REDUCCION DE INTERFERENCIA CRUZADA EN UN RECEPTOR DE GPS Y SISTEMA DE COMUNICACIÓN
COMBINADO
Campo del Invento La presente invención se refiere generalmente al campo de receptores del sistema de posicionamiento de satélite (SPS) , y más particularmente, a la reducción de la interferencia cruzada en un receptor SPS y sistema de comunicación combinado.
Antecedentes del Invento El uso de aparatos portátiles de comunicación personal, tales como teléfonos celulares y localizadores, ha aumentado dramáticamente en los años recientes. Adicionalmente , el uso de aparatos portátiles de navegación, tales como los receptores del Sistema de Posicionamiento de Satélite (SPS), ha aumentado conforme estos aparatos se han vuelto más ampliamente disponibles. Los desarrollos tecnológicos recientes han permitido la combinación de receptores SPS y sistemas de comunicación en unidades integradas, tales como una combinación de receptor SPS y unidad de teléfono celular. Dichos aparatos combinados tienen muchas aplicaciones, tales como la seguridad personal, respuesta de emergencia, rastreo de vehículos y control de inventarios. Algunas unidades de combinación combinan receptores SPS separados y sistemas de comunicación, utilizando interfases electrónicas adecuadas. Otros utilizan un sistema de circuitos y elaboración paquetes compartido. Estas unidades combinadas caracterizan las ventajas de conveniencia prestadas por los alojamientos comunes y las interfases del usuario integradas . Sin embargo, dichas unidades combinadas pueden presentar ciertas desventajas, tales como un consumo de energía aumentado y un funcionamiento reducido. Una desventaja marcada inherente en muchos aparatos combinados SPS y de comunicación, es el funcionamiento disminuido de la sección del receptor SPS de la unidad combinada. Una causa común para el funcionamiento disminuido, es la interferencia de la señal entre las etapas de comunicación y el receptor SPS. Por ejemplo, en un teléfono celular de combinación/receptor SPS, una transmisión de celular de la etapa del teléfono celular genera una interferencia fuerte, la cual puede reducir el funcionamiento del receptor SPS . Los métodos actuales para superar la interferencia cruzada entre las etapas de comunicación y SPS, comprenden el uso de filtros complicados o sistemas de circuitos de alto rango dinámico en la sección del extremo frontal del receptor SPS para limitar la interferencia en banda a rangos aceptables. Sin embargo, estos métodos requieren el uso de un sistema complejo de circuitos adicional, el cual puede aumentar el costo y el consumo de energía de la unidad combinada. Por ejemplo, un método para reducir el acoplamiento cruzado en una combinación de teléfono celular/receptor SPS es utilizar varios filtros de paso de banda en el extremo frontal de la RF del transmisor SPS para eliminar la interferencia de radiofrecuencia (RF) del transmisor celular. Sin embargo, existen varios problemas con este método, primero, se pueden requerir varios filtros para proporcionar la reducción adecuada de la energía de la señal acoplada en el receptor SPS y el sistema de circuitos RF del transmisor celular. Esto puede aumentar el costo y el tamaño de la unidad combinada. En segundo lugar, el uso de filtros aumenta la figura del ruido del receptor SPS, haciéndolo menos sensible a las señales de navegación por satélite . Por lo tanto, es deseable proporcionar un sistema que reduzca la interferencia cruzada entre las secciones SPS y de comunicación de un receptor combinado SPS/comunicación . Además es deseable proporcionar un sistema que mejore el funcionamien o de la recepción SPS en un receptor combinado SPS/comunicación, sin impactar de manera adversa el costo y las características de sensibilidad del receptor SPS .
Sumario del Invento Se describe un método para operar un aparato móvil . Se detecta una primera actividad del aparato móvil . Las siguientes dos operaciones son configuradas al momento de la detección de la primera actividad: (i) la transmisión inalámbrica de datos por un enlace de datos inalámbrico de una unidad de comunicación del aparato móvil es deshabilitada por un periodo de tiempo y (ii) una primera señal de control es transmitida desde la unidad de comunicación al receptor del sistema de posicionamiento de satélite del aparato móvil, habilitando la primera señal de control, el procesamiento de las señales del sistema de posicionamiento de señal recibidas por el receptor durante este periodo de tiempo. La primera actividad puede ser debida por ejemplo, a una operación realizada por un usuario del aparato móvil, tal como la opresión de un botón en el aparato móvil o en la ausencia de la voz recibida por el micrófono de la unidad de comunicación. La transmisión inalámbrica puede ser deshabilitada y habilitada de una manera alternada. Otras características de la presente invención podrán ser apreciadas a partir de los dibujos siguientes y de la siguiente descripción detallada :
Breve Descripción de las Figuras La presente invención está ilustrada a modo de ejemplo y no a modo de limitación en las figuras de los dibujos adjuntos, en los cuales las referencias indican elementos similares y en los cuales : La figura 1 es un diagrama de bloques de un receptor combinado de Sistema de
Posicionamiento Global GPS y un sistema de comunicación con un enlace de comunicación a una estación base de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 2 es un diagrama de bloques de los componentes que comprenden el receptor GPS y el transceptor de comunicación en el aparato móvil de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 3 ilustra un aparato móvil utilizado en una red de teléfono celular de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 4 es una gráfica de tiempo que ilustra un método de operación de un aparato móvil, de acuerdo con la presente invención. La figura 5 es una gráfica de tiempo que ilustra otro método de operación de un aparato móvil de acuerdo con la presente invención. La figura 6 es una gráfica de flujo que ilustra las operaciones de reducción de la interferencia cruzada en un aparato móvil de acuerdo con un método de la presente invención.
Descripción Detallada del Invento Se describe un método y aparato para reducir la interferencia cruzada en un aparato móvil, el cual es una combinación de un receptor del Sistema de Posicionamiento de Satélite (SPS) y un aparato de comunicación. Con propósitos de explicación, en la siguiente descripción se establecen numerosos detalles específicos con el objeto de proporcionar un entendimiento completo de la presente invención. Sin embargo, será evidente para los expertos en la técnica que la presente invención puede ser practicada sin estos detalles específicos. En otros casos, se muestran en forma de diagrama de bloques estructuras y aparatos bien conocidos, con el objeto de facilitar la explicación. En la siguiente explicación, las modalidades de la presente invención serán descritas con referencia a la aplicación en el sistema de Satélite de Posicionamiento Global de los Estados Unidos de América (GPS) . Sin embargo, será evidente que estos métodos son igualmente aplicables a sistemas de posicionamiento de satélite similares, tales como el sistema Ruso Glonass. Por lo tanto, el término "GPS" aqui utilizado incluye dichos sistemas de posicionamiento de satélite alternativos, incluyendo el sistema Ruso Glonass. De un modo similar, el término "señales GPS" incluye señales de los sistemas de posicionamiento de satélite alternativos. Aparato móvil La figura 1 es un diagrama de bloques del aparato móvil 150 el cual combina un transmisor/receptor de comunicación
(transceptor ) con un receptor GPS para utilizarlo en una modalidad de la presente invención. El aparato móvil 150 es una unidad manual portátil que incluye un sistema de circuitos para realizar las funciones requeridas para el procesamiento de las señales GPS, asi como las funciones requeridas para el procesamiento de señales de comunicación transmitidas y recibidas a través de un enlace de comunicación. El enlace de comunicación, tal como el enlace de comunicación 162, es generalmente un enlace de comunicación de radiofrecuencia a otro componente de comunicación, tal como una estación base 160 que tiene una antena de comunicación 164. El aparato móvil 150 contiene un receptor GPS 130 que incluye un circuito de adquisición y una sección de procesamiento. De acuerdo con los métodos GPS tradicionales, el receptor GPS 130 recibe las señales GPS transmitidas de los satélites GPS que se encuentran en órbita y determina el tiempo de llegada (denominado "pseudorango") de los códigos de ruido pseudoaleatorios únicos, comparando los cambios de tiempo entre las secuencias de señal de código PN recibidas y las secuencias de señal PN generadas internamente. Las señales GPS son recibidas a través de la antena GPS 111, y la entrada a un circuito de adquisición el cual adquiere los códigos PN de los diferentes satélites recibidos. Los datos de navegación (por ejemplo, pseudorangos ) producidos por el circuito de adquisición son procesados por un procesador para la transmisión por parte del transceptor de comunicación 109. El aparato móvil 150 también incluye la sección del transceptor de comunicación 109. El transceptor de comunicación 109 está conectado a la antena de comunicación 100. El transceptor de comunicación 109 transmite los datos de navegación procesados por el receptor GPS 130 a través de señales de comunicación (generalmente RF) a una estación base remota, tal como la estación base 160. Los datos de navegación pueden ser la latitud actual, longitud y altitud del receptor GPS, o pueden ser datos naturales o procesados parcialmente. Las señales de comunicación recibidas son ingresadas al transistor de comunicación 109 y pasadas a un procesador para el procesamiento y la salida posible a través de una bocina de audio . De acuerdo con una modalidad de la presente invención, en el aparato móvil 150, los datos de pseudorango generados por el receptor GPS 130 son transmitidos por el enlace de comunicación 162 a la estación base 160. La estación base 160 determina entonces la localización del receptor combinado 150 basada en los datos del pseudorango del receptor combinado, el tiempo en el cual fueron medidos los pseudorangos, y los datos de efemérides recibidos de su propio receptor GPS u otras fuentes de dichos datos. Los datos de localización entonces pueden ser transmitidos de nuevo al aparato móvil 150 o a otras localizaciones remotas. El enlace de comunicación 162 entre el aparato móvil 150 y la estación base 160 pueden ser implementados en un número de diferentes modalidades incluyendo el enlace directo o el enlace del teléfono celular. En una modalidad de la presente invención, la sección del transceptor de comunicación 109 es implementada con un teléfono celular. La figura 2 proporciona un diagrama de bloques más detallado de un teléfono celular combinado y receptor GPS de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Aquellos expertos en la técnica apreciarán que el sistema ilustrado en la figura 2 es una modalidad, y que son posibles muchas variaciones en el diseño y construcción de un receptor GPS combinado de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención. Por ejemplo, aunque la siguiente aplicación asumirá que la sección de comunicación está incorporada en un teléfono celular, se podrá apreciar que la presente invención puede ser incorporada en otros aparatos de comunicación, tales como localizadores de dos vías, y comunicadores bidireccionales similares. En la figura 2, el aparato móvil 150 comprende el receptor GPS 130 y la antena GPS 111 (a los que no referimos juntos como la "sección GPS"), y el teléfono celular 109 y la antena del teléfono celular 100 (a los que nos referimos juntos como la "sección de comunicación") . El teléfono celular transmite y recibe señales por medio de la antena 100 hacia y desde una estación base remota (es decir, la estación base 160 de la figura 1) . Sección GPS En el receptor GPS 130 del aparato móvil 150, es ingresada una señal GPS recibida desde la antena GPS 111 a través de una linea de señal 120 y el interruptor 112 a una radiof ecuencia (RF) para un convertidor de frecuencia intermedia (IF) 113. El convertidor de frecuencia 113 reduce la señal a una frecuencia intermedia adecuada, por ejemplo, 70 MHz . Entonces proporciona una frecuencia intermedia más baja, por ejemplo, de 1 MHz. La salida de la RF al convertidor IF 113 está conectada a una entrada del circuito de procesamiento de señal GPS 114. El sistema de circuitos de procesamiento de señal GPS 114 incluye un convertidor de análogo a digital (A/D) , el cual digitaliza las señales de salida del RF al convertidor IF 113. En una modalidad de la presente invención, el circuito de procesamiento de señal GPS 114 también incluye una memoria instantánea digital, la cual está conectada a la salida del convertidor A/D y la cual puede almacenar y registrar los datos que van a ser procesados. La memoria instantánea es utilizada para procesar las señales GPS las cuales generalmente son almacenadas en un aparato de memoria separado conectado al sistema de circuitos de procesamiento GPS 114. La memoria instantánea también puede ser empleada para las señales de comunicación que son empaquetadas, es decir, las señales que consisten de ráfagas de bits de datos seguidas por periodos largos de inactividad. La señalización continua, como muchas señales de tipo celular, también puede ser procesada de una manera continua por el sistema de circuitos de procesamiento. La salida del sistema de circuitos de procesamiento de la señal GPS 114 está conectada al microprocesador 115. El microprocesador 115 procesa además las señales de satélite recibidas en el receptor GPS 130, y produce las señales procesadas para la transmisión directamente a una interfase del usuario o a través de un enlace de comunicación a un receptor remoto (no mostrado) . En una modalidad de la presente invención, el receptor GPS 130 es un receptor GPS convencional que utiliza un conjunto de correlacionadores para desmodular las señales GPS. En un método de la presente invención, una señal de regulación, ya sea que activa o desactiva el receptor GPS. Cuando es activado, un receptor GPS convencional puede realizar todas sus funciones normales, incluyendo la desmodulación de los mensajes de datos de satélite de 50 baudios . Sin embargo, si los periodos de regulación se convierten en una fracción grande del periodo de baudios de datos, entonces la desmodulación puede ser difícil o imposible. En este caso, se puede utilizar un tipo alternativo de receptor GPS. Por ejemplo, un tipo de receptor GPS solamente encuentra los tiempos relativos de llegada de las señales GPS múltiples recibidas simultáneamente, y transmite estos tiempos de llegada relativos (denominados "pseudorangos" ) a una localización remota (ver por ejemplo, la publicación de F.H. Raab y asociados "Una Aplicación del Sistema de Posicionamiento Global para Buscar y Rescatar y Rastrear Unidades Remotas" (F.H. Raab, et al., (An Application of the Global Positioning System to Search and Rescue and Remote Tracking) , Journal of the Institute of Navigation, Vol . 24 No. 3, Otoño 1977, páginas 216 a 527) . La posición del aparato móvil entonces es determinada combinando estos datos de pseudorango con la información del satélite GPS, el cual las reúne utilizando sus propios receptores o por medio de alguna otra fuente de dichos datos . Esta configuración es especialmente útil en varias respuestas de emergencia y aplicaciones de rastreo . Además, aunque las modalidades de la presente invención solicitud se explican con respeto a la configuración particular del receptor GPS, aquellos expertos en la técnica podrán apreciar, que existen varias configuraciones diferentes del receptor GPS, las cuales pueden aprovechar los métodos de reducción de interferencia cruzada de la presente invención. Además, aunque las modalidades de la presente invención se describen con referencia a los satélites GPS, se podrá apreciar que las enseñanzas son igualmente aplicables a los sistemas de posicionamiento , los cuales utilizan pseudolitos, o una combinación de satélites y pseudolitos. Los pseudolitos son transmisores que tienen base en tierra los cuales transmiten un código PN (similar a una señal GPS) modulado en la señal del portador de banda-L (u otra frecuencia) , generalmente sincronizados con el tiempo GPS. A cada transmisor se le puede asignar un código PN único como para permitir la identificación por un receptor remoto. Los pseudolitos son útiles en situaciones en donde las señales GPS de los satélites en órbita podrían no estar disponibles, tales como túneles, minas, edificios u otras áreas encerradas. El término "satélite", como se usa en la presente invención, pretende incluir pseudolitos o equivalentes de pseudolitos, y el término señales GPS, como se usa en la presente descripción, pretenden incluir señales similares a las señales GPS provenientes de los pseudolitos o equivalentes de pseudolitos. Sección de Comunicación La sección de comunicación del aparato móvil 150 incluye una etapa receptora y una etapa transmisora conectadas a una antena de comunicación 100 a través de un duplexor o un interruptor de transmisión/recepción 101. Cuando una señal de comunicación, tal como una señal de teléfono celular, es recibida de la estación base de comunicación (por ejemplo, estación base 160), el interruptor 101 enruta la señal de entrada a RF para el convertidor IF 102. El convertidor de frecuencia de RF a IF 102 traduce la señal de comunicación a una frecuencia intermedia adecuada para el procesamiento adicional. La salida del convertidor de RF a IF 102 está conectada al desmodulador 103 el cual desmodula la señal de comunicación con el objeto de determinar los comandos en la señal de comunicación u otros datos en la señal de comunicación (por ejemplo, voz digitalizada, datos Doppler o datos representativos de las efemérides de los satélites a la vista) . El desmodulador 103 puede ser implementado como un desmodulador digital. En este caso, antes de ingresar al desmodulador 103, las señal de comunicación convertida en la frecuencia, puede ser pasada a través de un convertidor de análogo a digital (A/D) , el cual digitaliza la señal de salida del convertidor de RF a IF 102. En una modalidad de la presente invención, la salida del desmodulador 103 es pasada al microprocesador 104. El microprocesador 104 realiza cualquier procesamiento requerido para las funciones de recepción y transmisión de comunicación . El microprocesador 104 también está conectado a una pantalla y a un micrófono. El micrófono tiene la capacidad de convertir la conversación en datos de voz y proporcionar los datos de voz al microprocesador 104. Cuando se requiere una transmisión a través del enlace de comunicación, el microprocesador 104 genera los datos que van a ser transmitidos y las muestras digitales de la banda de base (o una representación de las mismas, tal como un modelo matemático de la señal) . Entonces utiliza estos datos para modular la señal del portador utilizando el modulador 106. Aunque también puede ser utilizada la modulación análoga (tal como la modulación de frecuencia) en los últimos sistemas, la modulación es generada de un tipo digital, tal como una clave de cambio de frecuencia o clave de cambio de fase. En este caso, la señal digital es convertida de digital a análoga en el convertidor D/A después de la modulación. La frecuencia del portador en la cual se lleva a cabo la modulación en el modulador 106, puede o no, estar al final de la frecuencia RF de la señal de comunicación; si está en una frecuencia intermedia (IF), entonces se utiliza un convertidor de IF a RF 107 adicional para traducir la señal a una frecuencia RF final para la señal de comunicación. Un amplificador de potencia 108 refuerza el nivel de señal de la señal de comunicación y esta señal reforzada entonces es transmitida a la antena de comunicación 100 a través del interruptor 101.
En un método de la presente invención, una señal de comunicación que contiene datos representativos de la información de posición (es decir, pseudoxangos para varios satélites, o una latitud o longitud del aparato móvil 150) es transmitida a la estación base 160 a través del enlace de comunicación 162. La estación base 160 puede servir como un sitio de procesamiento para computar la información de posición de la unidad GPS portátil, o puede servir como un sitio de relevo y retransmitir la información recibida del aparato móvil 150. En algunos sistemas de teléfono celular, tales como los sistemas de acceso múltiple de división de tiempo (TD A) (incluyendo, por ejemplo, GSM y el Sistema Global para Comunicaciones Móviles), los tiempos de transmisión y recepción de las señales de celulares son separadas. En esos casos, se puede utilizar un interruptor simple 101 para aislar la señal transmitida fuerte 118 proporcionada por el amplificador de potencia 108 desde la trayectoria 119 conectada al sistema de circuitos receptor del extremo frontal sensible (convertidor de frecuencia 102) . En particular, el sistema de circuitos receptor 102 puede contener un amplificador de bajo ruido (LNA) el cual puede ser destruido o afectado de manera adversa de otro modo, si la señal del amplificador de potencia es transmitida al LNA sin una atenuación importante . En otros sistemas celulares, tales como el sistema Norteamericano 1S-95 basado en el Acceso Múltiple de División de Código (CDMA) , puede existir recepción y transmisión de señales simultáneas a través de la antena 100. Con el objeto de aislar el sistema de circuitos RF del 102 de la señal de alta potencia de 118 se utiliza un aparato denominado "duplexor" en vez del interruptor 101. El duplexor 101 consiste de dos filtros RF, uno sintonizado a la banda de transmisión de frecuencias, y el otro a la banda de recepción. La salida del amplificador de potencia 118 es pasada a través del filtro de transmisión y entonces a la antena 100, mientras que la señal recibida de la antena es pasada a través del filtro de recepción. Por lo tanto, las transmisiones son aisladas del sistema de circuitos RF 102 por una cantidad igual al aislamiento que el filtro de recepción proporciona en la frecuencia de transmisión. Regulación de la Señal del Transceptor de Comunicación En una modalidad de la presente invención, el aparato móvil 150 incluye un sistema de circuitos de control el cual reduce la interferencia cruzada entre las etapas del receptor GPS y el transceptor celular. En los receptores combinados, la inte ferencia cruzada con frecuencia es un problema especialmente agudo, ya que las señales de satélite recibidas del receptor GPS generalmente, son muy débiles. La interferencia cruzada ocurre generalmente debido a un alto grado de acoplamiento entre la señal del teléfono celular transmitida a través de la antena 100, y la antena receptora GPS 111. Esto es especialmente cierto en el caso en donde las unidades de antena 100 y 111 están co-localizadas o comparten porciones de su ensamble mecánico con el objeto de conservar el espacio físico o reducir el costo. En una modalidad de la presente invención, la interferencia cruzada entre las secciones de comunicación GPS de las unidades combinadas, es reducida disminuyendo la potencia al transmisor de la sección de comunicación (generalmente un teléfono celular) . La potencia del transmisor es reducida por un período de tiempo durante el cual pueden ser procesadas las señales del sistema de posicionamiento de satélite, y después del cual el transmisor es encendido nuevamente. Una señal de regulación sincroniza el control de potencia y la operación del receptor GPS. Se hace referencia a un receptor combinado de la figura 2 para una descripción de la operación de la señal de regulación de acuerdo con una modalidad de la presente invención . En la sección de teléfono celular 109 del aparato móvil 150, una señal del control de nivel de potencia 105 es transmitida del microprocesador 104 al amplificador de potencia 108. En una modalidad de la presente invención, una primera condición de la señal del control del nivel de potencia reduce la potencia en el amplificador de potencia, y una segunda condición de la señal restaura los niveles normales de potencia en el amplificador de potencia. Alternativamente, están incorporadas dos señales dentro de la señal de control de nivel de potencia. Una primera señal reduce la potencia en el amplificador de potencia, y una segunda señal restaura los niveles de potencia en el amplificador de potencia. Dependiendo del nivel de potencia del amplificador 108 y la reducción deseada en la interferencia cruzada, la señal del control de nivel de potencia 105 puede apagar el amplificador de potencia 108 completamente, o reducir su potencia de amplificación por una cantidad previamente determinada. La señal de control del nivel de potencia 105 también es transmitida al receptor GPS 130. Esta señal es programada para accionar el receptor GPS para recibir y procesar las señales GPS en relación con el nivel de potencia del amplificador de potencia de comunicación 108. Cuando la señal del control de nivel de potencia 105 se reduce o corta la potencia al amplificador de potencia 108, el receptor GPS 130 es activado para recibir las señales GPS. Por el contrario, cuando la señal del control de nivel de potencia mantiene los niveles de potencia normales en el amplificador de potencia 108, se evita que el receptor GPS 130 reciba las señales GPS. Alternativamente, el receptor GPS 130 puede ser programado para recibir señales GPS pero ignorar dichas señales en su sistema de circuitos de procesamiento cuando la señal del control del nivel de potencia indica que el transmisor del teléfono celular se encuentra en alta potencia. En el receptor GPS 130, la señal de regulación 110 corresponde a una señal del control del nivel de potencia 105. En una modalidad de la presente invención, la señal de regulación 110 es transmitida al microprocesador 115 a través de la linea 122, y al circuito de procesamiento GPS 114 a través de la linea 116, y al interruptor 112 a través de la linea 117. En una modalidad, el interruptor 112 es controlado por la señal de regulación 110 y la señal de control del nivel de potencia 105. Cuando la señal del control del nivel de potencia 105 reduce la potencia al amplificador de potencia del teléfono celular 108, el interruptor 112 es encendido para permitir que los datos pasen de la antena GPS
111 a los circuitos del receptor GPS. Por el contrario, cuando la señal del control del nivel de potencia 105 mantiene la potencia alta al amplificador 108, el interruptor 112 es apagado para que no pasen datos a través del receptor GPS. Por lo tanto, las señales GPS son reguladas (o bloqueadas) durante las transmisiones del teléfono celular en alta potencia, mientras que son recibidas en todos los otros momentos. En una modalidad de la presente invención, el interruptor 112 es un interruptor Gallium Arsenide (GaAs) . Debido a que el interruptor
112 se encuentra en la trayectoria de señal de entrada GPS, se ocasionará alguna atenuación de la entrada de la señal GPS. El uso de un interruptor GaAs minimiza esta atenuación, además, los aparatos interruptores actuales proporcionan en la frecuencia GPS (1575.42 MHz) una pérdida de inserción de aproximadamente 0.5 dB . En una modalidad alternativa de la presente invención, la señal de regulación 110 puede ser ingresada solamente al microprocesador 115 en vez del interruptor 117. En esta configuración, el microprocesador 115 controla directamente el interruptor 117 o al circuito de procesamiento de señal GPS 114 para regular las señales GPS entrantes cuando el teléfono celular 109 está transmitiendo . En una modalidad alternativa adicional de la presente invención, el receptor GPS 130 puede no incluir el interruptor GaAs 112. Este interruptor puede ser omitido si el sistema de circuitos del extremo frontal RF del receptor GPS 113 puede resistir la alta potencia del transmisor del teléfono celular (por ejemplo, con algún tipo de sistema de circuitos de limitación) . La omisión del interruptor 112 elimina cualquier atenuación de la señal de potencia a través del interruptor. En esta modalidad alternativa, la señal de regulación 110 es ingresada, ya sea a uno o ambos del circuito de procesamiento de señal GPS 114 y el microprocesador 115. Esta señal ocasiona que las señales GPS de entrada sean descartadas por el sistema de circuitos de procesamiento durante los periodos en los cuales el teléfono celular está transmitiendo, aunque estas señales sean recibidas por el receptor GPS 130. La mayor parte de los sistemas de teléfonos celulares digitales modernos tienen la capacidad para transmitir en potencia completa solamente una fracción de tiempo. Por lo tanto, el método de la señal de regulación aqui descrito, es aplicable a una amplia variedad de teléfonos celulares digitales. Si las transmisiones celulares en estos teléfonos ocurren con un ciclo de actividad de 1/8 (como en el caso del celular digital de GSM, o CDM en la modalidad de producción de datos reducidos), entonces la pérdida en la sensibilidad del receptor GPS debida a dicha regulación es solamente de aproximadamente 0.5 dB . La figura 4 ilustra un ejemplo de la forma en que el aparato móvil puede operar. La figura 4 es una gráfica de tiempo con tiempos TI, T2, T3 etc., en la abscisa y acciones tales como "conversación", "transmisión de datos de voz" y "proceso de datos GPS" en la ordenada. Comenzando en el tiempo TI, una persona puede conversar en el micrófono, hasta que el momento T2 es alcanzado. Los datos de voz son transmitidos continuamente desde el aparato móvil durante este tiempo. Entonces puede haber una interrupción en la conversación del tiempo T2 al tiempo T3, después del cual se vuelve a asumir nuevamente la conversación. Debido a que la interrupción de T2 a T3 es menor de entre un mínimo previamente determinado de, por ejemplo, una mitad de segundo, no es interrumpida la transmisión de datos de voz. Puede existir nuevamente una interrupción en la conversación (es decir, una pausa) en el tiempo T4. La interrupción en la conversación puede durar hasta el tiempo T7. Debido a que la interrupción o pausa en la conversación es mayor que la interrupción mínima de la mitad de un segundo, la transmisión de datos de voz es deshabilitada después de la interrupción mínima en el tiempo T5. Una señal de control es transmitida en el tiempo T5, lo cual habilita el procesamiento de datos GPS. El procesamiento de datos GPS continúa hasta el tiempo T6. Una diferencia entre el tiempo T6 y el tiempo T5 es lo suficientemente grande para habilitar el procesamiento de una cantidad mínima requerida de datos GPS, generalmente de uno a dos segundos. La cantidad mínima de datos GPS es suficiente para triangular una posición de un aparato móvil. Se vuelve a asumir nuevamente la conversación en el tiempo T7, y puede continuar hasta el tiempo T8 , después del cual existe una interrupción en la conversación del tiempo T8 al tiempo TIO. La interrupción mínima en la conversación de mitades de segundos es alcanzada en el tiempo T9, en cuyo momento la transmisión de datos de voz es deshabilitada. El procesamiento de datos GPS es habilitado en el tiempo T9. En el tiempo TIO, el usuario puede hablar nuevamente en el micrófono y continuar hablando hasta el tiempo T12. Sin la transmisión de datos de voz se desactiva hasta el tiempo Til. La diferencia entre el tiempo Til y el tiempo T9 es por ejemplo, de aproximadamente dos segundos y es lo suficientemente grande para procesar una cantidad suficiente de datos GPS. Una señal es transmitida en el tiempo T9 la cual habilita el procesamiento de datos GPS y en el tiempo Til otra señal es transmitida, la cual deshabilita la recepción y procesamiento GPS. En el tiempo Til, se vuelve a habilitar la transmisión de datos voz. En este ejemplo, una porción de la información de voz de los que hablan (entre TIO y Til), es cortada debido al requerimiento para completar el procesamiento GPS . En otras modalidades, la actividad de voz renovada podría ser el resultado en un periodo de procesamiento GPS que fuera terminado, permitiendo de este modo, la conversación sin interrupciones. Sin embargo, esto podría resultar en una terminación no exitosa del procesamiento GPS. Deberá observarse que los intervalos de tiempo utilizados para procesar los datos GPS no necesitan ser iguales. Por ejemplo, en el ejemplo anterior los intervalos de tiempo de T5 a T6, y del T9 al Til no necesitan ser iguales. Este puede ser el caso, ya que la información obtenida del procesamiento de un intervalo anterior (por ejemplo, T5-T6) puede ayudar en la reducción en el tipo de procesamiento requerido para el procesamiento posterior de las señales GPS (es decir, del T9 al Til) . Por ejemplo, el procesamiento GPS anterior determina los tiempos de llegada de las diferentes señales GPS. Estos tiempos de llegada pueden ser proyectados hacia delante en el tiempo para estimar los tiempos de llegada de dichas señales en un último instante del tiempo. Dichos estimados reducen el procesamiento requerido para determinar la precisión de los tiempos de llegada de las señales GPS, los cuales son requeridos para la geolocalización de precisión. Deberá observarse que los periodos de tiempo durante los cuales el procesamiento GPS es realizado (del T5 al T6 y del T9 al Til en el ejemplo anterior) pueden ser, ya sea previamente determinados o pueden ser de naturaleza adaptable. Un procedimiento simple utilizaría los períodos los cuales son fijos y predeterminados de manera tal que se asegurara el procesamiento GPS exitoso. Un procedimiento más complejo sería uno en el cual el intervalo de procesamiento GPS seria adaptable, dependiendo de una variedad de condiciones. Una vez que se ha terminado, se puede volver a asumir la transmisión de voz. Las condiciones que controlan la longitud del intervalo incluirian la fuerza de la señal, recibida de las señales SPS recibidas y una información a priori acerca de los parámetros de dichas señales, por ejemplo, el rango de ince tidumbre de las frecuencias Doppler, y los tiempos de llegada de dichas señales . Como se indicó anteriormente, las operaciones previas de procesamiento de señal SPS pueden dar como resultado la reducción de los tiempos del intervalo requeridos para el procesamiento posterior. Alternativamente, y tal como se explicó anteriormente, la inactividad de voz podría determinar el periodo del intervalo. La sección de comunicación del aparato móvil puede llegar a una modalidad de la mitad del dúplex durante los periodos cuando se deshabilita la transmisión de datos de voz. Por lo tanto, puede ser posible recibir datos de voz y tener una bocina acústica, la cual sea una parte del aparato móvil, que crea una señal audible. Por lo tanto, como se muestra en la figura 4 seria posible recibir datos de voz durante el intervalo que comienza en T5 y termina en T6, cuando es deshabilitada la transmisión de datos de voz. En otras modalidades se evitarían ambas, la transmisión y recepción de datos de voz durante este intervalo . La figura 5 muestra otro método, de acuerdo con el cual el aparato móvil puede operar. Se hace la suposición de que una persona habla en el micrófono continuamente del tiempo Ti al tiempo T9. La transmisión de los datos de voz es iniciada en el tiempo TI y continúa hasta el tiempo T9. La transmisión de datos de voz es iniciada en el tiempo TI y continúa hasta el tiempo T2. La persona oprime un botón en tiempo T2, o en otra modalidad, la persona puede crear alguna otra acción en el aparato móvil. El botón es oprimido desde el tiempo T2 y liberado en el tiempo T3. En el tiempo T3 al momento de la liberación del botón se deshabilita la transmisión de datos de voz . üna señal de control es transmitida la cual habilita el procesamiento de datos GPS. Entonces la transmisión de datos de voz es deshabilitada alternativamente y habilitada de una manera basada en el tiempo alternante. Los datos de voz son deshabilitados de 7/8 de un cuadro y luego habilitados de 1/8 de un cuadro. Cada transmisión de datos de voz de tiempo es deshabilitada, una señal de control es transmitida la cual habilita el p ocesamiento de datos GPS, y cada vez que es habilitada la transmisión de datos de voz, se envia una señal de control la cual deshabilita el procesamiento de datos GPS. En el ejemplo proporcionado, la transmisión de datos de voz es deshabilitada en los tiempos T3 , T5, y T7 y habilitada en los tiempos T4, T6 y T8. Los datos GPS son procesados del tiempo T3 al tiempo T4, del tiempo T5 al tiempo T6, y del tiempo T7 al tiempo T8. La cantidad de datos GPS acumulados y procesados desde cuando el botón es liberado en el tiempo T3 hasta el tiempo T8 es suficiente para triangular la posición del aparato móvil. La transmisión de datos de voz no se deshabilita nuevamente después del tiempo T8, excepto si el botón se vuelve a oprimir.
Por estos medios, el usuario del aparato móvil puede ocasionar a solicitud, que comience el procesamiento GPS y termine después. El aparato móvil también puede ir a una modalidad de media duplexión cada vez que es deshabilitada la transmisión de datos de voz, de modo que los datos de voz pueden ser recibidos, procesados, y ser generada una señal de audio . La señal de audio generalmente es enviada a una bocina en el aparato móvil, la cual genera una señal audible. La figura 6 ilustra las operaciones básicas de acuerdo con la presente invención. En el paso 600 es establecida la comunicación por el enlace de comunicación. En el paso 602, se toma una determinación acerca de si se indica una actividad. Una actividad puede ser por ejemplo, la ausencia de la voz detectada por un micrófono del aparato móvil, tal y como se describió con referencia a la figura 4, o la opresión de un botón, tal como se describió con referencia a la figura 5. También son posibles otras actividades. El paso 604 es ejecutado si la actividad es detectada en el paso 602. En el paso 604 (i) es deshabilitada la transmisión de datos de voz por un periodo de tiempo, y (ii) , una señal de control es transmitida para habilitar el procesamiento de datos de la señal del sistema de posicionamiento de satélite. En la figura 4, el paso 604, ocurre en los tiempos T5 y T9 y en la figura 5 el paso 604 ocurre en el tiempo T3. Cuando transcurre el periodo de tiempo es ejecutado el paso 606. En el paso 606 (iii) , se habilita la transmisión de datos de voz, y (iv), se deshabilita el procesamiento de los datos de la señal del sistema de posicionamiento de satélite. En la figura 4, el paso 606 ocurre en los tiempos T6 y Til, y en la figura 5, el paso 606 ocurre en el tiempo T4. Tal y como se indicó anteriormente el periodo de tiempo del paso 604 puede ser previamente determinado o adaptable, dependiendo de la estrategia de procesamiento empleada. En el aparato móvil 150 de la figura 2, los circuitos que se encuentran en la sección GPS y en la sección de comunicación, fueron ilustrados como si estuvieran dedicados y separados entre las dos secciones. Sin embargo, debe observarse que las modalidades de la presente invención pueden ser utilizadas en aparatos móviles en los cuales uno o más elementos son compartidos entre las dos secciones. Por ejemplo, pueden ser combinadas las funciones del microprocesador 104 y 115 en un solo procesador o un circuito digital programable, el cual puede ser compartido entre las secciones GPS y de comunicación. De un modo similar, pueden ser compartidos uno o más convertidores de frecuencia, interruptores o unidades de antena entre las dos secciones. En la descripción anterior, se explicó una señal de control que es enviada al receptor GPS y/o los elementos de procesamiento para activar o desactivar la operación GPS. La señal de control fue mostrada como si hubiera fluido por una trayectoria distinta, tal como la trayectoria 110, 117 y 116. Deberá apreciarse que en algunas implementaciones GPS, ambos el sistema de circuitos de procesamiento de señal GPS y el sistema de circuitos de procesamiento del teléfono celular pueden ser colocados dentro del mismo circuito integrado. En este caso, la señal de control de regulación puede estar completamente presente dentro del mismo circuito integrado y no poderse observar como una linea física externa. Además, dichas señales de control pueden ser enviadas por un bus del microprocesador común que es compartido por un número de elementos del circuito, tales como memorias, teclados, etc. La invención actual deberá ser interpretada como que incluye estas formas de la señal de control. Además, tal y como se acaba de ilustrar, el teléfono celular u otra unidad de comunicación puede no ser completamente diferente al receptor SPS, nuevamente debido a que ellos pueden compartir el sistema de circuitos común, por ejemplo, los componentes del extremo frontal RF, microprocesadores, etc. Sin embargo, la función de comunicación y la función SPS tendrán algunas porciones distintas de elementos de hardware y/o software. De ahí, cuando nos referimos a una "unidad de comunicación" y al "receptor SPS" no estamos restringiendo que sean, ya sea comple amente o aún predominantemente diferentes. Teléfono Celular/Red GPS Tal y como se describió anteriormente, se utiliza una modalidad de la presente invención en un aparato móvil en el cual el transceptor de comunicación es un teléfono celular utilizado en una red celular. La figura 3 ilustra el uso del aparato móvil 150 en el contexto de una red de teléfono celular para formar un sistema GPS y celular combinado 300. El área 306 representa la célula del teléfono celular que es servida por el sitio celular 304. El sitio celular 304 transmite y recibe señales del teléfono celular para y desde los teléfonos celulares y receptores, tales como el aparato móvil 302, dentro de la célula 306. El aparato móvil 302 contiene un aparato móvil, tal como el aparato móvil 150 de la figura 1. El aparato móvil 302 comunica señales celulares al sitio de la célula 304 a través de la antena de comunicación 100 y recibe señales GPS de los satélites GPS a través de la antena GPS 111. El sitio celular 304 transmite transmisiones celulares desde los aparatos móviles dentro de la célula 306 a una red de teléfono con base en la tierra 310 a través del centro de conmutación celular 308. El centro de conmutación celular 308 transmite las señales de comunicación recibidas del aparato móvil 302 a un destino apropiado. El centro de conmutación celular 308 puede dar servicio a varias otras células además de la célula 306. Si el destino de la señal transmitida por el aparato móvil 302 es otro aparato móvil, se hace una conexión al sitio de la célula que cubre el área en la cual está localizado el aparato móvil al que se le ha llamado. Si el destino es un centro de conmutación celular basado en tierra 308 se conecta a una red de teléfono con base en la tierra 310. Deberá observarse que el sistema de comunicación basado en celulares es un sistema de comunicación el cual tiene más de un transmisor, y cada. uno de los cuales da servicio a un área geográfica diferente, la cual está previamente definida en cualquier instante del tiempo. Generalmente, cada transmisor es un transmisor inalámbrico el cual da servicio a una célula, la cual tiene un radio geográfico de menos de 32.187 m (20 millas), aunque el área cubierta depende del sistema celular particular. Existen numerosos tipos de sistema de comunicación celular, tales como teléfonos celulares, PCS (sistema de comunicación personal), SMR (radio móvil especializado), sistemas de localizador de una y dos vías, RAM, ARDIS, y sistemas de datos de paquetes inalámbricos. Generalmente, a las áreas geográficas diferentes previamente definidas nos referimos como células y un número de células están agrupadas juntas en un área de servicio celular, y estos números de células están conectados a uno o más centros de conmutación celular, los cuales proporcionan las conexiones a los sistemas de teléfonos con base en la tierra y/o redes. Las áreas de servicio con frecuencia son utilizadas para propósitos de facturación. De ahí, puede ser el caso de que las células en más de un área de servicio estén conectadas a un centro de conmutación. Alternativamente, algunas veces es el caso de que las células dentro de un área de servicio están conectadas a diferentes centros de conmutación, especialmente en áreas de población densa. En general, un área de servicio es definida como una colección de células dentro de una proximidad geográfica cercana entre ellas. Otra clase de sistemas celulares que se adapta a la descripción anterior, está basada en el satélite y en donde las estaciones base celulares son satélites que generalmente están en órbita alrededor de la tierra. En estos sistemas, los sectores de las células y las áreas de servicio se mueven como una función del tiempo. Los ejemplos de dichos sistemas incluyen los sistemas Iridium, Globalsta , Orbcomm y Odyssey. En el sistema ilustrado en la figura 3, la información de posición GPS transmitida por el aparato móvil 302 es transmitida a la estación base servidora GPS 160 a través de la red de teléfono con base en la tierra 310. La estación base GPS 160 da servicio como el sitio de procesamiento para computar la posición del receptor GPS en la unidad remota 302. La estación base GPS 160 también puede recibir información GPS de las señales de satélite recibidas en el receptor GPS 312 (por ejemplo, para proporcionar correcciones diferenciales a la información GPS móvil) . La estación base GPS 160 puede estar enlazada directamente al sito de la célula 304 a través de una linea de tierra o enlace de radio para recibir las señales correspondientes de comunicación celular. Alternativamente, la estación base GPS 160 puede recibir las señales correspondientes de comunicación celular de un teléfono celular 314 el cual transmite señales a un receptor celular en la estación base GPS 160. Deberá observarse que el sistema de red celular 300 de la figura 3 representa una modalidad de la utilización de la presente invención, y que otros sistemas de comunicación, diferentes a la red de teléfono celular, pueden ser utilizados para transmitir señales GPS de un aparato móvil a la estación base GPS. Sistemas de Comunicación Celular Las modalidades de la presente invención se pueden utilizar en varios sistemas diferentes de teléfonos celulares . El sistema celular especifico o estándar depende de la región en la cual es desplegado el sistema, ya que los estándares celulares varian entre diferentes países y regiones. En una modalidad de la presente invención, se utiliza la combinación de aparato móvil 150 en el sistema celular GSM. El sistema celular GSM es un sistema celular digital Pan-Europeo que utiliza los métodos de acceso múltiple de división de tiempo (TD A) . Cuando se transmite información de voz, el aparato celular envía una ráfaga de datos durante una ranura de tiempo igual a 15/26 milisegundos . Existen 8 ranuras de tiempo por cuadro TDMA y el aparato solamente transmite durante uno de estos cuadros, en un modo principal de operación. De ahí, el transmisor es activado solamente 12.5% del tiempo. Por consiguiente, la línea de control para este sistema (por ejemplo, la señal de regulación 102 de la figura 2) indicará una transmisión activa del 12.5% del tiempo. Esto ocasiona que el receptor GPS 130 desregule y/o ignore el ingreso de datos GPS por este período de tiempo. Los períodos de "desconexión" son muy cortos, menores de un período de código GPS (977.5 microsegundos), y solamente aproximadamente 1/20 de la duración de un bit de datos GPS. La pérdida sensible efectiva es un factor de 0.875 ó -0.58 dB . Otra modalidad de la presente invención puede ser utilizada en el sistema Norteamericano TDMA IS-136. El sistema IS-136 utiliza 6 ranuras de tiempo por un periodo de cuadro de 40 milisegundos . Para la señalización de rango total, el canal de tráfico de voz ocupa dos de dichas ranuras, o 13.33 milisegundos. Para la señalización de medio Indice, un canal de tráfico de voz ocupa una ranura de tiempo ó 6.66 milisegundos, de ahí, que para la señalización de índice total puede no ser siempre práctico recibir mensajes de datos GPS junto con la regulación de transmisión; sin embargo, la medición de las épocas GPS-PN (para determinar los denominados ^pseudorangos") r todavía se puede llevar a cabo. En este caso, la pérdida resultante de sensibilidad es de 0.667 ó -1.76 dB . Si se utiliza la señalización de medio índice, la pérdida de sensibilidad resultante es reducida a 0.833 ó -0.76 dB. Una modalidad adicional de la presente invención puede ser utilizada en el Sistema de Acceso Múltiple de División de Código Norteamericano ( CDMA) IS-95. En el sistema IS-95, se evita que las señales interfieran entre ellas utilizando cada una un código de difusión de espectro difundido diferente. Los datos son organizados en cuadros de 20 milisegundos . Sin embargo, cuando se transmiten señales en índices de datos bajos (por ejemplo, una conversación no continua) , los datos son transmitidos en ráfagas que solamente ocupan una porción del cuadro. Por ejemplo, en 1200 baudios, las ráfagas de datos solamente ocupan 1/8 de un cuadro, y durante el resto del cuadro la señal transmitida es enviada en niveles de potencia reducidos . Durante estos tiempos de emisiones reducidas, puede ser activado el receptor GPS 130. De modo similar, durante los períodos de transmisión normal, el receptor GPS 130 puede ser desactivado, es decir, el receptor del extremo frontal es apagado y/o es ignorado el ingreso de datos GPS por el sistema de circuitos de procesamiento. La pérdida efectiva de sensibilidad para el receptor GPS para el caso de transmisión de 1200 baudios, es equivalente a una reducción en el tiempo de integración de 7/8, que es posible de otra manera, el cual es equivalente a -0.58 dB . Para este caso de 1200 baudios, el tiempo de transmisión de los períodos de la ráfaga de datos es de solamente 1.25 milisegundos, el cual es una fracción pequeña de un bit de datos GPS (20 milisegundos ) . Por lo tanto, todavía un receptor GPS convencional puede desmodular los mensajes de datos de satélite en la presencia de la señal de regulación 110. En lo anterior, se ha descrito un sistema para la reducción de la interferencia cruzada en una unidad de receptor GPS y tranceptor de comunicación combinada. Aunque la presente invención ha sido descrita con referencia a las modalidades de ejemplo específicas, será evidente que se le pueden hacer varias modificaciones y cambios a estas modalidades sin salirse del espíritu y alcance más amplio de la presente invención tal y como se establece en las reivindicaciones. Por consiguiente, la descripción y los dibujos serán considerados de una manera ilustrativa en vez de considerarse en el sentido restrictivo.