JP2008092285A - 移動通信端末及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】端子数を増やすことなく、かつ、消費電力を低減して、RXIQ信号のパラレル伝送と高速シリアル伝送のインターフェースを実現する移動通信端末及その制御方法の提供。
【解決手段】RFIC31とベースバンドLSI32とに、RXIQ信号のパラレル伝送と高速シリアル伝送のインターフェースを備える移動通信端末の受信装置において、RXIQ信号のパラレル伝送路と待ち受け受信時に不必要なRFIC制御信号の伝送路とを兼用し、かつ、待ち受け受信中はRXIQ信号の高速シリアル伝送をパラレル伝送に端子を切り替えて、消費電力の大きい高速シリアル回路(RFIC31とベースバンドLSI32の両方の高速シリアル伝送用PLL45、46とS/P変換回路41、44)の動作を停止させる。これにより、端子数を増やすことなく、待ち受け受信中の消費電力を低減することができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、移動通信端末及びその制御方法に関し、特に、RXIQ信号のパラレル伝送と高速シリアル伝送のインターフェースを備えるWCDMA方式移動通信端末及び該移動通信端末の制御方法に関する。
現在のWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式移動通信端末の受信装置ではRF回路を構成する素子(以下、RFICと呼ぶ。)とベースバンド回路を構成する素子(以下、ベースバンドLSIと呼ぶ。)との間のインターフェースはパラレルデータ伝送によりデータ転送を行っている。
図1は、従来のRFIC−ベースバンドLSI間インターフェース構成図である。従来のパラレルデータ伝送によるRXIQデータのインターフェースでは、RFIC11のDBBインターフェース部13において、アンテナ受信信号をA/D変換したRXIQデータをRXIQ送信回路17で低速クロックに同期させて、出力バッファ22より複数のRXIQパラレルデータ信号を出力する。ベースバンドLSI12は、このRXIQパラレルデータ信号を入力バッファ21より入力し、RFインターフェース部14のRXIQ受信回路18において低速クロックでラッチして、内部のベースバンド部に渡す。
また、TXIQデータのインターフェースでは、ベースバンドLSI12のRFインターフェース部14において、ベースバンド部からのTXIQデータをTXIQ送信回路20で低速クロックに同期させて、出力バッファ22より複数のTXIQパラレルデータ信号を出力する。RFIC11は、このTXIQパラレルデータ信号を入力バッファ21より入力し、DBB(Digital Base Band)インターフェース部13のTXIQ受信回路19において低速クロックでラッチして、内部のRF送信回路部に渡す。
また、ベースバンドLSI12は、その他のRFIC制御信号を出力バッファ22より出力し、RFIC11は、RFIC制御信号を入力バッファ21より入力し、RF内部回路に渡す。上記WCDMA方式移動通信端末に関しては、例えば、下記特許文献1に記載されている。
特開2006−238340号公報
このように、従来のRFICとベースバンドLSI間のインターフェースは、RXIQ信号、TXIQ信号、RFIC制御信号を単方向の信号として、複数のパラレルデータ信号で接続されることからLSIの端子数が多いという欠点があった。また、近年SOC(System On Chip)技術の発達により複数のLSIが1つのLSIに集約され、半導体技術の進歩により微細化が進むことにより、ピンネックによりLSIのパッケージサイズが決まってしまう問題が顕在化しつつある。
上記問題に対して、ピン数を最小化するために、RFICとベースバンドLSI間の次世代インターフェースとして低電圧差動信号(LVDS)を用いた高速シリアル伝送により、信号数を減らすことが考えられている。また、低電圧差動信号(LVDS)を用いたシリアル伝送を用いることにより、複数のRFICとベースバンドLSIの互換性の高いインターフェースにし、高速・低EMI・耐ノイズ性に優れたデータ伝送を実現することが考えられている。
WCDMA方式の移動通信端末で低電圧差動信号(LVDS)を用いた高速シリアル伝送を実装するためには、数百Mbps(bit/秒)の帯域幅が必要となり、更に数倍のサンプリングレートが必要となるが、このRFICとベースバンドLSI間の高速シリアル伝送の帯域幅に比べてベースバンド処理CPUは低速で動作することから、ベースバンド処理CPUに使用するクロックを生成するPLLとは別の高速シリアル伝送に使用するPLLが必要になり、更に高速シリアル伝送用クロックで動作する受信回路が必要となる。例えば、高速シリアル転送の受信回路では、転送帯域幅の数倍のサンプリングレートを実現するためには周波数が高すぎて低消費電力動作が必要な移動通信端末としては不向きであることから、数百MHzのクロックの位相をずらした複数クロック(4相クロック、8相クロック等)を使った並列な受信回路が考えられる。
しかしながら、RFICとベースバンドLSI間のインターフェースにこのような高速シリアル伝送回路を用いると、従来のパラレルデータ伝送に比べて、高速シリアル専用のPLLと高速クロックで動作するシリアル受信回路が動作することにより消費電力が増大するという欠点がある。特に移動通信端末では待ち受け受信中の消費電力を少なくすることが重要であることから、このような高速シリアル伝送を用いることは不向きである。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、端子数を増やすことなく、かつ、消費電力を低減して、RXIQ信号のパラレル伝送と高速シリアル伝送のインターフェースを実現する移動通信端末及びその制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、RFICとベースバンドLSIとを少なくとも備える移動通信端末において、前記RFICと前記ベースバンドLSIとの間に、RXIQ信号のパラレル伝送を行う第1の伝送路と、RXIQ信号のシリアル伝送を行う第2の伝送路とを少なくとも備え、前記第1の伝送路は、RXIQ信号及び前記RFICを制御する制御信号が伝送可能に構成され、待ち受け受信時には、前記第1の伝送路を用いてRXIQ信号がパラレル伝送され、前記第2の伝送路の動作が停止されるものである。
また、本発明は、RFICとベースバンドLSIとを少なくとも備え、前記RFICと前記ベースバンドLSIとの間で、RXIQ信号のパラレル伝送とシリアル伝送とが可能な移動通信端末であって、前記RFICに、RXIQ信号の送信を行うRXIQ送信回路と、RXIQ信号のパラレル/シリアル変換を行うP/S変換回路と、TXIQ信号のシリアル/パラレル変換を行うS/P変換回路と、少なくとも前記RXIQ送信回路に供給するクロックを生成する第1のクロック生成回路と、前記P/S変換回路及び前記S/P変換回路に供給するクロックを生成する第2のクロック生成回路とを備え、前記ベースバンドLSIに、RXIQ信号の受信を行うRXIQ受信回路と、RXIQ信号のシリアル/パラレル変換を行うS/P変換回路と、TXIQ信号のパラレル/シリアル変換を行うP/S変換回路と、少なくとも前記RXIQ受信回路に供給するクロックを生成する第1のクロック生成回路と、前記P/S変換回路及び前記S/P変換回路に供給するクロックを生成する第2のクロック生成回路とを備え、前記RFICの前記RXIQ送信回路と前記ベースバンドLSIの前記RXIQ受信回路とは、各々、双方向バッファを介して接続され、前記双方向バッファの切り替えにより、RXIQ信号又は前記RFICを制御する制御信号のいずれかが伝送可能に構成され、待ち受け受信時には、前記RFICの前記RXIQ送信回路から前記ベースバンドLSIの前記RXIQ受信回路にRXIQ信号がパラレル伝送され、かつ、前記RFIC及び前記ベースバンドLSIの前記第2のクロック生成回路及び前記S/P変換回路の動作が停止されるものである。
また、本発明の方法は、RFICとベースバンドLSIとを少なくとも備える移動通信端末の制御方法において、前記RFICと前記ベースバンドLSIとの間に、RXIQ信号のパラレル伝送を行う第1の伝送路と、RXIQ信号のシリアル伝送を行う第2の伝送路とを少なくとも設け、前記第1の伝送路を、RXIQ信号及び前記RFICを制御する制御信号を伝送可能に構成し、待ち受け受信時には、前記第1の伝送路を用いてRXIQ信号をパラレル伝送し、前記第2の伝送路の動作を停止させる制御を行うものである。
また、本発明の方法は、RFICとベースバンドLSIとを少なくとも備え、前記RFICと前記ベースバンドLSIとの間で、RXIQ信号のパラレル伝送とシリアル伝送とが可能な移動通信端末の制御方法であって、前記RFICに、RXIQ信号の送信を行うRXIQ送信回路と、RXIQ信号のパラレル/シリアル変換を行うP/S変換回路と、TXIQ信号のシリアル/パラレル変換を行うS/P変換回路と、少なくとも前記RXIQ送信回路に供給するクロックを生成する第1のクロック生成回路と、前記P/S変換回路及び前記S/P変換回路に供給するクロックを生成する第2のクロック生成回路とを設け、前記ベースバンドLSIに、RXIQ信号の受信を行うRXIQ受信回路と、RXIQ信号のシリアル/パラレル変換を行うS/P変換回路と、TXIQ信号のパラレル/シリアル変換を行うP/S変換回路と、少なくとも前記RXIQ受信回路に供給するクロックを生成する第1のクロック生成回路と、前記P/S変換回路及び前記S/P変換回路に供給するクロックを生成する第2のクロック生成回路とを設け、前記RFICの前記RXIQ送信回路と前記ベースバンドLSIの前記RXIQ受信回路とを、各々、双方向バッファを介して接続し、前記双方向バッファの切り替えにより、RXIQ信号又は前記RFICを制御する制御信号のいずれかを伝送可能に構成し、待ち受け受信時には、前記RFICの前記RXIQ送信回路から前記ベースバンドLSIの前記RXIQ受信回路にRXIQ信号をパラレル伝送し、かつ、前記RFIC及び前記ベースバンドLSIの前記第2のクロック生成回路及び前記S/P変換回路の動作を停止させる制御を行うものである。
このように、RFICとベースバンドLSIとの間にRXIQ信号のパラレル伝送路とシリアル伝送路とを少なくとも備える移動通信端末において、RXIQ信号のパラレル伝送路とRFICを制御する制御信号の伝送路とを兼用し、待ち受け受信中はシリアル伝送路をパラレル伝送路に切り替えてRXIQ信号をパラレル伝送し、RFIC及びベースバンドLSIの第2のクロック生成回路及びS/P変換回路の動作を停止させる制御を行うことにより、端子数を必要以上に増やすことなく、待ち受け受信期間の消費電力の低減を図ることができる。
本発明の移動通信端末及びその制御方法によれば、下記記載の効果を奏する。
本発明の第1の効果は、待ち受け受信中は、ベースバンドLSI及びRFICの、高速シリアル伝送に必要な回路である高速クロックを生成する高速シリアル伝送用PLL及び高速クロックの複数位相で動作するS/P変換回路を使用せず、従来のパラレル伝送回路でRXIQ信号を受信することにより、待ち受け受信中の消費電力を低減することが可能になるということである。特に、移動通信端末では待ち受け受信中の消費電力を少なくすることが重要であることから、消費電流が増大する高速シリアル伝送を用いることは不向きであり、従来のパラレル伝送を用いて消費電力を低減することは有効である。
また、本発明の第2の効果は、従来のRXIQパラレル伝送路と待ち受け受信時に不必要なRFIC制御信号の伝送路とを兼用することで、端子数を増やすことなくRXIQ信号のパラレル伝送と高速シリアル伝送のインターフェースを実現することが可能になるということである。このように、端子数を必要以上に増やさないことで、LSIのピンネックの問題を解消することができる。
本発明は、その好ましい一実施の形態において、RFICとベースバンドLSIとに、RXIQ信号のパラレル伝送と高速シリアル伝送のインターフェースを備える移動通信端末の受信装置において、RXIQ信号のパラレル伝送路と待ち受け受信時に不必要なRFIC制御信号の伝送路とを兼用し、かつ、待ち受け受信中はRXIQ信号の高速シリアル伝送をパラレル伝送に端子を切り替えて、消費電力の大きい高速シリアル回路(ベースバンドLSIとRFICの双方の高速シリアル伝送用PLLとS/P変換回路)の動作を停止させるものであり、これにより、端子数を増やすことなく、待ち受け受信中の消費電力を低減することができる。
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係るWCDMA方式移動通信端末及びその制御方法について、図2を参照して説明する。図2は、本実施例の高速シリアル伝送とパラレル伝送の両方のインターフェースを持つ、RFIC−ベースバンドLSI間インターフェース構成図である。
本実施例の移動通信端末は、図2に示すように、RFIC31とベースバンドLSI32の間のインターフェースに関するものであり、高速シリアル伝送とパラレル伝送の2つのインターフェースにより構成されている。なお、RFIC31及びベースバンドLSI32の内部回路の構成や機能、移動通信端末の他の要素の構成や機能は特に限定されない。
RFIC31側のインターフェースは、DBBインターフェース部33の中に、従来のパラレル伝送を行うRXIQ送信回路37と高速シリアル伝送を行う高速シリアルI/F部39を備え、高速シリアルI/F部39の中に、RXIQシリアル信号の送信を行うP/S(Parallel/Serial)変換回路43とTXIQシリアル信号の受信を行うS/P(Serial/Parallel)変換回路41を備える。また、RXIQパラレル信号及びRFIC制御信号を切り替えて入出力を行う入出力バッファ47と、RXIQシリアル信号及びTXIQシリアル信号の高速シリアル伝送を行うLVDSバッファ48と、RFIC31の内部回路及びDBBインターフェース部33(RXIQ送信回路37)のクロックを生成するRF用PLL35と、高速シリアルI/F部39のクロックを生成する高速シリアル伝送用PLL45と、これらの動作を制御する制御手段(図示せず)を備える。
また、ベースバンドLSI32側のインターフェースは、RFインターフェース部34の中に、従来のパラレル伝送を行うRXIQ受信回路38と高速シリアル伝送を行う高速シリアルI/F部40を備え、高速シリアルI/F部40の中に、RXIQシリアル信号の受信を行うS/P変換回路44とTXIQシリアル信号の送信を行うP/S変換回路42を備える。また、RXIQパラレル信号及びRFIC制御信号を切り替えて入出力を行う入出力バッファ47と、RXIQシリアル信号及びTXIQシリアル信号の高速シリアル伝送を行うLVDSバッファ48と、バースバンドLSI32の内部回路及びRFインターフェース部34(RXIQ受信回路38)のクロックを生成するDBB用PLL36と、高速シリアルI/F部40のクロックを生成する高速シリアル伝送用PLL46と、RXIQ受信回路38からのRXIQ出力信号と高速シリアルI/F部40からのRXIQ出力信号の選択を行うセレクタ回路(SEL)49と、これらの動作を制御する制御手段(図示せず)を備える。
このように、従来の携帯移動端末のインターフェースに用いた複数のパラレルデータ信号を低電圧差動信号(LVDS)の高速シリアル信号に変更することで、図1の複数のRXIQ信号と複数のTXIQ信号が、図2のRXIQシリアル信号の2本とTXIQシリアル信号の2本になり、端子数を削減させることができる。
ここで、従来のパラレル伝送のRXIQ信号を高速シリアル伝送で実現するには、数百Mbps(bit/秒)の帯域幅が必要となり、更に数倍のサンプリングレートが必要となる。転送帯域幅の数倍のサンプリングレートを実現するためには周波数が高すぎて低消費電力動作が必要な移動通信端末としては不向きであることから、数百MHzのクロックの位相をずらした複数クロック(4相クロック、8相クロック等)を使った受信回路が考えられる。
そこで、ベースバンドLSI32の高速シリアル伝送によるRXIQ受信では、従来のDBB用PLL36とは別に高速シリアル伝送用PLL46により周波数の異なる複数位相のクロックを生成し、高速シリアルI/F部40のS/P変換回路44に、複数位相のクロック毎にシリアルデータをラッチする並列回路を設け、同期を検出し、複数位相のサンプリングデータから中央サンプリングポイントを検出して、最適なサンプリングデータを選択出力する位相調整機能を持たせる。同様に、RFIC31の高速シリアル伝送によるTXIQ受信についても、従来のRF用PLL35とは別に高速シリアル伝送用PLL45により周波数の異なる複数位相のクロックを生成し、高速シリアルI/F部39のS/P変換回路41に、複数位相のクロック毎にシリアルデータをラッチする並列回路を設け、同期を検出し、複数位相のサンプリングデータから中央のサンプリングポイントを検出して、最適なサンプリングデータを選択出力する位相調整機能を持たせる。
しかしながら、これら高速シリアル伝送の回路を動作させるには、ベースバンドLSI32とRFIC31の両方で、高速クロックを生成する高速シリアル伝送用PLL45、46と高速クロックの複数位相で動作するS/P変換回路41、44が動作するため、従来のパラレル伝送回路に比べて消費電流が増加してしまう。
そこで、本発明の移動通信端末では、待ち受け受信中は送信に関与する信号(ベースバンドLSI32からRFIC31への送信制御信号、シリアル信号等)が必要ないことから、待ち受け受信中は、RFIC31とベースバンドLSI32の双方向バッファ47をRXIQ信号に切り替え、端子数を増やすことなく待ち受け受信中に従来のパラレル伝送によりRXIQ信号をRFIC31からベースバンドLSI32に転送する。そして、RXIQ受信回路38からの出力信号をセレクタ49で選択して、RXIQ信号をパラレル伝送用のパスに切り替える。
また、RF用PLL35からRFIC31のDBBインターフェース部33のRXIQ送信回路37にクロックを供給し、高速シリアル伝送用PLL45を停止させておき、高速シリアルI/F部39に対する複数位相クロックの供給を停止しておくことで無駄な電力消費を抑える。同様に、DBB用PLL36からベースバンドLSI32のRFインターフェース部34のRXIQ受信回路38にクロックを供給し、高速シリアル伝送用PLL46を停止させておき、高速シリアルI/F部40に対する複数位相クロックの供給を停止しておくことで無駄な電力消費を抑える。
このように、RFIC31とベースバンドLSI32に、RXIQ信号のパラレル伝送と高速シリアル伝送のインターフェースを備える構成において、RFIC31のRXIQ送信回路37とベースバンドLSI32のRXIQ受信回路38との間に双方向バッファ47を設けて、RXIQパラレル信号の伝送路とRFIC制御信号の伝送路とを兼用し、待ち受け受信中は、双方向バッファ47を切り替えてRXIQ信号をパラレル伝送し、かつ、ベースバンドLSI32とRFIC31の双方の、高速シリアル伝送用PLL45、46とS/P変換回路41、44を停止させることにより、端子数を増やすことなく、消費電力を低減することができる。
なお、上記実施例では、WCDMA方式移動通信端末について記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、RF回路部とベースバンド回路部との間にRXIQ信号のパラレル伝送路とシリアル伝送路を備える任意の移動通信端末に対して適用することができる。
本発明は、RXIQ信号のパラレル伝送と高速シリアル伝送のインターフェースを備える任意の移動通信端末及びその制御方法に適用することができる。
従来のRFIC−ベースバンドLSI間インターフェース構成図である。 本発明の一実施例に係る高速シリアル伝送とパラレル伝送の両方のインターフェースを持つRFIC−ベースバンドLSI間インターフェース構成図である。
符号の説明
11 RFIC
12 ベースバンドLSI
13 DBBインターフェース部
14 RFインターフェース部
15 RF用PLL
16 DBB用PLL
17 RXIQ送信回路
18 RXIQ受信回路
19 TXIQ受信回路
20 TXIQ送信回路
21 入力バッファ
22 出力バッファ
31 RFIC
32 ベースバンドLSI
33 DBBインターフェース部
34 RFインターフェース部
35 RF用PLL
36 DBB用PLL
37 RXIQ送信回路
38 RXIQ受信回路
39 高速シリアルI/F部
40 高速シリアルI/F部
41、44 S/P変換回路
42、43 P/S変換回路
45、46 高速シリアル伝送用PLL
47 双方向バッファ
48 LVDSバッファ
49 SEL

Claims (4)

  1. RFICとベースバンドLSIとを少なくとも備える移動通信端末において、
    前記RFICと前記ベースバンドLSIとの間に、RXIQ信号のパラレル伝送を行う第1の伝送路と、RXIQ信号のシリアル伝送を行う第2の伝送路とを少なくとも備え、
    前記第1の伝送路は、RXIQ信号及び前記RFICを制御する制御信号が伝送可能に構成され、
    待ち受け受信時には、前記第1の伝送路を用いてRXIQ信号がパラレル伝送され、前記第2の伝送路の動作が停止されることを特徴とする移動通信端末。
  2. RFICとベースバンドLSIとを少なくとも備え、前記RFICと前記ベースバンドLSIとの間で、RXIQ信号のパラレル伝送とシリアル伝送とが可能な移動通信端末であって、
    前記RFICに、RXIQ信号の送信を行うRXIQ送信回路と、RXIQ信号のパラレル/シリアル変換を行うP/S変換回路と、TXIQ信号のシリアル/パラレル変換を行うS/P変換回路と、少なくとも前記RXIQ送信回路に供給するクロックを生成する第1のクロック生成回路と、前記P/S変換回路及び前記S/P変換回路に供給するクロックを生成する第2のクロック生成回路とを備え、
    前記ベースバンドLSIに、RXIQ信号の受信を行うRXIQ受信回路と、RXIQ信号のシリアル/パラレル変換を行うS/P変換回路と、TXIQ信号のパラレル/シリアル変換を行うP/S変換回路と、少なくとも前記RXIQ受信回路に供給するクロックを生成する第1のクロック生成回路と、前記P/S変換回路及び前記S/P変換回路に供給するクロックを生成する第2のクロック生成回路とを備え、
    前記RFICの前記RXIQ送信回路と前記ベースバンドLSIの前記RXIQ受信回路とは、各々、双方向バッファを介して接続され、前記双方向バッファの切り替えにより、RXIQ信号又は前記RFICを制御する制御信号のいずれかが伝送可能に構成され、
    待ち受け受信時には、前記RFICの前記RXIQ送信回路から前記ベースバンドLSIの前記RXIQ受信回路にRXIQ信号がパラレル伝送され、かつ、前記RFIC及び前記ベースバンドLSIの前記第2のクロック生成回路及び前記S/P変換回路の動作が停止されることを特徴とする移動通信端末。
  3. RFICとベースバンドLSIとを少なくとも備える移動通信端末の制御方法において、
    前記RFICと前記ベースバンドLSIとの間に、RXIQ信号のパラレル伝送を行う第1の伝送路と、RXIQ信号のシリアル伝送を行う第2の伝送路とを少なくとも設け、
    前記第1の伝送路を、RXIQ信号及び前記RFICを制御する制御信号を伝送可能に構成し、
    待ち受け受信時には、前記第1の伝送路を用いてRXIQ信号をパラレル伝送し、前記第2の伝送路の動作を停止させる制御を行うことを特徴とする移動通信端末の制御方法。
  4. RFICとベースバンドLSIとを少なくとも備え、前記RFICと前記ベースバンドLSIとの間で、RXIQ信号のパラレル伝送とシリアル伝送とが可能な移動通信端末の制御方法であって、
    前記RFICに、RXIQ信号の送信を行うRXIQ送信回路と、RXIQ信号のパラレル/シリアル変換を行うP/S変換回路と、TXIQ信号のシリアル/パラレル変換を行うS/P変換回路と、少なくとも前記RXIQ送信回路に供給するクロックを生成する第1のクロック生成回路と、前記P/S変換回路及び前記S/P変換回路に供給するクロックを生成する第2のクロック生成回路とを設け、
    前記ベースバンドLSIに、RXIQ信号の受信を行うRXIQ受信回路と、RXIQ信号のシリアル/パラレル変換を行うS/P変換回路と、TXIQ信号のパラレル/シリアル変換を行うP/S変換回路と、少なくとも前記RXIQ受信回路に供給するクロックを生成する第1のクロック生成回路と、前記P/S変換回路及び前記S/P変換回路に供給するクロックを生成する第2のクロック生成回路とを設け、
    前記RFICの前記RXIQ送信回路と前記ベースバンドLSIの前記RXIQ受信回路とを、各々、双方向バッファを介して接続し、前記双方向バッファの切り替えにより、RXIQ信号又は前記RFICを制御する制御信号のいずれかを伝送可能に構成し、
    待ち受け受信時には、前記RFICの前記RXIQ送信回路から前記ベースバンドLSIの前記RXIQ受信回路にRXIQ信号をパラレル伝送し、かつ、前記RFIC及び前記ベースバンドLSIの前記第2のクロック生成回路及び前記S/P変換回路の動作を停止させる制御を行うことを特徴とする移動通信端末の制御方法。
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