JP2007521714A - プログラマブル・クロックを備える無線周波数からベースバンドへのシリアルなインターフェース - Google Patents
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Abstract
【選択図】図5
Description
(1.関連出願の相互参照)
本出願は、2003年2月19日に出願されたアメリカ合衆国特許出願第10/369,853号に基づく優先権を主張する。
本発明は無線周波数(RF)処理セクションとベースバンド処理セクションを結合するためのインターフェースに関する。特に、本発明はRF処理セクションとベースバンド処理セクションの間のデータおよびメッセージのシリアル・インターフェースに関する。
双方向ラジオ、ページャ、携帯テレビ、パーソナル・コミュニケーション・システム(「PCS」)、携帯情報端末(「PDA」)、携帯電話(「移動電話」とも呼ばれる)、ブルートゥース装置、衛星ラジオ受信機、およびナブスター(NAVSTAR)とも呼ばれる全地球測位システム(「GPS」)等の衛星測位システム(「SPS」)といった無線機器の世界的な普及が急速に進んでいる。現在の傾向として、衛星測位システムが提供する機能を、PDA、携帯電話、携帯パソコン、自動車などを含む幅広い電子機器およびシステムへ組込むことが求められている。
GRF1 RFチップと、GSP1/LXベースバンド処理チップを含むSPSチップセットを普及させた。この二つの製品の詳細は、SiRFStarI GPSアーキテクチャGRF1とGSP1のデータシートに記述されている。図1に示された通り、符号差分信号線(SIGNと表記)、マグニチュード差分信号線(MAGNITUDEと表記)、GPSクロック信号線(GPSCLKと表記)、およびアクイジション・クロック信号線(ACQCLKと表記)とを使用して、RFチップ102はベースバンド・チップ104にデータ・サンプルを通信していた。ベースバンド・チップ104は、限られた専用の方法で、すなわち自動利得制御(AGC)クロック、データ、およびストローブ信号線(それぞれAGCCLK,AGCDATA,AGCSTRBと表示)を使用してRFチップ102と通信し、AGCデータをRFチップ102へ提供することができた。
この発明は、RF処理セクションとベースバンド処理セクションの間のインターフェース(およびインターフェースを運用する、あるいは提供する方法)を提供する。そのインターフェースは、RF処理セクションとベースバンド処理セクションの間での汎用の双方向のメッセージ送信をサポートする。そのインターフェースは更に、それら二つの処理セクションの間でのSPSの信号サンプルの送信も、過度に複雑とすることなくサポートする。
通常の衛星測位システム(「SPS])は、無線装置がどの時点でも検知可能な約12個の衛星を備える。本明細書でSPSとは、地球上の無線装置の位置の特定を提供するもしくは可能にする、衛星と地上通信装置の両方、もしくはいずれか一方を活用する任意のシステムを意味し、以下を含む(ただしこれらに限定されるものではない): 全地球測位システム(「GPS」)(NAVSTARなど)、GLONASS,LORAN,Shoran,Decca,あるいはTACAN。考察を行うために、GPS RF処理セクションとベースバンド処理セクションの間のインターフェースの具体的な例が記述されている。しかし、当該インターフェースの根本的な原理は、RF処理セクションとベースバンド処理セクションのインターフェース全般に適用できる。
図面内の構成要素は必ずしも実物大ではなく、本発明の原理を図解すべく強調されている場合がある。全図面にわたり、同一参照番号により同一要素を示す。
Claims (60)
- 無線周波数(RF;Radio Frequency)信号を処理するRFセクションを、ベースバンド信号を処理するベースバンド・セクションへ結合する、RFからベースバンドへのインターフェースであって:
RFセクションとベースバンド・セクションの間でのメッセージの通信のための双方向のメッセージ・シリアル・インターフェースと;
RFセクションからベースバンド・セクションへのデータの通信のためのデータ・シリアル・インターフェース
を備えるインターフェース。 - 前記データ・シリアル・インターフェースが、単一のデータ・ビット信号線を備える、請求項1のインターフェース。
- 前記データ・シリアル・インターフェースが、データ・クロック信号線と、単一のデータ・ビット信号線を備える、請求項1のインターフェース。
- 前記データ・シリアル・インターフェースが、データ・クロック信号線と、データ・ビット信号線を備え;
そのデータ・クロック信号線が、立上りエッジと立下りエッジを備えるデータ・クロックを伝送し;
そのデータ・ビット信号線が、第1のデータ・ビットと第2のデータ・ビットを備えるデータ信号を伝送し;
その第1のデータ・ビットが、データ・クロックの立上りエッジにおいて有効であり、その第2のデータ・ビットが、データ・クロックの立下りエッジにおいて有効である、請求項1のインターフェース。 - 前記第1のデータ・ビットが、符号ビットである、請求項4のインターフェース。
- 前記第2のデータ・ビットが、マグニチュード・ビットである、請求項4のインターフェース。
- 前記メッセージ・シリアル・インターフェースが、メッセージ・イン信号線、メッセージ・アウト信号線、およびメッセージ・クロック信号線を備える、請求項1のインターフェース。
- 前記メッセージ・シリアル・インターフェースが、さらにスレーブ選択信号線を備える、請求項7のインターフェース。
- 無線周波数(RF;Radio Frequency)信号を処理するRFセクションを、ベースバンド信号を処理するベースバンド・セクションへ、インターフェースで接続する方法であって:
メッセージ・シリアル・インターフェース上で、RFセクションとベースバンド・セクションの間で双方向に、シリアルにメッセージを通信する工程と;
データ・シリアル・インターフェース上で、RFセクションからベースバンド・セクションへ、シリアルにデータを通信する工程
を備える方法。 - 前記シリアルにデータを通信する工程が、単一のデータ・ビット信号線上でシリアルにデータを通信する工程を備える、請求項9の方法。
- 前記シリアルにデータを通信する工程が、データ・クロック信号線とデータ・ビット信号線を用いて、シリアルにデータを通信する工程を備え:
そのデータ・クロック信号線が、立上りエッジと立下りエッジを備えるデータ・クロックを伝送し;
そのデータ・ビット信号線が、第1のデータ・ビットと第2のデータ・ビットを備えるデータ信号を伝送し;
その第1のデータ・ビットが、データ・クロックの立上りエッジにおいて有効であり、その第2のデータ・ビットが、データ・クロックの立下りエッジにおいて有効である、請求項9の方法。 - 前記第1のデータ・ビットが、符号ビットである、請求項11の方法。
- 前記第2のデータ・ビットが、マグニチュード・ビットである、請求項11の方法。
- 前記シリアルにメッセージを通信する工程が、メッセージ・イン信号線、メッセージ・アウト信号線、およびメッセージ・クロック信号線を用いて、シリアルにメッセージを通信する工程を備える、請求項9の方法。
- 無線周波数(RF;Radio Frequency)信号を処理するRFセクションを、ベースバンド信号を処理するベースバンド・セクションへ結合する、RFからベースバンドへのインターフェースであって:
RFセクションとベースバンド・セクションの間で通信するための、双方向のメッセージ・シリアル・インターフェースであって:
メッセージ・クロック線と;
メッセージ・イン信号線と;
メッセージ・アウト信号線を備え;
そのメッセージ・アウト信号線が、予め定められたRFセクションのメッセージ群から選択されるメッセージを表現する出力ビット・ストリームを伝送し、
その予め定められたRFセクションのメッセージ群が、RFセクションの電力制御メッセージと、RFセクションのテスト・メッセージを備える、メッセージ・シリアル・インターフェース
を備えるインターフェース。 - 前記予め定められたメッセージ群が、さらにRFセクションのプログラマブル・クロック・シンセサイザ・メッセージを備える、請求項15のインターフェース。
- 前記プログラマブル・クロック・シンセサイザ・メッセージが、基準分周値を備える、請求項16のインターフェース。
- 前記基準分周値が、整数の分周値である、請求項17のインターフェース。
- 前記基準分周値が、分数の分周値である、請求項17のインターフェース。
- 前記予め定められたメッセージ群が、さらにメッセージ・クロック線のメッセージ・クロックを選択するためのクロック出力選択メッセージを備える、請求項15のインターフェース。
- 前記メッセージ・イン信号線が、予め定められたベースバンド・セクションのメッセージ群から選択されたメッセージを表現する入力ビット・ストリームを伝送し、
その予め定められたベースバンド・セクションのメッセージ群が、クロック状態メッセージと、アナログ測定メッセージを備える、請求項15のインターフェース。 - 前記予め定められたベースバンド・セクションのメッセージ群が、さらにチャンネル変換回数メッセージを備える、請求項21のインターフェース。
- 前記アナログ測定メッセージが、複数のアナログ入力チャンネルのうちの少なくとも1つに対するアナログ測定メッセージを備える、請求項21のインターフェース。
- データ・クロック信号線と、データ・ビット信号線を備えるデータ・シリアル・インターフェースをさらに備える、請求項15のインターフェース。
- 前記データ・クロック信号線が、立上りエッジと立下りエッジを備えるデータ・クロックを伝送し;
前記データ・ビット信号線が、第1のデータ・ビットと第2のデータ・ビットを備えるデータ信号を伝送し;
その第1のデータ・ビットが、データ・クロックの立上りエッジにおいて有効であり、その第2のデータ・ビットが、データ・クロックの立下りエッジにおいて有効である、請求項24のインターフェース。 - 前記第1のデータ・ビットが、符号ビットであり、前記第2のデータ・ビットが、マグニチュード・ビットである、請求項25のインターフェース。
- 衛星測位システムの受信機のためのRFフロントエンドであって、
衛星測位システム信号を受信するためのRF入力を備えるRF処理セクションと;
そのRF処理セクションに結合された、RFからベースバンドへのインターフェースであって:
RF処理セクションとベースバンド処理セクションの間でメッセージを通信するための双方向のメッセージ・シリアル・インターフェースと;
RF処理セクションからベースバンド処理セクションへデータを通信するためのデータ・シリアル・インターフェースを備えるインターフェース
を備える、RFフロントエンド。 - 前記RF処理セクションが、SiRFStarIIIのRF処理セクションを備える、請求項27のRFフロントエンド。
- 前記メッセージ・シリアル・インターフェースが:
メッセージ・クロック線と;
メッセージ・イン信号線と;
メッセージ・アウト信号線を備え;
そのメッセージ・アウト信号線が、予め定められたRFセクションのメッセージ群から選択されるメッセージを表現する出力ビット・ストリームを伝送する、請求項27のRFフロントエンド。 - 前記RFセクションのメッセージ群が、RFセクションの電力制御メッセージと、RFセクションのテスト・メッセージを備える、請求項29のRFフロントエンド。
- 前記予め定められたメッセージ群が、さらにメッセージ・クロック線のメッセージ・クロックを選択するためのクロック出力選択メッセージを備える、請求項30のRFフロントエンド。
- 前記メッセージ・イン信号線が、予め定められたベースバンド・セクションのメッセージ群から選択されるメッセージを表現する入力ビット・ストリームを伝送し、その予め定められたベースバンド・セクションのメッセージ群が、クロック状態メッセージとアナログ測定メッセージを備える、請求項29のRFフロントエンド。
- 前記アナログ測定メッセージが、複数のアナログ入力チャンネルのうちの少なくとも1つに対するアナログ測定メッセージを備える、請求項32のRFフロントエンド。
- 前記データ・シリアル・インターフェースが、データ・クロック信号線と、データ・ビット信号線を備える、請求項27のRFフロントエンド。
- 前記データ・クロック信号線が、立上りエッジと立下りエッジを備えるデータ・クロックを伝送し;
前記データ・ビット信号線が、第1のデータ・ビットと第2のデータ・ビットを備えるデータ信号を伝送し;
その第1のデータ・ビットが、データ・クロックの立上りエッジで有効であり、その第2のデータ・ビットが、データ・クロックの立下りエッジで有効である、請求項34のRFフロントエンド。 - 前記第1のデータ・ビットが、符号ビットである、請求項35のRFフロントエンド。
- 前記第2のデータ・ビットが、マグニチュード・ビットである、請求項35のRFフロントエンド。
- 衛星測位システムの受信機のためのベースバンド・バックエンドであって、
デジタル装置と通信するためのアドレス、データ、およびコントロール線の少なくとも1つを備えるベースバンド処理セクションと;
そのベースバンド処理セクションに結合された、RFからベースバンドへのインターフェースであって:
RF処理セクションとベースバンド処理セクションの間でメッセージを通信するための双方向のメッセージ・シリアル・インターフェースと;
RF処理セクションからベースバンド処理セクションへデータを通信するためのデータ・シリアル・インターフェースを備えるインターフェース
を備えるベースバンド・バックエンド。 - 前記ベースバンド処理セクションが、SiRFStarIIIのベースバンド処理セクションを備える、請求項38のベースバンド・バックエンド。
- 前記メッセージ・シリアル・インターフェースが:
メッセージ・クロック線と;
メッセージ・イン信号線と;
メッセージ・アウト信号線を備え;
前記メッセージ・アウト信号線が、予め定められたRFセクションのメッセージ群から選択されるメッセージを表現する出力ビット・ストリームを伝送する、請求項38のベースバンド・バックエンド。 - 前記RFセクションのメッセージ群が、RFセクションの電力制御メッセージと、RFセクションのテスト・メッセージを備える、請求項40のベースバンド・バックエンド。
- 前記予め定められたメッセージ群が、さらにメッセージ・クロック線のメッセージ・クロックを選択するためのクロック出力選択メッセージを備える、請求項41のベースバンド・バックエンド。
- 前記メッセージ・イン信号線が、予め定められたベースバンド・セクションのメッセージ群から選択されるメッセージを表現する入力ビット・ストリームを伝送し、その予め定められたベースバンド・セクションのメッセージ群が、クロック状態メッセージと、アナログ測定メッセージを備える、請求項40のベースバンド・バックエンド。
- 前記アナログ測定メッセージが、複数のアナログ入力チャンネルのうちの少なくとも1つに対するアナログ測定メッセージを備える、請求項43のベースバンド・バックエンド。
- 前記データ・シリアル・インターフェースが、データ・クロック信号線と、データ・ビット信号線を備える、請求項38のベースバンド・バックエンド。
- 前記データ・クロック信号線が、立上りエッジと立下りエッジを備えるデータ・クロックを伝送し;
前記データ・ビット信号線が、第1のデータ・ビットと第2データ・ビットを備えるデータ信号を伝送し;
その第1のデータ・ビットが、データ・クロックの立上りエッジにおいて有効であり、その第2のデータ・ビットが、データ・クロックの立下りエッジにおいて有効である、請求項45のベースバンド・バックエンド。 - 前記第1のデータ・ビットが、符号ビットである、請求項46のベースバンド・バックエンド。
- 前記第2のデータ・ビットが、マグニチュード・ビットである、請求項46のベースバンド・バックエンド。
- 衛星測位システムの受信機であって:
RF処理セクションと、衛星測位システム信号を受信するためのRF入力を備えるRFフロントエンドと;
ベースバンド処理セクションと、デジタル装置と通信するためのアドレス、データ、およびコントロール線の少なくとも1つを備えるベースバンド・バックエンドと;
RF処理セクションとベースバンド処理セクションの間に結合された、RFからベースバンドへのインターフェースであって:
RF処理セクションとベースバンド処理セクションの間でメッセージを通信するための双方向のメッセージ・シリアル・インターフェースと;
RF処理セクションからベースバンド処理セクションへデータを通信するためのデータ・シリアル・インターフェースを備えるインターフェース
を備える衛星測位システムの受信機。 - 前記RF処理セクションが、SiRFStarIIIのRF処理セクションを備える、請求項49の衛星測位システムの受信機。
- 前記メッセージ・シリアル・インターフェースが:
メッセージ・クロック線と;
メッセージ・イン信号線と;
メッセージ・アウト信号線を備え;
そのメッセージ・アウト信号線が、予め定められたRFセクションのメッセージ群から選択されるメッセージを表現する出力ビット・ストリームを伝送する、請求項49の衛星測位システムの受信機。 - 前記RFセクションのメッセージ群が、RFセクションの電力制御メッセージと、RFセクションのテスト・メッセージを備える、請求項51の衛星測位システムの受信機。
- 前記予め定められたメッセージ群が、さらにメッセージ・クロック線のメッセージ・クロックを選択するためのクロック出力選択メッセージを備える、請求項52の衛星測位システムの受信機。
- 前記メッセージ・イン信号線が、予め定められたベースバンド・セクションのメッセージ群から選択されるメッセージを表現する入力ビット・ストリームを伝送し、その予め定められたベースバンド・セクションのメッセージ群が、クロック状態メッセージと、アナログ測定メッセージを備える、請求項51の衛星測位システムの受信機。
- 前記アナログ測定メッセージが、複数のアナログ入力チャンネルのうちの少なくとも1つに対するアナログ測定メッセージを備える、請求項54の衛星測位システムの受信機。
- 前記データ・シリアル・インターフェースが、データ・クロック信号線と、データ・ビット信号線を備える、請求項49の衛星測位システムの受信機。
- 前記データ・クロック信号線が、立上りエッジと立下りエッジを備えるデータ・クロックを伝送し;
前記データ・ビット信号線が、第1のデータ・ビットと、第2のデータ・ビットを備えるデータ信号を伝送し;
その第1のデータ・ビットが、データ・クロックの立上りエッジにおいて有効であり、その第2のデータ・ビットが、データ・クロックの立下りエッジにおいて有効である、請求項56の衛星測位システムの受信機。 - 前記第1のデータ・ビットが、符号ビットである、請求項57の衛星測位システムの受信機。
- 前記第2のデータ・ビットが、マグニチュード・ビットである、請求項57の衛星測位システムの受信機。
- 前記ベースバンド処理セクションが、SiRFStarIIIのベースバンド処理セクションを備える、請求項49の衛星測位システムの受信機。
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