３０２と同様の構成で実現できる。
実施の形態３で説明した着脱検出部４０１と、電源供給部４０３は、無線通信部５０１内部に搭載し、新たにアプリケーション部５０２内にも着脱検出部５０５と、電源供給部５０４を設ける。
アプリケーションＣＰＵ６１５は、着脱検出部５０５を介して無線通信部５０１が通信装置５００に存在しないことを検知すると、表示部４０２に「無線通信機能が使用できません」といった旨の警告を表示してユーザに知らせるとともに、無線通信部５０１との通信を停止する。
また、アプリケーションＣＰＵ６１５は、電源供給部５０４に接続している電源ＯＮ／ＯＦＦ信号を使って、無線通信部５０１に供給する電力を切断する指示を出力する。これにより、無線部５０１が開放時、誤って電源供給部５０４の出力がＧＮＤや、外部機器の信号とショートしていても、不要な電力消費を防止し、かつ、発火や故障などから防止することができる。また、このとき通信装置５００のアプリケーション部５０２は、表示部４０２とインタフェース部６１７と記憶部６１６を使用して、画像・音楽・メールといった蓄積データの表示・再生・編集といったアプリケーション端末としての機能のみを実行する。
反対に、アプリケーションＣＰＵ６１５は、着脱検出部５０５を介して、無線通信部５０１が通信装置５００に接続されていることを検知すると、表示部４０２に「無線通信が利用可能です」といった旨の情報を表示してユーザに知らせるとともに、電源供給部５０４に接続している電源ＯＮ／ＯＦＦ信号を使って、無線通信部５０１に電力の供給を開始する。
また、電池６１９は、無線通信部５０１とアプリケーション部５０２とに電力を供給し、外部機器などの外部電源からの電力供給時は充電状態となる。
なお、無線通信部５０１とアプリケーション部５０２の間に、コネクタ５０３を備え、アプリ通信部６０８と呼制御通信部６１８間の信号は前記コネクタ５０３によって接続、または、分離することが可能である。同様に電池６１９から無線通信部５０１へ供給する電力も前記コネクタ５０３経由で接続、または、分離することが可能である。
このようにして、本通信装置は、無線通信部５０１とアプリケーション部５０２とを分離し、図２４に示すように第一の筐体８０１には無線通信部５０１を実装し、第二の筐体８０２にはアプリケーション部５０２を実装し、両者をコネクタ５０３で接続することで、第一の筐体８０１と第二の筐体８０２を接続、または、分離させることができる。
こうして、例えば図２５に示すように第一の筐体８０１中の無線通信部５０１と例えばパーソナルコンピュータやＰＤＡ、または、電車・バス・乗用車などの外部機器７００とを接続して、外部機器７００のモデムカードとして機能させることができる。この場合、外部機器７００がコネクタ５０３経由で無線通信部５０１に電力を供給する。
一方、例えば図２６に示すように第二の筐体８０２中のアプリケーション部５０２と例えばパーソナルコンピュータやＰＤＡ、または、電車・バス・乗用車などの外部機器７００とを接続して、外部機器７００からアプリケーションデータを記憶部６１６にリード、もしくは、ライトさせるなど、データの入出力を行うことができる。また、ユーザは第二の筐体８０２だけを取り出して、アプリケーション端末として活用することができる。また、外部機器７００とアプリケーション部５０２が接続状態にあるとき、外部機器７００は、コネクタ５０３経由で、アプリケーション部５０２に電力を供給するとともに、電池６１９を充電することもできる。
このように、本実施の形態の通信装置によれば、ユーザはより多くの再構成可能な素子を多く集積したカードへ拡張ができる為、通信装置５００を、より大規模な無線通信方式へ対応させることができるとともに、第一の筐体８０１と第二の筐体８０２を分離することもできる為、無線通信端末以外に、アプリケーション端末や、外部機器のモデムカードといった別の使い方をすることができ、用途に応じていずれか片方だけ持ち歩くことができる。
また、コネクタを例えばUSBやIEEE1394といったように規格化することで、例えば最新の表示部４０２を搭載したアプリケーション部５０２だけを買い換えるといったこともできる為、従来の無線通信部５０１がある場合に比べて、安く買い換えることができる。逆に、安く無線通信部５０１だけを買い換えることもできる。さらに、無線通信部５０１とアプリケーション部５０２とをユーザの好みに応じて別々のメーカを選定することも可能である。
また、コネクタ５０３を、例えばBluetoothやUWB(Ultra Wide Band)のような特定省電力無線通信方式で接続することで、第一の筐体８０１と第二の筐体８０２との通信機能を維持させたまま分離させることもできる。例えば、比較的大きな第一の筐体８０１はユーザの鞄の中に、比較的小さな第二の筐体８０２はユーザが身に付けて持ち歩くといった使用方法も可能となり、従来のようにユーザが常に前記２つの筐体を手に持つ必要をなくすことができる。身に付ける端末を軽く小型化することができるという別のメリットを生み出すことができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信装置再構築方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
例えば、上記通信装置再構築方法を実行するプログラムを予めＲＯＭ（Read Only Memory）に格納しておき、そのプログラムをＣＰＵ（Central Processor Unit）によって動作させるようにしても良い。
また、上記通信装置再構築方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのＲＡＭ（Random Access Memory）に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
また、上記説明では、ＦＦＴ手段を用いて直交変換を行っているが、直交変換の手段は、フーリエ変換に限らず直交変換であればいずれでも良い。例えば、離散コサイン変換等を用いても良い。
本発明の実施の形態１に係る通信装置の構成を示すブロック図 上記実施の形態に係る通信装置のリコンフィギュアラブルデバイスの構成を示すブロック図 上記実施の形態の通信装置のリコンフィギュアラブルデバイスの構成を示すブロック図 上記実施の形態の通信装置のリコンフィギュアラブルデバイスの構成を示すブロック図 上記実施の形態の通信装置のリコンフィギュアラブルデバイスの構成を示すブロック図 上記本実施の形態のＦＦＴ部の内部構成を示す図 ４ポイントＦＦＴ時のＦＦＴ部の内部構成の一例を示す図 ８ポイントＦＦＴ時のＦＦＴ部の内部構成の一例を示す図 ＱＰＳＫの場合を例にした相関器のブロック図 上記実施の形態の通信装置の補償部の内部構成を示す図 上記実施の形態の通信装置のＦＥＣ部の内部構成を示す図 上記実施の形態の通信装置の再送要求ありの場合の動作の一例を示すフロー図 上記実施の形態の通信装置の再送要求なしの場合の動作の一例を示すフロー図 ＣＲＣ演算器とデスクランブル処理器とを共有した場合のブロック図 ＣＲＣ演算器とデスクランブル処理器とを共有した場合のブロック図 ＣＲＣ演算器とデスクランブル処理器とを共有した場合のブロック図 ＣＲＣ演算器とデスクランブル処理器とを共有した場合のブロック図 本発明の実施の形態２に係る通信装置の構成を示すブロック図 本実施の形態の通信装置の記憶装置が記憶する内容の一例を示す図 本実施の形態の通信装置の記憶部の構成を示すブロック図 本実施の形態の通信装置の無線部通信部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る通信装置の構成を示すブロック図 本実施の形態の通信装置の着脱検出部の構成を示す図 本実施の形態の通信装置の着脱検出部の構成を示す図 本発明の実施の形態４に係る通信装置の構成を示すブロック図 本実施の形態の通信装置の外観の一例を示す図 本実施の形態の通信装置の構成を示すブロック図 本実施の形態の通信装置のアプリケーション部の構成を示すブロック図
符号の説明
１０２ 無線部
１０３ ディジタル信号処理部
１０４ 汎用バス
１０５ ＣＰＵ
１０６ 記憶部
１０７ インタフェース
１２１ 受信部
１２２ 送信部
１３１ リコンフィギュアラブルデバイス
１３２ ＣＰＵバス
１３３ 復号部
１３４ 符号化部
２０１ 同期部
２０２ 第２ＦＦＴ部
２０３ 第２相関器
２０４ ＡＲＱ処理部
２０５ 補償部
２０６ ＦＥＣ部
２０７ ビット演算部
２１１ 第１ＦＦＴ部
２１２ 第１相関器
２１３ 第１記憶部
２１４ 判定部
２４１ 第２記憶部
６０１、９０３、９０４、９０８、９０９、１４０２−１〜１４０２−ｋ、１４０５、１４０９ 加算器
６０２、９０１、９０２、９０６、９０７ 乗算器
９０５、９１０、１４０３−１〜１４０３−ｋ−１ レジスタ
１００１、１１０１、１１０４、１１０６、１４０１−１〜１４０１−ｋ−１、１４０４−１〜１４０４−ｋ、１４０６、１４０７、１４０８ スイッチ
１００２ チャネル推定部
１００３ 振幅・位相補正部
１００４ 判定部
１００５ テーブル
１１０２ Convolutional処理部
１１０３ ＴＵＲＢＯ処理部
１１０５ データ蓄積部

Claims (16)

  1. 無線信号を受信してベースバンド信号に変換する無線手段と、複数の無線通信方式間で共通して使用可能でありベースバンド信号処理を行う複数の演算器を有するリコンフィギュアラブルデバイスと、無線通信方式を切り替える際に新たな無線通信方式のプログラミングデータに基づいて前記リコンフィギュアラブルデバイスを再構築するとともに再構築に使用しない部分のクロック及び電力供給を停止する再構築手段と、を具備し、
    前記再構築手段は、前記ベースバンド信号処理の複数の無線通信方式間で異なる演算器間の結線情報または制御情報のいずれかを再構築することを特徴とする通信装置。
  2. 無線信号を受信してベースバンド信号に変換する無線手段と、複数の無線通信方式間で共通して使用可能でありベースバンド信号処理を行う複数の演算器を有するリコンフィギュアラブルデバイスと、無線通信方式を切り替える際に新たな無線通信方式のプログラミングデータに基づいて前記リコンフィギュアラブルデバイスを再構築するとともに再構築に使用しない部分のクロック及び電力供給を停止する再構築手段と、を具備し、
    前記演算器の中には、ベースバンド信号の振幅又は位相を補正する補償手段を含み、
    前記再構築手段は、前記補償手段に対して変調の種類に応じた制御情報を再構築することを特徴とする通信装置。
  3. 無線信号を受信してベースバンド信号に変換する無線手段と、複数の無線通信方式間で共通して使用可能でありベースバンド信号処理を行う複数の演算器を有するリコンフィギュアラブルデバイスと、無線通信方式を切り替える際に新たな無線通信方式のプログラミングデータに基づいて前記リコンフィギュアラブルデバイスを再構築するとともに再構築に使用しない部分のクロック及び電力供給を停止する再構築手段と、を具備し、
    前記演算器の中には、ベースバンド信号を直交変換するＦＦＴ手段を含み、
    前記再構築手段は、前記ＦＦＴ手段に対して直交変換を行うデータの点数により異なる処理部分を再構築することを特徴とする通信装置。
  4. 前記演算器の中には、通信の同期を確立する同期手段を含み、
    前記同期手段は、前記ＦＦＴ手段における直交変換によりサブキャリアにマッピングした信号を復調したベースバンド信号を用いて同期タイミングを決定することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
  5. 無線信号を受信してベースバンド信号に変換する無線手段と、複数の無線通信方式間で共通して使用可能でありベースバンド信号処理を行う複数の演算器を有するリコンフィギュアラブルデバイスと、無線通信方式を切り替える際に新たな無線通信方式のプログラミングデータに基づいて前記リコンフィギュアラブルデバイスを再構築するとともに再構築に使用しない部分のクロック及び電力供給を停止する再構築手段と、を具備し、
    前記演算器の中には、ベースバンド信号に対して既知信号系列と相関演算を行う相関手段を含み、
    前記再構築手段は、前記相関手段における演算の組み合わせを再構築することを特徴とする通信装置。
  6. 前記演算器の中には、通信の同期を確立する同期手段を含み、
    前記同期手段は、前記相関手段におけるベースバンド信号に対して既知信号系列と相関演算の結果を用いて同期タイミングを決定することを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
  7. 無線信号を受信してベースバンド信号に変換する無線手段と、複数の無線通信方式間で共通して使用可能でありベースバンド信号処理を行う複数の演算器を有するリコンフィギュアラブルデバイスと、無線通信方式を切り替える際に新たな無線通信方式のプログラミングデータに基づいて前記リコンフィギュアラブルデバイスを再構築するとともに再構築に使用しない部分のクロック及び電力供給を停止する再構築手段と、を具備し、
    前記演算器の中には、ベースバンド信号の誤り訂正または前記ベースバンド信号に誤りがあった場合の再送要求を行う誤り制御手段を含み、
    前記再構築手段は、前記誤り制御手段に対して複数の誤り訂正または誤り検出の方式間で異なる処理部分を再構築することを特徴とする通信装置。
  8. 前記誤り制御手段の処理結果を記憶する記憶手段を具備し、
    前記再構築手段は、前記記憶手段に記憶した内容の出力先との接続を再構築することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
  9. 前記再構築手段は、前記無線手段が受信した無線信号から再構築に必要な情報を取得して前記リコンフィギュアラブルデバイスを再構築することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の通信装置。
  10. 記憶媒体に記憶されたデータを読み出すインタフェース手段を具備し、前記再構築手段は、前記インタフェース手段を介して前記記憶媒体から再構築に必要な情報を取得して前記リコンフィギュアラブルデバイスを再構築することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の通信装置。
  11. 有線接続で再構築に必要な情報を受けつけるインタフェース手段を具備し、前記再構築手段は、前記インタフェース手段を介して前記記憶媒体から再構築に必要な情報を取得して前記リコンフィギュアラブルデバイスを再構築することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の通信装置。
  12. 特定省電力の無線通信で再構築に必要な情報を受けつけるインタフェース手段を具備し、前記再構築手段は、前記インタフェース手段を介して前記記憶媒体から再構築に必要な情報を取得して前記リコンフィギュアラブルデバイスを再構築することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の通信装置。
  13. 前記無線手段と前記リコンフィギュアラブルデバイスとの通信を中継する無線部通信手段と、前記リコンフィギュアラブルデバイスと前記再構築手段との通信を中継するＣＰＵ通信手段と、を具備し、前記リコンフィギュアラブルデバイスは着脱可能であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の通信装置。
  14. 前記リコンフィギュアラブルデバイスの着脱を検出する着脱検出手段と、前記無線手段に電力を供給し、前記リコンフィギュアラブルデバイスの着脱が検出された場合に、前記無線手段への電力供給を停止する第１電源供給手段と、を具備することを特徴とする請求項１３に記載の通信装置。
  15. 無線通信を行う無線通信手段と、画像、音楽、メールのデータの表示、再生、編集を行うアプリケーション手段とを具備し、前記無線通信手段と前記アプリケーション手段とが分離可能な通信装置であって、
    前記通信装置は、前記無線通信手段と前記アプリケーション手段との通信を中継するコネクタを具備し、
    前記無線通信手段は、前記無線手段と前記リコンフィギュアラブルデバイスとの通信を中継する無線部通信手段と、前記着脱可能なリコンフィギュアラブルデバイスと前記再構築手段との通信を中継するＣＰＵ通信手段と、前記アプリケーション手段との通信を中継するアプリ通信手段とを具備し、
    前記アプリケーション手段は、無線通信部との通信を中継する呼制御通信手段と、前記無線通信部との分離を検出する分離検出手段と、前記無線通信部の分離が検出された場合に、前記無線通信部への通信を停止するアプリケーションＣＰＵと、を具備することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の通信装置。
  16. 無線通信を行う無線通信手段と、画像、音楽、メールのデータの表示、再生、編集を行うアプリケーション手段とを具備し、前記無線通信手段と前記アプリケーション手段とが分離可能な通信装置であって、
    前記通信装置は、前記無線通信手段と前記アプリケーション手段との通信を中継するコネクタを具備し、
    前記無線通信手段は、前記無線手段と前記リコンフィギュアラブルデバイスとの通信を中継する無線部通信手段と、前記着脱可能なリコンフィギュアラブルデバイスと前記再構築手段との通信を中継するＣＰＵ通信手段と、前記リコンフィギュアラブルデバイスの着脱を検出する着脱検出手段と、前記無線手段に電力を供給し、前記リコンフィギュアラブルデバイスの着脱が検出された場合に、前記無線手段への電力供給を停止する第１電源供給手段と、アプリケーション部との通信を中継するアプリ通信手段とを具備し、
    前記アプリケーション手段は、前記無線通信手段との通信を中継する呼制御通信手段と、前記無線通信手段との分離を検出する分離検出手段と、前記無線通信部に電力を供給し、前記無線通信部の分離が検出された場合に、前記無線手段への電力供給を停止する第２電源供給手段と、前記無線通信部の分離が検出された場合に、前記無線通信部への通信を停止するアプリケーションＣＰＵと、を具備することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の通信装置。
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