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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Funkfrequenzvorrichtung (RF) und ein Verfahren zum Konfigurieren einer Funkfrequenzvorrichtung.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Ein Kommunikationsgerät kann als ein Gerät betrachtet werden, das mit angemessenen Kommunikations- und Steuerfähigkeiten ausgerüstet ist, um den Einsatz desselben für die Kommunikation mit anderen Parteien zu ermöglichen. Die Kommunikation kann zum Beispiel Sprachkommunikation, elektronische Post (Email), Textnachrichten, Daten, Multimedia usw. umfassen. Ein Kommunikationsgerät ermöglicht typisch einem Benutzer des Geräts, Kommunikationen über ein Kommunikationssystem zu empfangen und zu senden, und kann somit zum Zugang zu verschiedenen Anwendungen verwendet werden.
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Ein Kommunikationssystem ist eine Einrichtung, die die Kommunikation zwischen zwei oder mehr Entitäten erleichtert, wie zum Beispiel den Kommunikationsgeräten, Netzwerkentitäten und anderen Knoten. Ein entsprechendes Zugangssystem ermöglicht dem Kommunikationsgerät den Zugang zum Kommunikationssystem. Für den Zugang zum Kommunikationssystem kann eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle vorgesehen werden.
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Kommunikationssysteme, die drahtlosen Zugang bereitstellen, ermöglichen typisch den Benutzern derselben mindestens einen gewissen Grad an Mobilität. Zu Beispielen hierfür gehören zellulare drahtlose Kommunikationssysteme, bei denen der Zugang mittels Zugangsentitäten, genannt Zellen, bereitgestellt wird. Weitere Beispiele für drahtlose Zugangstechnologien sind verschiedene drahtlose Lokalbereichsnetze (WLANs) und satellitenbasierte Kommunikationssysteme.
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Ein drahtloses Kommunikationssystem funktioniert typisch gemäß eines drahtlosen Standards und/oder gemäß eines Satzes von Spezifikationen, die verschiedene Aspekte der drahtlosen Schnittstelle festlegen. Zum Beispiel könnte der Standard oder die Spezifikation definieren, ob der Benutzer oder genauer gesagt die Benutzerausrüstung mit einem leitungsvermittelten Träger oder einem paketvermittelten Träger oder mit beiden versehen ist. Normalerweise sind auch Kommunikationsprotokolle und/oder Parameter, die für eine drahtlose Verbindung zu benutzen sind, definiert. Zum Beispiel sind typisch das oder die Frequenzbänder definiert, die für die Kommunikationen zu verwenden sind.
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Ein portables Kommunikationsgerät kann mit sogenannten Multifunkfähigkeiten versehen sein. Das heißt, ein portables Gerät kann zur Kommunikation über eine Mehrzahl verschiedener drahtloser Schnittstellen verwendet werden. Ein Beispiel für ein solches Gerät ist ein zellulares Multimodi-Telefon, wie zum Beispiel ein zellulares Telefon, das in mindestens zwei der GSM Frequenzbänder 850, 900, 1800 und 1900 MHz kommunizieren kann (GSM = Globales System für Mobilfunkkommunikationen) oder ein zellulares Telefon, das aufgrund von mindestens zwei verschiedenen Standards kommunizieren kann, zum Beispiel ein zellulares Telefon, das auf mindestens zwei der GSM-Zugangsnetze, dem CDMA Zugangsnetz (Code Division Multiple Access) und einem WCDMA-basierten Zugangsnetz (Wideband CDMA), wie im UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) benutzt, funktionieren kann.
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Ein Mobilfunk- oder portables Gerät kann auch für die Kommunikation über mindestens ein zellulares System und mindestens ein nicht-zellulares System konfiguriert werden. Zu nicht einschränkenden Beispielen des letzteren gehören Kurzstrecken-Funkverbindungen wie BluetoothTM, andere Zugangsnetze wie drahtlose Lokalbereichsnetze (WLAN), und Ultrabreitband (UWB).
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Ferner kann ein Mobilfunk- oder portables Gerät zum Empfangen von Informations-Broadcast-Systemen konfiguriert werden, zu nicht einschränkenden Beispielen gehören solche, die auf DVB-H (Digital Video Broadcasting über Handterminals) und GPS (Globales Positioniersystem) basieren.
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Derartige Kommunikationsgeräte können mit softwaredefinierten Funkverfahren (SDR) implementiert werden. In einem SDR System kann ein Funkempfänger/-sender darauf eingerichtet werden, sich potenziell auf jedes beliebige Frequenzband einzustellen und jedes beliebige bekannte Modulationsschema über ein großes Frequenzspektrum hinweg zu empfangen/zu senden und Signale durch Einsatz von Software zu verarbeiten.
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Ein mit SDR Fähigkeiten ausgerüstetes Multifunk-Kommunikationsgerät muss möglicherweise fähig sein, gleichzeitig mehr als eine aktive Funkverbindung zu handhaben.
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Dadurch erhöht sich die benötigte Komplexität jedes RF SOC (On-Chip-RF-Systems) im Kommunikationsgerät, da der RF SOC die Kooperation zwischen den verschiedenen Kommunikationssystemen in der Steuerebene ermöglichen muss, um nahtlosen Multifunk-Betrieb zu ermöglichen. Die Komplexität solcher On-Chip-RF-System-Designs steigt ebenfalls, da jedes mit Multifunk-Kommunikationsfähigkeit ausgestattete kosteneffektive Design eine zum Teil gemeinsame Nutzung der gemeinsamen Ressourcen voraussetzt, wobei die gemeinsam genutzten Ressourcen bei Bedarf überwacht und zugewiesen werden müssen.
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Die erhöhte Komplexität solcher Designs bedeutet, dass es für ein einzelnes Designteam unmöglich ist, ein On-Chip RF System-Design (SoC) zu erzeugen, und deshalb ist es gegenwärtig üblich, einige Teile des RF SoC von einem oder mehreren Teams innerhalb einer Firma konstruieren zu lassen, während das Design anderer Teile des RF SoC außer Haus an externe Konstrukteure vergeben wird und andere Teile des RF SoC aus früheren rezyklierten Designs gebildet werden.
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Es ist daher wünschenswert, eine modulare Bauweise für diese On-Chip RF System-Designs vorzusehen, die die Integration der verschiedenen Komponenten des RF vereinfacht. Es ist jedoch schwierig, das Arrangement und den Betrieb solcher Architekturen zu implementieren, insbesondere in softwaredefinierten Funksystemen, wenn es möglich sein muss, Änderungen an der Betriebsweise der RF Module vorzunehmen.
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Es haben Entwicklungen mit Bezug auf die Erstellung von Low Level Hardware Treiberschnittstellen stattgefunden, diese beziehen sich jedoch auf lediglich eine Extraktionsebene. Zum Beispiel wurde von Forums- und Standard-Gruppen wie dem Software Defined Radio Forum und der Object Management Gruppe (OMG) eine Initiative zur Parametrisierung der RF Hardware und der Schaltungen mit ihrer Software Kommunikationsarchitektur (SCA) unternommen.
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Die US Patentanmeldung US 2007/0005327 A1 beschreibt eine digitale drahtlose Basisstation, die mit einer Hardware-Abstraktionsschicht programmiert ist zum Bereitstellen einer oder mehrerer Basisbandverarbeitungsalgorithmen unter Verwendung von High-Level-Software. Commodity-Protokolle und Hardware ändern eine Basistation, welche zuvor ein sehr teures, hersteller-gesperrtes, und anwendungsspezifisches Produkt darstellte, in eine allgemeinene, skalierbare Basisband-Plattform ab, die mit nur einer Änderung der Software viele verschiedene Modulationsstandards ausführen kann.
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Die US Patentanmeldung US 2007/0140161 A beschreibt eine Multiple-Konfigurations-Kommunikationsvorrichtung, umfassend eine Kommunikationseinrichtung, welche gleichzeitig zumindest einen ersten und einen zweiten Kanal aufrechterhält, eine Speichereinrichtung zur Speicherung eine Mehrzahl von Kommunikationskonfigurationen, und eine Konfigurationssteuerung, welche einen ersten Zeitrahmen bestimmt, und während des ersten Zeitrahmens eine erste Kommunikationskonfiguration aus der Vielzahl von Kommunikationskonfigurationen auswählt und die Kommunikationsvorrichtung steuert, um sich selbst auf die erste Kommunikationskonfiguration zum Senden oder Empfangen von Informationen über den ersten Kanal zu konfigurieren, und wobei die Konfigurationssteuerung eine zweite Kommunikationskonfiguration auswählt und die Kommunikationsvorrichtung steuert, um sich selbst auf die zweite Kommunikationskonfiguration zum Senden oder Empfangen von Informationen über den zweiten Kanal zu konfigurieren.
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Die europäische Patentanmeldung
EP 1 750 376 A1 offenbart eine Funkkommunikationsvorrichtung, welche folgendes umfasst: Eine Vielzahl von Antennen, eine Vielzahl von rekonfigurierbaren Funkverarbeitungsabschnitten, die in Entsprechung zu den Antennen vorgesehen sind, einen Steuerabschnitt, der ausgebildet ist zum Steuern der Vielzahl von rekonfigurierbaren Funkverarbeitungsabschnitten und zum Ändern eines Kommunikationsschemas jedes der rekonfigurierbaren Funkverarbeitungsabschnitte.
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Diesen vorhandenen Ansätzen mangelt es jedoch an Flexibilität, insbesondere, wenn mögliche Hardware-Architekturänderungen implementiert werden müssen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, umfassend mindestens einen Prozessor, und mindestens einen Speicher mit ausführbaren Anweisungen, wobei der mindestens eine Speicher und die ausführbaren Anweisungen derart konfiguriert sind, dass sie in Zusammenarbeit mit dem mindestens einen Prozessor bewirken, dass die Vorrichtung mindestens Folgendes durchführt: Erzeugen, in einer ersten Schicht, mindestens einer Dienstanforderung für einen ersten Funkmodus; Bestimmen, in einer zweiten Schicht, mindestens eines logischen Architekturmodells in Abhängigkeit von jeder Dienstanforderung, wobei jedes des mindestens einen logischen Architekturmodells eine Signalpfadstruktur durch Konfigurieren von Schnittstellen zwischen logischen Funkblöcken definiert, um eine jeweilige Dienstanforderung der mindestens einen Dienstanforderung zu erfüllen; Auswählen, in einer dritten Schicht, mindestens eines Funk-Schaltungselements aus einer Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen zur Bildung einer physikalischen Architekturstruktur in Abhängigkeit von jedem logischen Architekturmodell, wobei die dritte Schicht Steuermerkmale für das mindestens eine ausgewählte Funk-Schaltungselement beschreibt; und Erzeugen, in einer vierten Schicht, mindestens eines Konfigurationsdatensatzes in Abhängigkeit von dem mindestens einem ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen.
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Gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung ferner darauf eingerichtet sein, den mindestens einen Konfigurationsdatensatz auf das mindestens eine ausgewählte Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen zu schreiben. Die Vorrichtung kann ferner darauf eingerichtet sein, den mindestens einen Konfigurationsdatensatz aus dem mindestens einen ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen zu lesen, oder die Vorrichtung kann ferner darauf eingerichtet sein, den mindestens einen Konfigurationsdatensatz über eine Steuerschnittstelle zu lesen und/oder zu schreiben. Der mindestens eine Konfigurationsdatensatz kann mindestens einen Wert für einen mit dem ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen verknüpften Parameter umfassen.
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Gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung ferner darauf eingerichtet sein, das mindestens eine Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen ferner in Abhängigkeit von dem mindestens einen Konfigurationsdatensatz auszuwählen. Die Vorrichtung kann ferner darauf eingerichtet sein, das mindestens eine logische Architekturmodell in Abhängigkeit von dem mindestens einen ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen zu bestimmen. Die Vorrichtung kann ferner darauf eingerichtet sein, erste Funkmodus-Konfigurationsdaten zu empfangen, die verknüpft sind mit dem ersten Funkmodus umfassend eine Anzeige mindestens eines Funkkommunikationsprotokolls, einer Funkfrequenz, eines Modulationstyps; einer Übertragungsausgangsleistungsgrenze und eines Timing Slot Werts. Die Vorrichtung kann ferner darauf eingerichtet sein, mindestens eine weitere Dienstanforderung für einen zweiten Funkmodus in Abhängigkeit von der mindestens einen Dienstanforderung zu erzeugen.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können der mindestens eine Speicher und die ausführbaren Anweisungen derart konfiguriert sein, dass sie in Zusammenarbeit mit dem mindestens einen Prozessor bewirken, dass die Vorrichtung ferner mindestens Folgendes durchführt: Bestimmen, in der zweiten Schicht, mindestens eines weiteren logischen Architekturmodells in Abhängigkeit von der mindestens einen weiteren Dienstanforderung, wobei jedes des mindestens einen weiteren logischen Architekturmodells eine Signalpfadstruktur durch Konfigurieren von Schnittstellen zwischen weiteren logischen Funkblöcken definiert, um eine jeweilige weitere Dienstanforderung der mindestens einen weiteren Dienstanforderung zu erfüllen; Auswählen, in der dritten Schicht, mindestens eines weiteren Funk-Schaltungselements aus der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen zur Bildung einer physikalischen Architekturstruktur in Abhängigkeit von jedem weiteren logischen Architekturmodell, wobei die dritte Schicht Steuermerkmale für das mindestens eine ausgewählte weitere Funk-Schaltungselement beschreibt; und Erzeugen, in der vierten Schicht, mindestens eines weiteren Konfigurationsdatensatzes in Abhängigkeit von dem mindestens einem ausgewählten weiteren Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen.
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Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen, umfassend: Erzeugen, in einer ersten Schicht, mindestens einer Dienstanforderung für einen ersten Funkmodus; Bestimmen, in einer zweiten Schicht, mindestens eines logischen Architekturmodells in Abhängigkeit von jeder Dienstanforderung, wobei jedes des mindestens einen logischen Architekturmodells eine Signalpfadstruktur durch Konfigurieren von Schnittstellen zwischen logischen Funkblöcken definiert, um eine jeweilige Dienstanforderung der mindestens einen Dienstanforderung zu erfüllen; Auswählen, in einer dritten Schicht, mindestens eines Funk-Schaltungselements aus einer Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen zur Bildung einer physikalischen Architekturstruktur in Abhängigkeit von jedem logischen Architekturmodell, wobei die dritte Schicht Steuermerkmale für das mindestens eine ausgewählte Funk-Schaltungselement beschreibt; und Erzeugen, in einer vierten Schicht, mindestens eines Konfigurationsdatensatzes in Abhängigkeit von dem mindestens einem ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen.
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Gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren ferner das Schreiben des mindestens einen Konfigurationsdatensatzes auf das mindestens eine ausgewählte Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen umfassen. Das Verfahren kann ferner das Lesen mindestens eines Konfigurationsdatensatzes aus dem mindestens einen ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen umfassen. Das Verfahren kann ferner das Lesen und/oder Schreiben des mindestens einen Konfigurationsdatensatzes über eine Steuerschnittstelle umfassen. Der mindestens eine Konfigurationsdatensatz kann mindestens einen Wert für einen mit dem ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen verknüpften Wert umfassen. Das Auswählen des mindestens einen Funk-Schaltungselements aus der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen kann ferner abhängig von dem mindestens einen Konfigurationsdatensatz sein. Das Bestimmen des mindestens einen logischen Architekturmodells kann ferner abhängig von dem mindestens einen ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren ferner das Empfangen erster mit dem ersten Funkmodus verknüpfter Funkmoduskonfigurationsdaten umfassen, die eine Anzeige mindestens eines Funkkommunikationsprotokolls, einer Funkfrequenz, eines Modulationstyps, einer Übertragungsausgangsleistungsgrenze und eines Timing-Slot-Wertes umfassen. Das Verfahren kann ferner das Erzeugen mindestens einer weiteren Dienstanforderung für einen zweiten Funkmodus abhängig von der mindestens einen Dienstanforderung umfassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren ferner umfassen: Bestimmen, in der zweiten Schicht, mindestens eines weiteren logischen Architekturmodells in Abhängigkeit von der mindestens einen weiteren Dienstanforderung, wobei jedes des mindestens einen weiteren logischen Architekturmodells eine Signalpfadstruktur durch Konfigurieren von Schnittstellen zwischen weiteren logischen Funkblöcken definiert, um eine jeweilige weitere Dienstanforderung der mindestens einen weiteren Dienstanforderung zu erfüllen; Auswählen, in der dritten Schicht, mindestens eines weiteren Funk-Schaltungselements der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen zur Bildung einer physikalischen Architekturstruktur in Abhängigkeit von jedem weiteren logischen Architekturmodell, wobei die dritte Schicht Steuermerkmale für das mindestens einen ausgewählte weitere Funk-Schaltungselement beschreibt; und Erzeugen, in der vierten Schicht, mindestens eines weiteren Konfigurationsdatensatzes in Abhängigkeit von dem mindestens einem ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen.
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Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Funktransceivervorrichtung vorgesehen, die die beschriebene Vorrichtung umfasst. Ferner kann eine softwaredefinierte Funkvorrichtung vorgesehen werden, die die beschriebene Vorrichtung umfasst. Ferner kann eine Multifunkvorrichtung vorgesehen sein, die die softwaredefinierten Funkvorrichtung enthält.
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Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm vorgesehen, umfassend einen computerlesbaren Programmcode, der konfiguriert ist, das Verfahren durchzuführen, umfassend das Erzeugen, in einer ersten Schicht, mindestens einer Dienstanforderung für einen ersten Funkmodus; das Bestimmen, in einer zweiten Schicht, mindestens eines logischen Architekturmodells in Abhängigkeit von jeder Dienstanforderung, wobei jedes des mindestens einen logischen Architekturmodells eine Signalpfadstruktur durch Konfigurieren von Schnittstellen zwischen logischen Funkblöcken definiert, um eine jeweilige Dienstanforderung der mindestens einen Dienstanforderung zu erfüllen; das Auswählen, in einer dritten Schicht, mindestens eines Funk-Schaltungselements aus einer Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen zur Bildung einer physikalischen Architekturstruktur in Abhängigkeit von jedem logischen Architekturmodell, wobei die dritte Schicht Steuermerkmale für das mindestens eine ausgewählte Funk-Schaltungselement beschreibt; und das Erzeugen, in einer vierten Schicht, mindestens eines Konfigurationsdatensatzes in Abhängigkeit von dem mindestens einem ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen.
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Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist das Computerprogramm ein Computerprogrammprodukt, das ein computerlesbares Medium umfasst, welches den darin eingebetteten Computerprogrammcode zum Einsatz auf einem Computer trägt.
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Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Steuern mindestens eines Funkmoduls vorgesehen, umfassend Verarbeitungsmittel zum Erzeugen, in einer ersten Schicht, mindestens einer Dienstanforderung für einen ersten Funkmodus; zweite Verarbeitungsmittel zum Bestimmen, in einer zweiten Schicht, mindestens eines logischen Architekturmodells in Abhängigkeit von jeder Dienstanforderung, wobei jedes des mindestens einen logischen Architekturmodells eine Signalpfadstruktur durch Konfigurieren von Schnittstellen zwischen logischen Funkblöcken definiert, um eine jeweilige Dienstanforderung der mindestens einen Dienstanforderung zu erfüllen; dritte Verarbeitungsmittel zum Auswählen, in einer dritten Schicht, mindestens eines Funk-Schaltungselements aus einer Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen zur Bildung einer physikalischen Architekturstruktur in Abhängigkeit von jedem logischen Architekturmodell, wobei die dritte Schicht Steuermerkmale für das mindestens eine ausgewählte Funk-Schaltungselement beschreibt; und vierte Verarbeitungsmittel zum Erzeugen, in einer vierten Schicht, mindestens eines Konfigurationsdatensatzes in Abhängigkeit von dem mindestens einem ausgewählten Funk-Schaltungselement der Mehrzahl von Funk-Schaltungselementen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sollen nun im Folgenden einige Ausführungsformen derselben zusammen mit Beispielen von Merkmalen und Betriebsweisen der Ausführungsform beispielhaft, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, beschrieben werden, in denen
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1 schematisch ein drahtloses Kommunikationsgerät darstellt, in welchem Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können;
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2 ein Beispiel eines Kommunikationssystems darstellt, in dem das Kommunikationsgerät von 1 eingesetzt werden kann;
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3 eine Ausführungsform einer Funkfrequenzschaltungsanordnung und der Software-Steuerentität veranschaulicht, die gemäß der Ausführungsform in Hardware-Abstraktionsschichten gegliedert ist;
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4 ein Beispiel einer Dienstschicht-Struktur gemäß der Ausführungsform von 3 veranschaulicht;
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5 ein Beispiel einer logischen Architekturschicht-Struktur gemäß der Ausführungsform von 3 veranschaulicht; und
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6 ein Beispiel einer Struktur der physikalischen Architekturschicht und Hardware-Implementationsschicht gemäß der Ausführungsform von 3 veranschaulicht.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
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Mit Bezug auf 1 und 2 ist ein drahtloses Kommunikationsgerät dargestellt, welches Ausführungsformen der Erfindung verwenden kann. Das drahtlose Kommunikationsgerät kann zum Zugang zu verschiedenen Diensten und/oder Anwendungen über eine drahtlose bzw. Funkschnittstelle verwendet werden.
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Ein portables drahtloses Gerät 1 kann typisch drahtlos über mindestens einen Funkzugangsnetzknoten, zum Beispiel eine Basissendeempfängerstation (BTS), oder direkt mit einem anderen Kommunikationsgerät kommunizieren.
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Das portable drahtlose Gerät 1 kann einen oder mehrere gleichzeitig offenen Funkkanäle mit einem oder mehreren verschiedenen Funkzugangsnetzen aufweisen und kann Kommunikationsverbindungen mit mehr als einer anderen Partei haben. Ein portables drahtloses Gerät 1 kann von jedem beliebigen Gerät bereitgestellt werden, das fähig ist, Funksignale mindestens zu senden und/oder zu empfangen. Zu nicht einschränkenden Beispielen gehören eine Mobilstation (MS), ein mit einer drahtlosen Schnittstellenkarte oder einer anderen drahtlosen Schnittstelleneinrichtung versehener portabler Computer, ein mit drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten versehener PDA (persönlicher digitaler Assistent) oder beliebige Kombinationen derselben oder dergleichen.
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Das portable drahtlose Gerät 1 von 1 kann für verschiedene Aufgaben, wie das Tätigen oder Empfangen von Anrufen, das Empfangen und Senden von Daten von und zu einem Datennetz und das Abspielen von zum Beispiel Multimedia oder anderem Inhalt verwendet werden.
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Das portable drahtlose Gerät 1 umfasst mindestens eine Datenverarbeitungsentität 3 und mindestens einen Speicher 4 oder eine Speicherentität zum Einsatz bei Aufgaben, zu deren Durchführung es eingerichtet ist. Die Datenverarbeitungs- 3 und Speicherentitäten 4 können auf einer entsprechenden Leiterplatte und/oder auf Chipsätzen vorgesehen sein. Die Leiterplatten und/oder Chipsätze umfassen ferner eine oder mehrere konfigurierbare RF Schaltungen 9. Die eine oder die mehreren konfigurierbaren RF Schaltungen 9 sind fähig, von der Datenverarbeitungsentität 3 gesteuert zu werden.
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In anderen Ausführungsformen der Erfindung steuert die Datenverarbeitungsentität 3 oder die Speicherentität 4 die RF Schaltungen 9 direkt.
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Zu nicht einschränkenden Beispielen der RF Schaltungstypen, die innerhalb des drahtlosen Geräts 1 zu finden sind, gehören Mixerschaltungen, Modulatorschaltungen, Filterschaltungen, Vermittlungsschaltungen, Verstärkerschaltungen, Antennenschaltungen und Basisband-Signalverarbeitungsschaltungen. Die Schaltungen können abhängig sein von der Konfiguration der Register oder, wenn die Steuerung direkt von der Verarbeitungsentität erfolgt, kann die RF Schaltungsanordnung 9 so konfiguriert werden, dass sowohl analoge als auch digitale Signalverarbeitungsfunktionalität bereitgestellt wird.
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Der Benutzer kann den Betrieb des portablen drahtlosen Geräts 1 mittels einer geeigneten Benutzeroberfläche wie ein Tastenfeld 2 steuern. Ferner kann das portable drahtlose Gerät eine Anzeige 5 umfassen, um an den Benutzer eine Anzeige des Zustands des portablen drahtlosen Geräts 1 zu liefern.
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Das Gerät 1 kann befähigt werden, unter Einsatz der mindestens einen von der Datenverarbeitungsentität 3 und Speicherentität 4 gesteuerten RF Schaltung 9, drahtlos auf einer Anzahl verschiedener drahtloser Zugangsnetzsysteme und Frequenzbänder zu kommunizieren. Diese Fähigkeit ist in 1 durch die stilisierten zwei drahtlosen Signale 7 und 8 veranschaulicht. Zu einer nicht einschränkenden Liste von möglichen Zugangsnetzen, mit denen das drahtlose Gerät kommunizieren kann, gehören GSM (globales System für Mobilkommunikationen), GPRS (General Packet Radio Service), verbessertes GPRS, UMTS (Universales Mobiltelekommunikationssytem), UTRAN (Terrestrial Radio Access Network), weiterentwickeltes UTRAN, HSPA (High Speed Packet Access), WLAN (drahtloses Lokalbereichsnetz) und WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) oder irgendwelche ihrer Erweiterungen wie WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access) und LTE (Long Term Evolution) im Falle von 3GPP/UMTS (Partnerschaftsprojekt der 3. Generation/Universales Mobiltelekommunikationssystem). Es versteht sich jedoch für einen in der Technik bewanderten Fachmann, dass jedes geeignete drahtlose Kommunikationssystem zur Kommunikation zu und von einem drahtlosen Gerät verwendet werden kann.
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Ferner kann das drahtlose Gerät 1, unter Einsatz der mindestens einen von der Datenverarbeitungsentität 3 und Speicherentität 4 gesteuerten RF Schaltung 9, über Kurzstreckenfunkverbindungen wie eine BluetoothTM Verbindung kommunizieren.
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In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann das drahtlose Gerät ferner, unter Einsatz der mindestens einen von der Datenverarbeitungsentität 3 und Speicherentität 4 gesteuerten RF Schaltung 9, drahtlose Broadcast-Übertragungen, wie GPS (Globales Positioniersystem) und Galileo, und Signale zur Unterstützung bei der Ortseinschätzung des drahtlosen Geräts 1 oder Digital-Video-Sendungen über DVB-H (Handheld Terminals) für Fernsehen oder Radioprogrammierung empfangen.
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Bei dieser Art von Arrangement, wie in 1 dargestellt, ist es möglich, softwaredefinierte Funkverfahren (SDR) zu implementieren. Die Ausführungsformen der Erfindung können die Funkfrequenzplattform (RF) in der Steuerdomäne (implementiert durch die Datenverarbeitungsentität 3) von einem Funkprotokollstapel der RF Hardware (implementiert in der mindestens einen RF Schaltung 9) trennen.
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2 ist eine vereinfachte Darstellung eines Kommunikationssystems, auf welche Ausführungsformen der Erfindung anwendbar sein können. 2 zeigt ein Teil eines UMTS Funkzugangsnetzes (UTRAN). UTRAN ist ein Funkzugangsnetz, das WCDMA Technologie (Wideband Code Division Multiple Access) enthält.
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Das in 2 dargestellte Kommunikationssystem ist ein zellulares Funksystem, das eine Basis-Sendeempfängerstation (oder Knoten B 103) umfasst, die bidirektionale Funkverbindungen 8, 108 mit den drahtlosen Geräten 1, 101 ähnlich den oben beschriebenen Geräten aufweist. Wie in 2 zu sehen, können die drahtlosen Geräte auch über die Kommunikationsverbindungen 7, 107 (wie dargestellt) mit einem durch Wolke 14 dargestellten separaten Funkzugangsnetz kommunizieren.
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Der Knoten B 103 kann Sendeempfänger umfassen, die an eine Antenne angeschlossen sind, die die bidirektionalen Funkverbindungen zu den Geräten 1, 101 herstellt. Knoten B 103 ist ferner an eine Funknetzsteuerung 105 (RNC) angeschlossen, die Daten zu und von den Geräten 1, 101 zu anderen Teilen des Netzes senden und empfangen kann. Die Funknetzsteuerung 105 steuert ferner in zentralisierter Weise mehrere an sie angeschlossene Knoten B 103. Die Funknetzsteuerung 105 ist ferner an ein Kernnetz (CN) 106 angeschlossen. Je nach System kann das Gegenstück auf der CN 106 Seite die Mobildienstvermittlungszentrale (MSC), ein Media Gateway (MGW) oder ein verwaltender GPRS (General Packet Radio Service) Unterstützungsknoten (SGSN) sein.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Funktionalität des RNC 105 auf Knoten B Elemente 103 verteilt sein.
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Die Ausführungsformen der Erfindung sind nicht auf das oben als Beispiel zitierte Funkzugangsnetz beschränkt, Vielmehr kann ein in der Technik bewanderter Fachmann die Lösung auf andere mit den notwendigen Eigenschaften versehene Kommunikationssysteme anwenden.
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3 veranschaulicht, wie Ausführungsformen der Erfindung eine logische Trennung in der Steuerdomäne zwischen RF Hardware und dem Funkprotokollstapel bereitstellen können. Die Trennung erfolgt durch den Einsatz einer verallgemeinerten Hardware-Abstraktionsschicht (HAL) 351, die eine gemeinsame protokollabhängige Steuerschnittstelle 309 – oder RF Protokoll API – gegenüber allen Protokollstapeln 311 bereitstellt.
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Die logische Steuerschnittstelle 309 führt Information zwischen den Protokollstapeln 311 und HAL 351. Insbesondere gestattet die Schnittstelle Informationselementen, die die konstanten Parameter des benutzten Funkprotokolls identifizieren, an HAL 351 weitergeleitet zu werden, damit die relevanten Hardware-Schaltungen korrekt konfiguriert werden können. Auch Synchronisierungsdienste, die gewährleisten, dass sich das Protokoll und HAL ein gemeinsames Zeitkonzept teilen, benutzen Meldungen, die durch die Steuerschnittstelle 309 laufen. Ferner können dynamische Betriebsanforderungen über die Steuerschnittstelle ausgegeben werden, um den Anforderungen der Protokollkommunikation während des Betriebs zu genügen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Information über die konstanten Parameter für jedes einsetzbare spezifische Funkprotokoll fest im HAL 351 vercodet (hardcoded). Das bedeutet, dass für alle unterstützten Protokolle die Information über die Protokollanforderungen, zum Beispiel wie die RF Hardware zum Implementieren des Protokolls einzurichten ist, zum Zeitpunkt der Konstruktion im HAL vercodet wird. Dies hat Vorteile beim Prüfen und für die Zuverlässigkeit des HAL 351. Wenn jedoch ein neues Protokoll unterstützt werden soll, muss der HAL 351 modifiziert werden.
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In einer alternativen Ausführungsform können die das Funkprotokoll definierenden Informationselemente gemäß eines standardisierten Formats unter Einsatz der gemeinsamen Steuerschnittstelle 309 an den HAL 351 weitergegeben werden.
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Obwohl die Informationselemente im Zusammenhang mit einem einzelnen Funkprotokoll beschrieben wurden, kann die gemeinsame Schnittstelle 309 logisch dupliziert werden, um Zugang zum HAL für eine Mehrzahl von Protokollstapeln 311 bereitzustellen.
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Der HAL 315 kommuniziert auch direkt mit den Funkfrequenzschaltungen 9 über Hardware-spezifische Schnittstellen. Die RF Schaltungen können jeden beliebigen programmierbaren Baublock, von Antenne bis zu Basisbandsignalverarbeitung, umfassen, der eine dedizierte analoge oder digitale Signalverarbeitungsfunktionalität bereitstellt mit der Möglichkeit, einen Signalpfad oder seine Eigenschaften zu konfigurieren. Das Steuern der Hardwareblöcke erfolgt typisch durch Schreiben auf die Register. Der HAL 351 könnte fähig sein, diese RF Schaltungen 9 zu steuern, um die Anforderungen der Protokollstapel 311 zu erfüllen.
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Im dargestellten Beispiel umfasst die HAL Struktur 351 vier interne Abstraktionsschichten, die Dienstschicht 301, die logische Architekturschicht 303, die physikalische Architekturschicht 305 und die Hardware-Implementationsschicht 307. Es ist jedoch beabsichtigt, die Funktionalität der HAL Struktur mit weniger als vier Abstraktionsschichten bereitzustellen oder sie auf mehr als vier Abstraktionsschichten aufzuteilen.
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Während der HAL 351 eine generische Steuerschnittstelle 309 für die Protokollstapel 311 bereitstellt, kann die zugrundeliegende Hardware in den RF Schaltungen 9 speziell auf individuelle Kommunikationsprotokolle zugeschnitten sein. Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung kann es jedoch möglich sein, protokollflexible Schaltungen einzusetzen, die durch Software gesteuert werden, zum Beispiel durch den Einsatz von Vektorprozessoren zum Durchführen von Signalverarbeitung. Es ist wichtig, dass der HAL 351 Information enthält, die die benötigten konstanten Parameter der RF Schaltungsblöcke (das heißt die protokollspezifische Konfiguration) identifiziert, damit der HAL die Anforderungen eines Protokolls mit den Fähigkeiten des RF Schaltungsblocks 9 erfüllen kann.
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Wie oben erwähnt, wird eine Anzahl von Möglichkeiten zum Weiterleiten von Protokollanforderungen an den HAL in Betracht gezogen, die definieren, wie die Hardware für das Protokoll zu konfigurieren ist. Damit der HAL voll konfigurierbar und ,protokollunabhängig' ist, muss die Beschreibung der benötigten Funksignaleigenschaften oder die Ontologie des benötigten Signals zwischen dem HAL und dem Protokoll eingerichtet werden. Zum Beispiel könnten die Protokolle und der HAL die Signalverarbeitungsanforderungen (d. h. die Hardware) des Protokolls verhandeln, und der HAL könnte dann die Hardwareelemente aufgrund dieser Anforderungen konfigurieren. Zu den Signaleigenschaften könnten zum Beispiel gehören: ein oder mehrere RF Bänder, Kanalbandbreiten, Gipfelpunktfaktoren, Sendeausgangsleistungen und Spektrumsmasken.
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In Ausführungsformen der Erfindung ist das Mittel zum Einrichten des Funkprotokollstapels vorzugsweise durch ein Computerprogramm realisiert. Ferner ist der HAL in Ausführungsformen der Erfindung vorzugsweise durch ein auf einem Datenprozessor 3 laufendes Computerprogramm implementiert.
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In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Protokollanforderungen innerhalb des HAL 351 in einem bestimmten Format definiert. Die Hinzufügung von Unterstützung zu neuen Protokollen für diese Ausführungsform setzt daher Änderungen im HAL voraus. In seiner einfachsten Form könnte der HAL vordefinierte Werte für die Hardwarekonfigurations-Register enthalten. Der HAL ist dann fähig, den dem Protokoll entsprechenden korrekten Wert auszuwählen, wenn ein Protokoll benutzt wird, das den Einsatz des von diesem Register gesteuerten Blocks erfordert.
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In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung könnte es möglich sein, Elemente eines vollständig konfigurierbaren HALs mit Elementen eines HALs zu kombinieren, der vordefinierte Protokollanforderungen enthält. Zum Beispiel könnte der HAL für den Betrieb mit statischer Protokollinformation, die sich auf einen Satz von Protokollen bezieht, eingerichtet werden, könnte aber zusätzlich fähig sein, über irgendwelche neuen Anforderungen eines Protokolls oder eines neuen Protokolls informiert zu werden.
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Die Funkprotokoll-Konfigurationsinformation könnte statischer oder dynamischer Art sein. Zu Beispielen statischer Konfigurationen gehört GSM1800, das das 1800 MHz GSM Band und 200 kHz Kanalbandbreite benutzt. Zu Beispielen für dynamischere Konfigurationen gehört ein Protokoll, in dem die gesendeten Bursts entweder grundlegendes GSM unter Einsatz von GMSK Modulation oder EDGE unter Einsatz von 8-PSK sind, mit einer Auswahl des Modulationstyps auf Anforderung von der Basisstation (BS).
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung könnte der HAL die entsprechende Protokollkonfigurationsinformation je nach benötigtem Protokoll aus dem Stapel auswählen. Ferner könnte in einigen Ausführungsformen der Erfindung der HAL bestimmen, dass die Hardwareimplementierungsschicht die vom Protokoll auferlegten Anforderungen erfüllt oder bestimmen, dass diese Anforderungen nur teilweise erfüllt werden.
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Die Steuerschnittstelle 309 ist ferner auf die Unterstützung der Weiterleitung der Zeitsynchronisierungsinformation eingerichtet, um die RF Schaltungen und die HAL 351 Verarbeitung in der Datenverarbeitungsentität 3 zu synchronisieren.
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In Ausführungsformen der Erfindung umfassen die RF Schaltungsblöcke Hardware und/oder Software, die konfiguriert ist, den genauen zeitlichen Ablauf für jedes unterstützte Funkprotokoll aufzuzeichnen. Dies kann zum Beispiel mit Hilfe von Hardwaresystem-Zeitzählern und Höherebenen-Softwarezählern erreicht werden. Mit Hilfe der genauen Zeitwerte können die RF Schaltungsblöcke 9 zu entsprechenden Zeiten aktiviert und deaktiviert werden, um den ordnungsgemäßen Betrieb des Kommunikationsgeräts gemäß einer Spezifikation eines bestimmten Standards oder Protokolls zu gewährleisten. Da in den Ausführungsformen der oben beschriebenen Erfindung die Kommunikation mit mehr als einem Kommunikationssystem/Protokoll möglich ist, ist es wichtig, dass die Uhrsignale zwischen allen benutzten Protokollen und dem HAL 351 synchronisiert werden.
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Die Steuerschnittstelle synchronisiert jedes Protokoll mit einem entsprechenden Zeitzähler und die Zeitzähler sind miteinander synchronisiert. Die Einrichtungsinformation für den mit einem Protokoll verknüpften Zeitzähler kann in der Protokollkonfigurationsinformation definiert werden. Der Grund für die Synchronisierung besteht darin, dass es sein kann, dass ein Steuerprozessor und ein Steuerbus für den Zugang zu den RF Schaltungen 9 eventuell nicht die gleiche Uhrdomäne wie die unterstützten Protokolle in einem Multifunksystem benutzen.
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In einer anderen Ausführungsform wird eine beliebige Uhrdomäne im HAL
351 benutzt, die nicht unbedingt eine protokollspezifische Uhrzeit ist. In dieser Ausführungsform kann die Steuerschnittstelle dazu benutzt werden, zwischen der protokollspezifischen Zeit und anderen Uhrdomänen, wie der vom HAL
351 ausgewählten beliebigen Uhrdomäne, zu übersetzen. Diese Uhrensynchronisierung kann in ähnlicher Weise, wie in PCT Patentanmeldung Nr.
WO 2008/000903 A1 angegeben, ausgeführt werden.
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In jeder Ausführungsform wird die Synchronisierung durch die Steuerschnittstelle 309 erzielt. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, physikalische Uhrsignale über die Steuerschnittstelle 309 zu übertragen; erforderlich ist lediglich, dass die Information, die das Synchronisieren ermöglicht, übertragen wird.
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Ferner kann die Steuerschnittstelle in Ausführungsformen der Erfindung dynamische Betriebsanforderungen zulassen, um die Protokollkommunikationserfordernisse zu erfüllen.
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Wenn die RF Schaltungen 9 eine Sendeempfängerkette, umfassend verschiedene Blöcke/Elemente wie oben beschrieben, umfassen, kann sich dynamischer Betrieb auf folgende Operationen beziehen:
- 1. Die Einstellung der Performance-Werte der RF Schaltungsblöcke&/Elemente. Die Performance-Werte können die mindestens eine Empfangs- und/oder Sendeträgerfrequenz und die Ausgangsleistung des Senders in der RF Hardware umfassen. Diese Performance-Werte werden typisch von den Protokollen des Funkprotokollstapels bereitgestellt, wie von den Schichten des HAL 351 interpretiert. Die Steuerschnittstelle 309 kann eine vorherbestimmte Einheit, zum Beispiel Hertz, Watt oder dBm, benutzen, um Protokollunabhängigkeit zu wahren. Dies steht im Gegensatz zum konventionellen Ansatz, bei dem protokollspezifische Kanalnummern und Leistungsklassen vorgegeben werden.
Wenn ein ausgewähltes Protokoll ein automatisches Frequenzkorrekturschema verwendet, ist ein weiteres Beispiel für die gemessenen Quantität der Frequenzfehler. Der außerhalb des HAL 27 gemessene Frequenzfehler kann über die Steuerschnittstelle 309 an den HAL geliefert werden.
Ferner bezieht sich ein weiterer performance-Einstellungstyp auf Verbindungsqualitätparameter wie Empfänger-Rauschverhältnis-Abstand und Signal-Stör-Verhältnis-Abstand. In Ausführungsformen der Erfindung kann der HAL 27 bestimmen, dass ein Abstand über dem vorherbestimmten Schwellenabstand liegt und den Hardware-Leistungsverbrauch über die Steuerschnittstelle 309 reduzieren.
- 2. Die rechtzeitige Aktivierung und Deaktivierung der RF Schaltungsblöcke/Elemente. Befehle vom HAL 351 an die RF Schaltungselemente 9 zur Aktivierung und Deaktivierung der Elemente beinhalten vorzugsweise Information über Zeitperioden für Leistungsmessungen, zum Beispiel um anzuzeigen, wenn Messungen der empfangenen Signalstärke vorgenommen werden müssen.
- 3. Bekanntgeben der gemessenen Quantitäten, wie einer empfangenen Signalstärke, an den HAL zur Interpretation durch die Schichten des HAL 351. Während des dynamischen Betriebs kann der HAL 351, wenn einige oder alle der oben genannten gemessenen Quantitäten und Performance-Werte an ihn geliefert wurden, unabhängig einige Algorithmen durchführen, die Teil der Protokolle sind, das heißt, ohne mit dem Funkprotokollstapel kommunizieren zu müssen. Zu diesen Algorithmen gehören solche, die sich zum Beispiel auf automatische Verstärkungssteuerung und Verstärkungspartitionierung beziehen. Die logische Architekturschicht 303 kann die Durchführung dieser Algorithmen managen und steuern und somit die RF Schaltungselemente über die Steuerschnittstelle 309 steuern.
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In Ausführungsformen der Erfindung bilden die HAL Schichten ein hierarchisches Treiberschema oder Schnittstellenschema. Ein Treiber zum Implementieren eines solchen Schemas wird hier als ”HW Treiber” bezeichnet. Diese werden ausführlich weiter unten besprochen.
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Weiterhin soll zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung jede Abstraktionsschicht des HAL
351 nacheinander besprochen werden, d. h. die Dienstschicht
301, die logische Architekturschicht
303, die physikalische Architekturschicht
305 und die Hardware-Implementationsschicht
307, die im HAL
351 implementiert sind. Als erstes sind in folgender Tabelle die verschiedenen Schichten des HAL
351 zusammengefasst.
| | Name | Beschreibung | Zeitkonzept | Beispiel |
| 3 | Dienstschicht | Generische architekturabhängige Funktionalität, übersetzt Protokollbefehle an RF interne Dienste | Funkprotokollzeit | Konfiguriert RX Kette (im allgemeinen RX Architekturunabhängig) Definiert agc Algorithmen auf hoher Abstraktionsebene (RX Pfad Architekturunabhängig). RF Dienste können intern oder extern sein. Empfänger ein-/ausschalten ist ein externer Dienst und AGC ein interner Dienst. |
| 2 | Logische Architekturschicht | Generische RF Architekturbeschreibung und Schnittstellen-Konfiguration zwischen Baublöcken. Bildet RF Dienste auf bestimmte Architekturen und funktionale Partitionierung ab (Blockebenen-Partitionierung) Optimiert Performance-Partitionierung in den Signalverarbeitungselementen. | Gemeinsame Steuersystemzeit | Definiert, welche RF IP Blöcke benötigt werden, um die RF Kette (z. B. DiCoRX) herzustellen. |
| 1 | Physikalische Architekturschicht | Implementationsbewusste IP Blocktreiber. Definiert benötigte HW Parameter und meldet sie an Schicht 2. Bildet Steuerungen auf logische Registernamen ab. | | Definiert, welche Verstärkungswerte für den RF IP Block verfügbar sind. Möglicherweise auch Definieren bestimmter abstimmbarer Attribute wie Rauschzahlen als Funktion der Verstärkungswerte. |
| 0 | HW Implementierungsschicht | Definiert Register-Abbildungen und verbindet RF IP Blocktreiber mit tatsächlicher HW (durch implementierungsabhängige Niedrigebenen HW Treiber, die mit RF HAL übereinstimmen) | Echtzeit (d. h. Mikrosekunden) | Definiert das Bitmuster des korrekten Konfigurationsregisters, das benötigt wird, um die gewünschte Verstärkungseinstellung für den RF IP Block zu konfigurieren. |
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Die Dienstschicht 301 kann als Schicht mit der höchsten Abstraktionsebene von der Implementation der RF Schaltungen betrachtet werden. Die Dienstschicht 301 kann generische architekturunabhängige Funktionen enthalten und funktioniert unabhängig von den zugrundeliegenden RF Schaltungen 9. Die Kommunikation zwischen der Dienstschicht und dem Protokollstapel läuft über die generische Steuerschnittstelle 309 (RF Protokoll API). Die Dienstschicht 301 empfängt Befehle über RF Protokoll API 309 und übersetzt die generischen Protokollbefehle in interne RF Dienstfunktionen. Wenn Protokollanforderungen fest im HAL 351 vercodet wurden, kann die Dienstschicht 301 nicht wirklich architekturunabhängig sein.
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Diese Funktionen sind wirksam für eine Zeitspanne, die von der Funkprotokollzeit gesteuert wird, das heißt, die Funktionen benutzen die durch den Funkprotokollstapel definierte Zeit (die vom Kommunikationssystem, das implementiert wird, definierten Zeitperioden).
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Ein Beispiel für den Betrieb der Dienstschicht könnte die Übersetzung einen generischen Konfigurieren-Empfangen-Ketten-Befehls sein, der im Allgemeinen unabhängig von der Empfangsarchitektur wäre. Das Ergebnis einer solchen Umsetzung wäre zum Beispiel das Definieren verschiedener Algorithmen oder Dienste auf hoher Abstraktionsebene, die erforderlich wären, um ein benötigtes Signal zu empfangen. Diese Dienste könnten intern sein (d. h. keine Eingabe von außen erforderlich), wie zum Beispiel ein Algorithmus „automatische Verstärkungssteuerung (AGC)” oder ein Dienst (RX Pfad architekturunabhängig), oder der Dienst/Algorithmus könnte extern sein, wie zum Beispiel der Dienst ”Empfänger ein-/ausschalten”.
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Dienste der Dientschicht (oder Schicht 3 Dienste) können in zwei grundlegende Klassen oder Typen eingeteilt werden. Die erste Klasse besteht aus – ist aber nicht beschränkt auf – autonome Dienste wie Laufzeit-Kalibrierung und die früher erwähnten automatischen Verstärkungssteuerungdienste. Derartige Dienste erfolgen automatisch, wenn eine RF Schaltung aktiv ist, und können als Endzustandmaschine modelliert werden kann.
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Die zweite Klasse besteht aus – ist aber nicht beschränkt auf – Befehle, die Dienstanforderungen vom Funkprotokollstapel an die logische Architekturschicht 303 (auch als Schicht 2 bekannt) darstellen. Beispiele für ,Befehls' Dienstanforderungen sind das Einstellen eines Kanals, wobei der Empfänger oder Sender darauf eingestellt wird, einen spezifischen Kanal zu empfangen und ein Frame zu empfangen, das der logischen Architekturschicht 303 befiehlt, logische Architektur zu erzeugen, um ein Frame von Daten zu empfangen.
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Um diese Befehls-Dienstanforderungen abzubilden und somit Aktionen eines oder mehrerer Teile der RF Schaltungen zu steuern, umfasst die Dienstschicht 301 einen Interpretations-Mechanismus, der sich auf die logische Architekturschicht (Schicht 2) abbildet oder eine RF Implementierung durch Dienste gestattet, die extern von der RF empfangen wurden. Beispiele für solch externe Dienste könnten „Basisbandsteuerung” und „Multifunk-Controller-Steuerung (MRC)” sein.
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Folgende Tabelle enthält einige Nachrichtenbeispiele, die zwischen der Steuerschnittstelle und der Dienstschicht unter Einsatz der RF Protokoll API
309 Schnittstelle weitergereicht werden.
| Schnittstelle zwischen Schichten (A–B) | Name der Schnittstelle | Nachrichten-Beispiele (von A zu B) | Nachrichten-Beispiele (von B zu A) |
| Protokoll-Dienstschicht | RF Protokoll API | + Empfänger einschalten für GSM mit 850 MHz Band zu Beginn von GSM Zeit-Slot 1 | + Signalstärkenwert in dB empfangen
+ Empfänger-Konfigurations-Bestätigung |
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Die Schnittstelle kann als RF Protokollanwendungs-Programmierschnittstelle bezeichnet werden. Somit geben die obersten Schichten des Funkprotokollstapels Nachrichten an die Dienstschicht weiter, die von der Dienstschicht 301 interpretiert werden, dann gibt die Dienstschicht gemessene Werte oder Bestätigungsnachrichten an den Funkprotokollstapel zurück.
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4 veranschaulicht ein Beispiel des Betriebs der Dienstschicht 301 (Schicht 3) mit Bezug auf die Erzeugung der Funktionen „automatische Verstärkungssteuerung (AGC)” und „Ausgangsleistungssteuerung (POUT)”.
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Das Funkprotokoll 401 kann den TX Leistungssteuerdienst (409) in der Dienstschicht auffordern, die Ausgangsleistung zu beschränken, derart, dass sie unterhalb einer spezifischen Ebene liegt – entsprechend eines definierten standardspezifischen Werts. Eventuell muss der TX Leistungssteuerdienst sich den (möglicherweise) internen TX Ausgangsleistungsmessdienst (411) zunutze machen, um die Anforderung des Funkprotokolls zu erfüllen. Sowohl der Dienst 409 „Sender (TX) Leistungsteuerung” als auch ein Dienst 411 „TX Ausgangsleistungsmessung” können dann über die Senderschnittstelle 415 mindestens einen Schnittstellenbefehl 419, wie setPower für den (TX) Leistungsteuerung” Dienst 409 und measurePower für den „TX Ausgangsleistungsmessung” Dienst 411, erzeugen. Diese Schnittstellenbefehle 419 können dann an die logische Architekturschicht 303 weitergegeben werden.
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Desgleichen könnte das Funkprotokoll 401 verlangen, dass ein Eingangswert nicht einen definierten Wert überschreitet. Innerhalb der Dienstschicht 301 könnte der RadioFunction Generator 403 auf Basis dieser Anforderung eine „automatische Verstärkungssteuerung (AGC)” Funktion erstellen. Die automatische Verstärkungssteuerung (AGC) Funktion könnte dann durch einen Dienst 405 „Empfangspfad (RX) automatische Verstärkungssteuerung eingestellt” und einen Dienst 407 „Empfangene Signalstärkenanzeige (RSSI)” interpretiert oder erzeugt werden. Sowohl Dienst 405 „Empfangspfad (RX) automatische Verstärkungssteuerung eingestellt” als auch Dienst 407 „Empfangene Signalstärkenanzeige (RSSI)” könnten dann über die Empfängerschnittstelle 413 mindestens einen Schnittstellenbefehl 417, wie +setGain, für den Dienst 405 „Empfangspfad (RX) automatische Verstärkungssteuerung eingestellt” und einen +measurePower Schnittstellenbefehl für den Dienst 407 „Empfangene Signalstärkenanzeige (RSSI)” generieren. Diese Schnittstellenbefehle 417 könnten dann an die logische Architekturschicht 303 weitergegeben werden. Ferner könnte der RSSI Dienst 407 konfiguriert werden, den Leistung-empfangen-Bericht sowohl an den Dienst 405 „automatische Verstärkungssteuerung eingestellt” und den Funkprotokollstapel 401 weiterzugeben.
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Die logische Architekturschicht 303 (auch als Schicht 2 bekannt) definiert eine Signalpfadstruktur der RF Anwendung aufgrund einer Steuerperspektive durch Konfigurieren von Schnittstellen zwischen den logischen RF Blöcken. Die logische Architekturschicht 303 bildet eine logische RF Architekturbeschreibung und Schnittstellenkonfiguration zwischen den Baublöcken, um eine Dienstanforderung der Dienstschicht zu erfüllen.
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Die logische Architekturschicht
303 könnte auch zum Handhaben von dynamischem Ressourcen-Management, Ressourcen-Reservierung und Ressourcen-Konfliktlösung in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, bei denen eine dynamische Ressourcen Konfigurierung vorliegt wie in PCT Patentanmeldung Nr.
WO 2008/000905 A1 beschrieben, die ein Verfahren für dynamisches Ressourcen-Management offenbart.
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Beispiele für die Schnittstellenkommunikationen zwischen der Dienstschicht
301 und der logischen Architekturschicht
303 sind in folgender Tabelle aufgezeigt.
| Schnittstelle zwischen Schichten (A–B) | Name der Schnittstelle | Nachrichten-Beispiele (von A zu B) | Nachrichten-Beispiele (von B zu A) |
| Dienstschicht – logische Architekturschicht | RF HAL | + Empfängerkette für GSM mit 850 MHz Band zum Zeitpunkt t1 konfigurieren
+ RF Verstärkung auf den früheren Wert einstellen oder AGC (aus Messungen zum t2–t3 Zeitpunkt) initialisieren | + WLAN Empfänger-Konfiguration bereit
+ WCDMA Konfiguration verfügbar |
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Die Schnittstelle könnte mit Funkfrequenz-Hardware Abstraktionsebenen-Schnittstelle 313 bezeichnet werden. Die Schnittstellenkommunikationen von der Dienstschicht 301 und der logischen Architekturschicht 303 könnten die Schnittstellenbefehle sein wie: „Empfänger für GSM 850 MHz für Zeitpunkt t1 konfigurieren” oder „Ausgangsleistungsverstärkung auf einen spezifischen Wert einstellen” oder „automatische Verstärkungssteuerung initialisieren”.
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Die logische Architekturschicht 303 (Schicht 2) abstrahiert oder interpretiert daher die Erfordernisse und Anforderungen von der Dienstschicht, um die zum Implementieren der Blöcke notwendige logische Architektur anzuzeigen. So zum Beispiel, wenn die Dienstschicht 301 einen GSM 8 Empfänger anfordert, wählt die Architekturschicht 303 den benötigten Empfänger aus – wie zum Beispiel, ob direkte Umwandlung von RF in die Basisband-Frequenzen oder ob ein zwischenzeitlicher Frequenz-Diskriminator zu verwenden ist. Ferner führt sie diese Abstraktionen/Auswahlen in einer Weise aus, die diese Belange für die Dienstschicht unsichtbar macht.
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Bezug nehmend auf 5 ist die Struktur der logischen Architekturschicht 303 dargestellt. Die logische Architekturschicht 303 kennt die physikalischen Architekturmodelle der physikalischen Architekturblöcke oder Elemente. Einige in 5 dargestellten beispielhaften IP Blöcke beinhalten einen Funkfrequenz (RF) Verstärkerblock 517, einen RF Mixerblock 519, einen RF ABB (Analog-Basisband) Block 521, einen RF Analog-Digital-Konverter (ADC) 523, einen Empfänger (RX) DFE (Digitales Frontende) Block 525, ein RF Filter 527, einen Sender (TX) DFE 529, einen RF DDRM 531 und einen Synthesizer (SX) 533.
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Die Modelle der Blöcke teilen sich ein gemeinsames Format und sind Typen von IP Block 503, sie erben bestimmte Funktionen und Schnittstellen und sind die kleinsten gemanagten Ressourcen. Die IP Blöcke können in Antwort auf die Erfordernisse der Empfängersignalpfadstruktur 505 oder der Sendersignalpfadstruktur 507 ausgewählt werden, um eine Signalpfadarchitektur zu konstruieren, die die verschiedenen IP Blockelementmodelle miteinander verbindet.
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5 zeigt weiterhin die Modellparameter, die mit dem Direktumwandlungsempfänger (DiCoRx) 509, dem Niederfrequenz-/Zwischenfrequenz-Empfänger (LowIFRX) 511, dem Direktumwandlungssender (DiCoTX) und dem Direktpolarsender (DiPoTX) verknüpft sind, was auch die vom IP Block ausgewählten Modellblöcke und die auszuwählende Signalpfadarchitektur beeinflussen würde.
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Die logische Schicht bildet somit den RF Dienst auf eine entsprechende Architektur ab und stellt eine funktionale Partitionierung auf einer RF IP Blockebene bereit und optimiert das Partitionieren in den Signalverarbeitungselementen. Um beim obigen Beispiel der Dienstschicht 301 zu bleiben, könnte man wählen, dass die Niederfrequenz-/Zwischenfrequenz-Architektur an den entsprechenden logischen Architekturschicht-Block 511 eine Dienstanforderung für einen 850 MHz GSM Empfänger weitergibt. Der LOWIF Block 511 könnte den RF Verstärker 517, den RF Mixer 519, den RF ADC 521 wählen und deren gegebene Parameter benutzen. Nach Bestimmen der logischen Signalarchitektur-Erfordernisse könnten diese nun modifiziert werden und an die unabhängigen Blöcke auf der physikalischen Architekturschicht 305 weitergegeben werden.
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Die logische Architekturschicht 303 bildet die Kernfunktionalität des HAL 351. Der HAL 351 hat den Vorteil, dass er ein schnelleres Entwickeln von Produkten gestattet und ferner den wirksamen Einsatz der RF IP Blöcke zulässt, sowohl was Architektur-Management und dynamische Steuerung sowie den Einsatz verschiedener Hardware-Ressourcen anbelangt.
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Die physikalische Architekturschicht 305 (auch als Schicht 1 bekannt) beschreibt einen Satz physikalischer Steuermerkmale, die jedes Funkfrequenzschaltungselement aufweisen könnte. Der Zweck der physikalischen Architekturschicht 305 besteht daher darin, die physikalischen Belange zu modellieren, die standardmäßig mit jedem der RF Schaltungselemente verknüpft sind.
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Die folgende Tabelle zeigt beispielhafte Nachrichten an der Kommunikationsschnittstelle zwischen der logischen Architekturschicht
303 und der physikalischen Architekturschicht
305. Die Schnittstelle könnte die anwendungsprogrammierbare IP Block Schnittstelle
315 genannt werden. Die logische Architekturschicht
303 erzeugt, wie oben beschrieben, die Signalkonfiguration zwischen verschiedenen ausgewählten Funkfrequenz-Schaltungselementen oder IP Blöcken, die zum Ausführen der Dienstanforderung notwendig sind, und könnte an die physikalische Architekturschicht
305 Daten weitergeben, die die physikalischen Modellcharakteristiken bestimmten. Zum Beispiel könnte die Nachricht von der logischen Architekturschicht
303 an die physikalische Architekturschicht
305 beinhalten, einen geräuscharmen Verstärker auf einen spezifischen Verstärkungswert einzustellen oder die physikalischen Modellanschlüsse an den Typ des Empfängers, der implementiert wird, anzupassen. Ferner könnte die physikalische Architekturschicht
305, wie oben beschrieben, Daten an die logische Architekturschicht
303 zurückgeben, die spezifische Begrenzungen ausdrücken, die eine physikalische Implementation des logischen Modells aufweisen könnte. Zum Beispiel könnte die physikalische Architekturschicht
305 Daten an die logische Architekturschicht
303 zurückgeben, die die maximale Verstärkung oder den typischen Stromverbrauch eines Verstärkers angeben, oder dass ein Synthesizer eine spezifische Einschwingzeit aufweist. Ferner könnte die physikalische Architekturschicht
305 Daten an die logische Architekturschicht
303 zurückgeben, die zum Beispiel die Nachricht bestätigen, dass die Empfänger-Konfiguration betriebsbereit ist.
| Schnittstelle zwischen Schichten (A–B) | Name der Schnittstelle | Nachrichten-Beispiele (von A zu B) | Nachrichten-Beispiele (von B zu A) |
| logische Architekturschicht 303 – physikalische Architekturschicht 305 | IP Block API | + 'LNA gain' auf 20 dB setzen
+ Verbindungen für Direktumwandlungsempfängerarchitektur (oder low-IF) konfigurieren | + LNA1 hat max. Verstärkung von 20 dB
+ Empfänger-Konfiguration bereit
+ SynthesizerEinschwingzeit = 80 us
+ LNA1 power consumption = 3 mm @ 10 dB Verstärkung |
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Die physikalische Architekturschicht 305 modelliert die die mit jedem der RF Schaltungselemente verknüpften physikalischen Belange wie zum Beispiel, wie man die Steuerung der Attribute, zum Beispiel die Performance-Verstärkung für jeden RF IP Block, standardisieren kann.
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Ein RF Schaltungselement oder Block kann null oder mehr Funktionen aufweisen, die gesteuert und/oder überwacht werden können. Beispiele für Attribute, die gesteuert/überwacht werden können, sind:
- • „PeripheralDevice” – dieses Attribut modelliert den Zugang zu den Funkfrequenz-Schaltungsblockkonfigurationen/Statusregistern.
- • „Amplifier” – dieses Attribut modelliert den Verstärkungswert des Funkfrequenz-Schaltungsblocks. Wenn die Verstärkung in einem Funkfrequenz-Schaltungsblock steuerbar ist, könnte dieses Attribut den Bereich der Steuerbarkeit der Verstärkung anzeigen, zum Beispiel maximale/minimale Verstärkung, die Verstärkungsstufe.
- • „PhaseNoise” – dieses Attribut modelliert das Phasengeräusch eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) oder Synthesizers. Das Phasengeräusch ist ein einstellbarer Parameter, der die Optimierung einer VCO-Performance in der logischen Architekturschicht 303 ermöglicht. Der Parameter ist definiert in der physikalischen Architekturschicht, weil der Parameter abhängig ist von einer bestimmten Implementierung und daher nicht verallgemeinert werden kann. In einigen Ausführungsformen der Erfindung stellt der „PhaseNoise” Parameter ein vereinfachtes Modell dar, das für mehr als eine Implementierung verwendet werden kann. In anderen Ausführungsformen der Erfindung misst die betreffende Sendeempfänger-Implementierung ihre eigene Performance von der Hardware-Implementationsschicht aus und schreibt einen Wert in einen Speicher, der bezeichnend für ihre Performance ist.
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Die physikalische Architekturschicht 305 enthält somit implementierungsbewusste oder spezifische Funkfrequenz-Schaltungsblocktreiber und könnte, wie oben beschrieben, notwendige Hardware-Parameter definieren, die der logischen Architekturschicht 303 als Parameter gemeldet werden können.
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Die physikalische Architekturschicht 305 kann auch Steuerparameter, die von der logischen Architekturschicht 303 an die Schicht weitergegeben wurden, auf logischen Registernamen zur Implementierung in der Hardware-Implementationsschicht 307 abbilden.
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6 zeigt ein Beispiel einiger der Steuermerkmale/Attribute, die in der physikalische Architekturschicht 305 bereitgestellt werden können. Die physikalische Architekturschicht 305 umfasst eine Reihe von Steuermerkmalen oder Funktionen, die mindestens einige der in der logischen Architekturschicht 303 definierten IP Blöcke aufweisen. Die in 6 dargestellten Merkmale umfassen PeripheralDevice 601, Verstärker 603, Filter 605, Analog-Digital-Konverter (ADC) 607 und Digital-Analog-Konverter (DAC) 609. Das Modell PeripheralDevice 601 umfasst die steuerbaren Attribute: aktivieren = Kommunikation mit dem physikalischen Gerät aktivieren, deaktivieren = Kommunikation mit dem physikalischen Gerät deaktivieren, und „schedulechange”. Das Modell Verstärker 603 könnte folgende Funktionen umfassen: setGain = stellt den Verstärkungsfaktor ein, getGain = könnte den Max/Min-Wert und die Stufenänderungsfunktion des Verstärkungsfaktors abrufen, getNofGainSteps = könnte die Anzahl der Verstärkungsstufen abrufen, die die Implementation des Verstärkers akzeptieren kann. Das Modell Filter 605 könnte die setFrequency Funktion umfassen, die die Mittenfrequenz für ein Kerbfilter oder eine Ausschaltung eines Hochpass- oder Tiefpassfilters einstellt.
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Ein in der Technik gewandeter Fachmann wird verstehen, dass weitere physikalische Modelle, die Steuermerkmale für jeden der IP Blöcke bereitstellen, verschiedene Funktionen für die unten angegebenen Beispiele zum Steuern der physikalischen Ergebnisse der Schaltungen benutzen könnten.
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Die Hardware-Implementationsschicht (auch als Schicht 0 bekannt) verbindet die in der physikalischen Architekturschicht 305 definierte physikalische Architektur mit den RF Schaltungsblöcken mittels spezifischer Niedrigebenen-Hardwaretreiber. Diese Niedrigebenen-Hardwaretreiber abstrahieren Niedrigebenen RF Implementationsdetails aus den oberen Treiberschichten (das heißt, der physikalischen Architekturschicht 305 und der logischen Architekturschicht 303) und aktivieren die Schnittstelle zwischen den RF Schaltungsblöcken in einer RF Software-Architektur.
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Folgende Tabelle veranschaulicht beispielhaft die Schnittstelle zwischen der physikalischen Architekturschicht
305 und der Hardware-Implementationsschicht
307. Die Schnittstelle ermöglicht die physikalische Übertragung von Werten von der physikalischen Architekturschicht
305 über die Hardware-Implementationsschicht
307 an die Register innerhalb der Funkfrequenz-Schaltungsblöcke, die den Betrieb des Funkfrequenz-Schaltungsblocks steuern. Die Schnittstelle könnte unter dem Namen Hardwaretreiber-Anwendungs-Programmierschnittstelle
317 bekannt sein.
| Schnittstelle zwischen Schichten (A–B) | Name der Schnittstelle | Nachrichten-Beispiele (von A zu B) | Nachrichten-Beispiele (von B zu A) |
| physikalische Architekturschicht 305 – Hardware-Implementationsschicht 307 | HW Treiber API | + LNA Verstärkung = 20 dB auf Register ,LNA1 gain' schreiben (ein Register hat den genauen logischen Wert von 20 dB -> früher verifiziert)
+ implementierte Registerwerte von ,LNA1 gain' lesen | + RSSI Registerwert aus ,RSSI' lesen (Wert wurde bereits in eine nützliche Einheit wie dB umgesetzt) |
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Zum Beispiel könnte die Schnittstelle die Übertragung von Daten von der physikalischen Architekturschicht 305 gestatten, wie die Anweisung an die Hardware-Implementationsschicht 307, den Verstärkungsfaktor auf ein spezifisches Register in einem Verstärker-Schaltungsblock zu schreiben, oder die Hardware-Implementationsschicht 307 anzuweisen, aus einem Register im Verstärker-Schaltungsblock zu lesen. Die Schnittstelle ermöglicht ferner den interpretierten Registerwerten, an die höheren Steuerschichten weitergegeben zu werden. Zum Beispiel könnte ein Anzeigewert einer empfangenen Signalstärke aus einem Register gelesen werden, innerhalb der Hardware-Implementationsschicht 307 interpretiert werden und dann an die physikalische Architekturschicht 305 zur weiteren Verarbeitung weitergegeben werden.
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Die Hardware-Implementationsschicht 307 könnte abstrakte Werte, wie Funk-HW-Konfiguration, Verstärkung, Leistung usw., die sich auf die in der logischen Architekturschicht 303 und der physikalischen Architekturschicht 305 bereitgestellten IP Block-Modelle beziehen, zu Konfigurations-Registerbitmustern konvertieren, die auf die physikalischen RF Schaltungsblöcke geschrieben werden können.
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Ferner könnten die Treiber der Hardware-Implementationsschicht 307 eine einheitliche Schnittstelle zu den Funkfrequenz-Schaltungsblöcken bereitstellen, so dass es möglich ist, kompatible Blöcke im Rahmen eines flexiblen und dynamischen Funksystems leichter einzustecken und herausziehen. Die Hardware-Implementation-Niedrigebenentreiber könnten bei einigen Ausführungsformen als Teil eines RF IP Schaltungsblocks betrachtet werden, und könnten vom Designer oder Lieferant des RF Schaltungsblocks bereitgestellt werden.
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Wie oben beschrieben, erfolgt der Betrieb einer Hardware-Implementationsschicht 307 zum Beispiel durch Interpretieren eines benötigten Verstärkungswerts aus der physikalischen Architekturebene 305, Umwandeln des benötigten Verstärkungswerts in ein mit dem Steuerregister im Funkfrequenz-Schaltungsblock kompatibles Konfigurationsregister-Bitmuster und dann Weitergeben des Register-Bitmusters an den Funkfrequenz-Schaltungsblock, um eine gewünschte Verstärkungseinstellung für den RF Schaltungsblock zu konfigurieren.
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Die schichtförmige HAL Konfiguration ermöglicht Design- und Konfigurationsflexibilität für architektonische Änderungen, sowohl was Hardware als auch Software betrifft. Die Trennung des HAL auf diese Weise gestattet somit vorteilhafterweise das Aufteilen der Entwicklungsarbeit auf mehrere Parteien, da sich jede Partei der Merkmale in der Schicht, für die sie das Design vornehmen soll, bewusst ist.
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Die schichtförmige HAL Darstellung gestattet weiterhin Flexibilität bei der Konfiguration und bei der Steuerung der RF Schaltungsblöcke und erlaubt ferner die Integration der von verschiedenen Parteien entwickelten Teile einer RF Schaltung auf modulare Art und Weise. Ferner ist es möglich, neue RF Schaltungsblöcke in ein bestehendes Design aufzunehmen, ohne signifikante Änderungen an den vorhandenen Schaltungsblöcken oder den Steuerschichten vornehmen zu müssen. Ferner ermöglicht die Trennung der Schichten eine bequemere Wartung der RF Schaltungsblöcke und somit eine Reduzierung der Wartungsbelastung. Ferner erlaubt eine derartige Struktur, vorausgesetzt, dass mindestens ein redundantes Modul vorhanden ist, die Möglichkeit der Rekonfiguration von Funkfrequenz-Schaltungsblöcken, um einen Schaltungsausfall zu vermeiden. Ferner kann aufgrund der logischen Hierarchie die Komplexität einer spezifischen Anordnung reduziert werden.
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Im Folgenden einige vorteilhafte Beispiele dafür, wie der HAL genutzt werden kann.
- • Einführung eines neuen Funkprotokolls für eine SDR SoC (System-on-Chip) Plattform. In diesem Fall erfolgt die Bildung des Protokolls durch Erstellung eines geeigneten Satzes von Dienstschichtdiensten, der die Schnittstelle zwischen der logischen Architekturschicht und der Dienstschicht benutzt. Dies wird typisch durch Parametrisieren oder Neudefinieren vorhandener Dienste erzielt.
- • Erhalt von RF Schaltungsdesigninformation von einem externen Lieferanten. In diesem Fall kann ein einzelner RF Schaltungsblock, wie ein LNA (geräuscharmer Verstärker), in den RF SoC aufgenommen werden, indem bei der Konfiguration eines Niedrigebenentreibers des RF IP Blocks auf Übereinstimmung mit der Schnittstelle zwischen den Hardware-Implementations schichten und der physikalischen Architekturschicht geachtet wird.
- • Ändern der Prozessor-Subsystemuhren und der Taktgebung zur Erreichung einer verbesserten Zeiteinstellungsgenauigkeit. Da die gemeinsame „Steuer SW Zeit” nur in der logischen Architekturschicht sichtbar ist, ist die Änderung auf diese Schicht begrenzt, und die Treiber in anderen Schichten sind unbeeinflusst.
- • Hinzufügen eines neuen Steuerparameters für RF SoC, zum Beispiel mit Bezug auf Stromverbrauch. Dieser Parameter kann zweckmäßigerweise als neues physikalisches Steuermerkmal der physikalischen Architekturschicht zu einem Schaltungsblock hinzugefügt werden. Hinweis: zuständig für die Darstellung eines Merkmals ist Schicht 1; für den Einsatz desselben die logische Architekturschicht.
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Da die Anzahl der Betriebsmoden und die benötigte Anzahl der für kommende Multifunk-SDR-Geräte notwendigen Parameterabstimmungen enorm groß ist, stellt der HAL einen zweckmäßigen Ansatz für die Implementierung dar.
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Man sollte sich darüber im Klaren sein, dass, auch wenn sich die Ausführung auf einen einzelnen Funkprotokollstapel bezieht, mit dem HAL eine Steuerschnittstelle für mehr als einen Funkprotokollstapel bereitgestellt werden kann; das heißt, die Realisierung der Steuerschnittstelle kann, logisch betrachtet, die gleiche physikalische Implementierung verwenden.
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Man sollte sich ferner darüber im Klaren sein, dass, auch wenn die Ausführung mit Bezug auf ein einzelnes Signalverarbeitungsteil der RF Hardware beschrieben ist, die Erfindung unter Einsatz des HAL auf mehr als ein solches Teil angewendet werden kann, ungeachtet der Anzahl der Teile, die in der RF Hardware implementiert werden.
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Allgemein gesprochen können die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung in Hardware oder Spezialzweckschaltungen, Software, Logik oder einer beliebigen Kombination derselben implementiert werden. Zum Beispiel könnten manche Aspekte in Hardware implementiert werden, während andere Aspekte in Firmware oder Software implementiert werden, die von einer Steuerung, einem Mikroprozessor oder einem anderen Rechengerät ausgeführt wird, obwohl die Erfindung nicht darauf begrenzt ist. Auch wenn verschiedene Aspekte der Erfindung als Blockdiagramme, Ablaufdiagramme oder unter Einsatz einer anderen bildhaften Darstellung veranschaulicht und beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese hier beschriebenen Blöcke, Vorrichtungen, Systeme, Techniken oder Verfahren als nicht begrenzende Beispiele in Hardware, Software, Firmware, Spezialzweckschaltungen oder Logik, Allgemeinzweck-Hardware oder Steuerungen oder anderen Rechengeräten oder einer Kombination derselben implementiert werden können.
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Zum Beispiel könnten die Ausführungsformen der Erfindung als Chipsatz implementiert werden, in anderen Worten als eine Reihe von miteinander kommunizierenden integrierten Schaltungen. Der Chipsatz könnte für die Ausführung von Code eingerichtete Mikroprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) oder programmierbare digitale Signalprozessoren zur Durchführung der oben beschriebenen Vorgänge umfassen.
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Die Ausführungsformen dieser Erfindung können von Computersoftware implementiert werden, die auf einem Datenprozessor des Mobilgeräts ausführbar ist, wie zum Beispiel in der Prozessorentität, oder von Hardware oder einer Kombination aus Software und Hardware. Ferner wird diesbezüglich darauf hingewiesen, dass Blöcke des Logikablaufs in den Figuren Programmschritte oder zusammengeschaltete logische Schaltungen, Blöcke und Funktionen, oder eine Kombination aus Programmschritten und logischen Schaltungen, Blöcken und Funktionen darstellen könnten.
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Ausführungsformen der Erfindungen könnten in verschiedenen Komponenten wie integrierten Schaltungsmodulen praktiziert werden. Das Design von integrierten Schaltungen ist ein überwiegend hoch automatisierter Prozess. Komplexe und starke Software-Tools sind verfügbar zum Umwandeln eines Logik-Level-Designs in ein Halbleiterschaltungsdesign, das bereit ist, auf einem Halbleitersubstrat eingeätzt und geformt zu werden.
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Programme wie solche von Synopsys Inc, Mountain View, Kalifornien, und Cadence Design, San Jose, Kalifornien, routen Leiter automatisch und orten Komponenten auf einem Halbleiterchip unter Einsatz von etablierten Designregeln sowie Bibliotheken von im Voraus gespeicherten Designmodulen. Wenn ein Design einer Halbleiterschaltung einmal abgeschlossen ist, kann das Ergebnis in einem standardisierten elektronischen Format (zum Beispiel Opus, GDSII oder dergleichen) an eine Halbleiterherstellungseinrichtung oder „fab” zur Herstellung übertragen werden.
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Die vorangegangene Beschreibung hat mittels nicht begrenzender Beispiele eine vollständige und informative Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform dieser Erfindung bereitgestellt. Einem in der Technik bewanderten Fachmann könnten jedoch im Hinblick auf die obige Beschreibung verschiedene Modifikationen und Adaptierungen einfallen, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen und den angehängten Ansprüchen gelesen wird. Dennoch fallen alle derartigen und ähnlichen Modifikationen der Lehren dieser Erfindung in den Geltungsbereich dieser Erfindung, wie in den angehängten Ansprüchen definiert.
