TWI260172B - Base station/user equipment (UE) having a hybrid parallel/serial bus interface - Google Patents

Description

1260172 ⑴ 致、發明說明 (發明說明應敘明。發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明 技術領域 本發明係關於匯流排資料傳送。特別是，本發明 少傳送匯流排資料的線路。 、'、 先前技藝 圖1所示者即為用於傳送資料之匯流排其一範例。圖i 係一用於無線通訊系統之接收與傳送增益控制器（Gc)儿 、32，及一 GC控制器38說明圖。一通訊台，像是基地台或 使用者設備，會傳送（TX)及接收（RX)信號。為控制這些信 號增益，落屬於其他接收/傳送元件的運作範圍之間，Gc 3〇 、32會調整rx及TX信號上的增益度。 為控制GC 30、32的增益參數，會利用一 gC控制器38。 即如圖1所示，該GC控制器38會利用一功率控制匯流排， 像是16條線路匯流排34、36來送出TX 36及RX 34信號的增 益值，像是各者為八條線路。功率控制匯流排線路34、36 雖可供允快速資料傳送，然這會要求該GC 30、32及該GC 担制器38上許多接腳，或是像一專用積體電路（ASIC)之積 體電路（1C)上GC 30、32及GC控制器38間的許多連線。增加 接腳數會要求額外電路板空間與連線。增加1C連線會佔用 珍貴的1C空間。大量的接腳或連線或會依實作方式而定提 高匯流排成本。 從而，希望是可具有其他的資料傳送方式。 發明内容 1260172 發明說明績頁 (2) 一資料區塊 一種混合平行/ _列匯流排介面，此者具有 解多工裝置。該資料區塊解多工裝置具有一輸入，此者經 組態設定以接收一資料區塊，並將該資料區塊解多工成複 數個細塊。對於各個細塊，一平行轉_列轉換器可將該細 塊轉化成串列資料。一線路可傳送各個細塊的_列資料。 一串列轉平行轉換器可轉換各細塊的串列資料以復原該 細塊。資料區塊重建裝置可將各復原細塊合併成該資料區 塊。一使用者設備（或一基地台）具有一增益控制控制器。 該增益控制控制器會產生一具有代表一增益值之η位元的 資料區塊。一資料區塊解多工裝置具有一輸入，此者經組 態設定以接收該資料區塊，並將該資料區塊解多工成複數 個細塊。各個細塊具有複數個位元。對於各個細塊，一平 行轉串列轉換器可將該細塊轉化成串列資料，一線路傳送 該細塊串列資料，而一串列轉平行轉換器可轉換該細塊串 列資料以復原該細塊。一資料區塊重建裝置可將該等經復 原細塊合併成該資料區塊。一增益控制器接收該資料區塊 ，並利用該資料區塊的增益值以調整其增益。 實施方式 圖2所示者係一混合平行/串列匯流排介面區塊圖，而圖 3為一混合平行/串列匯流排介面資料傳送作業流程圖。一 資料區塊會被跨於該介面而從節點1 50傳送到節點2 52 (54) 。一資料區塊解多工裝置40接收該區塊，並將其解多工成 為i個細塊，以利於i條資料傳送線路44上傳送（56)。該數值 i係根據連線數目與傳送速度之間的取捨而定。一種決定i (3) 1260172 發明說柄績頁 值的方式是首先決定_傳送該資料區塊所得承允之最大 延遲。按照此最大延遲5可決定出傳送該區塊所需要的最 小線路數目。利用最小數量的線路，用以傳送資料的線路 會被選定為至少該最小值量。線路44可為接腳，以及並在 電路板上或於-IC連接上的相關連線。—種解多工成細塊 的万式是將區塊切割成一最顯著到一最小顯著細塊。為如 圖4說明’於兩條線路上傳送一八位元區塊，冑區塊會被 解多工成一四位元最顯著細塊及_四位元最小顯著細塊。 另一種万式則是將該區塊交錯跨於i個細塊。該區塊的 m 1個位元會艾成各丨個細塊的第一位元。其次的丨個位元會 夂成各i個、’、田塊的第二位元，如此下去一直到該最後丨個位 兀。為說明如圖5所示之在兩條連線上的一八位元區塊， 第一個位元會被映對到細塊1的第一位元。第二個位元會 被映對到細塊2的第一位元。第三個位元會被映對到細塊i 的第二位元，如此繼續下去，一直到將最後一個位元映對 到細塊2的最後位元。 各個細塊會被送到i個平行轉串列（P/S)轉換器42之相對 應者（5 8)，從平行位元轉換成事列位元，並於線路上串列 循序地傳送（60)。在各條線路的相對側會是一串列轉平行 (S/P)轉換器46。各個S/P轉換器46會將所傳串列資料轉換成 其原始細塊（62)。第i個經復原細塊會被一資料區塊重建裝 置48處理，以重建該原始資料區塊（64)。 另一方面，雙向方式，會利用i條連線以按雙向方式傳 送資料，即如圖6。可按雙向傳送資訊資料，或是可按單 (4) 1260172 發明說明續買 一方向傳送資訊而朝另 方向送返確認信號。在此，一資 料區塊解夕工及重建裝置66會接收從節點1 %傳送到節點 2 52的資料區《。該解多工及重建裝置⑼會將該區塊解多 工成i個細塊。i個P/S轉換器68會將各個細塊轉換成事列資 料。—組多工器（MUX)/DEMUX 71將各個p/s轉換器68耦接到 1條線路44的相對應者。在節點2 52處，另一組的多工器 MUX/DEMUX 75將線路44連接到一組s/p轉換器72。該組s/p 轉換器72會將各細塊的所收串列資料轉換成為原始傳送 的細塊。所收細塊會被一資料區塊解多工及重建裝置％ 重建成原始資料區塊，並輸出為所接收的資料區塊。 對於從節點2 52傳送到節點i 5〇的各區塊，該資料區塊 解夕工及重建裝置76會接收一資料區塊。該區塊會被解多 工成為各細塊，並將各細塊傳送到一組p/s轉換器科。該 P/S轉換器74會將各細塊轉換成串列格式，以供跨於丨條線 路44傳送。節點2組的MUX/DEMUX乃會將該等p/s轉換器μ 耦接到1條線路44，而節點i組的MUX/DEMUX 7 1會將線路44 耦接到i個S/P轉換器70。該等s/p轉換器7〇將所傳資料轉換 成其原始細塊。該資料區塊解多工及重建裝置66從所收細 塊重建出資料區塊，以輸出所接收的資料區塊。既然一次 只會在單一方向上傳送資料，這種實作可按半雙工方式運 作0 圖7係一雙向切換電路的實作簡圖。該節點1 p/s轉換器 68的串列輸出會被輸入到一三態式緩衝器78。該緩衝器π 具有另一輸入，這會被耦接到一表示高狀態的電壓。該緩 1260172 乘相績買 ''' ^ 衝為78的輸出係串列資料，透過線路85被傳送到一節點2 二怨式緩衝器84。電阻86會被耦接於線路85與接地之間。 彥即點2緩衝器84傳通該串列資料給一節點2 s/p轉換器74 。類似地，來自該節點2 P/S轉換器74的攀列輸出會被輸入 到一二態式緩衝器72。該緩衝器72也具有另一耦接於一高 電壓的輸入。該緩衝器82的串列輸出會透過線路85而傳送 1 : ^ 1 一怨式緩衝器8 〇。該節點1緩衝器8 0會將該攀列資 料傳通至一節點1 S/P轉換器70。 在另種實作裡，部分的i條線路44可在一方向上傳送資 料，而其他的i條線路44可在另一方向上傳送資料。在節 ”、、占1 50 ’會收到一資料區塊以供傳送到節點2 52。根據該 區塊所需之資料產通速率以及另一方向上的話務需求而 走’在此會利用j條連線來傳送該區塊，其中該〗值為1到i 之間。該區塊會被分成j個細塊，並利用丨個p/s轉換器⑽中 的j個來轉換成j组串列資料。相對應的j個節點2 s/p轉換器 72 ’與卽點2資料區塊區別及重建裝置76會復原該資料區 塊。在相反方向上，會利用達Η或k條線路以傳送該資料 區塊。 在一用於增益控制匯流排之雙向式匯流排較佳實作中 ’會在一方向上送出一增益控制值，並送返一確認信號。 或另者，在一方向上送出一增益控制值，而在另一方向上 送出一增益控制裝置狀態信號。 一種混合平行/串列介面實作係於一同步系統内，且可 參如圖8所就明者。在此，會利用一同步時脈以同步各式 -10- 1260172 發明說明續頁 (6) 點，會送出 元件的計時。為表述該資料區塊傳送作業的起 一開始位元。即如圖8所示，各線路會在其正常零水準。 然後會送出一表示開始區塊傳送作業的開始位元。在本例 中5所有線路會送出一開始位元’然實僅需在一條線路上 送出開始位元。如在任一條線路上送出開始位元，像是一 1值，則接收節點會明暸開始該區塊資料傳送作業。在此 ，會透過其相對應線路送出各個串列細塊。在傳送各細塊 後，線路會回返至彼等正常狀態，像是皆為低者。 在其他實作裡，也會利用開始位元做為待予執行之函數 的表示器。這種實作方式可如圖9說明。而如圖10所示者 ，如任一連線的第一位元為1值，該接收節點會暸解待予 傳送區塊資料。即如圖11之GC控制器實作的表格所列，利 用三種開始位元組合·· 01、10及11。00表示尚未送出開始 位元。各個組合代表一種函數。在本例中，01表示應執行 一相對減少函數，像是將該資料區塊值減少1值。10表示 應執行一相對增加函數，像是將該資料區塊值增加1值。 11表示應執行一絕對值函數，此時該區塊會維持相同數值 。為增加可用函數的數目，可利用額外位元，例如，可將 每條線路2個開始位元映對到達七（7)項函數，或是將i條線 路的η個開始位元映對到達in+1-l種函數。處理裝置86會依 開始位元所述，對所收的資料區塊執行函數。 在如圖12所示的另款實作裡，開始位元表示一目的地裝 置。即如圖13所示，此為兩個目的地裝置/兩條線路實作 ，開始位元的組合會關聯到對所傳資料區塊之目的地裝置 1260172 ^7) 奋明說明績頁 8 8_92。01表示裝置1; 10表示裝置2;而11表示裝置3。在收 到該資料區塊重建裝置48的開始位元後，所重建的區塊會 被送到相對應裝置88-92。為增加潛在目的地裝置的數目 5可利用額外的開始位元。對於在各i條線路上的η個開始 位元，可選定達in+1-l個裝置。

即如圖14所示，可利用開始位元來表示函數及目的地裝 置兩者。圖14顯示一具有像是RX及TX GC兩個裝置的三條 連線系統。在各條線路上利用開始位元，圖中繪出兩個裝 置的三種函數。在本例中，線路1的開始位元代表該標的 裝置，「0」為裝置1，而「1」為裝置2。連線2及3的位元 代表所執行函數。「11」代表絕對值函數；「10」代表相對 增加函數；而「01」代表相對減少函數。所有三個開始位 元為零，意即「000」，會是正常非資料傳送狀態，而在此 並未使用「001」。可利用額外的位元以增加更多的函數或 裝置。對於在各i條線路上的η個開始位元，可選定達in+ Li 個函數/裝置組合。 圖15係一實作表示函數及目的地裝置兩者之開始位元 的系統區塊圖。經復原的細塊會由該資料區塊重建裝置48 所接收。根據所收到的開始位元，該處理裝置86會執行所 述函數，而將所處理區塊送到所述之目的地裝置88-92。 即如圖16流程圖所示，會將表示該函數/目的地的開始 位元增入各個細塊内（94)。在此，會透過這i條線路送出這 些細塊（96)。利用開始位元，會在資料區塊上執行適當函 數，資料區塊會被送到適當目的地或兩者（98)。 -12- 1260172 " 賴麵續買

為增加同步系統内的產通量，會利用時脈的正（雙）及負 (單）邊緣兩者來傳送區塊資料。其一實作可如圖17所二、 資料區塊解多工裝置100收到資料區塊，並將其解多工成 兩個（雙及單）組i個細塊。在此，會將丨個細塊的各組資料 送到個別各组的i個P/S裝置102、104。即如圖17所示，一組 的單P/S裝置102會具有丨個P/S裝置，這會擁有其經反置器 118所反置的時脈信號。因此5經反置的時脈信號會是經 相對於Μ系統時脈而延遲的半個時脈週期。一組丨個 106會在該組雙P/s裝置1〇4與該組單p/s裝置1〇2之間，按兩 倍於該時脈速率而進行選定。在各連線上傳送的產獲資料 會是兩倍的時脈速率。在各連線的另一端是一相對應的 DEMUX 108。這些DEMUX 1〇8會循序地按兩倍時脈速率， 將各條線路44耦接到一雙112與單11〇緩衝器。各個緩衝器 112、11〇接收一相對應的雙與單位元，並握持該數值一個 元整時脈週期。一雙116與單114組的S/P裝置會復原該等雙

與單細塊。一資料區塊重建裝置122會從各個所傳細塊重 建該資料區塊。 圖18說明利用該正及負時脈邊緣，在一系統線路上進行 的資料傳送作業。圖示者係待予於線路1上傳送的雙資料 與單資料。斜楔部分表示合併信號内的負時脈邊緣’而無 斜楔部分則表示正者。即如圖示，資料傳送速率會增加一 倍。 圖19係一用於一 GC控制器38及一 GC 124之間的混合平行 /串列介面較佳實作。一資料區塊，像是16位元的GC控制 -13 - 1260172 (9) 發明說明續頁 貝料（8¼元Rx和8位元τχ)，會被從該GC控制器38傳送給一 貝料區塊解多工裝置40。該資料區塊會被解多工成為兩個 像疋兩個8位元細塊。會對各個細塊增附一開始位 元 像X令為每個細塊9位元。在此，會利用兩個P/s轉換 备42於兩條線路上傳送這兩個細塊。當S/P轉換器46偵測到 開始&凡時就會將所接收細塊轉換為平行格式。該資料區 塊重建裳置會重建原始16位元以控制GC 124的增益。如開 口义化表述出一函數，即如圖丨丨所示，該AGC 124會在調 I ~ S之前，先對所收區塊執行該項函數。 圖20係於一混合平行/串列匯流排轉換器另一較佳實作 ’此係位於GC控制器38及一 RX GC 30與TX GC 32間，並利 用一⑺條線路。該GC控制器38會按適當RX及TX增益值與 開始位元，即如圖14所示，送出一資料區塊給該GC 30 ' 32 °如確採用按圖14的開始位元，裝置1為rx GC 30而裝置 2為TX GC 32。該資料區塊解多工裝置4〇會將該資料區塊解 多工成為三個細塊，以供透過這三條線路而傳送。利用三 個P/S轉換器42及三個s/p轉換46，各細塊會被串列地在各 線路上傳送，並轉換成原始細塊。該資料區塊重建裝置48 會重建原始資料區塊，並執行如開始位元所述之函數，像 是相對增加、相對減少及絕對值。所獲資料會被送到如開 始位元所述之RX或TX GC 30、32。 圖式簡單說明 圖1係RX與TX GC和GC控制器圖式說明。 圖2係一混合平行/樂列匯流排介面區塊圖。 1260172 (10) 發明說明續頁 圖3係利用混合平行/樂列匯流排介面之資料區塊傳送 作業流程圖。 圖4說明將一區塊轉成最顯著及最小顯著細塊之解多工 作業。 圖5說明利用資料交錯處理對一區塊進行解多工作業。 圖6係一雙向混合平行/串列匯流排介面之區塊圖。 圖7係一雙向線路實作圖式。

圖8係開始位元之計時圖。 圖9係一函數可控制性之混合平行/_列匯流排介面的 區塊圖。 圖10係一函數可控制性之混合平行/串列匯流排介面的 開始位元計時圖。 圖11係表示各項函數之開始位元實作列表。 圖12係目的地控制混合平行/串列匯流排介面之區塊圖。 圖13係表示各項目的地之開始位元實作列表。

圖14係表示各項目的地/函數之開始位元實作列表。 圖15係目的地/函數控制混合平行/申列匯流排介面之區 塊圖。 圖16係表示各項目的地/函數之開始位元流程圖。 圖17係正及負時脈邊緣之混合平行/_列匯流排介面區 塊圖。 圖1 8係正及負時脈邊緣之混合平行/攀列匯流排介面計 時圖。 圖19係一 2線式GC/GC控制器匯流排區塊圖。 -15- 1260172 發明說明績頁 (11) 圖20係一 3線式GC/GC控制器匯流排區 圖式代表符號說明 30 接收增益控制器 32 傳送增益控制器 34 線路匯流排 36 線路匯流排 38 GC控制器 40 資料區塊解多工裝置 42 平行轉串列（P/S)轉換器 44 資料傳送線路 46 串列轉平行（S/P)轉換器 48 資料區塊重建裝置 50 節點1 52 節點2 66 資料區塊解多工及重建裝置 68 平行轉_列^“）轉換器 70 串列轉平行（S/P)轉換器 72 串列轉平行（S/P)轉換器 74 平行轉季列（p/s)轉換器 76 資料區塊解多工及重建裝置 78 緩衝器 80 緩衝器 82 緩衝器 84 緩衝器 -16- 1260172 (12) 85 線路 86 電阻 88 目的地裝置 90 目的地裝置 92 目的地裝置 100 資料區塊解多工裝置 102 單P/S裝置 104 雙P/S裝置 106 多工器 108 解多工器 110 緩衝器 112 緩衝器 114 單P/S裝置 116 雙P/S裝置 122 資料區塊重建裝置 124 增益控制器 發萌謂；_續頁

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Claims (1)

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發明專利說明書 、填寫本書件時行詳閱申請書後之申請須知，作※記號部分請勿填寫） ※申請案號：―分類：―一 __ ※申請日期：Ljj /1 壹、 發明名稱 (中文）有混合平.行/争列匯流排介面之基地台/佬用者設傭_ (英文）』ASE STAJION/USER EQUIPMENT〔UE、HAVING A HYBRID PARALLEL/SERIAL BUS INTFRFArp_ 貳、 發明人(共3人) 發明人—i_(如發明人超過一人，請填說明書發明人續頁） 姓名：中文）約瑟萬玻丹_____ X英文）JOSEPH GREDONE __ 住居所地址：C中文）美國宥州查爾方市比靈斯利踗15Q躲_ i英文）159 BILLINGSLEY DRIVE, CHAT JONT· PA 18914, U.S.A. 國籍：Ci·文）美國_ (英文）U.S.A.__ 參、 申請人(共1人) 申請人 」(如申請人超過-人，請填說明書申請人續頁） 姓名或名稱：(中文）美商數位際技術公司___ (英文）INTERDIGITAL TECHNOLOGY CORPORATION_ 住居所或營業所地址：(中文）美國德來懷州威明頓市德拉瓦，大道300號 (英文）300 DELAWARE AVENim. STITTR 97_ WILMINGTON, DE 19RQ1, U.S.A._ 國籍：C中文）美國_(英文）U.S.A._ 代表人··(中文）廢納德Μ.伯利斯___ (英文）DONALD M. BOLES 1260172 說明書發明人續頁 發明人 2 姓名： (中文）艾佛瑞 史逵福利 (英文）ALFRED STUFFLET 住居所地址：（中文）美國賓州普里矛斯會議市伍布魯克路830號 (英文） 830 WOODBROOK LANE, PLYMOUTH MEETING, PA 19462, U.S.A. 國籍： (中文）美國 (英文）U.S.A· 發明人 3 姓名： (中文）堤摩西 A.亞瑟尼司 (英文）TIMOTHY A· AXNESS 住居所地址：（中文）美國賓州喀里吉維爾市李查路270號 (英文）270 RICHARD WAY, COLLEGEVILLE，PA 19426, U.S.A. 國籍：(中文）美國_(英文）U.S.A. -2- 1260172 捌、聲明事項 □本案係符合專利法第二十條第一項□第一款但書或□第二款但書規 定之期鬩，其曰期義:_ □本案已向下列國家(地區）申請專利，申請曰期及案號资料如下： 【格式請依：申請國家（地區）；申請日期；申請案號順序註記】 1。 美國；2001 年 11 月 21 日；09/990,060_ 2, 美國；2002 年 02 月 22 日；10/080,899_ 3„ __ 4。___ 0主張專利法第二十四條第一項優先權·· 【格式請依：受理國家（地區）；曰期；案號順序註記】 1.美國；2001 年 11 月 21 日；09/990,060_ 美國；2002 年 02 月 22 日；10/080,899 2 3 4 5 6 7 8 9 _ □主張專利法第二十五條之一第一項優先權 【格式請依：申請曰；申請案號順序註記】 2. □主張專利法第二十六條微生物： □國内微生物【格式請依：寄存機構；日期；號碼順序註記】 1. _ 2._ 3._ ]國外微生物【格式請依：寄存國名；機構；日期；號碼順序註記】 □熟習該項技術者易於獲得，不須寄存。 3. 2.