JPH1084584A

JPH1084584A - マルチ周波数及びマルチ・プロトコル型無線通信装置

Info

Publication number: JPH1084584A
Application number: JP9167561A
Authority: JP
Inventors: Michael D Rostoker; マイケル・ディー・ロストカー; John Daane; ジョン・ダーン; Sandeep Jaggi; サンディープ・ジャギ
Original assignee: LSI Logic Corp
Current assignee: LSI Corp
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1997-06-24
Publication date: 1998-03-31
Also published as: EP0822667A3; US6006105A; EP0822667A2

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる周波数及び/又はプロトコルを用いて
いるサービス地域に移動しても自然に使用できる無線通
信装置を提供すること。【解決手段】本発明による無線通信装置（３６）は、
例えば、セルラ電話機（２２）であるが、そのセルラ通
信環境において存在する様々な動作周波数及び通信プロ
トコルに自己調整するように構成され、それによって、
動作周波数や通信プロトコルが相互に互換性のない複数
のサービス地域の間でも、ユーザにとって不可視的に自
己調整がなされ、自然に通信装置を用いることができ
る。ここでのプロトコルは、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＭＰ
ＥＧ１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４、無線通信システム・
データ伝送、ファイバ・チャネル、シリアル・リンク
（ＱＡＭ、ＱＰＳＫ）、ファイア・ワイヤなどを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線音声通信に関
する。更に詳しくは、本発明は、アナログ及びデジタル
の両方の形式におけるオーディオ信号の無線周波数（Ｒ
Ｆ）通信（受信及び送信の両方）であって、特定の地理
的領域におけるセルラ通信システムに適応される選択さ
れた通信周波数標準及びプロトコルに従うＲＦ通信に関
する。

【０００２】なお、本発明は、１９９５年１２月２９日
に出願された米国特許出願第０８／５８０７９７号に開
示されている主題に関係するが、当該主題は、本発明の
完全な開示を可能にするのに必要な限度で、この出願に
おいて援用する。

【０００３】

【従来の技術】現在では、新たな形式の無線通信機器
が、人々が生活を営む態様を、個人的、業務的及び職業
的なすべてのレベルに関して、著しく変化させることを
可能にしている。この種類の更なるそして更に影響の大
きい変化も、地平線上には見えてきている。例えば、遠
隔的にアクセス可能な音声、画像及びデータの通信シス
テムによれば、コンピュータやデータ・システムを用い
ての他人との通信が、より広い範囲で利用可能になる。
これらの通信は、その人間が地球上のどの場所にいるか
とは関係なく、利用可能である。従って、これらの変化
は、場所や時間に関係なく、そして、オフィス又はそれ
以外の形式化された場所まで移動する必要なしに、私た
ちを、無制限の量の情報を利用できる状況に到達させて
くれる。

【０００４】以下では、「情報」という用語は、通信信
号の、デジタル・オーディオ、デジタル音楽、デジタル
・ビデオ、デジタル・データ、ＡＳＣＩＩ、そして、混
合型デジタル形式の中の任意のもの又は全部を含む包括
的な意味で用いる。

【０００５】無線データ通信能力は、オフィス又は家庭
以外の場所にいる専門的職業人（プロフェッショナル）
たちの生産性とアクセス可能性とを、既に向上させてい
る。銅線ではなく空中波によって情報を送受信すること
ができることにより、プロフェッショナルたちはオフィ
スから解放され、彼らはデータベースに直ちにアクセス
できるようになり、彼らの職業上及び個人的な活動の多
くの側面が合理化されてきている。既に、ノートブック
型コンピュータには、進んだ無線通信ソフトウェアが備
わっており、ＲＦモデムによって、企業の本部や職場の
物理的な施設から離れた「仮想的（バーチャル）な」オ
フィスを利用することが可能になっている。例えば、今
日では、市場アナリストは、職場へ向う車の中で、株式
市場のトラッキングができる。技術者は、オフィスへ行
くことなく、自宅のプールサイドから、ＣＡＤ／ＣＡＭ
のファイル上で作業ができる。また、今日では、セルラ
電話サービスによって、ハードワイアード接続を負担せ
ずに、便利な移動式音声通信が可能になっている。

【０００６】現在、セルラ電話システムは、先進工業国
では、大都市部において広範囲に利用可能であり、世界
的にも、利用可能範囲は広がってきている。しかし、後
に述べるように、セルラ・サービス・システムにも、欠
点がないわけではない。実際は、世界中を移動する場合
には、どの移動先でも携帯型の通信を行うためには、多
数のセル電話又は携帯型通信機器を購入しなければなら
ない。

【０００７】特に、米国では、現在、２つの方式のセル
ラ電話通信が用いられている。一方の方式は、アナログ
・セルラ電話通信であり、この方式は、全米で利用可能
である。アナログ・セルラ通信システムがどこでも利用
可能であるのは、セルラ電話産業の創設時においてはア
ナログ・セルラ・システムが唯一の利用可能なシステム
であり、そのサービスが利用可能なすべての場所にイン
ストールされたことの結果である。従って、米国のアナ
ログ・セルラ電話ユーザは、米国内であれば、その電話
をどこへでも持っていき、移動することができる。ただ
し、そのユーザが、彼の主たるサービス・エリアの外部
での電話の使用を承認するアカウントを、自分自身の電
話会社に持っていること（すなわち、そのユーザの遠隔
セルラ電話システムへの識別と利用料金の課金を可能に
するもの）が条件である。アナログ・セルラ電話は、ユ
ーザが米国内のどの場所にいたとしても、アナログ・セ
ルラ電話システムとのインターフェースが成功するよう
になっている。米国では、アナログ・セルラ電話及び電
話システムは、９００ＭＨｚの周波数で動作している。
アナログ・システムは、オーディオ通信信号の送信に関
し、６４Ｋｂｐｓの速度に制限される。

【０００８】しかし、デジタル・セルラ電話の所有者
は、自分自身の電話機を持っての移動に関して、これと
同じ可能性を有していない。その理由は、デジタル・セ
ルラ電話及び電話システムは、音声通信におけるデジタ
ル形式への及びデジタル形式からのオーディオ通信信号
の圧縮と符号化とに関して、異なるプロトコルを用いて
動作していることによる。現在の通信プロトコルは、Ｇ
ＳＭ、ＣＤＭＡ（ＩＳ−９５とも称される）及びＴＤＭ
Ａと、称される。時分割多重接続（ＴＤＭＡ）及び符号
分割多重接続（ＣＤＭＡ）技術によれば、複数のユーザ
が、１つの帯域幅にアクセスすることができ、従って、
希少な空中波空間（すなわち、利用可能な周波数の数が
限定されている場合）のよりよい利用が可能になる。こ
の技術分野の当業者であれば、セルラ電話システムのセ
ル・サイト内部では、それぞれの周波数帯域幅は、ＴＤ
ＭＡ技術又はＣＤＭＡ技術のどちらかによって、すべて
の加入者ユニットによって共有されていることを、知っ
ているはずである。

【０００９】ＴＤＭＡは、利用可能な帯域幅の全体を所
定の数のスロットに分割し、それぞれの加入者ユニット
が、特定の時間スロットに割り当てられるようにする。
１つの時間スロットが、埋め込まれた制御チャネルを含
む。それぞれのベース・ステーションは、時分割加重化
されたビット・ストリームを、ダウンリンク周波数上
を、加入者ユニットに向けて連続的に送信し、それぞれ
の加入者ユニットは、その特定の加入者ユニットに割り
当てられた時間スロットの内部で、アップリンク周波数
上を情報のバーストを送信することによって、応答す
る。ベース・ステーションが加入者ユニットと通信する
場合にも、ダミーの時間スロット送信が送られる。

【００１０】ＣＤＭＡ技術は、帯域幅の全体を帯域幅の
全体を時間スロットに分割するのではなく、それぞれの
加入者ユニットの信号を、帯域幅の全体に拡張する。そ
れぞれの加入者ユニットは、一般的には、ベース・ステ
ーションによって指定された帯域幅の全体を占めるが、
そのベース・ステーションにとって利用可能なパワーの
一部だけしか用いない。情報を有する信号は、高い帯域
幅の高周波デジタル拡張信号によって乗算されるが、こ
のデジタル拡張信号は、狭い帯域幅の情報を有する信号
を、送信帯域幅全体をカバーする広い拡張信号に拡大す
る。拡張信号は、この技術分野ではチップと称される周
期がＴｃの疑似直交ビット・シーケンス（quasi-orthog
onal bit sequence）を用いる。このチップ・シーケン
スによって、加入者ユニットの間の交差相関（cross-co
rrelation）関数は小さくなり、それによって、加入者
ユニットは、相互に疑似直交関係となる。チップ・シー
ケンスは、ある加入者ユニットがコールを開始する又は
コールに応答する度に所定の又は一意的なチップ・シー
ケンスがその特定の加入者ユニットに割り当てられるよ
うに、発生させる又は選択することができる。このため
には、もちろん、ネットワーク・コントローラが、すべ
てのユーザ・チップ・シーケンス割り当てのセントラル
・ログすなわちリストを維持している必要がある。

【００１１】デジタル式の混合信号無線通信システム
は、古いアナログ式のシステムと比較して、多くの利点
を有している。１つの重要な利点は、デジタル・システ
ムが、より高速でより多くの情報を送受信できるという
ことである。アナログ・システムはオーディオ送信に関
しては６４Ｋｂｐｓの速度に制限されるが、デジタル・
システムであれば、オーディオ送信を圧縮して、同じ速
度で８倍多くの情報を送信することができる。更に、プ
ロセッサの速度が速くなれば、デジタル・システムは、
更に高速でビットを送信することができる。より正確に
より高速で情報を送信することができるという長所を利
用することによって、スイッチング容量と継続的なライ
ン・コストとの両方で、著しい節約が実現できている。

【００１２】無線情報革命における最近の発展は、デジ
タル・ビデオ信号の空中波を介しての送信である。これ
は、今日のテレビ産業において行われており、ほとんど
完全な画像（イメージ）が、衛星から、直径が僅かに１
８インチに過ぎない家庭設置型のディッシュ型アンテナ
に向けて、Ｋｕ帯域上をデジタル的に送信されている。
同様の発展が、セルラ電話産業においても起こってお
り、セルラ電話にビデオ能力を付加する努力が重ねられ
ている。

【００１３】しかし、セルラ電話に高品質のビデオ能力
を付加することができる前に、帯域幅の制限から生じる
問題が克服されなければならない。現在のほとんどのセ
ルラ電話システムは、９００ＭＨｚの周波数で動作して
いる（ヨーロッパや世界の他のいくつかの地域では、８
００ＭＨｚである）。しかし、高度な圧縮ルーチンを用
いたとしても、帯域幅は、高品質の動画に要求される大
量のビデオ及びオーディオ情報を送信するのには、十分
でない。高周波の衛星送信の場合には帯域幅の制限は問
題ではないが、比較的低周波の無線（ラジオ）送信にと
っては、問題である。

【００１４】以下では、「電話」又は「セル電話」と
は、セルラ電話及び/又はセルラ電話システムを意味し
ているものとする。これは、無線セルラ電話システムと
相互に動作する広範囲の他の装置に関しても同様とす
る。例えば、以下では、「電話」とは、（例示的であ
り、制限を意味するものではないが）セルラ電話システ
ムに対して動作可能なきのうを備えたＰＣ、内蔵の無線
モデムを備えセルラ電話システムと共に動作することが
可能なラップトップ又はパームトップ型のコンピュー
タ、セルラ電話システムと相互作用が可能なそれ以外の
携帯型又は固定型の装置などを、意味する。家庭にある
ＰＣやベース・ステーションなどの固定型の装置に関し
ては、これらの装置も移動させることは可能であり、あ
るセル電話のサービス地域から別の場所に持っていくこ
ともあり得ることに注意すべきである。従って、これら
の装置は、実際には、携帯型とも考えることができ、様
々なタイプのセル電話システムとの相互作用が可能であ
ることが望ましい。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のデジタ
ル・セルラ電話システムのプロトコルの違いの結果とし
て、デジタル・セル電話のユーザは、自分自身の電話の
使用に関して自分自身の加入エリアに、そして、おそら
くは、使用に関するプロトコルが同じである他の加入エ
リアに制限されている。加入者が異なるデジタル・プロ
トコルを有するセル電話のサービス・エリアに移動する
と、現実に、そのセル電話は、システム及び電話機が互
換性がないために、使用できない。

【００１６】更に、現在の米国のアナログ・セルラ電話
システムは、９００ＭＨｚの周波数で動作しているが、
他方で、８００ＭＨｚで動作している国もある。例え
ば、ヨーロッパでは、多くの国で、ＧＣＭ８００ＭＨｚ
の標準が採用されており、米国ではＧＣＭ９００ＭＨｚ
の標準を用いている。ＣＤＭＡの標準も同じ周波数であ
る。従って、米国のアナログ・セルラ電話のユーザは、
この同じ電話機をヨーロッパに持っていき動作させるこ
とは不可能である。システムの周波数に互換性がないか
らである。同じことは、ヨーロッパのアナログ・セル電
話ユーザが米国に移動する場合にもいえる。

【００１７】システム及び電話機の互換性不存在の別の
側面は、システムによっては、より高い周波数ではＧＣ
Ｍを利用可能にしているために、生じる。米国では、こ
のより高い方の周波数は、１９００ＭＨｚであるが、ヨ
ーロッパでは、１８００ＭＨｚである。ＣＤＭＡ又はＴ
ＤＭＡプロトコルの一方が、このより高い周波数では利
用可能である（又は、近い将来利用可能になる）。

【００１８】このように、デジタル・セルラ電話システ
ムの動作周波数の差異の結果として、デジタル・セル電
話のユーザは、自分自身の加入エリアに、又は、同じ周
波数を有する他の加入エリアに、その使用が制限されて
しまう。その加入者が異なる動作周波数を有するセル電
話のサービス地域に移動するときには、現実的に、その
セル電話は、システムと電話機との互換性のない周波数
のために、使用不可能である。

【００１９】従って、上述の動作周波数の互換性の問題
の生じないセル電話を提供することが望まれるし、更
に、あるセル電話のサービス地域において使用されてい
る周波数に自己調整し、この点で相互に異なる少なくと
も２つのサービス・エリアで動作する無線通信装置を提
供することが望ましい。

【００２０】更に、上述の動作プロトコルの制約の問題
を克服するセル電話を提供することが望まれる。そのセ
ル電話は、２つのサービス地域において適応できるよう
に、少なくとも２つの通信プロトコルに自己調整するデ
ジタル無線通信装置を提供する。このように、装置を２
つのサービス地域の間で移動させる場合にも、その装置
は、それぞれの地域で、そして、両方の地域で動作可能
であって、装置の動作の変更が、不可視的である、すな
わち、ユーザが気が付かないものとなる。

【００２１】更に、上述のマルチ周波数及びマルチ・プ
ロトコルの特徴を１つの電話機の中で実現し、既存の及
び将来のセル電話システムと仮想的に全世界的に動作可
能なセルラ電話を提供することが望まれる。

【００２２】更にまた、そのようなセル電話機において
使用できる集積回路チップ又はチップ・セットのための
最適のアーキテクチャを提供して、本発明の特徴を実現
することが望まれる。

【００２３】以上で概括した従来の技術の制約を考慮す
ると、本発明の主たる目的は、これらの制約の中の１つ
又は複数のものを回避することである。

【００２４】本発明の別の目的は、その装置が移動され
た場所に適応するように、少なくとも２つの異なる周波
数帯域幅標準に自己調整可能な無線通信装置を提供する
ことである。

【００２５】本発明の更に別の目的は、その装置が移動
された場所に適応するように、少なくとも２つの異なる
動作プロトコル標準に自己調整可能な無線通信装置を提
供することである。

【００２６】本発明の更に別の目的は、その装置が移動
された場所に適応するように、それがどのようなもので
あっても、周波数及びプロトコル標準の組合せに自己調
整可能な無線通信装置を提供することである。

【００２７】本発明の更に別の目的は、その装置が移動
された場所に適応するように、ある周波数及び／又はプ
ロトコル標準に自己調整可能であって、この自己調整が
ユーザにとって不可視的である（すなわち、ユーザによ
る介入や調整は不要であり、好ましくは、装置によるそ
の地域への適応にユーザが気付かない）無線通信装置を
提供することである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明を実現する通信装
置は、セルラ電話や音声通信の可能な携帯型のパーソナ
ル通信装置（ＰＰＣＤ）などの携帯型の加入者ユニット
の形態を有する。この装置は、シングル・チップ、マル
チ・チップ・アセンブリ（例えば、マルチ・チップ・モ
ジュール）、又はボード・レベルのデバイス（すなわ
ち、パーソナル・コンピュータのボード・スロットに挿
入されるボード構成の回路）を含み得る。

【００２９】従って、本発明は、セルラ電話通信システ
ムにおいて音声、データ、グラフィクス又はビデオ信号
の中の１つ又は複数を含む情報の双方向の通信を可能に
し、前記情報の通信を特定のフォーマット、標準又はプ
ロトコルで提供する無線通信装置であって、（ａ）この
装置のオペレータが前記情報を入力し前記セルラ電話通
信システムにおける通信を介して前記情報を受信するこ
とをそれぞれ可能にするオペレータ入力手段及び出力手
段と、（ｂ）前記セルラ電話通信システムにおいて前記
情報を搬送するＲＦ信号を送受信するＲＦ（無線周波
数）トランシーバ部と、（ｃ）前記ＲＦトランシーバ部
と前記オペレータ入力及び出力手段との間でこの装置に
おいて通信信号を搬送する適応回路であって、第１のフ
ォーマット、標準又はプロトコルと人間に認識できる又
は機械処理可能な形式との間の情報の変換を行う第１の
適応分岐と、第２のフォーマット、標準又はプロトコル
と人間に認識できる又は機械処理可能な形式との間の情
報の変換を行う第１の適応分岐とは異なる第２の適応分
岐とを含む適応回路と、（ｄ）前記第１及び第２の適応
分岐の一方を選択的に付勢し、その付勢に応答して前記
第１及び第２の適応分岐の一方によって処理された通信
信号が結果的にいつ人間に認識可能な又は機械処理可能
な形式を生じるかを検出し、それにより、前記一方の適
応分岐の付勢をそれ以後維持して、この無線通信装置を
前記セルラ電話通信システムにおける前記情報の通信に
適応させる、マイクロコントローラと、を備えている無
線通信装置を提供する。

【００３０】更に、本発明の別の側面によれば、上述の
無線通信装置であって、前記適応回路は、人間に認識可
能な又は機械処理可能な形式と、ＧＳＭプロトコル、Ｃ
ＤＭＡプロトコル、ＴＤＭＡプロトコル、ＭＰＥＧ１標
準、ＭＰＥＧ２標準、ＭＰＥＧ４（ウェーブレット）標
準、無線通信システム・データ伝送プロトコル、ファイ
バ・チャネル・プロトコル、シリアル・リンク・プロト
コル（ＱＡＭ、ＱＰＳＫ）及びファイアワイア・プロト
コルから成るグループから選択されたフォーマット、標
準又はプロトコルとの間での情報の変換を行う適応分岐
を含む、無線通信装置が提供される。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は、典型的なセルラ通信シス
テム１０を、概略的に示している。この場合には、シス
テム１０は、３つの加入者ユニット１２（例えば、携帯
セル電話、ＰＰＣＤ、セラミクス通信システム上の通信
機能を備えたＰＣなど）と、３つのベース・ステーショ
ン１４とを含むように示した。しかし、このシステム１
０は、単に、本発明の原理を例によって図解する目的を
有する、例示的なものであって、本発明を限定するもの
と考えるべきではない。実際のセルラ通信システムは、
多数のベース・ステーションと、任意の時点でシステム
にアクセス又は参加する多数の加入者ユニットとを含
む。本発明の別の形態としては、大きなオフィスビル・
コンプレックス又は製造施設など、かなりの範囲の内部
で用いられるようなプライベートな無線通信システムが
考え得る。そのようなプライベートな無線通信システム
の概略的な表現は、図１のものと同様である。

【００３２】更に、加入者ユニット１２は、ハンドヘル
ド型の携帯電話（今日一般的なセルラ電話）や静止ユニ
ット（デスクトップ型のコンピュータ）や携帯型のパー
ソナル通信装置（ＲＦモデム及び／又はＲＦファクシミ
リ機能を備えたパームトップ型のコンピュータなどのＰ
ＰＣＤ）などの移動ユニットを含み得る。システム１０
は、また、加入者ユニット１２が加入者ユニット相互で
及び他のネットワーク内の他の通信装置と通信すること
を可能にする多数のベース・ステーション１４を含む。

【００３３】セルラ通信技術における当業者であれば理
解することであるが、システム１０は、それぞれが少な
くとも１つのベース・ステーション１４を含むセル・サ
イトから成るグリッド又はアレーに有効に分割される地
理的領域をカバーしている。それぞれのベース・ステー
ション１４は、そのセル・サイトの領域内のすべての加
入者ユニット１２と、ＲＦ信号を介して、通信する。ベ
ース・ステーション１４から加入者ユニット１２への通
信に対しては１つの周波数（「ダウンリンク」周波数）
が用いられ、加入者ユニット１２からベース・ステーシ
ョン１４への通信に対しては別の周波数（「アップリン
ク」周波数）が用いられる。システム１０は、「周波数
再使用」を用いて、複数のベース・ステーション１４が
同じ無線周波数（ＲＦ）で動作することを可能にする。
それぞれのセル・サイトは、面積に関して十分に大きく
作成されているので、１つのセル・サイトにおいて生じ
隣接のセル・サイトの中へ移るＲＦ信号は、距離によっ
て十分に減衰され、それによって、隣接の及び更に遠方
のセル・サイトにおけるベース・ステーションによって
は、更に下位レベルの背景ノイズとして認識される。

【００３４】周波数の分離は、隣接のセル・サイトの間
では、これらのセルに異なる周波数帯域幅を動作に関し
て割り当てることによって、生じる。また、上述のよう
に、ＲＦ信号は、放射源からの距離の２乗に比例して内
在的に減衰される。従って、遠方のセルからの同じ周波
数の信号は、その周波数上で動作している特定のセルの
内部では、単にノイズとして認識される。分離は、人工
の構造物や自然の形態的な形状によって生じる干渉によ
っても、促進される。

【００３５】１つ又は複数の周波数帯域が、ベース・ス
テーション１４と加入者ユニット１２との間の通信リン
ク又はコールを設定するために確保される。システム１
０は、有効に、加入者ユニット１２を用いている加入者
に対して、そのサービス・エリア内で、セルラ通信環境
を提供する。

【００３６】ベース・ステーション１４は、専用の銅線
又は光ファイバ・ネットワーク、無線通信リンク、衛星
リンクなどの分散手段を介して、ネットワーク・コント
ローラ１６と、相互にリンクしている。ネットワーク・
コントローラ１６は、既存の通信ネットワーク１８への
アクセスを与える。図１では、既存の通信ネットワーク
１８は、電話インターフェースとして１つだけ示されて
いるが、これは、単なる例示であることを理解すべきで
ある。インターフェース１８は、マルチ・ファセット式
（両方向の矢印２０によって示されているように）であ
り、コンピュータ・データベース、ワールド・ワイド・
ウェブ（ＷＷＷ）、衛星リンク、テレビ衛星通信チャネ
ル、ＬＡＮ、ＷＡＮ、メインフレーム、ワークステーシ
ョン、パーソナル・コンピュータ・システム及びそれ以
外の通信手段などの、種々のそれ以外のアナログ及び／
又はデジタル通信手段及びネットワークとの通信を提供
する。

【００３７】通信システム１０が移動加入者ユニット１
２（１つのセル・サイトから別のセル・サイトに移動す
る可能性がある）と動作する間に、それぞれのベース・
ステーション１４は、進行中のそれぞれのコールの受信
した信号強度を判断して、この情報を、ネットワーク・
コントローラ１６に与える。ネットワーク・コントロー
ラ１６は、進んだ処理技術を用いて、加入者ユニット１
２とベース・ステーション１４との間のすべてのコール
をトラッキングする。加入者ユニット１２がシステム１
０によって与えられるセルラ通信環境の内部を移動する
と、ネットワーク・コントローラ１６もまた、それぞれ
のベース・ステーション１４において特定の加入者ユニ
ット１２から受け取った信号強度情報を用いて、いつコ
ールがあるセル・サイトにおけるベース・ステーション
から別のセル・サイトのベース・ステーションに「手渡
（ハンドオフ）される」べきかを判断する。あるセル・
サイトから次のセル・サイトに移る際の移動加入者ユニ
ットのこのようなハンドオフによって、加入者ユニット
１２が環境システム１０の中のセル・サイトからセル・
サイトへ移動する場合に、その加入者ユニット１２との
通信を維持することが可能になる。容易に理解できるよ
うに、静止している加入者ユニット１２もあるので、そ
の場合には、これらの加入者ユニットとの通信のハンド
オフは、不要である。

【００３８】図２は、本発明を実現するセルラ通信装置
２２を示している。この装置２２は、外形的には、典型
的なセルラ電話である。このセルラ電話は従来型のセル
ラ電話と外形的には同じに見えるので、その動作上の特
徴を詳細に説明することは割愛する。簡単に述べると、
セルラ電話２２は、移動動作を可能にするバッテリ（図
示せず）を包囲する本体２４を含み、スピーカ２６、マ
イクロホン２８及びキーパッド３０を有している。ピボ
ット式のカバー部分３２が、閉じた位置（図示せず）の
場合にはマイクロホン２８とキーパッド３０とをカバー
し、セル電話２２に対するスイッチ・フックとして機能
する。遠方用のアンテナ３４が、ＲＦ信号の送受信を行
う。

【００３９】しかし、従来型のセルラ電話とは対照的
に、セルラ電話２２は、使用中に遭遇する可能性のある
様々な周波数及び通信プロトコルに対して自己調整機能
を有している。多くの場合に、セルラ電話２２は、従来
型のセルラ電話の場合のような、米国のセル電話や欧州
のセル電話や限定されたサービス・エリアを有するセル
電話とは限らない。そうではなく、本発明を実現してい
るセル電話２２は、世界規模のセル電話と考えることが
できるのであるが、その理由は、この電話機のユーザが
どの場所でローカルなサービス・プロバイダとのサービ
ス契約を行ったとしてもこの電話は機能するからであ
る。理解し得るように、このサービス提供契約は、複数
のサービス・エリアを包括するシングル・アンブレラ
（１本の傘型の）契約である場合もあるし、セル電話の
ユーザが行ってセル電話を使用することを望む様々な地
域のそれぞれに１つが対応するような複数の契約から構
成されることもある。

【００４０】図３を参照すると、無線セルラ通信装置３
６の回路図が示されている。この装置３６は、図２に図
解したようなセルラ電話２２の形態であったり、既に述
べた他の無線通信装置の任意のものの形態であり得る。
例えば、装置３６は、図１との関係で論じたセルラ・シ
ステムの加入者ユニット１２又はベース・ステーション
１４として実現することができる。また、装置３６は、
オーディオ周波数のファックス／モデムを備えオーディ
オ・セルラ電話通信機能を有するパームトップ型のコン
ピュータなどの無線パーソナル通信装置の一部として実
現することもできる。この通信装置は、また、望めば、
静止した利用のためのパーソナル・コンピュータの一部
として実現することも可能である。

【００４１】従来型のセルラ通信装置とは対照的に、装
置３６は、周波数に関して反応が俊敏であり、それ自身
を、様々なセルラ通信システム環境において、また、異
なる通信プロトコルを有するセルラ・システムにおい
て、動作するように適応させることができる。後に述べ
るように、この機能は、携帯型のセル電話やパーソナル
通信装置などの移動機器に関する最も直接的な利点であ
る。しかし、無線ファックス／モデムを備えたＰＣなど
の移動性の低い装置であっても、購入者がこのＰＣをど
の場所にもっていった場合でも、修正を必要とせずに、
その地域のローカルなセルラ通信システムとのインター
フェースが可能であるであるという点で、効果的であ
る。実際に、後に見るように、コンピュータ、携帯型の
パーソナル通信装置、携帯型のセル電話などのユーザ
は、自分自身が移動する種々の地理的エリアが異なるセ
ルラ電話周波数帯域と異なる通信プロトコルとを有する
ということを、意識すらする必要がない。本発明を実現
するコンピュータ、セル電話、パーソナル通信装置など
は、その地域のローカルなセルラ通信システムの動作環
境に自己調整を行い、ユーザがその装置における外部的
な変化を全く意識しない状態で、通信を可能にする。

【００４２】図３を参照すると、デバイス３６は、集積
回路のシングル・チップ３８と、半導体サブストレート
３８”とを含む。チップ３８は、その境界が破線３８’
で示されている。チップ３８の以下で述べる構造及び機
能は単一の集積回路チップ上に配置されるのが好ましい
が、その構造の中の選択された部分（及びそれに関連す
る機能）を第２の又は追加的な集積回路チップ上に配置
することも可能であることは、当業者の理解する通りで
ある。従って、回路３８に対して示され記載される構造
及び機能は、１つの集積回路チップの上にではなく、複
数のチップの組の上に配置することも可能である。チッ
プ３８は、外部の物理的インターフェース装置（ブロッ
ク４２で囲まれている）との往復のインターフェース
（双方向の矢印４０で示されている）を与える。上述し
たセル電話２２に関する説明から理解できるように、こ
れらの外部の物理的インターフェース装置は、スピーカ
２６、マイクロホン２８、キーパッド３０などである。
また、インターフェース・デバイスには、ファックス／
モデム装置（図示せず）との、又は、パーソナル・コン
ピュータのデータ・レジスタやメモリ装置（これも図示
せず）とのインターフェースが含まれ、これらによっ
て、デジタル・データ・ファイルの通信が可能になる。

【００４３】後に見るように、チップ３８は、中間周波
数回路４６を介してアンテナ（アンテナ３４などであ
り、図２に関する説明を参照のこと）や図４のＲＦ回路
４８ａ、４８ｂ（図５の実施例では、４８ａ、４８ｂ、
４８ｃ、４８ｄ）とのインターフェース（図３〜図５に
おいて、矢印付きの参照番号４４で示されている）を有
する。制御相互接続５０（後に説明する）が、チップ３
８と図４又は図５に見られる種々のＲＦ部分との間に与
えられる。図４及び図５の矢印付きの参照番号５２は、
指示されているＲＦ回路とアンテナ３４又はそれ以外の
アンテナとの間のＲＦ接続を示している。チップ回路３
８はまた、外部のメモリ装置５６とのインターフェース
（矢印５４で示されている）を有する。この外部メモリ
装置５６は、フラッシュ・メモリ・カードや、ＳＩＭＭ
カード・メモリの形態を有する。好ましくは、メモリ５
６は、このセル電話又は形態型パーソナル通信装置から
取り外しが可能であり、それにより、追加的な通信プロ
トコルや他のデータをこの装置の中にプログラムするこ
とが可能になる。

【００４４】また、プログラミングや必要なデータの記
憶装置５６の中への記憶は、図１に関して説明したセル
ラ通信システム１０とのインターフェースを介して、追
加や変更が可能である。この場合には、例えば、セル電
話又はＰＰＣＤが特定のセルラ通信環境において機能す
るために、ある通信システムのプロトコルが必要になる
ときには、このプロトコルは、システムから新たに到着
した装置に対してダウンロードされる。このダウンロー
ドが完了するとすぐに、この装置は、その特定のセルラ
通信システム環境において動作可能になる。そのような
データ又はプログラミング情報のダウンロードがセル電
話やＰＰＣＤが特定のセルラ通信環境で動作するのに先
立って必要である場合には、装置のユーザは、この装置
を環境において最初にオンにチューニングし動作させた
後で、遅延の存在に気が付く可能性がある。この遅延
が、本発明が存在し動作しているということを、本発明
を実現している装置のユーザに知らせる唯一のものであ
る。他の点では、本発明は、本発明を実現している装置
のユーザに対して不可視的であり、気付かれない。

【００４５】電源（バッテリなどであるが図示せず）と
制御インターフェース（図２のセル電話に関して既に説
明したスイッチ・フック制御スイッチなど）とが、回路
３８との関係で提供されていることは理解されよう。図
３の回路アーキテクチャを見ると、回路チップ３８は、
チップ３８の（及び通信装置２２の）動作を制御するマ
イクロコントローラ５８（すなわち、プログラマブルな
マイクロプロセッサ）を含むことが分かる。マイクロコ
ントローラ５８とデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）６
０とは、インターフェース接続４０を介して、外部の物
理的インターフェース装置４２に対してインターフェー
ス６４を有する。ＤＳＰ６０は、それに関連して、ＲＡ
Ｍ６２を有する。マイクロコントローラ５８は、また、
矢印付きの接続６８によって示されるように、外部メモ
リ５６に対して、ＲＡＭ６６を介して、インターフェー
スを有する。

【００４６】マイクロコントローラ５８とＤＳＰ６０と
は、通信バス７０を介して、相互に通信し、通信バス７
０は、また、通信プロトコル適応ツリー７２の双方向の
分岐（ブランチ、すなわち、回路３８の一部）との通信
を与える。ここで双方向とは、通信信号が、これらの適
応ツリー分岐に沿って両方の方向に送られることを意味
する。どちらのフォーマットが用いられているかに依存
して、受け取られた通信信号は、ＲＦ部分から人間に知
覚可能な発話（スピーチ）への復号のために、分岐７２
ａ、７２ｂの適切な一方に沿って、右から左へ送られ
る。逆に、装置２２のユーザからの発話の通信は、これ
らの分岐の適切な一方に沿って左から右へ送られ、特定
の時刻に装置２２が用いられているセルラ通信環境にお
いて用いられている特定のフォーマットに変換される。
後に見るように、マイクロコントローラ５８は、分岐７
２ａ、７２ｂを選択的に付勢することによって、更に、
ＲＦ部分４６、４８の一部を制御することによって、通
信環境をサンプリングして、装置をそのセルラ通信環境
に適応させることができる。

【００４７】図解を簡単にする目的で、適応ツリー７２
は、分岐７２ａ、７２ｂを２つだけ有しているように、
示されている。分岐７２ａは、ＧＳＭプロトコルにおけ
る通信を扱い、他方で、分岐７２ｂは、ＣＤＭＡ又はＴ
ＤＭＡプロトコルの一方における通信を扱う。好ましく
は、分岐７２ｂは、マイクロコントローラ５８からのコ
マンドに従って、これらのプロトコルのどちらも扱うこ
とができる。回路チップ３８の別のアーキテクチャを用
いてＣＤＭＡ及びＴＤＭＡプロトコルのそれぞれに対す
る専用の分岐を提供できることは明らかである。分岐７
２ａ及び７２ｂのそれぞれを考察すると、その右側の端
部において、それぞれの分岐は、検出器／アナログ・デ
ジタル・コンバータ（ＡＤＣ）７４ａ、７４ｂを含み、
図４及び図５に見られるＲＦ回路４６及び４８（ａ、
ｂ、ｃ、ｄ）からの通信信号を受け取る。コンバータ７
４は、装置２２が用いられＲＦ回路によって受信される
通信システム環境に対応するフォーマットのアナログ通
信信号を、デジタル通信信号に変換する。

【００４８】適応分岐７２ａでは、ビタビ・イコライザ
７６がデジタル形式の通信信号を受け取り、その信号
を、ＧＳＭ暗号化／暗号解除回路部分７８に送る。通信
信号の移動に関する逆の方向（すなわち、信号がＲＦ部
分４６、４８の方向に送信のために移動する方向）に
は、ＧＳＭ暗号化／暗号解除回路部分７８が、ＧＳＭバ
ースト・フォーマット・コンバータ８０を介して、信号
を、変調器デジタル・アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）
８２まで送り、後に詳しく述べるＲＦ部分において扱う
ために、デジタル形式からアナログ形式への変換を行
う。

【００４９】ＧＳＭ暗号化／暗号解除回路部分７８は、
ＧＳＭインターリーブ／デインターリーブ回路部分８４
を用いて、通信信号を送り、ＧＳＭインターリーブ／デ
インターリーブ回路部分８４は、ＧＳＭ発話エンコーダ
／デコーダ８６を用いて、通信信号を送る。回路部分８
６は、バス７０を介してＤＳＰ６０に対してインターフ
ェースを有するが、それによって、ＤＳＰ６０は、分岐
７２ａにおいて要求されるデジタル信号処理作業を補助
する。ＤＳＰ６０は、この処理の発話結果を外部のイン
ターフェースとの間でやり取りする、又は、これらのイ
ンターフェースからその発話入力を受け取る（すなわ
ち、スピーカ２６とマイクロホン２８との間で）。

【００５０】同様にして、分岐７２ｂは、デジタル形式
で適切なプロトコルにおける通信信号を検出器／アナロ
グ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）７４ｂから受け取
りＣＤＭＡ／ＴＤＭＡ暗号化／暗号解除回路部分９０に
送るＣＤＭＡ／ＴＤＭＡイコライザ８８を含む。通信信
号の移動に関する逆の方向（すなわち、信号がＲＦ部分
４６、４８の方向に送信のために移動する方向）には、
ＣＤＭＡ／ＴＤＭＡイコライザ８８が、信号を、変調器
デジタル・アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）９２まで送
り、後に詳しく述べるＲＦ部分において扱うために、デ
ジタル形式からアナログ形式への変換を行う。

【００５１】ＣＤＭＡ／ＴＤＭＡ暗号化／暗号解除回路
部分９０は、ＣＤＭＡ／ＴＤＭＡインターリーブ／デイ
ンターリーブ回路部分９４を用いて、通信信号を送り、
ＣＤＭＡ／ＴＤＭＡインターリーブ／デインターリーブ
回路部分９４は、ＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ発話エンコーダ／
デコーダ９６を用いて、通信信号を送る。更に、回路部
分９６は、バス７０を介して、ＤＳＰ６０とのインター
フェースを有し、それによって、ＤＳＰ６０は、分岐７
２ｂにおいて要求されるデジタル信号処理作業を補助す
る。更に、ＤＳＰ６０は、この処理の発話結果を外部の
インターフェース４２とやり取りする、又は、通信装置
２２がＣＤＭＡ又はＴＤＭＡプロトコルで動作している
ときには、分岐７２ｂに沿って信号を送った後に、又
は、その間に、この発話入力をこれらのインターフェー
スから受け取る。

【００５２】破線９８、９８’によって示されるよう
に、マイクロコントローラ５８は、ＤＳＰ６０と適応分
岐７２ａ及び７２ｂとに対して、制御インターフェース
を有する。既に指摘したことであるが、マイクロコント
ローラ５８は、ＲＦ部分４６、４８とに対して制御イン
ターフェース５０を有する。これらの制御インターフェ
ースの意義と使用とに関しては、これ以降で更に明らか
になる。

【００５３】これらの制御インターフェースが装置２２
を種々の通信システム環境において動作するように適応
させるためにどのように用いられるかを理解するため
に、図４及び図５を参照する。最初に、図４を参照する
と、別のＲＦ部分４６は、適応ツリー７２の適切な分岐
（ブランチ）７２ａ、７２ｂを用いて、アナログ形式の
通信信号を送る中間周波数（ＩＦ）部分４６を有するこ
とが分かる。このＩＦ部分は、（中間周波数の）通信信
号を、２つのＲＦ部分４８ａ、４８ｂの中の適切な一方
を用いて、送る。ＲＦ部分４８ａは、制御可能に適応可
能な８００ＭＨｚ又は９００ＭＨｚのトランシーバであ
る。同様に、ＲＦ部分４８ｂは、制御可能に適応可能な
１８００ＭＨｚ又は１９００ＭＨｚのトランシーバであ
る。これらのトランシーバ部分の動作周波数は、マイク
ロコントローラ５８によって、後に説明するように、制
御インターフェース５０上で実行される制御によって、
選択される。

【００５４】図５は、ＲＦ部分４６、４８の別の形態を
示している。この別の例では、ＩＦ部分４６は、適応ツ
リー７２の適切な分岐７２ａ、７２ｂを用いて、アナロ
グ形式の通信信号を送る４６を有する。このＩＦ部分
は、（中間周波数の）通信信号を、４つのＲＦ部分４８
ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄの中の適切な１つを用い
て、送る。ＲＦ部分４８ａは、制御可能な８００ＭＨｚ
のトランシーバであり、他方で、ＲＦ部分４８ｂは、制
御可能な９００ＭＨｚのトランシーバである。同様に、
ＲＦ部分４８ｃは、制御可能な１８００ＭＨｚのトラン
シーバであり、他方で、ＲＦ部分４８ｄは、制御可能な
１９００ＭＨｚのトランシーバである。やはり、特定の
時刻において動作するこれらのトランシーバ部分の中の
１つ又は複数が、マイクロコントローラ５８によって、
後に説明するように、制御インターフェース５０上で実
行される制御によって、選択される。

【００５５】以上から考えると、装置２２が既に適応し
ているセルラ通信システム環境において動作していると
きには、マイクロコントローラ５８は、単に、制御接続
５０、９８、９８’を介して制御を実行し、その環境に
対して適切な周波数でＲＦ部分を動作させ、また、その
環境において適応し得る適応分岐７２ａ又は７２ｂの一
方（すなわち、ＧＳＭプロトコル、又は、ＣＤＭＡ又は
ＴＤＭＡの一方）を動作させる。しかし、装置２２のユ
ーザがこの装置を別のセルラ通信システム環境に持って
いくと、最初にオンにしたときには、装置２２は、その
動作環境と互換でない従来型のセルラ通信装置のよう
に、動作し得ないこともある。しかし、装置２２におい
ては、この動作不可能な状況は、従来型のセル電話又は
他の無線通信装置の場合のように恒久的なものではな
い。その理由は、装置２２は、環境をサンプリングし
て、それ自身をそのセルラ通信環境に適応させるからで
ある。

【００５６】この環境のサンプリングは、マイクロコン
トローラが適応ツリー７２に対する第１のプロトコルを
選択し、次に、利用可能な周波数の全体をＲＦ部分を循
環させることによって、生じる。第２の及びそれ以後の
プロトコルは、ＲＦ部分がが利用可能な周波数の全体を
通信プロトコルと動作周波数との組み合わせに到達して
セルラ通信システムがこのシステムのダウンリンクによ
って与えられる命令を設定したことを検出するまで循環
することによって、選択される。通常は、このソーティ
ング及び選択のプロセスは、非常に迅速に生じるので、
装置が新たなセルラ通信システム環境において最初にオ
ンにされたときには、ユーザはこの装置がその環境に適
応することに気付かないほどである。ユーザがその地域
のローカルなセルラ通信サービス・システムにとって認
識可能なサービス・アカウントを有している場合には、
装置は、単純に、セルラ通信システムへのアクセスを得
ることができ、その際に、ユーザは、異なるシステム環
境について心配したり気付く必要はない。

【００５７】装置２２のマルチ周波数及びマルチ・プロ
トコル機能の別の効果は、複数の動作周波数帯域又は複
数のプロトコルを介して同時的なアクセスを許容するセ
ルラ通信システム環境において、認識できる。この場合
には、ユーザは、装置２２を用いて、複数の他人と同時
的な会議通話を実行する、又は、データ伝送又は画像伝
送が行われているのと同時に、同時的なオーディオ通信
を実行することができる。装置２２が有するこのデータ
又はグラフィクス・ファイル情報の伝送能力は、上で援
用した同時出願中の出願における開示と、本発明の別の
実施例に関する以下の説明とから、理解されよう。

【００５８】次に、図６を参照すると、本発明の別の実
施例が示されている。本発明のこの実施例を説明する際
に用いる参照番号を得るには、上述した特徴に構造と機
能とにおいて同一である又は類似する特徴に関しては、
上述の参照番号に１００を加えたものとした。既に述べ
たセルラ電話機能及び特徴の全体を提供することに加え
て、図６の実施例では、以下で説明するような広範囲の
通信信号を送受信することができる携帯型のパーソナル
通信装置が与えられている。図６を見ると、装置１２２
は、外部の物理的インターフェース１４２と、集積回路
チップ１３８と、ＲＦ部分１４６／１４８と、アンテナ
１３４とを含む。更に、電源（図示せず）もやはり設け
られており、装置の動作を可能にしている。しかし、こ
の場合には、チップ１３８（又は、チップの組）は、参
照番号２００によって示されている部分（又は、チップ
の組の中の別個のチップ）を含む。好ましくは、チップ
の回路部分２００は、チップ１３８の一部分である（す
なわち、同じ半導体材料の基板上に形成されている）の
で、以後は、部分２００は、チップ１３８の一部分であ
るかのように扱うことにする。しかし、回路１３８がチ
ップの組として構成されている場合には、チップ３８が
基本的な能力に関して装置において用いられる基本チッ
プであり、チップ２００を付加することによって、より
進んだ能力を備えた装置が得られる。通信装置２２（又
は、１２２）の能力追加に関するこのブロック構築アプ
ローチは、以下で論じるチップ３８及び／又は１３８の
ためのコア・アーキテクチャを考察した後で、より完全
に理解できるはずである。

【００５９】更に、オーディオ信号に加えて、ビデオ、
グラフィクス・ファイル及び様々な種類のデータ信号も
また、加入者ユニット１２とベース・ステーション１４
との間でデジタル信号として空中波上を双方向に送信す
ることができる。また、ビデオ、オーディオ及びデータ
に対する通信信号の発生源（ソース）は、このシステム
１０内の他の移動及び静止加入者ユニット１２に限定さ
れない。ベース・ステーション１４は電話ネットワーク
にリンクされているので、データは、プライベートなフ
ァクシミリ・マシンや私的な又は商業的なデータベース
を含む企業のコンピュータなどのソースによって、ワイ
ヤ接続されたネットワーク上に提供され得る。オーディ
オは、アナログ電話、パーソナル・コンピュータ、更に
はラジオによっても、ワイヤ接続されたネットワーク上
に提供され得る。ビデオ及びグラフィクス・ファイル
は、直接放送衛星と超小型アパーチャ端子（ＶＳＡＴ）
とによって、与えられ得る。これらの接続可能性の中の
様々なものを介してのインターネット及びワールド・ワ
イド・ウェブによって、装置１２２のユーザにとって利
用可能な非常に多くの種類の及びタイプの通信信号源が
生じる。

【００６０】従って、回路部分１３８は、装置１２２
が、現在及び将来のビデオ及びグラフィクス・イメージ
のためのフォーマットを含む広範囲の高速通信信号フォ
ーマットや高速データ通信を認識し、それ自身をそれら
に適応させることを可能にする。矢印付きの参照番号２
０２によって図解されているように、回路部分２００
は、信号通信接続を、マイクロコントローラ５８及びＤ
ＳＰ６０と共有する（チップ３８に関する先の説明を参
照のこと）。この接続は、バス７０とのインターフェー
スによるものである。また、矢印付きの参照番号２０４
は、制御相互接続９８／９８’との共有された接続を示
している。最初に示したように、回路部分２００は、マ
イクロコントローラ用ＲＡＭ２０８を備えたそれ自身の
マイクロコントローラ２０６と、ＤＳＰ用ＲＡＭ２１２
を備えたそれ自身のＤＳＰ２１０とを含む。これらの機
能は、回路３８のコア・アーキテクチャにおける十分な
容量を有する単一のマイクロコントローラ及びＤＳＰに
よって、実行され得る。しかし、図６に示された別の実
施例の説明と理解との目的で、マイクロコントローラの
機能とＤＳＰの機能とは、それぞれ、参照番号２０６及
び２１０によって示された回路部分に存在するものと考
える。

【００６１】回路部分１３８とのインターフェースによ
って、回路２００は、装置１２２が送受信する通信信号
の様々なタイプ、フォーマット及びプロトコルのソーテ
ィング及び認識に参加できるようになる。装置２２がそ
れを介してソーティングを行い様々なセルラ通信システ
ム環境に適応したオーディオ通信プロトコルの場合と同
様に、同地１２２は、以下で説明する機能を用いてソー
ティングを行い、様々なビデオ、グラフィクス、デー
タ、及び、それ以外の現在及び将来の通信標準及びフォ
ーマットを識別し復号することができる。装置１２２の
この自己調整によって、ユーザ及び装置１２２が位置す
るセルラ無線通信環境に存在し得る信号のタイプを用い
て、双方向に通信することが可能になる。

【００６２】更に図６を参照すると、回路部分２００
は、主にグラフィクス及びビデオ・イメージ通信信号に
対する適応分岐２１４ａと、主に高速のデータ送信に対
する適応分岐２１４ｂとを含む。適応分岐２１４ａに注
目すると、この分岐は、ＭＰＥＧ１のプロトコルに従っ
て、イメージ信号を圧縮及び解凍（圧縮解除）を行うた
めの回路部分２１６を含む。回路部分２１８は、ＭＰＥ
Ｇ２のプロトコルに従ってイメージ信号を圧縮／解凍す
ることを可能にし、他方で、部分２２０は、ＭＰＥＧ４
（これは、ウェーブレットとして知られている）に従っ
て圧縮／解凍を行う。将来のプロトコル及び標準の使用
に備えるために、回路部分２００は、また、ＲＡＭ２２
４を備えた汎用のマイクロプロセッサ部分２２２を含
む。このプロセッサは、将来の標準及びプロトコルに従
って、信号を、認識、圧縮及び解凍するのに用いること
ができる。プロセッサ２２２の動作を容易にするための
ＲＡＭのプログラミングは、装置１２２をプログラミン
グ用のコンピュータ・システムにハードワイヤード相互
接続することによって実現できるし、又は、未知のプロ
トコル又は標準に無線通信環境において遭遇した場合
に、自動的に、あるいは、ユーザ自身がＰＰＣＤを用い
てそのプロトコル又は標準をシステムからダウンロード
することを要求し、ユーザが、無線通信リンク上をプロ
グラミングを受け取ることによって、実現され得る。

【００６３】次に、適応分岐２１４ｂについて考察する
と、この分岐には、様々なデータ通信プロトコル及び標
準に応答する回路部分が与えられている。回路部分２２
６は、無線通信システムのデータ伝送プロトコルにおい
て、圧縮及び解凍、又は、符号化及び復号化を行う。同
様にして、回路部分２２８、２３０、２３２は、ファイ
バ・チャネル、シリアル・リンク（すなわち、ＱＡＭ、
ＱＰＳＫ）及びファイアワイヤ・プロトコル又は標準に
おいて、それぞれ、圧縮及び解凍、又は、符号化及び復
号化を行う。

【００６４】以上を鑑みると、装置１２２は、上述のも
のと同じ周波数及びプロトコル又は標準ソーティング法
を用いて、現在存在する及び将来存在し得る無線通信環
境において利用可能な様々なプロトコル及び標準通信を
識別することができることが分かる。ＰＰＣＤ１２２の
ユーザは、世界中を仮想的に移動することができ、他方
で、ただ１つの装置を用いることにより、様々な地理的
なエリアに存在する際に無線通信環境にアクセスするこ
とができる。すなわち、世界中で無線通信システムにア
クセスするためには多数のセルラ電話や多数のＰＰＣＤ
を購入しなければならないという現時点での要請は、本
発明によれば、なくなる。

【００６５】次には、図７を参照すると、回路３８及び
１３８のコアの回路部分２３４が示されている。本発明
のこの部分を説明する際に用いる参照番号を得るには、
既に述べた特徴と同一である又は類似する特徴には、同
じ参照番号を用いるが、先に用いた図面や説明からの参
照番号との重複による混乱を回避するために必要な場合
には、３００を加えてある。図６において用いた参照番
号は、そのように増加させることはしていない。図７か
ら分かることであるが、コアの回路部分２３４は、外部
の物理的インターフェース装置３４２へのインターフェ
ース３４０を含む。この場合には、インターフェース装
置３４０は、スピーカ３２６及びマイクロホン３２８と
に対するアナログ信号とコアの回路部分２３４のデジタ
ル信号処理手段との間の変換を行うＡＤＣ、ＤＡＣ装置
３４０ａを含む。更に、既に述べた実施例のように２以
上の往復の適応分岐（７２ａ、７２ｂ）を有する代わり
に、コアの回路部分２３４は、一方向の信号受信適応分
岐３７２Ｒｘと、一方向の信号送信適応分岐３７２Ｔｘ
とを含む。これらの適応分岐のそれぞれにおける信号移
動の方向は、付随する矢印によって示されている。

【００６６】分岐３７２は、マイクロコントローラ３５
８及びＤＳＰ３６０（説明されるそれ以外の回路部分と
共に）の制御と介入とによって、変更して、回路部分３
８、１３８、２００に関して上述した複数の往復適応分
岐の様々な機能のすべてを実行させることができる。Ｒ
Ｆインターフェース３４４では、コアの回路部分２３４
は、ＲＦ部分からのアナログ信号をデジタル信号に変換
しコアの回路部分２３４からＲＦ部分にアナログ信号を
提供するベースバンドＡＤ／ＤＡコンバータ２３６を含
む。受信適応分岐３７２Ｒｘについて考察すると、これ
は、通信信号を、それぞれ、暗号解除及びデインターリ
ーブ回路部分２３８及び２４０に与えるビタビ（Viterb
i）イコライザ３７６を含むことが分かる。デインター
リーブされ受信された通信信号は、ビタビ・デコーダ２
４２に与えられ、更に、スピーチ・デコーダ２４４に与
えられる。物理的なインターフェース３４０ａは、次
に、アナログ・スピーチ信号を、デコーダ２４６によっ
て与えられた復号化されたデジタル・スピーチ信号に基
づいて、スピーカ３２６に与える。

【００６７】分岐３７２Ｔｘ上では、コアの回路部分２
３４は、キーパッド３０やそれ以外の入力などの外部の
物理的インターフェース装置からの信号を、ファックス
／モデム２４８に与えるインターフェース・ドライバ２
４６を含む。データ・コデック（data codec）２５０
が、チャネル・コーダ（エンコーダ）２５２の中へのイ
ンターフェースを与える。それぞれがインターリーブ及
び暗号化を行うチャネル・コーダのダウンストリーム
（すなわち、付随する矢印によって指示されるように、
分岐３７２Ｔｘにおける信号の移動方向で）と回路部分
２５４及び２５６とは、既に行った図３に関する説明か
ら明らかであろう。マイクロホン３２８とＡＤＣ／ＤＡ
Ｃ３４０ａのＡＤＣ部分から送信機インターフェース
（すなわち、３４４における）に至る接続を完成させる
ために、スピーチ・セグメンタ２５８とスピーチ・コー
ダ２６０とが、与えられる。

【００６８】図７を参照すると、コアの回路部分２３４
は、マイクロコントローラ３５８とＤＳＰ３６０とを含
むが、これらは、それぞれが、コントローラ５８、２０
６の容量において、そして、ＤＳＰ６０及び２６２のよ
うに、機能する。ＤＳＰ３６０には、ビタビ加速器（ac
celerator）２６２が付随する。更に、内部メモリ２６
４は、上述のメモリ５８、６０、２０８、２１２の機能
を充足する。メモリ管理及び解凍回路部分２６６が、こ
のメモリ機能を達成することを助ける。制御インターフ
ェース５０（図７では、参照番号３５０によって示され
る）によって先に示されたＲＦ部分制御を達成するため
に、コア回路部分２３４は、ＲＦコントローラ２６８を
含むが、これは、ＲＦ部分（例えば、４８ａ−ｄ）に供
給される電力への中断（割り込み）を制御し、ＲＦ部分
とセルラ通信システムとの間の周波数、電力、同期を制
御する（アップリンク及びダウンリンク周波数を用いて
ベース・ステーションと加入者ユニットとの間の通信を
容易にすることに関する上述の説明を参照のこと）のに
有効である。この説明を完全にするためには、コア回路
部分２３４は、ＳＩＭＭインターフェース回路２７０と
ディスプレイ及びキーボード・ドライバ２７２とを含む
ことを指摘しておかなければならない。電力及びクロッ
ク管理は、コア回路部分と、コア部分２３４を含むチッ
プ又はチップ・セットの付随する回路部分とに対して、
電力及び時間管理機能を提供する。

【００６９】図３から図６の実施例と図７の実施例との
間の構成に関するブロック構築原理の以上の説明から、
図７に示されているコア回路部分２３４は、図３から図
６の説明の内容における上述の教示を用いることによっ
て、適応無線通信装置がその上に構築されている基礎的
構造を与えている。コア回路部分２３４は、その装置計
数（カウント）及び基板面積要件に関して非常に有効で
あり、従って、シングル・チップ製品（最も望ましい）
又は経済的な製造コストを有するチップ・セット製品の
形成を容易にする。

【００７０】以上で、本発明を、その特定の好適な実施
例を参照して示し説明してきたが、この参照は、本発明
を制限する意図によるものでは全くなく、また、そのよ
うな制限は全く考慮されていない。本発明の修正や改変
は、この技術分野の当業者には、明らかであろう。例え
ば、本発明を自動車通信及びナビゲーション・システム
の一部として実現し得ることは明らかである。現在で
は、自動車セルラ電話は、広く知られている。また、地
球規模で同期のとれた衛星からのタイミングのとれた無
線信号放送を用いることにより自動車の運転者に位置的
及び地図上の情報を提供する自動車ナビゲーション・シ
ステムも知られている。この出願の開示による共有され
た素子及び手段を用いた統合型の通信及びナビゲーショ
ン・システムを提供することは、通常の技術的範囲に属
する。従って、本発明は、冒頭の特許請求の範囲に記載
された技術的思想と技術範囲とによってのみ画定され
る。その際に、構造及び機能に関する均等の範囲も完全
に考慮されるものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】典型的なセルラ電話無線通信システムの概略的
な図解である。

【図２】セルラ電話の形態を有する本発明の１つの実施
例の図解である。

【図３】本発明を実現する無線通信装置の一部分の概略
的な機能ブロック図である。

【図４】本発明の別の実施例の概略的な機能ブロック図
である。

【図５】本発明の別の実施例の概略的な機能ブロック図
である。

【図６】本発明の更に別の実施例の概略的な機能ブロッ
ク図である。

【図７】本発明を実現するのに用いられるシングル・チ
ップ又はチップ・セットのコア回路部分のためのアーキ
テクチャの概略的な機能ブロック図である。

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【手続補正書】

【提出日】平成９年９月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョン・ダーンアメリカ合衆国カリフォルニア州95070, サラトガ，アロハ 14725 (72)発明者サンディープ・ジャギアメリカ合衆国カリフォルニア州95124, サンノゼ，ウィントン・ウェイ 4089

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルラ電話通信システムにおいて音声、
データ、グラフィクス又はビデオ信号の中の１つ又は複
数を含む情報の双方向の通信を可能にし、前記情報の通
信を特定のフォーマット、標準又はプロトコルで提供す
る無線通信装置であって、この装置のオペレータが前記情報を入力し前記セルラ電
話通信システムにおける通信を介して前記情報を受信す
ることをそれぞれ可能にするオペレータ入力手段及び出
力手段と、前記セルラ電話通信システムにおいて前記情報を搬送す
るＲＦ信号を送受信するＲＦ（無線周波数）トランシー
バ部と、前記ＲＦトランシーバ部と前記オペレータ入力手段及び
出力手段との間でこの装置において通信信号を搬送する
適応回路であって、第１のフォーマット、標準又はプロ
トコルと人間に認識できる又はそれ以外の機械処理可能
な形式との間で情報の変換を行う第１の適応分岐と、第
２のフォーマット、標準又はプロトコルと人間に認識で
きる又はそれ以外の機械処理可能な形式との間で情報の
変換を行う第１の適応分岐とは異なる第２の適応分岐と
を含む適応回路と、前記第１及び第２の適応分岐の一方を選択的に付勢し、
その付勢に応答して前記第１及び第２の適応分岐の一方
によって処理された通信信号が結果的にいつ人間に認識
可能な又は機械処理可能な形式を生じるかを検出し、そ
れによって、前記一方の適応分岐の付勢をそれ以後維持
して、この無線通信装置を、前記セルラ電話通信システ
ムにおける前記情報の通信に適応させる、マイクロコン
トローラと、を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】請求項１記載の無線通信装置において、
前記適応回路は、人間に認識可能な又はそれ以外の機械
処理可能な形式と、ＧＳＭプロトコル、ＣＤＭＡプロト
コル、ＴＤＭＡプロトコル、ＭＰＥＧ１標準、ＭＰＥＧ
２標準、ＭＰＥＧ４（ウェーブレット）標準、無線通信
システム・データ伝送プロトコル、ファイバ・チャネル
・プロトコル、シリアル・リンク・プロトコル（ＱＡ
Ｍ、ＱＰＳＫ）及びファイアワイア・プロトコルから成
るグループから選択されたフォーマット、標準又はプロ
トコルとの間での情報の変換を行う適応分岐を含むこと
を特徴とする無線通信装置。