(57)【要約】発明の方法は、唯一の規格に無関係のクロックパルス率が、信号処理装置または信号処理構造において生成され、パルス周波数生成機が、チップに正確に配置されていることにより特徴づけられる。信号処理経路は、単一の時間パターンに存在する受信信号を各規格仕様の時間パターンに伝送するために、少なくとも１つの可制御、非同時性デシメータを備えている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
様々な移動式無線規格の受信信号を、信号処理するための唯一のクロック周波数生成機と、
単一の時間パターンにおいてサンプリングされる受信信号を、規格仕様の時間パターンに変換するための少なくとも１つの可制御デシメータ（１０）とにより特徴づけられる、多数の異なる移動式無線規格と互換性のある移動式通信−受信信号をデジタル評価するための信号処理装置。
【請求項２】
上記デシメータ（１０）は、位相蓄積機（１５）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
上記受信信号を、搬送周波数信号を低パス状態に変換するためのアセンブリへ伝送するための同型インターフェースにより特徴づけられる、請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
上記インターフェースが、２つのアナログまたはデジタル信号を、規格成分および直交成分、あるいは、振幅成分および位相成分の形式で含むことを特徴とする、請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
上記クロック周波数生成機および信号処理回路が、共通のチップに配置されていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の信号処理装置。
【請求項６】
単一の時間パターンにおいてサンプリングされた受信信号を、規格仕様の時間パターンに切替えるための少なくとも１つの可制御デシメータを使用することにより、
規格に無関係な、受信信号を信号処理するためのクロック周波数を生成することを特徴とする、多数の様々な移動式無線規格に互換性のある移動式通信−受信信号のデジタル評価方法。
【請求項７】
上記デシメータを、位相蓄積機により制御すること特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
同型インターフェースを通して、搬送周波数信号を低パス状態に変換するためのアセンブリへ伝送される受信信号により特徴づけられる、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
移動式無線規格ＧＳＭ、ＥＤＧＥおよびＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６、もしくは、これらの混合形態／部分的な組み合わせ用に使用されることを特徴とする、請求項６ないし８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
信号処理経路における回路構成部分、特に、チャンネル選択、周波数変換、サンプリング率変換、Ａ／Ｄ変換、ノイズ形成、ならびに、位相および周波数修正機が、複数の移動式無線規格のために共通して使用されることを特徴とする、請求項６ないし９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、概して、移動式通信用信号処理装置、および、移動式通信−受信信号を評価するための対応するデジタル方法に関するものである。特に、本発明は、ここでは、異なる移動式無線規格の移動式通信−受信信号を受信し、唯一のチップに集積されている対応するデジタル回路によって評価するような信号処理装置および方法に関するものである。
【０００１】
移動式通信において現在使用されているＧＳＭ規格では、いわゆるＧＭＳＫ（ガウス最少シフトキーイング）変調が使用される。この変調は、１８０°の位相差を示す信号点を有する信号空間を使用している。このため、より高いデータ率によって処理できるＧＰＲＳパケットサービス（汎用パケット無線サービス）が開発された。現在使用されている他の規格としては、ＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６−（ＩＳ−１３６−）規格が知られている。この規格では、π／４−ＤＱＰＳＫ−（四相位相変調）変調方法が、送信信号を生成するために使用される。ＥＤＧＥ規格および関連するＥＧＰＲＳ（増補ＧＰＲＳ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＧＰＲＳ））パケットサービスは、一方ではＧＳＭとＧＰＲＳとの間の転換規格として、他方ではＧＳＭとＵＭＴＳとの転換規格として定義された。ＥＤＧＥは、ＴＤＭＡ方法（時分割多元接続）であるが、ＧＭＳＫ変調から８−ＰＳＫ変調に既に移行されている。８−ＰＳＫ変調では、８個の信号点を有する信号空間が使用される。この際、個々の信号点の間の位相差は、４５°である。
【０００２】
移動式通信における概括的な目的は、多数の異なる移動式無線規格による作動用に設計されており、さらに、様々な移動式無線システムにおいて使用できる移動式通信装置を開発することである。プライリーコム（ＰｒａｉｒｉｅＣｏｍｍ）社のＧＳＭおよびＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６用、もしくは、ＧＳＭ、ＥＤＧＥおよびＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６用のベース帯域処理機ＰＣＩ３７００およびＰＣＩ３８００では、この目的は、デジタル信号を生成するときにも、デジタル信号を評価するときのように、各移動式無線規格のための別個の特別な信号処理構造（Ｓｉｇｎａｌｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇｓａｒｃｈｉｔｅｋｔｕｒ）を使用し、対応する移動式無線基準に正確に適合されている信号クロック率（Ｓｉｇｎａｌｔａｋｔｒａｔｅ）を供給することにより達成される。
【０００３】
この場合、問題は、上述のように、評価方法が、同じく異なる信号クロック率を受信側において必要とするという事実である。この問題は、従来（例えば、上記の、プライリーコム社のＧＳＭおよびＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６用、もしくは、ＧＳＭ，ＥＤＧＥおよびＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６用のベース帯域処理機ＰＣＩ３７００およびＰＣＩ３８００では）、送信側にてされていたように、数々の様々なクロック周波数生成機、および、これに応じて様々な信号処理構造を、個々の移動式無線規格のために使用することにより解決していた。しかし、このことは、類似した業務のために、多重回路ブロック（ｍｅｈｒｆａｃｈｅ Ｓｃｈａｌｔｕｎｇｓｂｌｏｅｃｋｅ）を必要とし、異なる信号クロック率を供給する必要があるということに繋がる。このことは、通常、より多くの部品およびチップ面積を必要とすることを意味している。従って、異なるシステムクロック率による作動により、１つの部品へ機能を集積することが困難となる。異なるクロック率による別々の処理が原因で、搬送周波数の状態から、等化低パス状態（ａｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｅ Ｔｉｅｆｐａｓｓｌａｇｅ）への変換のためのアセンブリ（Ｂａｕｇｒｕｐｐｅｎ）によって搬送される受信信号を、同型のインターフェースを介して伝達することも、通常、不可能である。その結果、大抵の場合、数々の様々なＡ／Ｄ変換機も必要であり、この変換機に、受信信号が、複数のインターフェースを介して伝達されなければならない。
【０００４】
従って、本発明は、様々な移動式無線規格の移動式通信信号が伝送されるということを前提としている。従って、本発明は、少ない部品要素およびチップ面積を必要とする、異なる移動式無線規格を、唯一のチップにおいてサポートできる信号処理装置、および、このような移動式通信−受信信号のデジタル評価方法を提供するという目的を基礎としている。
【０００５】
本目的は、独立特許請求項の特性的な特徴により解決される。
【０００６】
本発明の基本的考えは、様々な移動式無線規格の受信信号を信号処理するため、システムに関係のない唯一のクロック率をチップにおいて生成し、これに応じて、唯一のクロック周波数生成機をチップ上に正確に配置することである。
【０００７】
信号処理装置によりサポートされている移動式無線規格に与えられた時間パターン（Ｚｅｉｔｒａｓｔｅｒ）、もしくは、変調速度（Ｓｃｈｒｉｔｔｇｅｓｃｈｗｉｎｄｉｇｋｅｉｔｅｎ）が異なっている場合には、（大抵の場合は異なっている）、単一の時間パターンにおいてサンプリングされた信号を、各規格仕様の時間パターンへと変換／換算する必要がある。この変換は、共通して使用される信号処理経路における少なくとも１つの可制御デシメータ（ｓｔｅｕｅｒｂａｒｅｎ Ｄｅｚｉｍａｔｏｒ）によって行われる。この可制御デシメータでは、様々な変換比率を予め決めておくことができる。この際、デシメーション比率のための制御変数（Ｓｔｅｕｒｅｇｒｏｅｓｓｅ）が、デシメータを制御する位相蓄積機により予め与えられる。
【０００８】
位相蓄積機によって駆動されているデシメータは、原則的には、ディートマー・ヴェンツェル著、題名「デジタル広帯域分布ネットワーク用のデジタルテレビおよび音声変調機」（Ｔｉｔｅｌ ”Ｅｉｎ ｄｉｇｉｔａｌｅｒ Ｆｅｒｎｓｅｈ− ｕｎｄ Ｔｏｎｍｏｄｕｌａｔｏｒ ｆｕｅｒ ｄｉｇｉｔａｌｅ Ｂｒｅｉｔｂａｎｄｖｅｒｔｅｉｌｎｅｔｚｅ” ｖｏｎ Ｄｉｅｔｍａｒ Ｗｅｎｚｅｌ）という論文に既に記載されている。この論文は、シュトゥットガルト大学遠距離通信施設（Ｉｎｓｔｉｔｕｔ ｆｕｅｒ Ｎａｃｈｒｉｃｈｔｅｎｕｅｂｅｒｔｒａｇｕｎｇ ｄｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｅｔ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ）に提出され、ＶＤＩ出版社、デュッセルドルフ、１９９９年、連作１０、６１７番の進歩報告の情報理論／通信（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｋ／Ｋｏｍｍｕｎｉｋａｔｉｏｎ ｄｅｒ Ｆｏｒｔｓｃｈｒｉｔｔ−Ｂｅｒｉｃｈｔｅ）（ＩＳＢＮ３−１８−３６１７１０−２）（「ヴェンツェル（Ｗｅｎｚｅｌ）」の後に記載）に刊行されている。この論文、特に、３．３〜３．７章（多相補間機（Ｐｏｌｙｐｈａｓｅｎｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒ）、Ｍ−遠距離帯域フィルター、Ｍ−遠距離帯域低パスの構造、対称インパルス応答を有するＭ−遠距離帯域フィルター用のフィルター構造）、および、６．１〜６．５章（非同時性サンプリング率変換）、ならびに、付録８をここに本出願の開示内容に含める。この作業において開発されたいわゆる非同時性サンプリング率変換には、問題があり、この問題とはすなわち、チャンネル数の増加を伴う周波数多重化において、テレビチャンネルを配置する際に、必要な帯域幅、および、これに伴う必要なサンプリング周波数も上昇するということである。従って、個々の周波数シフトされた信号、および、伝送される信号の加算の前に、サンプリング率の上昇および均等化を行う必要がある。この目的のため、可制御補間機（ｓｔｅｕｅｒｂａｒｅ Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒｅｎ）が開発された。この可制御補間機では、位相蓄積機を用いる駆動によって、サンプリング周波数の上昇キーイング（Ａｕｆｗａｅｒｔｓｔａｓｔｕｎｇ）が行われる。
【０００９】
本出願では、上記の論文に記載されている補間機の特別な実施形態とみなすことができる可制御デシメータが使用される。この可制御デシメータでは、位相蓄積機を用いる駆動によって、比較的高いサンプリング周波数を有する単一の時間パターンから、該当する移動式無線規格の、比較的低いサンプリング周波数を有する時間パターンへの下降キーイング（Ａｂｗａｅｒｔｓｔａｓｔｕｎｇ）が行われる。従って、本発明のデシメータを補間機とも称する。
【００１０】
本発明に基づき使用されるデシメータは、可制御デシメーション比率を有し、その構造は、簡単な構成（例えば、一次デシメータ）であり、この際、さらに、多数の機能ブロックを、異なる信号用に共通して使用できることが好ましい。
【００１１】
共通の信号処理経路に配置されている補間機の少なくとも１つには、例えば、いわゆるＦＩＲ（有限インパルス応答（Ｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ））によって、補間フィルターが形成されている。このフィルターは、係数Ｍ＝Ｌだけ補間を行ういわゆるＭ−遠距離帯域フィルターとして構成されていてもよい。ただし、Ｌは、多相補間機のフィルター構造における分岐数である。
【００１２】
従って、本発明は、サポートされている移動式無線規格の数に応じた多数のクロック周波数生成機および信号処理支線を配置する必要がない。なぜなら、分岐していない、移動式無線規格により共通して使用される信号処理経路に、同型のシステムクロックを供給できるからである。さらに、チャンネル選択、周波数変換、Ａ／Ｄ変換、サンプリング率変換、周波数シフト修正機などのアセンブリは、同じく、全ての信号処理経路のために、共通して使用できる。
【００１３】
本発明のデシメータは、受信信号を、単一の時間パターンから、各規格仕様の「事実上の」時間パターンへと変換する。サンプリング周波数によってＤ／Ａ変換機がサンプリング値を等化アナログ信号に変換する必要のあるサンプリング周波数を示している、この「事実上のサンプリング周波数」は、常に共通のシステムクロック周波数の除数であるわけではないが、全ての回路ブロックを、同じシステムクロック周波数により作動できることが好ましい。
【００１４】
本発明の信号処理構造（Ｓｉｇｎａｌｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇｓｓｔｒｕｋｔｕｒ）により、集積回路におけるブロックの集積、特に、統合性、試験容易性、レイアウトなどに関して、非常に簡易化される。
【００１５】
受信信号は、単一の時間パターンにおいてまず処理されるので、それぞれＩ成分およびＱ成分のための受信信号用のただ１つのＡ／Ｄ変換機が必要である。そして、受信信号は、搬送周波数の状態を低パス信号に変換するため、同一のインターフェースを介してアセンブリへ伝送される。
【００１６】
本発明は、特に、移動式無線規格ＧＳＭ、ＥＤＧＥ、および、ＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６あるいは、これらの混合形態、または、部分的な組み合わせ用に使用できる。
【００１７】
以下に、本発明の実施例を、図を参照しながら詳しく説明する。
【００１８】
図１は、複数の移動式無線規格をサポートしている、移動式無線局の受信ユニットのアナログ部分の概略的ブロック図を示す。図２は、本発明の、複数の移動式無線規格をサポートしている、移動式無線局の受信信号処理構造のデジタル部分の概略的ブロック図を示す。図３は、本発明の、複数の移動式無線規格をサポートしている、移動式無線局の受信信号処理装置のデジタル部分の概略的ブロック図を示す。図４は、非同時性デシメータの概略的ブロック図を示す。
【００１９】
図１は、複数の移動式無線規格のための、受信ユニットのアナログ部分を示す。この例は、信号処理構造、もしくは、信号処理装置に該当しており、この信号処理構造、もしくは、信号処理装置は、上記に記載の３つの移動式無線規格ＧＳＭ、ＥＤＧＥおよびＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６をサポートしており、さらに、システムクロック周波数１０４ＭＨｚの唯一のクロック周波数生成機を備えている。この場合、移動式無線規格は、次のような変調方法、データ率、およびシンボル率によって稼動する。これらは既に最初に述べられており、それ自体は知られているものである：
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評価される信号を受信した後、この信号は、信号を支線のそれぞれにおいて局部発振機の周波数と混合することにより、Ｉ成分とＱ成分とに分割される。その後、各成分は、低パスフィルター（ＬＰ）に供給される。この際、低パスフィルターは、信号処理経路において、アナログ部分の端子を構成している。
【００２０】
本発明の信号処理装置のデジタル部分を示している図２に、デジタル部分の個々の機能ブロックを示す。これら機能ブロックは、同型の、クロック周波数生成機（図示せず）により生成された例えば１０４ＭＨｚのシステムクロック周波数によって作動されるものである。図の右側に示す、ＩおよびＱ成分用のＡ／Ｄ変換機（ＡＤＣ）は、システムクロックから派生する１６倍遅いクロックにより作動する。続いて、ＡＤＣの出力信号が、多重化機（ＭＵＸ）に入力される。そして、多重化機の出力信号は、そのサンプリング周波数に、２つの連続して接続されているＬＰフィルターにおいて、まず係数６だけ、そして、次に、係数２だけ、減少される。そして、続く周波数修正機の後に、信号は、そのサンプリング周波数に、ＬＰ／ＦＩＲフィルターにおいて、さらに係数２だけ減少される。
【００２１】
続いて、信号処理経路は、スイッチにより、規格ＧＳＭおよびＥＤＧＥ用の経路と、規格ＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６用の経路とに分岐する。本実施例では、このことが必要である。なぜなら、ＧＳＭおよびＥＤＧＥ信号は同一の規格化された時間パターンを基礎としており、一方、ＩＳ−１３６信号はこれから逸脱しているからである。従って、歪み補正機／復号機（等化機）の前に、ＩＳ−１３６信号の場合、デシメーションが行われる。このデシメーションは、同時性および非同時性の部分１０に分割されている。ＩＳ−１３６信号の場合、フィルターＬＰ（ＦＩＲ、同時性）は、分割されている部分が、一次補間機のみにより構成できるように帯域制限を行う（「ヴェンツェル」の３．３、３．４章参照）：
ｙ（ｎ）＝（１−ｐ（ｎ））・ｘ（ｍ−１）＋ｐ（ｎ）・ｘ（ｍ）
ただし、ｐ（ｎ）は、瞬間的な多位相を示す。
図３に、複数の移動式無線規格をサポートしている受信信号処理装置の本発明のデジタル部分を示す。本実施例では、規格ＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６仕様の「事実上の」時間パターンが、２４．３ｋＨｚのシンボル率に基づき固定されている。
【００２２】
図３の回路では、図２のデジタル部分と比べて、信号処理経路の分岐が不要である。この回路は、可制御デシメータ１０を備え、この可制御デシメータ１０のデシメーション比率は、より広範囲において調節できる。デシメータ１０は、信号処理経路において、多重化機ＭＵＸおよび第１ＬＰフィルター（係数６の除法）の後ろ、周波数修正機回路の前に配置されている。デシメータ１０により、信号処理経路の分岐は不要である。その代わり、デシメータは、デシメーション比率を各受信信号に適合でき、さらに、後続のブロックに対応して処理速度を制御できるように構成されている必要がある。この構造の場合に、全ての規格に同じように適合されていない帯域制限は、デシメータ１０として、より高い、例えば第３次の補間機を必要とする。それに応じて、２と２３との間のデシメーション係数を、変化させて調節できる。
【００２３】
図４に、非同時性デシメータ１０の原則的ブロック図を示す。この非同時性デシメータ１０は、データ緩衝機１１、乗算機１２、加算ユニット１３、係数記憶部１４、および、所定の制御変数に基づき、係数の選択を制御するＮＣＯもしくは位相蓄積機１５を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
複数の移動式無線規格をサポートしている、移動式無線局の受信ユニットのアナログ部分の概略的ブロック図である。
【図２】
本発明の、複数の移動式無線規格をサポートしている、移動式無線局の受信信号処理構造のデジタル部分の概略的ブロック図である。
【図３】
本発明の、複数の移動式無線規格をサポートしている、移動式無線局の受信信号処理装置のデジタル部分の概略的ブロック図である。
【図４】
非同時性デシメータの概略的ブロック図である。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月16日(2002.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
様々な移動式無線規格の受信信号を、信号処理するための唯一のクロック周波数生成機と、
単一の時間パターンにおいてサンプリングされる受信信号を、規格仕様の時間パターンに変換するための少なくとも１つの可制御デシメータ（１０）とを有する、多数の異なる移動式無線規格と互換性のある移動式通信−受信信号をデジタル評価するための信号処理装置であって、
上記デシメータ（１０）が、位相蓄積機（１５）、係数記憶部（１４）、緩衝記憶部（１１）、乗数機（１２）および加算ユニット（１３）を備え、
上記位相蓄積機（１５）の出力部が、係数記憶部（１４）の入力部と接続されており、位相蓄積機（１５）は、予め決められている制御変数に基づいて係数の選択を制御し、
入力データが、上記緩衝記憶部（１１）に供給され、緩衝記憶部（１１）の出力部が、乗数機（１２）の第１入力部と接続されており、係数記憶部（１４）の出力部が、乗数機（１２）の第２入力部と接続されており、乗数機（１２）の出力部が、項を加算して結果を出力部に供給する加算ユニット（１３）の入力部と接続されていることを特徴とする、信号処理装置。
【請求項２】
上記受信信号を、搬送周波数信号を低パス状態に変換するためのアセンブリへ伝送するための同型インターフェースにより特徴づけられる、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
上記インターフェースが、２つのアナログまたはデジタル信号を、規格成分および直交成分、あるいは、振幅成分および位相成分の形式で含むことを特徴とする、請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
上記クロック周波数生成機および信号処理回路が、共通のチップに配置されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の信号処理装置。
【請求項５】
規格に無関係な、受信信号を信号処理するためのクロック周波数を生成し、
単一の時間パターンにおいてサンプリングされた受信信号を、規格仕様の時間パターンに切替えるための少なくとも１つの可制御デシメータ（１０）を使用する、
多数の様々な移動式無線規格に互換性のある移動式通信−受信信号のデジタル評価方法であって、
上記デシメータ（１０）が、位相蓄積機（１５）により制御され、さらに、係数記憶部（１４）、緩衝記憶部（１１）、乗数機（１２）および加算ユニット（１３）を備え、
上記位相蓄積機（１５）の出力部が、係数記憶部（１４）の入力部と接続されており、位相蓄積機（１５）は、予め決められている制御変数に基づいて係数の選択を制御し、
入力データが、上記緩衝記憶部（１１）に供給され、緩衝記憶部（１１）の出力部が、乗数機（１２）の第１入力部と接続されており、係数記憶部（１４）の出力部が、乗数機（１２）の第２入力部と接続されており、乗数機（１２）の出力部が、項を加算して結果を出力部に供給する加算ユニット（１３）の入力部と接続されていることを特徴とする、デジタル評価方法。
【請求項６】
同型インターフェースを通して、搬送周波数信号を低パス状態に変換するためのアセンブリへ伝送される受信信号により特徴づけられる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
移動式無線規格ＧＳＭ、ＥＤＧＥおよびＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６、もしくは、これらの混合形態／部分的な組み合わせ用に使用されることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
信号処理経路における回路構成部分、特に、チャンネル選択、周波数変換、サンプリング率変換、Ａ／Ｄ変換、ノイズ形成、ならびに、位相および周波数修正機が、複数の移動式無線規格のために共通して使用されることを特徴とする、請求項５ないし７のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
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