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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von
tragbaren elektronischen Einrichtungen, insbesondere auf ein Verfahren
und Einrichtungen zum Steuern der Frequenz einer Frequenzquelle.
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Zellulartelefone
weisen Mischoszillatoren zum Erzeugen von Frequenzen auf. Diese
Frequenzen werden unter anderem zum Takten von Schaltungen innerhalb
des Telefons verwendet.
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Es
ist bekannt, dass diese Oszillatoren nicht exakt arbeiten, da sie
häufig
eine Verschiebung der Frequenz gibt, die aufgrund u.a. von Temperaturschwankungen
und Altern des Oszillators erzeugt wird. Da die Frequenz weniger
exakt ist, besteht die Notwendigkeit, die Frequenz einzustellen
oder zu steuern, so dass sie stabil ist. Es existieren Steuerungsverfahren
zum Einstellen der Frequenz auf Basis der Temperatur des Oszillators.
Die Temperaturkompensationsverfahren auf Basis der Temperatur basieren
normalerweise auf statischen Zuständen. Unterschiedliche Teile
eines Telefons können
jedoch unterschiedliche Temperaturen haben, was zur Folge hat, dass
die Temperaturkompensation weniger genau ist, als wenn sie im statischen
Zustand verwendet wird.
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Es
ist weiter bekannt, die Trägerwelle
zu verwenden, welche eine Basisstation, welche mit einem Telefon
kommuniziert, zur Übertragung
von Signalen als eine Referenzfrequenz für den Oszillator zu verwenden.
Die Frequenz des Oszillators wird dann auf die Referenzfrequenz
durch eine einfache Steuereinheit im Telefon einstellt. Es gibt
jedoch eine Schwierigkeit mit dieser Einstellung, die so ist, dass
das Telefon die Verbindung mit der Basisstation verlieren kann.
Dann gibt es keinen Kontakt mit der Referenzfrequenz, mit der Folge
einer nachfolgenden möglichen
Verschiebung der Oszillatorfrequenz. Bei der GSM-Spezifikation gibt es außerdem bestimmte
Frequenz- und Zeitablaufverschiebegrenzen, die während eines zeitlichen Verbindungsausfalls
mit einer Basisstation nicht überschritten
werden dürfen.
Dieser Verlust kann unter normalen Umständen in der Größenordnung
von 1 bis 2 Minuten liegen. Dieses Erfordernis kann kaum den Anforderungen
entsprechen, wenn die Verschiebung nicht auch während des Verbindungsausfalls
kompensiert wird.
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Die
US 5 113 416 beschreibt
ein System zum Einstellen der Übertragungsfrequenz
zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation. Die Mobilstation ermittelt
hier die Fre quenz des von der Basisstation empfangenen Signals,
bestimmt, ob das Signal von der aktuellen Basisstation empfangen
wurde und stellt das Ausgangssignal des quarz-gesteuerten Referenz-Mischoszillators
gemäß der Differenz
zwischen der Referenz des Ausgangssignals und der Frequenz des empfangenen
Signals ein. Dieses Dokument beschreibt daher eine normale Einstellung der
Frequenz, wenn Kontakt mit einer Basisstation aufrechterhalten wird.
Das Dokument erwähnt
nicht einen Verbindungsausfall mit einer Basisstation.
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Die
US 5 172 075 beschreibt,
wie eine Frequenzquelle in einer Ferneinheit gesteuert wird, um eine
stabile Frequenz beizubehalten. Im Normalbetrieb ist die Frequenzquelle
auf eine externe Referenzfrequenz verriegelt. Wenn die Referenzfrequenz nicht
vorhanden ist, wird die Temperatur der Frequenzquelle ermittelt.
Gespeicherte Information in Bezug auf Steuersignale wird verwendet,
um ein Steuersignal zum Steuern der Ausgangsfrequenz der Frequenzquelle
zu erzeugen. Dieses Dokument beschreibt somit das Steuern eines
Oszillators in einer tragbaren elektronischen Einrichtung, wenn
es keinen Kontakt mit einer Basisstation gibt. Das Dokument erwähnt außerdem,
dass in einem Fall die aktuelle Temperatur und das letzte Steuersignal,
welches zum Steuern des Oszillators verwendet wurde, zum Berechnen
weiterer Steuersignale verwendet werden. Das Dokument richtet sich
allgemein auf das Bereitstellen von Steuerung der Oszillatorfrequenz, wenn
es lange Unterbrechungszeiten des Telefons mit der Basisstation
gibt. Als Beispiel wird die Größenordnung
mehrerer Tage angegeben. Es verwendet außerdem die Temperatur des Oszillators,
um Steuerungswerte zu berechnen und benötigt daher einen Temperatursensor.
Temperatursensoren erhöhen
die Kosten einer Einrichtung und benötigen außerdem mehr Raum, wobei beides
wichtig ist, diese auf dem Gebiet von Zellulartelefonen niedrig
zu halten.
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Die
US 5 818 302 offenbart eine
Steuerungseinrichtung für
eine Frequenzquelle unter Verwendung eines externen Referenzfrequenzgenerators, der
eingerichtet ist, um zu: im Fall eines Kontakts mit dem Referenzfrequenzgenerator
einen neuen Steuerungswert zur Frequenzquelle (VCO) zu liefern,
wobei der Wert durch die Frequenzquellenfrequenz und die Referenzfrequenz
bestimmt wird, und im Fall von keinem Kontakt mit dem Referenzgenerator
den letzten verwendeten Steuerungswert zu speichern und diesen zur
Frequenzquelle (VCO) zum Steuern der letzteren zu liefern. Die Steuerungseinrichtung
ist Teil einer PLL, wobei ein DPS zwischen dem Phasendetektor und
dem VCO zur Verarbeitung, zum Steuern und zum Verwenden des Steuerungswerts
verwendet wird.
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Es
besteht somit eine Notwendigkeit für eine einfachere Weise zum
Steuern der Frequenz eines Oszillators in einer tragbaren elektronischen
Einrichtung während
eines vorübergehenden
Verbindungsausfalls mit einer Basisstation.
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Die
vorliegende Erfindung richtet sich daher auf das Lösen des
Problems, um eine einfache und kostenwirksame Steuerung der Frequenz
einer Frequenzquelle in einer tragbaren elektronischen Einrichtung
während
eines vorübergehenden
Verbindungsausfalls mit einem Referenzfrequenzgenerator bereitzustellen.
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Dieses
Problem wird allgemein durch Berechnen des Werts einer Änderungsrate
unter Verwendung des zuletzt verwendeten Steuerungswerts und zumindest
des einen Steuerungswerts unmittelbar vor dem letzten Steuerungswert
gelöst,
der verwendet wird, wenn Kontakt mit der Referenzquelle aufrechterhalten
wurde, wonach dieser Wert der berechneten Änderungsrate während eines
vorübergehenden
Verbindungsausfalls verwendet wird.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine tragbare
elektronische Einrichtung bereitzustellen, die einen einfachen und
kostengünstigen
Aufbau hat, um die Frequenz einer Frequenzquelle, welche in der
tragbaren elektronischen Einrichtung enthalten ist, während einem
vorübergehenden
Verbindungsausfall mit einem Referenzfrequenzgenerator zu steuern.
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Gemäß einem
ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch
eine tragbare elektronische Einrichtung gelöst, die eingerichtet ist, mit
einem Referenzfrequenzgenerator zu kommunizieren, und aufweist:
eine
Empfangseinheit, welche eine Referenzfrequenz empfängt,
eine
Frequenzquelle, welche eine Frequenz der Einrichtung erzeugt, und
zumindest
eine Steuerungseinheit, die eingerichtet ist um:
im Fall eines
Kontakts mit dem Referenzfrequenzgenerator:
einen neuen Steuerungswert
zur Frequenzquelle zu liefern, wobei der Wert durch die Frequenzquellenfrequenz
und die Referenzfrequenz bestimmt wird, und
eine Änderungswertrate
zumindest auf der Basis des neuen und eines vorherigen Steuerungswerts
zu berechnen,
im Falle keines Kontakts mit dem Referenzgenerator:
einen
neuen Steuerungswert auf der Basis der Änderungswertrate und des letzten
verwendeten Steuerungswerts zu berechnen, und
den neuen Steuerungswert
zur Frequenzquelle, um diese zu steuern, zu liefern.
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Ein
zweites Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des ersten Merkmals, welches außerdem
eine Ermittlungseinheit aufweist, die ermittelt, wenn die Einrichtung
mit dem Referenzfrequenzgenerator in Kontakt ist oder Kontakt verloren
ist.
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Ein
drittes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des ersten Merkmals, welches außerdem
aufweist: einen Steuerungswertspeicher, der zumindest den letzten
verwendeten Steuerungswert aufweist, und einen Änderungsratenspeicher umfasst,
der zumindest die Änderungsrate
in Verbindung mit dem letzten verwendeten Steuerungswert aufweist.
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Ein
viertes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des ersten Merkmals, wobei es eine erste Steuerungseinrichtung gibt,
die eingerichtet ist, die Frequenzquelle im Fall von Kontakt mit
dem Referenzfrequenzgenerator zu steuern, und eine zweite Steuerungseinrichtung,
die eingerichtet ist, die Frequenzquelle im Fall keines Kontakts mit
dem Referenzfrequenzgenerator zu steuern.
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Ein
fünftes
Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des vierten
Merkmals, welches außerdem
einen Schalter aufweist, der eingerichtet ist, die erste Steuerungseinrichtung
mit der Frequenzquelle in dem Fall zu verbinden, dass die Ermittlungseinheit
die Verbindung ermittelt, und die zweite Steuerungseinrichtung mit
der Frequenzquelle zu verbinden, im Fall, dass sie dies nicht tut.
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Ein
sechstes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des ersten Merkmals, welche außerdem
einen Timer aufweist, der startet, wenn Kontakt mit dem Referenzfrequenzgenerator verloren
ist, wobei die Steuerungseinrichtung, die die Frequenzquelle steuert,
wenn kein Kontakt mit dem Referenzfrequenzgenerator vorher eingerichtet
ist, um die Verwendung der Änderungsinformationsrate zu
stoppen, wenn der Zähler
einen vorher festgelegten Wert erreicht.
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Ein
siebtes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des sechsten Merkmals, wobei der Timer zurückgesetzt wird, wenn Kontakt mit
dem Referenzfrequenzgenerator, nachdem dieser verloren ist, eingerichtet
ist.
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Ein
achtes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des
sechsten Merkmals, wobei der vorher festgelegte Wert abhängig ist
von der Änderungsinformationsrate.
Dies hat den Vorteil, die Verwendung des Werts der Änderungsrate
anzuhalten, wenn diese nicht länger
verlässlich
sind.
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Ein
neuntes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des achten Merkmals, wobei der vorher festgelegte Wert hoch ist,
wenn die Änderungsrate
niedrig ist, und niedrig ist, wenn die Änderungsrate hoch ist.
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Ein
zehntes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des ersten Merkmals, wobei dies ein Mobiltelefon ist und der Referenzfrequenzgenerator
eine Basisstation ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung richtet sich auf das
Bereitstellen einer Steuerungseinrichtung für eine Frequenzquelle, welche
einen einfachen und kosten günstigen
Aufbau hat, um die Frequenz der Frequenzquelle während eines vorübergehenden
Verbindungsausfalls mit einem Referenzfrequenzgenerator zu steuern.
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Gemäß einem
elften Merkmal der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch
eine Steuerungseinrichtung für
eine Frequenzquelle unter Verwendung eines externen Referenzfrequenzgenerators
gelöst,
der eingerichtet ist, um:
im Fall eines Kontakts mit dem Referenzfrequenzgenerator:
Liefern
eines neuen Steuerungswerts zur Frequenzquelle;
wobei der Wert
durch die Frequenzquellenfrequenz und die Referenzfrequenz bestimmt
wird, und
Berechnen einer Änderungswertrate
zumindest auf der Basis des neuen und eines vorherigen Steuerungswerts,
im
Fall keines Kontakts mit dem Referenzfrequenzgenerator:
Berechnen
eines neuen Steuerungswerts auf der Basis der Änderungswertrate und des letzten
verwendeten Steuerungswerts, und
Liefern des neuen Steuerungswerts
zur Frequenzquelle, um diese zu steuern.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zum Steuern einer Frequenzquelle bereitzustellen, welches einfach
und kostengünstig
ist, um das Steuern der Frequenz der Frequenzquelle während eines
vorübergehenden Verbindungsausfalls
mit einem Frequenzgenerator zu steuern.
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Gemäß einem
zwölften
Merkmal der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein
Verfahren zum Regeln einer Frequenzquelle in einer tragbaren elektronischen
Einrichtung gelöst,
welches folgende Schritte aufweist:
im Fall eines Empfangs
einer Referenzfrequenz von einem externen Referenzfrequenzgenerator:
Liefern
eines neuen Steuerungswerts zur Frequenzquelle;
wobei der Wert
durch die Frequenzquellenfrequenz und die Referenzfrequenz bestimmt
wird, und
Berechnen einer Änderungswertrate
zumindest auf der Basis des neuen und eines vorherigen Steuerungswerts,
im
Fall keines Empfangs von Referenzfrequenzsignalen vom externen Referenzfrequenzgenerator:
Berechnen
eines neuen Steuerungswerts auf der Basis der Änderungswertrate und des letzten
verwendeten Steuerungswerts, und
Liefern des neuen Steuerungswerts
zur Frequenzquelle, um diese zu steuern.
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Ein
dreizehntes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des zwölften
Merkmals, welches außerdem
den Schritt zum Ermitteln von Empfang oder Nichtempfang von Referenzfrequenzsignalen
aufweist.
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Ein
vierzehntes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des zwölften
Merkmals, welches außerdem
den Schritt zum Speichern des gelieferten Steuerungswerts und im
Fall von Empfang von Referenzfrequenzsignalen vom externen Referenzfrequenzgenerator
auch der Änderungswerte
aufweist.
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Ein
fünfzehntes
Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des zwölften Merkmals,
welches außerdem
folgende Schritte aufweist:
im Fall von Nicht-Empfang von Referenzfrequenzsignalen
vom externen Referenzfrequenzgenerator: Zählen der Zeit, während der
keine Referenzfrequenzsignale empfangen werden und Stoppen von Berechnung
neuer Steuerungswerte, wenn die Zeit eine vorher festgelegte Zeitgrenze
erreicht.
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Ein
sechzehntes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des fünfzehnten Merkmals,
welches außerdem
den Schritt zum Zurücksetzen
der Zeit aufweist, wenn di Referenzsignale wiederum empfangen werden.
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Ein
siebzehntes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des fünfzehnten Merkmals,
wobei der vorher festgelegte Wert von der Änderungswertrate abhängig ist.
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Ein
achtzehntes Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale
des siebzehnten Merkmals, wobei der vorher festgelegte Wert hoch ist,
wenn die Änderungswertrate
niedrig ist, und niedrig ist, wenn die Änderungswertrate hoch ist.
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Die
vorliegende Erfindung hat viele Vorteile. Sie ist einfach und leicht
auszuführen.
Sie benötigt keine
komplizierten unsicheren Berechnungen, wie der Zustand der Einrichtung
auf die Frequenzverschiebung wirkt, beispielsweise Temperatur, Alterung und
angelegte Spannung. Sie erfüllt
die GSM-Erfordernisse bezüglich
des zeitlichen Ablaufs und der Frequenzverschiebung während eines
vorübergehenden
Verbindungsausfalls zu einer Basisstation. Sie ist kostengünstig. Da
sie auf der Steuerung durch Frequenz durch die Frequenz vom Referenzfrequenzgenerator
basiert, was schon bei vielen tragbaren elektronischen Einrichtungen
verwendet wird, erfordert sie lediglich kleine Modifikationen der
Einrichtung.
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Es
sollte betont werden, dass der Ausdruck "umfassen/umfasst", wenn er in dieser Spezifikation verwendet
wird, dazu dient, das Vorhandensein festgelegter Merkmale, ganzer
Zahlen, Schritte oder Komponenten spezifiziert, jedoch nicht die
Anwesenheit oder Hinzufü gung
von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten,
Inhalt und deren Gruppen ausschließt.
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Die
vorliegende Erfindung wird ausführlicher mit
Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 schematisch
ein Zellulartelefon zeigt, welches mit einer Basisstation kommuniziert;
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2 eine
Draufsicht auf das Telefon gemäß der Erfindung
zeigt;
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3 eine
schematische Blockansicht relevanter Teile des Telefons gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ein
Flussdiagramm zeigt, um das Verfahren gemäß der Erfindung auszuführen; und
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5 ein
schematisches Blockdiagramm von relevanten Teilen des Telefons gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine tragbare elektronische
Einrichtung, welche eine lokale Frequenzquelle hat. Die tragbare
elektronische Einrichtung gemäß der Erfindung
wird nachstehend in Bezug auf ein Zellulartelefon in einem zellularen
Netzwerk beschrieben. Dies ist lediglich ein Beispiel einer Einrichtung
nach der Erfindung. Diese kann auch eine tragbare elektronische
Einrichtung sein, beispielsweise eine Laptop-Computer, ein Palmtop-Computer,
ein elektronischer Organizer, ein intelligentes Telefon oder ein
Kommunikator, solange sie mit einem externen Referenzfrequenzgenerator verbunden
werden können.
Dies kann in dem Fall eines Laptop-Computers unter Verwendung einer PC-Karte
oder einer ähnlichen
Einrichtung stattfinden, welche mit dem Computer zur Kommunikation mit
einem Zellularnetzwerk verbunden ist.
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1 zeigt
schematisch ein Telefon 10 nach der Erfindung. Das Telefon
kommuniziert mit einer Basisstation 12 eines zellularen
Netzwerks. Während dieser
Verbindung modulieren sowohl das Telefon als auch die Basisstation Übertragungssignale
auf einer Trägerwelle.
Die Basisstation 12 somit mit einem Frequenzgenerator ausgerüstet, der
die Frequenz der Trägerwelle
erzeugt. Das Telefon 10 nutzt diese Trägerwelle als eine Referenzfrequenz
für seine
interne lokale Frequenzquelle, wobei Details davon ausführlicher
später
beschrieben werden. Die Basisstation 12 umfasst somit einen
Referenzfrequenzgenerator für
das Telefon 10.
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2 zeigt
ein Telefon nach der Erfindung. Das Telefon 10 weist eine
Anzeige 14, eine Tastatur 16 und eine Antenne 18 auf,
die sich vom Körper
des Telefons erstreckt, welche für
die Kommunikation mit der Basisstation verwendet wird. Es sollte
klar sein, dass die Antenne als Alternative auch eingebaut sein kann.
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3 zeigt
ein Blockdiagramm relevanter Teile des Telefons 10 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Einrichtung weist einen Empfänger 20 auf,
der mit einer Antenne, die nicht gezeigt ist, verbunden ist. Der
Empfänger 20 ist
mit einer ersten Steuerungseinheit 24 sowie mit einer Ermittlungseinheit 32 verbunden.
Die erste Steuerungseinheit 24 ist mit einem Steuerungswertspeicher 26 und
mit einem Änderungsratenspeicher 28 verbunden.
Eine zweite Steuerungseinheit 30 ist ebenfalls mit dem
Steuerungswertspeicher 26 und mit dem Änderungsratenspeicher 28 verbunden. Die
zweite Steuerungseinheit 30 ist außerdem mit einer Zeitsteuerung 35 verbunden.
Die Ermittlungseinheit 32 steuert einen Schalter 34 über ein
Steuerungssignal. Die Ermittlungseinheit 32 liefert außerdem das
Steuerungssignal zur ersten und zur zweiten Steuerungseinheit 24 und 30 sowie
zur Zeitsteuerung 35. Die Lieferung dieses Steuersignals
ist in der Figur durch gestrichelte Linien angedeutet. Der Schalter 34 ist
mit einem Steuerungseingang einer lokalen Frequenzquelle 22 verbunden,
welche bei der bevorzugten Ausführungsform
ein Mischfrequenzoszillator ist. Der Schalter 24 ist zwischen
zwei Positionen schaltbar, einer ersten, welche den Steuerungseingang
des Oszillators 22 mit der ersten Steuerungseinheit 24 verbindet,
und einer zweiten, welche den Steuerungseingang des Oszillators 22 mit der
zweiten Steuerungseinheit 30 verbindet. Der Oszillator 22 besitzt
außerdem
einen Ausgang, der eine Ausgangsfrequenz bereitstellt, mit dem außerdem der
Ausgang der ersten Steuerungseinheit 24 verbunden ist.
Die Frequenz des Mischoszillators 22 wird im Telefon für Anzahl
von Dingen verwendet, wobei vielleicht das wichtigste ist als eine
Basis zum Bereitstellen von Taktsignalen, welche für die verschiedenen
Teile des Telefons verwendet werden.
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Die
Art und Weise, wie die vorliegende Erfindung arbeitet, wird weiter
mit Hilfe von 4 beschrieben, die ein Flussdiagramm
des Verfahrens gemäß der Erfindung
zeigt. Der Empfänger 20 empfängt Information,
welche auf einer Trägerwelle
moduliert ist. Die Information wird im Empfänger 20 gemäß bekannten
Prinzipien demoduliert und in einer normalen Weise im Telefon verwendet.
Dies ist kein reales Teil der Erfindung und es ist daher in den Zeichnungen
nicht gezeigt und wird weiter nicht beschrieben. Der Empfänger 20 extrahiert
jedoch die Frequenz der Trägerwelle
zur Verwendung als ein Referenzfrequenzsignal, um den Mischoszillator 22 zu
steuern. Diese Frequenz wird zur ersten Steuerungseinheit 24 geliefert.
Das Vorhandensein dieser Frequenz wird außerdem durch die Ermittlungseinheit 32 ermittelt
und zum Bereitstellen des Steuerungssignals verwendet, welches den
Schalter 34 umschaltet, um den Steuerungseingang des Oszillators 22 mit
der ersten Steuerungseinheit 24 zu verbinden. Das Steuerungssignal
der Ermittlungseinheit 32 wird außerdem dazu verwendet, die
erste Steuerungseinheit 24 freizugeben und die zweite Steuerungseinheit 30 zu
sperren. Das Verfahren wird daher durch den Empfang der Trägerwelle
in der ersten Steuerungseinheit 24 im Schritt 36 begonnen.
Somit, wenn es ein vorhandenes Referenzfrequenzsignal gibt (Schritt 38),
wird die erste Steuerungseinheit 24 zur Steuerung des Oszillators 22 aktiviert.
Um diese Steuerung durchzuführen,
empfängt
die erste Steuerungseinheit 24 das Ausgangssignal des Mischoszillators 22,
d.h., die zu steuernde Frequenz oder die aktuelle Frequenz, und
die empfangene Referenzfrequenz, und berechnet einen neuen Steuerungswert auf
der Basis von diesen (Schritt 40). Der neue Steuerungswert
wird in seiner einfachsten Form durch Zuführen der Differenz zwischen
der Mischfrequenzoszillatorfrequenz und der Referenzfrequenz berechnet.
Als Alternative kann diese Steuerung eine Verstärkung der Differenz aufweisen.
Komplexere Wege zum Steuern des Oszillators könnten verwendet werden, obwohl
bevorzugt wird, dies so einfach wie möglich zu halten. Aufgrund dieses
Steuerungswerts stellt der Oszillator 22 seine Frequenz
so ein, dass diese gleich der Referenzfrequenz gesetzt wird. Der Grund
für die
Notwendigkeit, die Oszillatorfrequenz einzustellen, besteht darin,
dass diese eine Verschiebung erfährt,
aufgrund der variierenden Temperatur oder wegen Alterung des Oszillators.
Die Temperatur kann wegen der Änderungen
der Umgebungstemperatur des Telefons und als Ergebnis eines internen Leistungsverlusts
variieren. Die erste Steuerungseinheit 24 berechnet dann
eine Änderungswertrate
in Verbindung mit dem neuen Steuerungswert im Schritt 44.
Dies geschieht in der einfachsten Version durch Teilen der Differenz
zwischen dem gerade verwendeten Steuerungswert und einem unmittelbar vorhergehenden
verwendeten Steuerungswert durch das Zeitintervall zwischen den
Werten, d.h., durch Berechnen eines Differentialquotienten. Es sind
komplexere Wege zum Berechnen der Änderungsrate ebenfalls möglich, wobei
ebenfalls mehrere frühere Steuerungswerte
in Betracht gezogen werden. Der am neusten verwendete Steuerungswert
wird dann im Steuerungswertspeicher 26 gespeichert, und
die Änderungswertrate
wird im Änderungsspeicher 28 im Schritt 46 gespeichert.
Diese Schritte werden dann solange wiederholt, wo eine Verbindung
zwischen dem Telefon und der Basisstation besteht. Bei der bevorzugten
Ausführungsform
speichern die Speicher 26 und 28 lediglich einen
Steuerungswert und einen Wert einer Änderungsrate zu einem Zeitpunkt,
wobei ein neuer Wert einen früheren
Wert ersetzt. Es ist jedoch möglich,
dass mehrere Werte gespeichert werden, so dass die Speicher mehrere
frühere
Steuerungswerte und mehrere frühere
Werte von Änderungsraten
aufweisen werden. Diese könnten
dann für
komplexere Berechnungen der Änderungsrate verwendet
werden.
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Wenn
dann der Kontakt vorübergehend
mit der Basisstation des Empfängers 20 verloren
ist, wird der Empfänger 20 keine
Referenzfrequenz im Schritt 38 empfangen. Es wird dann
keine Referenzfrequenz an die erste Steuerungseinheit 24 ausgegeben.
Die Ermittlungseinheit 32 ermittelt das Nichtvorhandensein
einer Referenzfrequenz und wird dann ein Steuerungssignal bereitstellen,
welches die erste Steuerungseinheit 24 sperrt, die zweite
Steuerungseinheit 30 freigibt sowie den Schalter 34 schaltet,
um die zweite Steuerungseinheit 30 mit dem Steuerungseingang
des Oszillators 22 zu verbinden. Daher wird nun die zweite
Steuerungseinheit 30 mit dem Betrieb anstelle der ersten
Steuerungseinheit 24 beginnen. Die zweite Steuerungseinheit 30 nimmt
dann den zuletzt verwendeten Steuerungswert, der im Steuerungswertspeicher 26 gespeichert
ist, und den zuletzt berechneten Wert der Änderungsrate, der im Änderungsspeicher 28 gespeichert
wurde, und berechnet einen neuen Steuerungswert im Schritt 48. Der
neue Steuerungswert wird dann zum Oszillator 22 geliefert,
um dessen Frequenz im Schritt 50 zu korrigieren. Danach
wird der verwendete Steuerungswert im Steuerungswertspeicher 26 im
Schritt 52 gespeichert. Es sei angemerkt, dass keine weiteren
Werte von Änderungsraten
bei dieser Ausführungsform
berechnet werden, wobei jedoch die gleiche Wert der Änderungsrate
für alle
neuen Steuerungswerte verwendet wird, die während der Zeit berechnet werden,
wo kein Referenzfrequenzsignal empfangen wird. Dies wird unter der
Annahme ausgeführt,
dass die Verschiebung linear ist, wobei diese Annahme die Einrichtung
stark vereinfacht. Die oben erläuterten
Berechnungen werden dann solange fortgesetzt, wie keine Referenzfrequenz
verfügbar
ist. Es ist möglich,
dass eine komplexere Weise zum Berechnen der Änderungsrate verwendet wird,
wobei mehrere vorherige Steuerungswerte und Interpolation verwendet
werden, um zukünftige
Werte von Änderungsraten
bereitzustellen.
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Das
beschriebene Verfahren liefert eine kostengünstige und einfache Steuerung
des Mischoszillators. Dies gilt insbesondere für den Fall, da das Steuern
des Oszillators unter Verwendung der Basisstationsfrequenz bei bekannten
Telefonen schon benutzt wird. Mit diesen Verfahren wird keine reale
Berechnung für
den Grund einer Verschiebung des Oszillators durchgeführt. Das
System erkennt unmittelbar, dass es eine Verschiebung gibt, wie
groß diese ist
und wie dieses sich durch Berechnung der Änderungsberechnungsrate ändert, wobei
diese Kenntnis angewandt wird, wenn kein Referenzsignal existiert. Es
besteht keine Notwendigkeit auf teuere und komplizierte Temperaturmessungen
und komplizierte Modelle, wie Oszillatoren altern oder wie sich
die Frequenzen mit der Temperatur ändern. Diese Lösung arbeitet
daher gut, wenn Kontakt vorübergehend
mit einer Basisstation verloren ist, wo die Zeit eines Kontaktverlustes
beispielsweise im Bereich von einer halben bis einer Minute liegt.
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Das
oben beschriebene Verfahren kann modifiziert werden. Die Zeit, mit
der die zweite Steuerungseinheit 30 den gleichen Wert der Änderungsrate
verwenden kann, um neue Steuerungswerte zu berechnen, ist beschränkt. Wenn
die Änderungsrate hoch
ist, ist die Zeit kurz, wobei, wenn sie niedrig ist, sie für eine längere Zeit
verwendet werden kann. Der Zeitgeber 35 empfängt daher
das Steuerungssignal von der Ermittlungseinheit 32. Dieser
Zeitgeber 35 beginnt mit dem Zählen, wenn keine Referenzfrequenz
verfügbar
ist, und führt
das Zählen
fort, bis eines der beiden Dinge passiert. Entweder, es wird ein Referenzfrequenzsignal
empfangen, welches den Zeitgeber 35 zurücksetzt, oder der Zeitgeber 35 erreicht
einen vorher festgelegten Wert. Die zweite Steuerungseinheit 30 prüft fortlaufend
den Status des Zeitgebers, und, wenn dieser einen vorher festgelegten
Wert erreicht, stoppt die zweite Steuerungseinheit 30 die
Berechnung neuer Steuerungswerte und verwendet immer den gleichen.
Der vorher festgelegte Wert kann auf unterschiedliche Werte in Abhängigkeit
davon festgelegt werden, wie hoch die Änderungsrate ist. Wenn diese
ein hoher Wert ist, ist der vorher festgelegte Wert niedrig, und,
wenn diese ein niedriger Wert ist, ist der vorher festgelegte Wert hoch.
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Die
Ermittlungseinheit, die beiden Steuerungseinheiten, der Schalter,
der Zeitgeber und die beiden Speicher bilden eine Steuerungseinrichtung für den Oszillator.
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Es
gibt viele Variationen, welche zu der Erfindung gemacht werden können. Die
Frequenz der Trägerwelle
muss nicht exakt der gewünschten
Frequenz des Oszillators entsprechen. Sie kann verschieden sein,
wobei jedoch dann die korrekte Referenzfrequenz dadurch erhalten
wird, dass die Frequenz der Trägerwelle
geteilt oder multipliziert wird. Es ist außerdem nicht notwendig, zwei
Steuerungseinheiten zu haben. Es ist ebenfalls möglich, lediglich eine zu haben,
die in 5 gezeigt ist, welche ein schematisches Blockdiagramm
relevanter Teile des Telefons gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Hier achtet die eine Steuerungseinheit auf
beiden Phasen zum Steuern, d.h., in dem Fall, wo es eine Referenzfrequenz
gibt, und in dem Fall, wo keine Referenzfrequenz vorhanden ist,
und ändert
die Betriebsart in Abhängigkeit
vom Steuerungssignal, welches von der Ermittlungseinheit 22 empfangen
wird. Daher gibt es keinen Schalter. In der Figur ist außerdem der
Zeitgeber weggelassen. Dies sollte jedoch realisiert werden, da
dies völlig möglich ist,
einen Zeitgeber vorzusehen. In allen anderen Merkmalen ist die zweite
Ausführungsform identisch
mit der ersten, so dass die gleichen Bezugszeichen wie in 3 verwendet
werden.
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Die
Empfangseinheit ist im Fall eines Zellulartelefons in Form des aktuellen
Funkempfängers vorgesehen.
In dem Fall, wo die Einrichtung ein Laptop oder eine ähnliche
andere Einrichtung ist, welche mit einem Funknetzwerk über eine
PC-Karte oder ähnliche Einrichtung
kommuniziert, ist die Empfangseinheit unmittelbar eine Schnittstelle
in Richtung auf die PC-Karte, wenn die Trägerwelle empfangen wird.
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Es
ist außerdem
möglich,
die zweite Ausführungsform
sogar weiter zu variieren. Es ist auch möglich, die Ermittlungseinheit
und die beiden Speicher in einer einzelnen Steuereinheit vorzusehen.
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Die
Steuereinheiten sind vorzugsweise in Form eines Prozessors vorgesehen,
der funktionell mit einem Programmcode zusammenwirkt, der in einem
Programmspeicher gespeichert ist. Die Erfindung ist daher einfach
bei einem Telefon ausführbar, indem
unmittelbar bestimmte Extrasoftware hinzugefügt wird, wobei jedoch einiges
schon vorhanden ist. Sie erfüllt
außerdem
die Erfordernisse auf Beschränkungen
bezüglich
der Zeitsteuerung und der Frequenzverschiebung während eines Verbindungsausfalls
mit einer Basisstation gemäß den GSM-Erfordernissen.
Aus diesen und anderen Gründen
ist die vorliegende Erfindung lediglich durch die folgenden Patentansprüche begrenzt.