MX2010010695A - Escalacion de frecuencia dinamica de un suministro de potencia en modo conmutado. - Google Patents

Escalacion de frecuencia dinamica de un suministro de potencia en modo conmutado.

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MX2010010695A
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Abstract

Se proporcionan sistemas y métodos para escalar dinámicamente frecuencias de conmutación y fuentes de reloj de suministros de potencia en modo conmutado (SMPS) en una estación móvil; la frecuencia de conmutación es escalada a un valor óptimo en respuesta al menos a uno de (i) un cambio en el modo de operación para comunicación inalámbrica empleada por la estación móvil, un modo adicional de operación es disparado, (ii) un cambio en las condiciones de operación de un conjunto de cargas asociadas con funcionalidad del móvil es determinada o (iii) una compensación de línea en derivación LO por un SMPS en la presencia de una señal de interferencia con una división de frecuencia desde una banda operativa que coincide con la frecuencia SMPS o al menos una de sus harmónicas; las frecuencias de conmutación pueden ser seleccionadas a partir de una tabla de búsqueda, o a través de un análisis de frecuencias de conmutación disponibles para el móvil y criterios operativos; un conjunto de fuentes de reloj puede proporcionar un conjunto de frecuencias de conmutación.

Description

ESCALACION DE FRECUENCIA DINAMICA DE UN SUMINISTRO DE POTENCIA EN MODO CONMUTADO CAMPO DE LA INVENCION La especificación de la materia sujeto se refiere generalmente a suministros de potencia en modo conmutado y, de manera más particular, a suministros de potencia en modo conmutado que de manera dinámica ajustan la frecuencia de conmutación con base, al menos en parte, en un modo de operación para comunicación inalámbrica, o una banda o canal en el cual opera el modo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION En comunicación inalámbrica, la información típicamente es multiplexad , modulada, digitalizada y transmitida sobre la interfaz aérea a través de portadoras con frecuencias que tienen bandas de frecuencia específicas. Están disponibles numerosas bandas de comunicaciones inalámbricas, aunque la mayoría de las bandas están reguladas. Las bandas inalámbricas pueden estar asociadas con tecnologías específicas para comunicaciones inalámbricas. Cada una de estas tecnologías proporciona un modo para comunicación inalámbrica, en donde cada modo explota el ancho de' banda, o el espacio espectral disponible asignado a la tecnología, en maneras específicas. Los aspectos específicos empleados para comunicación por las diversas tecnologías generalmente son identificados como un modo de operación para comunicación inalámbrica, o simplemente un modo de operación. Ejemplos ilustrativos de modos de operación incluyen GSM (sistema global para comunicaciones móviles) , EVDO (Datos de Evolución Optimizados) , CDMA (acceso múltiple por división de código) , WCDMA (acceso múltiple por división de código de banda ancha), UMTS (sistema de telecomunicación móvil universal) , UMB (banda ancha ultra móvil) , HSPA (acceso de paquete de alta velocidad) , WiMAX (Interoperabilidad mundial para Acceso de Microondas) , GPS (sistema de posicionamiento global) GLONASS (Sistema Satelital de Navegación Global), Bluetooth, etc.
Los modos de operación tienen protocolos asociados para comunicación (por ejemplo, multiplexión por división de frecuencia, multiplexión por división de tiempo, multiplexión por división de código, modulación de amplitud, modulación de frecuencia, modulación de fase, ... ) y formalismos que soportan los protocolos de comunicación, así como circuitería electrónica que facilita la operación en señales digitales y análogas y su mutua conversión a fin de transmitir y recibir las señales de acuerdo con un modo de operación particular. En dispositivos inalámbricos, la potencia es suministrada por una batería la cual entrega un voltaje de corriente directa (DC) grandemente delimitada dentro de un rango específico, y la potencia de la batería típicamente es convertida a voltajes DC a través de un circuito intermediario o suministro de potencia para energizar la diversa circuitería electrónica que facilita la comunicación inalámbrica, así como para soportar circuitos electrónicos tales como circuitos electrónicos de despliegue, circuitos electrónicos de sonido, arreglos lógicos programables , procesadores de aplicación, memorias, y así sucesivamente. Para ejecutar la gestión de potencia eficiente, generalmente se emplean suministros de potencia en modo conmutado (SMPS) en comunicaciones inalámbricas. En sistemas convencionales, SMPS operan a una frecuencia de conmutación fija, la cual generalmente se establece cuando se enciende un dispositivo inalámbrico, y permanece fija durante la operación. La determinación de una frecuencia de conmutación conveniente para un modo de operación determinado puede consumir tiempo y se basa en prueba de laboratorio; no obstante, dicho gasto puede ser justificado en sistemas convencionales que operan sustancialmente en un solo modo de operación.
A media que la tecnología inalámbrica sigue aumentando su presencia en las rutinas diarias de los individuos, las fuerzas del mercado de manera muy consistente están haciendo que la tecnología inalámbrica avance con el objetivo de suministrar servicios mejorados, por ejemplo, velocidad de datos, contenido y movilidad. Además, a medida que el desarrollo de negocios y personal se vuelve más global en naturaleza para asegurar una presencia inalámbrica esperada y consistente, los dispositivos inalámbricos están migrando desde aparatos en modo sencillo a plataformas de multimodo, trabajo de multiservicio y plataformas móviles de entretenimiento. Por consiguiente, la gestión de potencia típicamente lograda a través de S PS que operan a frecuencias de conmutación estáticas optimizadas para un solo modo y servicio (por ejemplo, voz) se están volviendo incapaces de operar de manera eficiente y sin introducir la degradación del rendimiento. Como un ejemplo, en virtud de la rica variedad de servicios inalámbricos proporcionados por los operadores de red, los SMPS han comenzado a degradar la calidad del servicio inalámbrico como resultado de la interferencia o una eficiencia de potencia más baja que lo deseado.
SUMARIO DE LA INVENCION Lo siguiente presenta un sumario simplificado a fin de proporcionar un entendimiento básico de algunos aspectos de las modalidades descritas. Este sumario no es una perspectiva general extensa y no pretende identificar elementos clave o críticos ni tampoco delinear el alcance de dichas modalidades. Su único propósito es presentar algunos conceptos de las modalidades descritas en una forma simplificada como un preludio a la descripción más detallada que se presenta a continuación.
En un aspecto, se proporciona un método para ajustar dinámicamente un suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia (SMPS) . Se determina un modo de operación para un componente de carga. Se determina un requerimiento de potencia para el modo de operación. Una fuente de frecuencia de conmutación se selecciona como apropiada para que un SMPS energice el modo de operación del componente de carga de acuerdo con el requerimiento de potencia .
En otro aspecto, se proporciona al menos un procesador para ajustar dinámicamente un suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia (SMPS) . Un primer módulo determina un modo de operación para un componente de carga. Un segundo módulo determina un requerimiento de potencia del modo de operación. Un tercer módulo selecciona una fuente de frecuencia de conmutación apropiada para que un SMPS energice el modo de operación del componente de carga de acuerdo con el requerimiento de potencia.
En un aspecto adicional, se proporciona un producto de programa de computadora para ajustar dinámicamente un suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia (SMPS) . Un medio de almacenamiento legible por computadora comprende un primer conjunto de códigos para ocasionar que una computadora determine un modo de operación para un componente de carga. Un segundo conjunto de códigos ocasiona que la computadora determine un requerimiento de potencia del modo de operación. Un tercer conjunto de códigos ocasiona que la computadora seleccione una fuente de frecuencia de conmutación apropiada para que un SMPS energice el modo de operación del componente de carga de acuerdo con el requerimiento de potencia .
En otro aspecto adicional, se proporciona un aparato para ajustar dinámicamente un suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia (SMPS) . Se proporcionan medios para determinar un modo de operación para un componente de carga. Se proporcionan medios para determinar un requerimiento de potencia del modo de operación. Se proporcionan medios para seleccionar una fuente de frecuencia de conmutación apropiada para que un SMPS energice el modo de operación del componente de carga de acuerdo con el requerimiento de potencia.
En un aspecto adicional, se proporciona un aparato para ajustar dinámicamente un suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia (SMPS) . Un detector de modo determina un modo de operación para un componente de carga. Un componente selector de frecuencia de conmutación determina un requerimiento de potencia del modo de operación. Un suministro de potencia en modo conmutado (SMPS) suministra el componente de carga. El componente selector de frecuencia de conmutación selecciona una fuente de frecuencia de conmutación apropiada para que el SMPS energice el modo de operación del componente de carga de acuerdo con el requerimiento de potencia.
Para lograr lo anterior así como fines relacionados, una o más modalidades comprenden las características que se describen de manera completa en lo sucesivo y que se señalan de manera particular en las reivindicaciones. La siguiente descripción y las figuras anexas establecen a detalle algunos aspectos ilustrativos y son indicativas de unas pocas de las diversas formas en las cuales se pueden emplear los principios de las modalidades . Otras ventajas y características novedosas serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada cuando se considere en conjunto con las figuras y las modalidades descritas pretenden incluir todos esos aspectos y sus equivalentes .
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra un diagrama en bloques de circuitería de potencia dinámicamente ajustada de equipo de usuario en un sistema de comunicación inalámbrica.
La figura 2 muestra un diagrama de flujo de una metodología para ajustar dinámicamente la potencia para un suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia para el equipo de usuario de la figura 1.
La figura 3 muestra tres modos ejemplares de operación de una estación móvil, cada modo de operación retransmite en bandas de frecuencia dispares.
La figura 4 muestra un diagrama en bloques de equipo de usuario ejemplar que explota las fuentes de suministro de potencia en modo conmutado de frecuencia escalada (SMPS) .
La figura 5 muestra un diagrama en bloques de una configuración ejemplar de generadores de reloj que comparan una fuente de reloj con un suministro de potencia en modo conmutado .
Las figuras 6-8 muestran trazos gráficos de eficiencia de potencia entregada SMPS contra la corriente de carga en frecuencias de conmutación dispares, de acuerdo con aspectos establecidos en la descripción de la materia suj eto .
La figura 9 muestra un diagrama en bloques de equipo de usuario ejemplar que dinámicamente puede seleccionar y establecer una o más frecuencias de conmutación para gestión de potencia a través de un conjunto de SMPS de acuerdo con aspectos aquí descritos.
La figura 10 muestra un diagrama de flujo de una metodología ejemplar para escalar dinámicamente una frecuencia de conmutación de un SMPS que proporciona gestión de potencia en un dispositivo móvil inalámbrico de acuerdo con aspectos aquí descritos.
La figura 11 muestra un diagrama de flujo de otra metodología ejemplar para escalar dinámicamente una frecuencia de conmutación de un SMPS que proporciona gestión de potencia en un dispositivo móvil inalámbrico de acuerdo con aspectos aquí descritos .
La figura 12 muestra un diagrama de flujo de una metodología ejemplar adicional para ajustar dinámicamente una frecuencia de conmutación de un SMPS que proporciona gestión de potencia en un dispositivo móvil inalámbrico de acuerdo con aspectos aquí descritos .
La figura 13 muestra un diagrama de flujo de otra metodología ejemplar adicional para determinar una frecuencia apropiada para conmutación en un SMPS de acuerdo con aspectos aquí establecidos.
La figura 14 muestra un diagrama de flujo de otra metodología ejemplar todavía para determinar una frecuencia apropiada para conmutación en un SMPS de acuerdo con aspectos aquí establecidos .
La figura 15 muestra un diagrama de flujo de una metodología ejemplar adicional para mitigar la interferencia en un receptor de acuerdo con aspectos aquí descritos.
La figura 16 muestra un diagrama en bloques de un sistema de receptor ejemplar que puede permitir la escalabilidad de la frecuencia de conmutación en un ambiente de comunicación inalámbrica de acuerdo con uno o más aspectos aquí establecidos.
La figura 17 muestra un diagrama en bloques de un sistema ejemplar que permite la generación de estimados de ruido netos en la presencia de ruido de fase de acuerdo con aspectos aquí descritos.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Ahora se describen diversas modalidades con referencia a las figuras, donde números de referencia similares se utilizan para hacer referencia a elementos similares en el documento. En la siguiente descripción, para propósitos de explicación, se establecen numerosos detalles específicos a fin de proporcionar un completo entendimiento de una o más modalidades. Sin embargo, puede resultar evidente que dichas modalidades se pueden practicar sin estos detalles específicos. En otros casos, estructuras y dispositivos muy conocidos se muestran en forma de diagrama de bloques a fin de facilitar la descripción de una o más modalidades.
Tal como se utiliza en esta solicitud, los términos "componente", "módulo", "sistema", "plataforma" y similares pretenden hacer referencia a una entidad relacionada con computadora o una entidad relacionada con un aparato electrónico o máquina operativa con una o más funcionalidades específicas. Dichas entidades pueden ser hardware, microprogramacion cableada, una combinación de hardware y software, software, hardware y microprogramacion cableada, software, o software en ejecución. Por ejemplo, un componente puede ser, pero no se limita a ser, un proceso que corre en un procesador, un procesador, un objeto, un ejecutable, una secuencia de ejecución, un programa y/o una computadora. A manera de ilustración, tanto una aplicación que corre en un dispositivo de cómputo como el dispositivo de cómputo pueden ser un componente. Uno o más componentes pueden residir dentro de un proceso y/o secuencia de ejecución y un componente se puede localizar en una computadora y/o puede estar distribuido entre dos o más computadoras. Además, estos componentes pueden ejecutar desde varios medios legibles por computadora que tengan diversas estructuras de datos almacenadas en los mismos . Los componentes se pueden comunicar a través de procesos locales o remotos tal como de acuerdo con una señal que tenga uno o más paquetes de datos (por ejemplo, datos de un componente que interactúe con otro componente en un sistema local, sistema distribuido, y/o a través de una red tal como la Internet con otros sistemas por medio de la señal) .
Además, el término "o" pretende indicar un "o" inclusivo en lugar de un "o" exclusivo. Es decir, a menos que se especifique lo contrario, o que el contexto lo indique de manera clara, "X emplea A o B" pretende significar cualquiera de las permutaciones inclusivas naturales. Es decir, si X emplea A, X emplea B; o X emplea tanto A como B, entonces "X emplea A o B" queda satisfecho bajo cualquiera de los casos anteriores. Además, los artículos "un" y "una" , tal como se utilizan en esta solicitud y las reivindicaciones anexas generalmente se deberían interpretar para significar "uno o más" a menos que se especifique lo contrario o el contexto claramente indique que se refiere a una forma del singular.
Además, tal como aquí se emplea el término "rejilla de potencia" define conjuntos específicos de cargas que son energizados por reguladores únicos; las cargas incluyen circuitería electrónica o conjuntos de chips que proporcionan la funcionalidad de comunicación específica. Una carga por sí misma puede ser un regulador de voltaje (es decir, un "sub-regulador" ) que energice su propio conjunto de cargas. El sub-regulador puede proporcionar acondicionamiento adicional de su salida de regulador origen, o el sub-regulador puede cambiar el nivel de voltaje suministrado a sus cargas, o el sub-regulador puede aislar sus cargas de las otras cargas unidas a su regulador origen.
Aquí se describen diversas modalidades en conjunto con una terminal inalámbrica. Una terminal inalámbrica se puede referir a un dispositivo que proporciona conectividad de voz o datos a un usuario. Una terminal inalámbrica puede ser conectada a un dispositivo de cómputo tal como una computadora tipo laptop o computadora de escritorio, o puede ser un dispositivo autocontenido tal como un asistente digital personal (PDA) , o un teléfono celular. Una terminal inalámbrica también se puede denominar un sistema, una unidad de suscriptor, una estación de suscriptor, una estación móvil, una terminal móvil, un móvil, una estación remota, un punto de acceso, una terminal remota, una terminal de acceso, una terminal de usuario, un agente, de usuario, un dispositivo de usuario, un equipo de usuario, un dispositivo inalámbrico, un teléfono de sistema de comunicación personal (PCS) , un teléfono sin cable, un teléfono de protocolo de iniciación de sesión (SIP) , una estación de bucle local inalámbrico (WLL) . Además, una terminal inalámbrica se puede referir a un dispositivo manual que tenga capacidad de conexión inalámbrica, u otro dispositivo de procesamiento conectado a un módem inalámbrico.
Las terminales inalámbricas típicamente se comunican sobre la interfaz aérea con una o más estaciones base; la comunicación puede ocurrir a través de uno o más sectores en donde cada sector puede sostener comunicación en intervalos de frecuencia específicos dependiendo de la planeación de frecuencia celular determinada por un proveedor de servicio u operador de red. Además, las terminales inalámbricas pueden utilizar recursos de comunicación (por ejemplo, recursos de tiempo- frecuencia) conforme a lo programado por una estación base. Una estación base también se puede referir como un punto de acceso, un puente inalámbrico, un puerto de acceso, un Nodo B, un Nodo B evolucionado (eNodo B) , o alguna otra terminología. Se debería apreciar que la comunicación inalámbrica también puede comprender la operación no celular, tal como dispositivos de Sistema de Posicionamiento Global (GPS) .
Con referencia a las figuras, en la figura 1, un sistema de comunicación inalámbrica 10 soporta comunicación inalámbrica entre una terminal de acceso (AT) , mostrada como equipo de usuario (UE) 12, y una red, mostrada como el nodo base 14. De manera alternativa o adicional, la red puede comprender un punto de acceso 16. Por claridad, el UE 12 se muestra como ejecutando dos nodos de comunicación inalámbrica ya sea de manera simultánea o en secuencia mostrado en 18, 20 con respectivamente el nodo base 14 y el punto de acceso 16. En particular, el Modo A 22 con el nodo base 14 tiene un requerimiento de potencia particular, el cual en la imagen ilustrativa, comprende un voltaje constante vñ.Bl una corriente grande iA, y una sensibilidad de frecuencia fñ para ruido llevado en un suministro de potencia de entrada. El Modo B 24 con el punto de acceso 16 tiene un requerimiento de potencia diferente, el cual en la imagen ilustrativa comprende un voltaje constante vA-B, una corriente relativamente más baja iBl y una sensibilidad de frecuencia /B para ruido llevado en un suministro de potencia de entrada.
Se debería apreciar, con el beneficio de la presente descripción, que pueden surgir diferentes requerimientos de potencia ("modos") para un solo tipo de comunicación inalámbrica, especialmente para modos tales como dormido, transmisión de radiofrecuencia (RF) , recepción RF, etc. Además, incluso en un tipo de comunicación inalámbrica, una pluralidad de componentes de carga que soporta esta comunicación inalámbrica puede tener requerimientos de potencia cambiantes, tal como en la situación donde se tiene acceso al medio de almacenamiento, se activan las interfaces de usuario, etc. En consecuencia, el UE 12 se muestra incluyendo circuitería de potencia dinámicamente ajustable 26 que responde a la determinación de un requerimiento de potencia, tal como monitoreando una salida de suministro de potencia (que no se muestra) . En la imagen ejemplar, un controlador de modo 28 que dirige los componentes de carga, mostrados como circuitería RF 30, proporciona información de modo a un detector de modo 32 de la circuitería de potencia 26. El detector de modo 32 convenientemente puede determinar el modo con base en un valor de parámetro relacionado con la potencia para consumo, una señal de control, una indicación de porciones de una rejilla de potencia que están activas, un nivel de consumo de potencia directamente detectado (por ejemplo, corriente o voltaje promedio o nominal), etc.
La segunda circuitería de potencia dinámicamente ajustada 34 se muestra también como soportando otra porción de circuitería RF 30 en casos donde componentes dispares ("rejilla de carga") son simultáneamente soportados con diferentes suministros de potencia. En un aspecto, cada circuitería de potencia 26, 34 se puede basar en un suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia idéntico (SMPS) 36 para implementación económica. Cada circuitería de potencia 26, 34 puede suministrar un reloj seleccionado diferente 38 a una frecuencia de conmutación /sw de manera que el SMPS 36 proporciona características de potencia apropiadas. De manera alternativa o adicional, cada circuitería de potencia 26, 34 puede cambiar dinámicamente esta frecuencia de conmutación /Sw según sea apropiado para cambiar dinámicamente requerimientos de carga.
En la circuitería de potencia 26, un selector de frecuencia de conmutación 40 responde a la información de modo recibida desde el detector de modo 32 para aseverar tanto un requerimiento de potencia pico de modo 44 como un requerimiento de. sensibilidades de frecuencia de modo 46. No obstante, se debería apreciar que las aplicaciones consistentes con aspectos aquí descritos se pueden beneficiar del direccionamiento de un requerimiento 44, 46. Por ejemplo, un UE 12 puede operar a diferentes frecuencias de transmisión o recepción que cambian las sensibilidades de frecuencia sin necesariamente cambiar los requerimientos de potencia. De manera alternativa, los componentes sin sensibilidad de frecuencia pueden tener requerimientos de potencia cambiantes .
En la obtención de características de potencia de este modo detectado, se puede utilizar diversa circuitería de monitoreo o predicción para que sea implementad . En la circuitería de potencia ejemplar 26, una referencia de búsqueda de modo de frecuencia de conmutación 48 captura este requerimiento, ya sea instalado por un fabricante de equipo original o empíricamente aprendido por el UE 12. Por ejemplo, se puede detectar un parámetro que esté relacionado con el consumo de potencia. A fin de acelerar el rendimiento, este comportamiento aprendido de un componente de carga puede ser almacenado en una estructura de datos de búsqueda·· (por~ ejemplo,- tabla, base de datos) para futura referencia en la selección de una frecuencia de conmutación.
Con los requerimientos aseverados, el selector de frecuencia de conmutación 40 puede seleccionar una fuente de reloj 50. En la circuitería de potencia ejemplar 26, un rango de opciones está restringido por restricciones de fabricación, económicas u otras. Por ejemplo, uno o más circuitos de reloj pueden ser escalados hacia arriba o hacia abajo o filtrados para proporcionar un rango de frecuencias de conmutación. De manera alternativa o adicional, las fuentes de reloj 50 pueden diferir en su respectivo espectro de frecuencia de salida, probablemente con algunas armónicas atenuadas para evitar frecuencias de sensibilidad. En contraste, en lugar de tener un factor de baja calidad (Q) , la fuente de reloj 50 puede proporcionar una alta "Q" para rendimiento adecuado ilícito mediante suministro de potencia corriente abajo o circuitos de regulación de potencia (que no se muestran) o componentes de carga 30. Estas variaciones en las fuentes de reloj 50 se muestran como un reloj de frecuencia de conmutación más elevada ?1 52 que no es la carga pico apropiada como se muestra en 54 ni tampoco la mitigación RF apropiada como se muestra en 56. Un reloj 'X' 58 que tiene un esparcimiento de espectro de frecuencia en frecuencia que es apropiada para mitigación RF pero es demasiada alto para que sea apropiado para carga pico. Un reloj '?' 60 es apropiado tanto en requerimientos sensibles a la potencia como sensibles a la frecuencia. Un reloj 'Z' 62 es lo suficientemente bajo para ser apropiado en potencia pero tiene una frecuencia central Q alta que no es apropiada para mitigación RF. Un reloj de frecuencia de baja conmutación "L' 64 no es apropiado debido al consumo de potencia (por ejemplo, demasiada corriente de salida).
En beneficio de lo anterior, se debería apreciar que se pueden tener frecuencias operativas y fuentes de reloj ajustables. Además, las fuentes de reloj pueden tener diferentes calidades. Con base en un modo de operación (por ejemplo, valor de carga, requerimientos de frecuencia, calidad de reloj, etc.), la frecuencia SMPS y la fuente de reloj se pueden ajustar (es decir, de manera única o colectiva para un conjunto de SMPS) . La selección de la frecuencia SMPS y fuente de reloj se puede basar en valores que son predeterminados, tal como disponibles en una tabla de búsqueda, o calculados en el aire según se requiera.
En la figura 2, una metodologxa 70 permite ajustar dinámicamente un suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia (SMPS) que opera en un sistema inalámbrico. Se debería apreciar que el término 'dinámico' puede ser determinado por el OEM, estableciendo la conmutación de frecuencia de un diseño SMPS común diferente por requerimientos diferentes de la aplicación. En la metodología ejemplar 70, esta escalación de frecuencia ocurre durante la operación del SMPS. Para ese fin, la información es recibida en un modo de operación para un componente de carga (bloque 72) . Si se realiza una determinación respecto a que las necesidades de requerimientos de potencia no están cambiando, mostradas como un modo cambiante en el bloque 74, entonces el SMPS continúa utilizando la fuente de reloj seleccionada (bloque 76) . Si el modo está cambiando en el bloque 74, entonces se toma una determinación (por ejemplo, se busca, detecta, aprende, etc.) respecto a cuáles son los requerimientos de potencia para el modo de operación detectado para el componente de carga (bloque 78). En algunos casos, la búsqueda de un valor predeterminado puede ser conveniente para velocidad de procesamiento y simplicidad en la implementacion. Esta determinación puede comprender que se determinen requerimientos de potencia pico o estado constante (por ejemplo, corriente, voltaje) para el modo (bloque 80) y/o que se determinen sensibilidades de espectro de frecuencia para el modo (bloque 82) . Después se selecciona una fuente de frecuencia de conmutación para el SMPS que es apropiada para la energización del componente de carga de acuerdo con los requerimientos determinados (bloque 84) . Esta selección se puede basar en uno o más factores mostrados como seleccionando una fuente de reloj con el factor de calidad apropiado (Q) para rendimiento satisfactorio (bloque 86). La frecuencia central se puede considerar satisf ctoria para consumo de potencia requerido (bloque 88) . El espectro de frecuencia de fuente de reloj se puede considerar lo suficientemente atenuado a frecuencias sensibles para selección (bloque 90). Después, la frecuencia de conmutación recientemente seleccionada es utilizada por el SMPS en el bloque 76.
Se puede emplear una priorización de selección de factor con ponderación predeterminada o adaptable. Por ejemplo, se puede compensar el consumo de potencia superior o inferior para menos errores de velocidad de datos mediante componentes de carga. Por ejemplo, la selección puede comenzar seleccionando un subconjunto de fuentes de reloj que pueden tener como resultado una corriente pico adecuada para que opere el componente de carga, después, las fuentes de reloj son ordenadas por rango por tener una eficiencia en consumo de potencia óptima (por ejemplo, justo lo suficiente para potencia pico) , y después se pueden ordenar por rango o excluir con base en un umbral por cantidad de armónicas indeseables.
La figura 3 es un diagrama 100 que ilustra una terminal inalámbrica ejemplar 110 que puede operar en cuatro modos dispares 120lf 1202, 1203 y 120 para comunicación inalámbrica; cada modo 120j (J = 1, 2, 3, 4) explota una porción dispar, o banda, Oj del espectro electromagnético (EM) (por ejemplo, radiofrecuencia (RF) y frecuencias de microondas) . Las bandas s pueden ser licenciadas (por ejemplo, tal como las bandas Industriales, Médicas y Científicas o bandas PCS A-F) o bandas RF no licenciadas. Se apreciará que cada Oj además puede ser dividida en sub-bandas, o canales, para implementar modos específicos de implementacion de comunicación, por ejemplo, multiplexión por división de frecuencia ortogonal que se utiliza en UMTS de tercera generación (3G) , o en tecnologías inalámbricas WiMAX. Se debería apreciar que un modo puede tener un conjunto de bandas (por ejemplo, s4 , 0* , y cx ) , y canales, en los cuales opera el modo. Como un ejemplo, para comunicación inalámbrica terrestre, un modo de operación puede utilizar diversas bandas de frecuencia ultra alta (UHF) , mientras que para navegación basada en satélite un modo puede emplear bandas de frecuencia súper alta (SHF) para establecer un enlace de espacio profundo. Como otro ejemplo, un dispositivo inalámbrico en una red inalámbrica puede explotar una o más bandas en la porción infrarroja (IR) del espectro EM para transferencia de datos y otra comunicación inalámbrica. Además se debería apreciar que modos dispares (por ejemplo, modo 1 120 i y modo 4 1204 ) pueden operar en bandas respectivas que se traslapan al menos : parcialmente . Como un ejemplo, tanto llamadas de datos EVDO como WCDMA pueden ser mantenidas a través de una banda de bloques PCS F o una banda GSM.
Conforme a lo indicado anteriormente, la terminal inalámbrica 110 generalmente es un dispositivo móvil multimodo y, tal como se ilustra, éste puede operar en el modo 1 12 0i en un instante t?, en el modo 12 02 en un instante t?, en el modo 1203 en un instante xc, y en el modo 4 1204 en el instante xD. Se apreciará que dichos instantes no necesitan ser diferentes ya que la terminal inalámbrica 110 puede operar a través de un procesador (por ejemplo, un procesador multi -núcleo) que facilita la ejecución paralela de aplicaciones. Por ejemplo, la terminal inalámbrica 110 puede operar en GSM para conducir una comunicación de voz y simultáneamente operar una aplicación GPS (por ejemplo, desplegar una ruta de navegación) . También se debería apreciar que J = 1 - 4 sirve como un ejemplo ilustrativo de operación de la terminal 110 en cuatro bandas; en un ambiente inalámbrico, se puede explotar una cantidad menor o mayor de bandas y modos de comunicación asociados. El número de modos de pperación para comunicación que una terminal de acceso soporta típicamente es determinado por el diseño. En cada modo de operación (por ejemplo, GSM, IMT, CDMA, WCDMA, HSPA iMAX, GPS , GLONASS, Bluetooth™, ... ) generalmente se utilizan protocolos específicos para comunicación, tal como multiplexión y modulación específicos, así como también se utilizan recursos de tiempo específico (lapso de tiempo por cuadro de radio, lapso de tiempo por símbolo, y así sucesivamente) . Por lo tanto, diversos conjuntos de chips proporcionan las funcionalidades necesarias para comunicación dentro de un modo de operación específico. De manera adicional, conjuntos de chips dispares pueden proporcionar funcionalidades para soportar aplicaciones tales como interfaces de despliegue, sonido, sonido e imagen (por ejemplo, conversiones de diálogo-a- texto y texto-a-diálogo), entrada de datos (por ejemplo, operación de teclados, pantallas táctiles, entrada de voz, conversión digital/análogo y análogo/digital, operación de memorias...) y así sucesivamente.
La circuitería asociada con un conjunto de chips tiene requerimientos de carga específicos (por ejemplo, voltaje operativo, corriente de carga pico) y, dependiendo del modo de operación, la circuitería incluye circuitos electrónicos RF que facilitan la generación de formas de onda a frecuencias específicas que son moduladas para comunicación. Las formas de onda pueden ser de portadora sencilla (por ejemplo, para comunicación de enlace ascendente) o multiportadora (por ejemplo, para comunicación de enlace descendente) . Una batería en la terminal inalámbrica 110 proporciona potencia para soportar toda la funcionalidad en el dispositivo móvil; la batería puede suministrar energía a través de reacción química (por ejemplo, una batería basada en Li) o a través de conversión de energía solar (por. ejemplo, paneles de celdas solares basados en Si, basados en CuGaSe, basados en CuInSe) . De manera alternativa, o adicional, se pueden emplear otras fuentes de energía inalámbricas, tales como calentamiento por radiación (por ejemplo, microondas) de un convertidor termoeléctrico. Un conjunto de suministros de potencia en modo conmutado facilita la regulación, o conversión, de voltaje de entrada de batería (VENTADA) a un voltaje operativo de salida VSALIDA para un conjunto de cargas. En un aspecto, los suministros de potencia en modo conmutado en la terminal 110 son escalables en frecuencia de conmutación, ajustando la frecuencia de conmutación de acuerdo con un modo específico de operación; por ejemplo, GPS y aplicación de despliegue asociado, o telefonía de video a través de WCDMA.
Se observará que la terminal 110 también puede operar en los siguientes esquemas de acceso múltiple, tales como acceso múltiple por división de tiempo (TD A) , acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) , acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) , FDMA de Portadora Sencilla (SC-FDMA) , u otros esquemas de acceso múltiple convenientes. TDMA utiliza multiplexion por división de tiempo (TDM) , en donde las transmisiones para diferentes terminales son ortogonalizadas mediante la transmisión en diferentes intervalos de tiempo. FDMA utiliza multiplexion por división de frecuencia (FDM) , en donde las transmisiones para diferentes terminales son ortogonalizadas mediante la transmisión en diferentes subportadoras de frecuencia. En un ejemplo, los sistemas TDMA y FDMA pueden explotar la multiplexion por división de código (CDM) , en donde las transmisiones para múltiples terminales pueden ser ortogonalizadas utilizando diferentes códigos ortogonales (por ejemplo, códigos Walsh, códigos polifase...) aún cuando los códigos no son enviados en el mismo intervalo de tiempo o subportadora de frecuencia. Se observará que, en un aspecto, la ortogonalización se refiere a la mitigación de interferencia entre las señales a las que se hace referencia. Se observará que OFDMA utiliza Multiplexión por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM) , y SC-FDMA utiliza Multiplexión por División de Frecuencia de Portadora Sencilla (SC-FD ) , en donde OFDM y SC-FD puede dividir el ancho de banda del sistema disponible en múltiples sub-portadoras ortogonales (por ejemplo, tonos, depósitos, ...), cada uno de los cuales puede ser modulado con datos. Por lo regular, los símbolos de modulación son enviados en el dominio de frecuencia con OFDM y en el dominio de tiempo con SC-FDM. De manera adicional o alternativa, el ancho de banda del sistema disponible se puede dividir en una o más portadoras de frecuencia, cada una de las cuales puede contener una o más subportadoras . La implementación de la comunicación inalámbrica también puede explotar una combinación de esquemas de acceso múltiple, tales como OFDMA y acceso múltiple por división de código (CDMA) . Se debería apreciar que las técnicas de gestión de frecuencia SMPS aquí proporcionadas pueden ser utilizadas dentro de sustancialmente cualquier esquema de acceso de comunicación inalámbrica. Además, la innovación descrita en la especificación de la materia sujeto puede ser convenientemente explotada al menos en todos los modos anteriores de operación.
La figura 4 es un diagrama en bloques 200 de equipo de usuario ejemplar (UE) 210 que explota las fuentes de suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia (SMPS) de acuerdo con aspectos establecidos en la descripción detallada de la materia sujeto. El equipo de usuario 210, el cual puede ser una realización de la terminal inalámbrica 110, incluye una plataforma SMPS escalable en frecuencia 215 que es polarizada por una batería de corriente directa (DC) 225 que proporciona, un voltaje de entrada VENTRADA- La plataforma SMPS de frecuencia escalable 215 comprende un conjunto de N SMPS 218i-218N (N es un entero positivo; generalmente 2 _< N _< 4 ) que energiza un conjunto de rejillas de potencia 235i-235N, en donde cada rejilla de potencia incluye un conjunto específico de cargas (por ejemplo, conjuntos de chips para funcionalidad de telecomunicación específicas) . Se observará que una carga dentro de un conjunto de cargas puede ser una rejilla de potencia; por ejemplo, la carga puede ser un regulador de voltaje (por ejemplo, un regulador lineal de baja pérdida (LDL) ) y un conjunto de cargas funcionales pueden ser operativamente unidas a la salida del regulador de voltaje, el cual actúa como un sub-regulador debido a que está unido a un SMPS . Cada SMPS 218?, (? = 1, 2, ..., N) opera a una frecuencia de conmutación /?, y las salidas a un voltaje VSUDA · Se debería apreciar que en el UE ejemplar 210 puede haber una relación 1-a-l entre SMPS (o reguladores) 218i-218N y rejillas de potencia 235X-235N.
Además, uno o más de los SMPS 218?, puede ser encendido o apagado en un solo instante dependiendo de las demandas de potencia de las rejillas de potencia 235i-235N, dichas demandas de potencia sustancialmente dictadas por las cargas servidas (por ejemplo, encendido) . Cuando se energiza o brinda servicio a una rejilla de potencia, fX puede ser dinámicamente ajustado de acuerdo con una operación de modo (por ejemplo, modo 2 1202) de equipo de usuario 210. Dicho modo de operación puede ser, por ejemplo, GSM, IMT, CDMA, WCDMA, HSPA, WiMAX, GPS, GLONASS, Bluetooth™, y así sucesivamente. De manera adicional, /? puede ser dinámicamente ajustado con base, al menos en parte, en cambios en los requerimientos de carga, tal como corriente de carga pico operativa, o inicio de operación concurrente de modos adicionales (por ejemplo, la operación GPS es iniciada durante una llamada CDMA lx, la cual puede ser una sesión de voz, sesión de datos o una combinación de las mismas) . Dichas características novedosas se analizan a continuación .
El equipo de usuario 210 puede operar en modos dispares, en donde los modos dispares pueden estar en operación simultáneamente, para efectuar una comunicación (por ejemplo, sesión de voz, transferencia de datos, juego en línea, navegación de Web, y así sucesivamente) . Al menos una ventaja de la operación de multi-modo es que el UE 210 puede utilizar un modo que optimiza o mejora el rendimiento, por ejemplo, alta velocidad de datos, baja latencia, baja velocidad de error de bit y velocidad de error de paquete, y así sucesivamente. Tal como se analizó anteriormente, la operación en un modo específico se basa en cargas específicas (por ejemplo, 241i-241Q) que proporciona al menos una porción de la funcionalidad necesaria para lograr una comunicación o una operación específica de equipo de usuario 210. Por ejemplo, las cargas pueden incluir circuitería RF, funcionalidad núcleo MSM (módem de estación móvil) , circuitería de periféricos (por ejemplo, memorias, despliegues, teclados...), y así sucesivamente. Las cargas (por ejemplo, 238x-238s, 24l!-241Q, y 244?-244?) pueden tener sensibilidades dispares o respuesta a la frecuencia (por ejemplo, interferencia o acoplamiento con osciladores locales) , y requerimientos de corriente y voltaje; convencionalmente , las cargas se pueden agrupar (enracimar ) de acuerdo con dichas discrepancias en sensibilidades de frecuencia y requerimientos operativos.
Se apreciará que entre las cargas (por ejemplo, 238!-238s) que proporcionan funcionalidad al equipo de usuario 210, la frecuencia de conmutación fj de SMPS 218j puede interferir con el rendimiento de la circuiteria electrónica de las cargas; de esta forma, la operación de SMPS 218j puede degradar la operación del UE 210. Se apreciará que un agrupamiento de Kl SMPS (por ejemplo, SMPS 218i y SMPS 2182) puede compartir una frecuencia de conmutación, mientras que un agrupamiento de K2. SMPS (por ejemplo, SMPS 218j, SMPS 218N_i y SMPS 218N) puede compartir una frecuencia de conmutación dispar. Generalmente, dicha degradación ocurre cuando la circuiteria de las cargas comprende circuiteria RF, y fa o armónicas asociadas n fa (siendo n un entero positivo) yacen dentro de la banda de frecuencias (por ejemplo, <jj) soportadas por las cargas. Además, se debería observar que también puede ocurrir la degradación transversal, en donde la conmutación de SMPS 218j interfiere con la operación de una carga unida a un SMPS 218K dispar. Cada SMPS puede afectar sustancialmente a todas las cargas en un sistema a través de varios medios conductores y radiativos. Por consiguiente, en la innovación de la materia sujeto, se determina o establece un modo de operación (por ejemplo, comunicación de voz GSM) a través de un componente de gestión de modo 255. Con información de modo específico, tal como bandas de frecuencia de radiación EM en las cuales es operado el modo, canales de frecuencia programados para operación y así sucesivamente, el procesador 275 proporciona acceso a una memoria 265 que retiene una base de datos, una tabla de búsqueda 268, y selecciona una frecuencia de conmutación apropiada f'f>) para operación de SMPS 218j. Se debería apreciar, con el beneficio de la presente descripción, que lo apropiado puede conllevar un resultado aceptable o satisfactorio. De manera alternativa o adicional, lo apropiado puede conllevar mejor que otras opciones disponibles. De manera alternativa o adicional, lo apropiado puede conllevar una solución óptima, especialmente para aplicaciones en las cuales existen suficientes opciones para proporcionar una comparación estrecha de un criterio o un conjunto de criterios. De manera alternativa o adicional, lo apropiado puede conllevar una mejor opción, tal como tener un puntaje compuesto más elevado contra los criterios ponderados . Por claridad, en un aspecto ilustrativo descrito a continuación, se puede analizar un objetivo ideal para una frecuencia de conmutación óptima, aunque se debería apreciar que las implementaciones se pueden acercar a lo óptimo con diversos grados de fidelidad.
Además, el procesador 275 puede proyectar un conjunto de frecuencias disponibles, por ejemplo, retenidas en la tabla de búsqueda 268, contra criterios operativos 271 almacenados en la memoria 265, y de esta forma, seleccionar una frecuencia óptima que cumpla con los criterios específicos. Los criterios operativos pueden incluir métricas de calidad de servicio para asegurar el servicio percibido por el usuario de alta calidad. Se debería apreciar que la información almacenada en la tabla de búsqueda 268 o criterios operativos 271 pueden establecer una respuesta de equipo deseada o requerida o rendimiento y calidad de servicio asociada con el mismo. Además se debería apreciar que una frecuencia óptima es una frecuencia de conmutación en un conjunto de frecuencias disponibles que proporciona un rendimiento satisfactorio o efectivo así como servicio asociado. Además, se debería observar que una o más frecuencias de conmutación pueden soportar una operación satisfactoria u óptima. Al menos una ventaja del ajuste dinámico de la frecuencia de conmutación y utilización de una frecuencia óptima es que la calidad de servicio percibida puede ser retenida incluso cuando una estación móvil conmuta el modo de operación.
Transferencias a diferentes canales operativos dentro de una banda de comunicación (por ejemplo, s3) pueden requerir cambios en la frecuencia de conmutación de un SMPS en servicio. Se observará que en un grupo de N frecuencias de conmutación, un conjunto de N-G frecuencias de conmutación puede permanecer fijo mientras que G (por ejemplo, G = 1) frecuencias de conmutación son dinámicamente escaladas. La tabla de búsqueda 268 proporciona j'}0*"* para el modo de operación específico. Se observará que, en un aspecto de la innovación de la materia sujeto, cuando un modo de operación cambia de un primer modo a un segundo modo (por ejemplo, el UE 210 inicia descargas de datos dentro del modo HSPA después de una llamada de voz a través de CDMA IX) , y el segundo modo de operación es soportado por cargas en una rejilla de potencia energizada por el SMPS 218j ilustrativo, se puede seleccionar de manera dinámica una frecuencia óptima dispar e la tabla de búsqueda 268, o una base de datos accesible a través del equipo de usuario 210, sin recurrir al tiempo de parada del UE o pruebas adicionales. Además, si el componente de gestión de modo 255 activa otro modo de operación (por ejemplo, GPS, y dicho modo se basa en cargas tales 'como las cargas 244?-244? agrupadas en una rejilla de potencia dispar, por ejemplo, la rejilla de potencia N 235N, la frecuencia de conmutación de un SMPS que brinda servicio a esa rejilla de potencia, por ejemplo, SMPS 218N, también se puede optimizar de manera heurística a través de información almacenada en la tabla de búsqueda 268, o sustancialmente cualquier base de datos accesible al equipo de usuario 210.
Se observará que en la innovación de la materia sujeto, una tabla de búsqueda 268 almacenada en la memoria 268 es un instrumento efectivo, de baja sobrecarga, de baja complejidad para seleccionar una frecuencia de conmutación óptima debido a que el número de modos soportados por una estación móvil típicamente incluye unos cuantos modos, y las frecuencias óptimas pueden ser predeterminadas a través de experimentación (por ejemplo, la respuesta de frecuencia del rendimiento SMPS para cargas en el estado activo/inactivo, en donde la respuesta de frecuencia puede reflejar un grado de interferencia, o la ausencia del mismo,! con respecto a las cargas requerimientos de corriente y voltaje de carga, etc.) en el laboratorio o campo .
Además de seleccionar una frecuencia óptima de acuerdo con un modo de operación para comunicación inalámbrica, el componente de gestión de modo 255, asistido por el procesador 275, puede seleccionar una fuente de reloj a partir de un conjunto de K fuentes de reloj 248i-248K para cronometrar un conmutador que impulsa la conmutación en el SMPS que está siendo escalado. Las fuentes de reloj 248?-248 pueden ser, por ejemplo, diferentes osciladores de cristal en el sistema, osciladores de relajación, y similar. La selección de la fuente de reloj proporciona una flexibilidad para seleccionar un reloj de alta Q o baja Q para proporcionar la frecuencia óptima !??". La selección de la fuente de reloj típicamente afecta el diseño y el costo. De manera alternativa, o de manera adicional, se observará que la selección de una fuente de reloj puede determinar la frecuencia de conmutación de un SMPS, correlacionando así la selección de una fuente de reloj (por ejemplo, 248K) a la selección de una frecuencia de conmutación. Se pueden utilizar los relojes de alta Q cuando la respuesta espectral del conmutador en el SMPS puede afectar la calidad de servicio (por ejemplo, velocidad de error de bit, o velocidad de error de bloque) para el UE 210 y se desea una respuesta espectral aguda para evitar la interferencia con colas de frecuencia asociadas con una fuente de reloj de baja Q. Cuando no hay disponibles frecuencias de conmutación SMPS grandes /, será poco probable evitar una armónica de reloj SMPS fn - n · f cayendo en banda (n es un entero positivo) ; por ejemplo, dentro de un ss. En dicho escenario, un reloj fuente de baja Q puede ser una alternativa conveniente ya que algunas cargas pueden ser más sensibles a interferencia de banda angosta. Por consiguiente, las lineas espectrales más anchas de una fuente de baja Q son benéficas para la operación del UE 210. En un aspecto, el componente de gestión de modo 255 puede afectar una compensación con respecto al factor Q de una fuente de reloj (por ejemplo, una de las fuentes de reloj 248i-248K) utilizada para impulsar el conmutador de un SMPS. Para ese fin, el componente de gestión de modo puede emplear un componente inteligente (que no se muestra) que puede ejecutar análisis de utilidad (por ejemplo, análisis de costo-beneficio) para determinar si una fuente de reloj de alta Q o baja Q es conveniente para la operación de una estación móvil (por ejemplo, UE 210) . El análisis de utilidad puede ser automatizado, y puede basarse en inteligencia artificial o técnicas de aprendizaje por máquina, por ejemplo, árboles de decisión, redes neurales, análisis de regresión, análisis de componente principal (PCA) para extracción de características y patrón, análisis de agrupamiento , algoritmo genético, o aprendizaje reforzado, para que datos históricos de operación infieran beneficios y costo de modos de operación específicos, requerimientos de carga y condiciones, y así sucesivamente.
La innovación de la materia sujeto también contempla escalar de manera dinámica la frecuencia de conmutación / de un SMPS con base, al menos en parte, en requerimientos operativos de carga (por ejemplo, voltaje, corriente de carga pico, frecuencias sensibles) y cambios de los mismos. Por lo tanto, un solo SMPS (por ejemplo, SMPS 2182) puede energizar múltiples modos de operación que demandan configuraciones de carga dispares. Como un ejemplo, en lugar de tener un SMPS para GPS (por ejemplo, SMPS 218i que brinda servicio a la rejilla de potencia 235i) y un SMPS para CDMA IX (por ejemplo, SMPS 218N que brinda servicio a la rejilla de potencia 235N) , un solo SMPS puede energizar ambos modos (por ejemplo, GPS y CDMA IX) a través del ajuste de la frecuencia de conmutación. Por consiguiente, al menos una ventaja de la innovación de la materia sujeto es reducir la complejidad del equipo de usuario y la facturación de materiales; ambos impulsores de los costos de fabricación.
No obstante, se observará que se puede lograr una compensación entre reducir el número de SMPS y ganar diversidad SMPS en la innovación de la materia sujeto: En virtud de que la frecuencia de conmutación de un SMPS puede ser dinámicamente ajustada de acuerdo con las condiciones de carga, proporcionando múltiples SMPS (por ejemplo, 2 18 ? -218N) , grupos específicos de cargas (por ejemplo, 244?-244P) , o rejillas de potencia específicas, pueden ser operados de manera óptima en ciertos tiempos (por ejemplo, durante la sincronización y resincronización de células, en donde algunos correlacionadores son necesarios para extraer información de temporización y frecuencia) ; de esta forma, el SMPS asociado con dichos grupos específicos pueden ser encendidos y apagados al momento de la demanda y la terminal (por ejemplo, UE 210) puede consumir batería de forma más eficiente.
Además, el componente de gestión de modo 255 puede conmutar la frecuencia fj de un SMPS 218j de manera dinámica en respuesta a cambios en las condiciones de carga. Por ejemplo, cuando un conjunto de cargas o una rejilla de potencia completa (por ejemplo, rejilla 235N) opera en un estado transitorio con una alta demanda de corriente de carga pico, la frecuencia puede ser dinámicamente conmutada para proporcionar corriente más elevada, por ejemplo, fj A"^ = fj"pl) - Af (con ?/ > 0) , al conjunto de cargas o rejilla mientras se sigue evitando la interferencia con circuitería RF asociada con un modo de operación específico.
Generalmente, la disminución de la frecuencia de conmutación SMPS para entregar una corriente de carga más elevada típicamente está asociada con la degradación del rendimiento. Por lo tanto, el ajuste dinámico de la frecuencia de conmutación facilita la tolerancia de la degradación mientras se evita un mal funcionamiento catastrófico, tal como inestabilidad del suministro de potencia .
La figura 5 ilustra una configuración ilustrativa 280 de generadores de reloj 285i-285M, los cuales pueden residir en el componente de gestión de modo 255, que comparan una o más fuentes de reloj con un SMPS, y facilitan la selección de la fuente de reloj . La configuración ejemplar 280 ilustra fuentes de reloj 248i-248K unidas al generador de reloj 1 248i, el cual emite el reloj de conmutación que impulsa el SMPS 1 218i. Con respecto al SMPS 2 2182 y el SMPS 3 2183, éstos comparten el generador de reloj 2 2482 como impulsor de conmutación, el cual puede seleccionar a partir de la fuente de reloj 1 248i o la fuente de reloj 2482 2. Con referencia al SMPS N-l 281*1- 1 , éste utiliza la fuente de reloj 1 248x. En la configuración ejemplar 280, el SMPS N 218N debe utilizar la fuente de reloj K, sin la intervención del generador de reloj . Se apreciará que además de seleccionar una fuente de reloj, los generadores de reloj 285?-285? pueden modificar la frecuencia de la fuente de reloj, por ejemplo, a través de al menos uno de un divisor de entero o un divisor fraccional. Por ejemplo, el generador de reloj M 285M puede modificar la frecuencia de la fuente de reloj . Al menos dos ventajas de la modificación de frecuencia de la fuente de reloj son (i) incrementar el rango dinámico (por ejemplo, limites superior o inferior de un intervalo) de la escalabilidad de frecuencia soportada por la plataforma SMPS escalable en frecuencia 215, y (ii) generar un conjunto de frecuencias de conmutación sin armónicas en un canal sintonizado por un conjunto de cargas que reciben servicio por parte de la plataforma SMPS escalable en frecuencia 215; las frecuencias de conmutación generadas pueden proporcionar eficiencia de potencia óptima al conjunto de cargas, y pueden ser retenidas en la tabla de búsqueda 268, y pueden facilitar la selección de las frecuencias de conmutación óptimas para impulsar un conjunto de SMPS en la plataforma SMPS escalable en frecuencia 215.
Las figuras 6-8 ilustran un conjunto de tres gráficos esquemáticos respectivamente de eficiencia de potencia suministrada SMPS contra corriente de carga en tres frecuencias de conmutación dispares, y voltaje de entrada DC dispar VENTRADA. Los símbolos de diamante corresponden a una primera frecuencia de conmutación /1( los símbolos cuadrados corresponden a una segunda frecuencia f2 menor que la primera, y los triángulos a una tercera frecuencia de conmutación menor que la primera y la segunda. Los gráficos 290 (figura 6) , 294 (figura 7) y 298 (figura 8) despliegan de manera cualitativa características similares de eficiencia de potencia contra corriente de carga a diferente frecuencia. En particular, (i) la eficiencia de SMPS es casi inversamente proporcional a su frecuencia de conmutación. Dicho comportamiento generalmente surge de la dependencia lineal con la frecuencia de conmutación de pérdida de conversión SMPS, la cual es un escenario simplificado cuando otras cantidades que afectan la eficiencia o rendimiento son sustancialmente las mismas, (ii) Máxima corriente de carga a una frecuencia de conmutación específica (por ejemplo, 292^, a /?, con ? = 1, 2, ! 3 a VENTRADA = VMIN) aumenta con la disminución de la frecuencia de conmutación. Además, voltajes de entrada más elevados tienen como resultado corrientes de carga máxima más grandes, tal como 236?, en VENTRADA = VTYP, CON VTYP siendo un valor de voltaje operativo típico, y 296?, en VENTRADA = VMAX- La corriente de carga máxima para una frecuencia de conmutación determinada es la manifestación de la no idealidad de la circuitería. Típicamente, una frecuencia de conmutación inferior sí proporciona una corriente de carga de salida más elevada mientras se sigue manteniendo la regulación; aunque dicha respuesta no puede evitar que un SMPS suministre una corriente de carga más elevada a una frecuencia de conmutación más elevada bajo un diseño apropiado y cuando el costo o la tecnología lo permite. La frecuencia de conmutación cambiante a frecuencias más bajas en operación no crítica generalmente mejora la eficiencia general .
La figura 9 es un diagrama en bloques 300 de una modalidad ejemplar 310 de equipo de usuario que de manera dinámica puede seleccionar y establecer una o más frecuencias de conmutación para gestión de potencia a través de un conjunto de SMPS. La rejilla de potencia 315 incluye cargas 318 que proporcionan, al menos en parte, la funcionalidad del equipo de usuario 310. Una plataforma SMPS escalable en frecuencia 215 comprende un conjunto de SMPS 218?-218?. Tal como s.e analizó anteriormente, cada SMPS 218 , (? = 1, 2, ... , N) opera a una frecuencia de conmutación fx , y emite un voltaje V^JDA , que suministra potencia a las cargas 318 en rejillas de potencia 315. Se puede emplear un conjunto de fuentes de reloj 245 para impulsar un conmutador dentro de uno o más SMPS en la plataforma escalable en frecuencia 215 en sustancialmente la misma manera que se analizó anteriormente en conexión con el equipo de usuario 210. De igual forma, el componente de gestión de modo 255 puede operar sustancialmente en la misma manera que se describió anteriormente. Además, en un aspecto del UE 310, el componente de gestión de modo 255 puede incluir un componente indicador de calidad de canal (CQI) 325 que puede establecer condiciones del canal de radio.1 En particular, el componente CQI 325 puede determinar propiedades espectrales, tales como frecuencia de fuentes de interferencia (por ejemplo, señal del interferidor) que afectan la comunicación y operación del móvil 310. Se debería apreciar que en sistemas de telecomunicación de duplexión por división de frecuencia, la salida de un transmisor puede actuar como una señal del interferidor .
El componente indicador de calidad de canal 255 también puede monitorear líneas en derivación del oscilador local (LO) derivadas del acoplamiento de un SMPS (por ejemplo, SMPS 2 2182) y fuentes de reloj 245, o circuitería de fuentes de reloj . En particular, el componente CQI 255 puede determinar si un línea en derivación LO ocurre a una compensación de frecuencia con una magnitud que iguala M veces la frecuencia de conmutación SMPS (por ejemplo, /2) ; dicha compensación de frecuencia aquí se denomina como una resonancia de M-orden. Se observará que un línea en derivación LO de M-resonancia puede "desensibilizar de manera crítica la operación de un móvil (por ejemplo, UE 310) en la presencia de una señal de interferidor fuera de banda acoplada a una entrada de receptor: Cuando la división de frecuencia entre un línea en derivación LO y una frecuencia central LO asociada (por ejemplo, una frecuencia de fuente de reloj que determina una frecuencia de conmutación SMPS) es igual, o es un múltiplo entero de la división de frecuencia entre la señal recibida y la señal de interferidor fuera de banda, una subconversión de la línea en derivación LO en el receptor (por ejemplo, UE 310) puede desplazar espectralmente la señal del interferidor a un rango de espectro de frecuencia en donde es recibida la señal (por ejemplo, información de tráfico o control) . (La subconversión antes mencionada puede ser llevada a cabo por un transceptor en el UE 310, un subconjunto de cargas 318 puede facilitar la operación de dicho transceptor) . Por lo tanto, el componente CQI 255 puede determinar si la división de frecuencia entre una señal de interferidor y la señal de tráfico o control es un múltiplo entero de una frecuencia de conmutación SMPS, y puede ajustar una o más frecuencias SMPS de conmutación que se ajusten a dicha condición. El componente de gestión de modo 255, a través del procesador 275, puede ajustar una o más frecuencias de conmutación; el ajuste impulsa a uno o más SMPS fuera de resonancia y mitiga los efectos perjudiciales de las lineas en derivación LO impulsadas por SMPS. Se observa que el componente CQI 325 puede determinar si una linea en derivación LO de M-resonancia ocurre cuando la operación móvil es transferida a un nuevo canal de operación RF, o cuando un receptor es disparado en un UE de muíti -receptor .
El componente de gestión de modo 335 también puede incluir un componente de seguro de servicio 335 que puede evitar la interrupción del servicio (por ejemplo, una sesión de intercambio de datos o llamada de voz caída, tal como una transacción bancaria inalámbrica) , o sostener el servicio como resultado de las modificaciones de la frecuencia de conmutación en respuesta a cambios en las condiciones operativas del móvil 310. En particular, el componente de seguro de servicio 335 puede retener el servicio, o la operación, cuando una resonancia de M orden entre una señal de interferidor y una señal en un canal de comunicación tiene como resultado un ajuste de la frecuencia de conmutación.
Se observará que en el ejemplo de las modalidades del UE 210 y 310, el procesador 275 está configurado para ejecutar al menos una porción de las acciones funcionales, por ejemplo, cálculos, declaraciones, asignaciones, decisiones y sustancialmente cualquier otra operación funcional necesaria para implementar la funcionalidad de sustancialmente cualquier componente en el equipo de usuario. La memoria 265 puede retener estructuras de datos respectivas (por ejemplo, tablas de búsqueda) , instrucciones de código, algoritmos, y similar, que pueden ser empleados por el procesador 245 cuando se confiere al equipo de usuario 210 su funcionalidad.
En virtud de los sistemas ejemplares, y aspectos asociados, presentados y descritos anteriormente, metodologías para reporte flexible de indicador de calidad de canal que pueden ser implementadas de acuerdo con la materia sujeto descrita, pueden ser apreciadas mejor con referencia a los diagramas de flujo de las figuras 2, 10, 11-13 y 15. Para propósitos de simplicidad de explicación, las metodologías se muestran y describen como una serie de bloques, no obstante, se entenderá y apreciará que la materia sujeto reclamada no queda limitada por el número u orden de bloques, ya que algunos bloques pueden ocurrir en diferentes órdenes y/o de manera concurrente con otros bloques de lo aquí mostrado y descrito. Además, no todos los bloques ilustrados pueden ser requeridos para implementar las metodologías que se describen en lo sucesivo. Se apreciará que la f ncionalidad asociada con los bloques puede ser implementada por software, hardware, o una combinación de los mismos, o cualquier otro medio conveniente (por ejemplo, dispositivo, sistema, proceso, componente...) . Además se debería apreciar que las metodologías que se describen en lo sucesivo y a través de la descripción de la materia sujeto, pueden ser almacenadas en un artículo de fabricación, por ejemplo, un medio legible por computadora, para facilitar el transporte y transferencia de dichas metodologías a varios dispositivos. De manera adicional, se debería entender que las metodologías alternativamente podrían ser representadas como una serie de estados o eventos interrelacionados , tal como en un diagrama de estado.
La figura 10 presenta un gráfico de flujo de un método ejemplar 400 para escalar dinámicamente una frecuencia de conmutación de un SMPS que proporciona gestión de potencia en un dispositivo móvil inalámbrico de acuerdo con aspectos aquí descritos. En el acto 410, se recibe la información sobre un modo de operación para comunicación inalámbrica. La información puede incluir al menos uno de una indicación que identifique el modo, un conjunto de bandas asociadas con el modo y operación de las mismas, o un canal programado para operación en el conjunto de bandas, por ejemplo/ uno o más canales empleados para efectuar una comunicación a fin de mantener una llamada de voz o datos. En un aspecto, la información puede ser suministrada por un componente tipo componente de gestión de modo 255, el cual puede establecer el modo de operación (por ejemplo, llamada CDMA IX, intercambio de datos HSPA, aplicación de navegación GPS...) . Típicamente, la información es recibida por un procesador (por ejemplo, procesador 275) configurado para procesar la información y configurar la operación de un conjunto de SMPS (por ejemplo, plataforma de suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia 215) . En el acto 420, se selecciona una frecuencia óptima compatible con el modo de operación. Se debería apreciar que el modo de operación incluye un conjunto de bandas y canales asociados con el mismo. La selección puede quedar dictada por la necesidad de evitar la interferencia con circuitería RF, o sustancialmente cualquier otra circuitería, que facilite la operación de un dispositivo móvil en el modo de operación específico (por ejemplo, GPS, CDMA, WiMAX, IR inalámbrico...) . En un aspecto, la frecuencia de conmutación, y armónicas derivadas, son seleccionadas para que sean espectralmente desacopladas de una banda de frecuencia de radiación EM, o canal específico en la misma, utilizada para operación del modo. En el acto 430, se selecciona un reloj fuente para la frecuencia óptima. Dependiendo de las condiciones operativas, el reloj fuente puede ser seleccionado para mitigar el drenaje de batería, particularmente en condiciones de calidad de canal pobre, durante seguimiento, lo cual típicamente involucra exploración de ancho de banda para identificar una estación base conveniente para transferencia o mientras se consumen datos en corriente multimedia que generalmente filtra la batería en virtud de la extensa operación del transceptor (por ejemplo, para decodificar la corriente de datos) y la utilización de recursos de despliegue y sonido también. Adicionalmente , la selección de fuente de reloj se puede basar, al menos en parte, en factores Q de un reloj que impulsa un conmutador en el SMPS , tal como se analizó anteriormente en conexión con la figura 4. En el acto 440, se establece una frecuencia de conmutación en un SMPS al valor óptimo seleccionado. En un aspecto, el valor óptimo puede ser parcialmente ajustado para que sea consistente con el reloj fuente seleccionado, o éste puede ser sustancialmente modificado a través de un generador de reloj, por ejemplo, .a través de un divisor de frecuencia, para asegurar que la frecuencia de conmutación SMPS no se traslape espectralmente con un canal de frecuencia de radiación EM utilizado para operación móvil. En el acto 450, se escruta un cambio en el modo de operación. En un aspecto, en el sistema ejemplar 460, dicha detección puede ser conducida por el componente de gestión de modo 255. La detección de un cambio del modo de operación dirige el flujo al acto 410.
La figura 11 presenta un gráfico de un método ejemplar 460 para seleccionar una frecuencia de conmutación óptima para un SMPS de acuerdo con aspectos aquí descritos. En el acto 470, se genera un conjunto de frecuencias de conmutación sin armónicas en un canal sintonizado por un conjunto operativo de cargas. Las frecuencias generadas pueden ser retenidas, por ejemplo, en un elemento de memoria tal como la tabla de búsqueda 268. El conjunto de cargas puede estar asociado con circuitería electrónica asociada con la funcionalidad de un receptor específico para un modo de operación (por ejemplo, recepción y decodificación de cuadros de radio GPS, conversión análogo-a-digital de diálogo en una sesión de voz CDMA, generación y modulación de señales piloto para operación de control, ... ) . .En el acto 475, se revisa si están disponibles múltiples frecuencias en el conjunto generado de frecuencias de conmutación. En el caso negativo, en el acto 480 se selecciona una frecuencia de conmutación disponible simple como una frecuencia óptima que optimiza la eficiencia de potencia suministrada a un conjunto de cargas por un SMPS . En el caso afirmativo, en el acto 485 se selecciona una frecuencia de conmutación y fuente de reloj que optimiza una eficiencia de potencia suministrada por un SMPS al conjunto operativo de cargas. En el acto 490, se escruta un cambio en el canal de operación asociado con un modo de operación. Cuando el canal de operación cambia, el flujo es dirigido al acto 470.
La figura 12 presenta un gráfico de flujo de un método ejemplar 500 para ajustar dinámicamente una frecuencia de conmutación de un SMPS que proporciona gestión de potencia en un dispositivo móvil inalámbrico de acuerdo con aspectos aquí descritos. En un aspecto, el método ejemplar 500 puede complementar al método ejemplar 400. En el acto 510, se recibe un requerimiento de operación para un conjunto de cargas. El conjunto de cargas puede incluir un agrupamiento de cargas con salida funcional común (por ejemplo, filtración, digitalización, sumadora, multiplicador o divisor, modulación...) o requerimientos operativos. En un aspecto, el requerimiento de operación recibido puede incluir al menos uno de una corriente de carga pico, un rango de voltaje o una magnitud de voltaje dentro de un rango, o un rango de frecuencia de conmutación. Se debería apreciar que un rango de frecuencia puede ser dinámico debido a que la operación de múltiples receptores dentro de un móvil puede dar como resultado interferencias entre cargas, o cargas y osciladores locales. Una indicación de, o información sobre un requerimiento de operación, tal como una corriente de carga pico puede ser el resultado de cambios en el estado operativo de un conjunto de cargas (por ejemplo, 241i-241Q) debido al ajuste de un estado de operación, por ejemplo, activo a inactivo tal como en el caso de un receptor que es apagado dentro del móvil, demanda de alta corriente a demanda de baja corriente, etc., de un conjunto de cargas que soporta la operación de un dispositivo móvil. En el acto 520, se selecciona una frecuencia de conmutación óptima y fuente de reloj compatible con el requerimiento de operación recibido. En el acto 530 una frecuencia de conmutación y fuente de reloj en un SMPS que brinda servicio a una rejilla de potencia que incluye el conjunto de cargas se establece al valor óptimo seleccionado. En el acto 540, se escruta un cambio en el requerimiento de operación (por ejemplo, corriente de carga pico), cuando un cambio es detectado (típicamente por un procesador que proporciona control de un conjunto o SMPS; por ejemplo, procesador 275) , el flujo es dirigido al acto 510.
La figura 13 es un gráfico de flujo de un método ejemplar 600 para determinar una frecuencia óptima para conmutación en un SMPS de acuerdo con aspectos aquí descritos. En el acto 610, se tiene acceso a una base de datos que contiene un conjunto de frecuencias de conmutación óptimas para un conjunto de modos de operación para comunicación inalámbrica. En un aspecto, la base de datos incluye una tabla de búsqueda (por ejemplo, tabla de búsqueda 268) , en donde se almacena el conjunto de frecuencias de conmutación óptimas para el conjunto de modos de operación. El almacenamiento puede ocurrir en la memoria 265. La tabla de búsqueda puede ser proporcionada por un fabricante de un dispositivo inalámbrico (por ejemplo, UE 210) que tenga la capacidad para una operación multi-modo (por ejemplo, GSM, CDMA, CDMA, GPS, WiMAX ... ) . La generación de la tabla de búsqueda generalmente se puede basar, al menos en parte, en experimentación extensa en condiciones de laboratorio para operación, o en operación en el campo. Una frecuencia de conmutación óptima es extraída en el acto 620.
La figura 14 es un gráfico de flujo de un método ejemplar 650 para determinar una frecuencia óptima para conmutación en un SMPS de acuerdo con aspectos aquí descritos. Se debería apreciar que el método ejemplar 650 puede ser alternativo o adicional al método ejemplar 600. En el acto 660, un conjunto de frecuencias son exploradas contra un conjunto de criterios asociados con un modo de operación para comunicación inalámbrica en el tiempo de funcionamiento de operación. Los criterios pueden incluir al menos uno de aspectos técnicos de operación de un conjunto específico de cargas, tal como corrientes de carga pico, o requerimientos de calidad de servicio (por ejemplo, drenaje de batería baja, baja fluctuación en una llamada de diálogo, velocidad fija de error de bloque...) asociados con dicha operación. Como un ejemplo, un criterio puede ser que una frecuencia no produzca una armónica en sus tancialmente cualquier canal o banda de frecuencia de radiación EM operativa. El conjunto de frecuencias puede incluir cada frecuencia de conmutación disponible conforme a lo determinado por un conjunto de fuentes de reloj (por ejemplo, fuentes de reloj 248i-248 ) y generadores de reloj asociados (por ejemplo, generadores de reloj 285i-285M) . En un aspecto, se puede ejecutar una aplicación de software o microprogramación cableada para realizar la exploración en el tiempo de funcionamiento, cuando se inicia el modo de operación. En el acto 670, una frecuencia explorada que cumple con la mayoría de los criterios en el conjunto de criterios se selecciona como la frecuencia de conmutación óptima para el modo de operación utilizado.
La figura 15 es un gráfico de flujo de un método ejemplar 700 para mitigar la interferencia debido al acoplamiento de un oscilador local y un SMPS en un receptor de acuerdo con aspectos aquí descritos. En el acto 710, se determina una compensación espectral de frecuencia ?? ,? entre una señal de interferencia y al menos una de una señal de control o tráfico. En un aspecto, la determinación de Avj,s puede incluir el análisis espectral (por ejemplo, descomposición de Fourier y análisis de densidad espectral de potencia (PSD) ) de ruido en un ambiente inalámbrico en el cual opera un receptor. Como un ejemplo, una señal de interferidor puede tener una distribución de frecuencia angosta centrada en la frecuencia de interferidor (vj) la cual se puede identificar a través de análisis PSD de una secuencia de tiempo muestreada de una señal recibida. Como otro ejemplo, en un sistema de telecomunicación de duplexión por división de frecuencia (FDD) , una señal de interferidor puede ser una salida del transmisor que se fuga a una entrada del receptor. En dicho caso, la señal de interferidor y las frecuencias de señal de recepción pueden ser conocidas en virtud del diseño de un componente (por ejemplo, componente de gestión de modo 255) que controla los relojes S PS . En el acto 720, la magnitud de la compensación espectral de frecuencia es valorada, escrutando si Avj,s es un múltiplo de una frecuencia de conmutación (por ejemplo, /N) de un SMPS (por ejemplo, SMPS 218N) que sirve a un conjunto de cargas (cargas 244?-244?) que facilita la operación de un receptor (por ejemplo, UE 310) . En el caso afirmativo, la frecuencia de conmutación (por ejemplo, /N) del SMPS se ajusta en el acto 730. Por el contrario, el flujo es dirigido al acto 710. En el acto 740, el servicio es asegurado o sostenido, al momento en que la frecuencia de conmutación del SMPS es ajustada. Se debería apreciar que la modificación de la frecuencia de conmutación puede conducir a una condición de falla de operación cuando, por ejemplo, la frecuencia ajustada es insuficiente para suministrar una corriente de carga pico o cumplir con sustancialmente cualesquiera condiciones operativas de un conjunto de cargas empleadas en un modo de operación que proporciona servicio (por ejemplo, sostener una llamada de voz o datos) . En un aspecto, el componente de seguro de servicio 335 puede mitigar dicha falla de operación. En el acto 750, se escruta si se tiene acceso a un nuevo canal de operación. El acceso a un nuevo canal RF puede surgir de la transferencia a una nueva banda RF, o disparando un nuevo modo de receptor además de un modo existente de operación; por ejemplo, un receptor GPS es encendido durante una llamada dentro del modo de operación UMTS 3G.
La figura 16 es un diagrama en bloques de una modalidad ejemplar 800 de un sistema de receptor 850 (por ejemplo, UE 310) que puede explotar la escalación dinámica de una frecuencia de conmutación en un SMPS en un ambiente de comunicación inalámbrica de acuerdo con uno o más aspectos aquí descritos. En el sistema de receptor 850, las señales moduladas transmitidas pueden ser recibidas por NR antenas 852i a 852R, y la señal recibida desde cada antena puede ser transmitida a un transceptor respectivo (RCVR/TMTR) 854:. a 854R. Las antenas 852?-852? y los transceptores 854!-854R pueden facilitar la comunicación dentro del modo de comunicación de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) . Se debería apreciar que diversas implementaciones de comunicación MIMO, tal como MIMO de multiusuario, MIMO de un solo usuario, o MIMO distribuido, pueden ser implementadas en el receptor 850. Cada transceptor 854i-854R acondiciona (por ejemplo, filtra, amplifica y subconvierte ) una señal recibida respectiva, digitaliza la señal acondicionada para proporcionar muestras a una velocidad de muestreo específica, y procesa adicionalmente las muestras para proporcionar una corriente de símbolos "recibida" correspondiente. Se observará que la circuitería asociada con la filtración, amplificación, subconversión, digitalización, y así sucesivamente, constituye varios conjuntos de cargas los cuales pueden ser acomodados en un conjunto de rejillas de potencia (por ejemplo, rejillas de potencia 235i-235N) , de manera que las rejillas de potencia son energizadas, o reciben servicio por parte de un conjunto de SMPS. De acuerdo con un aspecto de la innovación de la materia sujeto, el conjunto de SMPS puede , residir en una plataforma SMPS de reloj seleccionable , escalable en frecuencia 885, y puede operar bajo condiciones óptimas con base, al menos en parte, en los requerimientos de carga de corriente y el modo de operación del receptor, por ejemplo, modo para recibir y transmitir información a través de transceptores 854x a 854R. Una batería 875 proporciona potencia a la plataforma SMPS escalable en frecuencia 885.
Un procesador de datos RX 860 recolecta y procesa las NR corrientes de símbolos recibidas desde NR transceptores 854i-854R con base en una o más técnicas de procesamiento de receptor para proporcionar NT (por ejemplo, un número de transceptores de transmisión que genera la señal recibida) corrientes de símbolos "detectadas". Por ejemplo, dichas técnicas de procesamiento pueden incluir la estimación de máxima de probabilidad ( L) , ecualización media cuadrática mínima (MMSE) , filtración de forzado cero (ZF) , filtración de combinación de relación máxima (MRC) . Dichas técnicas de procesamiento pueden incorporar un componente de cancelación de interferencia sucesiva (SIC) , y pueden incluir cálculo de transformaciones rápidas de Fourier directas/inversas; o transformaciones Hadamard directas/inversas. Se observará que la circuitería asociada con la implementación de dichas técnicas de procesamiento constituye diversas cargas que pueden ser parte de una o más rejillas de potencia las cuales pueden ser energizadas a través de la plataforma SMPS escalable en frecuencia 885. El procesador de datos RX 860 entonces desmodula, desintercala y decodifica cada corriente de símbolos detectada para recuperar los datos de tráfico o información de control para la corriente de datos; el componente MOD/DEMOD 880 ejecuta dichas operaciones asistidas, al menos en parte, por el procesador 870. Se apreciará que las cargas también pueden estar asociadas con circuitería que facilita la desmodulación, desintercalación y decodificación. Dichas cargas pueden ser energizadas por SMPS en la plataforma 885.
Se observará que el receptor 850 también puede transmitir tráfico o señalización (por ejemplo, señales de referencia sonoras piloto) . Aunque la señalización o información de control típicamente es generada a través del procesador 870, el tráfico típicamente es generado por un usuario final que sostiene una llamada (por ejemplo, sesión de voz) o utiliza una aplicación (por ejemplo, correo electrónico, navegador Web...). La fuente de datos 836 facilita la generación de tráfico y puede incluir una interfaz (por ejemplo, micrófono, cámara, etc.) que captura información y datos también. El tráfico es transmitido a un procesador de datos TX que manipula datos de acuerdo con diversas técnicas, tal como conversión de contenido análogo a digital, y transmite datos procesados al componente MOD/DEMOD 880 para generar un flujo o corriente de datos que es compatible con el modo de operación (por ejemplo, CDMA IX, GPS, UMB) utilizado por el receptor 850 para comunicación.
Un procesador 870 periódicamente determina cuál matriz de precodíficación utilizar, dicha matriz puede ser almacenada en la memoria 872. La operación de precodificación también puede explotar circuitería específica y cargas asociadas energizadas por la plataforma SMPS escalable en frecuencia 885. Se debería apreciar que el' procesador 870 también está configurado para operar la plataforma SMPS escalable en frecuencia 885, ejecutando instrucciones de código que facilitan dicha operación. La memoria 872 puede almacenar las instrucciones de código, además de algoritmos, que pueden ser ejecutados por un procesador (por ejemplo, procesador 870) para conferir una funcionalidad específica a uno o más componentes del receptor 850. La memoria 872 también puede retener estructuras de datos, y bases de datos que proporcionan información de acción para operación del receptor 850. Además, la memoria 872 puede incluir un conjunto de criterios asociados con el modo óptimo de operación para comunicación inalámbrica que pueden ser utilizados para seleccionar una frecuencia de conmutación óptima para uno o más SMPS. Las bases de datos en la memoria 872 incluyen tablas de búsqueda que comprenden frecuencias de conmutación óptimas de acuerdo con un modo de operación y carga .
A continuación, se describe un sistema que puede habilitar aspectos de la materia sujeto descrita en conexión con la figura 17. Dicho sistema puede incluir bloques funcionales, los cuales pueden ser bloques funcionales que representen funciones implementadas por un procesador o una máquina electrónica, software, o combinación de los mismos (por ejemplo, microprogramación cableada) .
La figura 17 ilustra un diagrama en bloques de un sistema ejemplar 900 que permite ajustes dinámicos de la frecuencia de conmutación en un suministro de potencia en modo conmutado (SMPS) de acuerdo con aspectos aquí descritos. El sistema 900 puede residir, al menos en parte, dentro de una estación móvil (por ejemplo, UE 310), y puede incluir un agrupamiento lógico 910 de componentes electrónicos que pueden actuar en conjunto. En un aspecto de la innovación de la materia sujeto, el agrupamiento lógico 910 incluye un componente electrónico 915 para recibir información sobre un modo de operación para comunicación inalámbrica; un componente electrónico 925 para recibir una corriente de carga pico,- un componente electrónico 935 para seleccionar una frecuencia de conmutación óptima de un SMPS compatible con el modo de operación; y el componente electrónico 945 para seleccionar una frecuencia de conmutación óptima de un SMPS compatible con la corriente de carga pico recibida. Además, el agrupamiento lógico 910 incluye un componente electrónico 955 para establecer una frecuencia de conmutación del SMPS a la frecuencia óptima compatible con el modo de operación; un componente electrónico 965 para establecer una frecuencia de conmutación del SMPS a la frecuencia de conmutación óptima compatible con la carga de corriente pico recibida; y un componente electrónico 967 para seleccionar una fuente de reloj con base en la calidad.
El sistema 900 también puede incluir una memoria 970 que retenga instrucciones para ejecutar funciones asociadas con los componentes electrónicos 915, 925, 935, 945, 955, 965 y 967, así como datos medidos o calculados que pueden ser generados durante la ejecución de dichas funciones. Aunque se muestran como externos a la memoria 970, se entenderá que uno o más de los componentes electrónicos 915, 925, 935, 945, 955, 965 y 967 pueden existir dentro de la memoria 1570 Sé debería apreciar con el beneficio de la presencia descripción, que aspectos ilustrativos describen comunicaciones inalámbricas que de manera particular se benefician de la selección de fuente de relo /frecuencia mejorada para suministros de potencia en modo conmutado. No obstante, aplicaciones consistentes con aspectos aquí descritos se pueden beneficiar, las cuales no incluyen comunicación inalámbrica. Por ejemplo, la carga puede ser susceptible a interferencia electromagnética y problemas de compatibilidad en ciertas frecuencias que degradan el rendimiento. Componentes del dispositivo pueden tener requerimientos de potencia cambiantes que surgen sin un cambio en un modo de transmisión. Además, las motivaciones para proporcionar la regulación y suministro de potencia eficientes y adecuados, no necesitan estar confinados a dispositivos portátiles en servicio. Por ejemplo, se puede, lograr un diseño más económico o menor calentamiento del dispositivo a través de una mejor selección de frecuencia/selección de fuente de reloj.
Se debería apreciar a través del beneficio de lo anterior, que en algunos aspectos, la innovación de la materia sujeto proporciona sistemas y métodos para escalar dinámicamente las frecuencias de conmutación y seleccionar fuentes de reloj, de suministros de potencia en modo conmutado (SMPS) en una estación móvil. La frecuencia de conmutación es dinámicamente ajustada en respuesta a un cambio en el modo de operación para comunicación inalámbrica empleada por la estación móvil, la selección de un modo adicional que va a ser operado de manera concurrente con modos ya en uso, un cambio en banda o canal asociado con un modo de operación, o un cambio en las condiciones de operación de un conjunto de cargas asociadas con la funcionalidad del móvil. Frecuencias de conmutación de SMPS se pueden ajustar para evitar o mitigar las dispar ¡idades de radio introducidas por dichos cambios, tal como en la situación en que una armónica de la frecuencia de conmutación cae en un canal que está siendo recibido por la estación móvil, o en la situación en que una señal de interferencia presente en una entrada de receptor tiene una separación de frecuencia del canal de recepción que es cercana a una armónica de la frecuencia de conmutación. Las frecuencias de conmutación pueden ser seleccionadas a partir de una tabla de búsqueda que asocia frecuencias aceptables óptimas, o rangos de frecuencia, con diversos modos de operación, bandas o canales. De manera alternativa o adicional, frecuencias aceptables pueden ser seleccionadas a través de una comparación de frecuencias de conmutación disponibles para el móvil contra un conjunto de criterios operativos expresados como restricciones matemáticas que deben ser satisfechas por una frecuencia de conmutación aceptable. Un conjunto de fuentes de reloj puede proporcionar un ensemble de frecuencias de conmutación, el cual puede ser ajustado para lograr una frecuéncía de conmutación aceptable.
Para una implementación de software, las técnicas aquí descritas pueden ser implementadas con módulos (por ejemplo, procedimientos, funciones y así sucesivamente) que ejecutan las funciones aquí descritas. Los códigos de software pueden ser almacenados en unidades de memoria o pueda tener acceso a través de una computadora. También, cualqujier conexión se denomina apropiadamente un medio legible por computadora. Por ejemplo, si el software es transmitido "desde un sitio Web, servidor, u otra fuente remota utilizando un cable coaxial, cable de fibra óptica, par torcido, línea de suscriptor digital (DSL) o tecnologías inalámbricas tal como infrarrojo, radio y I microondas, entonces el cable coaxial, cable de fibra ópticai , par torcido, DSL, u otras tecnologías inalámbricas tal como infrarrojo, radio y microondas se incluyen en la definición de medio. Disco ("disk" y "disc"), tal como aquí se utiliza, incluye disco compacto (CD) , disco láser, disco óptico, disco versátil digital (DVD) , disco flexible y disco blu-ray donde los discos (disk) generalmente reproducen datos magnéticamente, mientras que los discos ( disc ) por lo general reproducen datos de manera óptica con láser . Combinaciones de los anteriores se deberían incluir dentro del alcance del medio legible por computadora.
Tal como aquí se emplea, el término "procesador" comprende, pero no se limita a comprender, procesadores de i núcleoj sencillo; procesadores sencillos con capacidad de I ejecución multi-hilo de software; procesadores multi-núcleo; procesadores multi-núcleo con tecnología multi-hilo de hardware; plataformas paralelas,- y plataformas paralelas con memoria compartida distribuida. Adicionalmente , un proces ¡ador se puede referir a un circuito integrado, un circuíto integrado de aplicación específica (ASIC) , un procesador de señal digital (DSP) , un arreglo de puerta prpgramable en campo (FPGA) , un controlador lógico programable (PLC) , un dispositivo lógico programable complejo (CPLD) , una puerta discreta o lógica de transístor, componentes de hardware discretos o cualquier combinación de los mismos diseñada para ejecutar las funciones aquí descritas. Los procesadores pueden explotar la nano-escala a fin de optimizar el uso de espacio o me] orar el rendimiento del equipo de usuario. Un procesador tambié|n puede ser implementado como una combinación de dispositivos de cómputo, por ejemplo, una combinación de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores en conjunto con un¡ DPS núcleo, o cualquier otra dicha configuración.
Además, en la descripción de la materia sujeto, el término "memoria" se refiere a almacenamientos de datos, almacenamientos de algoritmos, y otros almacenamientos de información tales como, pero no limitados a, almacenamiento de imagen, almacenamiento de video y música digital, gráficos y bases de datos. Se apreciará que los componentes de memoria aquí descritos pueden ser memoria volátil o memoria no volátil, o" puede incluir tanto memoria volátil como no volátil. A manera de ilustración, y no limitación, la .memoria no volátil puede incluir memoria de sólo lectura (ROM) , ROM programadle (PROM) , ROM eléctricamente programadle (EPROM) , PROM eléctricamente borrable (EEPROM) , o memoria rápida. La memoria volátil puede incluir memoria de acceso aleatorio (RAM) , la cual actúa como memoria caché externa. A manera de ilustración y no limitación, la RAM' está disponible en muchas formas, tales como RAM sincrónica (SRAM)|, RAM dinámica (DRAM) , DRAM sincrónica (SDRAM) , SDRAM de doble tasa de transferencia de datos (DDR SDRAM), SDRAM mejorada (ESDRAM) , DRAM de Enlace Sincrónico (SLDRAM) , y RAM Rambus directa (DRRAM) . Adicionalmente , los componentes de memoria descritos de los sistemas y/o métodos presentes pretenden abarcar, sin quedar limitada a, éstos y cualesquiera otros tipos convenientes de memoria.
Lo que se ha descrito anteriormente incluye ejemplos de una o más modalidades. Por supuesto, no es posible describir cada combinación posible de componentes o metodologías para propósitos de describir las modalidades antes mencionadas, pero un experto en la técnica puede reconocer que son posibles muchas combinaciones y permutaciones adicionales de diversas modalidades. Por consiguiente, las modalidades descritas pretenden abarcar

Claims (1)

  1. donde la pluralidad de fuentes de reloj comprende primera y segunda fuentes de reloj que tienen frecuencias de conmutación respectivas que son aceptables y que tienen diferentes factores Q. 4. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende seleccionar una fuente de frecuencia de conmutación apropiada que promueve la operación estable del SMPS. 5. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende determinar el requerimiento de potencia que comprende una corriente de carga pico del modo de operación. 6. - El método de conformidad con la reivindicación 1, qde además comprende determinar el requerimiento de potencia que comprende una corriente de carga promedio del modo de operación. 7. - El método de conformidad con la reivindicación 1, quje además comprende determinar el requerimiento de potencia que comprende un voltaje nominal o rango de voltaj e del modo de operación. 8. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende determinar el requerimiento de potencia que comprende una sensibilidad de radiofrecuencia del modo de operación. 9.- El método de conformidad con la reivindicación 8, que además comprende seleccionar una frecuencia de conmutación que tenga un múltiplo entero de esa frecuencia de conmutación dentro de una bande de sensibilidad de radiofrecuencia . 14 El método de conformidad con la reivindicación 8, que además comprende seleccionar una versión escalada de una fuente de reloj . 15. - El método de conformidad con la reivindicación 14, que además comprende seleccionar una versión escalada de la fuente de reloj alterando una frecuencia de una fuente de reloj utilizando un bloque generajdor de reloj SMPS . 16. - El método de conformidad con la reivindicación 15, que además comprende alterar la frecuencia de la fuente de reloj utilizando un bloque generador de reloj SMPS que comprende un divisor de frecuencia con módulos divisores programables. 17. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende: ! determinar un modo de operación posterior para el i componente de carga; determinar un requerimiento de potencia posterior del modo de operación posterior; y seleccionar otra fuente de frecuencia de conmutación apropiada para el SMPS a fin de energizar el modo de operación posterior del componente de carga de acuerdo con el requerimiento de potencia posterior. 18. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende: determinar un modo de operación simultáneo para un segundo componente de carga; determinar un segundo requerimiento de potencia del mo¡do de operación simultáneo; y seleccionar otra fuente de frecuencia de conmutjación apropiada para un segundo S PS a fin de energi|zar el modo de operación simultáneo del segundo componente de carga de acuerdo con el segundo requerimiento de potencia. 19. - El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el primer y segundo SMPS spn idénticos. 20. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende determinar un modo de operación para un dispositivo de comunicación i inalámbrica. 21 El método de conformidad con la reivindicación 20, que además comprende determinar un modo de operación que comprende un formato de modulación. i ! 22.- El método de conformidad con la I reivindicación 21, que además comprende determinar un modo de operación de una configuración de hardware o software que permite la transmisión o recepción de una señal en un formato de modulación seleccionado. 23 El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende determinar el requerimiento de potencia al tener acceso a una estructura de datos de búsqueda almacenada. 24. El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende determinar el requerimiento de potencia mediante la detección de un parámetro relacionado con el consumo de potencia por el componente de carga. 25. - El método de conformidad con la reivindicación 10, que además comprende determinar el requerimiento de potencia mediante la detección de un parámejtro relacionado con el consumo de potencia. 26. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende seleccionar la conmutación a través de apantallar un conjunto de frecuencias de conmutación disponibles contra un criterio de aceptación; y seleccionar una frecuencia de conmutación a partir del cc-njunto de frecuencias de conmutación disponibles que I satisfagan mejor el criterio de aceptación. 27.- Al menos un procesador para ajustar dinámicamente un suministro de potencia en modo conmutado esc de ope to de de fre PS ene de acu ra aju do conmutado escalable en frecuencia (SMPS) , el producto de programa de computadora comprende : un medio de almacenamiento legible por computadora que comprende : un primer conjunto de códigos para ocasionar que una computadora determine un modo de operación para un componente de carga ; ! un segundo conjunto de códigos para ocasionar que una computadora determine un requerimiento de potencia del modo de operación; y un tercer conjunto de códigos para ocasionar que una computadora seleccione una fuente de frecuencia de conmutación apropiada para que un SMPS energice el modo de operación del componente de carga de acuerdo con el requerimiento de potencia. 29.- Un aparato para ajustar dinámicamente un suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia (S PS) , el aparato comprende: medios para determinar un modo de operación para un componente de carga; medios para determinar un requerimiento de potendia del modo de operación; y medios para seleccionar una fuente de frecuencia de conmutación apropiada para que un SMPS energice el modo de operación del componente de carga de acuerdo con el requeríimiento de potencia. 30.- Un aparato para ajustar dinámicamente un suministro de potencia en modo conmutado escalable en frecuencia (SMPS), el aparato comprende: i i un detector de modo para determinar un modo de operacjión para un componente de carga; un componente selector de frecuencia de conmutación para determinar un requerimiento de potencia I del modo de operación; un suministro de potencia en modo conmutado (SMPS) que suministra el componente de carga; y el componente selector de frecuencia de conmutación para seleccionar una fuente de frecuencia de conmutación apropiada para que un SMPS energice el modo de operación del componente de carga de acuerdo con el requeijimiento de potencia. 31. - El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el componente selector de frecuencia de conmutación además es para seleccionar una frecuencia de conmutación al seleccionar una de una pluralidad de fuentes de reloj . 32. - El aparato de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el componente selector de frecuencia de conmutación además es para seleccionar la fuente de frecuencia de conmutación en parte por el factor de calidad (Q) , en donde la pluralidad de fuentes de reloj comprende primera y segunda fuentes de reloj que tienen frecuencias de conmutación respectivas que son aceptables y que tienen diferentes factores Q. i j 33.- El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el componente selectíor de frecuencia de conmutación además es para I seleccionar una fuente de frecuencia de conmutación apropjjada que promueve la operación estable del SMPS. 34.- El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el componente selector de frecuencia además es para determinar el requerimiento de potencia que comprende una corriente de carga pico del modo de operación. 35.- El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el componente selector de frecuencia de conmutación además es para determinar el requerimiento de potencia que comprende una corriente de carga promedio del modo de operación. 36.- El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el componente selector de frecuencia de conmutación además es para determinar el requerimiento de potencia que comprende un voltaj|e nominal o rango de voltaje del modo de operación, 37.- El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el componente selector de frecuencia de conmutación además es para el componente selector de frecuencia para determinar el i requerimiento de potencia que comprende una sensibilidad de radiofrecuencia del modo de operación. 38.- El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el componente selectjor de frecuencia de conmutación además es para seleccionar una frecuencia de conmutación que tiene un múltiplo entero de esa frecuencia de conmutación dentro de una banda de sensibilidad de radiofrecuencia. 39.- El aparato de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el componente selector de frecuencia de conmutación además es para seleccionar una frecuencia de conmutación que tiene una frecuencia central dentro de una banda de sensibilidad de radiofrecuencia . 40.- El aparato de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque la sensibilidad de radiofrecuencia del modo de operación sube debido a los componentes cercanos susceptibles a interferencia electromagnética . 41.- El aparato de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el componente selector de frecuencia además es para determinar el requerimiento de potencia que comprende una corriente de carga pico del modo de operación y la sensibilidad de I I radiofrecuencia del modo de operación. 42.- El aparato de conformidad con la reivindicación 37, que además comprende el componente selectjor de frecuencia para seleccionar una fuente de reloj que produce el espectro de frecuencia de conmutación atenuado a una radiofrecuencia sensible del componente de carga . 43.- El aparato de conformidad con la reivindicación 37, que además comprende el componente selector de frecuencia para seleccionar una versión escalajda de una fuente de relo . 44.- El aparato de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque el componente selector de frecuencia de conmutación además es para seleccionar una versión escalada de la fuente de reloj al alterar una frecuencia de una fuente de reloj utilizando un bloque generador de reloj SMPS . 45.- El aparato de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque el componente select conmutación además es para alterat la frecuencia de la fuente d reloj utilizando un bloque generador de reloj SMPS que comprende un divisor de frecuencia con módulos divisores programables. 46.- El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el detector de modo además es para recibir información en un modo de operación posterior para el componente de carga, el componente I selector de frecuencia además es para determinar un requerimiento de potencia posterior del modo de operación posterior, y el componente selector de frecuencia además es para seleccionar otra fuente de frecuencia de conmutación apropiada para que el SMPS energice el modo de operación posterior del componente de carga de acuerdo con el requerimiento de potencia posterior. 47.- El aparato de conformidad con la reivindicación 30, que además comprende: un segundo detector de modo para recibir información en un modo de operación simultáneo para un segundo componente de carga; un segundo SMPS que suministra el segundo componente de carga; y un segundo componente selector de frecuencia para determinar un segundo requerimiento de potencia del modo de operación simultáneo, y para seleccionar otra fuente de frecuencia de conmutación apropiada para que el segundo SMPS energice el modo de operación simultáneo del segundo componente de carga de acuerdo con el segundo requerimiento de potencia. i i ¡ 48.- El aparato de conformidad con la I reivindicación 47, caracterizado porque el primer y segundo SMPS son idénticos . 49.- El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el detector de modo además es para determinar un modo de operación para un dispositivo de comunicación inalámbrica. 50.- El aparato de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque el detector de modo además! es para determinar un modo de operación que comprejnde un formato de modulación. 51. - El aparato de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque el detector de modo además es para determinar un modo de operación de una configuración de hardware o software que permite la transmisión o recepción de una señal en un formato de modulación seleccionado. 52. - El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el componente selector de frecuencia de conmutación además es para determinar el requerimiento de potencia al tener acceso a una estructura de datos de búsqueda almacenada. 53. - El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el componente select1pr de frecuencia de conmutación además es para determinar el requerimiento de potencia al detectar un parametro relacionado con el consumo de potencia por el compórtente de carga. 54. - El aparato de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque el componente seleccor de frecuencia de conmutación además es para determinar el requerimiento de potencia al detectar un parámetro relacionado con el consumo de potencia. 55.- El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el componente select:or de frecuencia de conmutación además es para seleccionar la conmutación mediante: apantallar un conjunto de frecuencias de conmutación disponibles contra un criterio de aceptación; y seleccionar una frecuencia de conmutación a partir del conjunto de frecuencias de conmutación disponibles que mejor satisfagan el criterio de aceptación.
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