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JP3931071B2 - Semiconductor device and wireless communication device for data communication control - Google Patents

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JP3931071B2
JP3931071B2 JP2001324358A JP2001324358A JP3931071B2 JP 3931071 B2 JP3931071 B2 JP 3931071B2 JP 2001324358 A JP2001324358 A JP 2001324358A JP 2001324358 A JP2001324358 A JP 2001324358A JP 3931071 B2 JP3931071 B2 JP 3931071B2
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JP
Japan
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data
area
memory area
memory
wireless communication
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芽衣 鈴木
隆志 青山
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は変復調処理の過程において、インタリーブ技術を利用する通信方式による通信装置(基地局、端末)のハードウェア構成に関する。特に符号分割多元接続(CDMA:Code Division Multiple Access)方式の移動体通信システムで使用される通信装置に適する。
【0002】
【従来の技術】
インタリーブとは、データを送信する際に順序を所定のパターンに従って並べ替えることにより、伝送路上でバースト的に発生するエラーの影響を受けにくくする技術のことをいい、移動体通信やインターネット通信等の幅広い通信分野で利用されている。
【0003】
広帯域符号多元接続方式(W−CDMA)の移動体通信システムの国際的な標準化団体3GPPによって制定された規格においてもインタリーブ技術は採用されている。3GPP規格に基づいた従来のRAM構成を図1に、インタリーブ概念図とエラー訂正の効果の説明を図2に示す。
【0004】
3GPP規格のインタリーブは、通常の送信フレーム単位が10msであるのに対し、最大80msまでの長い周期でデータの並べ替えを行う点に特徴がある。データの送信順序を入れ替えるため、データの作成元から送られてきたデータは一度RAM領域001にスプールされる。RAM領域001に書き込む際には、アドレスを通常通り1,2,3,,,の順にインクリメントさせる。ここで図2に示すように30個で1行と考えて書き込みを行う。80ms分溜まったら、読み出しアドレスを1,3,6,,,のように変化させ、30個おき(列方向)にデータを読み出して別のRAM領域002に書き写す。読み出す列の順番は、所定のパターンを参照してランダムに変化させる。
【0005】
このようにデータの順番を入れ替えて送信すると、図2に示すように伝送路上でノイズ等により局所的に多数エラーが発生しても、受信側でデータの順番を元に並べ替え直すと(これをデインタリーブ処理と呼ぶ)、エラーの箇所が分散されるため、誤り訂正符号の効果が発揮されやすい。例えばレート3分の1の畳み込み符号を用いた場合、元のデータの情報は3個分のデータに引き伸ばされているため、3個ともエラーが起きると復号できなくなるが、3個のうち1個程度までのエラーならば高い精度で修復が可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような方法でインタリーブ処理を行う一方で、処理中も途切れなく送信を続けるためには、インタリーブ用RAM領域とは別に、現在送信中のデータを保持する領域003を用意する必要がある。受信側のデインタリーブ処理では、図10に示すように、受信データをまずRAM領域001に書きこみ、デインタリーブ単位の分だけデータが溜まったら、次はRAM領域003に書きこむ。RAM領域003に書きこんでいる間に、RAM領域001のデータに対してデインタリーブ処理を行い、結果をRAM領域001に書きこむ。したがって受信側でも送信側と同様なRAM構成が必要となるため、送信系・受信系ともに80ms×3面分ずつRAM領域が必要となる。具体的にRAM容量を試算すると、送信系のインタリーブ処理では拡散処理前のデータは1ビット幅であるので、384kbit/sのレートで送信を行う場合、384kbit/s×3倍(ターボ符号化率)×80ms×3面=約300kbitのRAMが必要となる。受信系のデインタリーブ処理では軟判定後のデータを処理する。この軟判定後のデータは多ビット幅となるため、仮にそのビット幅を4ビットとすると送信系の4倍の1.2Mbit必要となる。送受信系合わせて1.5Mbitと非常に大きいため、インタリーブ/デインタリーブ処理用のRAMをLSIに内蔵しようとすると、上述の通りその容量が大きいため、チップ全体の面積に占める割合が大きくなり、ダイサイズ削減の大きな障害となっていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために本発明では、データの送受信レート(W−CDMAでは通常15kHz〜384kHz程度)に比べてベースバンド処理部の動作周波数(20MHz〜150MHz程度)が十分に速い点に着目し、インタリーブ用RAMを複数の領域に分割し、読み出し側と書きこみ側で共通の領域を時分割使用することによりRAM容量を削減する。デインタリーブ処理でも同様な構成にすることにより、送信側、受信側双方のRAM容量を削減する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を説明する。
【0009】
図1の従来例において、インタリーブ処理単位が80msの場合、その80msのうち最後の10ms分のデータを読み出している時には、RAM領域003のうち70ms分は既に読み出し済みである。本実施例ではこの点に着目し、図3に示すように、RAM領域003を70ms分(図3のRAM領域004)と10ms分(図3のRAM領域006)とに分割し、RAM領域005を10ms分とする。つまり、本実施例では、1つの送受信フレームに含まれるデータ数を1単位とした場合、RAM領域004,RAM領域005およびRAM領域006は、その単位の整数倍のワード数で構成されている。
【0010】
インタリーブ処理を行うタイミングとRAMの選択状態を図4に示す。インタリーブ処理単位の80msのうち、最後の10ms(図中401の区間)で次のデータのインタリーブ処理を行うこととし、読み出し側では10ms分(図3のRAM領域006)を使用し、インタリーブ処理側では70ms分(図3のRAM領域004)と、別の10ms分(図3のRAM領域005)の計80ms分を使用する。RAM領域006を読み出し終わったら(図中402の区間)、読み出し側ではRAM領域004を選択し次の70ms分のデータをアクセスする。その間インタリーブ処理は行わず、RAMの書きこみは停止する。次の処理単位の最後の10ms(図中403の区間)では、読み出し側はRAM領域005を選択し、インタリーブ処理側はRAM領域004及びRAM領域006とにデータを書きこむ。
【0011】
このように交互に組み合わせを変えながらデータを書きこむことにより、従来80ms分×3面必要だったRAM領域を約30%削減する。
【0012】
RAM領域004,RAM領域005及びRAM領域006は、それぞれ異なる半導体チップ上に構築しても良いし、これらの領域を一つの半導体チップ上に構築しても良い。
【0013】
次に本発明のデインタリーブ側の実施例を示す。実施例の構成を図11に、デインタリーブ処理を行うタイミングとRAMの選択状態を図12に示す。この実施例では、初めの10ms(図12の411の区間)はRF部から受信したデータをRAM領域015に書きこみ、次の70ms(図12の412の区間)はRAM領域014に書きこむ。更に次の10ms(図12の413の区間)ではRAM領域016に書きこみながら、RAM領域015及び014に格納された合計80msのデータに対しデインタリーブ処理を行い、結果をRAM領域011に書きこむ。次の70ms(図12の414の区間)ではRAM領域014に書きこみ、その次の10ms(図12の415の区間)ではRAM領域015に書きこみながら,RAM領域016及び014に格納された80msのデータに対しデインタリーブ処理を行い、結果をRAM領域011に書きこむ。このように交互に組合せを変えながらデータを書きこむことにより、デインタリーブRAMにおいても、従来80ms分×3面必要だったRAM領域を約30%削減する。
0014
RAM領域014,RAM領域015及びRAM領域016は、それぞれ異なる半導体チップ上に構築しても良いし、これらの領域を一つの半導体チップ上に構築しても良い。デインタリーブ用RAMは前述した通り、軟判定処理後で多ビットになる場合が多く、RAM容量も大きい。半導体チップ全体の面積に占める割合が大きいため、これらのRAMを外付けメモリとして異なる半導体チップ上に構築すると、半導体チップの面積を小さくすることができる。外付けメモリに既存部品を使用することにより、製造費のかかるベースバンド処理専用の半導体チップ(カスタムASIC)の面積を小さくして歩留りを向上させ、全体としてコストを削減できる。
【0015】
図5に本発明の他の実施例を示す。インタリーブ処理単位は実施例1と同様80msであるが、RAM領域を分割する割合を70ms:10msから40ms:40msに変更している。つまり、本実施例では、RAM領域204とRAM領域205とをそれぞれ40ms分としている。RAM領域201は、図3で説明したRAM領域001と同じでよい。また、RAM領域206は、40ms分あればよい。このように分割比率が等分に近い構成ではRAM容量の削減率は約16%と落ちるものの、図6に示すようにインタリーブ処理を行う時間を実施例1に比べて長く取ることができる。したがってインタリーブ処理を行う回路の動作周波数がデータの送信レートに比べて2〜3倍程度であっても、本発明を採用してRAM容量の削減を図ることが可能である。
【0016】
デインタリーブ処理においても同様な構成でRAM容量を削減できる。デインタリーブ処理を行う場合の上記実施例の構成を図13に、デインタリーブ処理を行うタイミングとRAMの選択状態を図14に示す。
【0017】
上述の実施例のポイントの一つは、第1のRAM領域と第2のRAM領域との組み合わせにインタリーブされたデータを書き込み、次のインタリーブされたデータを書き込む時には、第1のRAM領域と第3のRAM領域との組み合わせに書き込み、これを交互に繰り返すことである。第1のRAM領域に書き込めるデータ量と第2のRAM領域に書き込めるデータ量との比率は、データの送受信レートと、インタリーブ処理を行う回路の動作周波数との比率に応じて設定すればよい。
【0018】
図7は、本発明の他の実施例を示す。本実施例では、インタリーブ単位が送信フレーム単位の整数倍とする。RAM領域301は、図3で説明したRAM領域001と同じでよい。また、RAM領域304,RAM領域305及びRAM領域306は、図3に示したRAM領域004,RAM領域005及びRAM領域006、または、RAM領域204,RAM領域205及びRAM領域206の何れかと同じである。
【0019】
セレクタ308,309は、RAM領域の選択を行う。セレクタ308,309は、切り替え周期カウンタ307が出力するRAMの切り替え信号に応じてRAM領域の選択を行う。切り替え周期カウンタ307には送信フレームタイミング信号が入力される。切り替え周期カウンタ307は、フレーム周期でカウントするカウンタによってRAMの切り替え信号を生成する。フレーム周期は、例えば、RAM領域304,RAM領域305及びRAM領域306は、図3に示したRAM領域004,RAM領域005及びRAM領域006と同じであるとすると、それらの領域は、それぞれ70ms分、10ms分及び10ms分のデータを格納する。それらは、送信フレーム単位の整数倍になっているので、フレーム周期でカウントするカウンタによって生成されるRAMの切り替え信号により、セレクタの選択動作を制御することができる。
【0020】
RAM領域の選択は、RAMの読み出し又は書き込みアドレスの上位ビット指定で行うこともできる。例えば、図7のRAM領域304が1024ワード、RAM領域305が512ワード、RAM領域306が同じく512ワードである場合、個々のRAMのアドレスは10ビット以内で指定可能である。ここでアドレス幅をあと2ビット拡張し、11ビット目及び12ビット目でどのRAM領域を選択するかを指定するようにすればよい。
【0021】
図15に、デインタリーバの実施例を示す。セレクタ318,319、切替周期カウンタ317の動作は、それぞれ、図7のセレクタ308,309及び切り替え周期カウンタ307と同様である。
【0022】
上述したインタリーブ/デインタリーブ方式が用いられるシステムの例として、移動端末及び基地局が挙げられる。以下、移動端末、及び基地局の構成を説明する。
【0023】
図8により、本発明に関するCDMA方式の移動通信システムに使用される移動端末の構成について説明する。アンテナ808より受信された搬送波周波数の受信信号は無線部801において周波数を下げられ、無線インタフェース部802を介してベースバンド帯域の受信信号がベースバンド処理部809内のセルサーチ部805及び受信部804に入力される。セルサーチ部805は電源投入時の初期同期補足及び、移動により通信区域が変わり、通信対象となる基地局を切り替える(ハンドオーバ)場合の他基地局信号の同期補足を行う。受信部804は、受信データの逆拡散、検波、RAKE合成、デインタリーブ及び誤り訂正を行う。復号された伝送信号はユーザインタフェース部807を介して出力され、その後の処理に供される。また、基地局へ送信する送信信号はユーザインタフェース部807を介して送信部803に入力される。送信部803は、送信信号の符号化、インタリーブ、送信フォーマット構成及び拡散を行う。制御部806ではCPU又はDSPを用いて各部への初期値の設定やタイミング管理等を行う。
【0024】
上述のインタリーブ方式は、ベースバンド処理部809内のインタリーバ810で使用され、上述のデインタリーブ方式は、ベースバンド処理部809内のデインタリーバ811で使用される。ベースバンド処理部809は1つのLSIで実現することができる。
この場合、上述したRAM領域が構築されるメモリは、そのLSI内部に設けられてもよいし、そのメモリだけを外付けにする構成にしてもよい。
【0025】
次に図9により、CDMA方式の移動通信システムに使用される基地局の構成について説明する。アンテナ900から受信された搬送波周波数帯域の受信信号は無線部901においてベースバンドの受信信号に変換され、ベースバンド処理部902に入力される。ベースバンド処理部902には、1チャネルの送受信処理を行う変復調処理部903−1〜sが基地局で使用するチャネル数(s)分用意されている。マッチドフィルタ(MF)904及びピーク検出部905は複数のチャネルについて1つ設けられており、各チャネルについて間欠的に信号受信タイミング(パス)のサーチを行う。ピーク検出部905はMFから出力されるパス相関値のピークのうち大きいものを選択する。選択されたパスは、それぞれ対応するチャネルの変復調処理部903−1〜sの相関演算部906−1〜n(nはフィンガ数)に設定され、フィンガごとの逆拡散処理がなされる。逆拡散結果は検波部907-1〜nで位相を揃えられた後、RAKE合成部908で合成される。合成後のデータはデインタリーバ909、誤り訂正復号器910及び誤り検出復号器911で復調処理を施され、ネットワーク側へと出力される。一方ネットワーク側から入力される送信データは誤り検出符号器912、誤り訂正符号器913、インタリーバ914で符号化される。その後送信フォーマット作成器915でパイロット信号等の制御信号と合わせて送信フォーマット化され、拡散演算部916で拡散され、送信電力制御部917で他チャネルとの電力比率を調整される。こうしてベースバンド部902から出力された各チャネルのベースバンドの送信信号は出力合成部918において重畳され、無線部901において搬送波周波数帯域の送信信号に変換され、アンテナ900より送信される。
【0026】
上述のインタリーブ方式は、ベースバンド処理部902内のインタリーバ914で使用される。上述のデインタリーブ方式は、ベースバンド処理部902内のデインタリーバ909で使用される。ベースバンド処理部902は1つのLSIで実現することができる。この場合、上述したRAM領域が構築されるメモリは、そのLSI内部に設けられても良いし、そのメモリだけを外付けにしてもよい。
【0027】
【発明の効果】
ベースバンド部の面積に大きな割合を占めるインタリーブ用/デインタリーブ用RAMを複数の領域に分割し、読み出し側と書きこみ側で共通の領域を時分割使用することによりRAM容量を削減し、ダイサイズの縮小、ひいては製造コストの低減を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のインタリーブRAMの構成例を示す図である。
【図2】3GPP規格で定められたインタリーブ処理内容及びその効果を説明する図である。
【図3】本発明のインタリーブRAMの構成を示す図である。
【図4】図3のインタリーブRAM構成における、インタリーブ処理のスケジューリング及びRAM選択方法を説明する図である。
【図5】本発明の他のインタリーブRAMの構成例を示す図である。
【図6】図5のインタリーブRAM構成における、インタリーブ処理のスケジューリング及びRAM選択方法を説明する図である。
【図7】本発明の他のインタリーブRAMの構成例を示す図である。
【図8】CDMA方式の移動通信システムに使用される移動端末の構成を示す図である。
【図9】CDMA方式の移動通信システムに使用される基地局の構成を示す図である。
【図10】従来のインタリーブRAMの構成例を示す図である。
【図11】本発明のデインタリーブRAMの構成を示す図である。
【図12】図11のインタリーブRAM構成における、デインタリーブ処理のスケジューリング及びRAM選択方法を説明する図である。
【図13】本発明の他のインタリーブRAMの構成例を示す図である。
【図14】図13のインタリーブRAM構成における、インタリーブ処理のスケジューリング及びRAM選択方法を説明する図である。
【図15】本発明の他のインタリーブRAMの構成例を示す図である。
【符号の説明】
001、201、301・・・インタリーブ前のデータ用RAM領域、002、003、004、005、006、204、205、206、304.305、306・・・インタリーブ後のデータ用RAM領域、401、403、601、603・・・インタリーブ処理区間、402、602・・・送信データ読み出し(インタリーブ処理休止)区間、307・・・RAM選択切り替え周期カウンタ、308、309・・・RAM選択セレクタ、011、211、311・・・デインタリーブ後のデータ用RAM領域、012、013、014、015、016、214、215、216、314.315、316・・・デインタリーブ前のデータ用RAM領域、413、415、613、615・・・デインタリーブ処理区間、411、412、414、611、612、614・・・受信データ書きこみ(デインタリーブ処理休止)区間、317・・・RAM選択切り替え周期カウンタ、318、319・・・RAM選択セレクタ。801、901・・・無線部、802・・・無線インタフェース部、803・・・送信部、804・・・受信部、805・・・セルサーチ部、806・・・制御部、807・・・ユーザインタフェース部、809、902・・・ベースバンド処理部、808、900・・・アンテナ、903−1〜s・・・変復調処理部、906−1〜n・・・相関演算部、907−1〜n・・・検波部、908・・・Rake合成部、909・・・デインタリーバ、910・・・誤り訂正復号器、911・・・誤り検出復号器、912・・・誤り検出符号器、913・・・誤り訂正符号器、914・・・インタリーバ、915・・・送信フォーマット作成器、916・・・拡散演算部、917・・・送信電力制御部、918・・・送信出力合成部。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hardware configuration of a communication apparatus (base station, terminal) based on a communication method using an interleaving technique in the process of modulation / demodulation processing. In particular, it is suitable for a communication apparatus used in a code division multiple access (CDMA) type mobile communication system.
[0002]
[Prior art]
Interleaving is a technology that reduces the influence of errors that occur in bursts on a transmission path by rearranging the order according to a predetermined pattern when transmitting data, such as mobile communications and Internet communications. It is used in a wide range of communication fields.
[0003]
The interleaving technique is also adopted in a standard established by the international standardization organization 3GPP for wideband code multiple access (W-CDMA) mobile communication systems. A conventional RAM configuration based on the 3GPP standard is shown in FIG. 1, and an interleaving conceptual diagram and an explanation of the effect of error correction are shown in FIG.
[0004]
The 3GPP standard interleaving is characterized in that data is rearranged in a long cycle of up to 80 ms while the normal transmission frame unit is 10 ms. In order to change the data transmission order, the data sent from the data creator is once spooled in the RAM area 001. When writing to the RAM area 001, the addresses are incremented in the order of 1, 2, 3,. Here, as shown in FIG. 2, writing is performed by considering 30 rows as one row. When 80 ms is collected, the read address is changed to 1 , 3 1 , 6 1, ..., Data is read every 30 (in the column direction), and copied to another RAM area 002. The order of columns to be read is changed randomly with reference to a predetermined pattern.
[0005]
If the data order is changed in this way and transmitted, even if many errors occur locally due to noise or the like on the transmission line as shown in FIG. 2, if the data is rearranged based on the data order on the receiving side (this Is called de-interleaving processing), and error locations are distributed, so that the effect of error correction codes is easily exhibited. For example, when a rate 1/3 convolutional code is used, the information of the original data is stretched to 3 pieces of data, so that if all 3 pieces of errors occur, decoding becomes impossible, but 1 of 3 pieces If the error is up to a certain level, it can be repaired with high accuracy.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
While performing the interleaving process as described above, in order to continue transmission even during the process, it is necessary to prepare an area 003 for holding data currently being transmitted, in addition to the interleaving RAM area. In the deinterleaving process on the receiving side, as shown in FIG. 10, the received data is first written in the RAM area 001. When data is accumulated for the deinterleave unit, the next is written in the RAM area 003. While writing to the RAM area 003, deinterleaving is performed on the data in the RAM area 001, and the result is written to the RAM area 001. Therefore, since the same RAM configuration as that on the transmission side is necessary on the reception side, both the transmission system and the reception system require a RAM area of 80 ms × 3 planes. Specifically, when the RAM capacity is estimated, in the transmission interleave processing, the data before spreading processing is 1 bit wide, so when transmitting at a rate of 384 kbit / s, 384 kbit / s × 3 times (turbo coding rate) ) × 80 ms × 3 planes = about 300 kbit RAM is required. In the deinterleaving process of the receiving system, the data after the soft decision is processed. Since the data after the soft decision has a multi-bit width, if the bit width is 4 bits, 1.2 Mbit, which is four times that of the transmission system, is required. Since the combined transmission / reception system is very large at 1.5 Mbit, if an interleave / deinterleave processing RAM is built in an LSI, its capacity is large as described above, and the proportion of the entire chip area increases. It was a major obstacle to size reduction.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention focuses on the fact that the operating frequency (about 20 MHz to 150 MHz) of the baseband processing unit is sufficiently faster than the data transmission / reception rate (usually about 15 kHz to 384 kHz in W-CDMA). The RAM capacity is reduced by dividing the interleave RAM into a plurality of areas and using the common area on the read side and the write side in a time-sharing manner. By adopting the same configuration in the deinterleaving process, the RAM capacity on both the transmission side and the reception side is reduced.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of the present invention will be described below.
[0009]
In the conventional example of FIG. 1, when the interleave processing unit is 80 ms, when the last 10 ms of data in 80 ms is being read, 70 ms of RAM area 003 has already been read. In this embodiment, paying attention to this point, as shown in FIG. 3, the RAM area 003 is divided into 70 ms (RAM area 004 in FIG. 3) and 10 ms (RAM area 006 in FIG. 3). Is 10 ms. That is, in this embodiment, when the number of data included in one transmission / reception frame is one unit, the RAM area 004, the RAM area 005, and the RAM area 006 are configured by the number of words that is an integral multiple of that unit.
[0010]
FIG. 4 shows the timing for performing the interleaving process and the selection state of the RAM. Of the 80 ms of the interleave processing unit, the next data is interleaved in the last 10 ms (section 401 in the figure), and the reading side uses 10 ms (RAM area 006 in FIG. 3), and the interleaving process side In this case, a total of 80 ms of 70 ms (RAM area 004 in FIG. 3) and another 10 ms (RAM area 005 in FIG. 3) are used. When the RAM area 006 has been read (section 402 in the figure), the read side selects the RAM area 004 and accesses the next 70 ms of data. Meanwhile, the interleaving process is not performed, and the RAM writing is stopped. In the last 10 ms of the next processing unit (section 403 in the figure), the reading side selects the RAM area 005 and the interleaving processing side writes data into the RAM area 004 and RAM area 006.
[0011]
By writing data while alternately changing the combination in this way, the RAM area which conventionally required 80 ms × 3 planes is reduced by about 30%.
[0012]
The RAM area 004, RAM area 005 and RAM area 006 may be constructed on different semiconductor chips, or these areas may be constructed on one semiconductor chip.
[0013]
Next, an embodiment of the deinterleaving side of the present invention will be shown. FIG. 11 shows the configuration of the embodiment, and FIG. In this embodiment, the data received from the RF unit is written in the RAM area 015 for the first 10 ms (section 411 in FIG. 12), and the next 70 ms (section 412 in FIG. 12) is written in the RAM area 014. Further, in the next 10 ms (section 413 in FIG. 12), de-interleave processing is performed on the data of a total of 80 ms stored in the RAM areas 015 and 014 while writing to the RAM area 016, and the result is written to the RAM area 011. . In the next 70 ms (section 414 in FIG. 12), the data is written in the RAM area 014, and in the next 10 ms (section 415 in FIG. 12), the data is written in the RAM area 015 and stored in the RAM areas 016 and 014. The data is deinterleaved and the result is written in the RAM area 011. By writing data while alternately changing the combinations in this way, the RAM area that conventionally required 80 ms × 3 planes in the deinterleave RAM is reduced by about 30%.
[ 0014 ]
The RAM area 014, the RAM area 015, and the RAM area 016 may be constructed on different semiconductor chips, or these areas may be constructed on one semiconductor chip. As described above, the deinterleaving RAM is often multi-bit after the soft decision processing and has a large RAM capacity. Since the proportion of the total area of the semiconductor chip is large, if these RAMs are constructed on different semiconductor chips as external memories, the area of the semiconductor chip can be reduced. By using existing components for the external memory, the area of a semiconductor chip (custom ASIC) dedicated to baseband processing, which is expensive to manufacture, can be reduced, yield can be improved, and overall cost can be reduced.
[0015]
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. The interleave processing unit is 80 ms as in the first embodiment, but the ratio of dividing the RAM area is changed from 70 ms: 10 ms to 40 ms: 40 ms. That is, in this embodiment, the RAM area 204 and the RAM area 205 are each 40 ms worth. The RAM area 201 may be the same as the RAM area 001 described in FIG. The RAM area 206 may be 40 ms. As described above, in the configuration in which the division ratio is almost equal, the reduction rate of the RAM capacity is reduced to about 16%. However, as shown in FIG. 6, the time for performing the interleaving process can be made longer than that in the first embodiment. Therefore, even if the operating frequency of the circuit that performs the interleaving process is about 2 to 3 times the data transmission rate, the present invention can be employed to reduce the RAM capacity.
[0016]
In the deinterleaving process, the RAM capacity can be reduced with the same configuration. FIG. 13 shows the configuration of the above-described embodiment when performing the deinterleaving process, and FIG. 14 shows the timing for performing the deinterleaving process and the selection state of the RAM.
[0017]
One of the points of the above-described embodiment is that when the interleaved data is written to the combination of the first RAM area and the second RAM area, and the next interleaved data is written, the first RAM area and the second RAM area are written. 3 is written in combination with the RAM area, and this is repeated alternately. The ratio of the amount of data that can be written to the first RAM area and the amount of data that can be written to the second RAM area may be set according to the ratio between the data transmission / reception rate and the operating frequency of the circuit that performs the interleaving process.
[0018]
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the interleave unit is an integral multiple of the transmission frame unit. The RAM area 301 may be the same as the RAM area 001 described in FIG. The RAM area 304, RAM area 305, and RAM area 306 are the same as the RAM area 004, RAM area 005, and RAM area 006 shown in FIG. 3, or the RAM area 204, RAM area 205, and RAM area 206 shown in FIG. is there.
[0019]
The selectors 308 and 309 select a RAM area. The selectors 308 and 309 select a RAM area according to the RAM switching signal output from the switching period counter 307. A transmission frame timing signal is input to the switching period counter 307. The switching cycle counter 307 generates a RAM switching signal by a counter that counts in a frame cycle. For example, assuming that the RAM period 304, the RAM area 305, and the RAM area 306 are the same as the RAM area 004, RAM 005, and RAM area 006 shown in FIG. Data for 10 ms and 10 ms are stored. Since they are an integral multiple of the transmission frame unit, the selector switching operation can be controlled by a RAM switching signal generated by a counter that counts in the frame period.
[0020]
The RAM area can also be selected by specifying the upper bits of the RAM read or write address. For example, if the RAM area 304 in FIG. 7 is 1024 words, the RAM area 305 is 512 words, and the RAM area 306 is also 512 words, the address of each RAM can be specified within 10 bits. Here, the address width may be expanded by 2 bits so that the RAM area to be selected is designated by the 11th and 12th bits.
[0021]
FIG. 15 shows an embodiment of a deinterleaver. The operations of the selectors 318 and 319 and the switching cycle counter 317 are the same as those of the selectors 308 and 309 and the switching cycle counter 307 in FIG.
[0022]
Examples of systems in which the above-described interleaving / deinterleaving scheme is used include mobile terminals and base stations. Hereinafter, configurations of the mobile terminal and the base station will be described.
[0023]
The configuration of a mobile terminal used in a CDMA mobile communication system according to the present invention will be described with reference to FIG. The received signal of the carrier frequency received from the antenna 808 is lowered in frequency by the radio unit 801, and the received signal of the baseband band is transmitted to the cell search unit 805 and the receiving unit 804 in the baseband processing unit 809 via the radio interface unit 802. Is input. The cell search unit 805 performs supplementary initial synchronization when power is turned on, and supplementary synchronization of other base station signals when the communication area changes due to movement and the base station to be communicated is switched (handover). The receiving unit 804 performs despreading, detection, RAKE combining, deinterleaving, and error correction of received data. The decoded transmission signal is output via the user interface unit 807 and used for the subsequent processing. A transmission signal to be transmitted to the base station is input to the transmission unit 803 via the user interface unit 807. The transmission unit 803 performs transmission signal encoding, interleaving, transmission format configuration, and spreading. The control unit 806 performs setting of initial values and timing management for each unit using a CPU or DSP.
[0024]
The above-described interleaving method is used in the interleaver 810 in the baseband processing unit 809, and the above-described deinterleaving method is used in the deinterleaver 811 in the baseband processing unit 809. The baseband processing unit 809 can be realized by one LSI.
In this case, the memory in which the above-described RAM area is constructed may be provided inside the LSI, or only the memory may be externally attached.
[0025]
Next, the configuration of a base station used in a CDMA mobile communication system will be described with reference to FIG. The reception signal in the carrier frequency band received from the antenna 900 is converted into a baseband reception signal in the radio unit 901 and input to the baseband processing unit 902. In the baseband processing unit 902, modulation / demodulation processing units 903-1 to 90-s that perform transmission / reception processing of one channel are prepared for the number of channels (s) used in the base station. One matched filter (MF) 904 and one peak detector 905 are provided for a plurality of channels, and the signal reception timing (path) is intermittently searched for each channel. The peak detection unit 905 selects a larger one of the peaks of the path correlation values output from the MF. The selected paths are set in the correlation calculation units 906-1 to 906-1 to n (n is the number of fingers) of the modulation / demodulation processing units 903-1 to 90s of the corresponding channels, respectively, and despreading processing is performed for each finger. The despread results are combined in phase by the detectors 907-1 to 907 -n and then combined by the RAKE combiner 908. The combined data is demodulated by a deinterleaver 909, an error correction decoder 910, and an error detection decoder 911, and output to the network side. On the other hand, transmission data input from the network side is encoded by an error detection encoder 912, an error correction encoder 913, and an interleaver 914. Thereafter, the transmission format generator 915 generates a transmission format together with a control signal such as a pilot signal, spreads it by a spread calculation unit 916, and adjusts the power ratio with other channels by a transmission power control unit 917. The baseband transmission signal of each channel output from the baseband unit 902 is superimposed in the output combining unit 918, converted into a carrier frequency band transmission signal in the radio unit 901, and transmitted from the antenna 900.
[0026]
The interleaving method described above is used by the interleaver 914 in the baseband processing unit 902. The deinterleaving method described above is used by the deinterleaver 909 in the baseband processing unit 902. The baseband processing unit 902 can be realized by one LSI. In this case, the memory in which the above-described RAM area is constructed may be provided inside the LSI, or only the memory may be externally attached.
[0027]
【The invention's effect】
The interleaving / deinterleaving RAM, which occupies a large proportion of the baseband area, is divided into multiple areas, and the RAM area is reduced by using the common area on the read side and write side in a time-sharing manner. The manufacturing cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional interleave RAM.
FIG. 2 is a diagram for explaining the contents of interleaving processing defined by the 3GPP standard and the effects thereof.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an interleave RAM according to the present invention.
4 is a diagram for explaining interleaving process scheduling and a RAM selection method in the interleave RAM configuration of FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of another interleave RAM of the present invention.
6 is a diagram for explaining scheduling of an interleave process and a RAM selection method in the interleave RAM configuration of FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of another interleave RAM of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a mobile terminal used in a CDMA mobile communication system.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a base station used in a CDMA mobile communication system.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional interleave RAM.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a deinterleave RAM according to the present invention.
12 is a diagram for explaining a deinterleave process scheduling and a RAM selection method in the interleave RAM configuration of FIG. 11; FIG.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of another interleave RAM of the present invention.
14 is a diagram for explaining interleaving process scheduling and a RAM selection method in the interleave RAM configuration of FIG. 13;
FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of another interleave RAM of the present invention.
[Explanation of symbols]
001, 201, 301 ... Data RAM area before interleaving, 002, 003, 004, 005, 006, 204, 205, 206, 304.305, 306 ... Data RAM area after interleaving, 401, 403, 601, 603 ... interleave processing section, 402,602 ... transmission data reading (interleave processing pause) section, 307 ... RAM selection switching period counter, 308,309 ... RAM selection selector, 011, 211, 311 ... Data RAM area after deinterleaving, 012, 013, 014, 015, 016, 214, 215, 216, 314.315, 316 ... Data RAM area before deinterleaving, 413, 415, 613, 615 ... deinterleave processing section, 411, 12,414,611,612,614 ... received data write (deinterleaving pause) interval, 317 ... RAM selection switching cycle counter, 318, 319 ... RAM selected selector. 801, 901 ... wireless unit, 802 ... wireless interface unit, 803 ... transmitting unit, 804 ... receiving unit, 805 ... cell search unit, 806 ... control unit, 807 ... User interface unit, 809, 902 ... baseband processing unit, 808, 900 ... antenna, 903-1 to s ... modulation / demodulation processing unit, 906-1 to n ... correlation calculation unit, 907-1 ˜n ... detection unit, 908 ... Rake combining unit, 909 ... deinterleaver, 910 ... error correction decoder, 911 ... error detection decoder, 912 ... error detection encoder, 913 ... Error correction encoder, 914 ... Interleaver, 915 ... Transmission format generator, 916 ... Spreading calculation unit, 917 ... Transmission power control unit, 918 ... Transmission output combining unit.

Claims (15)

データのインタリーブ処理またはデインタリーブ処理を行う半導体装置であって、
メモリと、
制御回路とを有し、
上記制御回路は、インタリーブ処理またはデインタリーブ処理の処理単位分の第1のデータを少なくとも第1及び第2の部分データに分割し、上記第1の部分データを上記メモリの第1の領域に書き込み、上記第2の部分データを上記メモリの第2の領域に書き込み、上記インタリーブ処理またはデインタリーブ処理のために上記第1の部分データを上記第1の領域から読み出し、上記処理単位分のインタリーブ処理またはデインタリーブ処理の終了前に上記第1のメモリ領域を開放し、上記開放された第1のメモリ領域と第3のメモリ領域に上記第1のデータの次のインタリーブ処理またはデインタリーブ処理の処理単位分の第2のデータを分割して書き込むことを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device that performs data interleaving or deinterleaving,
Memory,
Control circuit,
The control circuit divides the first data for the processing unit of the interleaving process or the deinterleaving process into at least first and second partial data, and writes the first partial data to the first area of the memory The second partial data is written to the second area of the memory, the first partial data is read from the first area for the interleaving process or the deinterleaving process, and the interleaving process for the processing unit is performed. Alternatively, the first memory area is released before the end of the deinterleaving process, and the next interleaving process or deinterleaving process of the first data is performed in the released first memory area and third memory area. A semiconductor device in which second data for a unit is divided and written .
請求項1記載の半導体装置であって、
上記第2のデータを分割した部分データは、上記第2の部分データが上記第2のメモリ領域から読み出され終る前に上記第1のメモリ領域に書き込まれることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The partial data obtained by dividing the second data is written into the first memory area before the second partial data is read from the second memory area.
請求項1記載の半導体装置であって、
上記第1のメモリ領域は上記第2のメモリ領域よりも大きいメモリ容量を有することを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The semiconductor device, wherein the first memory area has a larger memory capacity than the second memory area.
請求項1記載の半導体装置であって、
上記第1のメモリ領域と上記第2のメモリ領域とは同じ大きさのメモリ容量を有することを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The semiconductor device, wherein the first memory area and the second memory area have the same memory capacity.
請求項1記載の半導体装置であって、
上記第1のメモリ領域はフレームタイミング信号またはアドレス信号に応じて選択されることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first memory area is selected in accordance with a frame timing signal or an address signal.
無線通信装置であって、
データ送受信を行うアンテナと、
ベースバンド処理部とを有し、
上記ベースバンド処理部は、
送信データにインタリーブ処理を行うインタリーブ回路と、
上記インタリーブ処理を施された送信データを送信する送信器とを有し、
上記インタリーブ回路は、インタリーブ処理の処理単位分の第1のデータを少なくとも第1及び第2の部分データに分割し、上記第1の部分データをインタリーブ処理用のメモリの第1の領域に書き込み、上記第2の部分データを上記メモリの第2の領域に書き込み、上記インタリーブ処理のために上記第1の部分データを上記第1の領域から読み出し、上記処理単位分のインタリーブ処理の終了前に上記第1のメモリ領域を開放し、上記開放された第1のメモリ領域と第3のメモリ領域に上記第1のデータの次のインタリーブ処理の処理単位分の第2のデータを分割して書き込むことを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device,
An antenna for transmitting and receiving data;
A baseband processing unit,
The baseband processing unit
An interleaving circuit that performs interleaving processing on transmission data;
A transmitter for transmitting the transmission data subjected to the interleaving process,
The interleaving circuit divides first data for a processing unit of interleaving processing into at least first and second partial data, and writes the first partial data in a first area of a memory for interleaving processing, The second partial data is written to the second area of the memory, the first partial data is read from the first area for the interleaving process, and the interleaving process for the processing unit is completed before the end of the interleaving process. The first memory area is released, and the second data corresponding to the processing unit of the next interleaving process of the first data is divided and written in the released first memory area and third memory area. A wireless communication device.
請求項記載の無線通信装置であって、
上記第2のデータを分割した部分データは、上記第2の部分データが上記第2のメモリ領域から読み出される前に上記第3のメモリ領域に書き込まれることを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 6 ,
The partial data obtained by dividing the second data is written to the third memory area before the second partial data is read from the second memory area.
請求項記載の無線通信装置であって、
上記第1のメモリ領域は上記第2のメモリ領域以上のメモリ容量を有することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 6 ,
The wireless communication apparatus, wherein the first memory area has a memory capacity larger than that of the second memory area.
請求項記載の無線通信装置であって、
上記第1のメモリ領域はフレームタイミング信号またはアドレス信号に応じて選択されることを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 6 ,
The wireless communication apparatus, wherein the first memory area is selected according to a frame timing signal or an address signal.
請求項記載の無線通信装置であって、上記ベースバンド処理部の動作周波数が上記アンテナで送信されるデータの送信レートよりも高いことを特徴とする無線通信装置。The wireless communication apparatus according to claim 6, wherein an operating frequency of the baseband processing unit is higher than a transmission rate of data transmitted by the antenna. 無線通信装置であって、
データ送受信を行うアンテナと、
ベースバンド処理部とを有し、
上記ベースバンド処理部は、
データを受信する受信器と、
該受信データにデインタリーブ処理を行うデインタリーブ回路とを有し、
上記デインタリーブ回路は、デインタリーブ処理の処理単位分の第1のデータを少なくとも第1及び第2の部分データに分割し、上記第1の部分データをデインタリーブ処理用のメモリの第1の領域に書き込み、上記第2の部分データを上記メモリの第2の領域に書き込み、上記デインタリーブ処理のために上記第1の部分データを上記第1の領域から読み出し、上記処理単位分のデインタリーブ処理の終了前に上記第1のメモリ領域を開放し、上記開放された第1のメモリ領域と第3のメモリ領域に上記第1のデータの次のデインタリーブ処理の処理単位分の第2のデータを分割して書き込むことを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device,
An antenna for transmitting and receiving data;
A baseband processing unit,
The baseband processing unit
A receiver for receiving data;
A deinterleaving circuit that performs a deinterleaving process on the received data,
The deinterleaving circuit divides first data for a deinterleaving processing unit into at least first and second partial data, and the first partial data is a first area of a memory for deinterleaving processing. , Write the second partial data to the second area of the memory, read the first partial data from the first area for the deinterleaving process, and perform the deinterleaving process for the processing unit. The first memory area is released before the end of the first data area, and the second data corresponding to the processing unit of the deinterleaving process next to the first data is released to the released first memory area and third memory area. A wireless communication device characterized by dividing and writing .
請求項11記載の無線通信装置であって、
上記第2のデータを分割した部分データは、上記第2の部分データが上記第2のメモリ領域から読み出される前に上記第3のメモリ領域に書き込まれることを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to claim 11 , wherein
The partial data obtained by dividing the second data is written to the third memory area before the second partial data is read from the second memory area.
請求項11記載の無線通信装置であって、
上記第1のメモリ領域は上記第2のメモリ領域以上のメモリ容量を有することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to claim 11 , wherein
The wireless communication apparatus, wherein the first memory area has a memory capacity larger than that of the second memory area.
請求項11記載の通信装置であって、
上記第1のメモリ領域はフレームタイミング信号またはアドレス信号に応じて選択されることを特徴とする通信装置。
The communication device according to claim 11 ,
The communication device, wherein the first memory area is selected according to a frame timing signal or an address signal.
請求項11記載の通信装置であって、上記ベースバンド処理部の動作周波数が上記アンテナで送信されるデータの送信レートよりも高いことを特徴とする無線通信装置。12. The wireless communication apparatus according to claim 11, wherein an operating frequency of the baseband processing unit is higher than a transmission rate of data transmitted by the antenna.
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