JP5677308B2

JP5677308B2 - 無線通信装置およびそのｒｆ−ｂｂ間状態制御方法

Info

Publication number: JP5677308B2
Application number: JP2011536033A
Authority: JP
Inventors: 武藤　貴志; 貴志武藤
Original assignee: レノボ・イノベーションズ・リミテッド（香港）
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2030-10-13
Also published as: CN102598518B; WO2011045922A1; JP5989077B2; EP2490339A1; US20120203943A1; US9407314B2; JPWO2011045922A1; JP2015092388A; CN102598518A; EP2490339A4

Description

本発明は無線ＩＣチップ（以下、ＲＦＩＣという。）とベースバンドＩＣチップ（以下、ＢＢＩＣという。）とがシリアルインタフェースで接続された無線通信装置に係り、特にそのＲＦ−ＢＢ間状態制御方法に関する。

近年、無線システムの伝送能力向上に伴って、ＲＦＩＣとＢＢＩＣとの間（以下、ＲＦ−ＢＢ間と記す。）で授受される情報量も増加している。また携帯電話装置の小型化の為に、ＲＦ−ＢＢ間の接続端子数を少なくすることや、省電力の為に動作中の通信システムに合わせて伝送速度を可変にすることも求められている。

これらの要求を満たすために、ＭＩＰＩ(Mobile Industry Processor Interface) アライアンスにより、ＲＦ−ＢＢ間のインタフェース方式として伝送速度可変型の高速シリアルインタフェースが採用され規格化作業が行われている。具体的には、ＤｉｇＲＦｖ４インタフェースによれば、制御に関してＢＢＩＣがマスタ、ＲＦＩＣがスレーブとなり、主にＢＢＩＣから制御コマンドや送信データを伝送する為のシリアルインタフェースと、ＢＢＩＣからの制御コマンドにより必要に応じて活性化され、主にＲＦＩＣからの状態通知や受信データを伝送する為のシリアルインタフェースとを有する。ＤｉｇＲＦｖ４では、コマンドをシリアルインタフェースで伝送して伝送速度変更やデータパス数変更などを行う仕様となっている。

なお、一般的なシリアルインタフェースとしては、たとえば特許文献１に開示されているようなマスタデバイスからスレーブデバイスへのデータ転送方法が知られている。すなわち、シリアル転送を開始すると、マスタはスレーブへライトコマンドを送信し、スレーブからの応答（アクノリッジ）を待ってからデータ送信を行う。

特開２００５−２２８２２２号公報

上述したように、ＤｉｇＲＦｖ４では、コマンドをシリアルインタフェースで伝送して伝送速度変更やデータパス数変更などを行うので、シリアルの送出待ちによる遅延が発生する可能性がある。特に、ＲＦＩＣに対して送信開始や受信開始のような時間的制約の厳しい制御を行う場合に、このような遅延は回避されるべきである。遅延を短縮する対策としては、たとえばコマンドを入れ子とする機能、伝送線路でのデータ誤りによるコマンドの再送を回避するために同一コマンドの二重送出機能、再送識別子によるタイミング整合機能などが規定されている。

しかしながら、このような機能は、ＲＦＩＣ、ＢＢＩＣの双方に高速かつ複雑な処理を求めることとなり機能実現を難くする。しかも、上述した特許文献１のようにコマンドに対する応答を待って処理を実行する方式ではシリアルの送出待ちによる遅延発生を排除することは難しい。このために、ＲＦＩＣからのレスポンスを受信するまで、たとえばインタフェースの設定変更を開始することができなくなり、処理開始から通信再開までに要する時間が長くなるという課題があった（後述する図４（Ｂ）参照）。

本発明の目的は、インタフェース設定変更を行う際、短時間でシリアルインタフェースによる伝送再開を可能とする無線通信装置およびそのＲＦ−ＢＢ間状態制御方法を提供することにある。

本発明による無線通信装置は、無線部とベースバンド部とがシリアルインタフェースで接続された無線通信装置であって、前記無線部と前記ベースバンド部との間でインタフェース状態変更トリガとその確認のための専用信号をそれぞれ設け、インタフェース状態変更制御に使用し、前記無線部および前記ベースバンド部の状態変更の処理と前記インタフェース状態変更トリガ専用信号およびその確認専用信号の送受信処理とを並行して実行することを特徴とする。

本発明による状態制御方法は、無線部とベースバンド部とがシリアルインタフェースで接続された無線通信装置における状態制御方法であって、前記無線部と前記ベースバンド部との間でインタフェース状態変更トリガ専用信号とその確認専用信号とを送受信することでインタフェース状態変更制御を実行し、前記無線部および前記ベースバンド部の状態変更の処理と前記インタフェース状態変更トリガ専用信号およびその確認専用信号の送受信処理とを並行して実行することを特徴とする。

本発明によれば、インタフェース設定変更を行う際、短時間でシリアルインタフェースによる伝送再開が可能となる。

本発明の一実施形態による無線通信装置のＲＦ−ＢＢ間インタフェースを示す概略的ブロック図である。本実施形態によるＲＦ−ＢＢ間状態制御方法におけるベースバンド（ＢＢ）ＩＣの動作を示すフローチャートである。本実施形態によるＲＦ−ＢＢ間状態制御方法における無線（ＲＦ）ＩＣの動作を示すフローチャートである。（Ａ）は本実施形態による無線通信装置のＲＦ−ＢＢ間インタフェース信号のシーケンス図、（Ｂ）はＤｉｇＲＦｖ４インタフェースにおけるＲＦ−ＢＢ間インタフェース信号のシーケンス図である。

以下、携帯電話端末や携帯情報通信機器などの無線通信装置における無線部とベースバンド部との間のシリアルインタフェースとしてＤｉｇＲＦｖ４インタフェースを例示し、伝送速度変更や伝送パス数変更等の制御をシリアルインタフェース上のコマンドを用いて行うシステムについて詳細に説明する。

１．構成
図１に示すように、無線通信装置のベースバンド部１０はベースバンドＩＣチップ（以下、ＢＢＩＣという。）、無線部２０は無線ＩＣチップ（以下、ＲＦＩＣという。）からなり、ＢＢＩＣ１０が制御のマスタ、ＲＦＩＣ２０が制御のスレーブとなる。

ＢＢＩＣ１０とＲＦＩＣ２０とは、次に述べるインタフェース信号をやりとりする。すなわち、クロック要求信号Ｃｌｋ＿Ｒｅｑ、クロック供給信号Ｃｌｋ、シリアルインタフェース起動信号ＩＦ＿Ｅｎ、主にＢＢＩＣ１０からの制御コマンドおよび送信データを伝送する為のシリアルインタフェースＴＸ＿Ｄａｔａ、主にＲＦＩＣ２０からの状態通知および受信データを伝送する為のシリアルインタフェースＲＸ＿Ｄａｔａ１、ＲＸ＿Ｄａｔａ２である。シリアルインタフェースＲＸ＿Ｄａｔａ１、ＲＸ＿Ｄａｔａ２はＢＢＩＣ１０からの制御コマンドにより必要に応じて活性化される。

さらに、本実施形態によるインタフェースは、これらの信号に加え、インタフェース状態変更トリガ信号Ａｃｔおよびその確認信号Ａｃｔ＿Ａｃｋを専用の端子として備えている。状態変更トリガ信号Ａｃｔおよび確認信号Ａｃｔ＿Ａｃｋの各々はシリアルインタフェースＴＸ＿Ｄａｔａ、ＲＸ＿Ｄａｔａ１およびＲＸ＿Ｄａｔａ２の伝送速度によらず一定のパルス幅を出力する専用信号である。後述するように、このような専用信号を用いることで、シリアルインタフェースＴＸ＿Ｄａｔａ、ＲＸ＿Ｄａｔａ１およびＲＸ＿Ｄａｔａ２の速度変更の際のＰＬＬ(Phase-Locked Loop)の起動処理と並行して、ＲＦ−ＢＢ間ネゴシエーション処理を実行することが可能となる。

２．動作
以下、ＩＦ設定変更があった場合のＢＢＩＣ１０のインタフェース信号の送受信について説明する。ここで「ＩＦ設定変更」は、具体的には、シリアルインタフェースＴＸ＿Ｄａｔａ、ＲＸ＿Ｄａｔａ１およびＲＸ＿Ｄａｔａ２のいずれかの伝送速度変更、あるいはシリアルインタフェースＲＸ＿Ｄａｔａ１およびＲＸ＿Ｄａｔａ２の活性化を指すものとする。

図２において、ＩＦ設定変更処理を開始する場合、ＢＢＩＣ１０は、まずシリアルインタフェースＴＸ＿Ｄａｔａを介して設定変更コマンドをＲＦＩＣ２０へ送出し（ステップ１０１）、この直後からＰＬＬ(Phase-Locked Loop)の起動処理やデータパスの活性化等の内部処理を開始する（ステップ１０２）。続いて、ＢＢＩＣ１０は状態変更トリガ信号Ａｃｔを発生すると共に内部タイマを起動させ（ステップ１０３）、ＲＦＩＣ２０からの確認信号Ａｃｔ＿Ａｃｋを待機する（ステップ１０４）。

内部タイマが満了する前に（ステップ１０５：ＮＯ）、ＲＦＩＣ２０から確認信号Ａｃｔ＿Ａｃｋが返ってきた場合（ステップ１０４：ＹＥＳ）、ＲＦＩＣ２０で設定変更コマンドが期待通りに処理されたとみなし、ＢＢＩＣ１０内の設定変更完了を待って（ステップ１０６：ＹＥＳ）、変更後の設定でシリアルインタフェースによる伝送を再開する（ステップ１０７）。

一方、内部タイマが満了するまでにＲＦＩＣ２０から確認信号Ａｃｔ＿Ａｃｋが返ってこなかった場合（ステップ１０５：ＹＥＳ）、ＲＦＩＣ２０がインタフェース設定変更のコマンドを受信していないか、或いはＲＦＩＣ２０内部の異常で設定変更処理が完了しなかったとみなし、シリアルインタフェースの設定変更を棄却し、変更前の状態に戻してシリアルインタフェースによる伝送を再開する（ステップ１０８）。

図３において、ＲＦＩＣ２０は、シリアルインタフェースＴＸ＿Ｄａｔａを介して設定変更コマンドを受信すると（ステップ２０１：ＹＥＳ）、インタフェース設定変更処理を開始し（ステップ２０２）、内部タイマを起動させる（ステップ２０３）。内部タイマが満了する前に（ステップ２０５：ＮＯ）、ＢＢＩＣ１０から状態変更トリガ信号Ａｃｔを受信すると（ステップ２０４：ＹＥＳ）、ＲＦＩＣ２０は内部の設定変更完了をまって（ステップ２０６：ＹＥＳ）、ＢＢＩＣ１０に対し確認信号Ａｃｔ＿Ａｃｋを送出する（ステップ２０７）。内部タイマが満了するまでにＢＢＩＣ１０から状態変更トリガ信号Ａｃｔを受信できなかった場合（ステップ２０５：ＹＥＳ）、ＲＦＩＣ２０はシリアルインタフェースの設定変更を棄却し変更前の状態に戻す処理を行う（ステップ２０８）。

上述したＢＢＩＣ１０およびＲＦＩＣ２０の動作をまとめたインタフェース信号のシーケンスを図４（Ａ）に示す。

図４（Ａ）において、ＢＢＩＣは、ある設定状態（ＩＦ設定１）から新たな設定状態（ＩＦ設定２）への設定変更コマンドをＲＦＩＣへ送出すると（ステップ３０１）、設定変更を開始し過渡状態となる。ＲＦＩＣは、設定変更コマンドを受信すると、同じく設定変更を開始し過渡状態となる。さらに、ＢＢＩＣは、設定変更の開始後に状態変更トリガ信号ＡｃｔをＲＦＩＣへ送出する（ステップ３０２）。状態変更トリガ信号Ａｃｔを受信するとＲＦＩＣは、設定変更を完了した時点で、その応答である確認信号Ａｃｔ＿Ａｃｋを返信する（ステップ３０３）。その間に、ＢＢＩＣは過渡状態を過ぎて新たな設定状態（ＩＦ設定２）となっているので、ＲＦＩＣから確認信号Ａｃｔ＿Ａｃｋを受信すると、直ちにＩＦ設定２に従って通信を再開することができる（ステップ３０４）。

なお、上述した図２および図３に示すＢＢＩＣ１０およびＲＦＩＣ２０のそれぞれの機能をプログラム制御プロセッサ上で、図示しないメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現することも可能である。

３．効果
図４（Ｂ）に示すようなＤｉｇＲＦｖ４インタフェースによれば、ＢＢＩＣは、ある設定状態（ＩＦ設定１）から新たな設定状態（ＩＦ設定２）への設定変更コマンドをＲＦＩＣへ送出すると（ステップ４０１）、続いてTRG-T信号を送出する（ステップ４０２）。ＲＦＩＣは、TRG-T信号を受信すると、TRG-R信号をＢＢＩＣへ返し（ステップＳ４０３）、設定変更を開始し過渡状態となる。ＢＢＩＣも、TRG-R信号を受信すると設定変更を開始し過渡状態となり、設定変更を完了するとＲＦＩＣとの間で通信を再開する（ステップ４０４）。このように、図４（Ｂ）に示すインタフェースでは、ＢＢＩＣがＲＦＩＣからのレスポンスを受信するまでインタフェースの設定変更を開始することができなくなり、処理開始から通信再開までに要する時間が長くなる。

これに対して、本実施形態によれば、コマンドを送受信する為のシリアルインタフェースの他に、状態変更トリガ信号のシーケンスＡｃｔ−Ａｃｔ＿Ａｃｋが付与されていることにより、インタフェースの通信速度変更時およびパス数変更時などの処理において、インタフェース状態を切り替える過渡状態区間でネゴシエーション処理を並行実施することが可能となる。特に、低速伝送から高速伝送に切り替える際には、ＰＬＬの発振安定待ちなどの処理を並行実施することができるので、結果としてインタフェース設定変更処理の開始からシリアルインタフェースによる伝送再開が可能となるまでの時間を短縮することができる。言い換えれば、状態変更トリガ信号のシーケンスＡｃｔ−Ａｃｔ＿ＡｃｋをＢＢＩＣおよびＲＦＩＣのチップの個別端子により実行することができるために、ＲＦ−ＢＢ間でのネゴシエーションをＩＦ設定変更の過渡区間とオーバーラップさせることが可能となり、通信再開までの時間が短縮される。

４．その他の変形例
上述した実施形態における状態変更トリガ信号Ａｃｔを、ＲＦＩＣに対する送信処理開始や受信処理開始の為の動作開始トリガコマンド（ＤｉｇＲＦｖ４では、TASコマンドとして定義されているもの）の代わりに用いることもできる。これにより、シリアルインタフェースを介して授受される他のコマンドとのタイミング競合による遅延や、再送制御により動作開始タイミングがバラつくといった事態を回避することが可能である。

また、確認信号Ａｃｔ＿ＡｃｋをＲＦＩＣが動作開始コマンドを正しく処理したことの確認信号として使用することで、制御元のＢＢＩＣがＲＦＩＣ側の動作状態を認識することが可能となる。これらの動作開始トリガに関連した機能はインタフェース設定変更と同時に行われることは無いので、上記実施形態による機能と合わせ持たせることも可能である。

本発明はＲＦＩＣとＢＢＩＣ間のシリアルインタフェースに適用可能である。

１０ベースバンド部（ＢＢＩＣ）
２０無線部（ＲＦＩＣ）
Ｃｌｋ＿Ｒｅｑクロック信号要求信号
ＣＬＫクロック信号
ＩＦ＿Ｅｎインタフェース起動信号
ＴＸ＿Ｄａｔａ送信データ
ＲＸ＿Ｄａｔａ１, ＲＸ＿Ｄａｔａ２受信データ
Ａｃｔ状態変更トリガ信号
Ａｃｔ＿Ａｃｋ状態変更トリガ信号確認信号

Claims

無線部とベースバンド部とがシリアルインタフェースで接続された無線通信装置であって、
前記無線部と前記ベースバンド部との間でインタフェース状態変更トリガとその確認のための専用信号をそれぞれ設け、インタフェース状態変更制御に使用し、
前記無線部および前記ベースバンド部の状態変更の処理と前記インタフェース状態変更トリガ専用信号およびその確認専用信号の送受信処理とを並行して実行することを特徴とする無線通信装置。
前記インタフェース状態変更トリガ専用信号およびその確認専用信号は、前記シリアルインタフェースの伝送速度に依存しない信号であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記インタフェース状態変更トリガ専用信号およびその確認専用信号を前記無線部の処理開始コマンドおよびその確認信号として使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
前記ベースバンド部が設定変更コマンドを前記無線部へ送出し、前記ベースバンド部の設定変更を開始した後、前記状態変更トリガ専用信号を前記無線部へ送出し、
前記無線部が前記設定変更コマンドを受信すると、前記無線部の設定変更を開始し、前記状態変更トリガ専用信号を受信すると、前記無線部の設定変更完了を待って前記状態変更トリガ専用信号に対する確認専用信号を前記ベースバンド部へ返し、
前記ベースバンド部が前記無線部から前記確認専用信号を受信すると、前記ベースバンド部の設定変更完了を待って、変更後の設定に従って前記無線部との通信を再開する、
ことを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
無線部とベースバンド部とがシリアルインタフェースで接続された無線通信装置における状態制御方法であって、
前記無線部と前記ベースバンド部との間でインタフェース状態変更トリガ専用信号とその確認専用信号とを送受信することでインタフェース状態変更制御を実行し、
前記無線部および前記ベースバンド部の状態変更の処理と前記インタフェース状態変更トリガ専用信号およびその確認専用信号の送受信処理とを並行して実行することを特徴とする、無線通信装置における状態制御方法。
前記インタフェース状態変更トリガ専用信号およびその確認専用信号は、前記シリアルインタフェースの伝送速度に依存しない信号であることを特徴とする請求項５に記載の、無線通信装置における状態制御方法。
前記インタフェース状態変更トリガ専用信号およびその確認専用信号を前記無線部の処理開始コマンドおよびその確認信号として使用することを特徴とする請求項５又は６に記載の、無線通信装置における状態制御方法。
前記ベースバンド部が設定変更コマンドを前記無線部へ送出し、前記ベースバンド部の設定変更を開始した後、前記状態変更トリガ専用信号を前記無線部へ送出し、
前記無線部が前記設定変更コマンドを受信すると、前記無線部の設定変更を開始し、状態変更トリガ専用信号を受信すると、前記無線部の設定変更完了を待って前記状態変更トリガ信号に対する確認信号を前記ベースバンド部へ返し、
前記ベースバンド部が前記無線部から前記確認信号を受信すると、前記ベースバンド部の設定変更完了を待って、変更後の設定に従って前記無線部との通信を再開する、
ことを特徴とする請求項５−７のいずれか１項に記載の、無線通信装置における状態制御方法。
無線部とベースバンド部とがシリアルインタフェースで接続された無線通信装置における前記ベースバンド部の制御方法であって、
設定変更コマンドを前記無線部へ送出し、
前記ベースバンド部の設定変更を開始した後、前記無線部と前記ベースバンド部との間のインタフェース状態変更トリガ専用信号を前記無線部へ送出し、
前記無線部から前記インタフェース状態変更トリガ専用信号に対する確認信号を受信すると、前記ベースバンド部の設定変更完了を待って、変更後の設定に従って前記無線部との通信を再開する、
ことを特徴とするベースバンド部の制御方法。