JP2001514807A

JP2001514807A - 情報を通信する方法及び装置

Info

Publication number: JP2001514807A
Application number: JP50175598A
Authority: JP
Inventors: マークアールカミングス
Original assignee: モーフィックステクノロジーインコーポレイテッド
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2001-09-11
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: AU3383997A; KR100347658B1; US6175589B1; US5907580A; AU720340B2; EP0920736A1; WO1997048188A1; JP4181218B2; CA2257980A1; KR20000016511A

Abstract

(57)【要約】遠隔位置とユーザとの間で情報を通信する方法及び装置。遠隔位置又はユーザからの情報は、発明の装置によって受信されかつ、企図した受信者によって受信されかつ用いられることができる形に構成可能回路（５０）によって処理される。構成可能回路は、人間のユーザ（１４０）によって手動で変えることができるか又は適格な信号の受信を通して遠隔的に変えることができる。従って、装置は、再構成の前に受信可能である形式とは異なる形式で送信される情報を受信できるように再構成可能である。

Description

【発明の詳細な説明】情報を通信する方法及び装置発明の分野本発明は、情報を通信する方法及び装置に関し、より特定的には、通信サービスの変化に適応させる方法及び装置に関する。発明の背景パーソナル通信は、そのケーパビリティの前例のない拡張に直面している。携帯電話や低地球周回軌道（ＬＥＯ）衛星サービスのような、高度なパーソナル通信サービスの発展により、このケーパビリティの拡張は、モバイルユーザに利益をもたらす。ケーパビリティの拡張は、音声通信に利益をもたらすばかりでなく、ポータブルコンピュータ及びターゲットのパーソナルデータ通信機器で用いられうるような、データ通信にも利益をもたらす。サービスの拡張に伴う主要な困難は、様々な異なる音声及びデータ通信プロトコルが提案されているということである。この多様性は、世界的及び局所領域内の両方で増大するということが予測できる。例えば、各通信サービスは、それ自体の技術的、地理的及び特徴的なセットを有する。技術的パラメータは、周波数、変調、使用されるプロトコル、等を含む。地理的パラメータは、電波受信可能領域（フットプリント）のような、特定の場所によって左右される。特徴的セットは、サービスが音声、ページング、データ、又はこれらの組合せであるかどうかを記述する。その結果、そのユーザがそれを互換性がないサービスを有するエリアで利用することを試みると、所与の通信機器は、あまり役に立たない。例えば、モバイル通信に依存する人々が一日中移動するとき、彼らは、異なる適用範囲領域の中に及びその外に移動することができ、かつ彼らの通信のニーズは、常に変化する。更に、局所領域内でさえも、その内蔵ケーパビリティが更に新しいサービスによって時代遅れになるように、所与の通信機器は、徐々に役に立たなくなる。個人が各通信サービスに対して異なる通信機器を保持しなければならないことは明らかに望ましくないことである。また、ほとんどの個人は、利用可能な通信サービスのぞれぞれの詳細及び特徴を知ることを実際に欲していない。それよりも大部分の個人は、簡単で、便利かつ費用効率が高くとぎれのないサービス (seamless service)を持ちたいであろう。従って、望ましい又は必要であるいかなる通信サービスと互換性があるようにそれ自体を再構成する単一のパーソナル通信機器を有することは、有利である。これは、今日の従来の技術では困難である。従来の技術解決法は、ディジタル信号処理（ＤＳＰ）集積回路と専用集積回路（ＡＳＩＣｓ）の組合せを用いる。モバイルアプリケーションにおけるＤＰＳの使用は、小さなバッテリで実行するための必要条件によって制限される。これは、ＤＳＰを比較的遅いクロック速度に制限する。ＤＳＰクロック速度が増大すれば、バッテリの寿命はすぐに減少する。例えば、メモリアクセスを考慮した場合、メガヘルツ領域信号でほぼ１００オペレーション／サンプルで実行されているＤＳＰは、ギガヘルツ領域のクロック速度を要求できる。これは、受け入れられない短時間で小さなポータブルバッテリの全ての電力を消費することができる。現在おおよそ２４の互換性がない無線通信サービスが存在し、かつその数は、急激に増大している。また、約１２の有線通信サービスが存在し、その内のおおよそ８つが今日広く用いられている。サービスの数、特に無線のものの数は、技術が急激に発展しているのでここ数十年間にわたり増大し続けるであろう。従来の技術アプローチは、これらの高周波信号を処理するためにアナログ処理とＡＳＩＣｓの組合せを用いる。これらのアプローチは、単一サービスポータブル機器に対してよく動作するが、特にポータブルユニットでは、多重サービスでよく機能しない。多重サービスに適用される場合には、通常のアプローチは、多重ＡＳＩＣチップセット及びアナログサブシステムの使用を結果として生ずる。同様に、それは、しばしば多重ＤＳＰｓの使用を結果として生ずる。通常の技術アプローチを使用することの結果は、短いバッテリ寿命を有している、大きくて、重く、高価なポータブルユニット及び発展がない(stagnant)支援サービスの範囲である。固定されたユニットではバッテリ寿命の問題は少なくなるが、発展がないサービスの成長による問題は拡大される。発明の目的及び概要一つの形態によれば、本発明は、ユーザと遠隔システムとの間に通信を供給する装置である。システムは、通信回路、構成可能回路、及び制御回路を含む。通信回路は、電磁エネルギーの送信を介して遠隔システムと通信する。構成可能回路は、遠隔システム通信信号を用いて通信回路と通信するために通信回路に接続される。構成可能回路は、更にユーザ通信信号を用いてユーザと通信するためにユーザに更に接続可能である。構成可能回路は、構成信号に応じて構成可能である。制御回路は、構成信号を生成しかつ構成可能回路を制御するために構成可能回路に接続される。第２の形態によれば、本発明は、また、ユーザと遠隔システムとの間に通信を供給する方法である。方法は、ａ）電磁エネルギーの送信を介して前記遠隔システムと通信するための通信回路を供給し、かつｂ）遠隔システム通信信号を用いて前記通信回路と通信するために構成可能回路を供給する段階を含む。構成可能回路は、更にユーザ通信信号を用いてユーザと通信するためにユーザに接続可能である。また、構成可能回路は、構成信号に応答して構成可能である。更に方法は、ｃ）構成可能回路を通信回路に接続し；ｄ）構成信号を生成するための制御回路を供給し；かつｅ）構成可能回路を制御するために制御回路を該構成可能回路に接続する段階を具備する。更なる形態によれば、本発明は、ユーザと遠隔システムとの間に通信を供給する装置である。装置は、電磁エネルギーの送信を介して前記遠隔システムと通信するための通信手段を含む。装置は、また、遠隔システム通信信号を用いて通信回路と通信するために通信回路に接続される構成可能回路手段を含む。構成可能回路手段は、更に、ユーザ通信信号を用いてユーザと通信するためにユーザに更に接続可能である。構成可能回路手段は、構成信号に応じて構成可能である。装置は、構成信号を生成するための制御回路手段を含む。制御回路手段は、構成可能回路手段を制御するために構成可能回路手段に接続される。図面の簡単な説明図１は、本発明の好ましい実施例の概略図である。実施例発明の背景において説明した問題へのアプローチは、非常にスカラーな、十分にパイプラン化された、再構成可能なディジタル処理システムを生成すべく再構成可能なロジックを用いることである。このシステムは、複数の信号速度ではなく、処理されている信号のデータ速度でランするので、より少ない電力を消費し、より高周波な信号を処理することが可能であり、かつより高い性能を達成する。それは、ミリ秒で再構成することができ、従ってそれに様々なサービスを支援させる。安価なマイクロコントローラ及びＤＳＰｓと組み合せた場合には、そのようなシステムは、多重サービスを支援するために多重ＡＳＩＣチップセット及びアナログサブシステムの必要性を排除できる。これは、小さくて、軽量で、安価で、長いバッテリ寿命を有し、多重サービスを支援するシステムユニットを搬送することができ、かつこの技術分野に追加される新しいケーパビリティを有することができる機器を結果として生ずる。これらの新しいケーパビリティは、全く新しいサービスにまで拡大する。ある有線サービス（例えば、広帯域ＣＤＭＡ）に対する状況は、無線サービスに対するものと同じである。しかしながら、他のサービスに対して、信号周波数は、通常の技術によって取り扱うことができる。それにも係わらず、このアプリケーションによって網羅されるアプローチにより、通常の技術よりもかなり低い限界費用で多重有線及び無線サービスの両方を支援することが可能である。通常の技術及びこの発明によって網羅される技術の両方は、同じ基礎を成しているチップ製造処理に依存し、かつ基礎を成している処理における改良は、両方のアプローチに同等に利益をもたらす。従って、通常の技術に対する現行の発明のアプローチの相対的な利点は、長い年月の間継続する。図１は、本発明の好ましい実施例の概略図である。この構造は、印刷回路基盤、マルチチップモジュール及び単一チップを含んでいる種々の物理処理で実現することができる。本発明の通信回路３０は、ＲＦ回路３４のアンテナポート３６を通して無線周波数（ＲＦ）回路３４（ＲＦ“front-end（フロントエンド：前置）”回路としても知られる）に接続されるアンテナ３２を有する。また、ＲＦ回路３４は、以下に説明するような方法でそれを再構成するために用いることができる双方向ＲＦディジタル入力ポート３８を有する。アンテナ３２は、遠隔システムと発明の通信回路３０のユーザとの間の通信を供給する目的で遠隔システム（図示省略）と通信するために用いられる。ある場合には、ユーザは、遠隔システムと可聴的に通信している人間でありうる。他の場合には、ユーザは、遠隔システムと電子的に通信している電子機器でありうる。ＲＦ回路３４は、ＲＦディジタル入力ポート３８を通してディジタル制御信号を受信するように構成されている。ディジタル制御信号に応答して、ＲＦ回路３４は、受信モード又は送信モードで動作することができる。受信モードではＲＦ回路３４は、アンテナ３２における応答をもたらす電磁波に応答することができ、応答は、アンテナ３２の変換作用を通して電気信号に変換される。電気信号は、ＲＦ回路３４のアンテナポート３６を通して受信される。送信モードではＲＦ回路３４は、ＲＦディジタル入力ポート３８を通過したディジタル信号に応答する。次いで、ＲＦ回路３４は、電気信号に含まれる情報を変換しかつアンテナポート３６を通してアンテナ３２に渡される電磁エネルギーを生成する。また、発明の通信回路３０は、双方向回線５４を介してポート５２を通してＲＦ回路３４と通信する構成可能回路５０も含む。構成可能回路５０は、例えば、一つ以上の通常のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）で構成することができる。また、構成可能回路５０は、二個所でマイクロコントローラ５６にも接続される。構成可能回路５０の双方向ポート５８は、双方向回線６２を通してマイクロコントローラ５６の双方向ポート６０に接続される。また、構成可能回路５０の双方向ポート６４は、双方向回線６８を通してマイクロコントローラ５６の双方向ポート６６に接続される。構成可能回路５０は、双方向回線６２及び６８を介してマイクロコントローラ５６から構成信号を受信することができる。構成信号は、構成可能回路５０を遠隔システム構成可能回路７０及び局所インタフェース構成可能回路７２にに区分する。遠隔システム構成可能回路７０及び局所インタフェース構成可能回路７２への構成可能回路５０の区分は、仮想パーティション７４によって記号化される。構成可能回路５０が区分される方法に係わらず、構成可能回路５０の双方向ポート５８は、常に遠隔システム構成可能回路７０のポートであり、かつ構成可能回路５０の双方向ポート６４は、常に局所インタフェース構成可能回路７２のポートである。望むならば、遠隔システム構成可能回路７０と局所インタフェース構成可能回路７２との間の接続により相互に分離されるべく構成可能回路５０の二つのパーティションを視ることは、有利でありうる。また、構成可能回路５０は、遠隔システム構成可能回路７０のポート８４とＤＳＰ８０のポート８６との間に延びる双方向回線８２を介してディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路８０に接続される。ＤＳＰ８０が構成可能回路５０の遠隔システム構成可能回路７０の部分に接続されるべく示されているが、ＤＳＰ回路８０は、局所インタフェース構成可能回路７２に接続されうるということが理解できるであろう。また、構成可能回路５０は、局所インタフェース構成可能回路７２のポート９４とＳＩＭ９０のポート９６との間に延びる双方向回線９２を介してセキュリティ識別モジュール（ＳＩＭ）９０（または他のセキュリティ又は必要な識別ハードウェア）に接続される。構成可能回路５０は、支援されているサービスに適格なセキュリティ及び識別ファンクションを実行する。また、局所インタフェース構成可能回路７２は、局所インタフェース構成可能回路７２のポート１０４と局所インタフェーススロット１００のポート１０６との間に延びる双方向回線１０２を介して局所インタフェーススロット１００（ＰＣＭＣＩＡスロットのような）に接続される。また、局所インタフェース構成可能回路７２は、局所インタフェース構成可能回路７２のポート１１４とスピーカ１１０との間に延びる回線１１２を介してスピーカ１１０に接続される。更に、局所インタフェース構成可能回路７２は、また、局所インタフェース構成可能回路７２のポート１２４まで拡張する回線１２２を介してマイクロフォン１２０に接続される。日立Ｈ８−３００２マイクロコントローラでありうる、マイクロコントローラ５６は、タッチ入力ディスプレイ機器でありうる、ディジタル１３０に接続される。マイクロコントローラ５６及びディスプレイ１３０は、マイクロコントローラ５６のポート１３４とディスプレイ１３０のポート１３６との間に拡張する双方向回線１３２を介して接続される。また、キーパッド１４０は、回線１４４を介してマイクロコントローラ５６のポート１４２に接続される。そして、メモリ１６０は、遠隔システム構成可能回路７０のポート５８とマイクロコントローラ５６のポート６０とに双方向回線１６２を介して接続される。使用中、発明の通信回路３０は、マイクロコントローラ５６をプログラムする信号に応答する。プログラミング信号は、ポート６０への回線１６２及び６２を介してメモリ１６０からマイクロコントローラ５６のプログラムメモリにロードすることができる。また、マイクロコントローラ５６は、ポート１４２にキーパッド１４０及び回線１４４を介して入力されたコマンド及びデータに応答する。また、マイクロコントローラ５６は、ポート１３４からポート１３６までの回線１３２を通過した後にディスプレイ１３０上に表示されるべく、入力及びそのプログラミングに応じて、ディスプレイ信号を生成することができる。マイクロコントローラ５６は、構成可能回路５０の構成を変えることによって種々の入力信号に応答すべくプログラムされる。例えば、構成可能回路５０の一部分は、遠隔システム構成可能回路７０によって受信された信号に所定の方法で、例えば、可聴信号をスピーカ１１０に渡すことによって応答すべく構成することができる。同時に、構成可能回路５０の一部分は、局所インタフェース構成可能回路７２によって受信した信号に所定の方法で、例えば、アンテナ３２に電磁信号を遠隔システムへ送信させることによって応答すべく構成することができる。望ましいならば、構成可能回路５０は、特別目的ディジタル信号処理のためにＤＳＰ８０と通信すべく構成することができる。更に、構成可能回路５０は、発明の通信回路３０を通して通信に対して更なるセキュリティを供給すべくＳＩＭ９０と通信すべく構成することができる。構成可能回路５０の構成は、条件が変わるように、長い年月の間に容易に変えることができる。例えば、発明の通信回路３０は、一つの地理的領域から別の地理的領域にパスすることができる。これは、新しい変調／復調技術、プロトコル、及び可能な新しい送信及び受信周波数に基づく更なる通信サービスの使用を必要としうる。適切な再構成信号の受信により、マイクロコントローラ５６は、構成可能回路５０を再構成し、ＤＳＰ１３０及びマイクロコントローラ５６のプログラムをロード及び／又は起動し、かつ必要であれば、当業者に知られた方法を介してＲＦ回路３４を再構成する。マイクロコントローラ５６は、ＲＦ回路３４を介してメモリから又は局所インタフェーススロット１００から又は遠隔システムから構成及び関連情報（TimeWareと呼ばれる）関連プログラムを得るであろう。上記は、本発明の好ましい実施例の詳細な説明であるが、当業者に対して生ずるであろうかつ本発明の範疇内である本発明の多くの代替実施例がある。これらの実施例の中に含まれるものとしては、速達便証明EG952820632US及びEG952 820615USのもので、かつ対応する出願番号が60/022,089及び60/018,103である、本出願の親出願と同時に出願された米国特許出願に開示されたものがある。また、これらの実施例の中に含まれるものとしては、速達便証明EH447699524US及びE G447699541USのもので、本ＰＣＴ出願と同時に出願された米国特許出願に開示されているものがある。従って、本発明は、以下に記載の請求の範囲によって決定されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．ユーザと遠隔システムとの間に通信を供給する装置であって、電磁エネルギーの送信を介して前記遠隔システムと通信するための通信回路；遠隔システム通信信号を用いて前記通信回路と通信するために当該通信回路に接続され、ユーザ通信信号を用いて前記ユーザと通信するために当該ユーザに更に接続可能であり、構成信号に応じて構成可能である構成可能回路；及び前記構成可能回路を制御するために前記構成可能回路に接続されかつ前記構成信号を生成するための制御回路とを備えていることを特徴とする装置。２．前記構成可能回路は、遠隔システム構成可能回路及び局所インタフェース構成可能回路を含み、該遠隔システム構成可能回路は、前記通信回路及び前記局所インタフェース構成可能回路に接続されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。３．前記構成可能回路は、フィールドプログラマブルゲートアレイのような、再構成可能ロジック機器を含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。４．前記フィールドプログラマブルゲートアレイは、前記遠隔システム構成可能回路と前記局所インタフェース構成可能回路とに区分され、該区分は、前記構成信号によって決定されることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の装置。５．前記区分は、時間の関数であることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の装置。６．ユーザと遠隔システムとの間に通信を供給する方法であって、ａ）電磁エネルギーの送信を介して前記遠隔システムと通信するための通信回路を供給し；ｂ）遠隔システム通信信号を用いて前記通信回路と通信するために当該通信回路に接続され、ユーザ通信信号を用いて前記ユーザと通信するために当該ユーザに更に接続可能であり、構成信号に応じて構成可能である構成可能回路を供給し；ｃ）前記構成可能回路を前記通信回路に接続し；ｄ）前記構成信号を生成するための制御回路を供給し；かつｅ）前記構成可能回路を制御するために前記制御回路を該構成可能回路に接続する段階を具備することを特徴とする方法。７．前記構成可能回路は、フィールドプログラマブルゲートアレイのような、再構成可能ロジック機器を含むことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の方法。８．ｆ）前記フィールドプログラマブルゲートアレイを遠隔システム構成可能回路と局所インタフェース構成可能回路とに区分する段階を更に具備し、前記区分は、前記構成信号によって決定されることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の方法。９．前記段階ｆ）は、時間の関数であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の方法。 10．ユーザと遠隔システムとの間に通信を供給する装置であって、電磁エネルギーの送信を介して前記遠隔システムと通信するための通信手段；遠隔システム通信信号を用いて前記通信回路と通信するために当該通信回路に接続され、ユーザ通信信号を用いて前記ユーザと通信するために当該ユーザに更に接続可能であり、構成信号に応じて構成可能である構成可能回路手段；及び前記構成可能回路手段を制御するために該構成可能回路手段に接続されかつ前記構成信号を生成するための制御回路手段とを備えていることを特徴とする装置。 11．前記構成可能回路手段は、遠隔システム構成可能回路手段及び局所インタフェース構成可能回路手段を含み、該遠隔システム構成可能回路は、前記通信回路手段及び前記局所インタフェース構成可能回路に接続されることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の装置。 12．前記構成可能回路手段は、フィールドプログラマブルゲートアレイのような、再構成可能ロジック機器を含むことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の装置。 13．前記フィールドプログラマブルゲートアレイは、前記遠隔システム構成可能回路手段と前記局所インタフェース構成可能回路手段とに区分され、該区分は、前記構成信号によって決定されることを特徴とする請求の範囲第１２項に記記載の装置。 14．前記区分は、時間の関数であることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の装置。