DE102004019983B4

DE102004019983B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Feststellung der Gangabweichung und Fehlfunktion einer Echtzeituhr in einem Mobilfunkgerät

Info

Publication number: DE102004019983B4
Application number: DE102004019983A
Authority: DE
Inventors: Attila Michael Bilgic; Peter Mahrla; Michael Weber
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-04-24
Also published as: DE102004019983A1

Abstract

Vorrichtung zum Vergleichen einer in einem Mobilfunkgerät erzeugten internen Zeitinformation mit einer Referenz-Zeitinformation, wobei die Referenz-Zeitinformation aus mindestens einem zu mindestens einem Zeitpunkt von einer Basisstation ausgesendeten Referenz-Zeitsignal ableitbar ist und wobei die Vorrichtung in das Mobilfunkgerät integriert ist, mit
– einem Zeitgebermittel zur Erzeugung von internen Zeitsignalen,
– einem Empfangsmittel zum Empfangen des mindestens einen Referenz-Zeitsignals,
– einem Vergleichsmittel zum Vergleichen einer aus mindestens einem internen Zeitsignal abgeleiteten internen Zeitinformation mit einer Referenz-Zeitinformation,
– einem ersten Auswertemittel zur Bestimmung der Abweichung zwischen einer aus den internen Zeitsignalen ableitbaren Zeitangabe und einer aus den Referenz-Zeitsignalen ableitbaren Zeitangabe anhand eines von dem Vergleichsmittel durchgeführten Vergleichs, und
– einem zweiten Auswertemittel zur Bestimmung des Unterschieds von mindestens zwei von dem ersten Auswertemittel bestimmten Abweichungen, wobei das zweite Auswertemittel derart ausgestaltet ist, dass es ferner die zeitliche Veränderung eines aus den internen Zeitsignalen abgeleiteten Takts gegenüber einem aus...

Description

Die Erfindung betrifft eine in einem Mobilfunkgerät implementierte Echtzeituhr. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, mittels welcher eine Gangabweichung der Echtzeituhr von einer Referenzuhr sowie eine durch einen Ausfall der Versorgungsspannung hervorgerufene Fehlfunktionen der Echtzeituhr festgestellt werden können und mittels welcher die Echtzeituhr insbesondere kalibriert werden kann.
In Mobilfunkgeräte ist in der Regel eine so genannte Echtzeituhr (englisch: real time clock; RTC) integriert, welche die Uhrzeit mit einer bestimmten Auflösung und Genauigkeit dem Mobilfunkgerät zur Verfügung stellt. Die Echtzeituhr ist derart ausgelegt, dass auch bei einem kurzzeitigen Ausfall der Versorgungsspannung die Uhrzeit erhalten bleibt und korrekt weiterläuft. Sollte die Versorgungsspannung jedoch für einen längeren Zeitraum ausfallen, kann die Echtzeituhr nicht mehr weiterlaufen. Allerdings kann es in diesem Fall unter Umständen passieren, dass die Echtzeituhr ihren letzten Zeitwert beibehält und nach der Wiederherstellung der Versorgungsspannung mit diesem nunmehr falschen Zeitwert als Startwert weiterläuft.
Zur Feststellung einer durch einen Versorgungsspannungsausfall hervorgerufenen Fehlfunktion der Echtzeituhr können verschiedene Maßnahmen innerhalb der Echtzeituhr getroffen werden. Beispielsweise können zur Detektion eines Ausfalls der Versorgungsspannung zwei gegenläufige Zähler eingesetzt werden. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Inhalte der beiden Zähler nach einem Ausfall der Versorgungsspannung nicht mehr komplementär zueinander sind. Diese Maßnahme hat jedoch zum Nachteil, dass der Taktgeber im Allgemeinen zeitlich deutlich früher ausfällt, als die Register ihre Inhalte ver lieren. So kann es durchaus sein, dass ein aufgetretener Versorgungsspannungsausfall nicht detektiert wird und die Echtzeituhr an das Mobilfunkgerät eine falsche Echtzeit weitergibt. Dies ist bei typischen Szenarien, bei denen das Mobilfunkgerät von seiner Versorgungsspannung getrennt wird, wie beispielsweise einem Akkuwechsel, der Fall.
Eine Feststellung der Ganggenauigkeit der Echtzeituhr ist mit Maßnahmen, die ausschließlich innerhalb des Mobilfunkgeräts ablaufen, nicht möglich. Es wird vielmehr stets eine externe Referenz benötigt, welche eine höhere Ganggenauigkeit vorgibt.
Die Feststellung der Ganggenauigkeit der Echtzeituhr und die anschließende Kalibrierung der Echtzeituhr werden in der Regel mit Hilfe von Referenztakten, die im Mobilfunkgerät zur Verfügung stehen, durchgeführt. Bei den Referenztakten handelt es sich beispielsweise um die Systemfrequenz, die bei GSM (Global System for Mobile Communication)-Systemen typischerweise bei 13 MHz oder einem Vielfachen davon liegt. Nachteilig an dieser Methode ist die Verwendung einer Frequenz als Zeitreferenz. Denn eine derartige Referenzfrequenz stellt keine statische Größe dar, sondern hängt vom Betriebszustand des Mobilfunksystems ab. Da die Referenzfrequenz im Allgemeinen auf die von der Basisstation gesendete Trägerfrequenz aufsynchronisiert wird, kann es bei der Funkübertragung aufgrund einer Relativbewegung des Mobilfunkgeräts bezüglich der Basisstation zu Doppler-Verschiebungen der Referenzfrequenz kommen.

In der europäischen Offenlegungsschrift EP 1 094 374 A1 ist eine Vorrichtung beschrieben, mittels welcher eine in einem Mobilfunkgerät erzeugte interne Zeitinformation mit einer über Funk empfangenen Referenz-Zeitinformation verglichen wird.

Aufgabe der Erfindung ist, eine in ein Mobilfunkgerät integrierte Vorrichtung zu schaffen, welche eine in dem Mobilfunkgerät erzeugte interne Zeitinformation mit einer externen Referenz-Zeitinformation vergleicht. Dieser Vergleich soll eine hohe Genauigkeit aufweisen. Des Weiteren soll die Vorrichtung insbesondere dazu ausgelegt sein, eine Gangabweichung einer Echtzeituhr von einer Referenzuhr zu korrigieren. Ein Mobilfunkgerät, in welches die Vorrichtung integriert ist, soll ebenfalls geschaffen werden. Ferner soll ein Verfahren angegeben werden, das dem gleichen Zweck wie die gesuchte Vorrichtung dient und die genannten Vorteile aufweist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1, 9 und 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist derart ausgelegt, dass sie eine in einem Mobilfunkgerät erzeugte interne Zeitinformation mit einer Referenz-Zeitinformation, welche aus mindestens einem zu mindestens einem Zeitpunkt von einer Basisstation ausgesendeten Referenz-Zeitsignal ableitbar ist, vergleicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorteilhafterweise in den Basisband-Controller des Mobilfunkgeräts integriert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Zeitgebermittel, ein Empfangsmittel und ein Vergleichsmittel auf.

Das Zeitgebermittel dient zur Erzeugung von internen Zeitsignalen. Mit dem Empfangsmittel lässt sich das mindestens eine Referenz-Zeitsignal empfangen. Das Vergleichsmittel führt einen Vergleich zwischen einer aus mindestens einem internen Zeitsignal abgeleiteten internen Zeitinformation und einer Referenz-Zeitinformation durch.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber herkömmlichen, dem gleichen Zweck dienenden Vorrichtungen liegt in der höheren Genauigkeit eines von dem Vergleichsmittel ermittelten Vergleichswerts. Dies hat seinen Grund darin, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bildung der Referenz-Zeitinformation absolute Referenz-Zeitsignale und keine Frequenzen wie bei bekannten Vorrichtungen verwendet werden. Folglich können keine Störungen aufgrund von Relativbewegungen des Mobilfunkgeräts gegenüber der Basisstationen auftreten.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen Back-up-Batterien bzw. Back-up-Kapazitäten mit geringerer Kapazität ausgelegt werden können bzw. sogar ganz eingespart werden können.

Als Referenz-Zeitsignale können jegliche Signale verwendet werden, die von der Basisstation ausgesendet werden und eine Zeitinformation beinhalten. Es können ferner auch solche Signale dazu herangezogen werden, die bereits aus anderen Gründen von der Basisstation erzeugt werden. Daher muss eine herkömmliche Basisstation für den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung in keiner Weise modifiziert werden. Wie weiter unten bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert wird, können bei GSM-Systemen beispielsweise die Hyperframe-Nummern als Referenz-Zeitsignale verwendet werden.

Erfindungsgemäß umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein erstes Auswertemittel. Das erste Auswertemittel benutzt das Ergebnis des von dem Vergleichsmittel durchgeführten Vergleichs, um daraus die Abweichung zwischen einer aus den internen Zeitsignalen ableitbaren Zeitangabe und einer aus den Referenz-Zeitsignalen ableitbaren Zeitangabe zu bestimmen.

Das erste Auswertemittel versetzt demnach die erfindungsgemäße Vorrichtung in die Lage, quantitativ zu bestimmen, um wie viel der von dem Zeitgebermittel erzeugte Takt schneller oder langsamer ist als der von der Basisstation bereitgestellte Referenzzähler.

Um weitere Informationen über die Ganggenauigkeit des Zeitgebermittels zu erhalten, ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein zweites Auswertemittel vorgesehen, welches den Unterschied von mindestens zwei von dem ersten Auswertemittel bestimmten Abweichungen ermittelt. Mittels des zweiten Auswertemittels kann folglich die zeitliche Veränderung des von dem Zeitgebermittel erzeugten Takts bezüglich des Referenztakts der Basisstation beobachtet werden.

Die von dem ersten Auswertemittel bestimmte Abweichung und/oder der von dem zweiten Auswertemittel bestimmte Unterschied zwischen zwei Abweichungen kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dazu herangezogen werden, um mittels eines Kalibrationsmittels das Zeitgebermittel zu kalibrieren.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßeⁿ Vorrichtung sieht einen Speicher vor, in welchem ein von dem Vergleichsmittel ermittelter Vergleichswert und/oder ein empfangenes Referenz-Zeitsignal abgelegt werden. Insbesondere ist der Speicher ein nicht-flüchtiger Speicher, wie z.B. ein Flash-RAM.

Sollte die Versorgungsspannung des Mobilfunkgeräts zeitweilig ausfallen, so wird ein danach ermittelter Vergleichswert mit einem zuvor abgespeicherten Vergleichswert nicht mehr übereinstimmen, da die Referenzzeit im Mobilfunknetz weitergelaufen ist, während das Zeitgebermittel in dem Mobilfunkgerät zwischenzeitlich zum Stehen gekommen war. Aufgrund eines Vergleichs eines aktuell ermittelten Vergleichswerts mit dem in dem Speicher abgelegten Vergleichswert lässt sich demnach ein zuvor aufgetretener Versorgungsspannungsausfall detektieren.

Vorzugsweise ist das Zeitgebermittel eine Echtzeituhr, die einen Zeittakt zur Verfügung stellt, welcher in dem Mobilfunkgerät zu den verschiedensten Anwendungen herangezogen wird.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die interne Zeitinformation die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten ist, wobei ein Zeitpunkt jeweils durch die Erzeugung eines internen Zeitsignals charakterisiert ist. Ferner ist die Referenz-Zeitinformation die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten, welche durch zwei Referenz-Zeitsignale charakterisiert sind. Die beiden vorstehend definierten Zeitdauern werden von dem Vergleichsmittel miteinander verglichen.

Alternativ zu der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wäre es möglich, einen gemeinsamen Zeitpunkt sowohl für die Basisstation als auch für das Mobilfunkgerät als Bezugspunkt für jegliche Zeitmessung zu definieren. Dann bräuchte, um die Abweichung der Zeittakte des Zeitgebermittels und der Basisstation zu bestimmen, nur jeweils zu einem Zeitpunkt die seit dem gemeinsamen Bezugszeitpunkt verstrichene Zeit in der Basisstation und in dem Mobilfunkgerät ermittelt werden. Sollte jedoch zwischenzeitlich ein Spannungsverlust in dem Mobilfunkgerät auftreten, würde dies die Messung wesentlich erschweren.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung empfängt das Empfangsmittel zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils ein Referenz-Zeitsignal. Die zwei Zeitpunkte sind jeweils durch ein von dem Zeitgebermittel erzeugtes internes Zeitsignal festgelegt. Des Weiteren vergleicht das Vergleichsmittel die Zeitdauer zwischen den beiden soeben genannten Zeitpunkten mit einer Zeitdauer, die aus den zwei empfangenen Referenz-Zeitsignalen abgeleitet wird.

Des Weiteren kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die internen Zeitsignale und/oder die Referenz-Zeitsignale von einem oder mehreren Zählern erzeugte Zählerwerte sind. Insbesondere ist der zeitliche Abstand zwischen der Erzeugung aufeinanderfolgender Zählerwerte, die als Referenz-Zeitsignale dienen, in der Vorrichtung im Wesentlichen bekannt. Diese Maßnahme ermöglicht es, auf einfache Art und Weise die Taktung des Zeitgebermittels in dem Mobilfunkgerät mit der Referenztaktung der Basisstation zu vergleichen.

Sofern die Funkübertragung zwischen der Basisstation und dem Mobilfunkgerät auf dem GSM-Standard basiert, können als Referenz-Zeitsignale beispielsweise die Hyperframe-Nummern herangezogen werden. Die Hyperframe-Nummern werden in jedem Zeitschlitz von der Basisstation ausgesendet. Daher wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kein zusätzlicher Aufwand auf Seiten der Basisstation verursacht.

Das erfindungsgemäße Mobilfunkgerät enthält eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Somit weist das erfindungsgemäße Mobilfunkgerät gegenüber herkömmlichen Mobilfunkgeräten die gleichen Vorteile wie die erfindungsgemäße Vorrichtung auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient wie die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vergleichen einer in einem Mobilfunkgerät erzeugten internen Zeitinformation mit einer Referenz-Zeitinformation. Dabei ist die Referenz-Zeitinformation aus mindestens einem zu mindestens einem Zeitpunkt von einer Basisstation ausgesendeten Referenz-Zeitsignal ableitbar. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nachfolgende Schritte durchgeführt:

(a) Erzeugen von mindestens einem internen Zeitsignalen mittels eines Zeitgebermittels;
(b) Empfangen des mindestens einen Referenz-Zeitsignals;
(c) Vergleichen der aus dem mindestens einen internen Zeitsignal abgeleiteten internen Zeitinformation mit der Referenz-Zeitinformation;
(d) Bestimmen der Abweichung zwischen einer aus den internen Zeitsignalen ableitbaren Zeitangabe und einer aus den Referenz-Zeitsignalen ableitbaren Zeitangabe anhand des im Verfahrensschritt (c) durchgeführten Vergleichs;
(e) Bestimmen des Unterschieds von mindestens zwei im Verfahrensschritt (d) bestimmten Abweichungen; und
(f) Bestimmen der zeitlichen Veränderung eines aus den internen Zeitsignalen abgeleiteten Takts gegenüber einem aus den Referenz-Zeitsignalen abgeleiteten Takt.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die gleichen Vorteile wie die erfindungsgemäße Vorrichtung auf. Insbesondere zeichnet sich der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführte Vergleich durch eine hohe Genauigkeit aus, da zur Ermittlung der Referenz-Zeitinformation im Gegensatz zu herkömmli chen Verfahren keine Referenzfrequenzen, sondern absolute Referenz-Zeitsignale verwendet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine in ein Mobilfunkgerät integrierte Echtzeituhr, anhand derer im Folgenden ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung und für das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben wird.
In der Figur ist eine Echtzeituhr im Basisband-Controller eines Mobilfunkgeräts dargestellt. Die Funkübertragung zwischen dem Mobilfunkgerät und einer zugehörigen Basisstation basiert auf dem GSM-Standard.
Die Zähler a-bit, b-bit, c-bit und d-bit werden mit einem Sekundentakt betrieben, der aus einer Referenzfrequenz 1 von 32768 Hz durch entsprechendes Herunterteilen mittels eines Teilers 2 erzeugt wird. Da die Referenzfrequenz 1 aufgrund von Toleranzen nicht genau 32768 Hz beträgt, ist der exakte Teilungsfaktor nur durch eine Kalibration zu bestimmen. Der Sekundentakt wird in den Zählern a-bit, b-bit, c-bit und d-bit entweder linear oder in Stufen, z.B. in Sekunden, Minuten, Stunden und Tagen, hochgezählt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Zähler b-bit zur Detektion einer möglichen Fehlfunktion aufgrund eines zwischenzeitlichen Ausfalls der Versorgungsspannung mit einem komplementären Zähler b*-bit verbunden. Es wird davon ausgegangen, dass bei einem Ausfall der Versorgungsspannung die beiden Zählerstände der Zähler b-bit und b*-bit nicht mehr komplementär sind und aufgrund dessen der aufgetretene Fehler detektiert werden kann. Allerdings muss in diesem Fall eine Korrektur der Zeiteinstellung von außen, z.B. durch eine Benutzereingabe, erfolgen.
Die Ganggenauigkeit der Echtzeituhr ist durch die Genauigkeit des erzeugten Sekundentakts vorgegeben. Die Genauigkeit des Sekundentakts hängt wiederum von der Stabilität der Referenzfrequenz 1 und der Genauigkeit der Kalibration des Teilers 2 ab. Eine so genannte Clock-gating-Einheit 3 ermöglicht die Auslassung von Takten, um die Genauigkeit der Sekundentakts zu erhöhen. Eine Steuereinheit 4 übernimmt die Steuerung der Clock-gating-Einheit 3.
Die Feststellung der Gangabweichung der Echtzeituhr beruht bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung auf einem Vergleich der Zähler a-bit, b-bit, c-bit und d-bit mit Zählern, die im Mobilfunknetz verfügbar sind. Im GSM-Netz sind dies beispielsweise Zähler T1, T2 und T3, die durch nachfolgende Gleichungen definiert sind: T1 = FN div (26·51) (1) T2 = FN mod 26 (2) T3 = FN mod 51 (3)
In den Gleichungen (1), (2) und (3) bezeichnet FN die so genannte Hyperframe-Nummer (englisch: frame = Rahmen) im GSM-Standard. Die Hyperframe-Nummer FN errechnet sich nach folgender Gleichung: FN = (T1 + 1)·(T2 + 1)·(T3 + 1) – 1 (4)
Der GSM-Standard weist eine Rahmenstruktur auf, die folgendermaßen aufgebaut ist. Ein Hyperframe mit einer Dauer von 3h 29min 3,5s umfasst 2048 Superframes, ein Superframe enthält 51·26 Frames, und ein Frame weist 8 Zeitschlitze auf. Jedem Zeitschlitz ist eine Hyperframe-Nummer FN zugeordnet, welche innerhalb eines Hyperframes kontinuierlich hochgezählt wird. Zu Beginn eines Hyperframes wird wieder von Neuem begonnen, die Hyperframe-Nummer FN beginnend mit 0 hochzuzählen.
Um die Ganggenauigkeit der Echtzeituhr festzustellen, werden zu zwei von der Echtzeituhr vorgegebenen Zeitpunkten T_a und T_b die Hyperframe-Nummer FN_a und FN_b aus dem GSM-Netz abgerufen und eine Differenz ΔFN gebildet: ΔFN = FNb – FNa (5)
Aus der Differenz ΔFN ergibt sich unmittelbar die verstrichene Zeit zwischen den beiden Zeitpunkten T_a und T_b, da ein Frame 4,62 ms dauert.
Des Weiteren wird die Differenz ΔT aus den beiden Zählerständen gebildet, welche die Echtzeituhr zu den Zeitpunkten T_a und T_b annahm ΔT = Tb – Ta (6)
Ein Vergleich der Differenzen ΔFN und ΔT zeigt, ob die Echtzeituhr zu schnell oder zu langsam geht. Dieser Vergleich wird in einem Controller 5 durchgeführt. Darüber hinaus ist auch eine quantitative Aussage über die Ganggenauigkeit der Echtzeituhr möglich, da die Zeitabweichung pro verstrichener Zeit bekannt ist.
Für eine Kalibrierung der Echtzeituhr sind die beiden Zeitpunkte T_a und T_b, zu denen die Hyperframe-Nummern FN_a und FN_b abgefragt werden, so zu wählen, dass sich eine signifikante Änderung der Zählerstände in der Echtzeituhr ergibt und sich die Verarbeitungszeiten für die ausgeführten Prozesse möglichst nicht bemerkbar machen.
Nach einer erfolgten Kalibrierung der Echtzeituhr ist eine Fehlfunktionsdetektion möglich, indem der Messzeitpunkt T_a und die zugehörige Hyperframe-Nummer FN_a in einem nichtflüchtigen Speicher 6, wie z.B. einem Flash-Speicher, abgelegt werden. Wird zu einem späteren Zeitpunkt T_b die Hyper frame-Nummer FN_b ermittelt, kann durch Differenzbildung und Berücksichtigung der pro Zeitschlitz verstrichenen Zeit festgestellt werden, ob die Zeitangabe der Echtzeituhr noch korrekt ist. Falls dies nicht der Fall sein sollte, kann ein neuer Wert eingestellt werden.
Durch eine Bestimmung der Änderung der Differenz ΔFN gegenüber der Differenz ΔT über einen entsprechend langen Zeitraum kann ferner eine noch weitere Erhöhung der Ganggenauigkeit der Echtzeituhr erreicht werden.
Bei allen vorstehend beschriebenen Maßnahmen ist stets der Überlauf der vom GSM-Netz zur Verfügung gestellten Zähler T1, T2 und T3 zu berücksichtigen, d.h. die verstrichene Zeit kann nur modulo 3h 29 min berechnet werden. Dies sollte jedoch für die gängigen Szenarien, bei denen ein Ausfall der Versorgungsspannung auftritt, wie z.B. einen Akkuwechsel, ausreichend sein.
In der Figur sind neben den bereits beschriebenen Einheiten des Weiteren ein Modem 7, ein Interrupt-Controller 8, eine Vergleichseinheit 9 und ein Speicher 10 zum Ablegen eines Vergleichswerts dargestellt.
Zum einfacheren Verständnis des vorliegenden Ausführungsbeispiels soll noch erläutert werden, welchen bei der Formulierung der Patentansprüche verwendeten Begriffen die in dem Ausführungsbeispiel aufgeführten Größen entsprechen. Die Zeitpunkte T_a und T_b stellen interne Zeitsignale dar, die Hyperframe-Nummern FN_a und FN_b sind Referenz-Zeitsignale, die Differenz ΔT ist eine interne Zeitinformation und die Differenz ΔFN ist eine Referenz-Zeitinformation, da die zeitliche Dauer eines Frames bekannt ist.

Claims

Vorrichtung zum Vergleichen einer in einem Mobilfunkgerät erzeugten internen Zeitinformation mit einer Referenz-Zeitinformation, wobei die Referenz-Zeitinformation aus mindestens einem zu mindestens einem Zeitpunkt von einer Basisstation ausgesendeten Referenz-Zeitsignal ableitbar ist und wobei die Vorrichtung in das Mobilfunkgerät integriert ist, mit – einem Zeitgebermittel zur Erzeugung von internen Zeitsignalen, – einem Empfangsmittel zum Empfangen des mindestens einen Referenz-Zeitsignals, – einem Vergleichsmittel zum Vergleichen einer aus mindestens einem internen Zeitsignal abgeleiteten internen Zeitinformation mit einer Referenz-Zeitinformation, – einem ersten Auswertemittel zur Bestimmung der Abweichung zwischen einer aus den internen Zeitsignalen ableitbaren Zeitangabe und einer aus den Referenz-Zeitsignalen ableitbaren Zeitangabe anhand eines von dem Vergleichsmittel durchgeführten Vergleichs, und – einem zweiten Auswertemittel zur Bestimmung des Unterschieds von mindestens zwei von dem ersten Auswertemittel bestimmten Abweichungen, wobei das zweite Auswertemittel derart ausgestaltet ist, dass es ferner die zeitliche Veränderung eines aus den internen Zeitsignalen abgeleiteten Takts gegenüber einem aus den Referenz-Zeitsignalen abgeleiteten Takt bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch – ein Kalibrationsmittel zur Kalibrierung des Zeitgebermittels anhand der von dem ersten Auswertemittel bestimmten Abweichung und/oder anhand des von dem zweiten Auswertemittel bestimmten Unterschieds.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch – einen Speicher zum Ablegen eines von dem Vergleichsmittel ermittelten Vergleichswerts und/oder zum Ablegen eines empfangenen Referenz-Zeitsignals, wobei der Speicher insbesondere ein nicht-flüchtiger Speicher ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass das Zeitgebermittel eine Echtzeituhr ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass die interne Zeitinformation die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten ist, welche durch zwei interne Zeitsignale charakterisiert sind, und – dass die Referenz-Zeitinformation die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten ist, welche durch zwei Referenz-Zeitsignale charakterisiert sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass das Empfangsmittel derart ausgelegt ist, dass es zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils ein Referenz-Zeitsignal empfängt, wobei die zwei Zeitpunkte jeweils durch ein internes Zeitsignal festgelegt sind, und – dass das Vergleichsmittel derart ausgelegt ist, dass es die Zeitdauer zwischen den zwei Zeitpunkten mit einer aus den zwei empfangenen Referenz-Zeitsignalen ableitbaren Zeitdauer vergleicht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass die internen Zeitsignale und/oder die Referenz-Zeitsignale von einem oder mehreren Zählern (a-bit, b-bit, c-bit, d-bit) erzeugte Zählerwerte sind, und – dass insbesondere der zeitliche Abstand zwischen der Erzeugung aufeinanderfolgender Referenz-Zeitsignale in der Vorrichtung bekannt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, – dass es sich im GSM-Standard bei den Referenz-Zeitsignalen um Hyperframe-Nummern handelt.
Mobilfunkgerät mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Vergleichen einer in einem Mobilfunkgerät erzeugten internen Zeitinformation mit einer Referenz-Zeitinformation, wobei die Referenz-Zeitinformation aus mindestens einem zu mindestens einem Zeitpunkt von einer Basisstation ausgesendeten Referenz-Zeitsignal ableitbar ist, wobei bei dem Verfahren folgende Schritte durchgeführt werden: (a) Erzeugen von mindestens einem internen Zeitsignal mittels eines Zeitgebermittels; (b) Empfangen des mindestens einen Referenz-Zeitsignals; (c) Vergleichen der aus dem mindestens einen internen Zeitsignal abgeleiteten internen Zeitinformation mit der Referenz-Zeitinformation; (d) Bestimmen der Abweichung zwischen einer aus den internen Zeitsignalen ableitbaren Zeitangabe und einer aus den Referenz-Zeitsignalen ableitbaren Zeitangabe anhand des im Verfahrensschritt (c) durchgeführten Vergleichs; (e) Bestimmen des Unterschieds von mindestens zwei im Verfahrensschritt (d) bestimmten Abweichungen; und (f) Bestimmen der zeitlichen Veränderung eines aus den internen Zeitsignalen abgeleiteten Takts gegenüber einem aus den Referenz-Zeitsignalen abgeleiteten Takt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, – dass das Zeitgebermittel anhand der im Verfahrensschritt (d) bestimmten Abweichung und/oder anhand des im Verfahrensschritt (e) bestimmten Unterschieds kalibriert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, – dass ein im Verfahrensschritt (c) ermittelter Vergleichswert und/oder ein im Verfahrensschritt (b) empfangenes Referenz-Zeitsignal in einem Speicher abgelegt wird, wobei der Speicher insbesondere ein nicht-flüchtiger Speicher ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, – dass das Zeitgebermittel eine Echtzeituhr ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, – dass die interne Zeitinformation die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten ist, welche durch zwei interne Zeitsignale charakterisiert sind, und – dass die Referenz-Zeitinformation die Zeitdauer zwischen zwei Zeitpunkten ist, welche durch zwei Referenz-Zeitsignale charakterisiert sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, – dass im Verfahrensschritt (b) zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils ein Referenz-Zeitsignal empfangen wird, wobei die zwei Zeitpunkte jeweils durch ein internes Zeitsignal festgelegt sind, und – dass im Verfahrensschritt (c) die Zeitdauer zwischen den beiden Zeitpunkten mit einer aus den zwei empfangenen Referenz-Zeitsignalen ableitbaren Zeitdauer verglichen wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, – dass die internen Zeitsignale und/oder die Referenz-Zeitsignale von einem oder mehreren Zählern (a-bit, b-bit, c-bit, d-bit) erzeugte Zählerwerte sind, und – dass insbesondere der zeitliche Abstand zwischen der Erzeugung aufeinanderfolgender Referenz-Zeitsignale in dem Mobilfunkgerät bekannt ist.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, – dass es sich im GSM-Standard bei den Referenz-Zeitsignalen um Hyperframe-Nummern handelt.