ES2320283T3 - Metodos y aparatos para generar señales de sincronizacion en una unidad de rediocomunicacion. - Google Patents
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Abstract
SE DESCRIBEN LOS PROCEDIMIENTOS Y SISTEMAS PARA GENERAR SEÑALES DE SINCRONIZACION EN UNIDADES REMOTAS QUE PUEDEN SER UTILIZADAS EN UN SISTEMA DE RADIOCOMUNICACIONES. SE PUEDE UTILIZAR UN RELOJ DE ALTA PRECISION PARA PROPORCIONAR UNA SEÑAL DE REFERENCIA DE TIEMPO PARA UN PROCESADOR EN LA UNIDAD REMOTA DURANTE LOS TIEMPOS EN QUE SE PRECISAN SEÑALES DE SINCRONIZACION DE ALTA PRECISION. DURANTE LOS PERIODOS DE BAJA ACTIVIDAD, EL RELOJ DE ALTA PRECISION PUEDE DESCONECTARSE Y UTILIZAR UN RELOJ DE BAJA PRECISION PARA GENERAR LAS SEÑALES DE SINCRONIZACION DE REFERENCIA PARA EL PROCESADOR. PERIODICAMENTE PUEDE COMPROBARSE LA PRECISION DEL RELOJ DE BAJA EXACTITUD DETERMINANDO UN NUMERO DE IMPULSOS DE RELOJ DE BAJA PRECISION QUE SON GENERADOS ENTRE LAS SEÑALES DE SINCRONIZACION DEL SISTEMA CREADAS EN RELACION CON LOS IMPULSOS DE RELOJ DE ALTA PRECISION. DE ESTA FORMA, CUANDO SE RECURRE AL RELOJ DE BAJA PRECISION PARA CREAR LAS SEÑALES DE SINCRONIZACION DEL SISTEMA, LA EXACTITUD ES SUFICIENTE PARA PERMITIR QUE EL PROCESADOR RECONOZCA CUANDO ES LLEGADO EL MOMENTO DE REACTIVAR EL RELOJ DE GRAN PRECISION. ADEMAS, LA COMPROBACION DE LA PRECISION DEL RELOJ DE BAJA PRECISION PERMITE QUE EL PROCESADOR PROPORCIONE SEÑALES DE COMPENSACION DE ERROR A LA FUNCION DE UN RELOJ EN TIEMPO REAL QUE RECIBE LOS IMPULSOS DEL RELOJ DE BAJA PRECISION PARA DETERMINAR EL TIEMPO ACTUAL.
Description
Métodos y aparatos para generar señales de
sincronización en una unidad de radiocomunicación.
La invención de los solicitantes se relaciona
generalmente con sistemas de radiocomunicación y más particularmente
a la generación de señal de sincronización en unidades remotas
usadas en sistemas de radiocomunicación.
El crecimiento de radiocomunicaciones
comerciales y, en particular, el crecimiento explosivo de sistemas
de radioteléfono celulares han obligado a diseñadores de sistemas a
que busquen las maneras de aumentar la capacidad del sistema sin
reducir la calidad de comunicación más allá de umbrales de
tolerancia del consumidor. Una manera de incrementar la capacidad
es usar comunicación digital y técnicas de acceso múltiple tales
como TDMA, en las que varios usuarios son asignados con ranuras de
tiempo respectivas en una sola frecuencia de mensajero de
radio.
En un sistema de radioteléfono celular TDMA,
cada canal de radio está dividido en series de franjas de tiempo,
cada una de las cuales contiene una ráfaga de información desde una
fuente de datos, por ejemplo, una parte codificada digitalmente de
una conversación de voz. Las franjas de tiempo son agrupadas en
bloques TDMA sucesivas que tienen una duración predeterminada. El
número de franjas de tiempo en cada trama de TDMA está relacionado
con el número de usuarios diferentes que pueden compartir
simultáneamente el canal de radio. Si cada franja en una trama de
TDMA es asignada a un usuario diferente, la duración de un bloque de
TDMA es la mínima cantidad de tiempo entre franjas de tiempo
sucesivas asignadas al mismo usuario.
Se puede ver que sistemas celulares TDMA
funcionan en un modo de transmisión discontinua o ráfaga y ráfaga:
cada estación móvil transmite (y recibe) solamente durante sus
franjas de tiempo asignadas. A plena velocidad, por ejemplo, una
estación móvil conectada activamente podría transmitir durante la
franja 1, recibir durante la franja 2, estar en espera durante la
franja 3, transmitir durante la franja 4, recibir durante la franja
5, y estar en espera durante la franja 6, y luego repetir el ciclo
durante bloques TDMA sucesivos. Por lo tanto, la estación móvil,
que puede ser alimentada por batería, puede estar apagada, o
dormida, para ahorrar energía durante las franjas de tiempo cuando
no está transmitiendo ni recibiendo.
Además de canales de voz o de tráfico, los
sistemas celulares de radiocomunicación también proporcionan canales
de llamada/acceso (también conocidos como canales de control) para
llevar mensajes de configuración de llamada entre estaciones de
base y estaciones móviles. En algunos sistemas, las estaciones
móviles en espera son asignadas a franjas de tiempo de función de
llamada predeterminadas. Después de ser encendida, una estación
móvil en espera tiene que supervisar con regularidad solamente sus
franjas de tiempo de función de llamada asignadas. Por ejemplo,
cuando un abonado de teléfono ordinario (línea terrestre) llama a un
abonado de móvil, la llamada es dirigida desde la red telefónica
pública conmutada (PSTN) a una central móvil de conmutación (MSC)
que analiza el número marcado. Si el número marcado es validado, la
MSC pide a algunas o todas de varias estaciones base de radio que
llamen a la estación móvil transmitiendo los mensajes de función de
llamada que contienen el número de identificación móvil (MIN) de la
estación móvil llamada por sus canales de control respectivos. Las
estaciones base transmitirán un mensaje de función de llamada
dirigido al abonado del móvil durante la franja de tiempo asignada
al equipo del abonado para llamadas. Cada estación móvil en espera
que recibe un mensaje de función de llamada en su franja de tiempo
de función de llamada asignada compara los MIN recibidos con sus
propios MIN guardados. La estación móvil con los MIN guardados
emparejados transmite una respuesta de función de llamada al centro
de base por el canal de control especial, que envía la respuesta de
función de llamada al MSC. Por lo tanto, la estación móvil en espera
puede dormir durante franjas de tiempo aparte de su franja tiempo
de función de llamada asignada para ahorrar energía de batería.
Además de minimizar la actividad de supervisión
requerida por una estación móvil para ahorrar energía de batería,
se pueden hacer ajustes internos para incrementar adicionalmente la
eficiencia de energía de estas unidades. Por ejemplo, la figura 1
representa una configuración de sistema convencional en la que la
estación móvil está provista con dos generadores de señal de reloj.
Un generador 10 de señal de reloj es sintonizado con precisión con
una referencia de sincronización externa que sirve como una base de
tiempo para la sincronización global del sistema. El otro generador
12 de señal de reloj tiene su propio cristal oscilador local (no
mostrado) y funciona libre. El generador 12 de señal de reloj tiene
menor precisión que generador 10 de señal de reloj pero puede ser
optimizado para funcionamiento a baja potencia.
El contador 14 recibe impulsos de reloj del
generador 10 de señal de reloj y envía señales de sincronización de
sistema (a veces referenciadas como "tictacs de sistema") que
tiene una sincronización bien definida, cuyas señales son usadas
para seleccionar la señal (strobe) del procesador 16. El procesador
16 controla las diversas funciones de recepción y transmisión de la
estación móvil, entre otros procesos. Como es sabido por los
experimentados en la técnica, el procesador 16 requiere señales de
selección de señal que hayan controlado con precisión la
sincronización y es, por tanto, registrado convencionalmente por el
generador 10 de señal de reloj de alta precisión. Entre otras
cosas, en un sistema de comunicación de radio basado en TDMA, los
impulsos de sincronización del sistema recibidos desde el contador
14 pueden ser usados por el procesador 16 para identificar las
franjas de tiempo asignadas a una estación móvil en espera para
descodificar mensajes de función de llamada.
Por el contrario, el generador 12 de señal de
reloj de baja precisión es usado convencionalmente para controlar
los circuitos con menos requisitos de sincronización críticos, por
ejemplo, un reloj 18 (RTC) de tiempo real. RTC 18 puede, a su vez,
proporcionar la hora local para enviar a la pantalla 19 de la
estación móvil. Como el generador 12 de señal de reloj de baja
precisión está diseñado para el funcionamiento con baja corriente,
podría ser alimentado desde un suministro de voltaje de baja
capacidad, por ejemplo, una batería de copia de respaldo (no
mostrada).
El generador 10 de señal de reloj de alta
precisión proporciona el tiempo de referencia básico de sistema y
proporciona típicamente impulsos de reloj que son distribuidos a la
mayor parte de los circuitos en el sistema. Dada su importancia, el
generador 10 de señal de reloj de alta precisión también incluye
circuitos para el control de precisión, por ejemplo, compensación
para variación de la temperatura y la fabricación. Con esta
complejidad adicional y con la amplia distribución de carga de
conectividad, el generador 10 de señal de reloj de alta precisión
consume más energía que el generador 12 de señal de reloj de baja
precisión.
Durante el modo activo (es decir, cuando la
estación móvil está conectada con el sistema por medio de un canal
de tráfico) la mayor parte de los circuitos están activos en el
sistema descrito antes. Pero en un sistema de teléfono basado en
TDMA, la actividad durante el modo en espera o reposo (es decir,
cuando la estación móvil escucha periódicamente al canal de control
o de acceso) es limitada. Durante el modo en espera, la mayor parte
de la actividad está relacionada con la descodificación de los
mensajes de función de llamada que, como se ha descrito arriba, son
transmitidos para una estación móvil particular durante una franja
de tiempo de función de llamada asignada, es decir, una fracción
del tiempo total. Durante franjas de tiempo distintas de su franja
de tiempo de función de llamada asignada, la estación móvil puede
entrar en un modo de reposo durante el que no supervisa su canal de
control. Esto permite que la estación móvil reduzca el consumo de
energía y prolongue la vida de la batería.
Debido a que el reloj de alta precisión es
también un consumidor relativamente grande de energía y el reloj de
baja precisión es un consumidor relativamente pequeño de energía,
sería deseable usar el reloj de baja precisión tanto como sea
posible para incrementar el tiempo entre recargas de batería.
Desafortunadamente, el diseño convencional de unidad remota
reconoce que para la mayor parte de los circuitos funcionales en la
unidad remota, la precisión de reloj no puede ser sacrificada. Por
lo tanto, la unidad remota convencional de la figura 1 se ve
afectada por el problema del alto consumo de energía dentro del
sistema de generación de señal de reloj. Aunque sería deseable
usar el reloj de baja precisión para funcionalidad adicional, los
problemas relacionados con este concepto incluyen que el reloj de
baja precisión es simplemente demasiado inexacto para, para
ejemplo, seleccionar la señal del procesador 16 de acuerdo con
técnicas convencionales.
El documento
EP-A-0 726 508 describe un reloj de
tiempo real apropiado para un teléfono móvil. Un reloj de sistema
de alta precisión está conectado directamente con un procesador y a
un primer contador. El primer contador produce registros de reloj
de sub-bloque con una frecuencia reducida. Además se
proporcionan contadores para dividir adicionalmente la señal de
reloj de sistema. También, se proporciona un llamado reloj de
reposo, conectado con su propio contador. El principio de
funcionamiento es tal que durante un modo de reposo, el sistema es
desactivado y el sistema es reactivado a base de una señal de
interrupción desde el contador del reloj de reposo en momentos
apropiados, de forma que el sistema puede recibir un bloque de
sondeo. El valor umbral de recuento utilizado por el contador del
reloj de reposo es suministrado por el procesador de sistema. Con
respecto a la precisión del reloj de reposo, se requiere una
recalibración de manera continua. Esto se hace comparando qué lejos
están los contadores, que son usados para dividir el reloj de
sistema, de la fase con una señal externa de sincronización. El
procesador de sistema hace una determinación apropiada y luego
adapta apropiadamente el umbral para el contador del reloj de
reposo.
El objeto de la solicitud actual es proporcionar
un sistema mejorado de generación de reloj.
Este objeto es solucionado por el tema de las
reivindicaciones independientes. Realizaciones ventajosas son
descritas en las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con las realizaciones ejemplares de
la presente invención reducciones adicionales en el consumo de
energía son posibles apagando el generador de señal de reloj de alta
precisión durante la parte del modo en reposo distinta de la franja
de tiempo de función de llamada asignada a una estación móvil y
usando, en cambio, el generador de señal de reloj de baja precisión
para proporcionar señales de sincronización durante ese tiempo.
Debido a los requerimientos de sincronización de los mensajes de
función de llamada de descodificación, sin embargo, el generador de
señal de reloj de alta precisión debe ser usado cuando la estación
móvil se "despierta" para descifrar los mensajes de función de
llamada recibidos durante su franja de tiempo de función de llamada
asignada. Por lo tanto, es importante que las señales de
sincronización proporcionadas por el generador de señales de reloj
de baja precisión al procesador durante el modo de reposo sean
suficientemente precisas para que la estación móvil se despierte en
el momento adecuado y pueda descifrar todos los mensajes recibidos
durante su franja de tiempo de función de llamada asignada. De
acuerdo con las realizaciones ejemplares de la presente invención,
la precisión del generador de señal de reloj de baja precisión es
medida periódicamente contra la del generador de señal de reloj de
alta precisión.
Por ejemplo, durante un modo de medición de
sistemas de generación de señal de reloj de acuerdo con la presente
invención, un primer contador cuenta los impulsos de salida desde el
generador de señal de reloj de alta precisión hasta que recibe un
número predeterminado de esos impulsos. En este momento, el primer
contador produce una señal de sincronización de sistema utilizada
por el procesador para procesos internos de sincronización. Mientras
el primer contador está contando los impulsos del generador de
señal de reloj de alta precisión, un segundo contador cuenta los
impulsos producidos desde el generador de señal de reloj de baja
precisión. El segundo contador también recibe las señales de
sincronización de sistema producidas desde el primer contador. El
número de los impulsos de reloj de baja precisión contados entre
señales de sincronización de sistema desde el primer contador es un
indicador de la precisión relativa del generador de señal de reloj
de baja precisión. Además, el número contado de impulsos de reloj
de baja precisión por la señal de sincronización de sistema puede
ser almacenado y promediado para proporcionar una indicación
actualizada de cuantos de los impulsos de reloj de baja precisión
deben ser usados para crear señales de sincronización de sistema
cuando el reloj de alta precisión está apagado.
Entonces, cuando se funciona en un modo
funcionando libre, el segundo contador cuenta los impulsos recibidos
desde el generador de señal de reloj de baja precisión hasta que
llega a un umbral, dicho umbral está basado en el valor determinado
durante el modo de medición. Entonces, el segundo contador produce
una señal de sincronización de sistema cuando el número de los
impulsos de reloj recibidos desde el generador de señal de reloj de
baja precisión alcanza el umbral predeterminado. Esta señal de
sincronización de sistema es usada para seleccionar la señal del
procesador durante la parte del modo de reposo cuando la unidad
remota no necesita descifrar los mensajes de función de llamada
recibidos. Midiendo periódicamente la precisión del generador de
señal de reloj de baja precisión de la manera descrita antes, los
impulsos de sincronización de sistema usados para la selección de
señal del procesador durante el modo de reposo es suficientemente
exacta para permitir que al procesador "despierte" los
circuitos de recibir y de descodificación en el momento apropiado
para permitir la descodificación exacta de mensajes de función de
llamada durante su franja de tiempo de función de llamada
asignada.
De acuerdo con las otras realizaciones
ejemplares de la presente invención, el generador de señal de reloj
de baja precisión también se usa para proporcionar impulsos de reloj
a una función de reloj de tiempo real. La función de reloj de
tiempo real, a su vez, proporciona la hora actual para mostrar sobre
una pantalla de la estación remota. Esto permite que un usuario de
la estación remota tenga una referencia de tiempo para hacer las
llamadas. Debido a que la precisión del reloj de baja precisión es
verificada periódicamente como se ha descrito antes para permitir
que la sincronización de sistema sea manejada por el generador de
señal de reloj de baja precisión durante parte del modo de reposo,
esta información también puede ser usada para compensar las
imprecisiones en el reloj de tiempo real. Por ejemplo, después de
que se observa una cierta cantidad de imprecisión relacionada con
el generador de señal de reloj de baja precisión durante el modo de
medición descrito antes, el procesador de la unidad remota puede
ordenar al reloj de tiempo real que sume o reste un segundo de su
tiempo actual determinado para compensar las imprecisiones en los
impulsos de reloj que recibió del generador de señal de reloj de
baja precisión.
\vskip1.000000\baselineskip
Los objetos, características y ventajas
precedentes, y otros, de la presente invención serán comprendidos
más fácilmente al leer la siguiente descripción detallada junto con
los dibujos, en los que:
La figura 1 representa un sistema de generación
de señal de reloj convencional ejemplar que emplea dos relojes;
La figura 2A es una primera parte de un diagrama
de flujo que ilustra un método ejemplar para ahorrar energía en una
unidad remota de acuerdo con una realización ejemplar de la presente
invención;
La figura 2B es una segunda parte del diagrama
de flujo de la figura 2A;
La figura 3 muestra una parte de un dispositivo
de radiocomunicación que incluye un sistema de generación de señal
de reloj de acuerdo con una realización ejemplar de la presente
invención; y
La figura 4 muestra una parte de un dispositivo
de radiocomunicación que incluye un sistema de generación de señal
de reloj de acuerdo con otra realización ejemplar de la presente
invención.
\vskip1.000000\baselineskip
En la siguiente descripción, con fines de
explicación y no limitación, se establecen detalles específicos,
tales como circuitos particulares, componentes de circuito,
técnicas, etc. Para proporcionar un entendimiento completo de la
presente invención. Sin embargo, será evidente a aquellos
experimentados en la técnica que la presente invención puede ser
practicada en otras realizaciones que se desvíen de estos detalles
específicos. En otros ejemplos, las descripciones detalladas de los
métodos bien conocidos, los dispositivos y los circuitos son
emitidas no para oscurecer la descripción de la presente invención
con detalle innecesario.
De acuerdo con las realizaciones ejemplares de
la presente invención, se consigue un consumo reducido de energía
usando un generador de impulsos de reloj de baja precisión (y bajo
consumo de energía) para seleccionar la señal de un procesador de
unidad remota durante el modo de reposo. Como se dijo anteriormente,
la frase "modo de reposo" se refiere a los períodos de baja
actividad durante los que una estación remota puede dejar de
suministrar energía a ciertos circuitos. Una unidad remota podría
entrar en el modo de reposo, por ejemplo, cuando no se espera que
reciba un mensaje de función de llamada, es decir, durante franjas
de tiempo distintas de su franja de tiempo de función de llamada
asignada. Una estación móvil activa (es decir, una que está
conectada con el sistema por medio de un canal de tráfico) podría
entrar en el modo de reposo durante franjas de tiempo cuando no va
a transmitir, recibir o medir. Aunque los siguientes ejemplos
ilustren la aplicación de la presente invención para el tipo
anterior modo de reposo, aquellos experimentados en la técnica
apreciarán que el reloj de alta precisión puede ser apagado durante
los otros modos de reposo de la misma manera que se describe
después. Aquellos experimentados en la técnica estarán
familiarizados con los modos de reposo en general y, por lo tanto,
en esta memoria no se proporciona una descripción adicional de esta
característica de sistemas de comunicación por radio
convencionales.
La figura 2A ilustra parte de un método ejemplar
para reducir el consumo de energía de acuerdo con la presente
invención. En ella, en la etapa 20, una unidad remota entra en el
modo de reposo dejando de alimentar a los circuitos no esenciales
cuando la unidad remota no está activamente conectada con el
sistema. De acuerdo con las realizaciones ejemplares de la presente
invención, esto incluye dejar de alimentar energía a un reloj de
alta precisión (también un reloj de alto consumo de energía) en la
etapa 21. Entonces, un reloj de baja precisión es usado para
seleccionar la señal del procesador de la unidad remota como se
representa por la etapa 22. Esta etapa presupone que la
sincronización del reloj de baja precisión ha sido medida
previamente (como será descrito después) para asegurar la
suficiente precisión de las selecciones de señal generados usando
el reloj de baja precisión. Este modo de funcionamiento es referido
en esta memoria como el modo de funcionamiento libre, ya que el
reloj de baja precisión funciona independientemente del reloj de
alta precisión en este momento. Este proceso continúa hasta que se
hace el momento de descifrar los mensajes de función de llamada que
pueden ser dirigidos a esa unidad remota particular, es decir,
cuando llega la franja de tiempo de función de llamada asignada a
esa unidad remota, como se indica por la etapa 23.
Con referencia ahora a la figura 2B, cuando
llega la franja tiempo de función de llamada asignada de la unidad
remota, el sistema suministra energía al reloj de alta precisión
entonces como se ilustra en la figura 24. Los impulsos de reloj
generados por el reloj de alta precisión son entonces usados para
seleccionar la señal del procesador de la unidad remota (etapa 25)
durante el período de tiempo en el que la unidad remota tiene que
descifrar los mensajes recibidos de función de llamada para
averiguar si alguno de esos mensajes son dirigidos a esa unidad
remota o no. Mientras el reloj de alta precisión se está usando para
seleccionar la señal del procesador, las técnicas ejemplares
acordes con la presente invención también usan el reloj de alta
precisión para evaluar periódicamente la sincronización del reloj
de baja precisión como se representa por la etapa 26. Por lo tanto,
a este modo de funcionamiento se le hace referencia en esta memoria
como el "modo de medición" de sistemas de generación de señal
de reloj de acuerdo con la presente invención. Como se describirá
con más detalle después, el número de los impulsos de reloj de baja
precisión generados entre señales de sincronización de sistema
creadas sobre la base del reloj de alta precisión puede ser guardado
y/o promediado de manera que cuándo se usa otra vez el reloj de
baja precisión para seleccionar la señal del procesador de la unidad
remota durante el modo de reposo, pueden ser generadas señales de
sincronización de sistema relativamente exactas usando el reloj de
baja precisión. Cuando la franja tiempo de función de llamada
asignada a la unidad remota ha terminado, en la etapa 27, el flujo
regresa a la figura 2A en la que en la etapa 28 se determina si el
modo de reposo ha terminado. Si es así, entonces el usuario de la
estación remota ha iniciado una conexión activa o ha apagado la
estación remota y el proceso se termina. Por lo demás, se realiza
otra repetición en la que el reloj de alta precisión es
desconectado otra vez durante los períodos distintos al de la franja
de tiempo de función de llamada asignada de la unidad remota. Por
supuesto, si la unidad remota recibe un mensaje de función de
llamada durante una de sus franjas de tiempo de función de llamada
asignadas indicando que se va a conectar con el sistema de
comunicación de radio para soportar una conexión, entonces la unidad
remota saldría del modo de reposo y el reloj de alta precisión
continuaría su función como la fuente de referencia de tiempo
principal para la unidad remota.
Habiendo proporcionado una visión general
respecto a cómo realizaciones ejemplares ahorran energía quitando
la alimentación a un reloj de alta precisión (y alto consumo de
energía), ahora se describirá una descripción más detallada de
aparatos y técnicas para implementar esta funcionalidad. De acuerdo
con realizaciones ejemplares de la presente invención, una unidad
remota (por ejemplo un teléfono móvil) incluye una unidad de
procesamiento central para controlar la diversa funcionalidad
proporcionada por el teléfono que incluye el funcionamiento del
circuito para recibir y transmitir, por ejemplo. Para proporcionar
estas funciones de control, la unidad de procesamiento central
tiene que recibir entradas de sincronización de referencia precisas
como será apreciado por aquellos experimentados en la técnica. Por
ejemplo, la unidad de procesamiento central tiene que recibir
impulsos de reloj a una frecuencia de funcionamiento predeterminada
asociada con el procesador. Otra referencia de sincronización que
puede ser usada por unidades de procesamiento central de acuerdo con
la presente invención es una señal de sincronización de sistema (o
el "tick" de sistema) que típicamente tiene una frecuencia
mucho más baja que los impulsos de reloj que también son recibidos
por la unidad de procesamiento central.
La figura 3 ilustra una realización ejemplar de
la presente invención en la que un generador 30 de señal de reloj
de baja precisión y un generador 32 de señal de reloj de alta
precisión pueden ser usados alternativamente para proporcionar las
señales de sincronización de sistema usadas para seleccionar la
señal de una unidad de procesamiento central (CPU) 34 asociada con
una unidad remota. El generador 32 de señal de reloj de alta
precisión recibe información externa de sincronización recibida por
la interfaz aérea, mientras que el generador de señal de reloj de
baja precisión recibe información de sincronización de un oscilador
local 33. Como se ha descrito antes, el sistema de generación de
señal de reloj de la figura 3 se puede hacer funcionar en dos
modos. En el modo medición, el generador 32 de señal de reloj de
alta precisión produce impulsos que son usados para generar señales
de sincronización de sistema que, a su vez, son usadas para
seleccionar la señal de la unidad de procesamiento central 34. Como
se ha descrito antes, el modo de medición será usado, por ejemplo,
durante la franja de tiempo de función de llamada asignada a la
unidad remota de manera que la unidad de procesamiento central 34
reciba información de sincronización muy exacta mientras descifra
los mensajes recibidos de función de llamada. Por ejemplo, los
impulsos producidos desde el generador 32 de señal de reloj de alta
precisión a frecuencia f1 son contados por el contador 36. Una vez
que el contador 36 ha recibido un número predeterminado de impulsos
de reloj desde el reloj 32, por ejemplo, 400, el contador 36 produce
entonces una señal de sincronización de sistema para el multiplexor
38. Mientras en el modo de medición, la unidad de procesamiento
central 34 produce una señal de selección de modo (MS) en la línea
40 de señal que permite que las señales de sincronización de
sistema creadas por el contador 36 sean enviadas de forma selectiva
desde el multiplexor 38 a la entrada de selección de señal de la
unidad de procesamiento central 34.
Al mismo tiempo, la señal de sincronización de
sistema generada por el contador 36 es también la entrada al
contador 42. El contador 42 es el receptor de los impulsos de reloj
desde el generador de señal de reloj de baja precisión 30. En modo
de medición, el contador 42 cuenta el número de impulsos de reloj de
baja precisión recibidos desde el generador 30 de señal de reloj
entre cada señal de sincronización de sistema generada por el
contador 36. Esto permite que el contador 42 determine cuántos
impulsos de reloj de baja precisión comprende cada intervalo de
sincronización de sistema en cualquier momento particular durante la
vida útil de funcionamiento de la estación remota. Como será
evidente para aquellos experimentados en la técnica, la precisión
del generador 30 de señal de reloj de baja precisión (y por lo
tanto, el número de impulsos de reloj de baja precisión en cada
intervalo de sincronización de sistema) variará con el tiempo debido
a los efectos del envejecimiento, la temperatura, etcétera.
Por ejemplo, supóngase que el generador 32 de
señal de reloj de alta precisión genera 400 impulsos de señal de
reloj para cada salida de señal de sincronización de sistema del
contador 36. Sin embargo, entre dos señales ejemplares de
sincronización de sistema producidas desde el contador 36, el
contador 42 recibe solamente 390 impulsos de reloj desde el
generador 30 de señal de reloj de baja precisión, mientras que entre
otras dos señales ejemplares de sincronización de sistema generadas
después, el contador 42 recibe 410 impulsos de reloj desde el
generador 30 de señal de reloj de baja precisión. Debido a que este
número variará con el tiempo, las medidas deben ser grabadas
periódicamente por el contador 42 y guardadas en él para el uso
durante el próximo modo de funcionamiento libre que se describirá
después. Si se desea, se pueden usar funciones estadísticas de
homogeneización (por ejemplo, determinar el promedio) para
proporcionar el mejor cálculo aproximado posible del número de
impulsos de reloj desde el generador 30 de señal de baja precisión
que comprende el intervalo de sincronización de sistema.
Durante un modo de funcionamiento libre, el
contador 42 es usado para generar las señales de sincronización de
sistema. El modo de funcionamiento libre es iniciado por el
procesador que cambia el valor en la línea 40de selección de modo,
por ejemplo, después de que su franja de tiempo de función de
llamada asignada esté terminada mientras la unidad remota todavía
está en el modo en espera. Entonces, usando el umbral
predeterminado determinado usando información almacenada en el
contador 42 desde el modo de medición, el contador 42 contará el
número predeterminado de impulsos de reloj recibidos del generador
30 de señal de reloj de baja precisión y luego producirá una señal
de sincronización de sistema al multiplexor 38. El multiplexor 38
pasará, a su vez, esta señal de sincronización de sistema, a la
entrada de selección de señal de la unidad de procesamiento central
34 controlada por la señal de selección de modo mandada por la CPU
34 en la línea 40 de señal. Al mismo tiempo, el generador 32 de
señal de reloj de alta precisión puede ser apagado ya que no se
necesita más durante esta parte del modo de reposo. Cuando sea el
momento de descifrar los mensajes de función de llamada recibidos
durante esta franja de tiempo de función de llamada asignada de esta
unidad remota particular, la unidad de procesamiento central
cambiará entonces de nuevo al modo de medición y suministrará
energía otra vez al generador 32 de señal de reloj de alta
precisión. El multiplexor 43 proporciona impulsos de reloj desde el
generador 30 de señal de reloj de alta precisión (cuándo se
enciende) o del generador 32 de señal de reloj de precisión más
bajo (por lo demás) a la entrada de CLK de la CPU 34.
De acuerdo con otra realización ejemplar de la
presente invención, la compensación de error descrita antes, usada
allí para asegurar que la señal de sincronización de sistema es
generada con la precisión suficiente incluso cuando esté basada en
los impulsos de generador de señal de reloj de baja precisión,
también puede ser usada para corregir la sincronización de un reloj
de tiempo real. Como se dijo anteriormente, las aplicaciones
convencionales de un generador de señal de reloj de baja precisión
han incluido suministrar una referencia para una función de reloj
de tiempo real que es usada para accionar una pantalla de la unidad
remota. Como la precisión de los impulsos de la señal de reloj de
precisión baja son verificados periódicamente de acuerdo con la
realización ejemplar descrita antes de la presente invención, la
información también puede ser usada para corregir la salida del
reloj de tiempo real para dar la hora actual mostrada por la unidad
remota más exacta. Por ejemplo, con referencia a la figura 4, en la
que los elementos semejantes con respecto a la figura 3 están
referenciados usando los mismos números de referencia, el umbral
determinado durante el modo de medición por el contador 42 es
suministrado a la entrada CO de la CPU 34. La CPU 34 usa esta señal
para determinar los errores de sincronización acumulativos
relacionados con el generador 30 de señal de baja precisión y
suministrar una señal de salida correctiva (ERR) al reloj 50 de
tiempo real. Por ejemplo, como la CPU 34 sabe cuántos impulsos de
reloj de alta precisión hay entre dos tics de sistema, la CPU puede
comparar este número con el número de umbral medido el contador 42.
Por lo tanto, si, por ejemplo, la entrada CO para la CPU 14 lee 999
y la CPU sabe que hay 1.000 impulsos de reloj de alta precisión
entre los tics de sistema, entonces la CPU añadiría un segundo
adicional durante cada 999 segundos de la RTC. Esto permite que RTC
50 suministre un tiempo más exacta para la salida en la pantalla
52.
Las realizaciones ejemplares descritas antes
están destinadas a ser ilustrativas de la invención en todos los
aspectos, en vez de restrictivas. Por lo tanto, la presente
invención es capaz de muchas variaciones en la puesta en práctica
detallada que puede ser obtenida de la descripción contenida en esta
memoria por una persona experimentada en la técnica. Por ejemplo,
aunque las realizaciones ejemplares precedentes han sido descritas
en el contexto de suministrar energía al reloj de alta precisión
durante el modo de reposo y esperar un franja de tiempo de función
de llamada asignada para suministrar energía al reloj de alta
precisión otra vez, aquellos experimentados en la técnica
apreciarán que las otras actividades de unidad remota puedan ser
usadas para provocar el despertar de un reloj de señal de alta
precisión. Por ejemplo, tales actividades podrían incluir uno o más
de: medir el estado de la interfaz aérea, identificación de
estaciones de base, determinar una posición de la unidad remota GPS
u otras técnicas, y registrar el estado de las baterías. Todas tales
diferencias y modificaciones son consideradas que están dentro del
alcance de la presente invención como se define por las siguientes
reivindicaciones.
Claims (8)
1. Un método para ahorrar energía en una unidad
remota de un sistema de radiocomunicación que comprende las etapas
de:
- generar los primeros impulsos de sincronización desde una primera fuente (32); usar (25) dichos primeros impulsos de sincronización para generar una señal de reloj y una señal de selección de señal para un procesador (34) en dicha unidad remota cuando dicha unidad remota está activa;
- apagar (21) dicha primera fuente (32} durante períodos en modo de reposo cuando dicha unidad remota está en espera;
- generar los segundos impulsos de sincronización desde una segunda fuente (30) cuando dicha primera fuente (32) está apagada; y
- usar (22) dichos segundos impulsos de sincronización para generar dicha señal de tiempo y dicha señal de selección de señal para dicho procesador en dicha unidad remota cuando dicha unidad remota está en el modo de reposo para ahorrar energía.
2. El método de 1 de la reivindicación, en el
que dicha primera fuente (32) tiene una precisión mayor que dicha
segunda fuente (30).
3. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el
que dicha primera fuente (32) consume más energía que dicha segunda
fuente (30).
4. El método de la reivindicación 1, 2 ó 3, en
el que dicha unidad remota está activa durante su franja de tiempo
de función de llamada asignada.
5. Un circuito para ahorrar energía en una
unidad remota de un sistema de radiocomunicación, que comprende:
- un procesador (34),
- una primera fuente (32) para generar los primeros impulsos de sincronización;
- una segunda fuente (30) para generar los segundos impulsos de sincronización;
- dicho circuito está dispuesto de forma que dichos primeros impulsos de sincronización son usados para generar una señal de reloj y una señal de selección de señal para dicho procesador (34) cuando dicha unidad remota está en un modo activo, dicha primera fuente (32) es apagada durante los períodos de modo de reposo de dicha unidad remota, y dichos segundos impulsos de sincronización son usados para generar dicha señal de tiempo y dicha señal de selección de señal para dicho procesador (34) cuando dicha primera fuente (32) está apagada.
6. El circuito de la reivindicación 5, en el que
dicha primera fuente (32) tiene más precisión que dicha segunda
fuente (30).
7. El circuito de la reivindicación 5 ó 6, en el
que dicha primera fuente (32) consume más energía que dicha segunda
fuente (30).
8. El circuito de la reivindicación 5, 6, ó 7,
en el que dicha unidad remota está dispuesta para estar activa
durante su franja de tiempo de función de llamada asignada.
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