JP2007527648A - 共通のサンプリング速度を伴う多重通信プロトコル - Google Patents

Abstract

第１周波数で信号を受信する第１チャネルと、第２周波数で信号を受信し送信する第２チャネルとを含む無線装置。マルチプレクサは、第１および第２チャネルをＡ／ＤおよびＤ／Ａ変換器を通してデジタル信号処理装置に接続する。発振器はＡ／ＤおよびＤ／Ａ変換器に接続され、これに共通のサンプリング周波数を与える。デジタル信号処理装置はマルチプレクサを制御し、共通のサンプリング速度を用いてチャネルの異なる搬送周波数を適応させるために、受信したデジタル信号に変更を加える。周波数合成器は発振器に接続され、チャネルのために異なる周波数信号を与える。第３周波数で信号の受信および送信を行い、またマルチプレクサに接続された第３チャネルが設けられてもよい。処理装置は、通信プロトコルをチャネルのうちの少なくとも２つのために同時に実行することができる。

Description

本発明は一般に無線通信に関し、より詳細には多重通信プロトコルを実施するための無線装置に関する。

各通信プロトコルは、特定のサンプリング速度と同様に、中間周波数（ＩＦ）のフロント・エンドまたは処理チャネルへの個々の無線周波数（ＲＦ）を有する。これによりハードウェア、ＰＣボードのスペース、消費電力およびハードウェアの複雑さの点で余計な費用が生じる。図１には、ＧＰＳチャネルがデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）に接続されたフロント・エンド・ハードウェアを有し、一方で無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）およびＢｌｕｅ Ｔｏｏｔｈネットワークのチャネルが、マルチプレクサならびに共用のＡ／ＤおよびＤ／Ａ変換器を通してＤＳＰに接続されている典型的な実施例が示されている。周波数合成器はＷＬＡＮおよびＢｌｕｅ Ｔｏｏｔｈのチャネルのために適切な個々の無線周波数を与えなければならず、マルチプレクサを通してどの信号が送信されるかによってＡ／ＤおよびＤ／Ａ変換器への周波数を区別しなければならない。ＤＳＰは、どのチャネルが処理されるかによって、周波数合成器、マルチプレクサ、ならびにＡ／ＤおよびＤ／Ａ変換器を制御する。

本発明の無線装置は、第１周波数で信号を受信する第１チャネルと、第２周波数で信号を受信し送信する第２チャネルとを含む。マルチプレクサは、第１および第２チャネルをＡ／ＤおよびＤ／Ａ変換器を通してデジタル信号処理装置に接続する。発振器はＡ／ＤおよびＤ／Ａ変換器に接続され、これに共通のサンプリング周波数を与える。デジタル信号処理装置はマルチプレクサを制御し、共通のサンプリング速度を用いてチャネルの異なる搬送周波数を適応させるために、受信したデジタル信号に変更を加える。周波数合成器は発振器に接続され、チャネルに異なる周波数信号を与える。第３チャネルは第３周波数で信号を受信し送信するために設けられてもよく、これもまたマルチプレクサに接続される。処理装置は、チャネルの少なくとも２つのために同時に通信プロトコルを実行することができる。第１チャネルはＧＰＳ信号を受信するように構成されてもよく、一方で第２チャネルはＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅ Ｔｏｏｔｈ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳおよびＷＣＤＭＡのうちの１つまたは複数を受信するように構成されてもよい。

無線装置は、ソフトウェアで定義される無線装置であってもよい。処理装置は、サンプリング周波数の線形補間によって異なる周波数信号を適応させる。所望のサンプリング速度Ｔ_０で補間された各サンプルＹ_ｎについての線形補間は、共通のサンプリング速度Ｔ_ｓで２つのサンプルＸ_ｎ＋１とＸ_ｎから、Ｙ_ｎ＝Ｘ_ｎ＋ｎ（Ｔ_０−Ｔ_ｓ）／Ｔ_ｓ（Ｘ_ｎ＋１−Ｘ_ｎ）として計算される。

本発明のこれらの態様およびその他の態様は、添付の図面と合わせて考慮した場合、以下の発明の詳細な説明より明らかとなる。

従来技術の無線装置および本発明の無線装置を図１および２に関して説明する。同じ構成または共通の構成および機能を有する構成要素は、両図面中で同じ参照符号を有する。

図１（従来技術）の無線装置１０は３つの通信プロトコルを適応させるための３つのチャネルを有する。第１チャネルはＧＰＳフロント・エンド２２に接続されたアンテナ２０を含む。出力は、基底周波数ｆ０で水晶発振器２８を有するＡ／Ｄ変換器２７に復調器２４および低域フィルタ２６を通して与えられる。Ａ／Ｄ変換器２７の出力は、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）５０に基底帯域処理装置２９を通して与えられる。第２チャネルは、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）３４に接続された、送信／受信スイッチ３２を伴うアンテナ３０を含む。ＷＬＡＮ３４の出力はＡ／Ｄ変換器５４にマルチプレクサ（ＭＵＸ）５２を通して与えられ、Ａ／Ｄ変換器５４の出力はＤＳＰ５０に与えられる。送信信号はマルチプレクサ５２、ＷＬＡＮ３４、送信／受信スイッチ３２およびアンテナ３０にＤＳＰ５０からＤ／Ａ変換器５６を通して与えられる。第３チャネルはアンテナ４０、送信／受信スイッチ４２、およびマルチプレクサ５２に接続されたＢｌｕｅ Ｔｏｏｔｈフロント・エンド４４を含む。再度、マルチプレクサ５２からＤＳＰ５０へ流れる信号はＡ／Ｄ変換器５４およびＤ／Ａ変換器５６によって制御される。

ＤＳＰ５０は回線５１上の制御信号をマルチプレクサ５２に与える。また、制御信号（ＳＰＩ）５３を周波数合成器６０に与える。自動利得制御（ＡＧＣ）信号５５はＤＳＰ５０からＧＰＳフロント・エンド５２、ＷＬＡＮフロント・エンド３４およびＢｌｕｅ Ｔｏｏｔｈフロント・エンド４４に与えられる。タイマ・クロック入力５９はＤＳＰ５０に与えられる。

周波数合成器６０は水晶発振器６２を含む。ＤＳＰ５０からのＳＰＩ信号５３の制御下で、周波数合成器６０は６６で基準信号ＡをＧＰＳフロント・エンド２２に与える。マルチプレクサ５２によりどの信号が処理されるかによって、合成器６０は基準周波数Ｂを６８上のＷＬＡＮフロント・エンド３４に与え、周波数ｆ１を端末６４からＡ／Ｄ変換器５４およびＤ／Ａ変換器５６に与えるか、または基準周波数ＣをＢｌｕｅ Ｔｏｏｔｈフロント・エンド４４に与え、周波数ｆ２を端末６４からＡ／Ｄ変換器５４およびＤ／Ａ変換器５６に与える。

ハードウェアの量を減らして費用、スペース、電力消費等を減らすために、本発明の無線装置は最小限の数の発振器およびＡ／Ｄ変換器を使用し、周波数合成器を単純化する。このことは図２に示すように、共通のサンプリング速度を使用することによって達成される。アンテナ２０、ＧＰＳフロント・エンド２２、復調器２４および低域フィルタ２６に由来する第１チャネルはマルチプレクサ５２に接続される。出力はＤＳＰ５０にＡ／Ｄ変換器５４を通して与えられる。基底帯域処理装置２９はＤＳＰ５０中のソフトウェア中で実行される。第２チャネルおよび第３チャネルは変更されない。単に、端末７６、７８、７９の周波数信号Ａ、Ｂ、ＣをそれぞれＧＰＳ２２、ＷＬＡＮ３４およびＢｌｕｅ Ｔｏｏｔｈ４４に与えることによって、周波数合成器は単純化されている。それぞれの端末で周波数間の切り替えはない。ＤＳＰ５０へのクロックまたはタイマ５９と、Ａ／Ｄ変換器５４およびＤ／Ａ変換器５６のための７４上のサンプル周波数ｆ０もまた共通の信号である。

ＤＳＰ５０は、共通のサンプリング速度を用いて異なる搬送周波数を適応させるために受信および送信デジタル信号に変更を加える。異なる周波数の簡単な適応法の１つはサンプリング速度の線形補間によるものである。例えば、所望のサンプリング速度Ｔ_０で補間された各サンプルＹ_ｎについての線形補間は、共通サンプリング速度Ｔ_ｓで２つのサンプルＸ_ｎ＋１とＸ_ｎから、Ｙ_ｎ＝Ｘ_ｎ＋ｎ（Ｔ_０−Ｔ_ｓ）／Ｔ_ｓ（Ｘ_ｎ＋１−Ｘ_ｎ）として計算される。ＤＳＰ５０に十分な処理力がある場合、さらに複雑な補間回路の使用が可能である。

実施例として、水晶７２はＧＰＳに典型的な３２．７６８ＭＨｚの振動周波数を有してもよい。ＷＬＡＮの搬送周波数は３３ＭＨｚであってもよく、Ｂｌｕｅ Ｔｏｏｔｈは３２ＭＨｚであってもよい。したがって、ＤＳＰ５０自体はＧＰＳデジタル情報に変更を加えないが、他の２つのチャネルのために、より高いか、またはより低い搬送周波数およびサンプリング周波数に基づいてそれに変更を加える。この３つのチャネルの中間にあるチャネルの周波数がサンプリング周波数として使用されたが、その他の周波数のいかなるものも使用されてよい。また、第４周波数を使用してＤＳＰの中で３つのチャネルが全て変更されてもよい。

これらの操作の実行が可能な処理装置の１つは、Ｓａｎｄｂｒｉｄｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｉｇｉｅｓ社より入手可能なマルチスレッドＤＳＰのＳＢ９６００である。ＤＳＰ５０はプロトコルのうちの少なくとも２つを同時に実行することができる。例えば、ＧＰＳ信号はＷＬＡＮ信号またはＢｌｕｅ Ｔｏｏｔｈ信号で同時に処理されてもよい。図２に３つのチャネルまたは３つのプロトコルの処理を示すが、本発明の概念は２つのチャネルまたは３つ以上のチャネルで使用されてもよい。また、チャネルの所与のプロトコルは、本発明を説明するために本明細書で使用される実施例中で示されたもの以外のプロトコルを含んでもよい。これらにはＧＳＭ、ＧＰＲＳおよびＷＣＤＭＡが含まれるが、これらに限定されることはない。

本発明を詳細に説明し、例示してきたが、これは単に例証および実施例としてなされたものであって、これが制限条件とみなされないことは明らかに理解されよう。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の文言によってのみ制限される。

従来技術の無線装置の概略図である。 本発明の原理を織り込んだ無線装置の概略図である。

Claims (10)

1. 第１搬送周波数で信号を受信する第１チャネルと、
   第２搬送周波数で信号を受信し送信する第２チャネルと、
   前記第１および第２チャネルに接続されたマルチプレクサと、
   前記チャネルを、前記マルチプレクサを通してデジタル信号処理装置に接続するＡ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器と、
   前記Ａ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器に接続され、これに共通のサンプリング速度を与える発振器と、
   前記マルチプレクサを制御し、前記共通のサンプリング速度を用いて異なる搬送周波数を適応させるために受信および送信デジタル信号に変更を加える前記デジタル信号処理装置とを備える無線装置。
2. 前記発振器に接続され、異なる周波数信号を前記第１および第２チャネルに与える周波数合成器を含む請求項１に記載の無線装置。
3. 第３搬送周波数で信号の受信および送信を行い、前記マルチプレクサに接続された第３チャネルを含む請求項１に記載の無線装置。
4. 前記発振器に接続され、異なる周波数信号を前記第１、第２および第３チャネルに与える周波数合成器を含む請求項３に記載の無線装置。
5. 前記処理装置は前記チャネルの少なくとも２つのために同時に通信プロトコルを実行する請求項３に記載の無線装置。
6. 前記処理装置は前記第１および第２チャネルのために同時に通信プロトコルを実行する請求項１に記載の無線装置。
7. 前記第１チャネルはＧＰＳ信号を受信するように構成され、前記第２チャネルはＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅ Ｔｏｏｔｈ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳおよびＷＣＤＭＡの群からの信号を受信するように構成された請求項１に記載の無線装置。
8. 前記無線装置はソフトウェアで定義される無線装置である請求項１に記載の無線装置。
9. 前記処理装置は、前記異なる周波数信号をサンプリング速度の線形補間によって適応させる請求項１に記載の無線装置。
10. 所望のサンプリング速度Ｔ_０で補間された各サンプルＹ_ｎについての前記線形補間は、前記共通のサンプリング速度Ｔ_ｓで２つのサンプルＸ_ｎ＋１とＸ_ｎから、Ｙ_ｎ＝Ｘ_ｎ＋ｎ（Ｔ_０−Ｔ_ｓ）／Ｔ_ｓ（Ｘ_ｎ＋１−Ｘ_ｎ）として計算される、請求項９に記載の無線装置。
    

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