DE10012635A1 - Stand-by-Verfahren in einem Mobiltelefon - Google Patents

Abstract

Zur Verringerung des Stromverbrauchs eines Mobiltelefons (1), wenn dieses in einen Stand-by-Zustand versetzt wird, wobei eine Synchronisation des Mobiltelefons (1) mit einem Mobilfunknetz (3) gewährleistet bleibt, mit dem es verbunden ist, werden eine erste Taktgeberschaltung (11) und eine zweite Taktgeberschaltung (12), die ein schnelles bzw. ein langsames Taktsignal liefern, verwendet, und das langsame Taktsignal wird vor einer Unterbrechung der Stromversorgung der ersten Schaltung (11) bei einem Versetzen des Mobiltelefons (1) in einen Stand-by-Zustand regelmässig durch das schnelle Taktsignal geeicht.

Description

Die vorliegende Erfindung hat ein Stand-by-Verfahren bei einem Mobiltele­ fon zum Gegenstand. Eines der Ziele der Erfindung besteht darin, ein Mobiltelefon in einen Stand-by-Zustand zu versetzen und dabei einen geringeren Energiever­ brauch zu gewährleisten. Dieser geringere Energieverbrauch ermöglicht eine grösse­ re Autonomie einer Stromquelle eines Mobiltelefons. Die Erfindung ist ferner auf beliebige tragbare Vorrichtungen anwendbar, wie beispielsweise tragbare Compu­ ter. Eine tragbare Vorrichtung ist eine Vorrichtung mit einer unabhängigen Strom­ quelle. Die tragbare Vorrichtung kann so ohne räumliche Begrenzung bewegt wer­ den und bleibt von ihrer Stromquelle gespeist.

Derzeit werden Stand-by-Verfahren angewandt, bei denen eine erste Schal­ tung, die ein schnelles Taktsignal liefert, und eine zweite Schaltung, die ein langsa­ mes Taktsignal liefert, eingesetzt werden. Man kann den Stand-by-Zustand auch dadurch gewährleisten, dass nur ein Minimum an möglichen Funktionen in Fällen versorgt bleibt, in denen es kein langsames Taktsignal gibt. Die Frequenz des schnellen Taktsignals ist höher als eine Frequenz des langsamen Taktsignals. Bei diesen Verfahren wird ein Mikroprozessor eines Mobiltelefons bei einem aktiven Zustand durch die erste Schaltung getaktet. Ein aktiver Zustand ist ein Zustand, in dem ein Mobiltelefon mit einem Mobilfunknetz Daten austauschen kann, mit dem es drahtlos verbunden ist. Wenn ein Mobiltelefon keine Daten mit einem Netz aus­ tauscht, kann es in einen Stand-by-Zustand versetzt werden. In diesem Stand-by- Zustand wird ein schnelles Taktsignal, das den Mikroprozessor taktet, gegen ein langsames Taktsignal ausgetauscht. Hierzu schaltet man einen Taktgebereingang des Mikroprozessors der ersten Schaltung zur zweiten Schaltung. Auf diese Weise wird der Mikroprozessor durch ein langsames Taktsignal getaktet.

Ein solches Verfahren wirft Probleme auf. So wird während eines Stand-by- Zustands nur eine Sende/Empfangs-Vorrichtung des Mobiltelefons desaktiviert; die übrigen Schaltungen, wie der Mikroprozessor oder die Taktgeberschaltungen blei­ ben ihrerseits von einer Stromquelle versorgt. Daher ist der Stromverbrauch wäh­ rend eines Stand-by-Zustands des Mobiltelefons nach wie vor hoch. Eines der Ele­ mente, die am meisten Energie verbrauchen, ist die erste Schaltung, die das schnelle Taktsignal liefert. Ein gängiger Verbrauchswert für diese erste Schaltung liegt bei 2 mA.

Beim Stand der Technik muss die erste Schaltung während eines Stand-by- Zustands aktiviert bleiben. Ein Mobiltelefon muss nämlich dauernd mit einem Mobilfunknetz synchronisiert bleiben, mit dem es verbunden ist. Genauer gesagt ist die Taktgeberschaltung abhängig von einem vom Netz gelieferten Referenzwert. Wird die erste Schaltung aktiviert gehalten, wenn man von einem Stand-by-Zustand in einen aktiven Zustand wechselt, ist eine Synchronisation des Mobiltelefons mit dem Netz immer gewährleistet, da die erste Schaltung, die das schnelle Taktsignal liefert, immer aktiv ist. Daher ist der Energieverbrauch während der Dauer eines Stand-by-Zustands eines Mobiltelefons hoch.

Ausserdem liegt noch ein weiteres Problem hinsichtlich des verwendeten Mikroprozessors vor. Bei einer solchen Ausführung muss ein Mikroprozessor näm­ lich mit diesen beiden Frequenzwerten arbeiten können. So muss man das Mobilte­ lefon, wenn man dieses Stand-by-Verfahren anwendet, mit einem sogenannten stati­ schen Mikroprozessor ausrüsten. Ein statischer Mikroprozessor ist zum Betrieb mit einem schnellen Taktsignal vorgesehen, kann jedoch auch mit einem langsamen Taktsignal betrieben werden, dessen Frequenzwert einige Zehn kHz beträgt.

Die vorliegende Erfindung hilft diesen Nachteilen ab und gibt ein Stand-by- Verfahren an, bei dem insbesondere die Stromversorgung der ersten Schaltung des­ aktiviert wird, die das schnelle Taktsignal liefert. Man kann ferner auch den Mikro­ prozessor von der Stromversorgung trennen. Das Verfahren der Erfindung bleibt somit sogar mit einem dynamischen, d. h. nicht-statischen Mikroprozessor anwend­ bar. Bei diesem Verfahren wird die Dauer des Stand-by-Zustands dann von einer Vorrichtung gesteuert, die von der zweiten Schaltung getaktet wird, die das langsa­ me Taktsignal liefert. Diese zweite Schaltung ist von Vorteil, da der Stromver­ brauch dieser zweiten Schaltung in der Grössenordnung von 1 µA liegt. Dieser Vorteil ist allerdings mit dem Nachteil einer nicht vernachlässigbaren temperatur­ bedingten Abweichung der Taktgeberfrequenz von grössenordnungsmässig etwa 1 ppm sowie einer geringeren Genauigkeit hinsichtlich eines Frequenzwerts dieser zweiten Schaltung in der Grössenordnung von 30 ppm verbunden.

Bei der Erfindung wird, um diesem Problem abzuhelfen, eine Eichung der zweiten Schaltung durch die erste Schaltung durchgeführt, wenn das Mobiltelefon aktiv ist. Auf diese Weise ist eine Frequenz, und somit eine Dauer einer Periode, der zweiten Schaltung sehr gut bekannt. Ausserdem erfolgt diese Eichung regelmässig, beispielsweise vor jedem Stand-by-Zustand, um Abweichungen, insbesondere tem­ peraturbedingte Abweichungen, dieser zweiten Schaltung auszuschalten. In diesem Fall sind Merkmale des langsamen Taktsignals genau bekannt. Durch die hohe Peri­ odizität der Eichungen kann die temperaturbedingte Abweichung vernachlässigt werden. Man erhält auf diese Weise während eines Stand-by-Zustands ein Refe­ renzsignal, durch das die Synchronisation mit einem Mobilfunknetz aufrechterhal­ ten werden kann, mit dem das Mobiltelefon verbunden ist.

Bei der Erfindung wird ausgehend von dem so geeichten langsamen Taktsi­ gnal eine Anzahl zu zählender Perioden bestimmt. Diese Anzahl Perioden umfasst einen ganzzahligen Teil und einen Dezimalteil. Der ganzzahlige Teil wird in einem durch das langsame Taktsignal festgelegten Rhythmus gezählt. Der Dezimalteil wird in einem durch das schnelle Taktsignal festgelegten Rhythmus gezählt. Eine Zähldauer des ganzzahligen Teils kann einer Dauer des Stand-by-Zustands des Mobiltelefons entsprechen.

Das Verfahren der Erfindung ist auf beliebige Arten von Mobiltelefonen an­ wendbar, unabhängig davon, ob sie einen statischen Mikroprozessor aufweisen oder nicht.

Die Erfindung hat somit ein Stand-by-Verfahren für Mobiltelefone zum Ge­ genstand, das dadurch gekennzeichnet ist, dass

• - ein Mobiltelefon über eine Antenne mit einem Mobilfunknetz verbunden wird,
• - das Mobiltelefon mit einer mit der Antenne verbundenen drahtlosen Sen­ de/Empfangs-Vorrichtung, einer ersten Schaltung, die ein schnelles Taktsignal lie­ fert, einer zweiten Schaltung, die ein langsames Taktsignal liefert, einem Mikropro­ zessor, der über einen Bus mit einem Datenspeicher verbunden ist, und einer Span­ nungsquelle versehen wird, die diese verschiedenen Elemente versorgt,
• - über die Antenne des Mobiltelefons Informationen vom Netz empfangen werden, die einen Abstand delta zwischen einem bekannten Zeitpunkt T0 und einem späteren Zeitpunkt T1 angeben,
• - die Anzahl N Perioden des schnellen Taktsignals gezählt wird, die in einer Periode des langsamen Taktsignals enthalten sind,
• - der Wert der Dauer delta durch die Anzahl N dividiert wird und eine Zahl M erhalten wird, wobei M aus einem ganzzahligen Teil E und einem Dezimalteil D besteht,
• - mit der schnellen Taktgeberschaltung m Perioden gezählt werden, wobei m < n ist, wobei n gleich D × N zwischen dem Zeitpunkt T0 und einer ersten Vor­ derflanke des langsamen Taktsignals nach dem Zeitpunkt T0 ist,
• - im Datenspeicher des Mobiltelefons ein Wert r des Rests einer Differenz­ bildung zwischen m und n gespeichert wird,
• - das Mobiltelefon in einen Stand-by-Zustand versetzt wird,
• - E Perioden mit der langsamen Taktgeberschaltung gezählt werden,
• - r Perioden mit der schnellen Taktgeberschaltung gezählt werden und
• - der Stand-by-Zustand des Mobiltelefons beendet wird.

Die Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung sowie anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Diese sind lediglich beispielhaft und in keiner Weise einschränkend für die Erfindung. Die Figuren zeigen:

Fig. 1: eine Darstellung der einzelnen Elemente eines Mobiltelefons, die bei dem Verfahren der Erfindung verwendet werden;

Fig. 2: Zeitdiagramme von beim erfindungsgemässen Verfahren verwen­ deten Signalen;

Fig. 3: eine Darstellung einer möglichen Verknüpfung der einzelnen Schritte des Verfahrens der Erfindung in Form eines Algorithmus.

Fig. 1 zeigt ein Mobiltelefon 1, das für die Anwendung des Verfahrens der Erfindung geeignet ist. Das Mobiltelefon 1 weist eine Antenne 2 auf. Dieses Mobiltelefon 1 ist über die Antenne 2 drahtlos mit einem Mobilfunknetz 3 verbunden. Das Netz 3 sendet regelmässig Informationen 4 an die Antenne 2 des Mobiltelefons 1. Diese Informationen 4 betreffen einen Abstand delta zwischen einem bekannten Zeitpunkt T0 und einem späteren Zeitpunkt T1. Der Zeitpunkt T0 ist beispielsweise ein Zeitpunkt, zu dem sich das Mobiltelefon 1 auf Empfang stellen soll, um festzustellen, ob ein Anruf eingeht. Der Zeitpunkt T1 ist ein späterer Zeitpunkt, zu dem wieder auf Empfang geschaltet wird. Zur Verarbeitung der Informationen 4 umfasst das Mobiltelefon 1 insbesondere eine mit der Antenne 2 verbundene Funkvorrichtung 5, einen Mikroprozessor 6, ein Programm 7 in einem Programmspeicher 8, einen Datenspeicher 9 sowie einen Verbindungsbus 10, der diese Elemente miteinander verbindet. Unter Mikroprozessor wird hier die Gesamtheit der Vorrichtungen zur Verarbeitung von Signalen im Grundfrequenzband verstanden, d. h., der Vorrichtungen, die nicht zur Verarbeitung der Funksignale verwendet werden. Dies schliesst den eigentlichen Prozessor, z. B. einen oder mehrere DSPs und ihre zugehörigen Logikschaltungen, ein. Die Vorrichtung 5 hat die Aufgabe, die Informationen 4 in Daten umzusetzen, die von dem Programm 7 verstanden werden, insbesondere, sie zu demodulieren und zu quantifizieren. Diese Daten werden vom Mikroprozessor 6 über den Bus 10 im Datenspeicher 9 gespeichert. Der Datenspeicher 9 enthält so eine den Wert des Abstands delta zwischen dem Zeitpunkt T0 und dem Zeitpunkt T1 betreffende Information.

Ferner wird das Mobiltelefon 1 mit einer ersten Schaltung 11 ausgestattet, die ein schnelles Taktsignal liefert, und einer zweiten Schaltung 12, die ein langsames Taktsignal liefert. Ausserdem wird es mit einer Spannungsquelle 13 versehen, die eine Spannungsquelle darstellt, welche die einzelnen Elemente des Mobiltelefons 1 versorgt. In dem Mobiltelefon 1 sind ferner eine Zählschaltung 14 und eine Schal­ tung 15, die nachfolgend mit ASIC 15 bezeichnet wird, zum Versetzen des Mobilte­ lefons 1 in den Stand-by-Zustand vorgesehen. Die Schaltung 15 ist eine ASIC (englisch: Application Specialised Integrated Circuit)-Schaltung, die geeignet ist, bestimmte, aber nicht sämtliche normalerweise vom Mikroprozessor 6 ausgeführten Operationen durchzuführen. Die Schaltung 15 hat insbesondere die Aufgabe, den Mikroprozessor 6 am Ende des Stand-by-Zustands wieder in den aktiven Zustand zu schalten. In der Praxis ist die Schaltung 14 in der Schaltung 15 integriert, so dass sie ein und dieselbe ASIC-Schaltung bilden.

Die Zählschaltung 14 umfasst neben einer Verbindung zum Bus 10 einen Eingang 16 und einen Eingang 17. Der Eingang 16 ist mit der ersten Schaltung 11, der Eingang 17 mit der zweiten Schaltung 12 verbunden. Diese Zählschaltung 14 hat die Aufgabe, die Anzahl N Perioden des schnellen Taktsignals zu zählen, die in einer Periode des langsamen Taktsignals enthalten sind. Bei einer Variante zählt die Zählvorrichtung 14 die Anzahl Perioden des schnellen Taktsignals, die in mehreren aufeinanderfolgenden Perioden des langsamen Taktsignals enthalten sind: Bei dieser Variante bestimmt das Programm 7 eine Zahl N, indem es die Anzahl Perioden des schnellen Taktsignals durch die Anzahl Perioden des langsamen Taktsignals divi­ diert.

Der erhaltene Wert N wird im Datenspeicher 9 gespeichert. Das Programm 7 verwendet den Wert N und den Wert des Abstands delta zur Bestimmung einer An­ zahl äquivalenter Perioden des langsamen Taktsignals. Bei einer Einheit, in der der Abstand delta ausgedrückt wird, sind zwei Ausführungen möglich. Eine erste, be­ vorzugte Ausführung besteht darin, dass das Netz 3 Informationen 4 sendet, deren Informationsgehalt bezüglich des Abstands delta in einer Zeiteinheit ausgedrückt wird, beispielsweise in Sekunden. Das Programm 7 multipliziert so einen Wert von N mit einer Dauer einer Periode des schnellen Taktsignals. Dann führt das Pro­ gramm 7 eine Division des Werts des Abstands delta durch das Ergebnis dieser Multiplikation durch. Man erhält auf diese Weise eine Zahl M.

Bei einer zweiten Ausführungsform werden die übertragenen Informationen als Anzahl Perioden des schnellen Taktsignals ausgedrückt. Um den Wert M zu er­ halten, dividiert das Programm 7 direkt den Abstand delta durch den Wert N.

Die Zahl M besteht aus einem ganzzahligen Teil E, der eine Anzahl Perioden des langsamen Taktsignals definiert. Diese Zahl M umfasst ferner einen Dezi­ malteil, der einen Bruchteil einer Periode des langsamen Taktsignals definiert. Die­ ser Wert D kann nicht vom langsamen Taktsignal aus gezählt werden, da er unter der Dauer einer Periode des langsamen Taktsignals liegt. Eine Auf- oder Abrundung der Zahl M würde auf einen Fehler hinauslaufen, der gleich einer Periode des lang­ samen Taktsignals sein könnte, was nicht zu tolerieren ist. Bei der Rückkehr des Mobiltelefons 1 in einen aktiven Zustand muss nämlich eine geforderte Synchroni­ sation zwischen dem Netz 3 und dem Mobiltelefon 1 mit einer Genauigkeit von weniger als 1 µs erfolgen. Das bedeutet, dass der Abstand zwischen einer Beendi­ gung des Stand-by-Zustands des Mobiltelefons 1 und dem vorgesehenen Zeitpunkt T1 1 µs nicht überschreiten darf. Im gegenteiligen Fall kann das Mobiltelefon 1 kei­ ne Daten mit dem Netz 3 austauschen, da es den Zeitpunkt T1 des Treffens verpasst hat. Daher wird dieser Dezimalteil D gezählt, aber als Anzahl Perioden des schnel­ len Taktsignals. Hierzu wandelt das Programm 7 den Wert der Zahl D in einen Wert n von Perioden des schnellen Taktsignals um, indem es D mit N multipliziert. Die­ ser Wert von n wird vom Mikroprozessor 6 im Datenspeicher 9 gespeichert. Fig. 2 zeigt schematisch eine dem Ergebnis M entsprechende Dauer für einen praktischen Fall. Diese Dauer entspricht der Zähldauer E des langsamen Taktsignals und der Zähldauer n des schnellen Taktsignals, wobei n = m + r.

Nach dem Zeitpunkt T0 kann das Mobiltelefon 1 in einen Stand-by-Zustand versetzt werden. Zunächst zählt die Schaltung 15 m Perioden des schnellen Taktsi­ gnals zwischen dem Zeitpunkt T0 und dem Zeitpunkt T2 einer ersten Vorderflanke des langsamen Taktsignals nach dem Zeitpunkt T0. Dieser Wert m entspricht also der Phasenverschiebung zwischen dem schnellen Taktsignal zum Zeitpunkt T0 und dem langsamen Taktsignal, wobei die Einheit dieser Phasenverschiebung die An­ zahl von Perioden des schnellen Taktsignals ist. Der so erhaltene Wert m wird vom Wert n abgezogen, wobei sich ein Rest r ergibt. Der Rest r wird in einem (nicht dar­ gestellten) Speicher der Schaltung 15 gespeichert. Von dem Zeitpunkt an, in dem diese erste Vorderflanke des langsamen Taktsignals erzeugt wird, werden E Peri­ oden mit der langsamen Taktsignalschaltung gezählt. Man versetzt das Mobiltelefon ferner während einer Dauer T2-T4 in einen Stand-by-Zustand, während deren die Perioden E gezählt werden.

Von dieser ersten Flanke an unterbricht die ASIC-Schaltung 15 die Strom­ versorgung der einzelnen Elemente des Mobiltelefons 1 und insbesondere die der ersten Schaltung 11 durch die Spannungsquelle 13. Nach dem Zählen der E Peri­ oden sorgt die ASIC-Schaltung 15 dafür, dass die erste Schaltung 11 wieder mit Strom versorgt wird, worauf r Perioden mit der schnellen Taktsignalschaltung ge­ zählt werden. Am Ende des Zählens von E Perioden wird das Mobiltelefon 1 in ei­ nen aktiven Zustand versetzt. Später, zum Zeitpunkt T1, der dem Zeitpunkt ent­ spricht, zu dem eine Verbindung zum Netz 3 aufgebaut wurde, kann das Mobiltele­ fon 1 wieder Informationen wie 4 mit dem Netz 3 austauschen. Ferner wird erneut eine Eichung der zweiten Schaltung 12 durch die erste Schaltung 11 vorgenommen.

In einem bevorzugten Beispiel ist die erste Schaltung 11, die das schnelle Taktsignal liefert, mit dem Mikroprozessor 6 verbunden. Die ASIC-Schaltung 15 hat die Aufgabe, die E Perioden des langsamen Taktsignals zu zählen. Folglich wird die zweite Schaltung 12, die das langsame Taktsignal liefert, mit der ASIC- Schaltung 15 verbunden.

Das Mobiltelefon 1 weist eine Unterbrechervorrichtung 18 mit einem Ver­ sorgungseingang 19, einem Steuereingang 20 und einem Ausgang 21 auf. Der Ein­ gang 19 ist mit der Spannungsquelle 13 verbunden. Der Ausgang 21 ist mit der Vorrichtung 5, dem Mikroprozessor 6, der Taktgeberschaltung 11, der Zählvorrich­ tung 14, dem Programmspeicher 8 und dem Datenspeicher 9 verbunden. Die zweite Schaltung 12 und die ASIC-Schaltung 15 sind direkt an die Spannungsquelle 13 gelegt. Die ASIC-Schaltung 15 umfasst ausserdem einen Steuerausgang 22. Dieser Steuerausgang 22 der ASIC-Schaltung 15 ist mit dem Steuereingang 20 der Unter­ brechervorrichtung 18 verbunden. Während der Zeitdauer des Zählens der E Peri­ oden des langsamen Taktsignals sendet die ASIC-Schaltung 15 eine Information an die Unterbrechervorrichtung, die bewirkt, dass sich die Unterbrechervorrichtung 18 wie eine zwischen dem Versorgungseingang 19 und dem Ausgang 21 offene Schaltung verhält. Auf diese Weise sind alle an den Eingang 21 gelegten Elemente von der Stromversorgung getrennt. Der Energieverbrauch in einem Stand-by- Zustand hängt im wesentlichen von der Taktgeberschaltung 12 und der ASIC- Schaltung 15 ab.

Fig. 2 zeigt den zeitlichen Ablauf des Verfahrens der Erfindung in Form von Signaldiagrammen 23 bis 27. Im Signaldiagramm 23 sind Zeitpunkte darge­ stellt, die den wesentlichen Vorgängen entsprechen, die vor, während und nach ei­ nem Stand-by-Zustand des Mobiltelefons 1 stattfinden. Das Schalten in den Stand- by-Zustand erfolgt nach dem oder zum Zeitpunkt T2, d. h., beispielsweise zu einem Zeitpunkt T3. Das Beenden des Stand-by-Zustands erfolgt vor dem Zeitpunkt T1 zu einem Zeitpunkt T5. Die Zeitspanne vom Zeitpunkt T5 bis zum Zeitpunkt T1 muss ausreichen, dass der Mikroprozessor 6 und die Schaltungen, die er steuert, zum Zeitpunkt T1 für den aktiven Zustand verfügbar sind. An der Zeitachse des Signal­ diagramms 24 ist ein langsames Taktsignal dargestellt, beispielsweise mit einer Taktrate von 1/2. Bei einer bevorzugten Variante wird das Signal der Schaltung 12 dauernd erzeugt. Dies ist unproblematisch, da der Verbrauch der Schaltung 12 ge­ ring ist. Dennoch könnte man vorsehen, dass ihre Versorgung im aktiven Zustand unterbrochen wird. An der Zeitachse des Signaldiagramms 25 sind Zählschritte der E Perioden des langsamen Taktsignals dargestellt. An der Zeitachse des Signaldia­ gramms 26 ist das schnelle Taktsignal während eines aktiven Zustands und während eines Stand-by-Zustands (zwischen T3 und T4) dargestellt. Schliesslich sind an der Zeitachse des Signaldiagramms 27 die verschiedenen Zählperioden dargestellt.

Zum Zeitpunkt T in dem Signaldiagramm 23 empfängt das Mobiltelefon 1 Informationen 4 vom Netz 3. Der Zeitpunkt T im Signaldiagramm 26 entspricht ei­ nem Zeitpunkt, der synchron zum schnellen Taktsignal ist. Ein Vorgang, der zeitlich synchron zum schnellen Taktsignal stattfindet, ist ein Vorgang, der bei einer Flanke dieses schnellen Taktsignals stattfindet. Die Informationen 4 erlauben die Bestim­ mung des Wertes des Abstands delta zwischen dem bekannten Zeitpunkt T0 und dem späteren Zeitpunkt T1. Zwischen dem Zeitpunkt T und dem Zeitpunkt T0 ist das Mobiltelefon 1 aktiv. Für dieses Zeitintervall ist im Signaldiagramm 27 ein er­ ster Zählvorgang N dargestellt, der eine Eichung des im Signaldiagramm 24 vor­ handenen, langsamen Taktsignals und das schnelle Taktsignal betrifft. Mit dem Mi­ kroprozessor 6 erhält man so die Anzahl N.

Zu einem Zeitpunkt T0 beginnt die Phase des Zählens der m Perioden des schnellen Taktsignals zwischen diesem Zeitpunkt T0 und einer ersten Vorderflanke 28 des langsamen Taktsignals. Der Zählbeginn, d. h., der Zeitpunkt T0, ist synchron zum schnellen Taktsignal. Das Ende des Zählens von m erfolgt zu einem Zeitpunkt T2 während einer ersten Flanke 28 des langsamen Taktsignals, wobei der Zeitpunkt T2 zum langsamen Taktsignal synchron ist. Ein Zählen der E Perioden des langsa­ men Taktsignals kann also beginnen. Zu diesem Zählzeitpunkt werden die einzelnen Elemente des Mobiltelefons 1 immer noch von der Spannungsquelle 13 versorgt. Dies erlaubt insbesondere dem Mikroprozessor 6, den Rest r aus m zu berechnen und diesen Wert von r im Datenspeicher 9 zu speichern. Auf diese Weise ist der tatsächliche Beginn des Stand-by-Zustands des Mobiltelefons 1, beispielsweise zu einem Zeitpunkt T3, bezüglich des Beginns des Zählens der E Perioden verschoben.

Zu einem Zeitpunkt T3, der nach dem Zeitpunkt T2 liegt, steuert die ASIC- Schaltung 15 die Unterbrechervorrichtung 18, um eine zwischen dem Versorgungs­ eingang 19 und dem Ausgang 21 offene Schaltung herzustellen. In einem bevorzug­ ten Beispiel findet dieser Vorgang zum Zeitpunkt T3 während einer ersten Periode der E Perioden des langsamen Taktsignals statt. Dieser Vorgang hätte jedoch auch zu einem späteren Zeitpunkt stattfinden können. Nach dem Zeitpunkt T3 zählt die ASIC-Schaltung 15 bis zum Eintritt eines Zeitpunkts T4, der zu dem langsamen Taktsignal des Signaldiagramms 24 synchron ist. Zu diesem Zeitpunkt T4 hat die ASIC-Schaltung 15 E-k Perioden des langsamen Signals gezählt. In einem bevor­ zugten Beispiel ist k gleich 2, k kann jedoch auch einen beliebigen Wert zwischen 0 und E aufweisen.

Ab dem Zeitpunkt T4 reaktiviert die ASIC-Schaltung 15 die Schaltung 11, die das schnelle Taktsignal liefert. Die ASIC-Schaltung 15 zählt weiter, bis sie den Wert E erreicht. Dies erfolgt zu einem Zeitpunkt T5, der synchron zu dem langsa­ men Taktsignal ist. Auf diese Weise lassen die k Taktperioden des langsamen Si­ gnals zwischen dem Zeitpunkt T4 und dem Zeitpunkt T5 der Schaltung 11 ausrei­ chend Zeit, bis das schnelle Taktsignal, das sie liefert, stabil ist; dies entspricht einer Einschwingzeit. Diese Schaltung 11 ist synchron zum langsamen Taktsignal wieder in Betrieb gegangen. Also kann man davon ausgehen, dass die beiden Taktsignale bei Erreichen des Zeitpunkts T5 synchron sind oder höchstens eine Abweichung von einer Periode des schnellen Taktsignals vorliegt. Von diesem Zeitpunkt T5 an ist der Stand-by-Zustand des Mobiltelefons 1 beendet, doch empfängt es keine In­ formationen vom Netz. Die Zeitpunkte T5 und T1 fallen nämlich nicht zusammen, weshalb das Mobiltelefon 1 bezüglich des Netzes 3 nicht synchron ist. Um den Zeitpunkt T1 zu erreichen, zählt der Mikroprozessor 6 r Perioden des schnellen Taktsignals, wobei ein Zählende dem Zeitpunkt T1 entspricht. Das Mobiltelefon 1 geht dann zum vorgesehenen Zeitpunkt T1 auf Empfang.

Die zum Zeitpunkt T2 stattfindende Vorderflanke 28 des langsamen Taktsi­ gnals ist in einem bevorzugten Beispiel eine aufsteigende Flanke des langsamen Taktsignals. Als Bezugswerte könnte man jedoch ohne weiteres auch absteigende Flanken des langsamen Taktsignals verwenden.

Um die Genauigkeit der Eichung des langsamen Taktsignals durch das schnelle Taktsignal zu erhöhen, ersetzt man bei einer Variante letzteres durch ein doppeltes Taktsignal mit einer Frequenz, die höher ist als die Frequenz des schnel­ len Taktsignals. Man erzeugt ein doppeltes Taktsignal aus dem schnellen Taktsi­ gnal. Es existieren zahlreiche Varianten zum Erhalt des doppelten Taktsignals. Bei einer dieser möglichen Varianten wird ferner eine Kopie des schnellen Taktsignals verwendet, die aber um eine Halbperiode bezüglich des schnellen Taktsignals zeit­ lich verschoben ist. Bei dieser Variante werden Taktsignale mit weniger als der hal­ ben Taktrate berücksichtigt. Dies bedeutet, dass das Verhältnis der Dauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flanken zur Dauer einer Periode eines Taktsignals klei­ ner als ½ ist. In diesem Fall genügt es zum Erhalt des doppelten Taktsignals bei­ spielsweise, das schnelle Taktsignal und die Kopie des schnellen Taktsignals insbe­ sondere mittels einer Logikschaltung, welche diese Funktion ausführt, zu addieren. Folglich erlaubt das doppelte Taktsignal innerhalb des gleichen Zeitintervalls den Erhalt doppelt so vieler aufsteigender Flanken wie beim schnellen Taktsignal. Man erhöht auf diese Weise die Genauigkeit der Eichung des langsamen Taktsignals durch das doppelte Taktsignal. Bei einer Variante wird das doppelte Taktsignal durch Inversion eines schnellen Taktsignals mit der halben Taktrate erhalten. Bei dieser Variante kann man eine noch höhere Genauigkeit erzielen, indem darüber hinaus jedes der beiden Signale um eine Viertelperiode verschoben wird. Hierbei ergibt sich eine vierfache Genauigkeit.

Da die Synchronisation mit dem Netz bis auf eine Periode des schnellen Taktsignals erfolgt, wird die Genauigkeit der Synchronisation bei diesen Varianten entsprechend erhöht. Ausserdem wird bei einem doppelten Taktsignal nicht mehr eine Anzahl N Perioden, sondern eine Anzahl N' Perioden des doppelten Taktsignals gezählt, die in einer Periode des langsamen Taktsignals enthalten sind. Bei dieser Variante wird das kopierte schnelle Taktsignal vorzugsweise um eine Halbperiode bezüglich des schnellen Taktsignals verschoben.

In einem bevorzugten Beispiel besitzt das schnelle Taktsignal eine Frequenz von 13 MHz. Das langsame Taktsignal wiederum hat eine Frequenz von 32 kHz. Eine dem schnellen Taktsignal entsprechende Taktperiode beträgt etwa 77 ns. Die Genauigkeit der Synchronisation zwischen dem Netz 3 und dem Mobiltelefon 1 muss unter einer Mikrosekunde liegen. Bei der Erfindung beträgt sie etwa 77 ns und sogar etwa 38,5 ns, wenn die Variante mit dem doppelten Taktsignal angewandt wird.

Fig. 3 zeigt in Form eines Algorithmus eine mögliche Verknüpfung der ver­ schiedenen Schritte des Verfahrens der Erfindung. In einem Schritt 29 sendet das Netz 3 an das Mobiltelefon 1 die Daten, die den Abstand delta zwischen dem be­ kannten Zeitpunkt T0 und dem späteren Zeitpunkt T1 betreffen.

Während eines Schritts 30 passt der Mikroprozessor 6 das langsame Taktsi­ gnal vom schnellen Taktsignal aus an und erhält einen Wert N, den er im Daten­ speicher 9 speichert.

Nach dieser Eichung steuert das Programm 7 in einem Schritt 31 den Mikro­ prozessor 6 dahingehend, dass dieser daraus eine Stand-by-Dauer E ableitet. Durch diese Berechnung erhält man die Zahl M mit dem ganzzahligen Teil E und dem Rest D. Ein Problem besteht darin, dass zum Erhalt einer synchronen Einheit der Anfang des Zählens der E Perioden synchron zum schnellen Taktsignal erfolgen muss. Die­ se Synchronisation wird in einem Schritt 32 sichergestellt.

In diesem Schritt 32 wird die Phasenverschiebung m zwischen dem Zeit­ punkt T0 und der ersten aufsteigenden Flanke des langsamen Taktsignals nach dem Zeitpunkt T0 gemessen. Die Phasenverschiebung m wird als Anzahl Perioden des schnellen Taktsignals gemessen. Am Ende dieses Zählens wird ein Wert betreffend einen Rest zwischen diesem Wert m und dem Wert D, umgesetzt in Anzahl Peri­ oden des schnellen Taktsignals, gespeichert. Zur gleichen Zeit beginnt ein Schritt 33, in dem das Mobiltelefon 1 im Stand-by-Zustand ist, d. h., in dem die Schaltung 11, die das schnelle Taktsignal liefert, desaktiviert ist. Vor dem Ende des Zählens der E Perioden des langsamen Taktsignals wird mittels der ASIC-Schaltung 15 ein Testschritt 34 durchgeführt, um zu testen, ob ein Zeitpunkt des Endes des Stand-by- Zustands erreicht ist oder nicht. Im Falle einer positiven Antwort auf diesen Test führt das Verfahren einen Schritt 35 durch, in dem die ASIC-Schaltung 15 die Schaltung 11, die das schnelle Taktsignal liefert, reaktiviert, worauf, wenn das Zählen der E Perioden abgeschlossen ist, der Mikroprozessor 6 die r Perioden des schnellen Taktsignals zählt, von dem in Schritt 32 ein Wert im Datenspeicher 9 ge­ speichert wurde. Im Falle einer negativen Antwort auf diesen Testschritt 34 belässt das Verfahren der Erfindung das Mobiltelefon 1 im Schritt 33 des Stand-by- Zustands und zählt weiter. Nach dem Schritt 35 befindet sich das Mobiltelefon 1 wieder beim Zeitpunkt T1, der insbesondere beim Schritt 29 vorgesehen wurde. In diesem Fall ist das Mobiltelefon 1 während eines Schritts 36 aktiv, was bedeutet, dass es Daten mit dem Netz 3 austauschen kann.

In einem Schritt 37 ist das Mobiltelefon 1 wieder in einem Testschritt, bei dem geprüft wird, ob das Netz Daten sendet, die sich auf die Änderung des Werts des Abstands delta beziehen. Im Falle einer Änderung sendet das Netz diesen neuen Wert, und das Verfahren kehrt zu Schritt 29 zurück. Im Falle einer negativen Ant­ wort auf diesen Test passt das Verfahren nur das langsame Taktsignal von dem schnellen Taktsignal aus wieder an und kehrt zu Schritt 30 zurück.

Bei der Ausführungsform der Erfindung wurde davon ausgegangen, dass die ASIC-Schaltung 15 und der Mikroprozessor 6 die Anzahl Perioden des schnellen oder langsamen Taktsignals mit Zählvorrichtungen messen, doch hätten problemlos auch Vorrichtungen zum Abwärtszählen verwendet werden können.

Claims (8)

1. Stand-by-Verfahren bei einem Mobiltelefon (11), dadurch gekennzeichnet, dass

• - ein Mobiltelefon (1) über eine Antenne (2) mit einem Mobilfunknetz (3) verbunden wird,
• - das Mobiltelefon (1) mit einer mit der Antenne (2) verbundenen draht­ losen Sende/Empfangs-Vorrichtung (5), einer ersten Schaltung (11), die ein schnelles Taktsignal liefert, einer zweiten Schaltung (12), die ein langsames Taktsignal liefert, einem Mikroprozessor (6), der über einen Bus (10) mit ei­ nem Datenspeicher (9) verbunden ist, und einer Spannungsquelle (13) verse­ hen wird, die diese verschiedenen Elemente versorgt,
• - über die Antenne (2) des Mobiltelefons (1) Informationen (4) vom Netz (3) empfangen werden, die einen Abstand delta zwischen einem bekannten Zeitpunkt T0 und einem späteren Zeitpunkt T1 angeben,
• - die Anzahl N Perioden des schnellen Taktsignals gezählt wird, die in einer Periode des langsamen Taktsignals enthalten sind,
• - der Wert der Dauer delta durch die Anzahl N dividiert wird und eine Zahl M erhalten wird, wobei M aus einem ganzzahligen Teil E und einem Dezimalteil D besteht,
• - mit der schnellen Taktgeberschaltung m Perioden gezählt werden, wo­ bei m < n ist, wobei n gleich D × N zwischen dem Zeitpunkt T0 und einer ersten Flanke des langsamen Taktsignals nach dem Zeitpunkt T0 ist,
• - im Datenspeicher (9) des Mobiltelefons (1) ein Wert r des Rests einer Differenzbildung zwischen m und n gespeichert wird,
• - das Mobiltelefon (1) in einen Stand-by-Zustand versetzt wird,
• - E Perioden mit der langsamen Taktgeberschaltung gezählt werden,
• - r Perioden mit der schnellen Taktgeberschaltung gezählt werden und
• - das Mobiltelefon (1) in einen aktiven Zustand versetzt wird;

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

• - die erste Schaltung (11), die das schnelle Taktsignal liefert, mit dem Mikroprozessor (6) verbunden wird und
• - die zweite Schaltung (12), die das langsame Taktsignal liefert, mit der ASIC-Schaltung (15) verbunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

• - eine Unterbrechervorrichtung (18) zwischen der Spannungsquelle (13) und der ersten Schaltung (11), dem Mikroprozessor (6) und der drahtlosen Sende/Empfangs-Vorrichtung (5) vorgesehen wird und
• - die Unterbrechervorrichtung (18) von der ASIC-Schaltung (15) gesteu­ ert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

• - ein Öffnen der Unterbrechervorrichtung (18) während einer Dauer ge­ steuert wird, die mindestens gleich E Perioden des langsamen Taktsignals ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass

• - die m Perioden zwischen dem Zeitpunkt T0 und einer ersten aufstei­ genden Flanke (28) des langsamen Taktsignals gezählt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass

• - ein doppeltes Taktsignal aus dem schnellen Taktsignal und einem ko­ pierten schnellen Taktsignal erzeugt wird, das jedoch, bezogen auf dieses, zeitlich verschoben ist,
• - anstelle der Anzahl N eine Anzahl N' Perioden des doppelten Taktsi­ gnals gezählt wird, die in einer Periode des langsamen Taktsignals enthalten sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

• - die Kopie des schnellen Taktsignals um eine Viertelperiode bezüglich des schnellen Taktsignals verschoben wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass

• - das schnelle Taktsignal auf einer Frequenz von 13 MHz,
• - das langsame Taktsignal auf einer Frequenz von 32 kHz liegen.