JP4537448B2 - 熱誘導された誤差に対してスリープクロックを修正する際の精度を高めるために、起こりうるマルチパス誤差を識別し、除去するようにプログラムされたネットワーク無線通信デバイス - Google Patents

Description

本発明は、一般に、無線通信ネットワークで使用される無線通信デバイスに関する。更に詳しくは、本発明は、温度誘導誤差を明らかにするためにスリープクロックを修正しようと努める無線通信デバイスに関する。

携帯電話は、着呼を知らせる基地局からのページング信号を受信するために、また近くの基地局のパイロット信号を探索するような他のタスクを行なうために、定期的に、短時間の間、スリープ状態からアウェイクする。このウェイク状態のタイミングは重要である。なぜなら、これは、予め定めたネットワーク確立時間をオーバラップするからである。ウェイク状態が遅すぎて、あるいは早すぎて起これば、この電話は、ネットワーク確立時間において信号を送受信する機会を逃すだろう。この場合、携帯電話は、あらゆる着呼を逃し、ネットワーク・サービスを完全に失うかもしれない。

したがって、無線環境内で動作するスリープクロックを修正する正確な方法に対するニーズが存在する。

本発明の本質、目的、および長所は、添付図面に関連した次の詳細記述を考慮した後、当該技術分野における熟練者に対し、より明らかになるであろう。

携帯電話設計者は、種々の異なる工学的な挑戦に直面する。最も当惑させる問題のうちの１つは、電話のトランシーバ、スピーカ、マイクロホン、ディスプレイ、および他の全ての内蔵エレクトロニクスを駆動するためにバッテリ電源の使用を必要とすることである。バッテリは、消耗するまでのみ、有限量の電力を提供する。消耗すると、電話は動作を停止する。もちろん、ほとんどの携帯電話のバッテリは、充電可能である。しかし、これは、電源へアクセスすることが必要である。

従って、携帯電話は、様々な低電力モードで動作する機能を備えて設計されている。発呼又は着呼の何れも無い場合、携帯電話は「アイドル」状態にある。時々、電話モデルの中には、「ノーマル・スループ」状態に入るものもある。この状態では、携帯電話は、例えばそのトランシーバ、中央処理装置、及びその他のハードウェアのような様々な回路を選択的にディセーブルする。この時点では、携帯電話は、ほとんど電流を消費しない。正確にスケジュールされた間隔で、携帯電話は、主として着呼を伝える基地局からのページング信号の受信、及び近くの基地局のパイロット信号の探索のようなその他の理由のために、一時的にアウェイクする。

「ディープ・スリープ」モードに入ることができるモデルもある。この状態では、携帯電話は、ある長さの時間の間、何れの基地局とも通信することができない。このモードにおいて、携帯電話は、通信を全て停止し、かなりの間、電源を落としたままユーザ入力を待つ。携帯電話は、単にほとんどの動作を止めるので、ディープ・スリープモードを実行することは簡単である。

しかし、ノーマル・スリープ状態に関しては、特別な課題を克服しなければならない。この主な課題は、正確に計時し続けることである。この基本原則は、携帯電話は、スリープしている場合、計時のための専用のスリープ発振器を使用するということである。また、理想的な状態では、そのような発振器は、時間の進行を完全に追跡するだろう。しかしながら、携帯電話の温度変動が、発振器に、スピードアップ又はスローダウンを引き起こす。携帯電話の温度の著しい変動は、極端な天候あるいはその他周囲の空気の挙動に起因するかもしれないが、携帯電話は、使用時に熱くなり、未使用時に冷えるので、より顕著な影響が生じる。

一見して気がつく１つのアプローチは、基地局との通信を保証するために、携帯電話のウェイク状態を単に延長することだろう。これは不適当である。なぜなら、それは、より多くのバッテリ電力を使用し、充電が必要になるまでの携帯電話の機能時間を短くするからである。別のアプローチは、ウェイク状態の間、時々、ネットワークからの時間基準信号に、携帯電話の発振器を修正することであろう。しかしながら、そのように頻繁なクロック・リセットを行っていては、携帯電話の発振器が、安定しないかもしれない。

一見して気がつく別の解決策は、発振器の周波数を追跡するために、携帯電話自身の回路を使うことである。このアプローチは、スリープクロックの発振器周波数を変更する困難さを認識する。よって、それに代わって、温度を考慮するために、発振器とネットワーク基準信号との間の誤差に基づいて、スリープクロックの実際の周波数の追跡を試みる。図１Ａは、このアプローチの例をモデル化する制御ループを示す。このアプローチは、これらの問題のうちのいくつかに取り組むが、このアルゴリズムは、短い持続時間のスリープサイクルを頻繁に繰り返すので、全く正確ではない。実際、温度誘導誤差は、先のアプローチによってより悪化するかもしれない。更に、温度による誤差を修正することは、見かけよりも困難である。なぜなら、発振器動作に対する温度の、知らぬ間に進行する影響を装い隠す他の誤差が存在するからである。

そのような１つの誤差は、「マルチパス」である。つまり、携帯電話がウェイクアップし、最初の利用可能な基地局タイミング信号を受信した場合、その信号は、同じタイミング信号が携帯電話によって使用された最後の時に対して遅れるかもしれない。この遅延は、建物、地球、及びその他の構造物からの反射の変化によって引き起こされうる。したがって、携帯電話におけるタイミング信号の到着は、予期された時間に対して遅れてしまい、完全に計時された発振器でさえも、誤って早く動いているように見えるようになる。反対のことも起こりうる。この場合、発振器が、マルチパスによって遅延した初めのタイミング信号によって、誤って、後のタイミング信号よりも大幅に遅れているように見える。

従って、携帯電話のスリープサイクル中に計時する際における温度誘導誤差を認識し最小化する分野において、進歩が続けられる。

方法は、無線通信デバイスのスリープクロックの修正のために示される。スリープ発振器周波数は、推定された温度誘導誤差を補償するように推定される。温度誘導誤差を推定する際に、スリープ発振器周波数における誤差は、温度誘導誤差であるとして扱われる。しかしながら、予想されるマルチパス誤差は、誤差が生じたスリープ持続時間に対応する予め定めたスリープクロック誤差最大値に制限される。

（ハードウェア要素及び相互接続）
（イントロダクション）
おおまかに言って、本開示の１つの局面は、無線通信ネットワーク内で動作する無線通信デバイスである。このデバイスは、電力が低減されたスリープ状態からウェイクするときを規定するためにスリープクロックを利用する。このデバイスは、スリープクロック動作中における温度誘導誤差の修正精度を高めるために、予想されるマルチパス誤差を除去するように構成される。この技術の応用の一例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）タイプ・ネットワークにおける無線携帯電話である。温度補償精度を高めるために、このデバイスは、予想されるマルチパスによる誤差を識別し、制限する。もちろん、本開示は、遠隔のデバイスがスリープクロックを利用するその他の無線通信技術も広く想定している。

（無線電話）
図１Ｂは、無線通信デバイス１００を例示している。この例では、無線電話である。このデバイス１００は、通信技術、アプリケーション、電話特徴等に依存して変わるかもしれない他の従来の回路類に加えて、スピーカ１０８、ユーザインタフェース１１０、マイクロホン１１４、トランシーバ１０４、アンテナ１０６、データ処理機器１０２、およびスリープクロック１１６を含んでいる。データ処理機器１０２は、１つ以上の論理回路、ディスクリート回路素子、特定用途向集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロプロセッサ、コンピュータ、あるいは他の装置を含みうる。様々な具体例を、図２，３を用いて後述する。データ処理機器１０２は、コンポーネント１０４，１０８，１１０，１１４の動作のみならず、これらコンポーネント間の信号ルーティングをも管理する。

これらコンポーネントは、バッテリ（示されない）によって駆動される。バッテリ電力を節約するために、これらコンポーネント１０８，１１０，１１４，１０４の何れか又は全てが、電力が低減されたスリープ状態中、完全にあるいは部分的にシャット・ダウンされる。更に、データ処理機器１０２の何れか又は全ては、この時間中、電源がオフされうる。スリープ状態中に計時し続けることの他に、スリープクロック１１６は、これらコンポーネント１０８，１１０，１１４，１０４，１０２の何れか又は全てのウェイクアップをトリガする。通常の熟練者であれば（本開示の恩恵によって）異なる実施が明白になるが、本例におけるスリープクロック１１６は、公称周波数を備えた発振器を含む。この周波数は、温度によって変化するかもしれない。これに対する補償が、本開示の１つの目的である。

関連して、機器１０２は、更に、誤差修正ユニット１８０を含んでいる。誤差修正ユニット１８０は、スリープクロック１１６の動作中における温度誘導誤差を認識し、修正するようにプログラムされているか、電気的に形成されているか、構成されている。このユニット１８０は、データ処理機器１０２のサブコンポーネントを含み、個別のソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、これらあるいは他の技術の組み合わせ含むかもしれない。ユニット１８０については、後に詳述する。

デバイス１００は、無線モバイルユニットの点から議論されるが、このデバイス１００はモバイル又は固定式でもありうる。更に、デバイス１００は、無線チャネル、あるいは例えば光ファイバや同軸ケーブルを使用した有線チャネルを介して通信するデータ・デバイスを含みうる。無線電話及び有線電話に加えて（あるいはそれらの代わりに）、デバイス１００は、限定される訳ではないが、ＰＣカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、外部あるいは内蔵モデム等を含む様々な他のデバイスを実装するように構成されうる。

（誤差修正ユニット）
上述したように、ユニット１８０（図１Ｂ）は、スリープクロック１１６の動作中の温度誘導誤差を認識し、修正する役目をする。ユニット１８０は、１つ以上の論理回路、ディスクリート回路素子、特定用途向集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロプロセッサ、コンピュータ、データ処理機器１０２と同じか異なる技術の他の装置を含みうる。

より明確にユニット１８０を説明するために、図１Ｃは、制御ループ１７８を説明する。実際の回路部品を記載するのではなく、制御ループ１７８は、ユニット１８０の動作をモデル化する。１８５で、ループ１７８はタイミング誤差を受信する。秒又は分ではなく、この例におけるタイミング誤差は、ＣＤＭＡチップのパーツの観点から説明される。信号１８５は、ＣＤＭＡチップによって測定された最後のスリープ状態の期間における合計誤差を表わす。すなわち、最後のスリープサイクルがどれくらい早く、又はどれくらい遅れて終了したのかを表している。この誤差は、システム再捕捉処理から得られる。ある場合には、この誤差は、１つのＣＤＭＡチップのオーダかもしれない。

推定された周波数と、実際の周波数との誤差が１８３である。しかし、この周波数誤差は、直接的には観察されず、それから得られるタイミング誤差１８５のみが観察される。周波数誤差ではなくタイミング誤差が観察されるという事実をモデル化するために、周波数誤差１８３は、１８４ａにおいて、１８４ｂが乗じられる。回路またはプログラミングの積極的な動作は要らず、この動作は無理なく行なわれる。以下は一つの例を示す。この例において、周波数推定値は、スリープ・クロック・サイクル当たり６００．００ ｃｘ１６（ｃｘ１６は、一つのＣＤＭＡチップの１６番目のパーツである）であり、希望するスリープ状態持続時間は１．２８ｓである。これは、１．２８＊１６＊１．２２８８ｅ６＝２５１６５８２４ ｃｘｌ６に相当する。ここで、６００．００ ｃｘ１６＿ｐｅｒ＿ｃｌｋの推定値を用いると、２５１６５８２４ｃｘ１６は、４１９４３のスリープ・クロック・サイクルに相当する。次のスリープが、多くのスリープ・クロック・サイクルのために起こる。真の周波数が、スリープ・クロック・サイクル当たり６００．０１ ｃｘｌ６である場合、電話は、望まれるような２５１６５８２４ ｃｘｌ６の間スリープせず、４１９４３＊６００．０１ｃｘ１６＝２５１６６２１９ｃｘ１６、すなわち１．２８００２秒間スリープする。したがって、システムを再捕捉する場合、２５１６６２１９−２５１６５８２４の＝３９５ ｃｘｌ６（約２５チップ）の誤差が観察される。

タイミング誤差１８５の生成をモデル化するために、図１Ｃは、遅延１９４（スリープ時間をモデル化する）、得難い発振器周波数１８２（これは未知である）、スリープしたスリープクロック数１８４ｂが乗じられる乗算１８４ａを含んでいる。

ある要因によって、制限ユニット１８６は、誤差１８５を、規定された最大値に選択的に制限する。この信号１８５を制限するべきかどうか、どの最大値を使用するかの問題を、図５を用いて以下に説明する。

制限ユニット１８６の出力１８７は、所定のゲイン１８８が乗じられて、増幅信号１８９が得られる。このゲイン１８８は、ループ１７８のスピードを規制し、かつ安定した運転モードに維持する役目をする。一つの例では、ゲイン１８８のために、適応性ゲインが使用される。この例では、２^１７のスリープクロック発振よりも多いスリープ状態のために、スリープしたスリープクロック発振数に逆比例するゲインが使用される。また、２^１７及びそれ以下のスリープ状態のために２^−１８の固定ゲインが使用される。適応性ゲインの目的は、２^１７スリープクロック発振まで続くスリープ状態のために、ループ定数の時定数を維持することである。

増幅された信号１８９は、アキュムレータ１９０に供給される。アキュムレータ１９０は、推定値１９３を調節する。言いかえれば、タイミング誤差１８５の、制限され（演算１８６）、スケールされた（乗算１８８）バージョンが、推定値１９３に加えられる。この推定値は、スリープクロック発振の観点から、新たなスリープ持続時間を計算するために使用される。遅延１９４は、スリープ状態の持続時間をモデル化する。遅延した推定値１９６と、物理発振周波数１８２との差は、乗算１８４ａとともに、タイミング誤差１８５の生成をモデル化する。タイミング誤差１８５は、スリープクロック周波数の推定値１９６が、実際のクロック周波数１８２と一致しないので発生する。

（デジタルデータ処理装置）
例えば、図１Ｂに示すコンポーネント１０２，１８０，１１６，１０４、又はそれらのサブコンポーネントのうちの任意の一つ又は複数のようなデータ処理エンティティは、様々な形式で実現される。一つの例は、図２のデジタルデータ処理装置２００のハードウェアコンポーネント及び相互接続で例示されるようなデジタルデータ処理装置である。

この装置２００は、例えばマイクロプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、コントローラ、マイクロコントローラ、状態機械、あるいはその他の処理機械のように、記憶装置２０４に接続されたプロセッサ２０２を含んでいる。この例では、記憶装置２０４は、非揮発性記憶装置２０８と同様に、高速アクセス記憶装置２０６を含んでいる。高速アクセス記憶装置２０６は、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）を含むかもしれないし、プロセッサ２０２によって実行されるプログラム命令を格納するために使用されるかもしれない。非揮発性記憶装置２０８は、例えば、バッテリー・バックアップＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＰＲＯＭ、「ハードドライブ」やテープドライブやその他任意の適切な記憶装置のような１つ以上の磁気データ記憶ディスクを含みうる。この装置２００は更に、ライン、バス、ケーブル、電磁気リンク、チャネル、インタフェース、あるいはその他の手段のように、プロセッサ２０２が、装置２００に外付けされた他のハードウェアとデータを交換するための入力／出力２１０を含んでいる。

先の具体的な説明にもかかわらず、（本開示の恩恵を得た）通常の熟練者は、上述した装置が、本発明の範囲から逸脱することなく、別の構成の機械において実現されうることを認識するだろう。具体的な例として、コンポーネント２０６，２０８のうちの１つが削除されるかもしれない。更に、記憶装置２０４，２０６及び／又は２０８が、プロセッサ２０２上に搭載されるかもしれないし、あるいは、装置２００に外付けされて備えられるかもしれない。

（ロジック回路）
上述したデジタルデータ処理装置とは対照的に、本発明の別の実施例は、上述したような様々な処理エンティティを実現するために、コンピュータによって実行される命令の代わりにロジック回路を使用する。速度、費用、ツールコストの領域における特定の要求に依存して、このロジック回路は、何千もの小さな集積トランジスタを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の構築により実現されるかもしれない。そのようなＡＳＩＣは、ＣＭＯＳ、ＴＴＬ、ＶＬＳＩあるいはその他の適切な設計で実現されるかもしれない。他の代替物は、デジタル信号処理チップ（ＤＳＰ）、ディスクリート回路（抵抗、コンデンサ、ダイオード、インダクタ、およびトランジスタ等）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）等を含んでいる。

（動作）
様々な構成的特徴を記載して、本開示のいくつかの動作局面について記載する。

（信号搬送媒体）
本開示の如何なる機能も、１つ以上の機械実行されるプログラムシーケンスを用いて実現される。そのようなシーケンスは、様々な信号搬送媒体の形式で具体化されうる。図２によれば、そのような信号搬送媒体は、プロセッサ２０２によって直接的又は間接的にアクセス可能な、例えば記憶装置２０４、あるいはリムーバブルデータ記憶媒体３００（図３）のようなその他の信号搬送媒体を含む。記憶装置２０６、媒体３００、あるいは別のところに含まれていようと、命令は、様々な機械読取可能なデータ記憶媒体に格納されうる。いくつかの例は、直接アクセス記憶装置（例えば、従来型の「ハードドライブ」、「ＲＡＩＤ」（redundant array of inexpensive disks）、又はその他の「ＤＡＳＤ」（direct access storage device））、例えば磁気又は光テープ、電子非揮発性メモリ（例えばＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＰＲＯＭ、又はＥＥＰＲＯＭ）、バッテリバックアップＲＡＭ、光記憶装置（例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ、ＤＶＤ、デジタル光テープ）、ペーパ「パンチ」カードのようなシリアルアクセス記憶装置、あるいはアナログ／デジタル送信媒体、アナログ通信リンク、無線通信を含むその他の信号搬送媒体を含む。本発明で例示する実施例では、機械読取可能命令は、アセンブリ言語、Ｃ等のような言語からコンパイルされたソフトウェア・オブジェクトコードを含みうる。

（ロジック回路）
上述した信号搬送媒体とは対照的に、本開示の機能のうちのいくつかあるいは全ては、命令を実行するために、プロセッサを使用する代わりに、ロジック回路を使用して実装されうる。従って、そのようなロジック回路は、本開示の方法局面の幾つか又は全てを実行する動作を行なうように構成される。上述するように、ロジック回路は、多くの異なる種類の回路を用いて実現されうる。

（動作上の詳細に対するイントロダクション）
上述したように、本開示の１つの動作局面は、スリープクロック動作を予測し、電力が低減されたスリープ状態中に、正確な計時を妨げうる温度誘導誤差を解明しようとする処理である。如何なる限定もなく、これらの動作上の詳細は、適用可能な場合、図１Ｂの回路を用いて詳述される。

（全体的な動作シーケンス）
図４は、スリープ／ウェイク動作を実行するための動作シーケンスを示しており、スリープクロック周波数を推定し、修正する動作を含んでいる。ステップ４０２では、発振器周波数が推定され、初期値が与えられる。この推定は、ヘルツ又は他の単位での周波数の推定、スリープクロック（つまり１／周波数）の１つの発振の長さ（「クロック・サイクル」）の推定、スリープクロック持続時間当たりの別の時間基準（例えばＣＤＭＡチップ）の推定、あるいはその他の有用な比較を含みうる。例えば、オリジナルの推定値は、スリープクロックサイクル当たり６００／１６ＣＤＭＡチップかもしれない。この推定値は、設計／製造時にプリセットされたり、デバイス１００の起動時にプログラムされたり、デバイス１００によるネットワーク信号の捕捉時に確立されたり、機器１０２がそれぞれブート・アップした際に非揮発性メモリから呼び戻されたりする。

ステップ４０４では、デバイス１００のコンポーネント（例えば１０２，１０８，１１０，１１４，１０４）は、規定された持続時間、スリープ状態に入る。スリープクロック１１６は、別の規定された時間に、機器１０２をウェイクアップするように設定されている。この規定された時間は、スリープクロック発振によって測定される。ステップ４０６では、スリープクロック１１６が、この規定された時間に、ウェイクアップするように機器１０２にトリガをかける。ステップ４０４，４０６の動作は、当技術において既に周知である技術によって行なわれうる。

次に、シーケンス４００は、修正動作４０７を行なう。この修正動作は更にステップ４０８，４１０および４１２を含んでいる。動作４０７は、例えば、図１Ｃの制御ループ１７８に従って行なわれるかもしれない。ステップ４０７は、最後のスリープ状態（４０４）中にスリープクロックによって経験されたあらゆる温度誘導誤差を解明するスリープクロック周波数を予測する役目をする。ステップ４０８では、ユニット１８０が、スリープクロック１１６の予期された周波数と、実際の周波数との間の誤差を測定する。これは、例えば、先ず、ネットワークによって提供された時間基準信号に従って、ユニット１００がアウェイクした（ステップ４０６）実際の時間を決定し、次に、スリープクロックによって示されたウェイクアップ時間と、実際のウェイクアップ時間との差を計算し、最後に、不正確なウェイクアップ時間となるに違いないスリープクロック１１６の誤差を含む周波数を演算することによって決定されうる。

ステップ４１０では、ユニット１８０は、ステップ４０８で測定された誤差を選択的に「制限する」。すなわち、誤差履歴と誤差の大きさに基づいて、ユニット１８０は、誤差を、規定された最大値に選択的に制限する。これは温度誤差に対してスリープクロックを調節する際に、マルチパス誤差を考慮することを除外するのに役立つ。一つの例では、ステップ４１０は、スリープ状態持続時間と、予め定めたスリープクロック誤差最大値との間の予め定めた関係を利用して、適切な最大誤差を特定し、現在の誤差を、特定された最大誤差に選択的に制限する。図６は、異なるスリープ時間に対するスリープクロック誤差最大値の一例を示すグラフである。制限ルーチンの詳細を、図５を用いて後述する。

次に、ステップ４１２では、ユニット１８０が、（ステップ４１０からの）制限された誤差を用いることによって、スリープクロック１１６の実際の動作周波数を推定する。１つの実施例では、これは、前の推定値を調節することによって実施される。前の推定値は、ルーチン４００が初めて完了した場合にはステップ４０２から、それ以外の場合にはステップ４１２の最後の実施から得られる。誤差の選択及び制限は新規なことであるが、ある測定された誤差に基づいて、スリープクロックの実際の動作周波数を推定する動作は、当該技術では周知であり、更に、例えばＶｅｒｉｚｏｎモデル７１３５ＣＤＭＡ電話機のように、様々な市販の利用可能な製品における実施が見られる。

スリープクロック１１６の動作周波数の修正された推定値を準備すると、次に、ステップ４１４では、機器１０２が、次のスリープ状態の発生をシグナルするまで待ち、スループ状態になると、ステップ４０４に制御を返す。従って、ステップ４０４が次に行なわれる場合、次のウェイクアップ時間（４０６）と一致するスリープクロック値を計画するときに、機器１０２は、（ステップ４１２からの）動作周波数の修正された推定値を利用する。

（制限−具体例）
図５は、図４からのステップ４１０を実施するための制限ルーチン５００の一例を示す。ステップ５０２は、カウンタを０に初期化する。このカウンタは、温度誘導誤差を示していると思われる大きな誤差が起きた連続回数をカウントする。マルチパスによる誤差は、連続的に同じ数学的な符号を示さないかもしれない。

ステップ５０４では、「現在の」誤差を（ステップ４０８から）取得する。ステップ５０６では、この誤差を、与えられた誤差しきい値と比較する。現在の誤差が誤差しきい値よりも大きい場合、ステップ５０６は、ステップ５０７（後述する）に進む。現在の誤差が誤差しきい値よりも小さい場合、ステップ５０６は、ステップ５０８（後述する）に進む。図示する例では、しきい値は、図６（後述する）のグラフ６０２を含む。現在の誤差を曲線６０２と比較することは、小さな誤差（多分、温度又はノイズによって誘導された）が、誤差が制限されないステップ５０８に送られ、大きな誤差（おそらく、マルチパスによる）が、ステップ５０７において開始される十分な分析がなされることを保証する。典型的なスリープ時間の場合、温度誘導による発振器ドリフトによる最悪ケースの誤差は、マルチパス条件が変化することによって一般に生じる誤差よりも著しく小さい。曲線６０２の特徴（後述する）はまた、チャーニングを避けるために、発振器切り換え、又は同様のノイズによる誤差が、制限されないことを保証する。

上述したように、小さな誤差は、ステップ５０８で取り扱われる。これらの誤差は小さいので、温度、ノイズ、あるいはその他の影響のように、マルチパス以外によって生じたものと思われる。ステップ（５０８）は、連続同一符号大誤差（consecutive-same-sign-large-error）カウンタをゼロにリセットし、現在の誤差は制限されない（ステップ５１６）。このカウンタは、回路、ソフトウェア、ファームウェア、あるいは、ユニット１８０の一部として実装されるか、少なくともそれにアクセス可能なその他の技術からなるデバイス（図示せず）を含む。この場合、現在の誤差は、制限されないので、ステップ４１２における推定値の調整において使用されるために出力される（５２２）。ステップ５２２の後、ルーチン５００はステップ５０４に戻り、次のスリープ状態のための誤差を取得する。

大きな誤差に関しては、ステップ５０７から取り扱われる。大きな誤差は、マルチパス同様、温度かノイズからも生じうる。ステップ５０７は、（最後のスリープ状態からの）最後の誤差もしきい値を超えているかを尋ねる。超えていなければ、連続同一符号大誤差（consecutive-same-sign-large-error）カウンタが１に設定され（ステップ５０９）、現在の誤差はステップ５２０で制限される。次に、この（制限された）誤差が使用され（５２２）、クロック周波数が推定される。次に、シーケンス５００は、ステップ５０４に戻り、次のスリープサイクルの誤差を取得する。

一方、最後の誤差が大きかった場合には、ステップ５１０は、現在の誤差が、最後の誤差から、数学符号が変化しているかを尋ねる。同じ数学符号は、スリープクロックが、最後のスリープ状態に対して早く進んだ場合の誤差を説明するために使用される。また、反対の数学符号は、スリープクロックが遅く進んだ場合の誤差を説明するために使用される。したがって、誤差がゼロより大きい（同一符号）か、あるいはゼロより小さい（他の符号）かは、最後のスリープ状態が早く終わったか、遅く終わったかを示している。

ステップ５２０が、符号の変化を見つけた場合、この誤差は、マルチパス又は温度に由来するかもしれない。従って、カウンタはゼロにリセットされ（ステップ５１８）、現在の誤差が制限される（ステップ５２０）。ステップ５２０において、現在の誤差を制限する理由は、スリープクロックの周波数推定値におけるジッタ量を低減するためである。この例では、誤差制限が、図６に示すグラフ６０２に従って起こる。これについては、以下により詳細に説明する。ステップ５２０の後、現在の誤差は、ステップ４１２（図４）における推定値の調整に使用するために出力される（５２２）。そして、シーケンス５００は、ステップ５０４に戻り、次のスリープサイクルの誤差が取得される。

前述したシナリオとは対照的に、現在の誤差が、誤差しきい値を超えた最後の誤差から、符号が変わっていないとステップ５１０が認識した場合には、（ステップ５１８の代わりに）ステップ５１２が用いられる。この状況では、誤差は温度影響のみから来る。それは、カウンタを注目することにより確認される（詳細は後述する）。ステップ５１２は、符号変化の無かったことを記録するためにカウンタをインクリメントする。本例では、１を加えることによって達成される。そして、ステップ５１４は、カウンタが、あるカウンタしきい値に達したかを尋ねる。この例では、カウンタしきい値は２に設定される。しかし、この数は、（より大きなカウンタしきい値を用いることによって）より著しいマルチパス問題、又は（より小さなカウンタしきい値を用いることによって）より著しい温度変化を予想するために、（マニュアルで、適応して、経験的に、あるいはその他の手段によって）変わりうる。

カウンタが、カウンタしきい値に達しない場合、ステップ５１４は、ステップ５２０に進む。この現在の誤差は、マルチパス又は温度に由来している。これは、未だに区別することができない。したがって、誤差は、ステップ５２０で制限され、次に、上述したように、ステップ５２２が繰り返される。

一方、カウンタがしきい値に達したことをステップ５１４が把握すると、この誤差は、明らかに、マルチパスによるものではなく、温度によるものと推測される。従って、この誤差は制限されず（ステップ５１６）、この値が、ステップ４１２（図４）における推定値の調節に使用されるために出力される（ステップ５２２）。そして、ルーチンはステップ５０４に戻り、次のスリープ状態からの誤差が取得される。

（制限−最大値）
図６は、ステップ５２０で使用される最大値を制限するための一つの実施例を示すグラフ６００である。横軸は、スリープ時間に相当し、縦軸は、温度によって誘導されたスリープクロック誤差を示す。境界６０８は、本発明者の研究および発見を通じて展開された理論上最悪の温度ドリフトシナリオを図示している。境界６０２は、部分６０４および部分６０６を含む境界６０８の修正された表示である。部分６０６は、誤差しきい値６０５を超えた境界６０８の線形近似であり、数学的に単純な線形限界を用いることによって、計算上のリソースを節約するために実施される。部分６０４は、ベースミニマム（base minimum）である。これは、理論的な境界６０８に意図的に追従しない。すなわち、恐らくはノイズ、スリープクロック１１６の切り換え処理、又は温度誤差に関係のないその他のソースによって引き起こされる誤差を制限しないように、十分高い値で部分６０４は確立される。したがって、部分６０４を課すことは、チャーニング、ジッタ、及び予測不能で恐らくは無関係な誤差の過剰な分析を防ぐ。

（他の実施例）
当該技術分野における熟練者であれば、これら情報および信号が、種々異なった技術や技法を用いて表されることを理解するであろう。例えば、上述した記載の全体で引用されているデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学微粒子、あるいはこれら何れかの組み合わせによって表現されうる。

これら熟練者であれば、更に、ここで開示された実施例に関連して記載された様々な説明的論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして実現されることを理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアとの相互互換性を明確に説明するために、様々に例示された部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能に関して一般的に記述された。それら機能がハードウェアとして又はソフトウェアとして実現されているかは、特定のアプリケーション及びシステム全体に課せられている設計制約に依存する。熟練した技術者であれば、各特定のアプリケーションに応じて変更した方法で上述した機能を実施しうる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲から逸脱したものと解釈されるべきではない。

ここで開示された実施例に関連して記述された様々の説明的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションに固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、又は上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを用いて実現又は実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ以上のマイクロプロセッサ、またはこのような任意の構成である計算デバイスの組み合わせとして実現することも可能である。

ここで開示された実施例に関連して記述された方法やアルゴリズムのステップは、ハードウェアや、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールや、これらの組み合わせによって直接的に具現化される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。好適な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在することもできる。あるいはこのプロセッサと記憶媒体は、ユーザ端末内のディスクリート部品として存在しうる。

開示された実施例における上述の記載は、当該技術分野におけるいかなる人であっても、本発明の活用または利用を可能とするように提供される。これらの実施例への様々な変形例もまた、当該技術分野における熟練者に対しては明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲を逸脱せずに他の実施例にも適用されうる。このように、本発明は、ここで示された実施例に制限されるものではなく、ここで記載された原理と新規の特徴に一致した最も広い範囲に相当するものを意図している。

用語「典型的」は、ここでは、例、インスタンス、例示として役立つことを意味するために使用される。ここで「典型的」と記載された如何なる実施例も、他の実施例よりも好適であるとか、有利であると必ずしも解釈される必要はない。

図１Ａは、先行技術に従ったスリープクロック動作修正のための制御ループのブロック図である。 図１Ｂは、無線通信デバイス内の幾つかのハードウェア要素及び相互接続のブロック図である。 図１Ｃは、スリープクロック動作を修正するための制御ループの概略図である。 図２は、デジタルデータ処理装置のブロック図である。 図３は、信号搬送媒体の平面図である。 図４は、スリープクロック周波数を推定及び修正する動作を含むスリープ／ウェイク動作を行う方法を例示するフローチャートである。 図５は、スリープクロック周波数を修正するためのより詳細な動作を示すフローチャートである。 図６は、一例に従った最悪ケースシナリオによる温度誘導発振器ドリフトと、それに対応する制限曲線とを示す図である。

Claims (10)

1. 無線通信デバイスのスリープクロックを修正する方法であって、
   スリープ状態の後に続くウェイクアップに応答して、スリープクロックによって出力された時間基準と、ネットワーク時間基準との差を測定し、前記差の逆数を、前記スリープクロックの周波数における現在の誤差とすることと、
   前のスリープ状態からの誤差に関する（１）大きさ、及び（２）特徴を含む現在の誤差の局面によって、予め定めた基準が満たされているかを判定することと、
   前記基準が満たされていないのであれば、現在の誤差を制限することであって、この制限動作は、スリープ状態持続時間と、予め定めたスリープクロック誤差最大値との間の最大誤差曲線を用いて、適切な最大誤差を明らかにし、前記現在の誤差の大きさを、前記最大誤差に制限することを含むことと、
   前記制限された現在の誤差を含む入力を利用して、スリープクロックの周波数を推定することと、
   ウェイクアップ時間を計画している場合にはいつでも、前記スリープクロックの周波数の最新の推定値を利用することと
   の各動作を含み、
   前記判定する動作は、前記現在の誤差が、予め定めたしきい値を超えない場合には、前記基準が満たされたものと結論し、カウンタをリセットすることと、
   前記現在の誤差が、前記予め定めたしきい値を超える場合、
   前記現在の誤差が、最後の誤差から符号が変化し、前記最後の誤差が前記しきい値を超えた場合には、前記カウンタをリセットし、前記基準が満たされていないと結論し、
   前記現在の誤差が、前記最後の誤差から符号が変化せず、前記最後の誤差が前記しきい値を超えた場合には、前記カウンタをインクリメントし、前記カウンタが指定された値に達したかを判定し、達している場合には前記基準が満たされていると結論し、達していない場合には前記基準が満たされていないと結論することと
   を含む方法。
2. 前記現在の誤差が、予め定めたしきい値を超え、連続した前の誤差の指定回数分、同じ数学符号を持ち、前記連続した前の誤差もまた前記しきい値を超えていたのであれば、前記予め定めた基準が満たされる請求項１に記載の方法。
3. 前記現在の誤差の大きさが、前記しきい値を超えない場合もまた、前記予め定めた基準が満たされる請求項２に記載の方法。
4. 前記現在の誤差の特徴が、前記現在の誤差が、マルチパスによって引き起こされたかもしれないことを示すのであれば、前記制限動作が実行され、
   前記現在の誤差の特徴が、前記現在の誤差が、マルチパスによって引き起こされないことを示すのであれば、前記制限動作が省略される請求項１に記載の方法。
5. 適切な最大誤差を明らかにする動作は、与えられた持続時間までのスリープ状態のために、予め定めた回数を選択することと、
   前記与えられた持続時間を超えるスリープ状態のために、スリープ状態持続時間の増加に伴う予め定めた関係に従って増加する最大値から、適切な値を選択することと
   を含む請求項１に記載の方法。
6. 前記各動作は更に、前記測定する動作、判定する動作、制限する動作、推定する動作、及び利用する動作をそれぞれ、次のスリープ状態のために繰り返すことを含む請求項１に記載の方法。
7. 無線通信デバイスのスリープクロックを修正する動作を実行するために、デジタルデータプロセッサによって実行可能な機械読取可能命令のプログラムを具体的に組み込んだ信号搬送媒体であって、前記各動作は、
   スリープ状態の後に続くウェイクアップに応答して、スリープクロックによって出力された時間基準と、ネットワーク時間基準との差を測定し、前記差の逆数を、前記スリープクロックの周波数における現在の誤差とすることと、
   前のスリープ状態からの誤差に関する（１）大きさ、及び（２）特徴を含む現在の誤差の局面によって、予め定めた基準が満たされているかを判定することと、
   前記基準が満たされていないのであれば、現在の誤差を制限することであって、この制限動作は、スリープ状態持続時間と、予め定めたスリープクロック誤差最大値との間の最大誤差曲線を用いて、適切な最大誤差を明らかにし、前記現在の誤差の大きさを、前記最大誤差に制限することを含むことと、
   前記制限された現在の誤差を含む入力を利用して、スリープクロックの周波数を推定することと、
   ウェイクアップ時間を計画している場合にはいつでも、前記スリープクロックの周波数の最新の推定値を利用することと
   を含み、
   前記判定する動作は、前記現在の誤差が、予め定めたしきい値を超えない場合には、前記基準が満たされたものと結論し、カウンタをリセットすることと、
   前記現在の誤差が、前記予め定めたしきい値を超える場合、
   前記現在の誤差が、最後の誤差から符号が変化し、前記最後の誤差が前記しきい値を超えた場合には、前記カウンタをリセットし、前記基準が満たされていないと結論し、
   前記現在の誤差が、前記最後の誤差から符号が変化せず、前記最後の誤差が前記しきい値を超えた場合には、前記カウンタをインクリメントし、前記カウンタが指定された値に達したかを判定し、達している場合には前記基準が満たされていると結論し、達していない場合には前記基準が満たされていないと結論することと
   を含む信号搬送媒体。
8. 無線通信デバイスのスリープクロックを修正する動作を実行するように構成された複数の相互接続された導電素子を含む回路であって、前記各動作は、
   スリープ状態の後に続くウェイクアップに応答して、スリープクロックによって出力された時間基準と、ネットワーク時間基準との差を測定し、前記差の逆数を、前記スリープクロックの周波数における現在の誤差とすることと、
   前のスリープ状態からの誤差に関する（１）大きさ、及び（２）特徴を含む現在の誤差の局面によって、予め定めた基準が満たされているかを判定することと、
   前記基準が満たされていないのであれば、現在の誤差を制限することであって、この制限動作は、スリープ状態持続時間と、予め定めたスリープクロック誤差最大値との間の最大誤差曲線を用いて、適切な最大誤差を明らかにし、前記現在の誤差の大きさを、前記最大誤差に制限することを含むことと、
   前記制限された現在の誤差を含む入力を利用して、スリープクロックの周波数を推定することと、
   ウェイクアップ時間を計画している場合にはいつでも、前記スリープクロックの周波数の最新の推定値を利用することと
   を含み、
   前記判定する動作は、前記現在の誤差が、予め定めたしきい値を超えない場合には、前記基準が満たされたものと結論し、カウンタをリセットすることと、
   前記現在の誤差が、前記予め定めたしきい値を超える場合、
   前記現在の誤差が、最後の誤差から符号が変化し、前記最後の誤差が前記しきい値を超えた場合には、前記カウンタをリセットし、前記基準が満たされていないと結論し、
   前記現在の誤差が、前記最後の誤差から符号が変化せず、前記最後の誤差が前記しきい値を超えた場合には、前記カウンタをインクリメントし、前記カウンタが指定された値に達したかを判定し、達している場合には前記基準が満たされていると結論し、達していない場合には前記基準が満たされていないと結論することと
   を含む回路。
9. 無線通信デバイスであって、
   トランシーバと、
   スピーカと、
   マイクロホンと、
   ユーザインタフェースと、
   前記トランシーバ、前記スピーカ、前記マイクロホン、及び前記ユーザインタフェースに接続され、予想されるマルチパス誤差を識別し、制限することによって、温度誘導誤差を解明するために、無線通信デバイスのスリープクロックを修正する動作を実行するようにプログラムされたデータ処理機器であって、前記各動作は、
   スリープ状態の後に続くウェイクアップに応答して、スリープクロックによって出力された時間基準と、ネットワーク時間基準との差を測定し、前記差の逆数を、前記スリープクロックの周波数における現在の誤差とすることと、
   前のスリープ状態からの誤差に関する（１）大きさ、及び（２）特徴を含む現在の誤差の局面によって、予め定めた基準が満たされているかを判定することと、
   前記基準が満たされていないのであれば、現在の誤差を制限することであって、この制限動作は、スリープ状態持続時間と、予め定めたスリープクロック誤差最大値との間の最大誤差曲線を用いて、適切な最大誤差を明らかにし、前記現在の誤差の大きさを、前記最大誤差に制限することを含むことと、
   前記制限された現在の誤差を含む入力を利用して、スリープクロックの周波数を推定することと、
   ウェイクアップ時間を計画している場合にはいつでも、前記スリープクロックの周波数の最新の推定値を利用することとを含むデータ処理機器と
   を備え、
   前記判定する動作は、前記現在の誤差が、予め定めたしきい値を超えない場合には、前記基準が満たされたものと結論し、カウンタをリセットすることと、
   前記現在の誤差が、前記予め定めたしきい値を超える場合、
   前記現在の誤差が、最後の誤差から符号が変化し、前記最後の誤差が前記しきい値を超えた場合には、前記カウンタをリセットし、前記基準が満たされていないと結論し、
   前記現在の誤差が、前記最後の誤差から符号が変化せず、前記最後の誤差が前記しきい値を超えた場合には、前記カウンタをインクリメントし、前記カウンタが指定された値に達したかを判定し、達している場合には前記基準が満たされていると結論し、達していない場合には前記基準が満たされていないと結論することと
   を含む無線通信デバイス。
10. 無線モバイル電話であって、
    信号を無線で送受信するトランシーバ手段と、
    オーディオ出力を生成するスピーカ手段と、
    マイクロホンのためのマイクロホン手段と、
    ユーザ入力を受け取り、人間が解読可能な出力を提供するユーザインタフェース手段と、
    前記トランシーバ手段、前記スピーカ手段、前記マイクロホン手段、及び前記ユーザインタフェース手段に接続され、無線通信デバイスのスリープクロックを修正する動作を実行するデータ処理機器であって、前記各動作は、
    スリープ状態の後に続くウェイクアップに応答して、スリープクロックによって出力された時間基準と、ネットワーク時間基準との差を測定し、前記差の逆数を、前記スリープクロックの周波数における現在の誤差とすることと、
    前のスリープ状態からの誤差に関する（１）大きさ、及び（２）特徴を含む現在の誤差の局面によって、予め定めた基準が満たされているかを判定することと、
    前記基準が満たされていないのであれば、現在の誤差を制限することであって、この制限動作は、スリープ状態持続時間と、予め定めたスリープクロック誤差最大値との間の最大誤差曲線を用いて、適切な最大誤差を明らかにし、前記現在の誤差の大きさを、前記最大誤差に制限することを含むことと、
    前記制限された現在の誤差を含む入力を利用して、スリープクロックの周波数を推定することと、
    ウェイクアップ時間を計画している場合にはいつでも、前記スリープクロックの周波数の最新の推定値を利用することとを含むデータ処理機器と
    を備え、
    前記判定する動作は、前記現在の誤差が、予め定めたしきい値を超えない場合には、前記基準が満たされたものと結論し、カウンタをリセットすることと、
    前記現在の誤差が、前記予め定めたしきい値を超える場合、
    前記現在の誤差が、最後の誤差から符号が変化し、前記最後の誤差が前記しきい値を超えた場合には、前記カウンタをリセットし、前記基準が満たされていないと結論し、
    前記現在の誤差が、前記最後の誤差から符号が変化せず、前記最後の誤差が前記しきい値を超えた場合には、前記カウンタをインクリメントし、前記カウンタが指定された値に達したかを判定し、達している場合には前記基準が満たされていると結論し、達していない場合には前記基準が満たされていないと結論することと
    を含む無線モバイル電話。

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