(57)【要約】  通信アプリケーション内での物理層処理を実現するために、フレキシブルなマイクロコード化されたアクセラレータが適用される。アクセラレータは、再構成可能（リコンフギュラブル）で、アクセラレータが導入されるとき、新しいプロトコルを組込むようにプログラムされる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル・フィルタ、適応等化、再サンプリング、逆拡散、および、高速フーリエ変換によって構成されるグループから選択されるプロセスを使用することによって信号を処理するフィルタ処理要素と、
前記信号中のエラーを復号し訂正する少なくとも１つの復号処理要素と、
逆インターリービング、逆スクランブル、巡回冗長検査、畳込み符号化、リード−ソロモン符号化、ターボ符号化、およびトレリス符号化によって構成されるグループから選択される符号化プロセスを使用することによって前記信号を処理する汎用目的の処理要素と、
第１のプロトコルのセットに従って前記処理要素の前記動作を指揮する１またはそれ以上の制御ユニットと、を含み、
前記処理要素はネットワークに結合されていることを特徴とする回路。
【請求項２】
前記少なくとも１つの復号処理要素の前記復号は、フォーワード・エラー訂正復号、リード−ソロモン・フォーワード・エラー訂正復号、ターボ復号、トレリス復号、およびビタビ復号によって構成されるグループから選択される復号プロセスを含むことを特徴とする請求項１記載の回路。
【請求項３】
前記１またはそれ以上の制御ユニットは、前記フィルタ処理要素中で実現されることを特徴とする請求項１記載の回路。
【請求項４】
前記１またはそれ以上の制御ユニットは、前記復号処理要素または前記汎用目的の処理要素中で実現されることを特徴とする請求項１記載の回路。
【請求項５】
前記１またはそれ以上の制御ユニットは、第２のプロトコルのセットに従って動作するために前記処理要素を再構成することを特徴とする請求項１記載の回路。
【請求項６】
前記第１のプロトコルのセットおよび前記第２のプロトコルのセットのいずれかは、有線、ワイヤレス、ローカル・エリア、広域エリア、および光ネットワークによって構成されるグループから選択されるネットワーク内の動作のためのパラメータを含むことを特徴とする請求項５記載の回路。
【請求項７】
前記ネットワークは、さらに１またはそれ以上のルータを含むことを特徴とする請求項１記載の回路。
【請求項８】
前記処理要素を前記ネットワークに結合する通信インターフェイスと、
前記通信インターフェイスによって前記通信インフラストラクチャに結合され、前記信号を通信経路上に送信する補助処理要素であって、前記補助処理要素は、前記処理要素によって処理した後に、前記信号を受信する、補助処理要素と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の回路。
【請求項９】
前記通信インターフェイスは、少なくとも１つのデータ・ルータ・アダプタを含むことを特徴とする請求項８記載の回路。
【請求項１０】
第１のプロトコルのセットに従って１またはそれ以上の処理要素の動作を決定する段階と、
フィルタ処理要素でネットワークから信号を受信する段階と、
デジタル・フィルタ、適応等化、再サンプリング、逆拡散、および、高速フーリエ変換によって構成されるグループから選択されるプロセスを使用することによって前記フィルタ処理要素で前記信号を処理する段階と、
少なくとも１つの復号処理要素によって前記信号中のエラーを復号し訂正するために前記信号を復号する段階と、
逆インターリービング、逆スクランブル、巡回冗長検査、畳込み符号化、リード−ソロモン符号化、ターボ符号化、およびトレリス符号化によって構成されるグループから選択される符号化プロセスを使用することによって、汎用目的の処理要素により前記信号を処理する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの復号処理要素の前記復号は、フォーワード・エラー訂正復号、リード−ソロモン・フォーワード・エラー訂正復号、ターボ復号、トレリス復号、およびビタビ復号によって構成されるグループから選択される復号プロセスを含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記１またはそれ以上の制御ユニットは、前記フィルタ処理要素中で実現されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記１またはそれ以上の制御ユニットは、前記復号処理要素または前記汎用目的の処理要素中で実現されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
前記１またはそれ以上の制御ユニットは、第２のプロトコルのセットに従って動作するために前記処理要素を再構成することを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のプロトコルのセットおよび前記第２のプロトコルのセットのいずれかは、有線、ワイヤレス、ローカル・エリア、広域エリア、および光ネットワークによって構成されるグループから選択されるネットワーク内の動作のためのパラメータを含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記ネットワークは、さらに１またはそれ以上のルータを含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
前記信号が前記処理要素によって処理された後、補助処理要素によって前記信号を通信経路上に送信する段階を、さらに含み、
通信インターフェイスは前記処理要素を前記ネットワークに結合し、前記ネットワークは前記補助処理要素を前記通信インターフェイスに結合することを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１８】
前記通信インターフェイスは、少なくとも１つのデータ・ルータ・アダプタを含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
命令を提供する機械読取り可能な媒体において、処理要素によって実行されたとき、前記処理要素は、
第１のプロトコルのセットに従って１またはそれ以上の処理要素の動作を決定する段階と、
フィルタ処理要素でネットワークから信号を受信する段階と、
デジタル・フィルタ、適応等化、再サンプリング、逆拡散、および、高速フーリエ変換によって構成されるグループから選択されるプロセスを使用することによって前記フィルタ処理要素で前記信号を処理する段階と、
少なくとも１つの復号処理要素によって前記信号中のエラーを復号し訂正するために前記信号を復号する段階と、
逆インターリービング、逆スクランブル、巡回冗長検査、畳込み符号化、リード−ソロモン符号化、ターボ符号化、およびトレリス符号化によって構成されるグループから選択される符号化プロセスを使用することによって、汎用目的の処理要素により前記信号を処理する段階と、
からなるマイクロコード化されたアクセラレータに基づく動作を含む動作を実行することを特徴とする機械読取り可能な媒体。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの復号処理要素の前記復号は、フォーワード・エラー訂正復号、リード−ソロモン・フォーワード・エラー訂正復号、ターボ復号、トレリス復号およびビタビ復号によって構成されるグループから選択される復号プロセスを含むことを特徴とする請求項１９記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項２１】
前記１またはそれ以上の制御ユニットは、前記フィルタ処理要素中で実現されることを特徴とする請求項１９記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項２２】
前記１またはそれ以上の制御ユニットは、前記復号処理要素または前記汎用目的の処理要素の少なくとも１つの中で実現されることを特徴とする請求項１９記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項２３】
前記１またはそれ以上の制御ユニットは、第２のプロトコルのセットに従って動作するために前記処理要素を再構成することを特徴とする請求項１９記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項２４】
前記第１のプロトコルのセットおよび前記第２のプロトコルのセットのいずれかは、有線、ワイヤレス、ローカル・エリア、広域エリア、および光ネットワークによって構成されるグループから選択されるネットワーク内の動作のためのパラメータを含むことを特徴とする請求項２３記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項２５】
前記ネットワークは、さらに１またはそれ以上のルータを含むことを特徴とする請求項１９記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項２６】
命令を提供する機械読取り可能な媒体において、処理要素によって実行されたとき、前記処理要素は、
前記信号が前記処理要素によって処理された後、補助処理要素によって前記信号を通信経路上に送信する段階を、実行し、
通信インターフェイスは前記処理要素を前記ネットワークに結合し、前記ネットワークは前記補助処理要素を前記通信インターフェイスに結合することを特徴とする請求項１９記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項２７】
前記通信インターフェイスは、少なくとも１つのデータ・ルータ・アダプタを含むことを特徴とする請求項２６記載の機械読取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理層処理のためのフレキシブルなアクセラレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
増加する多くのネットワーク・プロトコルを含む通信装置が開発され、また進化する通信環境へ導入されている。そのような装置が複数のプロトコルをサポートすることが望まれ、また必要である。既存のプロトコルおよび新しいプロトコルをサポートするために、装置は、特に物理（ＰＨＹ）層において、ある程度再構成可能な（リコンフィギュラブルな：reconfigurable）論理を要求する。しかしながら、ほとんどの再構成可能なロジック要素は、通信装置に置かれている現在の需要に対して対応可能ではない。
【０００３】
ＰＨＹ層の処理は、フィルタリング、再サンプリングおよび高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、チャネル推定、逆拡散、および、エラー訂正復号のような計算集約的な動作を包含する。伝統的に、ＰＨＹ層の処理は、汎用プロセッサ、またはデジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）、または、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を使用して行なわれる。汎用プロセッサおよびＤＳＰは、本質的に様々なＰＨＹ処理タスクのためにプログラムされるが、しかしながら、ネットワーク・プロトコルのデータ速度が増加するにつれ、これらのタイプのプロセッサが電力消費の目標を維持しつつ速度に対する要求を満たすことは困難になってきた。ＡＳＩＣも、ＰＨＹ層の要求を実行し、かつ電力消費の目標を維持するために使用される。しかしながら、ＡＳＩＣは、追加のプロトコルを処理するために容易に再構成することができない。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、添付の図面に関して説明される。
【０００５】
さて、本発明は、添付図面に関連して説明される。図面中における類似の参照番号は、一般に、同一、機能的に類似、および／または、構造上類似した要素を示す。
【０００６】
本発明はここに提供される実施例によって説明されるが、これは、典型的なものであり、その応用を限定する意図はない。実際、以下の説明を読めば、以下の本発明を他の実施例で実現する方法が当業者には明らかになるであろう（例えば、様々な通信装置において、様々なプロトコル等を備える処理要素を可能にするＭＣＡを動作させる）。
【０００７】
更に、次の説明は、ＰＨＹ層の処理に焦点を当てているが、本発明の応用をＰＨＹ層の処理における現在の範囲に限定する意図はない。次の本発明を、適切なところで、別の実施例で実現する方法は、関連する当業者には明らかとなろう。例えば、本発明は、ＰＨＹ層で１またはそれ以上の装置とより広く相互に作用するために、様々なＭＣＡのアーキテクチャ内で、単独でまたは組合せの中で適用される。
【０００８】
本詳細な説明では、多数の特定の詳細事項が述べられる。しかしながら、本発明の実施例は、これらの特定の詳細事項がなくても実施されることを理解すべきである。他の実施例では、周知の回路、構造、および／または、技術は、本発明についての理解を助けるために十分詳細に示されているものではない。
【０００９】
「一実施例」、「実施例」、「実施の例」、「様々な実施例」などの表示は、記述された本発明の実施例が特定の特徴、構造または特性を含むが、あらゆる実施例がその特定の特徴、構造または特性を必ずしも含むとは限らないことを示す。さらに、「一実施例において」なる語句の繰り返しの使用は、必ずしも同じ実施例を参照するものではない。
【００１０】
本詳細な説明および請求項において、用語「結合される」は、「接続された」および「電気的に接続された」のようなその派生語とともに使用されてもよい。「結合される」は、２またはそれ以上の要素が互いに直接の物理的または電気的な接触にはない、あるいは、２またはそれ以上の要素が直接の接触にはないが、いまだ互いに協力または相互作用を及ぼしていることを意味していると理解すべきである。
【００１１】
アルゴリズムは、ここでは一般にある所望の結果を導く行為または動作の首尾一貫したシーケンスであると考えられる。これらは、物理量の物理的な操作を含む。必ずしも必然的ではないが、通常、これらの量は、格納し、転送し、組合せ、比較し、それ以外の操作を行なうことができる電気的、または磁気的な信号の形式をとる。それは、これらの信号をビット、値、要素、シンボル、文字、用語、数または同種のものと称することが、主に一般的な共通の理由から、便利であることが分かる。しかしながら、これらの全ておよび同種の用語が適切な物理量に関係していること、およびこれらの量に適用された単に便利なラベルであることが理解されるに違いない。
【００１２】
特に断りが述べられない限り、以下の議論から明らかなように、「処理する」、「計算する」、「演算する」、「決定する」、または同種の用語を用いる本明細書の議論の全体は、コンピュータ計算機システム、または同様の電子計算機装置の行為、および／または、プロセスに関するものであり、それらは、計算機システムのレジスタ、および／または、メモリ内の電子的な量のような物理的に表わされるデータを計算機システムのメモリ、レジスタ、あるいは情報格納、伝送、あるいは表示装置のような他の中に物理量として表わされる他の同様のデータへ操作または変換する。
【００１３】
同様の方法で、用語「プロセッサ」は、レジスタおよび／またはメモリからの電子データを処理し、その電子データをそのレジスタおよび／またはメモリに格納される他の電子データに変換するあらゆる装置または装置の一部をいう。「計算機プラットフォーム」は、１またはそれ以上のプロセッサを含んでもよい。
【００１４】
「処理要素」は、様々なタスクを実行するために設計された１またはそれ以上の回路を含むが、プロセッサを含んでいなくてもよい。このため、処理要素は、様々な汎用プロセッサ、デジタル信号プロセサ、または特定用途向け回路（ＡＳＩＣ）を含んでもよい。本発明の実施例では、１またはそれ以上のフレキシブルで、再プログラム可能で、マイクロコード化されたアクセラレータが処理要素として実現される。
【００１５】
本発明の実施例は、動作をここで実行するための回路および装置を含む。装置は、所望の目的のために特に構成され、あるいは、それは装置に格納されたプログラムによって選択的に起動され、または再構成される汎用目的の装置を含んでいてもよい。
【００１６】
本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの１つまたは組合せで実現することができる。本発明の実施例は、機械読取り可能な媒体上に格納された命令として実行でき、それはここに説明された動作を実行するために計算機プラットフォームによって読取られ実行される。機械読取り可能な媒体は、機械（例えば、コンピュータ）によって読取り可能な形式で情報を格納するか送信するためのあらゆるメカニズムを含む。例えば、機械読取り可能な媒体は、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク格納媒体、光格納媒体、フラッシュ・メモリ装置、電気的、光学的、音響的または他の形式の伝播信号（例えば、キャリア波、赤外線信号、デジタル信号など）および他のものを含む。
【００１７】
本発明は、制限のあるＭＣＡのセットを使用して処理するＰＨＹ層を提供する。実施例では、ＰＨＹ層の処理は、フィルタリング、再サンプリング、ＦＦＴ、チャネル推定、逆拡散、およびエラー訂正復号のような計算集約的な動作を含むが、これらに制限されるものではない。各ＭＣＡは、制限のある範囲の機能を実行する。各ＭＣＡは異なるプロトコルまたは将来のプロトコル用に再構成される。実施例では、各ＭＣＡは、付加的な制御および構成ロジックを備える固定機能のＡＳＩＣとして実行されてもよい。
【００１８】
図１に関し、本発明の実施例に従って、ＰＨＹ層の処理システム１００のダイヤグラムが示される。システム１００は、異種が混合したアーキテクチャ中に組み立てられ、そのアーキテクチャ中で各コンポーネントはある動作クラスを実行するために設計される。システム１００は、デジタル・フロントエンド１０４に結合されるオプションのアナログ・フロントエンド１０２を含む。本発明のある実施例において、フィルタＭＣＡ（以下さらに詳細に説明される）は、デジタル・フロントエンド１０４の機能を行なう。本発明のある実施例において、デジタル・フロントエンド１０４の機能には、フィルタリング、高速フーリエ変換、および高速ウォルシュ変換を含むが、しかしこれらに限定されることはない。
【００１９】
少なくともここに提供された教示に基づいて、当業者が認識するように、離散的フーリエ変換や高速ウェーブレット変換のような追加の変換タイプが使用されてもよいが、しかしこれらに限定されることはない。
【００２０】
デジタル・フロントエンド１０４は、シンボル・プロセッサ１０６に結合される。ある実施例において、シンボル・プロセッサ１０６は、汎用目的のＭＣＡ（以下詳細に説明される）でよい。実施例では、シンボル・プロセッサ１０６は、同期および回線制御処理、ロジック機能、ビット処理、およびＰＨＹ制御動作のような機能を行なうが、しかしこれらに限定されることはない。
【００２１】
シンボル・プロセッサ１０６は、オプションのデジタル・バックエンド１０８に結合される。ある実施例において、デジタル・バックエンド１０８は、ビターボ（Viturbo）ＭＣＡ（以下詳細に説明される）である。実施例によれば、デジタル・バックエンド１０８は、フォーワード・エラー訂正（ＦＥＣ：Forward Error Correction）および１またはそれ以上のタイプの復号機能を行なう。
【００２２】
本発明の実施例に従って、図２Ａに関して、ルータでネットワーク化され、マイクロコード化されたアクセラレータ（ＭＣＡ）を示すＰＨＹ層の処理システムのダイヤグラムが示される。上述したように、ＭＣＡは、本発明の実施例に従って、ＰＨＹ層の処理に用いられる。フィルタＭＣＡ（ＦＭＣＡ）２０２は、ルータ２１０ａに結合され、ルータ２１０ａによって提供される接続を介して１またはそれ以上の信号を受信する。さらに、本発明の実施例に従って、１またはそれ以上のルータ２１０ｂ−ｄは、さらに、互いに結合され、追加のＭＣＡに接続を提供する。関連する当業者は、少なくともここに提供される教示に基づいて理解するであろう。
【００２３】
ＦＭＣＡ２０２は、様々なデジタル信号処理機能を実行するために形成される。その機能は、デジタル・フィルタ、適応等化、再サンプリング、逆拡散、およびＦＦＴであるが、しかしこれらに限定されることはない。ＦＭＣＡ２０２の実施例は、図３に関して、以下さらに詳細に説明される。
【００２４】
ビタビ−ターボＭＣＡ（ＶＭＣＡ）の２０４は、ルータ２１０ｂに結合され、ＦＭＣＡ２０２から他の信号、データ、シンボル、または他の処理された情報と同様に、１またはそれ以上の信号を受信することができる。実施例によれば、ＶＭＣＡ２０４は、畳み込み符号のためのビタビ復号、および、並列に連鎖状につながれた「ターボ」コードのためのターボ復号を使用して、フォーワード・エラー訂正復号を実行する。
【００２５】
本発明の実施例によれば、ＭＣＡは、ターボ符号化、トレリス符号化を行なうことができ、以下に説明されるようにリード−ソロモンＦＥＣ符号化を実行し、当業者が少なくともここに示された教示に基づいて理解することができるであろう。
【００２６】
リード−ソロモンＭＣＡ（ＲＳＭＣＡ）２０６は、ルータ２１０ｃに結合され、ＦＭＣＡ２０２および／またはＶＭＣＡ２０４から他の信号、データ、シンボルまたは他の処理された情報と同様に、１またはそれ以上の信号受信することができる。実施例によれば、ＲＳＭＣＡ２０６は、リード−ソロモン・ブロック・コードの復号化または符号化を行なう。
【００２７】
汎用目的のＭＣＡ（ＧＰＭＣＡ）２０８は、ルータ２１０ｄに結合され、ＭＣＡ２０２−２０６から他の信号、データ、シンボルまたは他の処理された情報と同様に、１またはそれ以上の信号を受信することができる。実施例によれば、ＧＰＭＣＡ２０８は、逆インターリービングおよび逆スクランブルのような様々なビットおよびシンボル指向の機能を行なう。
【００２８】
ここに別記されるように、ＭＣＡ２０２−２０８の各々は、処理の特定のクラスを目標にし、その定義された動作のセット内にプログラムされ（構成され）、再プログラム（再構成される）される。
【００２９】
本発明の他の実施例では、マイクロコード化されたアクセラレータベースの物理層処理回路は、信号を処理するためのフィルタ処理要素、少なくとも信号中のエラーを復号し訂正する１つの復号処理要素、および信号を処理するための汎用目的の処理要素を含む。各処理要素は、１またはそれ以上のＭＣＡを含めることができる。
【００３０】
さらに、本発明の実施例によれば、通信インターフェイスが処理要素をネットワークに結合するために使用される。補助の処理要素が、ネットワークに結合されてもよく、信号を通信経路上の送信するために形成される。１またはそれ以上の実施例において、その補助処理要素は、物理層処理要素によって処理した後に信号を受信することができる。いくつかの実施例では、通信インターフェイスは、少なくとも１つのデータ・ルータ・アダプタを含む。
【００３１】
本発明の実施例によれば、１またはそれ以上の制御ユニットが、第１のプロトコルのセットに従って処理要素の動作を指揮する。更に、その処理要素は、１またはそれ以上のルータを含むネットワークに結合されてもよい。
【００３２】
本発明の実施例では、復号処理要素の各々は、次の動作の少なくとも１つを実行する。すなわち、フォーワード・エラー訂正、リード−ソロモン・フォーワード・エラー訂正、ターボ復号、トレリス復号、またはビタビ復号である。
【００３３】
本発明の実施例によれば、１またはそれ以上のＭＣＡの各々における処理要素は、１またはそれ以上の制御ユニットを含み、その制御ユニットは、利用が可能になる新しいプロトコルを含む１またはそれ以上のセットのプロトコルに従って動作する処理要素を再構成することができる。本発明の実施例では、これらのプロトコルのセットは、有線またはワイヤレス、ローカルまたは広域ネットワーク、または光ネットワークの少なくとも１つの中で動作するためのパラメータを含む。
【００３４】
図２Ｂに関して、物理層処理のためのマイクロコード化されたアクセラレータベースの方法のフローチャートが示される。本発明の実施例によれば、本方法は、ブロック２５０から始まり、直ちにブロック２５２に移る図示された動作を少なくとも含む。
【００３５】
ブロック２５２では、本発明の実施例に従って、本システムは、１またはそれ以上の制御ユニット（ＣＵ）を含めることができ、システム２００に関して説明されたものに限定されることはないが、第１のプロトコルのセットに従って１またはそれ以上の処理要素の動作を決定する。その後、そのプロセスはブロック２５４に移る。
【００３６】
ブロック２５４では、フィルタ処理要素は、ネットワークから信号を受信する。その後、フィルタ処理要素は、ブロック２５６に示されているデジタル・フィルタリング、適応等化、再サンプリング、逆拡散、および高速フーリエ変換で構成されたグループから選択される少なくとも１つのフィルタリング・プロセスを使用して、信号をフィルタ処理要素で処理する。その後、そのプロセスは、ブロック２５８に移る。
【００３７】
ブロック２５８では、少なくとも１つの復号処理要素は、信号中のエラーを復号し訂正するために信号を復号する。本発明の実施例によれば、少なくとも１つの復号処理要素の各々は、フォーワード・エラー訂正、リード−ソロモン・フォーワード・エラー訂正、ターボ復号、トレリス復号、およびビタビ復号で構成されたグループから選択される復号動作を行なう。その後、そのプロセスは、ブロック２６０に移る。
【００３８】
ブロック２６０では、汎用目的の処理要素は、逆インターリービング、逆スクランブル、巡回冗長検査、畳込み符号化、リード−ソロモン符号化、ターボ符号化、およびトレリス符号化で構成されたグループからの少なくとも１つのプロセスを使用して、信号を処理する。その後、そのプロセスは、ブロック２６２に移る。
【００３９】
ブロック２６２では、補助処理要素は、処理された信号を受け取って、その信号を送信する。本発明の一実施例において、本発明の一実施例である通信インターフェイスは、少なくとも１つのデータ・ルータ・アダプタであってよいが、その処理要素をネットワークに結合することができる。
【００４０】
一実施例に従って、各ＭＣＡは、各ＭＣＡの制御および構成ロジックによって提供される付加的な再構成可能性を具備する固定機能のＡＳＩＣとして実現されてもよく、それは図３−図５に関して以下詳細に説明される。
【００４１】
図３に関して、本発明の実施例に従って、フィルタＭＣＡ（ＦＭＣＡ）３００のようなフィルタ処理要素のダイヤグラムが示される。図示された実施例によれば、ＦＭＣＡ３００は、制御プログラム可能ロジック配列（ＰＬＡ）３０２を含む再構成可能な制御ユニット３０１、および出力参照テーブル３０８を含む。制御ＰＬＡ３０２は、トリガ・キューを提供し、ＦＭＣＡ３００のための制御信号を生成する。制御ＰＬＡ３０２は、ＦＭＣＡ３００の他のコンポーネントに結合され、それにより１またはそれ以上メモリ３０４、出力参照テーブル（ＬＵＴ）３０６、論理演算ユニット（ＬＵ）３０８、算術演算装置（ＡＵまたは算術論理演算ユニット（ＡＬＵ））３１０、およびデータ・ルータ・アダプタ（ＤＲＡ）３１２と通信することができる。ＤＲＡ３１２は、ＦＭＣＡ３００に内部または外部にあるルータ３１４に結合される。
【００４２】
１またはそれ以上のメモリ３０４は、制御およびルート情報を格納する。本発明のいくつかの実施例では、メモリ３０４は、データおよび係数情報を格納し取り出すような異なる機能のための複数のポートを具備するが、しかし、これらに制限されることはない。出力ＬＵＴ３０６は、制御ＰＬＡ３０２から動作番号を受信する。出力ＬＵＴ３０６は、ＦＭＣＡ３００の他のコンポーネントへ転送される機能および制御信号をルックアップすることができる。
【００４３】
ＬＵ３０８は、トリガ論理機能、プリ加算制御、逆拡散コード生成、およびＡＵ３１０との通信のような様々な機能を行ない、それを並行に動作するが、しかしこれらに制限されることはない。いくつかの実施例では、ＡＵ３１０は、内部並行処理機能を有している。ＡＵ３１０は、加算、乗算、および他の機能を含む様々な算術機能を実行することができるが、しかしこれらに制限されることはない。ＡＵ３１０は、またいくつかの実施例において、強化ＦＦＴ、逆拡散、フィルタリング、および他の動作を行なう。ある実施例において、ＡＵ３１０のデータ経路は、他のまたは新しいプロトコルによって要求されると、これらの機能および追加の機能、または動作を行なうために再構成され得る。
【００４４】
ＤＲＡ３１２は、コマンドおよび構成バス（ＣＣＢ：command and configuration bus）３１６と同様に、他のコンポーネントに結合される。ＣＣＢ３１６は、コマンドおよび構成メッシュ（ＣＣＭ：command and configuration mesh）（図示せず）に結合されてもよい。ＤＲＡ３１２は、他のＭＣＡまたは他のコンポーネントの１またはそれ以上のネットワークへルータに結合されてもよい。
【００４５】
図４に関して、本発明の実施例に従って、汎用目的の処理要素４００のダイヤグラムが示される。汎用目的の処理要素は、１またはそれ以上のＭＣＡを含み、逆インターリービングおよび逆スクランブルのような様々なビットおよびシンボル指向の機能を行なうが、しかしこれらに制限されることはない。
【００４６】
本発明の実施例によれば、汎用目的のＭＣＡは、機能ディスパッチャおよびデータ入力／出力（ＩＯ）４０２を含む。ＩＯ４０２は、１またはそれ以上の制御ユニット４０４ａ−ｄに結合される。制御ユニット４０４は、とりわけ当業者が少なくともここに説明された教示に基づいて理解するように、スクランブルして、巡回冗長検査（ＣＲＣ）、スクランブル、畳込み符号化、低位ＭＡＣ（媒体アクセス・コード）ステート・マシン、パケット・アドレス・フィルタを提供する。
【００４７】
ＣＵ４０４は、一般的なメモリ４０８、および１またはそれ以上のスイッチ４０６に結合される。各ＣＵは、次のサブユニット（図示せず）であるローカル・メモリ・ユニット、マルチプレクサ、ビット／フィールド処理ユニット（あるいは、参照テーブル）、アドレス生成ユニット、または算術論理演算ユニットを含むが、しかしこれらに制限されることはない。一般的なメモリ４０８は、とりわけ当業者が少なくともここに説明された教示に基づいて理解するように、パケット・ヘッダ構文解析、参照テーブル、インターリービングのアクセスのための汎用共用メモリを提供する。スイッチ４０６は、１またはそれ以上のＣＵ４０４に１またはそれ以上の特定の機能装置（ＳＵ）４１０ａ−ｄへの接続を提供する。
【００４８】
本発明の実施例では、関連する当業者が少なくともここに説明された教示に基づいて理解するように、１またはそれ以上の論理ユニット（図示せず）は、シンボル復号化、ユークリッド距離計算、結合動作、および同種のものを支援するために、ＣＵ４０４および／またはＳＵ４１０中で実行される。
【００４９】
本発明の実施例に従って、ＳＵ４１０は、固定小数点処理を提供するために動作することができ、各ＳＵ中で特定の乗算器／加算器データ経路ユニット（図示せず）を含む。
【００５０】
本発明のいくつかの実施例では、制御装置またはシーケンサ４１２は、処理要素４００のデータ処理動作を調整するために含めることができる。
【００５１】
図５に関して、本発明の実施例に従って、復号処理要素５００のダイヤグラムが図示される。処理要素（ＰＥ）５００は、１またはそれ以上のＭＣＡを含む。本発明の実施例では、ＰＥ５００のＭＣＡは、データ・ルータ・アダプタ５１２を含む。ＤＲＡ５１２は、制御器５１４および入力バッファ・メモリ・ユニット５０６に結合される。他の実施例（図示せず）では、ＤＲＡ５１２は、１またはそれ以上の復号ユニット５０８に直接結合される。
【００５２】
本発明の１またはそれ以上の実施例によれば、ＤＲＡ５１２によって受け取られるデータ／信号は、制御器５１４によって制御されるが、入力バッファ・メモリ・ユニット５０６に送られる。ユニット５０６は、ＤＲＡ５１２から入力データを受信する。また、ユニット５０６は、本発明のいくつかの実施例中で、ターボ・インタリービング／逆インターリービングを行なう。
【００５３】
本発明の実施例において、メモリ５０４は、１またはそれ以上の復号ユニット５０８に結合される。本発明の実施例によれば、復号ユニットは、とりわけ、ビタビ、トレリス、および／または、ターボ復号動作を行なう。復号ユニット５０８は、多くの動作ユニット、例えば、キャリア回転ユニット、遅延ユニット、速度一致ユニット、分岐メトリック（ＢＭ：Branch Metric）生成器、距離計算器、ＢＭ結合器、ＢＭメモリ・ユニット、ＢＭステート・マシンを提供し、上述された様々な構成に従って、加算、比較、選択、一致、符号化、復号化、および／また、同期を行なうが、しかしこれらに制限されることはない。
【００５４】
本発明のいくつかの実施例では、出力バッファ・メモリ・ユニット５１０は、１またはそれ以上の復号ユニット５０８から出力データを受け取り、ＤＲＡ５１２へその出力データを転送する。ユニット５１０は、さらに本発明のいくつかの実施例の中で、ターボ・インタリービング／逆インターリービングを行なう。他の実施例では、ユニット５１０が存在しなくてもよいが、出力データはＤＲＡ５１２で直接受け取られる。
【００５５】
本発明の一実施例において、ＰＥ５００は、ＤＲＡ５１２で入力データを受け取り、その入力データをユニット５０６、１またはそれ以上の復号ユニット５０８、およびユニット５１０を経由して処理し、その出力（復号化／符号化）データをＤＲＡ５１２から本発明の他のコンポーネントに出力する。制御器５１４は、当業者が少なくともここに説明された教示に基づいて理解するように、ＰＥ５００の他のユニットのためにＤＲＡ５１２で構成パケットを送信／受信することができる。
【００５６】
以下で議論される動作環境に従って、上述された実施例による本発明の動作は、これらの動作を行なうために設計された回路中で実行される。そのような装置は、１またはそれ以上のマイクロコード化されたアクセラレータのプログラム可能な処理要素を含む。
【００５７】
本発明（つまりフレキシブルなアクセラレータ、マイクロコード化されたアクセラレータのネットワーク、またはその任意の一部を使用する物理層処理）は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せを使用して実行でき、１またはそれ以上の計算機システムまたは他の処理システム中で実行される。実際、一実施例において、本発明は、ここに説明された機能性を実行することができる１またはそれ以上のコンピュータまたは計算機システムを含む。
【００５８】
そのようなコンピュータ・システムは、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、個人用デジタル情報処理端末（ＰＤＡ）、セルラーまたはモバイル電話、ページャ、キオスク、またはこれらの装置のいくつかの組合せで実現される。計算機環境６００の例は、図６に示される。計算機環境６００は、プロセッサ６０４のような１またはそれ以上のプロセッサを含む。プロセッサ６０４は、通信インフラストラクチャ６０６（例えば、通信バス、クロスバ、ネットワーク）に結合される。上述の処理要素は、環境６００内で実行され、環境６００に少なくとも電気的に結合される。
【００５９】
様々なソフトウェアの実施例が、この典型的なコンピュータ・システムの点から説明される。この説明を読めば、本発明の処理要素を動作するために他のコンピュータ・システムおよび／またはコンピュータ・アーキテクチャを使用して、本発明を実現する方法が当業者には明らかになるであろう。
【００６０】
計算機環境６００は、通信インフラストラクチャ６０６（または、図示されないフレーム・バッファ）からの図形、テキスト、および他のデータを表示ユニット６３０上の表示のために転送するディスプレイ・インターフェイス６０２を含む。
【００６１】
計算機環境６００は、またメイン・メモリ６０８、好ましくはランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含み、さらに補助メモリ６１０を含む。補助メモリ６１０は、例えば、ハードディスク・ドライブ６１２、および／または、フロッピィ・ディスク・ドライブ、磁気テープ駆動機構、光ディスク・ドライブなどを示すリムーバブル格納ドライブ６１４を含むが、しかしこれらに制限されることはない。リムーバブル格納ドライブ６１４は、周知の方法でリムーバブル格納ユニット６１８から読取り、および／または、へ書き込むことができる。リムーバブル格納ユニット６１８は、フロッピィ・ディスク、磁気テープ、光ディスクなどを表わしてもよいが、そればリムーバブル格納ドライブ６１４によって読み書きされる。理解されるように、リムーバブル格納ユニット６１８は、コンピュータのソフトウェアおよび／またはデータを格納したコンピュータ利用可能な格納媒体を含む。
【００６２】
他の実施例では、補助メモリ６１０は、コンピュータ・プログラムまたは他の命令がコンピュータ・システム６００にロードされることを許容他の同様の手段を含む。そのような手段は、例えば、リムーバブル格納ユニット６２２およびインターフェイス６２０を含む。そのような例は、（ビデオゲーム装置でみられるような）プログラム・カートリッジおよびカートリッジ・インターフェイス、（ＥＰＲＯＭまたはＰＲＯＭのような）リムーバブルメモリ・チップおよびそれに関連するソケット、または他のリムーバブル格納ユニット６２２およびインターフェイス６２０を含むが、しかしそれらに制限されることはなく、リムーバブル格納ユニット６２２から計算機環境６００にソフトウェアおよびデータが転送されることを可能にする。
【００６３】
計算機環境６００は、さらに通信インターフェイス６２４を含む。通信インターフェイス６２４によって、コンピュータ・システム６００と外部装置との間でソフトウェアおよびデータを転送することが可能になる。通信インターフェイス６２４の例は、モデム、（イーサネット・カードのような）ネットワーク・インターフェイス、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロットおよびカード、および／または、１またはそれ以上のプロトコルに従って動作するために形成された送受信機（あるいは、受信機／送信機の組合せ）、などを含むが、しかしこれらに制限されることはない。通信インターフェイス６２４を介して転送されるソフトウェアおよびデータは、例えば通信インターフェイス６２４によって受信することができる電子、電磁気、光、または他の信号形式をしている信号６２８である。これらの信号６２８は、通信経路（つまりチャネル）６２６を介して通信インターフェイス６２４に提供される。このチャネル６２６は、信号６２８を伝送することができ、ワイヤまたはケーブル、ファイバーオプティクス、電話線、携帯電話リンク、無線周波数（ＲＦ）リンク、および／または、他の通信チャネルを使用して実現される。
【００６４】
本文書では、「コンピュータ・プログラム媒体」、「機械読取り可能な媒体」、および「コンピュータ利用可能な媒体」なる用語が一般に用いられ、リムーバブル格納ドライブ６１４、ハードディスク・ドライブ６１２に搭載されたハードディスク、および信号６２８のような媒体を示すが、しかしこれらに制限されることはない。これらのコンピュータ・プログラムの媒体は、ソフトウェアを計算機環境６００に提供するための手段である。
【００６５】
コンピュータ・プログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）は、メイン・メモリ６０８、および／または、補助メモリ６１０に格納される。コンピュータ・プログラムは、また通信インターフェイス６２４を介して受け取られてもよい。このようなコンピュータ・プログラムは、実行されたとき、計算機環境６００によって、ここに議論されたような本発明の機能を実現することができる。特に、コンピュータ・プログラムは、実行されたとき、プロセッサ６０４によって、上記実施例に従う本発明を実現ことができる。従って、そのようなコンピュータ・プログラムは、計算機環境６００の制御器を表わす。
【００６６】
ソフトウェアを使用して実施される本発明の実施例では、そのソフトウェアは、コンピュータ・プログラムの製品に格納され、例えばリムーバブル格納ドライブ６１４、ハードドライブ６１２または通信インターフェイス６２４を使用して環境６００にロードされる。制御ロジック（ソフトウェア）は、プロセッサ６０４によって実行された時、プロセッサ６０４にここに説明されるような本発明の機能を実行させる。
【００６７】
別の実施例中では、計算機環境の一側面は、信号を受け取り、本発明であるＰＨＹ層の処理に先立ってまたはその処理の後に、例えばマイクロコード化されたアクセラレータ、デジタル信号プロセサ、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のようなハードウェア・コンポーネントを部分的に使用して、主としてハードウェア中で実行される。ここに説明された機能を実現するハードウェア・ステート・マシンの実行は、当業者には明らかである。以上議論されたように、本発明は、ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの任意の組合せを用いて実施される。
【００６８】
本発明の様々な実施例が上述されたが、それらは実施例によって示されており、本発明を制限するものでないことを理解すべきである。形式および詳細において様々な変更が本発明の思想および範囲から逸脱せずに、ここに成されることは、関連する当業者には明らかであろう。これは、後に開発される適切な技術内における技術および用語の点から特に重要である。したがって、本発明は、上記説明された典型的な実施例のいずによっても制限されるべきではないが、次の請求項およびそれらの均等物に従ってのみ定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例に従うＰＨＹ層の処理システムのダイヤグラムを図示する。
【図２Ａ】本発明の実施例に従って、ルータでネットワーク化された１またはそれ以上のマイクロコード化されたアクセラレータ（ＭＣＡ）を含む処理要素を示すＰＨＹ層の処理システムのダイヤグラムを図示する。
【図２Ｂ】本発明の実施例に従うＰＨＹ層の処理システムの動作フローチャートを図示す。
【図３】本発明の実施例に従うフィルタ処理要素のダイヤグラムを図示する。
【図４】本発明の実施例に従う汎用目的の処理要素のダイヤグラムを図示する。
【図５】本発明の実施例に従う復号処理要素のダイヤグラムを図示する。
【図６】本発明の実施例に従って、通信装置に限定されることはないが、１またはそれ以上の装置で実行されるコンピュータ環境を図示する。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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