説明

セルラーモデム処理

セルラーモバイルステーション(101)はモデムプロセッサ(127)及びメモリ(129)を含んでいる。前記メモリは、レイヤー1のプロセッサオペレーション、レイヤー2のプロセッサオペレーション、及びレイヤー3のプロセッサオペレーションを実行するために、モデムプロセッサ用の命令を含んでいる。モデムプロセッサは、上記セルラーモバイルステーションに対してプロセッサオペレーションを実行するための命令を実行して、セルラー通信プロトコルに従ってデータを通信する。ある例では、モバイルステーションは異なるレベルのメモリを含んで、異なる確定アクセス時間を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概してセルラーモバイルステーション、特にセルラーモバイルステーションにおけるセルラーモデム処理に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えばセルラーフォン及び無線PDAのようなセルラーモバイルステーションは、セルラー通信のためのモデムオペレーションを実行するためのモデム回路を一般的に含んでいる。これらのオペレーションは一般的に、通信プロトコル層によって分類される。通信プロトコル層の例は、物理層、データ層、並びに(開放型システム間相互接続(OSI)モデルの)ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層、及びアプリケーション層のような、データ層より上の層を含んでいる。
【0003】
セルラーモバイルステーションは一般的に、複数のプロセッサを使い、これら異なった層のモデムオペレーションを実行する。例えば、あるプロセッサは物理層及び/又はデータ層のモデムオペレーションを実行することができ、他のプロセッサはより高層のモデムオペレーションを実行することができる。ある例で、セルラーモバイルステーションは物理層のオペレーションではデジタル信号プロセッサを使用し、より高層のオペレーションではマイクロコントローラーユニットを使用する。
【発明の開示】
【0004】
望まれていることは、改良されたセルラーモバイルステーションである。
添付した図面を参照することにより、本発明はよりよく理解されるであろうし、数多くの目的、特徴及び利点は当業者に明らかになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0005】
以下に、本発明を実施するための形態の詳細を説明する。本記載は本発明の説明に役立つことを意図したものであって、制限するために取り上げられるべきではない。
図1は本発明に従った、セルラーモバイルステーションのブロック図である。モバイルステーション101は、例えばセルラーフォン、無線PDA、又は無線モデムのいずれでもよい。モバイルステーション101は、セルラー通信プロトコルに従った無線信号を送信及び受信するためのアンテナ105を含んでいる。アンテナはRFインターフェイス107に連結されていて、前記RFインターフェイスはアナログデジタル(A/D)及びデジタルアナログ(D/A)回路109に連結されている。図1の実施形態では、モバイルステーション101は集積回路103を含んでおり、前記集積回路103はマイクコントローラーユニット(MCU)プロセッサ145及びデジタル信号プロセッサ(DSP)127を有している。前記実施形態では、MCUプロセッサ145は、例えばゲーム、映像、及びワープロアプリケーションのようなモバイルステーション101のアプリケーションを実行するために利用される。
【0006】
DSP127はセルラーモデムプロセッサとしてモバイルステーション101で利用される。DPS127は、ステーション101がセルラー通信プロトコルに従って、符号化したデータ(例えば音声及び/又は情報)をセルラーフォン網で通信することを可能にするモデムオペレーションを実行するために利用される。後に説明されるように、SDP127は通信プロトコル(図2参照)のレイヤー1(物理層)、レイヤー2(データ層)、及びレイヤー3のプロセッサモデムオペレーションを実行することができる。
【0007】
セルラーモバイルステーション101は、制御インターフェイス113、RF I/Qデータインターフェイス115、及びDSPバス125に連結されたレイヤー1(L1)タイマー117を含んでいる。前記実施形態に示されているように、集積回路103は、ハードウェアアクセレレータ123、音声シリアルインターフェイス121、及びDSPバス125に連結された基板識別モジュール(SIM)カードインターフェイス128も含んでいる。モバイルステーション101は音声回路104、スピーカー108、及びマイクロフォン106を含んでおり、モバイルステーション101に音声入力及び出力を与えている。他の実施形態では、少なくとも音声回路104は集積回路103に実装されてもよい。
【0008】
図1の前記実施形態では、DSP127はレベル1キャッシュ131及びブリッジ133を通じて、DSPバス125にオペレーション可能なように連結されている。集積回路103はレベル1メモリ129、レベル2メモリ135、レベル2キャッシュ137、及び外部メモリインターフェイス139も含んでいる。レベル1メモリ129及びレベル2キャッシュ135は、不揮発性及び/又は揮発性メモリを含んでいてもよい。
【0009】
ある実施形態では、データはセルラー通信プロトコルに従ってDSP127によって符号化され、ブリッジ133、DSPバス125、RF I/Qデータインターフェイス115、及び回路109を通じて、アンテナ105から送信されるためにRF回路107に送られる。レイヤー1のタイマー117及び制御インターフェイス113は、セルラー通信プロトコルに従ってデータが通信されるための必要なタイミング及び制御情報を提供する。
【0010】
図1の前記実施例では、集積回路103はMCUプロセッサ145を含んでいる。MCUプロセッサ145は、メモリ151、周辺機器149、及び外部メモリインターフェイス139に連結されている。MCUプロセッサ145及びDSP127は両者でメッセージを交換するための、メセッセ−ジングユニット147に各々連結されている。MCUプロセッサ145及びDSP127は共有されたレベル3メモリ141でもデータの交換をすることができる。ある実施形態では、メモリ141は集積回路103の中に配置されることもある。
【0011】
ある実施形態では、集積回路103はDSP127のためのセキュリティ機能を含んでいる。例えば、ある実施形態では集積回路103はハードウェアアクセレレータ(例えば123)を含んでおり、前記アクセレレータは、認証用に使うDSP127命令の一部分に対するデジタル署名を生成する。他の実施形態では、集積回路103はハードウェアアクセレレータを含んでおり、前記アクセレレータはキー値を暗号化及び解読し、それらを該アクセレレータの揮発性メモリに保存する。これらのセキュリティ機能は、通常のモデムのオペレーションで直面する可能性がある、悪意のある命令からDSP127のオペレーションを保護する。
【0012】
セルラー通信プロトコルに従って送信される情報は、送信のためにDSP127へMCUプロセッサ144から与えられることができる。更に、セルラー通信プロトコルに従って受信した情報は、DSP127からMCUプロセッサ145へ与えられることもできる。ある実施形態において、一方のプロセッサが共有メモリ141の一部分に情報を書き込み、他方のプロセッサが前記共有メモリの情報にアクセスすることで、送信される情報及び受信した情報をDSP127とMCUプロセッサ145との間で交換することができる。データの共有メモリ中の位置を示すポインタを、プロセッサ間で交換してもよい。ある実施形態では、ステーション101はプロセッサ145及びDSP127間の通信を制御するためのプロセッサ間通信プロトコルを実践している。共有メモリの利用及び制御は、プロセッサ間通信プロトコルによって概念化されている。プロセッサ間通信プロトコルの例は、2003年7月1日に出願された「プロセッサ間通信プロトコル(An Interprocessor Communication Protocol)」と題された米国特許出願第10/610,746号明細書、2003年8月19日に出願された「共有メモリを利用したプロセッサ間通信プロトコルを提供するための方法及び装置(Method and Apparatus for Providing Interprocessor Communications Using Shared Memory)」と題された米国特許出第10/643,327号明細書に見出すことができ、両者はそれら全体において、参照によってここに組み込まれる。
【0013】
ある実施形態では、別のタイプのプロセッサがDSP127の代わりに利用される。同様にして、別の実施形態ではモバイルステーション101は他の構成を有することもできる。例えば、別の実施形態はSIMカード121又はハードウェアアクセレレータ123を含まなくてもよい。更に別の実施形態では、MCUプロセッサ145及びDSP127は個別の集積回路に実装されてもよい。もっと更なる別の実施形態では、モバイルステーションはDSPのみを含み、MCUプロセッサを含んでいなくてもよい。
【0014】
図2はセルラー通信プロトコルのスタック205を示しており、これがOSI参照モデルのスタック201にどのように対応しているかを示している。セルラー通信プロトコルのレイヤーのオペレーションは、レイヤーに指定された機能を実行するためのオペレーションである。スタック205のレイヤー1はOSIモデルの物理層に対応している。レイヤー1のオペレーションは(特定のセルラー通信プロトコルに依存して)、変調オペレーション、復調オペレーション、インターリーブオペレーション、デインターリーブオペレーション、チャンネル符号化オペレーション、チャンネル復号化オペレーション、チャンネル均等化オペレーション、同期化オペレーション、自動利得制御オペレーション、及び自動周波数制御オペレーションを含むことができる。
【0015】
変調オペレーションは符号化されたチャンネルのデータを送信用の搬送信号に変換するオペレーションを含んでいる。これらのオペレーションは、ある意味では元の信号を表現する搬送信号波の振幅、周波数、又は位相のいずれかを変化させることがある。ステーション101によって実施することができるデジタル変調技術の幾つかの例は、ASK(振幅偏移変調)、FSK(周波数偏移変調)、ガウスフィルタ最小変異変調(GMSK)、QPSK(四位相偏移変調)及びQAM(直交振幅変調)を含んでいる。
【0016】
復調オペレーションは、送信メディアで信号を送信するために利用した搬送波から、符号化されたチャンネルデータを回復するためのオペレーションを含んでいる。復調オペレーションは、受信信号の干渉性の検出のためのオペレーションを含むことができ、前記検出はチャンネルの位相及び減衰を正確に推定して、搬送波から送られた信号の分離を可能にするために行われる。
【0017】
(回復時に)スクランブルを解かれるときに、チャンネルエラーのいかなるバーストも時間内に拡散して、その結果検出器にランダムエラーとして現れるように、インターリーブオペレーションは、チャンネルで送信されるデータ符号の順番をスクランブルするために利用されるオペレーションを含んでいる。
【0018】
デインターリーブオペレーションは、インターリーブオペレーションによってスクランブルされた符号のスクランブルを解除するために利用されるオペレーションを含んでいる。デインターリーブは受信した符号で実行され、チャンネル復号化の前に実行される。
【0019】
チャンネル符号化オペレーションは、起こりうるエラーからビットストリームを保護するために、送信前に送信予定のビットストリームに冗長なデータを付け加えるオペレーションを含んでいる。ステーション101で実施され得る符号化技術の例は従来の符号化法である。
【0020】
チャンネル復号化オペレーションは、チャンネル符号化オペレーションの逆を行い、識別及びあらゆる送信エラーの補正を試みるオペレーションを含んでいる。ある実施形態では、ビタビアルゴリズムが従来の符号を復号するために利用されることがある。
【0021】
均等化オペレーションは、必要としない反射から望ましい信号を抽出するために利用されるオペレーションを含んでいる。均等化オペレーションは、既知の送信された信号がどの様にマルチパスフェージングによって変化させられたかを知るために利用することができ、望ましい信号の残りを抽出するための逆フィルタを構成するように利用されてもよい。
【0022】
同期化オペレーションは、二つの信号又は二つの信号の広域成分の時間的整合をとるために利用されるオペレーションを含んでいる。例えば、ディレイロックループ(DLL)が、二つの信号をより緊密に整合させてその整合を維持するために利用されてもよい。
【0023】
自動利得制御(AGC)オペレーションは、受信信号レベルなどの特定の方法で、特定のパラメータの関数として利得を自動的に調整するために利用されるオペレーションを含んでいる。
【0024】
自動周波数制御(AFC)オペレーションは、ベースステーション送信機のような基準周波数に関する特定の制限がある受信機の基準振動子の周波数を維持するために利用されるオペレーションを含んでいる。
【0025】
レイヤー2はOSIモデルスタック201のデータ層に対応している。レイヤー2のオペレーションの例は(特定のセルラー通信プロトコルに依存して)、メディアアクセス制御(例えば多重アクセス制御)オペレーション及び論理リンク制御(例えばリンクアクセス制御)オペレーションを含んでいる。
【0026】
メディアアクセス制御は、パケットデータ物理チャンネル及びパケットデータ物理チャンネルに関連した無線リンク接続の多重化のような、共有の送信資源の管理に関するオペレーションを含んでいる。
【0027】
論理リンク制御は、データパケットのシーケンス及び正当性に関するオペレーションを含んでいる。例えば、一つ以上の接続にわたるフレームのシーケンス管理や、送信、形式、及びオペレーションエラーの検出や、検出した送信、形式、オペレーションエラーからの回復や、回復不能なエラーのスタックのより高層のレイヤーへの通知のために、論理リンク制御は利用される。
【0028】
スタック205のレイヤー3は、OSIモデルスタック201のネットワークレイヤー(トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層及びアプリケーション層)の任意又は全てに(特定のセルラー通信プロトコルに依存して)対応している。レイヤー3のオペレーションの例は(特定のセルラー通信プロトコルに依存して)、呼制御(CC)管理オペレーション、モビリティ管理(MM)オペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル(SNDCP)オペレーション、及び無線リソース(RR)管理オペレーションを含むことができる。
【0029】
呼制御(CC)管理オペレーションは、呼のルーティング、呼の確立、呼の維持、及び呼の開放の管理をするオペレーションを含んでいる。これらのオペレーションは、ISDNの呼制御オペレーションに類似している。
【0030】
モビリティ管理(MM)オペレーションは、モバイルステーションのネットワークに現在の位置を知らせたり、ユーザー識別認証及び機密保持を提供したりするような、ユーザー端末の移動性を支援するオペレーションを含んでいる。
【0031】
サブネット依存コンバージェンスプロトコル(SNDCP)オペレーションは、いくつもの異なる技術に利用されるオペレーションを含んでいる。これらのオペレーションは、非接続及び接続モード、圧縮、多重化、及び分割を含んでもよいより高層レイヤーへのサービスを提供するために使われることがある。
【0032】
無線リソース(RR)管理オペレーションは、ネットワークとモバイルステーション間の二点間通話を可能にする無線リソースの接続を、確立、維持、及び開放するためのオペレーションを含んでいる。無線リソ−ス管理オペレーションの例は、呼処理オペレーション、無線チャンネル制御オペレーション、モバイルステーション制御オペレーション、呼開始準備オペレーション、呼ハンドオフオペレーション、電源管理オペレーション、及びモバイルステーションロックオペレーションを含んでいる。
【0033】
ある実施形態では、モバイルステーション101は全地球携帯通信システム(GSM)に従ったセルラー通信ネットワークで通信するように設計されている。別の実施形態では、モバイルステーション101は、符号分割多重接続(CDMA)プロトコル、全世界携帯電話サービス(UMTS)広域帯CDMA(W−CDMA)プロトコル、CDMA2000プロトコル、時分割同期符号分割多重接続技術(TD−SCDMA)プロトコル、時分割多重接続(TDMA)プロトコル、統合デジタル移動通信(iDEN)プロトコル、地上トランク無線(TETRA)プロトコル、一般パケット無線サービス(GPRS)プロトコル、GSM進化の改良型データ転送速度(EDGE)プロトコル、iDENプロトコル、及びWiDENプロトコルのような、別のセルラー通信プロトコルに従った通信をするように設計されていてもよい。スタック205の各レイヤーのオペレーションは、異なるプロトコルごとに変化してもよい。
【0034】
図3は、プロセッサオペレーションを実施するために、DPS127による実行を目的としたプログラム命令の分割の、ある実施形態を示している。ある実施形態では、分割がブロック301で表現される命令は、集積回路103(例えばレベル1メモリ129及び/又はレベル2メモリ135)及び/又は外部(レベル3)メモリ141に配置された不揮発性メモリに保存される。ある実施形態では、少なくともいくつかの命令が圧縮された形で不揮発性メモリに保存されていて、前記命令はDSP127で実行されるために、揮発性メモリで解凍され保存される。ある実施形態では、いくつかの命令はメモリ129に保存され、残りはメモリ135に保存される。
【0035】
更に別の実施形態では、少なくともいくつかのDSP127の命令がメモリ151(圧縮又は解凍された形で)保存されている。MCUプロセッサ145は命令をメモリ151からDSP1237へメッセージユニット147又はレベル3メモリ141を通じてシステムの初期化中に転送する。受信すると、DSP127はメモリコンテンツの認証を有効にし、命令をメモリ(レベル1メモリ129、レベル2メモリ135、及び/又はレベル3メモリ141)に設置する。
【0036】
ある実施形態では、ブロック301で表現される命令は不揮発性メモリから実行される。別の実施形態では、前記命令は揮発性メモリから実行される。ブロック301で表現される該命令はDSP127の命令セットを使って実施される。
【0037】
ブロック301はモデムのプロセッサオペレーションを実行するための命令を表現している。モデムプロセッサオペレーションは、モバイルステーションのプロセッサによって実行され、セルラー通信プロトコルに従った通信を容易にする。レイヤー3の命令305は、レイヤー3のプロセッサオペレーションを実行するための命令である。レイヤー3のプロセッサオペレーションはモバイルステーションのプロセッサにより実行され、セルラー通信プロトコルのレイヤー3のオペレーションを容易にする。レイヤー3のプロセッサオペレーションの例は(特定の通信プロトコルに依存して)、呼制御(CC)管理のプロセッサオペレーション、モビリティ管理(MM)のプロセッサオペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル(SNDCP)のプロセッサオペレーション、及び無線リソース(RR)管理のプロセッサオペレーションを含むことができる。
【0038】
レイヤー2の命令307は、レイヤーの2プロセッサオペレーションを実行するための命令である。レイヤー2のプロセッサオペレーションは、モバイルステーションのプロセッサによって実行されるプロセッサオペレーションで、セルラー通信プロトコルのレイヤー2のオペレーションを容易にする。レイヤー2のプロセッサオペレーションの例は(特定のセルラー通信プロトコルに依存して)、メディアアクセス制御プロセッサオペレーション及び論理リンク制御プロセッサオペレーションを含むことができる。
【0039】
レイヤー1の命令309は、レイヤー1のプロセッサオペレーションを実行するための命令である。レイヤー1のプロセッサオペレーションは、モバイルステーションのプロセッサによって実行されるプロセッサオペレーションで、セルラー通信プロトコルのレイヤー1のオペレーションを容易にする。レイヤー1のプロセッサオペレーションの例は、変調のプロセッサオペレーション、復調のプロセッサオペレーション、インターリーブのプロセッサオペレーション、デインターリーブのプロセッサオペレーション、チャンネル符号化のプロセッサオペレーション、チャンネル復号化のプロセッサオペレーション、チャンネル均等化のプロセッサオペレーション、同期化のプロセッサオペレーション、自動利得制御のプロセッサオペレーション、及び自動周波数制御のプロセッサオペレーションを含むことができる。
【0040】
ブロック301は音声処理のプロセッサオペレーションの命令311及びスケジューラのプロセッサオペレーションのための命令も含んでいる。これらのオペレーションのいくつかは、セルラー通信プロトコルのオペレーションには関連していなくてもよい。
【0041】
ある実施形態では、モバイルステーション110のレイヤー3、レイヤー2、及びレイヤー1の全プロセッサオペレーションを実行するためのDSP127の命令は、モバイルステーション110のメモリ(129、135、及び/又は141)に保存されている。例えば、セルラー通信プロトコル(例えばGSM)に関連した上に記載したモデムオペレーションのためのプロセッサオペレーションの全てを実行するためのDSP127の命令は、モバイルステーション101のメモリに保存される。別の実施形態では、特定のセルラー通信プロトコルのレイヤー2のプロセッサオペレーション及びレイヤー1のプロセッサオペレーションの全て、及びレイヤー3のプロセッサオペレーションのいくつかを実行するためのDSP127の命令は、モバイルステーションのメモリに保存される。それに応じて、DSP127はこれらの命令を実行してモバイルステーション101のプロセッサオペレーションを実行し、特定のセルラー通信プロトコルに従った通信を行う。
【0042】
全て又はほとんど全てのモデムプロセッサオペレーションを一つのプロセッサで実行することは、一つのプロセッサだけがモデムプロセッサオペレーションを実行することがあるという点で、システムのコストを減らす可能性があり、一つのプロセッサの命令セットのみがモデムの機能に利用されるという点でシステムの複雑性を軽減する可能性がある。更に、一つのプロセッサを使って全て又はほとんど全てのモデムプロセッサオペレーションを実行することは、モデムオペレーションに起因するモバイルステーションのプロセッサ間のメッセージングの量を減らす又は消失する可能性がある。更に、そのような構成は、モデムがオペレーションしている間、ただ一つのプロセッサのみがオペレーション可能である必要があるという点で、電力を節約する可能性がある。例えば、モバイルステーション101のセルラーフォンの機能のみが利用できるときは、モデムプロセッサオペレーションはDSP127で実行されるセルラーフォンの機能が必要とされているという点で、MCUプロセッサ145は低電力モードであってもよい。
【0043】
更に、全て又はほとんど全てのモデムプロセッサオペレーションがDSP127で実行されているモバイルステーションは、「信頼できない」アプリケーションが走っているMCUプロセッサ145が、DSP127で実行されるモデムプロセッサオペレーションにアクセスすることがありえないという点で、安全性を増すことができる。そのような実施形態では、信頼できないアプリケーションがMCUプロセッサ145でオペレーションさせることができる限り、セルラー網は守られるであろう。ある実施形態では、信頼できないアプリケーションは、悪意がないことが確認されていないアプリケーションを含んでいることがある。
【0044】
ある実施形態では、レベル3メモリ141はMCUプロセッサ145及びDSP127によって共有されている。セルラーモデムプロセッサの命令をMCUプロセッサ145で走っている悪意のある命令による衝突から守るために、レベル3メモリは少なくとも二つの領域に部分分割される。前記領域の第1の部分はDSP127のみに割り当てることができ、モデムプロセッサオペレーションに関連した命令及びデータを保存するために使われる。この領域はMCUプロセッサ145には割り当てることができず、従って悪意のある命令が実行されることから安全である。二つ目の領域はDSP127及びMCU145とで共有される。データ及び命令はレベル3メモリ141のこの領域でプロセッサ間で渡される。両プロセッサがこの領域にアクセスするので、セルラーモデムオペレーションに重要な命令及びデータはこの領域に保存されることはない。別の実施形態では、セキュリティの要請しだいで、モバイルステーション101の別のメモリ領域には、別のアクセス保護又は制限が規定されることがある。
【0045】
図1を参照しなおすと、モバイルステーション101はメモリの多重階層レベルを含んでおり、各レベルは異なる製造コスト及びアクセス時間を有している。ある実施形態では、レベル1のメモリ129は、比較的早い確定アクセス時間(deterministic access time)を有するが、一般的には比較的コストが高い揮発性及び/又は不揮発性のメモリを含んでいることがある。ある実施形態では、レベル1のメモリは、セルラー通信プロトコルに従う早い確定アクセスを要求するモデムプロセッサオペレーションを実行するための命令及び/又はデータを含んでいる。レベル1のキャッシュ131はレベル2のメモリ135及びレベル3のメモリ141に保存されている命令及びデータへの平均アクセス時間を減少させるために利用される。
【0046】
ある実施形態では、レベル2のメモリ135は、(レベル1のメモリに比べて)比較的遅い確定アクセス時間を有するが、一般的には比較的低コストである揮発性及び/又は不揮発性メモリを含むことがある。ある実施形態では、レベル2のメモリ135は、レベルの1メモリ129に保存される命令及び/又はデータより制限がゆるい確定性及びアクセス時間要求を有する、モデムプロセッサオペレーションを実行するための命令及び又はデータを含んでいる。レベル2のキャッシュ137はレベル3のメモリ141への平均アクセス時間を減少させるために利用される。
【0047】
ある実施形態では、レベル3メモリ141は(レベル1及びレベル2メモリに比べて)比較的遅い確定アクセス時間を有するが、一般的には最も低コストである揮発性及び/又は不揮発性メモリを含んでいることがある。ある実施形態では、レベル3メモリ141は最も制限がゆるい確定性及びアクセス時間要求を有するモデムプロセッサオペレーションを実行するための命令及び/又はデータを含んでいる。
【0048】
別の実施形態では、モバイルステーションは他のメモリ設計を有していることがある。ある実施形態では、モデムオペレーション(例えばレイヤー1のオペレーション又はレイヤー2のオペレーション)のいくつかはハードウェアアクセレレータ123で実行されることがある。加えて、レイヤー3のオペレーションのいくつかは、MCUプロセッサ145によって実行されることがある。別の実施形態では、モバイルステーションのメモリはDSP127の命令を含むことがあり、複数のセルラー通信プロトコルのモデムのプロセッサオペレーションを実行する。別の実施形態では、別のタイプのプロセッサ(例えばMCUプロセッサ)はモデムプロセッサオペレーションを実行するために利用されることがある。更に、別の実施形態のモバイルステーションは別の構造を有していてもよい。
【0049】
もう一つの実施形態では、DSP127は音楽又は映像情報の解凍又は圧縮のようなマルチメディアアクセレレーション機能を実行することができる。DSP127はMCUプロセッサ145によって書き込まれた共有メモリ141のマルチメディア情報にアクセスすることができる。別の実施形態では、DSP127はMCU、バス150に連結したダイレクトメモリアクセス(DMA)(図示していない)によってメモリに書き込まれた情報を処理することができる。マルチメディア情報の処理はカメラ(図示していない)又は(例えばある実施形態ではMCUバス150にも連結されている)マイクロフォンから受け取った情報を圧縮することを含むことがある。圧縮された情報はDPS127によって共有メモリ141に保存されることがあり、MCUプロセッサ145によりアクセスされることがある。
【0050】
ある実施形態では、セルラーモバイルステーションは通信インターフェイス回路及び通信インターフェイス回路にオペレーション可能な状態で連結された、セルラーモデムプロセッサを含んでいる。セルラーモデムプロセッサは命令セットからの命令を実行する。セルラーモバイルステーションは更に、セルラーモデムプロセッサに連結された少なくとも一つのメモリを含んでいる。少なくとも一つのメモリは前記命令を保存している。該命令は、前記セルラーモデムプロセッサでセルラー通信プロトコルのレイヤー1のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令、該セルラーモデムプロセッサで前記セルラー通信プロトコルのレイヤー2のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令、及び該セルラーモデムプロセッサで該セルラー通信プロトコルのレイヤー3のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令を含んでいる。
【0051】
もう一つの実施形態では、セルラーモデムオペレーションを実行する方法は、セルラーモデムプロセッサにより、セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー1のプロセッサオペレーションを実行することと、前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー2のプロセッサオペレーションを実行することと、前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー3のプロセッサオペレーションを実行することと、を含んでいる。
【0052】
もう一つの実施形態では、セルラーモバイルステーションのオペレーション方法は、セルラー通信プロトコルに従ったデータの通信、少なくとも一つのメモリに命令を保存すること、及びセルラーモデムプロセッサによる、セルラーモデムプロセッサにより、セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー1のプロセッサオペレーションを実行することを含んでいる。前記方法はセルラーモデムプロセッサによる前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー2のプロセッサオペレーションを実行することと、前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー3のプロセッサオペレーションを実行することをも含んでいる。
【0053】
本発明の特定の実施形態が示され記載されてきたが、ここに記載した技術に基づいて、本発明及び本発明の上位概念から逸脱せずに更なる変更及び改造が可能であることは、当業者に理解されるであろう。従って、添付した特許請求の範囲は、この発明の本当の精神および範囲の中であり、この範囲の中で全ての上記の変更及び改造を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】本発明に従うセルラーモバイルステーションの一実施形態のブロック図。
【図2】通信プロトコルスタック図。
【図3】本発明に従うセルラーモデム命令の区分の一実施形態を示す図。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
命令セットからの命令を実行するセルラーモデムプロセッサと、
前記セルラーモデムプロセッサに結合された少なくとも一つのメモリであって、その少なくとも一つのメモリは命令を保存しており、該命令は、前記セルラーモデムプロセッサでセルラー通信プロトコルのレイヤー1のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令、該セルラーモデムプロセッサで前記セルラー通信プロトコルのレイヤー2のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令、及び該セルラーモデムプロセッサで該セルラー通信プロトコルのレイヤー3のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令を含むことと、
を備える集積回路。
【請求項2】
セキュリティ機能を実行するハードウェアアクセレレータをさらに備え、前記セキュリティ機能は、前記セルラーモデムプロセッサの命令の一部に対してデジタル署名を生成すること、及びキー変数を暗号化及び復号化することのうちの一方を含む、請求項1に記載の集積回路。
【請求項3】
前記セルラーモデムプロセッサはデジタル信号プロセッサとして特徴付けられる、請求項1に記載の集積回路。
【請求項4】
前記セルラーモデムプロセッサはマイクロコントローラーユニットプロセッサとして特徴付けられる、請求項1に記載の集積回路。
【請求項5】
前記レイヤー1のプロセッサオペレーションは、変調のプロセッサオペレーション、復調のプロセッサオペレーション、インターリーブのプロセッサオペレーション、デインターリーブのプロセッサオペレーション、チャンネル符号化のプロセッサオペレーション、チャンネル復号化のプロセッサオペレーション、チャンネル均等化のプロセッサオペレーション、同期化のプロセッサオペレーション、自動利得制御のプロセッサオペレーション、及び自動周波数制御のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項1に記載の集積回路。
【請求項6】
前記命令は、変調のプロセッサオペレーション、復調のプロセッサオペレーション、インターリーブのプロセッサオペレーション、デインターリーブのプロセッサオペレーション、チャンネル符号化のプロセッサオペレーション、チャンネル復号化のプロセッサオペレーション、チャンネル均等化のプロセッサオペレーション、同期化のプロセッサオペレーション、自動利得制御のプロセッサオペレーション、及び自動周波数制御のプロセッサオペレーションを、前記セルラーモデムプロセッサによって実行するための命令を含んでいる、請求項1に記載の集積回路。
【請求項7】
前記レイヤー2のプロセッサオペレーションは、メディアアクセス制御のプロセッサオペレーション及び論理リンク制御のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項1に記載の集積回路。
【請求項8】
前記レイヤー3のプロセッサオペレーションは、呼制御(CC)管理のプロセッサオペレーション、モビリティ管理(MM)のプロセッサオペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル(SNDCP)のプロセッサオペレーション、及び無線リソース(RR)管理のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項1に記載の集積回路。
【請求項9】
前記命令は、呼制御(CC)管理のプロセッサオペレーション、モビリティ管理(MM)のプロセッサオペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル(SNDCP)のプロセッサオペレーション、及び無線リソース(RR)管理のプロセッサオペレーションを、前記セルラーモデムプロセッサによって実行するための命令を含んでいる、請求項1に記載の集積回路。
【請求項10】
前記セルラーモデムプロセッサ及び前記少なくとも一つのメモリの少なくとも幾つかは、単一集積回路上に実装されている、請求項1に記載の集積回路。
【請求項11】
前記少なくとも一つのメモリの少なくとも幾つかは、前記セルラーモデムプロセッサから分離した集積回路上に実装されている、請求項1に記載の集積回路。
【請求項12】
前記セルラーモデムプロセッサ及び前記少なくとも一つのメモリは、単一集積回路上に実装されている、請求項1に記載の集積回路。
【請求項13】
前記少なくとも一つのメモリの少なくとも幾つかは、複数の確定アクセス時間を提供するために、メモリの階層レベルによって実現される、請求項1に記載の集積回路。
【請求項14】
メモリの各階層レベルは不揮発性メモリ及び/又は揮発性メモリを更に備える、請求項13に記載の集積回路。
【請求項15】
前記少なくとも一つのメモリはキャッシュメモリの階層レベルを更に備える、請求項1に記載の集積回路。
【請求項16】
アプリケーション命令を実行し且つモデムプロセッサオペレーションを実行しない第2のプロセッサを更に備える、請求項1に記載の集積回路。
【請求項17】
第2のプロセッサを更に備え、前記セルラーモデムプロセッサ及び前記第2のプロセッサは単一集積回路上に実装される、請求項1に記載の集積回路。
【請求項18】
前記セルラーモデムプロセッサ及び前記第2のプロセッサの両方によってアクセス可能な、少なくとも一つの共有メモリを更に備える、請求項17に記載の集積回路。
【請求項19】
前記少なくとも一つの共有メモリは少なくとも2つの領域に分割され、前記少なくとも2つの領域のうちの第1の領域は前記セルラーモデムプロセッサによってのみアクセス可能であり、前記少なくとも2つの領域のうちの第2の領域は前記セルラーモデムプロセッサ及び第2のプロセッサの両方によってアクセス可能である、請求項18に記載の集積回路。
【請求項20】
前記セルラーモデムプロセッサにオペレーション可能な状態で連結されたハードウェアアクセレレータを更に備え、一つ以上のモデムオペレーションが前記ハードウェアアクセレレータによって実行される、請求項1に記載の集積回路。
【請求項21】
前記少なくとも一つのメモリは、レイヤー1のプロセッサオペレーションの全て及びレイヤー2のプロセッサオペレーションの全てを実行するように前記セルラーモデムプロセッサ用の命令を保存する、請求項1に記載の集積回路。
【請求項22】
前記少なくとも一つのメモリは、レベル3のプロセッサオペレーションの全てを実行するように前記セルラーモデムプロセッサ用の命令を保存する、請求項21に記載の集積回路。
【請求項23】
セルラーモデムプロセッサにより、セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー1のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー2のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー3のプロセッサオペレーションを実行することと、
を備える、セルラーモデムプロセッサオペレーションを実行する方法。
【請求項24】
前記セルラーモデムプロセッサによってマルチメディア情報を処理することを更に備える、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記セルラーモデムプロセッサによって処理された前記マルチメディア情報に、第2のプロセッサによってアクセスすることを更に備える、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
レイヤー1のプロセッサオペレーションの全て及びレイヤー2のプロセッサオペレーションの全てが、前記セルラーモデムプロセッサによって実行される、請求項23に記載の方法。
【請求項27】
レイヤー3のプロセッサオペレーションの全てが、前記セルラーモデムプロセッサによって実行される、請求項23に記載の方法。
【請求項28】
前記モデムプロセッサオペレーションは、一つの命令セットの命令を利用することによって実行される、請求項23に記載の方法。
【請求項29】
モデムオペレーションの全ては、前記セルラーモデムプロセッサが命令セットの命令を実行することによって実行される、請求項23に記載の方法。
【請求項30】
前記レイヤー1のプロセッサオペレーションは、変調のプロセッサオペレーション、復調のプロセッサオペレーション、インターリーブのプロセッサオペレーション、デインターリーブのプロセッサオペレーション、チャンネル符号化のプロセッサオペレーション、チャンネル復号化のプロセッサオペレーション、チャンネル均等化のプロセッサオペレーション、同期化のプロセッサオペレーション、自動利得制御のプロセッサオペレーション、及び自動周波数制御のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項23に記載の方法。
【請求項31】
前記セルラーモデムプロセッサによって変調のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって復調のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによってインターリーブのプロセッサオペレーションを実行することと、
該セルラーモデムプロセッサによってデインターリービングのプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによってチャンネル符号化のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによってチャンネル復号化のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによってチャンネル均等化のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって同期化のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって自動利得制御のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって自動周波数制御のプロセッサオペレーションを実行することと、
を更に備える、請求項23に記載の方法。
【請求項32】
前記レイヤー2のプロセッサオペレーションは、メディアアクセス制御のプロセッサオペレーション及び論理リンク制御のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項23に記載の方法。
【請求項33】
前記レイヤー3のプロセッサオペレーションは、呼制御(CC)管理のプロセッサオペレーション、モビリティ管理(MM)のプロセッサオペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル(SNDCP)のプロセッサオペレーション、及び無線リソース(RR)管理のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項23に記載の方法。
【請求項34】
前記セルラーモデムプロセッサによって呼制御(CC)管理のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによってモビリティ管理(MM)のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによってサブネットコンバージェンスプロトコル(SNDCP)のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって無線リソース(RR)管理のプロセッサオペレーションを実行することと、
を更に備える、請求項23に記載の方法。
【請求項35】
無線信号からデータを抽出することであって、前記抽出することが、
前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー1のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー2のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー3のプロセッサオペレーションを実行することと、
を含んでいることと、
共有メモリにデータを保存することと、
第2のプロセッサによって、共有メモリに保存された前記データにアクセスすることと、
を更に備える、請求項23に記載の方法。
【請求項36】
第2のプロセッサによって共有メモリにデータを保存することと、
セルラーモデムプロセッサによって、共有メモリに保存された前記データにアクセスすることと、
無線信号に前記データを挿入することであって、前記挿入することが、
前記セルラーモデムプロセッサによって前記セルラー通信プロトコルに従うレイヤー1のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって前記セルラー通信プロトコルに従うレイヤー2のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって前記セルラー通信プロトコルに従うレイヤー3のプロセッサオペレーションを実行することと、
を含んでいることと、
を更に備える、請求項23に記載の方法。
【請求項37】
前記レイヤー1のプロセッサオペレーション、前記レイヤー2のプロセッサオペレーション、及び前記レイヤー3のプロセッサオペレーションは、前記セルラーモデムプロセッサが一つの命令セットからの命令を実行することにより実行される、請求項23に記載の方法。
【請求項38】
セルラー通信プロトコルに従ってデータを通信するセルラーモバイルステーション用の集積回路において、
メモリであって、該メモリは集積回路がオペレーション可能であるときに命令を保存していることと、
セルラーモデムプロセッサであって、該セルラーモデムプロセッサは前記メモリ内の命令を含む命令を実行し、セルラーモデムプロセッサは、前記集積回路がオペレーション可能であるときに、セルラー通信プロトコルのレイヤー1のプロセッサオペレーションを実行するための命令、前記セルラー通信プロトコルのレイヤー2のプロセッサオペレーションを実行するための命令、及び前記セルラー通信プロトコルのレイヤー3のプロセッサオペレーションを実行するための命令を実行することと、
を備える、セルラーモバイルステーション用の集積回路。
【請求項39】
前記セルラーモデムプロセッサはデジタル信号プロセッサとして特徴付けられる、請求項38に記載のセルラーモバイルステーション。
【請求項40】
前記セルラーモデムプロセッサは、マイクロコントローラユニットプロセッサとして特徴付けられる、請求項38に記載の集積回路。
【請求項41】
前記レイヤー1のプロセッサオペレーションは、変調のプロセッサオペレーション、復調のプロセッサオペレーション、インターリーブのプロセッサオペレーション、デインターリーブのプロセッサオペレーション、チャンネル符号化のプロセッサオペレーション、チャンネル復号化のプロセッサオペレーション、チャンネル均等化のプロセッサオペレーション、同期化のプロセッサオペレーション、自動利得制御のプロセッサオペレーション、及び自動周波数制御のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項38に記載の集積回路。
【請求項42】
前記集積回路がオペレーション可能であるときに前記セルラーモデムプロセッサによって実行される前記命令は、変調のプロセッサオペレーション、復調のプロセッサオペレーション、インターリーブのプロセッサオペレーション、デインターリーブのプロセッサオペレーション、チャンネル符号化のプロセッサオペレーション、チャンネル復号化のプロセッサオペレーション、チャンネル均等化のプロセッサオペレーション、同期化のプロセッサオペレーション、自動利得制御のプロセッサオペレーション、及び自動周波数制御のプロセッサオペレーションを、前記セルラーモデムプロセッサによって実行するための命令を含む、請求項38に記載の集積回路。
【請求項43】
前記レイヤー2のプロセッサオペレーションはメディアアクセス制御のプロセッサオペレーション及び論理リンク制御プロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項38に記載の集積回路。
【請求項44】
前記レイヤー3のプロセッサオペレーションは、呼制御(CC)管理のプロセッサオペレーション、モビリティマ管理(MM)のプロセッサオペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル(SNDCP)のプロセッサオペレーション、及び無線リソース(RR)管理のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項38に記載の集積回路。
【請求項45】
前記集積回路がオペレーション可能であるときに前記セルラーモデムプロセッサによって実行される前記命令は、呼制御(CC)管理のプロセッサオペレーション、モビリティ管理(MM)のプロセッサオペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル(SNDCP)のプロセッサオペレーション、及び無線リソース(RR)管理のプロセッサオペレーションを、前記セルラーモデムプロセッサによって実行するための命令を含む、請求項38に記載の集積回路。
【請求項46】
前記メモリはキャッシュメモリを含む、請求項38に記載の集積回路。
【請求項47】
前記メモリは不揮発性メモリを含む、請求項38に記載の集積回路。
【請求項48】
前記セルラーモデムプロセッサは、レイヤー1のプロセッサオペレーションの全て及びレイヤー2のプロセッサオペレーションの全てを、前記集積回路がオペレーション可能なときに実行する、請求項38に記載の集積回路。
【請求項49】
前記セルラーモデムプロセッサは、レベル3のプロセッサオペレーションの全てを、前記集積回路がオペレーション可能なときに実行する、請求項38に記載の集積回路。
【請求項50】
セルラー通信プロトコルに従ってデータを通信するセルラーモバイルステーション用の集積回路において、
セルラーモデムプロセッサであって、該セルラーモデムプロセッサは、前記集積回路がオペレーション可能であるときに、セルラー通信プロトコルのレイヤー1のプロセッサオペレーションを実行するための命令、前記セルラー通信プロトコルのレイヤー2のプロセッサオペレーションを実行するための命令、及び前記セルラー通信プロトコルのレイヤー3のプロセッサオペレーションを実行するための命令を実行することと、
第2のプロセッサと、
を備える、セルラーモバイルステーション用の集積回路。
【請求項51】
前記レイヤー1のプロセッサオペレーションは、変調のプロセッサオペレーション、復調のプロセッサオペレーション、インターリーブのプロセッサオペレーション、デインターリーブのプロセッサオペレーション、チャンネル符号化のプロセッサオペレーション、チャンネル復号化のプロセッサオペレーション、チャンネル均等化のプロセッサオペレーション、同期化のプロセッサオペレーション、自動利得制御のプロセッサオペレーション、及び自動周波数制御のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項50に記載の集積回路。
【請求項52】
前記集積回路がオペレーション可能であるときに前記セルラーモデムプロセッサによって実行される前記命令は、変調のプロセッサオペレーション、復調のプロセッサオペレーション、インターリーブのプロセッサオペレーション、デインターリーブのプロセッサオペレーション、チャンネル符号化のプロセッサオペレーション、チャンネル復号化のプロセッサオペレーション、チャンネル均等化のプロセッサオペレーション、同期化のプロセッサオペレーション、自動利得制御のプロセッサオペレーション、及び自動周波数制御のプロセッサオペレーションを、前記セルラーモデムプロセッサによって実行するための命令を含む、請求項50に記載の集積回路。
【請求項53】
前記レイヤー2のプロセッサオペレーションは、メディアアクセス制御のプロセッサオペレーション及び論理リンク制御のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項50に記載の集積回路。
【請求項54】
前記レイヤー3のプロセッサオペレーションは、呼制御(CC)管理のプロセッサオペレーション、モビリティ管理(MM)のプロセッサオペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル(SNDCP)のプロセッサオペレーション、及び無線リソース(RR)管理のプロセッサオペレーションのうちの一つである、請求項50に記載の集積回路。
【請求項55】
前記集積回路がオペレーション可能であるときに前記セルラーモデムプロセッサによって実行される前記命令は、呼制御(CC)管理のプロセッサオペレーション、モビリティ管理(MM)のプロセッサオペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル(SNDCP)のプロセッサオペレーション、及び無線リソース(RR)管理のプロセッサオペレーションを、前記セルラーモデムプロセッサによって実行するための命令を含む、請求項50に記載の集積回路。
【請求項56】
前記第2のプロセッサは、アプリケーション命令を実行し且つモデムプロセッサオペレーションを実行しない、請求項50に記載の集積回路。
【請求項57】
前記セルラーモデムプロセッサ及び前記第2のプロセッサの両方によってアクセス可能な、少なくとも一つの共有メモリを更に備える、請求項50に記載の集積回路。
【請求項58】
前記少なくとも一つの共有メモリは少なくとも2つの領域に分割され、前記少なくとも2つの領域のうちの第1の領域はセルラーモデムプロセッサによってのみアクセス可能であり、前記少なくとも2つの領域のうちの第2の領域は前記セルラーモデムプロセッサ及び前記第2のプロセッサの両方によってアクセス可能である、請求項50に記載の集積回路。
【請求項59】
前記セルラーモデムプロセッサは、レイヤー1のプロセッサオペレーションの全て及びレイヤー2のプロセッサオペレーションの全てを、前記集積回路がオペレーション可能であるときに実行する、請求項50に記載の集積回路。
【請求項60】
前記セルラーモデムプロセッサはレベル3のプロセッサオペレーションの全てを、前記集積回路がオペレーション可能であるときに実行する、請求項59に記載の集積回路。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2007−508741(P2007−508741A)
【公表日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−534016(P2006−534016)
【出願日】平成16年9月27日(2004.9.27)
【国際出願番号】PCT/US2004/031792
【国際公開番号】WO2005/039194
【国際公開日】平成17年4月28日(2005.4.28)
【出願人】(504199127)フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド (806)
【Fターム(参考)】