(57)【要約】信号混載チップ（１０）が、例えば携帯電話機にて受信したアナログ信号を受け取り、以降の処理のためにデジタル領域へと変換する。この信号混載チップは、サンプリングレートの調整および調節可能なフィルタ処理によって、異なる規格に従ってフォーマットされた無線信号について機能することができる。
2006509450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置にて受信された信号であって当該信号によって運ばれている情報を再生しようと試みる受信器にて処理されるべき信号を調製するための装置であって、
信号を、或るサンプリングレートで出現するサンプルを有するデジタル形式でフィルタ処理するためのフィルタ処理手段と、
前記サンプリングレートを調節するための調整手段とを有しており、
前記フィルタ処理手段は、受信器が第１の形式の受信器であるときに必要とされる第１のやり方、および受信器が第２の形式の受信器であるときに必要とされる第２のやり方で、信号をフィルタ処理することができ、
前記調整手段は、受信器が第２の形式の受信器であって第１の形式の受信器ではないときに、サンプリングレートの調節を実施するように構成され、
該調節が、前記フィルタ処理手段が第２のやり方でフィルタ処理を実行できるよう、信号がフィルタ処理される前にサンプリングレートを変化させること、および第２の形式の受信器が必要とするサンプリングレートを有する信号を提供するため、信号がフィルタ処理された後にサンプリングレートを変化させることを含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記フィルタ処理手段は、ＦＩＲフィルタが前記第１のやり方および前記第２のやり方でフィルタ処理を実行できるようにするために、調節することができる調整可能なタップ係数を備えるＦＩＲフィルタを有する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フィルタ処理手段が、前記調整手段によって持ち込まれる誤差を補正するよう構成されている請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の形式の受信器が、当該信号について動作するためのレイク受信器を有して、３Ｇ電気通信規格に従って動作する受信器であり、前記第２の形式の受信器が、当該信号について動作するためのイコライザを備えて、２Ｇ電気通信規格に従って動作する受信器である請求項１、２または３に記載の装置。
【請求項５】
無線通信ネットワークの参加者であって、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置を有している参加者。
【請求項６】
無線通信ネットワークの参加者のための信号混載セクションであって、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置を有している信号混載セクション。
【請求項７】
無線通信装置にて受信された信号であって当該信号によって運ばれている情報を再生しようと試みる受信器にて処理されるべき信号を調製する方法であって、
受信器が第１の形式の受信器であるときに第１のやり方で信号をフィルタ処理することができ、受信器が第２の形式の受信器であるときに第２のやり方で信号をフィルタ処理することができるフィルタ処理手段を使用し、前記信号を、或るサンプリングレートで出現するサンプルを有するデジタル形式でフィルタ処理することと、
フィルタ処理が前記第２のやり方で実行されるときであって、フィルタ処理が前記第１のやり方では実行されないときに、前記信号についてサンプリングレートの調節を行なうことを含んでおり、
該調節が、前記フィルタ処理手段が第２のやり方でフィルタ処理を実行できるよう、信号がフィルタ処理される前にサンプリングレートを調節すること、および第２の形式の受信器が必要とするサンプリングレートを有する信号を提供するため、信号がフィルタ処理された後にサンプリングレートを調節することを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記フィルタ処理手段は、ＦＩＲフィルタが前記第１のやり方および前記第２のやり方でフィルタ処理を実行できるようにするために、調節することができる調整可能なタップ係数を備えるＦＩＲフィルタを有する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の形式の受信器が、当該信号について動作するためのレイク受信器を有して、３Ｇ電気通信規格に従って動作する受信器であり、前記第２の形式の受信器が、当該信号について動作するためのイコライザを備えて、２Ｇ電気通信規格に従って動作する受信器である請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
受信した通信信号の状態調節の方法であって、図１〜３を参照して本明細書にて事実上説明した方法。
【請求項１１】
受信した通信信号の状態調節のための装置であって、図１〜３を参照して本明細書にて事実上説明した装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とくには通信システムにおける信号処理の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号の受信という観点から見ると、携帯電話機は、通常は、当該電話機へと送信された無線信号を受信するためのアンテナと、アンテナにて受信された信号を（例えば、増幅や周波数変換）処理するための無線セクション、およびアンテナにて受信された信号に含まれている情報（通話など）を再生するために、無線セクションによって供給された信号を操作するためのデジタル・セクションを有している。無線セクションおよびデジタル・セクションがそれぞれアナログおよびデジタル信号に関して動作するので、それらの間に信号混載セクションが設けられている。信号混載セクションは、無線セクションによって供給された信号のアナログ‐デジタル変換（ＡＤＣ）を実行し、得られたデジタル信号を調整して当該携帯電話機のデジタル・セクションによる処理に適するようにする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
無線電気通信ネットワークの動作方法は、当該ネットワークがそれに従って動作するように設計されている技術規格に応じて決まる。すなわち、いくつかの技術規格が存在し、それぞれが無線電気通信ネットワークを動作させるための種々の方式を用意している。そのような技術規格の例は、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ、ＣＤＭＡ  Ｏｎｅ、およびＵＭＴＳである。このように、携帯電話機の機能は、かなりの部分が、当該電話機が視野に入れている技術規格によって決定されることとなる。また、当然ながら、携帯電話機は、当該携帯電話機と同じ技術規格に合わされた電気通信ネットワークによってカバーされている地理的位置においてのみ動作可能ということになり、電話機が通話を確立すべく接続できる可能性が制限されている。
【０００４】
本発明の１つの目的は、所与の位置においてより高い確率で接続を確立することができる（例えば携帯電話機に組み込むことができるような）受信器構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、本発明は、無線通信装置にて受信された信号であって当該信号によって運ばれている情報を再生しようと試みる受信器にて処理されるべき信号を調製するための装置であって、信号を或るサンプリングレートで出現するサンプルを有するデジタル形式でフィルタ処理するためのフィルタ処理手段と、前記サンプリングレートを調節するための調整手段を有しており、前記フィルタ処理手段が、受信器が第１の形式の受信器であるときに必要とされる第１のやり方、および受信器が第２の形式の受信器であるときに必要とされる第２のやり方で、信号をフィルタ処理することができ、前記調整手段が、受信器が第２の形式の受信器であって第１の形式の受信器ではないときにサンプリングレートの調節を実施するように構成され、該調節が、前記フィルタ処理手段が第２のやり方でフィルタ処理を実行できるよう、信号がフィルタ処理される前にサンプリングレートを変化させること、および第２の形式の受信器が必要とするサンプリングレートの信号を提供するため、信号がフィルタ処理された後にサンプリングレートを変化させることを含んでいる装置を提供する。
【０００６】
さらに、本発明は、無線通信装置にて受信された信号であって当該信号によって運ばれている情報を再生しようと試みる受信器にて処理されるべき信号を調製する方法であって、受信器が第１の形式の受信器であるときに第１のやり方で信号をフィルタ処理することができ、かつ受信器が第２の形式の受信器であるときに第２のやり方で信号をフィルタ処理することができるフィルタ処理手段を使用し、信号を或るサンプリングレートで出現するサンプルを有するデジタル形式でフィルタ処理すること、およびフィルタ処理が前記第２のやり方で実行されるときであって、フィルタ処理が前記第１のやり方では実行されないときに、前記信号についてサンプリングレートの調節を行なうことを含んでおり、該調節が、前記フィルタ処理手段が第２のやり方でフィルタ処理を実行できるよう、信号がフィルタ処理される前にサンプリングレートを調節すること、および第２の形式の受信器が必要とするサンプリングレートを有する信号を提供するため、信号がフィルタ処理された後にサンプリングレートを調節することを含んでいる方法にある。
【０００７】
このようにして、本発明は、異なる種類の受信器とやり取りすることができる処理段階を提供し、これはすなわち、無線通信ネットワークの参加者（例えば、携帯電話機または基地局）が本発明による処理段階を取り入れることができ、通話を確立すべく２つ以上の形式の受信器構造を利用する適応性を有するネットワーク参加者の設計をもたらすことができるということを意味する。
【０００８】
本発明による処理の方式は、第１および第２の受信器形式にあわせてフォーマットされた受信信号について動作可能である。通常は、形式の異なる受信器は、受信した通信信号をデジタル領域で処理するために、異なるサンプリングレートを必要とする。受信器構造は、受信した通信信号のアナログ‐デジタル変換に使用されるサンプリングレートを制御するため、クロック信号を供給するための水晶発振器を使用し、すなわち受信器構造が異なると、異なる周波数で動作する水晶が必要になる。フィルタ処理手段の出力のサンプリングレートを調整することによって、それぞれの受信器構造のために特定の水晶発振器を設ける必要なく、サンプリングレートを種々の受信器構造が必要とするレートに設定することができる。
【０００９】
信号の状態を第１の形式の受信器に合わせて調節するとき、フィルタ処理プロセスが、第１の形式のフィルタ処理を実行し、信号の状態を第２の形式の受信器に合わせて調節するとき、フィルタ処理プロセスは、第２の形式のフィルタ処理を実行する。フィルタ処理の実行に、調節可能な性質のただ１つのフィルタ処理手段を使用することができ、したがって、受信器のための信号の調製を、第１および第２の受信器形式のための別個のフィルタ処理手段を必要とせずに実行できるという利点がもたらされる。
【００１０】
好ましい実施の形態においては、信号のフィルタ処理が、受信器形式間で処理を切り替えるときに自身のタップ係数が調節されるように構成されたＦＩＲフィルタを使用して実行される。
【００１１】
好ましい実施の形態においては、信号が第２の形式の受信器に合わせて調製され、信号のサンプリングレートがフィルタ処理手段の前段および後段で操作されるとき、フィルタ処理手段によって実行されるフィルタ処理を、サンプリングレートの操作から生じる誤差を取り除くように設計することができる。
【００１２】
本発明における信号について、それらがこの信号処理の方式の種々の部品間を通過するときに、他の信号処理操作を実行することも可能である。例えば、フィルタ処理プロセスへと供給される信号に、まず信号中のＤＣオフセットを低減するための補正を加えることができる。
【００１３】
一実施の形態においては、第１の形式の受信器が、３Ｇ電気通信規格（例えば、ＵＭＴＳ）に従って動作し、レイク受信器を有している受信器であって、第２の形式の受信器が、２Ｇ電気通信規格（例えば、ＧＰＲＳ）に従って動作し、イコライザを備えている受信器である。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しつつ、あくまで例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１の信号混載チップ１０は、受信器構造の無線セクションから信号を受信し、それらを受信器構造のデジタル・セクションによる処理のために調整する（後述の図４を参照）。そのような受信器構造は、例えば、無線電気通信ネットワークの基地局または加入者ユニットにおいて使用することができる。チップ１０は、ＵＭＴＳ規格（図では、「第３世代」の意味で３Ｇと表示されている）およびＧＳＭ規格（図では、「第２世代」の意味で２Ｇと表示されている）の両方の受信無線信号を処理するように設計されている。ＧＳＭ無線信号について動作する場合、チップ１０は、チップ１０を含む受信器構造のデジタル処理部の一部を構成しているデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）内のイコライザによる使用にあわせて調整されたデジタル信号を出力する。ＵＭＴＳ無線信号について動作する場合、チップ１０は、ハードウェアに実装されたレイク（ｒａｋｅ）であって、チップ１０を含む受信器構造のデジタル処理部の一部を構成しているレイクによる使用にあわせて調整されたデジタル信号を出力する。
【００１６】
図１〜３が、信号混載処理段階の主要なブロックのみを示していることに留意すべきであり、この技術分野に精通した読者であれば、チップ１０内に存在する信号またはチップ１０によって使用される信号について、さらなる信号処理操作を実行できることを、理解するであろう。
【００１７】
チップ１０は、ＧＳＭ無線信号の形式またはＵＭＴＳ入力信号の形式の入力にて動作し、これらの二者択一が、スイッチ１２で示されている。信号が、受信器構造の無線セクションから供給されてチップ１０へと入り、８ビットの全ダイナミックレンジを有するアナログ‐デジタル変換機（ＡＤＣ）１６に供給される。
【００１８】
ＡＤＣ１６の出力は、二次デシメータ１８に供給される。デシメータ１８は、ＡＤＣ１６の出力のサンプリングレートを低減すべく動作する。しかしながら、デシメータ１８は、チップ１０がＧＳＭ信号について動作している場合にのみ機能する。そうでない場合、チップ１０はＵＭＴＳ信号について動作しているときにはデシメータ１８は機能しない。このデシメータ１８の選択的動作は、チップ１０がＵＭＴＳ信号について動作するときに閉じられ、チップ１０がＧＳＭ信号について動作するときに開かれるスイッチ２０によって、模式的に示されている。
【００１９】
動作しているか、あるいは動作していないかもしれないデシメータ１８の後で、ＡＤＣ１６の出力は、ＤＣ補正ユニット２２に供給される。補正ユニット２２は、デジタル信号中に存在するＤＣオフセット誤差（例えば、受信器構造においてチップ１０が受信する無線信号をもたらしている無線セクションでの周波数変換による）ＤＣオフセット誤差を低減すべく機能する。そのような補正ユニットを実装するやり方は公知である。補正ユニット２２から、デジタル信号が３３タップのＦＩＲデジタル・フィルタ２４へと渡される。次いで、フィルタ２４の出力は、２つの経路２６、２８のうちの１つを辿ることができる。
【００２０】
経路２６は、チップ１０へと供給された無線信号を表わしているデジタル信号を、受信器構造のデジタル・セクションに存在し、イコライザを実装しているＤＳＰへと供給できるようにしている。経路２８は、チップ１０に供給された無線信号を表わしているデジタル信号を、受信器構造のデジタル処理セクションの一部を構成しているレイクへと供給できるようにしている。経路２６は、経路２６上を移動するデジタル信号のサンプリングレートを、イコライザが必要とするレートへと調節するためのサンプリングレート調整ユニット３０を備えている。調整ユニット３０は、一次インターポレータ３２および二次デシメータ３４を有している。インターポレータ３２は、経路２６上を移動するデジタル信号にサンプルを追加し、デシメータ３４は、経路２６上を移動する信号からサンプルを取り除く。それぞれインターポレータ３２およびデシメータ３４が行う経路２６を移動する信号のサンプリングレートの増加および減少の係数を適切に選択することによって、ＤＳＰへと供給される信号のサンプリングレートを設定することができる。
【００２１】
次に、ＵＭＴＳ信号およびＧＳＭ信号についてのチップ１０の動作を、それぞれ図２および３を参照して説明する。
【００２２】
図２には、受信器構造の無線セクションからのＵＭＴＳ信号の処理において使用されるチップ１０の主要な要素のみが示されている。例えば、デシメータ１８は、図２には示されていない。図２中の要素であって図１に関連してすでに説明した要素については、同じ参照番号がそのままにされている。
【００２３】
ＵＭＴＳ信号を処理するために、信号混載チップ１０は、１９．２ＭＨｚのレートでサンプリングを行なうダイナミックレンジが６ビットのＡＤＣを必要とする。図２に示すとおり、１９．２ＭＨｚのクロック信号が経路３６を通って供給され、ＡＤＣ１６およびフィルタ２４の動作を制御するために使用される。１９．２ＭＨｚのクロック信号は、チップ１０を収容しているユニット（例えば、携帯電話機）内に位置する３．８４ＭＨｚの水晶発振器の周波数を係数５で乗算することによって、導き出すことができる。ＵＭＴＳ信号についての処理用件を満足するため、ＡＤＣ１６は、自身のダイナミックレンジの最下位の６ビットを使用し、６ビットのデジタル信号を出力する。
【００２４】
ＡＤＣ１６は、１９．２ＭＨｚのサンプリングレートで信号を出力する。この信号に、補正ユニット２２においてＤＣオフセット補正が加えられ、次いでＦＩＲフィルタ２４へと渡される。ＦＩＲフィルタのタップは、ＵＭＴＳ規格の要件を満足するため、ルート・レイズド・コサイン（Ｒａｉｓｅｄ  Ｒｏｏｔ  Ｃｏｓｉｎｅ）応答を実装するようにプログラムされている。さらに、フィルタを、受信器構造の無線セクションによって持ち込まれた周波数歪みを補償するようにプログラムすることができる。次いで、フィルタの出力が、チップ１０から受信器構造のデジタル・セクション内のレイクへと渡され、そこで信号が、デジタル・セクションでの引き続く処理のために調製される（例えば、最終的に通話情報を再生するため）。
【００２５】
図３には、受信器構造の無線セクションからのＧＳＭ信号の処理において使用されるチップ１０の主要な要素のみが示されている。図３中の要素であって図１に関連してすでに説明した要素については、同じ参照番号がそのままにされており、それらの機能については、それらの機能が図２に関連して説明済みであり、かつＧＳＭ動作モードにおいても依然として同じである限りにおいて、再度説明することはしない。
【００２６】
ＧＳＭ信号を処理するために、信号混載チップ１０は、ＵＭＴＳ動作のために使用されるものと同じ１９．２ＭＨｚのクロック信号を使用する。この１９．２ＭＨｚのクロック信号が、経路３８を通じて供給される。１９．２ＭＨｚのクロック信号が、クロック信号のレートを半分にして９．６ＭＨｚにするクロック分割器４０へと渡される。９．６ＭＨｚのクロック信号が、ＡＤＣ１６および二次デシメータ１８をクロック駆動するために使用される。したがってＡＤＣは、サンプリングレートが９６００ｋｓｐｓ（「キロ」サンプル毎秒）のデジタル信号を出力する。ＡＤＣ１６の出力が、デシメータ１８へと供給され、デシメータ１８が、ＡＤＣ１６の出力のサンプリングレートについて、係数１２の低減を実行する。したがって、デシメータ１８の出力は、８００ｋｓｐｓのサンプリングレートを有している。二次デシメータ１８の出力に対し、補正ユニット２２でＤＣオフセット補正が加えられ、次いでＦＩＲフィルタ２４へと供給される。
【００２７】
フィルタ２４への入力が８００ｋｓｐｓのサンプリング速度を有しているため、このフィルタをクロック駆動するために使用される信号は、８００ｋＨｚのレートを有していなければならない。このフィルタへのクロック信号は、クロック分割器４０によってもたらされた９．６ＭＨｚのクロック信号について動作するクロック分割器４２によって供給される。クロック分割器４２は、９．６ＭＨｚのクロック信号を係数１２で低減し、フィルタ２４が必要とする８００ｋＨｚのレートのクロック信号を生成する。ＧＳＭモードで動作するとき、フィルタ２４のタップ係数は、デシメータ１８および調整ユニット３０によって持ち込まれる周波数スペクトル誤差を考慮に入れて、通常のＧＳＭフィルタへの最適な適合をもたらすように選択される。すなわち、フィルタ係数が、デシメータ１８によって生じるスペクトルの周波数歪みを補正し、かつ下流で調整ユニット３０によって生じるであろう周波数スペクトルの歪みについて前もって補正をもたらすように選択される。さらに、フィルタを、受信器構造の無線セクションによって持ち込まれた周波数歪みを補償するようにプログラムすることができる。
【００２８】
調整ユニット３０は、補間と間引きの組み合わせを使用して、フィルタ２４の出力が、ＧＳＭイコライザの要求する２７０．８３ｋｓｐｓのサンプリングレートを獲得できるようにする。調整ユニット３０において、フィルタ２４の出力が、まずサンプリングレートを係数６５で増加させるべく（参照番号３２において）補間され、次いでサンプリングレートを係数１９２で減少させるべく（参照番号３４において）間引かれる。調整ユニット３０の最終的な効果は、フィルタ２４の出力のサンプリングレートを係数６５／１９２で変化させ、２７０．８３ｋｓｐｓのサンプリングレートを有するフィルタ出力にすることにある。調整ユニット３０は、経路３８へと供給された信号を使用してクロック駆動されているわけではない。この調整ユニットは、ＤＳＰによって供給され、５２ＭＨｚの最小クロック周波数を有しているクロック信号によってクロック駆動されている。インターポレータ３２が、１クロックサイクルごとに１つのサンプル値を挿入できると仮定すると、５２ＭＨｚが、フィルタの８００ｋｓｐｓの出力を係数６５で補間できる最小のクロック周波数である。
【００２９】
図１、２および３の実施の形態においては、それぞれ２７０．８３および１９２００ｋｓｐｓのサンプリングレートを有しているＧＳＭおよびＵＭＴＳ出力を生成するため、１９．２ＭＨｚのただ１つのクロック信号が信号混載チップへと供給されている。１９．２ＭＨｚのクロック信号がＧＳＭおよびＵＭＴＳの両モードに使用されるので、各モードのために異なるクロック信号を供給する必要がなく、結果として、必要とされる水晶発振器は、１９．２ＭＨｚの信号を生成するただ１つの水晶発振器だけである。さらに、設定変更可能なフィルタ（ＦＩＲフィルタ２４）を使用することによって、１部品のフィルタ処理用ハードウェアを、ＵＭＴＳおよびＧＳＭが要求する異なる種類のフィルタ処理の実行に使用することが可能である。
【００３０】
信号混載チップ１０は、通常は、例えば携帯電話機内に位置する図４に示したような受信器構造の一部を構成する。図４は、信号の受信のために必要とされる携帯電話機の主要な要素のみを示している。信号がアンテナ４４で受信され、無線セクション４６で処理される。次いで、得られた受信無線信号を、デジタル処理セクション４８によってデジタル領域で処理する必要があり、したがって、信号混載チップ１０によって適切に調整しておく必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】信号混載チップのブロック図である。
【図２】３Ｇモードで動作する図１のチップのブロック図である。
【図３】２Ｇモードで動作する図１のチップのブロック図である。
【図４】図１のチップを組み込んだ携帯電話機のブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  信号混載チップ、    １２，２０  スイッチ、    １６  ＡＤＣ、    １８，３４  デシメータ、    ２２  ＤＣ補正ユニット、    ２４  フィルタ、    ２６，２８  経路、    ３０  調整ユニット、    ３２  インターポレータ
【図１】
2006509450.tif 000003
【図２】
2006509450.tif 000004
【図３】
2006509450.tif 000005
【図４】
2006509450.tif 000006
【国際調査報告】
2006509450.tif 000007
2006509450.tif 000008
2006509450.tif 000009