JP4555297B2

JP4555297B2 - セルラーモデム処理

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Inventors: ジェイ．バグリカ、ジョン; ケイ．ワイ．チュン、クリストファー; ジー．コレート−ミーナ、ホセ; アール．クルス、アルナルド; タオ、ジャンピン; ブイ．ブー、ミーン; イー．エレッジ、マーク; カーワンド、シャーベル; エム．ゴールドバーグ、アーサー; ジェイ．ヘイズ、デイビッド
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Description

本発明は、概してセルラーモバイルステーション、特にセルラーモバイルステーションにおけるセルラーモデム処理に関するものである。

例えばセルラーフォン及び無線ＰＤＡのようなセルラーモバイルステーションは、セルラー通信のためのモデムオペレーションを実行するためのモデム回路を一般的に含んでいる。これらのオペレーションは一般的に、通信プロトコル層によって分類される。通信プロトコル層の例は、物理層、データ層、並びに（開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルの）ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層、及びアプリケーション層のような、データ層より上の層を含んでいる。

セルラーモバイルステーションは一般的に、複数のプロセッサを使い、これら異なった層のモデムオペレーションを実行する。例えば、あるプロセッサは物理層及び／又はデータ層のモデムオペレーションを実行することができ、他のプロセッサはより高層のモデムオペレーションを実行することができる。ある例で、セルラーモバイルステーションは物理層のオペレーションではデジタル信号プロセッサを使用し、より高層のオペレーションではマイクロコントローラーユニットを使用する。

望まれていることは、改良されたセルラーモバイルステーションである。
添付した図面を参照することにより、本発明はよりよく理解されるであろうし、数多くの目的、特徴及び利点は当業者に明らかになった。

以下に、本発明を実施するための形態の詳細を説明する。本記載は本発明の説明に役立つことを意図したものであって、制限するために取り上げられるべきではない。
図１は本発明に従った、セルラーモバイルステーションのブロック図である。モバイルステーション１０１は、例えばセルラーフォン、無線ＰＤＡ、又は無線モデムのいずれでもよい。モバイルステーション１０１は、セルラー通信プロトコルに従った無線信号を送信及び受信するためのアンテナ１０５を含んでいる。アンテナはＲＦインターフェイス１０７に連結されていて、前記ＲＦインターフェイスはアナログデジタル（Ａ／Ｄ）及びデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）回路１０９に連結されている。図１の実施形態では、モバイルステーション１０１は集積回路１０３を含んでおり、前記集積回路１０３はマイクコントローラーユニット（ＭＣＵ）プロセッサ１４５及びデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１２７を有している。前記実施形態では、ＭＣＵプロセッサ１４５は、例えばゲーム、映像、及びワープロアプリケーションのようなモバイルステーション１０１のアプリケーションを実行するために利用される。

ＤＳＰ１２７はセルラーモデムプロセッサとしてモバイルステーション１０１で利用される。ＤＰＳ１２７は、ステーション１０１がセルラー通信プロトコルに従って、符号化したデータ（例えば音声及び／又は情報）をセルラーフォン網で通信することを可能にするモデムオペレーションを実行するために利用される。後に説明されるように、ＤＳＰ１２７は通信プロトコル（図２参照）のレイヤー１（物理層）、レイヤー２（データ層）、及びレイヤー３のプロセッサモデムオペレーションを実行することができる。

セルラーモバイルステーション１０１は、制御インターフェイス１１３、ＲＦＩ／Ｑデータインターフェイス１１５、及びＤＳＰバス１２５に連結されたレイヤー１（Ｌ１）タイマー１１７を含んでいる。前記実施形態に示されているように、集積回路１０３は、ハードウェアアクセレレータ１２３、音声シリアルインターフェイス１２１、及びＤＳＰバス１２５に連結された基板識別モジュール（ＳＩＭ）カードインターフェイス１２８も含んでいる。モバイルステーション１０１は音声回路１０４、スピーカー１０８、及びマイクロフォン１０６を含んでおり、モバイルステーション１０１に音声入力及び出力を与えている。他の実施形態では、少なくとも音声回路１０４は集積回路１０３に実装されてもよい。

図１の前記実施形態では、ＤＳＰ１２７はレベル１キャッシュ１３１及びブリッジ１３３を通じて、ＤＳＰバス１２５にオペレーション可能なように連結されている。集積回路１０３はレベル１メモリ１２９、レベル２メモリ１３５、レベル２キャッシュ１３７、及び外部メモリインターフェイス１３９も含んでいる。レベル１メモリ１２９及びレベル２キャッシュ１３５は、不揮発性及び／又は揮発性メモリを含んでいてもよい。

ある実施形態では、データはセルラー通信プロトコルに従ってＤＳＰ１２７によって符号化され、ブリッジ１３３、ＤＳＰバス１２５、ＲＦＩ／Ｑデータインターフェイス１１５、及び回路１０９を通じて、アンテナ１０５から送信されるためにＲＦ回路１０７に送られる。レイヤー１のタイマー１１７及び制御インターフェイス１１３は、セルラー通信プロトコルに従ってデータが通信されるための必要なタイミング及び制御情報を提供する。

図１の前記実施例では、集積回路１０３はＭＣＵプロセッサ１４５を含んでいる。ＭＣＵプロセッサ１４５は、メモリ１５１、周辺機器１４９、及び外部メモリインターフェイス１３９に連結されている。ＭＣＵプロセッサ１４５及びＤＳＰ１２７は両者でメッセージを交換するための、メセッセ−ジングユニット１４７に各々連結されている。ＭＣＵプロセッサ１４５及びＤＳＰ１２７は共有されたレベル３メモリ１４１でもデータの交換をすることができる。ある実施形態では、メモリ１４１は集積回路１０３の中に配置されることもある。

ある実施形態では、集積回路１０３はＤＳＰ１２７のためのセキュリティ機能を含んでいる。例えば、ある実施形態では集積回路１０３はハードウェアアクセレレータ（例えば１２３）を含んでおり、前記アクセレレータは、認証用に使うＤＳＰ１２７命令の一部分に対するデジタル署名を生成する。他の実施形態では、集積回路１０３はハードウェアアクセレレータを含んでおり、前記アクセレレータはキー値を暗号化及び解読し、それらを該アクセレレータの揮発性メモリに保存する。これらのセキュリティ機能は、通常のモデムのオペレーションで直面する可能性がある、悪意のある命令からＤＳＰ１２７のオペレーションを保護する。

セルラー通信プロトコルに従って送信される情報は、送信のためにＤＳＰ１２７へＭＣＵプロセッサ１４４から与えられることができる。更に、セルラー通信プロトコルに従って受信した情報は、ＤＳＰ１２７からＭＣＵプロセッサ１４５へ与えられることもできる。ある実施形態において、一方のプロセッサが共有メモリ１４１の一部分に情報を書き込み、他方のプロセッサが前記共有メモリの情報にアクセスすることで、送信される情報及び受信した情報をＤＳＰ１２７とＭＣＵプロセッサ１４５との間で交換することができる。データの共有メモリ中の位置を示すポインタを、プロセッサ間で交換してもよい。ある実施形態では、ステーション１０１はプロセッサ１４５及びＤＳＰ１２７間の通信を制御するためのプロセッサ間通信プロトコルを実践している。共有メモリの利用及び制御は、プロセッサ間通信プロトコルによって概念化されている。プロセッサ間通信プロトコルの例は、２００３年７月１日に出願された「プロセッサ間通信プロトコル(An Interprocessor Communication Protocol)」と題された米国特許出願第１０／６１０，７４６号明細書、２００３年８月１９日に出願された「共有メモリを利用したプロセッサ間通信プロトコルを提供するための方法及び装置(Method and Apparatus for Providing Interprocessor Communications Using Shared Memory)」と題された米国特許出第１０／６４３，３２７号明細書に見出すことができ、両者はそれら全体において、参照によってここに組み込まれる。

ある実施形態では、別のタイプのプロセッサがＤＳＰ１２７の代わりに利用される。同様にして、別の実施形態ではモバイルステーション１０１は他の構成を有することもできる。例えば、別の実施形態はＳＩＭカード１２１又はハードウェアアクセレレータ１２３を含まなくてもよい。更に別の実施形態では、ＭＣＵプロセッサ１４５及びＤＳＰ１２７は個別の集積回路に実装されてもよい。もっと更なる別の実施形態では、モバイルステーションはＤＳＰのみを含み、ＭＣＵプロセッサを含んでいなくてもよい。

図２はセルラー通信プロトコルのスタック２０５を示しており、これがＯＳＩ参照モデルのスタック２０１にどのように対応しているかを示している。セルラー通信プロトコルのレイヤーのオペレーションは、レイヤーに指定された機能を実行するためのオペレーションである。スタック２０５のレイヤー１はＯＳＩモデルの物理層に対応している。レイヤー１のオペレーションは（特定のセルラー通信プロトコルに依存して）、変調オペレーション、復調オペレーション、インターリーブオペレーション、デインターリーブオペレーション、チャンネル符号化オペレーション、チャンネル復号化オペレーション、チャンネル均等化オペレーション、同期化オペレーション、自動利得制御オペレーション、及び自動周波数制御オペレーションを含むことができる。

変調オペレーションは符号化されたチャンネルのデータを送信用の搬送信号に変換するオペレーションを含んでいる。これらのオペレーションは、ある意味では元の信号を表現する搬送信号波の振幅、周波数、又は位相のいずれかを変化させることがある。ステーション１０１によって実施することができるデジタル変調技術の幾つかの例は、ＡＳＫ（振幅偏移変調）、ＦＳＫ（周波数偏移変調）、ガウスフィルタ最小変異変調（ＧＭＳＫ）、ＱＰＳＫ（四位相偏移変調）及びＱＡＭ（直交振幅変調）を含んでいる。

復調オペレーションは、送信メディアで信号を送信するために利用した搬送波から、符号化されたチャンネルデータを回復するためのオペレーションを含んでいる。復調オペレーションは、受信信号の干渉性の検出のためのオペレーションを含むことができ、前記検出はチャンネルの位相及び減衰を正確に推定して、搬送波から送られた信号の分離を可能にするために行われる。

（回復時に）スクランブルを解かれるときに、チャンネルエラーのいかなるバーストも時間内に拡散して、その結果検出器にランダムエラーとして現れるように、インターリーブオペレーションは、チャンネルで送信されるデータ符号の順番をスクランブルするために利用されるオペレーションを含んでいる。

デインターリーブオペレーションは、インターリーブオペレーションによってスクランブルされた符号のスクランブルを解除するために利用されるオペレーションを含んでいる。デインターリーブは受信した符号で実行され、チャンネル復号化の前に実行される。

チャンネル符号化オペレーションは、起こりうるエラーからビットストリームを保護するために、送信前に送信予定のビットストリームに冗長なデータを付け加えるオペレーションを含んでいる。ステーション１０１で実施され得る符号化技術の例は従来の符号化法である。

チャンネル復号化オペレーションは、チャンネル符号化オペレーションの逆を行い、識別及びあらゆる送信エラーの補正を試みるオペレーションを含んでいる。ある実施形態では、ビタビアルゴリズムが従来の符号を復号するために利用されることがある。

均等化オペレーションは、必要としない反射から望ましい信号を抽出するために利用されるオペレーションを含んでいる。均等化オペレーションは、既知の送信された信号がどの様にマルチパスフェージングによって変化させられたかを知るために利用することができ、望ましい信号の残りを抽出するための逆フィルタを構成するように利用されてもよい。

同期化オペレーションは、二つの信号又は二つの信号の広域成分の時間的整合をとるために利用されるオペレーションを含んでいる。例えば、ディレイロックループ（ＤＬＬ）が、二つの信号をより緊密に整合させてその整合を維持するために利用されてもよい。

自動利得制御（ＡＧＣ）オペレーションは、受信信号レベルなどの特定の方法で、特定のパラメータの関数として利得を自動的に調整するために利用されるオペレーションを含んでいる。

自動周波数制御（ＡＦＣ）オペレーションは、ベースステーション送信機のような基準周波数に関する特定の制限がある受信機の基準振動子の周波数を維持するために利用されるオペレーションを含んでいる。

レイヤー２はＯＳＩモデルスタック２０１のデータ層に対応している。レイヤー２のオペレーションの例は（特定のセルラー通信プロトコルに依存して）、メディアアクセス制御（例えば多重アクセス制御）オペレーション及び論理リンク制御（例えばリンクアクセス制御）オペレーションを含んでいる。

メディアアクセス制御は、パケットデータ物理チャンネル及びパケットデータ物理チャンネルに関連した無線リンク接続の多重化のような、共有の送信資源の管理に関するオペレーションを含んでいる。

論理リンク制御は、データパケットのシーケンス及び正当性に関するオペレーションを含んでいる。例えば、一つ以上の接続にわたるフレームのシーケンス管理や、送信、形式、及びオペレーションエラーの検出や、検出した送信、形式、オペレーションエラーからの回復や、回復不能なエラーのスタックのより高層のレイヤーへの通知のために、論理リンク制御は利用される。

スタック２０５のレイヤー３は、ＯＳＩモデルスタック２０１のネットワークレイヤー（トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層及びアプリケーション層）の任意又は全てに（特定のセルラー通信プロトコルに依存して）対応している。レイヤー３のオペレーションの例は（特定のセルラー通信プロトコルに依存して）、呼制御（ＣＣ）管理オペレーション、モビリティ管理（ＭＭ）オペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル（ＳＮＤＣＰ）オペレーション、及び無線リソース（ＲＲ）管理オペレーションを含むことができる。

呼制御（ＣＣ）管理オペレーションは、呼のルーティング、呼の確立、呼の維持、及び呼の開放の管理をするオペレーションを含んでいる。これらのオペレーションは、ＩＳＤＮの呼制御オペレーションに類似している。

モビリティ管理（ＭＭ）オペレーションは、モバイルステーションのネットワークに現在の位置を知らせたり、ユーザー識別認証及び機密保持を提供したりするような、ユーザー端末の移動性を支援するオペレーションを含んでいる。

サブネット依存コンバージェンスプロトコル（ＳＮＤＣＰ）オペレーションは、いくつもの異なる技術に利用されるオペレーションを含んでいる。これらのオペレーションは、非接続及び接続モード、圧縮、多重化、及び分割を含んでもよいより高層レイヤーへのサービスを提供するために使われることがある。

無線リソース（ＲＲ）管理オペレーションは、ネットワークとモバイルステーション間の二点間通話を可能にする無線リソースの接続を、確立、維持、及び開放するためのオペレーションを含んでいる。無線リソ−ス管理オペレーションの例は、呼処理オペレーション、無線チャンネル制御オペレーション、モバイルステーション制御オペレーション、呼開始準備オペレーション、呼ハンドオフオペレーション、電源管理オペレーション、及びモバイルステーションロックオペレーションを含んでいる。

ある実施形態では、モバイルステーション１０１は全地球携帯通信システム（ＧＳＭ）に従ったセルラー通信ネットワークで通信するように設計されている。別の実施形態では、モバイルステーション１０１は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）プロトコル、全世界携帯電話サービス（ＵＭＴＳ）広域帯ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）プロトコル、ＣＤＭＡ２０００プロトコル、時分割同期符号分割多重接続技術（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）プロトコル、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）プロトコル、統合デジタル移動通信（ｉＤＥＮ）プロトコル、地上トランク無線（ＴＥＴＲＡ）プロトコル、一般パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）プロトコル、ＧＳＭ進化の改良型データ転送速度（ＥＤＧＥ）プロトコル、ｉＤＥＮプロトコル、及びＷｉＤＥＮプロトコルのような、別のセルラー通信プロトコルに従った通信をするように設計されていてもよい。スタック２０５の各レイヤーのオペレーションは、異なるプロトコルごとに変化してもよい。

図３は、プロセッサオペレーションを実施するために、ＤＰＳ１２７による実行を目的としたプログラム命令の分割の、ある実施形態を示している。ある実施形態では、分割がブロック３０１で表現される命令は、集積回路１０３（例えばレベル１メモリ１２９及び／又はレベル２メモリ１３５）及び／又は外部（レベル３）メモリ１４１に配置された不揮発性メモリに保存される。ある実施形態では、少なくともいくつかの命令が圧縮された形で不揮発性メモリに保存されていて、前記命令はＤＳＰ１２７で実行されるために、揮発性メモリで解凍され保存される。ある実施形態では、いくつかの命令はメモリ１２９に保存され、残りはメモリ１３５に保存される。

更に別の実施形態では、少なくともいくつかのＤＳＰ１２７の命令がメモリ１５１（圧縮又は解凍された形で）保存されている。ＭＣＵプロセッサ１４５は命令をメモリ１５１からＤＳＰ１２３７へメッセージユニット１４７又はレベル３メモリ１４１を通じてシステムの初期化中に転送する。受信すると、ＤＳＰ１２７はメモリコンテンツの認証を有効にし、命令をメモリ（レベル１メモリ１２９、レベル２メモリ１３５、及び／又はレベル３メモリ１４１）に設置する。

ある実施形態では、ブロック３０１で表現される命令は不揮発性メモリから実行される。別の実施形態では、前記命令は揮発性メモリから実行される。ブロック３０１で表現される該命令はＤＳＰ１２７の命令セットを使って実施される。

ブロック３０１はモデムのプロセッサオペレーションを実行するための命令を表現している。モデムプロセッサオペレーションは、モバイルステーションのプロセッサによって実行され、セルラー通信プロトコルに従った通信を容易にする。レイヤー３の命令３０５は、レイヤー３のプロセッサオペレーションを実行するための命令である。レイヤー３のプロセッサオペレーションはモバイルステーションのプロセッサにより実行され、セルラー通信プロトコルのレイヤー３のオペレーションを容易にする。レイヤー３のプロセッサオペレーションの例は（特定の通信プロトコルに依存して）、呼制御（ＣＣ）管理のプロセッサオペレーション、モビリティ管理（ＭＭ）のプロセッサオペレーション、サブネットコンバージェンスプロトコル（ＳＮＤＣＰ）のプロセッサオペレーション、及び無線リソース（ＲＲ）管理のプロセッサオペレーションを含むことができる。

レイヤー２の命令３０７は、レイヤーの２プロセッサオペレーションを実行するための命令である。レイヤー２のプロセッサオペレーションは、モバイルステーションのプロセッサによって実行されるプロセッサオペレーションで、セルラー通信プロトコルのレイヤー２のオペレーションを容易にする。レイヤー２のプロセッサオペレーションの例は（特定のセルラー通信プロトコルに依存して）、メディアアクセス制御プロセッサオペレーション及び論理リンク制御プロセッサオペレーションを含むことができる。

レイヤー１の命令３０９は、レイヤー１のプロセッサオペレーションを実行するための命令である。レイヤー１のプロセッサオペレーションは、モバイルステーションのプロセッサによって実行されるプロセッサオペレーションで、セルラー通信プロトコルのレイヤー１のオペレーションを容易にする。レイヤー１のプロセッサオペレーションの例は、変調のプロセッサオペレーション、復調のプロセッサオペレーション、インターリーブのプロセッサオペレーション、デインターリーブのプロセッサオペレーション、チャンネル符号化のプロセッサオペレーション、チャンネル復号化のプロセッサオペレーション、チャンネル均等化のプロセッサオペレーション、同期化のプロセッサオペレーション、自動利得制御のプロセッサオペレーション、及び自動周波数制御のプロセッサオペレーションを含むことができる。

ブロック３０１は音声処理のプロセッサオペレーションの命令３１１及びスケジューラのプロセッサオペレーションのための命令も含んでいる。これらのオペレーションのいくつかは、セルラー通信プロトコルのオペレーションには関連していなくてもよい。

ある実施形態では、モバイルステーション１１０のレイヤー３、レイヤー２、及びレイヤー１の全プロセッサオペレーションを実行するためのＤＳＰ１２７の命令は、モバイルステーション１１０のメモリ（１２９、１３５、及び／又は１４１）に保存されている。例えば、セルラー通信プロトコル（例えばＧＳＭ）に関連した上に記載したモデムオペレーションのためのプロセッサオペレーションの全てを実行するためのＤＳＰ１２７の命令は、モバイルステーション１０１のメモリに保存される。別の実施形態では、特定のセルラー通信プロトコルのレイヤー２のプロセッサオペレーション及びレイヤー１のプロセッサオペレーションの全て、及びレイヤー３のプロセッサオペレーションのいくつかを実行するためのＤＳＰ１２７の命令は、モバイルステーションのメモリに保存される。それに応じて、ＤＳＰ１２７はこれらの命令を実行してモバイルステーション１０１のプロセッサオペレーションを実行し、特定のセルラー通信プロトコルに従った通信を行う。

全て又はほとんど全てのモデムプロセッサオペレーションを一つのプロセッサで実行することは、一つのプロセッサだけがモデムプロセッサオペレーションを実行することがあるという点で、システムのコストを減らす可能性があり、一つのプロセッサの命令セットのみがモデムの機能に利用されるという点でシステムの複雑性を軽減する可能性がある。更に、一つのプロセッサを使って全て又はほとんど全てのモデムプロセッサオペレーションを実行することは、モデムオペレーションに起因するモバイルステーションのプロセッサ間のメッセージングの量を減らす又は消失する可能性がある。更に、そのような構成は、モデムがオペレーションしている間、ただ一つのプロセッサのみがオペレーション可能である必要があるという点で、電力を節約する可能性がある。例えば、モバイルステーション１０１のセルラーフォンの機能のみが利用できるときは、モデムプロセッサオペレーションはＤＳＰ１２７で実行されるセルラーフォンの機能が必要とされているという点で、ＭＣＵプロセッサ１４５は低電力モードであってもよい。

更に、全て又はほとんど全てのモデムプロセッサオペレーションがＤＳＰ１２７で実行されているモバイルステーションは、「信頼できない」アプリケーションが走っているＭＣＵプロセッサ１４５が、ＤＳＰ１２７で実行されるモデムプロセッサオペレーションにアクセスすることがありえないという点で、安全性を増すことができる。そのような実施形態では、信頼できないアプリケーションがＭＣＵプロセッサ１４５でオペレーションさせることができる限り、セルラー網は守られるであろう。ある実施形態では、信頼できないアプリケーションは、悪意がないことが確認されていないアプリケーションを含んでいることがある。

ある実施形態では、レベル３メモリ１４１はＭＣＵプロセッサ１４５及びＤＳＰ１２７によって共有されている。セルラーモデムプロセッサの命令をＭＣＵプロセッサ１４５で走っている悪意のある命令による衝突から守るために、レベル３メモリは少なくとも二つの領域に部分分割される。前記領域の第１の部分はＤＳＰ１２７のみに割り当てることができ、モデムプロセッサオペレーションに関連した命令及びデータを保存するために使われる。この領域はＭＣＵプロセッサ１４５には割り当てることができず、従って悪意のある命令が実行されることから安全である。二つ目の領域はＤＳＰ１２７及びＭＣＵ１４５とで共有される。データ及び命令はレベル３メモリ１４１のこの領域でプロセッサ間で渡される。両プロセッサがこの領域にアクセスするので、セルラーモデムオペレーションに重要な命令及びデータはこの領域に保存されることはない。別の実施形態では、セキュリティの要請しだいで、モバイルステーション１０１の別のメモリ領域には、別のアクセス保護又は制限が規定されることがある。

図１を参照しなおすと、モバイルステーション１０１はメモリの多重階層レベルを含んでおり、各レベルは異なる製造コスト及びアクセス時間を有している。ある実施形態では、レベル１のメモリ１２９は、比較的早い確定アクセス時間(deterministic access time)を有するが、一般的には比較的コストが高い揮発性及び／又は不揮発性のメモリを含んでいることがある。ある実施形態では、レベル１のメモリは、セルラー通信プロトコルに従う早い確定アクセスを要求するモデムプロセッサオペレーションを実行するための命令及び／又はデータを含んでいる。レベル１のキャッシュ１３１はレベル２のメモリ１３５及びレベル３のメモリ１４１に保存されている命令及びデータへの平均アクセス時間を減少させるために利用される。

ある実施形態では、レベル２のメモリ１３５は、（レベル１のメモリに比べて）比較的遅い確定アクセス時間を有するが、一般的には比較的低コストである揮発性及び／又は不揮発性メモリを含むことがある。ある実施形態では、レベル２のメモリ１３５は、レベルの１メモリ１２９に保存される命令及び／又はデータより制限がゆるい確定性及びアクセス時間要求を有する、モデムプロセッサオペレーションを実行するための命令及び又はデータを含んでいる。レベル２のキャッシュ１３７はレベル３のメモリ１４１への平均アクセス時間を減少させるために利用される。

ある実施形態では、レベル３メモリ１４１は（レベル１及びレベル２メモリに比べて）比較的遅い確定アクセス時間を有するが、一般的には最も低コストである揮発性及び／又は不揮発性メモリを含んでいることがある。ある実施形態では、レベル３メモリ１４１は最も制限がゆるい確定性及びアクセス時間要求を有するモデムプロセッサオペレーションを実行するための命令及び／又はデータを含んでいる。

別の実施形態では、モバイルステーションは他のメモリ設計を有していることがある。ある実施形態では、モデムオペレーション（例えばレイヤー１のオペレーション又はレイヤー２のオペレーション）のいくつかはハードウェアアクセレレータ１２３で実行されることがある。加えて、レイヤー３のオペレーションのいくつかは、ＭＣＵプロセッサ１４５によって実行されることがある。別の実施形態では、モバイルステーションのメモリはＤＳＰ１２７の命令を含むことがあり、複数のセルラー通信プロトコルのモデムのプロセッサオペレーションを実行する。別の実施形態では、別のタイプのプロセッサ（例えばＭＣＵプロセッサ）はモデムプロセッサオペレーションを実行するために利用されることがある。更に、別の実施形態のモバイルステーションは別の構造を有していてもよい。

もう一つの実施形態では、ＤＳＰ１２７は音楽又は映像情報の解凍又は圧縮のようなマルチメディアアクセレレーション機能を実行することができる。ＤＳＰ１２７はＭＣＵプロセッサ１４５によって書き込まれた共有メモリ１４１のマルチメディア情報にアクセスすることができる。別の実施形態では、ＤＳＰ１２７はＭＣＵ、バス１５０に連結したダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）（図示していない）によってメモリに書き込まれた情報を処理することができる。マルチメディア情報の処理はカメラ（図示していない）又は（例えばある実施形態ではＭＣＵバス１５０にも連結されている）マイクロフォンから受け取った情報を圧縮することを含むことがある。圧縮された情報はＤＰＳ１２７によって共有メモリ１４１に保存されることがあり、ＭＣＵプロセッサ１４５によりアクセスされることがある。

ある実施形態では、セルラーモバイルステーションは通信インターフェイス回路及び通信インターフェイス回路にオペレーション可能な状態で連結された、セルラーモデムプロセッサを含んでいる。セルラーモデムプロセッサは命令セットからの命令を実行する。セルラーモバイルステーションは更に、セルラーモデムプロセッサに連結された少なくとも一つのメモリを含んでいる。少なくとも一つのメモリは前記命令を保存している。該命令は、前記セルラーモデムプロセッサでセルラー通信プロトコルのレイヤー１のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令、該セルラーモデムプロセッサで前記セルラー通信プロトコルのレイヤー２のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令、及び該セルラーモデムプロセッサで該セルラー通信プロトコルのレイヤー３のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令を含んでいる。

もう一つの実施形態では、セルラーモデムオペレーションを実行する方法は、セルラーモデムプロセッサにより、セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー１のプロセッサオペレーションを実行することと、前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー２のプロセッサオペレーションを実行することと、前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー３のプロセッサオペレーションを実行することと、を含んでいる。

もう一つの実施形態では、セルラーモバイルステーションのオペレーション方法は、セルラー通信プロトコルに従ったデータの通信、少なくとも一つのメモリに命令を保存すること、及びセルラーモデムプロセッサによる、セルラーモデムプロセッサにより、セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー１のプロセッサオペレーションを実行することを含んでいる。前記方法はセルラーモデムプロセッサによる前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー２のプロセッサオペレーションを実行することと、前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー３のプロセッサオペレーションを実行することをも含んでいる。

本発明の特定の実施形態が示され記載されてきたが、ここに記載した技術に基づいて、本発明及び本発明の上位概念から逸脱せずに更なる変更及び改造が可能であることは、当業者に理解されるであろう。従って、添付した特許請求の範囲は、この発明の本当の精神および範囲の中であり、この範囲の中で全ての上記の変更及び改造を含んでいる。

本発明に従うセルラーモバイルステーションの一実施形態のブロック図。通信プロトコルスタック図。本発明に従うセルラーモデム命令の区分の一実施形態を示す図。

Claims

命令セットからの命令を実行するセルラーモデムプロセッサと、
前記セルラーモデムプロセッサに結合された少なくとも一つのメモリであって、その少なくとも一つのメモリは命令を保存しており、該命令は、前記セルラーモデムプロセッサでセルラー通信プロトコルのレイヤー１のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令、該セルラーモデムプロセッサで前記セルラー通信プロトコルのレイヤー２のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令、及び該セルラーモデムプロセッサで該セルラー通信プロトコルのレイヤー３のプロセッサオペレーションを実行するときに、該セルラーモデムプロセッサによって実行される命令を含む、前記少なくとも一つのメモリと、
第２のプロセッサであって、前記セルラーモデムプロセッサ及び前記第２のプロセッサは単一集積回路上に実装される、前記第２のプロセッサと、
前記セルラーモデムプロセッサ及び前記第２のプロセッサの両方によってアクセス可能な、少なくとも一つの共有メモリと
を備え、前記少なくとも一つの共有メモリは少なくとも２つの領域に分割され、前記少なくとも２つの領域のうちの第１の領域は前記セルラーモデムプロセッサによってのみアクセス可能であり、前記少なくとも２つの領域のうちの第２の領域は前記セルラーモデムプロセッサ及び第２のプロセッサの両方によってアクセス可能である、集積回路。
前記命令は、変調のプロセッサオペレーション、復調のプロセッサオペレーション、インターリーブのプロセッサオペレーション、デインターリーブのプロセッサオペレーション、チャンネル符号化のプロセッサオペレーション、チャンネル復号化のプロセッサオペレーション、チャンネル均等化のプロセッサオペレーション、同期化のプロセッサオペレーション、自動利得制御のプロセッサオペレーション、及び自動周波数制御のプロセッサオペレーションを、前記セルラーモデムプロセッサによって実行するための命令を含んでいる、請求項１に記載の集積回路。
セルラーモデムプロセッサにより、セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー１のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー２のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサにより、前記セルラー通信プロトコルに従ってレイヤー３のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサにより、共有メモリの第１の領域にアクセスすることと、
前記セルラーモデムプロセッサにより、前記共有メモリの第２の領域にアクセスすることと、
第２のプロセッサにより前記共有メモリの第２の領域にアクセスすることと
を備え、前記第１の領域は、前記第２のプロセッサによりアクセス不可能である、セルラーモデムプロセッサオペレーションを実行する方法。
前記セルラーモデムプロセッサによって変調のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって復調のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによってインターリーブのプロセッサオペレーションを実行することと、
該セルラーモデムプロセッサによってデインターリービングのプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによってチャンネル符号化のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによってチャンネル復号化のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによってチャンネル均等化のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって同期化のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって自動利得制御のプロセッサオペレーションを実行することと、
前記セルラーモデムプロセッサによって自動周波数制御のプロセッサオペレーションを実行することと、
を更に備える、請求項３に記載の方法。
セルラー通信プロトコルに従ってデータを通信するセルラーモバイルステーション用の集積回路において、
メモリであって、該メモリは集積回路がオペレーション可能であるときに命令を保存している、前記メモリと、
セルラーモデムプロセッサであって、該セルラーモデムプロセッサは前記メモリ内の命令を含む命令を実行し、セルラーモデムプロセッサは、前記集積回路がオペレーション可能であるときに、セルラー通信プロトコルのレイヤー１のプロセッサオペレーションを実行するための命令、前記セルラー通信プロトコルのレイヤー２のプロセッサオペレーションを実行するための命令、及び前記セルラー通信プロトコルのレイヤー３のプロセッサオペレーションを実行するための命令を実行する、前記セルラーモデムプロセッサと、
第２のプロセッサと、
前記セルラーモデムプロセッサ及び前記第２のプロセッサの両方によってアクセス可能な共有メモリと
を備え、前記共有メモリは第１の領域と第２の領域とを含み、前記第１の領域は前記セルラーモデムプロセッサによってアクセス可能であり、かつ前記第２のプロセッサによってアクセス不可能であり、前記第２の領域は前記セルラーモデムプロセッサ及び第２のプロセッサによってアクセス可能である、セルラーモバイルステーション用の集積回路。
セルラー通信プロトコルに従ってデータを通信するセルラーモバイルステーション用の集積回路において、
セルラーモデムプロセッサであって、前記集積回路がオペレーション可能であるときに、セルラー通信プロトコルのレイヤー１のプロセッサオペレーションを実行するための命令、前記セルラー通信プロトコルのレイヤー２のプロセッサオペレーションを実行するための命令、及び前記セルラー通信プロトコルのレイヤー３のプロセッサオペレーションを実行するための命令を実行する、前記セルラーモデムプロセッサと、
第２のプロセッサと、
前記セルラーモデムプロセッサ及び前記第２のプロセッサの両方によってアクセス可能な、少なくとも一つの共有メモリと
を備え、前記少なくとも一つの共有メモリは少なくとも２つの領域に分割され、前記少なくとも２つの領域のうちの第１の領域は前記セルラーモデムプロセッサによってのみアクセス可能であり、前記少なくとも２つの領域のうちの第２の領域は前記セルラーモデムプロセッサ及び第２のプロセッサの両方によってアクセス可能である、セルラーモバイルステーション用の集積回路。